JPH11305081A - 光結合構造、光デバイス、それらの製造方法及び製造装置 - Google Patents
光結合構造、光デバイス、それらの製造方法及び製造装置Info
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- JPH11305081A JPH11305081A JP10129507A JP12950798A JPH11305081A JP H11305081 A JPH11305081 A JP H11305081A JP 10129507 A JP10129507 A JP 10129507A JP 12950798 A JP12950798 A JP 12950798A JP H11305081 A JPH11305081 A JP H11305081A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 発光素子と光ファイバとを容易に且つ精度良
く光結合することができる構造を提供する。 【解決手段】 光屈折率が相対的に高いコア２０１と相
対的に低いクラッド２０２とからなる光ファイバ１０２
の一部にＶ字状の屈曲部１０４を形成し、Ｖ字状屈曲部
１０４の突出した側に光入射部２０５を形成する。光入
射部２０５と発光素子１０１の発光部２０６とが所定の
位置関係となるように位置合わせし、保持器１０３によ
って光ファイバ１０２を保持する。光ファイバの一部に
Ｖ字屈曲部を設けて発光部と対応させるために、スペー
スを縮小でき、二次元的な位置精度出しだけで光結合を
容易に実現できる。また、Ｖ字状屈曲部によって発光部
からの光束を２分割できるために、それぞれを別の用途
に使用することができ、応用面で極めて有利となる。
く光結合することができる構造を提供する。 【解決手段】 光屈折率が相対的に高いコア２０１と相
対的に低いクラッド２０２とからなる光ファイバ１０２
の一部にＶ字状の屈曲部１０４を形成し、Ｖ字状屈曲部
１０４の突出した側に光入射部２０５を形成する。光入
射部２０５と発光素子１０１の発光部２０６とが所定の
位置関係となるように位置合わせし、保持器１０３によ
って光ファイバ１０２を保持する。光ファイバの一部に
Ｖ字屈曲部を設けて発光部と対応させるために、スペー
スを縮小でき、二次元的な位置精度出しだけで光結合を
容易に実現できる。また、Ｖ字状屈曲部によって発光部
からの光束を２分割できるために、それぞれを別の用途
に使用することができ、応用面で極めて有利となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光デバイスに係り、
特に発光素子の発光部と光導波路との光結合構造及びそ
の製造に関する。
特に発光素子の発光部と光導波路との光結合構造及びそ
の製造に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、通信システムの高速化及び広帯域
化に伴って、信号処理装置内での信号処理量が益々大容
量化している。特に、伝送装置内のモジュール間で大容
量の情報を高速伝送するには光を使用する必要があり、
現在では、このような大容量処理を実現するために、複
数の光信号を並列に送受信する並列型光インタフェース
モジュールが主として使用されている。
化に伴って、信号処理装置内での信号処理量が益々大容
量化している。特に、伝送装置内のモジュール間で大容
量の情報を高速伝送するには光を使用する必要があり、
現在では、このような大容量処理を実現するために、複
数の光信号を並列に送受信する並列型光インタフェース
モジュールが主として使用されている。
【０００３】並列型光インタフェースモジュールの送信
側の発光素子としては通常レーザダイオードが使用さ
れ、それらの発光領域にそれぞれ対応して複数本の光フ
ァイバが配置される。その際、複数本の光ファイバの光
軸を高精度（例えば、５μｍ以下の精度）で位置合わせ
することが必要がある。
側の発光素子としては通常レーザダイオードが使用さ
れ、それらの発光領域にそれぞれ対応して複数本の光フ
ァイバが配置される。その際、複数本の光ファイバの光
軸を高精度（例えば、５μｍ以下の精度）で位置合わせ
することが必要がある。
【０００４】レーザダイオードには端面発光型と面発光
型とがある。端面発光型レーザダイオードは各素子を切
り出した後にしか良否判定ができないために、１つの素
子に形成される発光部の数を増大させると製造歩留まり
が低下し、並列型光インタフェースモジュールでの使用
に不利となる。更に、発光部を一次元的にしか形成する
ことができず、並列伝送数に関しても限界がある。
型とがある。端面発光型レーザダイオードは各素子を切
り出した後にしか良否判定ができないために、１つの素
子に形成される発光部の数を増大させると製造歩留まり
が低下し、並列型光インタフェースモジュールでの使用
に不利となる。更に、発光部を一次元的にしか形成する
ことができず、並列伝送数に関しても限界がある。
【０００５】これに対して、面発光型レーザダイオード
は半導体ウエハに複数のレーザダイオードを形成した状
態で良否判定ができるために製造歩留まりが向上し、更
に発光部が二次元的に配列されているために並列伝送数
の点で端面発光型よりも有利である。しかしながら、二
次元的に配列された発光部と光ファイバとをどのように
結合させるかが大きな課題となる。即ち、二次元配列さ
れた発光部に対して垂直方向に光ファイバの端面を配置
すると、装置が大型化し、また多数の光ファイバを垂直
方向に保持することが困難となるからである。
は半導体ウエハに複数のレーザダイオードを形成した状
態で良否判定ができるために製造歩留まりが向上し、更
に発光部が二次元的に配列されているために並列伝送数
の点で端面発光型よりも有利である。しかしながら、二
次元的に配列された発光部と光ファイバとをどのように
結合させるかが大きな課題となる。即ち、二次元配列さ
れた発光部に対して垂直方向に光ファイバの端面を配置
すると、装置が大型化し、また多数の光ファイバを垂直
方向に保持することが困難となるからである。
【０００６】特開平２−２３４４７６号公報には、面発
光ダイオードの発光領域に４５度傾斜したミラー面を形
成することで、二次元配列された発光部からの光を発光
面と平行に出力し、光ファイバへ入射させる構成が開示
されている。
光ダイオードの発光領域に４５度傾斜したミラー面を形
成することで、二次元配列された発光部からの光を発光
面と平行に出力し、光ファイバへ入射させる構成が開示
されている。
【０００７】また、特開平４−３０８８０４号公報に
は、光ファイバの先端を斜めに研磨して形成された反射
面を発光・受光素子上に設け、発光面と平行に光を入出
力させる光モジュールが開示されている。
は、光ファイバの先端を斜めに研磨して形成された反射
面を発光・受光素子上に設け、発光面と平行に光を入出
力させる光モジュールが開示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、面発光
レーザダイオードの発光面上に傾斜したミラー面を形成
して光ファイバと光結合させる方法では、反射面を光フ
ァイバとは別個に形成する工程が必要があり、またミラ
ー面を設ける空間を必要とする。
レーザダイオードの発光面上に傾斜したミラー面を形成
して光ファイバと光結合させる方法では、反射面を光フ
ァイバとは別個に形成する工程が必要があり、またミラ
ー面を設ける空間を必要とする。
【０００９】また、光ファイバをカットしてその端面に
反射面を形成する方法でも、反射面を光ファイバとは別
個に形成する工程が必要である。更に、この方法では、
一次元的に配列された発光部の場合には有効かもしれな
いが、面発光レーザダイオードのように発光部が二次元
的に配列されている場合には、光ファイバを異なる長さ
にカットしてそれぞれ研磨する必要があり、製造工程が
複雑化するだけでなく位置合わせが極めて困難になる。
反射面を形成する方法でも、反射面を光ファイバとは別
個に形成する工程が必要である。更に、この方法では、
一次元的に配列された発光部の場合には有効かもしれな
いが、面発光レーザダイオードのように発光部が二次元
的に配列されている場合には、光ファイバを異なる長さ
にカットしてそれぞれ研磨する必要があり、製造工程が
複雑化するだけでなく位置合わせが極めて困難になる。
【００１０】本発明の目的は、発光素子と光導波路とを
容易に且つ精度良く光結合することができる構造、その
製造方法及び製造装置を提供することにある。
容易に且つ精度良く光結合することができる構造、その
製造方法及び製造装置を提供することにある。
【００１１】本発明の他の目的は、発光素子と光導波路
とが光結合された小型で且つ製造が容易な光デバイス及
びその製造方法を提供することにある。
とが光結合された小型で且つ製造が容易な光デバイス及
びその製造方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は光屈折率が相対
的に高い中心部と相対的に低い周辺部とからなる光導波
路と発光素子とを光結合するための構造であり、光導波
路の一部にＶ字状の傾斜部が設けられ、Ｖ字状傾斜部の
突出側に発光素子の発光部と対応するための光入射部が
形成されていることを特徴とする。
的に高い中心部と相対的に低い周辺部とからなる光導波
路と発光素子とを光結合するための構造であり、光導波
路の一部にＶ字状の傾斜部が設けられ、Ｖ字状傾斜部の
突出側に発光素子の発光部と対応するための光入射部が
形成されていることを特徴とする。
【００１３】また、本発明による光結合構造の製造方法
は、光導波路の所定部分をＶ字状に屈曲させ、Ｖ字状屈
曲部の突出部に光入射面を形成することを特徴する。更
に望ましくは、光導波路の所定部分の両側の部分を固定
し、両側の部分の少なくとも一方を、その固定している
光導波路の光導波方向であって所定部分へ向かう方向に
一定距離移動させることで所定部分にＶ字状の屈曲部を
形成する。
は、光導波路の所定部分をＶ字状に屈曲させ、Ｖ字状屈
曲部の突出部に光入射面を形成することを特徴する。更
に望ましくは、光導波路の所定部分の両側の部分を固定
し、両側の部分の少なくとも一方を、その固定している
光導波路の光導波方向であって所定部分へ向かう方向に
一定距離移動させることで所定部分にＶ字状の屈曲部を
形成する。
【００１４】光ファイバなどの光導波路の一部を用いて
Ｖ字状傾斜部及び光入射部を形成するために、発光素子
の発光部が形成された面に平行に光導波路を配置するこ
とができ、必要スペースを大幅に縮小することができ
る。
Ｖ字状傾斜部及び光入射部を形成するために、発光素子
の発光部が形成された面に平行に光導波路を配置するこ
とができ、必要スペースを大幅に縮小することができ
る。
【００１５】更に、光導波路の一部に形成されたＶ字状
傾斜部を発光素子の発光部に位置合わせすることで形成
できるために、二次元的な位置精度出しだけで光結合を
実現できる。例えば、複数の発光部が二次元的に配列さ
れた面発光素子と複数の光導波路との結合も二次元的な
位置合わせだけで実現でき、製造が極めて容易となる。
傾斜部を発光素子の発光部に位置合わせすることで形成
できるために、二次元的な位置精度出しだけで光結合を
実現できる。例えば、複数の発光部が二次元的に配列さ
れた面発光素子と複数の光導波路との結合も二次元的な
位置合わせだけで実現でき、製造が極めて容易となる。
【００１６】また、Ｖ字状傾斜面によって発光部からの
光束を２分割されるめに、それぞれを別の用途に使用す
ることができ、応用面で極めて有利となる。例えば、一
方の出力光をデータ伝送用に用い他方を発光素子のモニ
タ用に用いることができる。また、一方を運用系のデー
タ伝送用に、他方を予備系のデータ伝送用に用いる冗長
システムにも容易に適用することができる。
光束を２分割されるめに、それぞれを別の用途に使用す
ることができ、応用面で極めて有利となる。例えば、一
方の出力光をデータ伝送用に用い他方を発光素子のモニ
タ用に用いることができる。また、一方を運用系のデー
タ伝送用に、他方を予備系のデータ伝送用に用いる冗長
システムにも容易に適用することができる。
【００１７】
【実施の形態】（第１実施形態）図１は本発明による光
デバイスの第１実施形態を示す斜視図であり、図２は第
１実施形態の平面図、図３は図２におけるＡ−Ａ線断面
図である。
デバイスの第１実施形態を示す斜視図であり、図２は第
１実施形態の平面図、図３は図２におけるＡ−Ａ線断面
図である。
【００１８】図１に示すように、本実施形態の光デバイ
スは、基板１００上に面発光レーザダイオード等の発光
素子１０１が設けられ、更に発光素子１０１上には光フ
ァイバ１０２を保持するための保持器１０３が設けられ
ている。保持器１０３内の光ファイバ１０２には、発光
素子１０１の発光部に対応した位置にＶ字屈曲部１０４
が形成されており、Ｖ字屈曲部１０４を保護し固定する
ために保持器１０３内の空間に樹脂１０５が充填されて
いる。以下、光ファイバとして、石英のステップインデ
ックス型光ファイバを取りあげ、図２及び図３を用いて
更に詳細に説明する。
スは、基板１００上に面発光レーザダイオード等の発光
素子１０１が設けられ、更に発光素子１０１上には光フ
ァイバ１０２を保持するための保持器１０３が設けられ
ている。保持器１０３内の光ファイバ１０２には、発光
素子１０１の発光部に対応した位置にＶ字屈曲部１０４
が形成されており、Ｖ字屈曲部１０４を保護し固定する
ために保持器１０３内の空間に樹脂１０５が充填されて
いる。以下、光ファイバとして、石英のステップインデ
ックス型光ファイバを取りあげ、図２及び図３を用いて
更に詳細に説明する。
【００１９】図２及び図３に示すように、光ファイバ１
０２はコア２０１とそれを取り囲むクラッド２０２から
なり、周知のようにコア２０１の屈折率はクラッド２０
２のそれより高い。光ファイバ１０２のＶ字屈曲部１０
４は、コア２０１及びクラッド２０２が共にＶ字状に折
れ曲がっており、図２に示すように光ファイバ１０２の
径方向に若干広がっている。
０２はコア２０１とそれを取り囲むクラッド２０２から
なり、周知のようにコア２０１の屈折率はクラッド２０
２のそれより高い。光ファイバ１０２のＶ字屈曲部１０
４は、コア２０１及びクラッド２０２が共にＶ字状に折
れ曲がっており、図２に示すように光ファイバ１０２の
径方向に若干広がっている。
【００２０】Ｖ字屈曲部１０４の形成方法は後述する
が、これによってＶ字屈曲部１０４のコア２０１には発
光素子１０１の光出力面に対する傾斜面２０３及び２０
４が形成される。また、Ｖ字屈曲部１０４の反対側には
平坦化され研磨された光入射部２０５が形成されてい
る。
が、これによってＶ字屈曲部１０４のコア２０１には発
光素子１０１の光出力面に対する傾斜面２０３及び２０
４が形成される。また、Ｖ字屈曲部１０４の反対側には
平坦化され研磨された光入射部２０５が形成されてい
る。
【００２１】発光素子１０１は、例えば垂直共振器型面
発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）を使用することができる。こ
の場合、ＶＣＳＥＬの活性領域に発光部２０６が形成さ
れる。
発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）を使用することができる。こ
の場合、ＶＣＳＥＬの活性領域に発光部２０６が形成さ
れる。
【００２２】保持器１０３は、発光素子１０１の発光部
２０６と光ファイバ１０２のＶ字屈曲部１０４とが所定
の位置関係となるように、光ファイバ１０２を位置づけ
し樹脂１０５によって固定している。Ｖ字屈曲部１０４
の反対側に形成された光入射部２０５は、発光素子１０
１の光出力面から若干浮いた位置に配置される。なお、
発光素子１０１は複数の接続はんだバンプ３０１によっ
て基板１００に接続され、保持器１０３は複数の接続は
んだバンプ３０２によって接続されている。
２０６と光ファイバ１０２のＶ字屈曲部１０４とが所定
の位置関係となるように、光ファイバ１０２を位置づけ
し樹脂１０５によって固定している。Ｖ字屈曲部１０４
の反対側に形成された光入射部２０５は、発光素子１０
１の光出力面から若干浮いた位置に配置される。なお、
発光素子１０１は複数の接続はんだバンプ３０１によっ
て基板１００に接続され、保持器１０３は複数の接続は
んだバンプ３０２によって接続されている。
【００２３】図４は本実施形態の動作を説明するための
Ｖ字屈曲部の模式的断面図である。Ｖ字屈曲部１０４の
屈曲面１０からのずれが所定の有効範囲１１及び１２内
の光束ＬＢ1は、発光素子１０１の光出力面を出射する
と、光ファイバ１０２の光入射部２０５との間の空気層
を通して光入射部２０５へ入射してコア２０１へ入る。
ここで、Ｖ字屈曲部１０４のコア２０１の傾斜面２０３
の傾斜角度を光束ＬＢ1がクラッド２０２界面で全反射
を起こすように形成しておけば、光束ＬＢ1はそのまま
コア２０１内を伝送するようになる。
Ｖ字屈曲部の模式的断面図である。Ｖ字屈曲部１０４の
屈曲面１０からのずれが所定の有効範囲１１及び１２内
の光束ＬＢ1は、発光素子１０１の光出力面を出射する
と、光ファイバ１０２の光入射部２０５との間の空気層
を通して光入射部２０５へ入射してコア２０１へ入る。
ここで、Ｖ字屈曲部１０４のコア２０１の傾斜面２０３
の傾斜角度を光束ＬＢ1がクラッド２０２界面で全反射
を起こすように形成しておけば、光束ＬＢ1はそのまま
コア２０１内を伝送するようになる。
【００２４】即ち、スネルの法則からコア２０１からク
ラッド２０２への入射角θが次式を満たすようにＶ字屈
曲部１０４を形成すればよい。
ラッド２０２への入射角θが次式を満たすようにＶ字屈
曲部１０４を形成すればよい。
【００２５】
【数１】θ ＞ ｓｉｎ-1（ｎ2／ｎ1） ここで、ｎ1は、コア２０１の屈折率、ｎ2はクラッド２
０２の屈折率である。例えば、ｎ1＝１．６、ｎ2＝１．
４５のステップインデックス型光ファイバの場合には、
入射角θは約２０°である。
０２の屈折率である。例えば、ｎ1＝１．６、ｎ2＝１．
４５のステップインデックス型光ファイバの場合には、
入射角θは約２０°である。
【００２６】これに対して、Ｖ字屈曲部１０４の屈曲面
１０に沿った光束ＬＢ2や切り込み面１０からのずれが
有効範囲１１及び１２外の光束ＬＢ3は全反射を起こす
ことなく光ファイバ１０２を通り抜ける。
１０に沿った光束ＬＢ2や切り込み面１０からのずれが
有効範囲１１及び１２外の光束ＬＢ3は全反射を起こす
ことなく光ファイバ１０２を通り抜ける。
【００２７】従って、有効範囲１１及び１２を広く形成
することが発光素子１０１と光ファイバ１０２との光結
合効率を高めることになる。言い換えれば、Ｖ字屈曲部
１０４の構造が光結合効率を向上させる重要な要因であ
る。
することが発光素子１０１と光ファイバ１０２との光結
合効率を高めることになる。言い換えれば、Ｖ字屈曲部
１０４の構造が光結合効率を向上させる重要な要因であ
る。
【００２８】また、発光素子１０１の発光部２０６とＶ
字屈曲部１０４の屈曲面１０との位置関係を適当に設定
することによって、屈曲面１０を境として発光部２０６
からのレーザ光束を２分割することができ、例えば、一
方の光束を送信光とし、他方を発光素子１０１のモニタ
光として使用することが容易にできる。
字屈曲部１０４の屈曲面１０との位置関係を適当に設定
することによって、屈曲面１０を境として発光部２０６
からのレーザ光束を２分割することができ、例えば、一
方の光束を送信光とし、他方を発光素子１０１のモニタ
光として使用することが容易にできる。
【００２９】（第２実施形態）図５は本発明による光デ
バイスの第２実施形態を示す平面図である。本実施形態
では、二次元的に配置された４カ所の発光部を有する面
発光レーザダイオード４０１上に複数の接続バンプ４０
２によって保持器４０３が接続されている。
バイスの第２実施形態を示す平面図である。本実施形態
では、二次元的に配置された４カ所の発光部を有する面
発光レーザダイオード４０１上に複数の接続バンプ４０
２によって保持器４０３が接続されている。
【００３０】保持器４０３は４本の光ファイバ４０４〜
４０７を保持し、各光ファイバには上述したＶ字屈曲部
１０４が形成されている。保持器４０３の枠内には、各
光ファイバのＶ字屈曲部１０４が面発光レーザダイオー
ド４０１の発光部と対応するように位置合わせされ、樹
脂１０５によって固定されている。保持器４０３は、Ｖ
字屈曲部１０４が面発光レーザダイオド４０１の発光部
に対応するように位置合わせされ、面発光レーザダイオ
ード４０１上に接続バンプ４０２によって固定されてい
る。
４０７を保持し、各光ファイバには上述したＶ字屈曲部
１０４が形成されている。保持器４０３の枠内には、各
光ファイバのＶ字屈曲部１０４が面発光レーザダイオー
ド４０１の発光部と対応するように位置合わせされ、樹
脂１０５によって固定されている。保持器４０３は、Ｖ
字屈曲部１０４が面発光レーザダイオド４０１の発光部
に対応するように位置合わせされ、面発光レーザダイオ
ード４０１上に接続バンプ４０２によって固定されてい
る。
【００３１】後述するように、第２実施形態の光デバイ
スは、光ファイバ４０４〜４０７の各Ｖ字屈曲部１０４
を保持器４０３内で二次元的に位置合わせして固定する
工程と、保持器４０３と面発光レーザダイオード４０１
とを各Ｖ字屈曲部１０４が各発光部と一致するように二
次元的に位置合わせする工程とによって製造することが
できる。
スは、光ファイバ４０４〜４０７の各Ｖ字屈曲部１０４
を保持器４０３内で二次元的に位置合わせして固定する
工程と、保持器４０３と面発光レーザダイオード４０１
とを各Ｖ字屈曲部１０４が各発光部と一致するように二
次元的に位置合わせする工程とによって製造することが
できる。
【００３２】（光結合構造の製造方法）図６は、図３に
示す光結合構造におけるＶ字屈曲部の製造方法の第１例
を示す製造工程図である。先ず、同図（Ａ）に示すよう
に、光ファイバ１０２のＶ字屈曲部を形成しようとする
部分を石英軟化点付近まで加熱する。軟化点付近まで加
熱されると、同図（Ｂ）に示すように、光ファイバ１０
２の軸に沿った矢印５０１方向に光ファイバ１０２の両
端を一定量押し込み、Ｖ字屈曲部１０４を形成する。そ
の際、Ｖ字屈曲部１０４の凹部側から一定の力を加え
て、軟化した光ファイバの部分がＶ字型に屈曲するよう
にすればよい。
示す光結合構造におけるＶ字屈曲部の製造方法の第１例
を示す製造工程図である。先ず、同図（Ａ）に示すよう
に、光ファイバ１０２のＶ字屈曲部を形成しようとする
部分を石英軟化点付近まで加熱する。軟化点付近まで加
熱されると、同図（Ｂ）に示すように、光ファイバ１０
２の軸に沿った矢印５０１方向に光ファイバ１０２の両
端を一定量押し込み、Ｖ字屈曲部１０４を形成する。そ
の際、Ｖ字屈曲部１０４の凹部側から一定の力を加え
て、軟化した光ファイバの部分がＶ字型に屈曲するよう
にすればよい。
【００３３】図７は、図３に示す光結合構造の製造方法
の一実施形態を示す製造工程図である。図６で説明した
ようにＶ字屈曲部１０４が形成された光ファイバ１０２
は、先ず、図７（Ａ）に示すように、下側保持枠１０３
ａの両側に設けられた位置合わせ溝（図示せず）に載置
され、枠内でＶ字屈曲部１０４が発光素子１０１の発光
部２０６に対応するよう二次元的に位置合わせされる。
そして、上側保持枠１０３ｂを下側保持枠１０３ａ上に
被せて固定することで、Ｖ字屈曲部１０４が形成された
光ファイバ１０２を保持器１０３に取り付ける。ここで
は、保持器１０３は下側保持枠１０３ａと上側保持枠１
０３ｂとからなる。
の一実施形態を示す製造工程図である。図６で説明した
ようにＶ字屈曲部１０４が形成された光ファイバ１０２
は、先ず、図７（Ａ）に示すように、下側保持枠１０３
ａの両側に設けられた位置合わせ溝（図示せず）に載置
され、枠内でＶ字屈曲部１０４が発光素子１０１の発光
部２０６に対応するよう二次元的に位置合わせされる。
そして、上側保持枠１０３ｂを下側保持枠１０３ａ上に
被せて固定することで、Ｖ字屈曲部１０４が形成された
光ファイバ１０２を保持器１０３に取り付ける。ここで
は、保持器１０３は下側保持枠１０３ａと上側保持枠１
０３ｂとからなる。
【００３４】なお、光ファイバ１０２を下側保持枠１０
３ａの位置合わせ溝に載置した時に、Ｖ字屈曲部１０４
の凸部５０２の先端部が下側保持枠１０３ａの下面から
突出するように下側保持枠１０３ａの高さが設定され
る。Ｖ字屈曲部１０４の凸部５０２の先端部は、後述す
るように光入射部２０５を形成する部分となる。
３ａの位置合わせ溝に載置した時に、Ｖ字屈曲部１０４
の凸部５０２の先端部が下側保持枠１０３ａの下面から
突出するように下側保持枠１０３ａの高さが設定され
る。Ｖ字屈曲部１０４の凸部５０２の先端部は、後述す
るように光入射部２０５を形成する部分となる。
【００３５】続いて、図７（Ｂ）に示すように、エポキ
シ樹脂等の熱硬化型樹脂１０５を保持器１０３の枠内に
流し込み硬化させる。Ｖ字屈曲部１０４の凸部５０２の
先端部と共に熱硬化型樹脂１０５も下側保持枠１０３ａ
の下面から突出した状態で硬化する。
シ樹脂等の熱硬化型樹脂１０５を保持器１０３の枠内に
流し込み硬化させる。Ｖ字屈曲部１０４の凸部５０２の
先端部と共に熱硬化型樹脂１０５も下側保持枠１０３ａ
の下面から突出した状態で硬化する。
【００３６】続いて、図７（Ｃ）に示すように、下側保
持枠１０３ａの下面から突出したＶ字屈曲部１０４の凸
部５０２と熱硬化型樹脂１０５とを削って研磨し、平坦
な光入射部２０５を形成する。こうしてＶ字屈曲部１０
４が形成された光ファイバ１０２を保持した保持器１０
３には、次の工程のための位置合わせ用マークが付けら
れる。
持枠１０３ａの下面から突出したＶ字屈曲部１０４の凸
部５０２と熱硬化型樹脂１０５とを削って研磨し、平坦
な光入射部２０５を形成する。こうしてＶ字屈曲部１０
４が形成された光ファイバ１０２を保持した保持器１０
３には、次の工程のための位置合わせ用マークが付けら
れる。
【００３７】図８は、図３に示す光デバイスの製造方法
の一実施形態を示す製造工程図である。図７（Ｃ）に示
す光ファイバ１０２を保持した保持器１０３が形成され
ると、続いて、図８（Ａ）に示すように面発光レーザ等
の発光素子１０１を固定治具５０３に固定する。この発
光素子１０１の上面の所定箇所には位置合わせ用マーク
が付けられている。
の一実施形態を示す製造工程図である。図７（Ｃ）に示
す光ファイバ１０２を保持した保持器１０３が形成され
ると、続いて、図８（Ａ）に示すように面発光レーザ等
の発光素子１０１を固定治具５０３に固定する。この発
光素子１０１の上面の所定箇所には位置合わせ用マーク
が付けられている。
【００３８】続いて、図８（Ｂ）に示すように、可動ア
ーム５０４によって光ファイバ１０２を保持した保持器
１０３が取りあげられ、発光素子１０１上に運ばれる。
可動アーム５０４は、図示されていない制御装置によっ
てＸＹＺ方向に移動可能であり、その位置出し精度は５
μｍ以下である。
ーム５０４によって光ファイバ１０２を保持した保持器
１０３が取りあげられ、発光素子１０１上に運ばれる。
可動アーム５０４は、図示されていない制御装置によっ
てＸＹＺ方向に移動可能であり、その位置出し精度は５
μｍ以下である。
【００３９】保持器１０３を挟んだ可動アーム５０４
は、保持器１０３及び発光素子１０１の位置合わせマー
クが合致するように保持器１０３の位置を二次元的に微
調整し、位置合わせができると、接続バンプ用の材料
（ＡｕＳｎ）を介して保持器１０３を発光素子１０１上
に載置する。
は、保持器１０３及び発光素子１０１の位置合わせマー
クが合致するように保持器１０３の位置を二次元的に微
調整し、位置合わせができると、接続バンプ用の材料
（ＡｕＳｎ）を介して保持器１０３を発光素子１０１上
に載置する。
【００４０】この状態で熱風あるいは赤外線により３０
０〜３５０℃に加熱し、発光素子１０１と保持器１０３
との間のＡｕＳｎを溶融させ、その後冷却して接続バン
プ３０２を固化させ固定する。
０〜３５０℃に加熱し、発光素子１０１と保持器１０３
との間のＡｕＳｎを溶融させ、その後冷却して接続バン
プ３０２を固化させ固定する。
【００４１】なお、固定治具５０３を５μｍ以下の位置
合わせ精度を有するＸＹステージに固定し、二次元的な
位置合わせはＸＹステージにより行い、位置合わせが完
了すると、保持器１０３を保持する可動アーム５０４を
Ｚ軸方向（上下方向）に移動させて保持器１０３を固定
する方法でも良い。
合わせ精度を有するＸＹステージに固定し、二次元的な
位置合わせはＸＹステージにより行い、位置合わせが完
了すると、保持器１０３を保持する可動アーム５０４を
Ｚ軸方向（上下方向）に移動させて保持器１０３を固定
する方法でも良い。
【００４２】以上述べたように、保持器１０３の枠内で
のＶ字屈曲部１０４の位置合わせは、図７に示すよう
に、光ファイバ１０２を二次元的に移動させることで行
われ、光ファイバ１０２を保持した保持器１０３と発光
素子１０１との位置合わせは、図８に示すように、保持
器１０３と発光素子１０１とを二次元的に移動させるこ
とで行われる。こうして、発光素子１０１の発光部２０
６の位置とＶ字屈曲部１０４の光入射部２０５の位置と
が正確に一致した光結合構造を二次元的位置合わせだけ
で完成させることができる。
のＶ字屈曲部１０４の位置合わせは、図７に示すよう
に、光ファイバ１０２を二次元的に移動させることで行
われ、光ファイバ１０２を保持した保持器１０３と発光
素子１０１との位置合わせは、図８に示すように、保持
器１０３と発光素子１０１とを二次元的に移動させるこ
とで行われる。こうして、発光素子１０１の発光部２０
６の位置とＶ字屈曲部１０４の光入射部２０５の位置と
が正確に一致した光結合構造を二次元的位置合わせだけ
で完成させることができる。
【００４３】図９は、図３に示す光結合構造におけるＶ
字屈曲部の製造方法の第２例を示す製造工程図である。
先ず、同図（Ａ）に示すように、光ファイバ１０２のＶ
字屈曲部を形成しようとする部分の両側を固定し、Ｖ字
屈曲部を形成しようとする部分を軟化点付近まで加熱す
る。
字屈曲部の製造方法の第２例を示す製造工程図である。
先ず、同図（Ａ）に示すように、光ファイバ１０２のＶ
字屈曲部を形成しようとする部分の両側を固定し、Ｖ字
屈曲部を形成しようとする部分を軟化点付近まで加熱す
る。
【００４４】軟化点付近まで加熱されると、同図（Ｂ）
に示すように、光ファイバ１０２の一方を矢印６０１の
方向に移動させる。これによって、軟化点付近まで加熱
された部分を中心として光ファイバ１０２が折れ曲が
る。
に示すように、光ファイバ１０２の一方を矢印６０１の
方向に移動させる。これによって、軟化点付近まで加熱
された部分を中心として光ファイバ１０２が折れ曲が
る。
【００４５】続いて、移動させた方の光ファイバ１０２
を軸に沿った矢印６０２方向に一定量押し込む。これに
よって、同図（Ｃ）に示すように、折れた部分の内側に
切り込み６０４が形成され、外側に突出部６０５が形成
される。
を軸に沿った矢印６０２方向に一定量押し込む。これに
よって、同図（Ｃ）に示すように、折れた部分の内側に
切り込み６０４が形成され、外側に突出部６０５が形成
される。
【００４６】そして、同図（Ｄ）に示すように、移動さ
せた方の光ファイバ１０２を矢印６０３方向に移動させ
て元の位置に戻すと、切り込みと凸部５０２とを保持し
たＶ字屈曲部１０４が形成される。
せた方の光ファイバ１０２を矢印６０３方向に移動させ
て元の位置に戻すと、切り込みと凸部５０２とを保持し
たＶ字屈曲部１０４が形成される。
【００４７】（光結合構造の製造装置）図１０は、Ｖ字
屈曲部を形成するためのＶ字構造形成装置の一例を示す
斜視図である。支持体７０１上に光ファイバ固定台７０
２、放電電極７０３及び７０４、及び可動アーム７０５
が設けられている。放電電極７０３及び７０４は高電圧
が印加されることで放電し、その間にあるい光ファイバ
１０２を加熱する。可動アーム７０５の先端には光ファ
イバ保持部７０６が設けられ、可動アーム７０５は図９
に示す矢印６０１〜６０３のようにＸＹＺ方向に移動可
能である。
屈曲部を形成するためのＶ字構造形成装置の一例を示す
斜視図である。支持体７０１上に光ファイバ固定台７０
２、放電電極７０３及び７０４、及び可動アーム７０５
が設けられている。放電電極７０３及び７０４は高電圧
が印加されることで放電し、その間にあるい光ファイバ
１０２を加熱する。可動アーム７０５の先端には光ファ
イバ保持部７０６が設けられ、可動アーム７０５は図９
に示す矢印６０１〜６０３のようにＸＹＺ方向に移動可
能である。
【００４８】先ず、光ファイバ１０２を光ファイバ固定
台７０２及び光ファイバ保持部７０６によって固定す
る。続いて、放電電極７０３及び７０４間で放電を生じ
させることで光ファイバ１０２を加熱し、軟化点付近ま
で加熱したところで可動アーム７０５を矢印６０１方向
に移動させる。これによって、加熱された部分を中心と
して光ファイバ１０２が折れ曲がる。
台７０２及び光ファイバ保持部７０６によって固定す
る。続いて、放電電極７０３及び７０４間で放電を生じ
させることで光ファイバ１０２を加熱し、軟化点付近ま
で加熱したところで可動アーム７０５を矢印６０１方向
に移動させる。これによって、加熱された部分を中心と
して光ファイバ１０２が折れ曲がる。
【００４９】続いて、可動アーム７０５を矢印６０２方
向に一定距離移動させることで、図９（Ｃ）に示すよう
に、折れた部分の内側に切り込み６０４が形成され、外
側に突出部６０５が形成される。そして、可動アーム７
０５を矢印６０３方向に移動させて元の位置に戻すと、
放電電極７０３及び７０４により加熱した部分に切り込
みと凸部５０２とを有するＶ字屈曲部１０４が形成され
る。
向に一定距離移動させることで、図９（Ｃ）に示すよう
に、折れた部分の内側に切り込み６０４が形成され、外
側に突出部６０５が形成される。そして、可動アーム７
０５を矢印６０３方向に移動させて元の位置に戻すと、
放電電極７０３及び７０４により加熱した部分に切り込
みと凸部５０２とを有するＶ字屈曲部１０４が形成され
る。
【００５０】（第３実施形態）図１１は、本発明による
第３実施形態の動作を説明するためのＶ字屈曲部の模式
的断面図である。本実施形態では屈折率分布型光ファイ
バ８０１が使用され、中心部のコア８０２から周辺部の
クラッド８０３へ向けて屈折率が連続的に低下してい
る。このような屈折率分布型光ファイバ８０１を用いて
も、上述した方法によって同様のＶ字屈曲部１０４を形
成することができ、図４に示す第１実施形態と同様の効
果を得ることができる。
第３実施形態の動作を説明するためのＶ字屈曲部の模式
的断面図である。本実施形態では屈折率分布型光ファイ
バ８０１が使用され、中心部のコア８０２から周辺部の
クラッド８０３へ向けて屈折率が連続的に低下してい
る。このような屈折率分布型光ファイバ８０１を用いて
も、上述した方法によって同様のＶ字屈曲部１０４を形
成することができ、図４に示す第１実施形態と同様の効
果を得ることができる。
【００５１】即ち、Ｖ字屈曲部１０４の屈曲面１０から
のずれが所定の有効範囲１１及び１２内の光束ＬＢ
1は、発光素子１０１の光出力面を出射すると、光ファ
イバ１０２の光入射部２０５との間の空気層を通して光
入射部２０５へ入射してコア８０２へ入る。ここで、Ｖ
字屈曲部１０４のコア８０２の傾斜角度を光束ＬＢ1が
クラッド８０３へ抜けでないように形成しておけば、光
束ＬＢ1はそのままコア８０２内を伝送するようにな
る。
のずれが所定の有効範囲１１及び１２内の光束ＬＢ
1は、発光素子１０１の光出力面を出射すると、光ファ
イバ１０２の光入射部２０５との間の空気層を通して光
入射部２０５へ入射してコア８０２へ入る。ここで、Ｖ
字屈曲部１０４のコア８０２の傾斜角度を光束ＬＢ1が
クラッド８０３へ抜けでないように形成しておけば、光
束ＬＢ1はそのままコア８０２内を伝送するようにな
る。
【００５２】これに対して、Ｖ字屈曲部１０４の屈曲面
１０に沿った光束ＬＢ2や屈曲面１０からのずれが有効
範囲１１及び１２外の光束ＬＢ3は光ファイバ１０２を
通り抜ける。
１０に沿った光束ＬＢ2や屈曲面１０からのずれが有効
範囲１１及び１２外の光束ＬＢ3は光ファイバ１０２を
通り抜ける。
【００５３】（第４実施形態）図１２は、本発明による
第４実施形態の動作を説明するためのＶ字屈曲部の模式
的断面図である。本実施形態では第１実施形態と同じ光
ファイバ１０２が使用されているが、Ｖ字屈曲部１０４
の凸側に形成された光入射部９０１が凹面に形成されて
いる点が異なっている。
第４実施形態の動作を説明するためのＶ字屈曲部の模式
的断面図である。本実施形態では第１実施形態と同じ光
ファイバ１０２が使用されているが、Ｖ字屈曲部１０４
の凸側に形成された光入射部９０１が凹面に形成されて
いる点が異なっている。
【００５４】第１〜第３実施形態では光入射部２０５は
研磨されて平坦化されているが、若干凹面に形成される
ことが望ましい。発光素子１０１からの信号光９０２が
凹面の光入射部９０１に入射することで、光路がＶ字屈
曲部１０４を中心として若干広がり、Ｖ字屈曲部１０４
の傾斜面２０３及び２０４の傾斜角度を急峻にしなくと
も信号光９０２が効率よく光ファイバ１０２のコア２０
１内に導入されるからである。
研磨されて平坦化されているが、若干凹面に形成される
ことが望ましい。発光素子１０１からの信号光９０２が
凹面の光入射部９０１に入射することで、光路がＶ字屈
曲部１０４を中心として若干広がり、Ｖ字屈曲部１０４
の傾斜面２０３及び２０４の傾斜角度を急峻にしなくと
も信号光９０２が効率よく光ファイバ１０２のコア２０
１内に導入されるからである。
【００５５】（応用例１）既に述べたように、本発明に
よればＶ字屈曲部１０４の光入射部２０５あるいは９０
１と発光素子１０１の発光部２０６との位置関係によっ
て、１つの発光部２０６からの出力光を２分割して互い
に反対方向に取り出すことができる。
よればＶ字屈曲部１０４の光入射部２０５あるいは９０
１と発光素子１０１の発光部２０６との位置関係によっ
て、１つの発光部２０６からの出力光を２分割して互い
に反対方向に取り出すことができる。
【００５６】図１３は、本発明による光デバイスの第１
応用例を示すブロック図である。ここでは、半導体ウエ
ハから切り出された面発光レーザダイオードチップ（図
５参照）を使用し、各光ファイバの一方の出力光をデー
タ伝送用に、他方の出力光を発光素子の監視用にそれぞ
れ使用する例を示す。
応用例を示すブロック図である。ここでは、半導体ウエ
ハから切り出された面発光レーザダイオードチップ（図
５参照）を使用し、各光ファイバの一方の出力光をデー
タ伝送用に、他方の出力光を発光素子の監視用にそれぞ
れ使用する例を示す。
【００５７】光ファイバ４０４〜４０７は、面発光レー
ザダイオードチップに形成された４つのレーザ発光部Ｌ
Ｄ1〜ＬＤ4にそれぞれＶ字屈曲部１０４を通して光結合
されている。光ファイバ４０４〜４０７の一端には光検
出器ＰＤ1〜ＰＤ4がそれぞれ設けられ、各センサ出力が
自動パワー制御部（ＡＰＣ）１００１に入力する。４つ
のレーザ発光部ＬＤ1〜ＬＤ4はそれぞれレーザドライバ
１００２によって駆動され、レーザドライバ１００２は
ＡＰＣ１００１によって各レーザ発光部のパワー制御を
行う。また、レーザドライバ１００２は、送信データに
従って各レーザ発光部を駆動して光信号を出力させる。
ザダイオードチップに形成された４つのレーザ発光部Ｌ
Ｄ1〜ＬＤ4にそれぞれＶ字屈曲部１０４を通して光結合
されている。光ファイバ４０４〜４０７の一端には光検
出器ＰＤ1〜ＰＤ4がそれぞれ設けられ、各センサ出力が
自動パワー制御部（ＡＰＣ）１００１に入力する。４つ
のレーザ発光部ＬＤ1〜ＬＤ4はそれぞれレーザドライバ
１００２によって駆動され、レーザドライバ１００２は
ＡＰＣ１００１によって各レーザ発光部のパワー制御を
行う。また、レーザドライバ１００２は、送信データに
従って各レーザ発光部を駆動して光信号を出力させる。
【００５８】レーザ発光部ＬＤ1〜ＬＤ4から出力された
光信号は、各Ｖ字屈曲部を通して２分割され、一方が伝
送用光信号として伝送され、他方がモニタ用光信号とし
て光検出器ＰＤ1〜ＰＤ4にそれぞれ入力する。ＡＰＣ１
００１は各光検出器のモニタ出力を常時監視し、レーザ
発光が常に一定のパワーに維持されるようにドライバ１
００２を制御する。
光信号は、各Ｖ字屈曲部を通して２分割され、一方が伝
送用光信号として伝送され、他方がモニタ用光信号とし
て光検出器ＰＤ1〜ＰＤ4にそれぞれ入力する。ＡＰＣ１
００１は各光検出器のモニタ出力を常時監視し、レーザ
発光が常に一定のパワーに維持されるようにドライバ１
００２を制御する。
【００５９】（応用例２）図１４は、本発明による光デ
バイスの第２応用例を示すブロック図である。ここで
は、半導体ウエハから切り出された面発光レーザダイオ
ードチップ（図５参照）を使用し、各光ファイバの２つ
の出力光を共にデータ伝送用に使用し、一方を運用系、
他方の予備系として用いる冗長システムの例を示す。
バイスの第２応用例を示すブロック図である。ここで
は、半導体ウエハから切り出された面発光レーザダイオ
ードチップ（図５参照）を使用し、各光ファイバの２つ
の出力光を共にデータ伝送用に使用し、一方を運用系、
他方の予備系として用いる冗長システムの例を示す。
【００６０】光ファイバ４０４〜４０７は、面発光レー
ザダイオードチップに形成された４つのレーザ発光部Ｌ
Ｄ1〜ＬＤ4にそれぞれＶ字屈曲部１０４を通して光結合
されている。レーザ発光部ＬＤ1〜ＬＤ4から出力された
光信号は、各Ｖ字屈曲部を通して２分割され、それぞれ
＃０系伝送用光信号及び＃１系伝送用光信号として送信
される。
ザダイオードチップに形成された４つのレーザ発光部Ｌ
Ｄ1〜ＬＤ4にそれぞれＶ字屈曲部１０４を通して光結合
されている。レーザ発光部ＬＤ1〜ＬＤ4から出力された
光信号は、各Ｖ字屈曲部を通して２分割され、それぞれ
＃０系伝送用光信号及び＃１系伝送用光信号として送信
される。
【００６１】上述した第１及び第２応用例に示すよう
に、本発明による光結合構造によれば、面発光レーザダ
イオードチップの発光面と平行に光ファイバを配置する
ことができ、光ファイバにＶ字屈曲部１０４を形成する
だけで、光結合のための特別な部材を必要としない。こ
のために、少ないスペースで極めて簡単に光結合を実現
することができ、特に複数の発光部が二次元配列された
面発光レーザの光結合に極めて有利となる。しかも出力
光が２分割されるために、第１及び第２応用例だけでな
く様々な応用例を考えることができ、応用範囲が広くな
る。
に、本発明による光結合構造によれば、面発光レーザダ
イオードチップの発光面と平行に光ファイバを配置する
ことができ、光ファイバにＶ字屈曲部１０４を形成する
だけで、光結合のための特別な部材を必要としない。こ
のために、少ないスペースで極めて簡単に光結合を実現
することができ、特に複数の発光部が二次元配列された
面発光レーザの光結合に極めて有利となる。しかも出力
光が２分割されるために、第１及び第２応用例だけでな
く様々な応用例を考えることができ、応用範囲が広くな
る。
【００６２】以上詳細に説明したように、本発明によれ
ば、光導波路の一部を用いてＶ字状傾斜部及び光入射部
を形成するために、発光素子の発光部が形成された面に
平行に光導波路を直接配置することができ、必要スペー
スを大幅に縮小することができる。また、Ｖ字状傾斜部
の光入射部と発光素子の発光部とを二次元的に位置合わ
せすることで光結合を実現することができるために、複
数の発光部が二次元的に配置された面発光レーザダイオ
ードを用いた場合でも、光導波路のＶ字傾斜部と各発光
部とを二次元的に位置合わせするだけで容易に光結合を
達成できる。
ば、光導波路の一部を用いてＶ字状傾斜部及び光入射部
を形成するために、発光素子の発光部が形成された面に
平行に光導波路を直接配置することができ、必要スペー
スを大幅に縮小することができる。また、Ｖ字状傾斜部
の光入射部と発光素子の発光部とを二次元的に位置合わ
せすることで光結合を実現することができるために、複
数の発光部が二次元的に配置された面発光レーザダイオ
ードを用いた場合でも、光導波路のＶ字傾斜部と各発光
部とを二次元的に位置合わせするだけで容易に光結合を
達成できる。
【００６３】更に、本発明によれば、Ｖ字屈曲部の光入
射部と発光素子の発光部との位置関係によって、１つの
発光部からの出力光を２分割して互いに反対方向に取り
出すことができる。このために様々な用途に使用するこ
とができ、応用範囲が広くなる。
射部と発光素子の発光部との位置関係によって、１つの
発光部からの出力光を２分割して互いに反対方向に取り
出すことができる。このために様々な用途に使用するこ
とができ、応用範囲が広くなる。
【００６４】
【図１】本発明による光デバイスの第１実施形態を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図２】図１に示す第１実施形態の平面図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図４】本実施形態の動作を説明するためのＶ字屈曲部
の模式的断面図である。
の模式的断面図である。
【図５】本発明による光デバイスの第２実施形態を示す
平面図である。
平面図である。
【図６】図３に示す光結合構造におけるＶ字屈曲部の製
造方法の第１例を示す製造工程図である
造方法の第１例を示す製造工程図である
【図７】図３に示す光結合構造の製造方法の一実施形態
を示す製造工程図である。
を示す製造工程図である。
【図８】図３に示す光デバイスの製造方法の一実施形態
を示す製造工程図である。
を示す製造工程図である。
【図９】図３に示す光結合構造におけるＶ字屈曲部の製
造方法の第２例を示す製造工程図である。
造方法の第２例を示す製造工程図である。
【図１０】Ｖ字屈曲部を形成するためのＶ字構造形成装
置の一例を示す斜視図である。
置の一例を示す斜視図である。
【図１１】本発明による第３実施形態の動作を説明する
ためのＶ字屈曲部の模式的断面図である。
ためのＶ字屈曲部の模式的断面図である。
【図１２】本発明による第４実施形態の動作を説明する
ためのＶ字屈曲部の模式的断面図である。
ためのＶ字屈曲部の模式的断面図である。
【図１３】本発明による光デバイスの第１応用例を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図１４】本発明による光デバイスの第２応用例を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
１０ 屈曲面 １１ 有効領域 １２ 有効領域 １００ 基板 １０１ 発光素子 １０２ 光ファイバ １０３ 保持器 １０４ Ｖ字屈曲部 １０５ 樹脂 ２０１ コア ２０２ クラッド ２０３ 傾斜面 ２０４ 傾斜面 ２０５ 光入射部 ２０６ 発光部 ３０１ 接続バンプ ３０２ 接続バンプ ４０１ 面発光レーザダイオード ４０２ 接続バンプ ４０３ 保持器 ４０４〜４０７ 光ファイバ ４０８ 樹脂 ５０１ 押し込み方向 ５０２ 凸部 ５０３ 固定治具 ５０４ 可動アーム ７０１ 支持体 ７０２ 光ファイバ固定台 ７０３ 放電電極 ７０４ 放電電極 ７０５ 可動アーム ７０６ 光ファイバ保持部 ８０１ 屈折率分布型光ファイバ ８０２ コア ８０３ クラッド ９０１ 凹面光入射部 ９０２ 信号光 １００１ 自動パワー制御部 １００２ レーザドライバ
Claims (20)
- 【請求項１】 光屈折率が相対的に高い中心部と相対的
に低い周辺部とからなる光導波路と発光素子とを光結合
するための構造において、 前記光導波路の一部にＶ字状の傾斜部が設けられ、前記
Ｖ字状傾斜部の突出した側に前記発光素子の発光部に対
応するための光入射部が形成されていることを特徴とす
る光結合構造。 - 【請求項２】 前記Ｖ字状傾斜部が前記発光部に対応し
て配置されるように前記光導波路を保持する保持手段を
更に有することを特徴とする請求項１記載の光結合構
造。 - 【請求項３】 前記保持手段は、前記Ｖ字状傾斜部を内
部に配置するように前記光導波路を保持するための枠か
らなることを特徴とする請求項２記載の光結合構造。 - 【請求項４】 前記Ｖ字状傾斜部における前記中心部の
傾斜角度は、前記発光部から入射した光が前記中心部に
取り込まれるように設定されたことを特徴とする請求項
１ないし３のいずれかに記載の光結合構造。 - 【請求項５】 前記光入射部は平坦に形成され、前記発
光素子の発光部と向かい合っていることを特徴とする請
求項１ないし４のいずれかに記載の光結合構造。 - 【請求項６】 前記光入射部は凹面状に形成され、前記
発光素子の発光部と向かい合っていることを特徴とする
請求項１ないし４のいずれかに記載の光結合構造。 - 【請求項７】 光屈折率が相対的に高い中心部と相対的
に低い周辺部とからなる光導波路と発光素子とを光結合
するための光結合構造の製造方法において、 前記光導波路の所定部分をＶ字状に屈曲させ、 前記Ｖ字状屈曲部の突出部に光入射面を形成する、 ことを特徴とする光結合構造の製造方法。 - 【請求項８】 前記光導波路の前記所定部分の両側の部
分を固定し、 前記両側の部分の少なくとも一方を、その固定している
光導波路の光導波方向であって前記所定部分へ向かう方
向に一定距離移動させることで前記所定部分に前記Ｖ字
状の屈曲部を形成することを特徴とする請求項７記載の
製造方法。 - 【請求項９】 前記光導波路の一部を軟化点近くまで加
熱し、 前記光導波路の前記加熱部の両端を互いに向かい合う方
向に一定距離押し込むことでＶ字状屈曲部を形成する、 ことを特徴とする請求項８記載の製造方法。 - 【請求項１０】 前記光導波路の所定部分の両側の部分
を固定し、 前記光導波路の所定部分を軟化点近くまで加熱し、 前記光導波路の固定された両側の部分の一方を前記光導
波路の導波方向とは直交する成分を含む方向に移動し、 前記移動させた一方の部分を当該光導波路の導波方向で
あって前記所定部分へ向けた方向に一定量押し込み、 前記押し込んだ一方の部分を元の位置に戻すことでＶ字
状屈曲部を形成する、 ことを特徴とする請求項８記載の製造方法。 - 【請求項１１】 前記光入射面は平坦に形成されること
を特徴とする請求項７ないし１０のいずれかに記載の製
造方法。 - 【請求項１２】 前記光入射面は凹面状に形成されるこ
とを特徴とする請求項７ないし１０のいずれかに記載の
製造方法。 - 【請求項１３】 更に、前記光入射面と前記発光素子の
発光部とが対向するように位置合わせすることを特徴と
する請求項７ないし１２のいずれかに記載の製造方法。 - 【請求項１４】 光屈折率が相対的に高い中心部と相対
的に低い周辺部とからなる光導波路と発光素子とを光結
合するための光結合構造を製造するための装置におい
て、 前記光導波路の所定部分の両側を支持する支持手段と、 前記所定部分を加熱する加熱手段と、 前記支持手段の少なくとも一方を、支持している光導波
路の光導波方向であって前記所定部分へ向かう方向に一
定距離移動させることで前記所定部分にＶ字状の屈曲部
を形成する移動手段と、 からなることを特徴とする光結合構造の製造装置。 - 【請求項１５】 少なくとも１個の発光部を有する発光
素子と、 光屈折率が相対的に高い中心部と相対的に低い周辺部と
からなり、一部にＶ字状傾斜部が設けられ、前記Ｖ字状
傾斜部の突出部に光入射面が形成された少なくとも１本
の光導波路と、 前記Ｖ字状傾斜部の前記光入射面と前記発光素子の１つ
の発光部とが対応するように前記光導波路を保持する保
持手段と、 からなることを特徴とする光デバイス。 - 【請求項１６】 前記Ｖ字状傾斜部における前記中心部
の傾斜角度は、前記発光部から入射した光が前記中心部
に取り込まれるように設定されたことを特徴とする請求
項１５記載の光デバイス。 - 【請求項１７】 前記Ｖ字状傾斜部に対応する発光部が
２分割される位置に前記Ｖ字状傾斜部が配置されたこと
を特徴とする請求項１５又は１６記載の光デバイス。 - 【請求項１８】 前記発光部から出力される光は、前記
Ｖ字状傾斜部によって進行方向が反対の２つの光に分割
されることを特徴とする請求項１７記載の光デバイス。 - 【請求項１９】 光屈折率が相対的に高い中心部と相対
的に低い周辺部とからなる光導波路と発光素子とが光結
合された光デバイスの製造方法において、 前記光導波路の所定部分にＶ字状屈曲部を形成し、 前記Ｖ字状屈曲部を前記発光素子の発光部に対応する位
置関係となるように配置して保持し、 保持された前記光導波路における前記Ｖ字状屈曲部の突
出側に光入射部を形成し、 前記光入射部と前記発光素子の発光部とを位置合わせし
て互いに向かい合わせる、 ことを特徴とする光デバイスの製造方法。 - 【請求項２０】 前記光導波路の前記所定部分の両側の
部分を固定し、 前記両側の部分の少なくとも一方を、その固定している
光導波路の光導波方向であって前記所定部分へ向かう方
向に一定距離移動させることで前記所定部分に前記Ｖ字
状屈曲部を形成することを特徴とする請求項１９記載の
製造方法。
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- 1998-04-23 JP JP12950798A patent/JP3256489B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-04-23 US US09/296,421 patent/US6381386B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2002
- 2002-01-09 US US10/040,353 patent/US6487339B2/en not_active Expired - Lifetime
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