JPH11326658A - 光モジュール - Google Patents

光モジュール

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JPH11326658A
JPH11326658A JP13183898A JP13183898A JPH11326658A JP H11326658 A JPH11326658 A JP H11326658A JP 13183898 A JP13183898 A JP 13183898A JP 13183898 A JP13183898 A JP 13183898A JP H11326658 A JPH11326658 A JP H11326658A
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JP
Japan
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waveguide
temperature
chip
optical
equalizing plate
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Application number
JP13183898A
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English (en)
Inventor
Masanobu Nekado
昌伸 根角
Toshihiko Ota
寿彦 太田
Kazuki Watanabe
万記 渡辺
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Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 アレー導波路の温度が均一して安定し、合分
波の波長が安定する光モジュールを提供する。 【解決手段】 表面に光の合分波機能を有するアレー導
波路3が形成された導波路チップ7と、該導波路チップ
7を均熱化する均熱板10とを有する光モジュールにお
いて、前記均熱板10は前記導波路チップ7のアレー導
波路3が形成された面に接合している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光波長多重通信に
用いられるアレー導波路回折格子型の光モジュールに関
する。
【0002】
【従来の技術】近年、光通信においては、伝送容量を飛
躍的に増加させるため、光周波数多重通信の研究開発が
盛んである。伝送容量を増加させるためには、波長間隔
が小さい光を合分波できる光モジュールが必要となる。
このような光モジュールとして、例えば、アレー導波路
回折格子を用いた光合分波器を利用したものが知られて
いる。(光スイッチング技術研究会、PST91-48,1992,
「アレー導波路回折格子を用いた光合分波器」参照)。
【0003】この光モジュールは、例えば図5(a)、
(b)に示すように、シリコンや石英、サファイヤなど
からなる基板1上に、隣接する導波路相互間の光路長を
微妙に異ならせた複数のチャンネル導波路2からなるア
レー導波路3と、第1及び第2のスラブ導波路4、5と
を有する導波路層6を積層した導波路チップ7からなる
光合分波器を用いている。この導波路チップ7において
は、前記第1のスラブ導波路4を介して前記アレー導波
路3に多重波長の光を入射させると、前記光路長差に対
応した回折光が前記第2のスラブ導波路5へ出射され、
多重波長の光が分波される。一方、この逆に、前記第2
のスラブ導波路5を介して前記アレー導波路3に波長の
異なる種々の光を入射させると、これらの光は、前記光
路長差に対応して合波され、前記第1のスラブ導波路4
へと出射される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記導波路
チップ7を用いた光モジュールにおいては、光路長の異
なる複数のチャンネル導波路2からなるアレー導波路3
により光を合分波している。このため、上記光モジュー
ルにおいては、チャンネル導波路2の実効的な光路長差
が温度変化によって影響を受けないように、導波路チッ
プ7の温度を一定に保持する必要がある。ここで、実効
的な光路長差とは、チャンネル導波路2の隣接する光路
長をLl 、Ll+1 、実効的な屈折率をnとして、nΔL
=n(Ll+1 −Ll )を意味する。そこで、上記の光モ
ジュールにおいては、導波路チップ7を加熱あるいは冷
却するヒーターやペリチェ素子などの温度補償手段8を
設けるとともに、導波路チップ7と温度補償手段8との
間に、サーミスタなどの温度測定手段9を有する金属や
プラスチックなどの熱伝導性の良好な材料からなる均熱
板10を密着するように配置している。この均熱板10
と導波路チップ7の間には、シリコンペーストや接着剤
などの粘性を有するものを介在させ、熱伝達をよくして
いる。そうして、前記温度測定手段9で測定した温度に
基づいて前記温度補償手段8を制御手段によってフィー
ドバック制御し、導波路チップ7の温度が一定になるよ
うに管理していた。しかし通常、基板1は数百μm以上
の厚みをもち、導波路チップ7の均熱板10を取り付け
た基板面側から導波路チップ表面にかけて温度勾配が生
じる。さらに、導波路チップ7表面は温度が変化する雰
囲気に曝されている。よって、アレー導波路3の温度を
制御しようとすると、基板1の厚さ分だけ制御温度に到
達する時間が遅延することになる。その結果、雰囲気温
度の微妙な変化が導波路チップ7の表面温度にばらつき
を生じさせ、アレー導波路3を構成するチャンネル導波
路2に光路差の変化をもたらし、結果的に合分波の波長
シフトを生じるという問題があった。
【0005】本発明は、上述した問題に鑑み、光の合分
波機能を有するアレー導波路が形成された導波路チップ
の温度を一定に保持することが可能な光モジュールを提
供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決すべくなされたもので、請求項1記載の発明は、表面
に光導波路が形成された導波路チップと、該導波路チッ
プを均熱化する均熱板とを有する光モジュールにおい
て、前記均熱板は前記導波路チップのアレー導波路が形
成された面に接合していることを特徴とするものであ
る。
【0007】また、請求項2記載の発明は、請求項1記
載の発明において、導波路チップと均熱板の両側面にわ
たって熱伝導性部材を接触させたことを特徴とするもの
である。
【0008】また、請求項3記載の発明は、表面に光導
波路が形成された導波路チップと、該導波路チップを均
熱化する均熱板とを有する光モジュールにおいて、前記
導波路チップは、光導波路が形成された面の反対側の面
に、少なくとも光導波路に対向する領域を含む部分に凹
み部を有して、厚さが前記凹み部において相対的に薄く
なっており、前記均熱板は前記凹み部に接合しているこ
とを特徴とするものである。
【0009】さらに、請求項4記載の発明は、請求項1
又は3項記載の発明において、光導波路がアレー導波路
であることを特徴とするものである。
【0010】請求項1記載の発明によれば、均熱板が導
波路チップの光導波路が形成された面に接合している。
従って、従来に比して、光導波路は均熱板の制御温度に
遅延することなく追随して温度変化し、温度制御性がよ
くなり、また、均熱板に覆われて雰囲気温度変化の影響
を受けることが少なくなる。
【0011】また、請求項2記載の発明によれば、熱伝
導性部材が導波路チップと均熱板の両側面にわたって接
合しているため、導波路チップは側面からも温度制御さ
れる。従って、光導波路は温度制御性がさらによくな
る。
【0012】また、請求項3記載の発明においても、導
波路チップは光導波路が形成された部分が凹み部により
相対的に薄くなり、その凹み部に均熱板が接合している
ため、従来よりも光導波路の温度制御性がよくなる。
【0013】さらに、請求項4記載の発明によれば、ア
レー導波路の温度制御性がよくなり、アレー導波路の合
分波の波長は安定する。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を詳細に説明する。 (実施形態1)図1(a)、(b)はそれぞれ、本発明
にかかる光モジュールの一実施形態の平面図および断面
図である。図1は、図5に関して説明した部分と同部分
は同符号で指示してある。図1において、導波路チップ
7は、シリコンからなる基板1上に、隣接する導波路相
互間の光路長差を微妙に異ならせた複数のチャンネル導
波路2からなるアレー導波路3と、第1及び第2のスラ
ブ導波路4、5とを有する石英系の導波路層6を積層し
たものである。また、良熱伝導体の金属からなる均熱板
10は、熱伝導性のよい接着剤を介して導波路チップ7
の導波路層6面の全面に密着するように配置されてい
る。なお、導波路層6が上下クラッド層間にコアが埋め
込まれてなる場合には、導波路層6の表面に凹凸が生じ
る。従って、この場合には、導波路層6の表面を予め平
坦に研削および研磨してから、均熱板10を配置する。
また、ペリチェ素子からなる温度補償手段8が均熱板1
0の上に熱的に接合している。この温度補償手段8の作
動は、均熱板10中に埋め込まれたサーミスタからなる
温度測定手段9の測定温度に基づいて制御される。本実
施形態では、均熱板10は導波路チップ7の導波路層6
面に密着して接合しているので、導波路層6の温度が制
御性よく制御され、アレー導波路のチャンネル導波路の
光路差が一定になり、合分波の波長が安定する。
【0015】なお、図2(a)、(b)に示すように、
均熱板10は、導波路層6面上のアレー導波路3、第1
及び第2のスラブ導波路4、5が形成された領域に限定
して接合させてもよい。このようにすると、均熱板10
の面積は図1に示したものよりも小さくなり、温度補償
手段8の消費電力を節減することができる。また、導波
路層6上の均熱板10が接合してない部分には、光ファ
イバアレー(図示せず)を固定して、アレー導波路3に
接続するための補助板11を設けることができる。
【0016】また、図3(a)、(b)に示すように、
均熱板10と導波路チップ7の側面に、アレー導波路3
への接続部分を除いて、銅板のような熱伝導性部材12
を接着剤、半田などで接着、固定してもよい。そうする
と、基板1の熱伝導性が良い場合には、導波路チップ7
の均熱性が一層向上する。
【0017】(実施形態2)図4(a)、(b)はそれ
ぞれ、本発明にかかる光モジュールの他の実施形態の平
面図および断面図である。本実施形態では、導波路チッ
プ7の少なくともアレー導波路3の領域に相当する部分
の基板1を研削、研磨、あるいはエッチングなどにより
除去して凹部13を形成し、該凹部13に均熱板10を
接着、固定したものである。また、均熱板10と凹部1
3の隙間にも例えば熱伝導性のよい接着剤14を埋め込
む。本実施形態においても、均熱板10が基板1の厚さ
分だけ従来よりもアレー導波路3に近く配置しているた
め、アレー導波路3の温度制御性が向上する。
【0018】本発明は上記実施形態に限定されず、基板
又は導波路は化合物半導体で構成してもよく、導波路層
はポリマー系でもよく、また、均熱板は良熱伝導性のプ
ラスチックでもよい。
【0019】
【発明の効果】本発明によれば、光導波路の温度制御性
がよくなり、光導波路がアレー導波路である場合には、
アレー導波路の温度が均一化して安定し、合分波の波長
が安定するという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)、(b)はそれぞれ、本発明に係る光モ
ジュールの一実施形態の平面図および断面図である。
【図2】(a)、(b)はそれぞれ、図1に示した実施
形態において、均熱板のサイズを小さくした場合の平面
図および断面図である。
【図3】(a)、(b)はそれぞれ、図1に示した実施
形態において、導波路チップと均熱板の両側面にわたっ
て熱伝導性部材を接合させた場合の平面図およびA−A
線断面図である。
【図4】(a)、(b)はそれぞれ、他の実施形態の平
面図および断面図である。
【図5】(a)、(b)はそれぞれ、従来の光モジュー
ルの平面図および側面図である。
【符号の説明】
1 基板 2 チャンネル導波路 3 アレー導波路 4、5 スラブ導波路 6 導波路層 7 導波路チップ 8 温度補償手段 9 温度測定手段 10 均熱板 11 補助板 12 熱伝導性部材 13 凹部 14 接着剤

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表面に光導波路が形成された導波路チッ
    プと、該導波路チップを均熱化する均熱板とを有する光
    モジュールにおいて、前記均熱板は前記導波路チップの
    アレー導波路が形成された面に接合していることを特徴
    とする光モジュール。
  2. 【請求項2】 導波路チップと均熱板の両側面にわたっ
    て熱伝導性部材を接触させたことを特徴とする請求項1
    記載の光モジュール。
  3. 【請求項3】 表面に光導波路が形成された導波路チッ
    プと、該導波路チップを均熱化する均熱板とを有する光
    モジュールにおいて、前記導波路チップは、光導波路が
    形成された面の反対側の面に、少なくとも光導波路に対
    向する領域を含む部分に凹み部を有して、厚さが前記凹
    み部において相対的に薄くなっており、前記均熱板は前
    記凹み部に接合していることを特徴とする光モジュー
    ル。
  4. 【請求項4】 光導波路がアレー導波路であることを特
    徴とする請求項1項または3項記載の光モジュール。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001055758A1 (fr) * 2000-01-28 2001-08-02 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Module de rechauffage et module guide d'ondes optiques
CN111323879A (zh) * 2020-04-13 2020-06-23 易锐光电科技(安徽)有限公司 光模块

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WO2001055758A1 (fr) * 2000-01-28 2001-08-02 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Module de rechauffage et module guide d'ondes optiques
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