JPS60188913A - 光回路デバイス - Google Patents
光回路デバイスInfo
- Publication number
- JPS60188913A JPS60188913A JP4435784A JP4435784A JPS60188913A JP S60188913 A JPS60188913 A JP S60188913A JP 4435784 A JP4435784 A JP 4435784A JP 4435784 A JP4435784 A JP 4435784A JP S60188913 A JPS60188913 A JP S60188913A
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- JP
- Japan
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- optical circuit
- groove
- optical
- tapered
- support
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- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は光回路デバイスに関する。本発明は特に半導体
レーザと光回路を一体化した光回路デバイスに関する。
レーザと光回路を一体化した光回路デバイスに関する。
従来例の構成とその問題点
光回路は光素子が基板内に設けられているので、元軸の
ずれがなく信頼性Ｏ高いものであるとされている。しか
し、現在光素子とレーザを同−基板中に設けることは、
Ｇ ａ Ａ ｓ基板、 ＩｎＰ基板等のｌ１ｌ−Ｖ属半
導体でも困難である。特にＬｉＮｂＯ３基板。
ずれがなく信頼性Ｏ高いものであるとされている。しか
し、現在光素子とレーザを同−基板中に設けることは、
Ｇ ａ Ａ ｓ基板、 ＩｎＰ基板等のｌ１ｌ−Ｖ属半
導体でも困難である。特にＬｉＮｂＯ３基板。
ガラス基板等の誘電体基板では研究報告すら見出せない
のが実状である。
のが実状である。
このため、研究段階では防振台上にレーザと光回路をＸ
−ｙ−ｚステージ等の光学冶具により光結合させていた
。したがって、振動、緩み等により最適光結合位置から
変化し光結合が低下し長時間の信頼性が得られない。防
振台」二以外ではもちろん光結合すら困難で実用に供し
ない。
−ｙ−ｚステージ等の光学冶具により光結合させていた
。したがって、振動、緩み等により最適光結合位置から
変化し光結合が低下し長時間の信頼性が得られない。防
振台」二以外ではもちろん光結合すら困難で実用に供し
ない。
これらの問題点を除去するために従来接着固定すること
が考えられている。レーザ出射端面と光回路を構成する
光導波路端面との間に接着層を設けて固定することは容
易であるがレーザ出射端面の反射率が低下しレーザの利
得が著しく減少するため、第１図に示す構造が考えられ
ていた。第１図（ａ）、Φ） 、 （ｃ）はそれぞれ要
部断面図、平面図、横断面図を示す。同図において半導
体レーザ１１は支持基体１２に電極体１３と保持体１４
により溶接、接着等を用い固定されている。光回路基板
１５はテーパ支持体１６にょシ光回路基板１６上に設け
だ光導波路１７の出射端面１７１へ半導体レーザ１１の
出射光が直接結合するべく配置され接着層１８を用いて
固定されていた。同図において光素子はＴＩＲ（全反射
）型光スイッチの例を示した。１７２は制御電極である
。
が考えられている。レーザ出射端面と光回路を構成する
光導波路端面との間に接着層を設けて固定することは容
易であるがレーザ出射端面の反射率が低下しレーザの利
得が著しく減少するため、第１図に示す構造が考えられ
ていた。第１図（ａ）、Φ） 、 （ｃ）はそれぞれ要
部断面図、平面図、横断面図を示す。同図において半導
体レーザ１１は支持基体１２に電極体１３と保持体１４
により溶接、接着等を用い固定されている。光回路基板
１５はテーパ支持体１６にょシ光回路基板１６上に設け
だ光導波路１７の出射端面１７１へ半導体レーザ１１の
出射光が直接結合するべく配置され接着層１８を用いて
固定されていた。同図において光素子はＴＩＲ（全反射
）型光スイッチの例を示した。１７２は制御電極である
。
従来例のこの構造はテーパ支持体１６を支持基体１２．
光回路基板１６との最適光結合を得るべく位置調整を行
い、接着層１８により固定する。
光回路基板１６との最適光結合を得るべく位置調整を行
い、接着層１８により固定する。
１〜かし、テーパ支持体１６を調整時にテーパ支持・：
１６を圧力および張力により移動させるが、圧力方向の
少しの違いでも所望方向と異なって移動しやすく光結合
効率を上げることが困難であった。
１６を圧力および張力により移動させるが、圧力方向の
少しの違いでも所望方向と異なって移動しやすく光結合
効率を上げることが困難であった。
また、接着時においても、接着剤の表面張力によりテー
パ支持体１６が移動し光結合効率が低下するという問題
を有していた。
パ支持体１６が移動し光結合効率が低下するという問題
を有していた。
発明の目的
本発明は従来の光回路デバイスの構造に改良を加え、従
来の問題点を解決し作製時間を短縮し且つ光結合効率の
低下を防ぐ構造を提供することを目的とする。
来の問題点を解決し作製時間を短縮し且つ光結合効率の
低下を防ぐ構造を提供することを目的とする。
発明の構成
本発明は、支持基体に半導体レーザを付設し、上記支持
基体上に溝を設け、上記溝の内寸よりわずかに短かい外
寸を持つハメアイ部を有するテーパ支持体を上記溝に荷
積し、少なくとも２個以上のテーパ支持体上に光導波路
を構成した光回路基板を設け、上記半導体レーザと光導
波路とが光結合せしめる位置に配設し、接着層によシ支
持基体。
基体上に溝を設け、上記溝の内寸よりわずかに短かい外
寸を持つハメアイ部を有するテーパ支持体を上記溝に荷
積し、少なくとも２個以上のテーパ支持体上に光導波路
を構成した光回路基板を設け、上記半導体レーザと光導
波路とが光結合せしめる位置に配設し、接着層によシ支
持基体。
テーパ支持体、光回路基板を固定した構造である。
実施例の説明
本発明の実施例を第２図にもとづいて説明する。
同図（ａ） 、 （ｂ）はそれぞれ要部正面断面図、平
面図である。同図において、１１．１２，１３，１４゜
１５．１６，１７，１７１．１７２は第１図と同一のも
のを示す。すなわち、支持基体１２に半導体レーザ１１
を付設し、支持基体１２上に、たとえば幅Ｗ、深さｄを
有する溝２１を設け、溝２１の内寸よりもわずかに短か
い外寸Ｗ′をもつノ・メアイ部２２ａを有するテーパ支
持体２２を溝２１に荷積し、少なくとも２個以上のテー
ノく支持体２２」二に光導波路１７を構成した光回路基
板１５を設け、半導体レーザ１１と光導波路１７とが光
結合せしめる位置に配設し、接着層２３により基板１６
と支持体２２、支持体２２と基体１２が固定されている
。
面図である。同図において、１１．１２，１３，１４゜
１５．１６，１７，１７１．１７２は第１図と同一のも
のを示す。すなわち、支持基体１２に半導体レーザ１１
を付設し、支持基体１２上に、たとえば幅Ｗ、深さｄを
有する溝２１を設け、溝２１の内寸よりもわずかに短か
い外寸Ｗ′をもつノ・メアイ部２２ａを有するテーパ支
持体２２を溝２１に荷積し、少なくとも２個以上のテー
ノく支持体２２」二に光導波路１７を構成した光回路基
板１５を設け、半導体レーザ１１と光導波路１７とが光
結合せしめる位置に配設し、接着層２３により基板１６
と支持体２２、支持体２２と基体１２が固定されている
。
本発明にかかる構成においては、従来例とは異なり支持
基体１２上にノ・メアイ部２２ａとほぼ等しい溝２１を
設けであるため、チー゛ノ＜支持体２２は溝２１内を一
次元的に移動することが可能である。したがって、従来
のように位置調整時に支持基体上を２次元的に移動する
ことがないため、圧力および張力により所定の位置を短
時間に調整することかできた。また、接着時においても
２次元的な移動が無いので表面張力による移動も低減が
可能であった。
基体１２上にノ・メアイ部２２ａとほぼ等しい溝２１を
設けであるため、チー゛ノ＜支持体２２は溝２１内を一
次元的に移動することが可能である。したがって、従来
のように位置調整時に支持基体上を２次元的に移動する
ことがないため、圧力および張力により所定の位置を短
時間に調整することかできた。また、接着時においても
２次元的な移動が無いので表面張力による移動も低減が
可能であった。
へ
本発明者らは本発明のかかる材質に最適の関係のあるこ
とを見い出し、新規の光回路デバイスを発明した。すな
わち、上記支持基体１２．テーノ（支持体２２および光
回路基板１６を熱膨張係数のおよそ等しい材質で構成し
た。この構成においては、温度変化に対して光結合効率
の変化の少ないことを確認しておシ、光回路デバイスと
して最も優れていた。
とを見い出し、新規の光回路デバイスを発明した。すな
わち、上記支持基体１２．テーノ（支持体２２および光
回路基板１６を熱膨張係数のおよそ等しい材質で構成し
た。この構成においては、温度変化に対して光結合効率
の変化の少ないことを確認しておシ、光回路デバイスと
して最も優れていた。
さらに本発明者らは、本発明にかかる接着層に最適のも
ののあることを見い出し、この発見に基づき新規の光回
路デバイスを発明した。すなわち、上記接着層２３とし
てアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂の少なくとも一種か
ら構成すると最適であった。これらの樹脂は硬化収縮が
少さくて接着時における位置変化が少さく、光結合効率
の低下を防ぐことができることを確認した。
ののあることを見い出し、この発見に基づき新規の光回
路デバイスを発明した。すなわち、上記接着層２３とし
てアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂の少なくとも一種か
ら構成すると最適であった。これらの樹脂は硬化収縮が
少さくて接着時における位置変化が少さく、光結合効率
の低下を防ぐことができることを確認した。
本発明の理解を助けるために以下に具体的に上記実施例
について第２図を用い説明する。すなわち、光回路基板
１５としてサファイヤ０面基板上にエピタキシャル成長
させたＰＬＺＴ薄膜を用いる。上記ＰＬＺＴ薄膜に光導
波路１７を形成し、第２図に示すようにＴＩＲ型光スイ
ッチを作製した。半導体レーザ１１を銅（熱膨張係数α
約１．５刈ｏ−６）からなる支持基体１２に取シ付けた
。次に光回路基板１６をＸ−Ｙ−Ｚの光学ステージに取
り付けて半導体レーザと最適光結合させるべく調整した
のち、銅からなりテーパー１７１００のテーパ支持体２
２を溝２１へ挿入し、光回路基板１５と接触させた。こ
の場合、強く押し込むと光結合位置がずれ、光結合効率
が低下するため接触させる程度が良好であった。次にエ
ポキシ系樹脂を用いて支持基体１２とテーパ支持体２２
とを接着固定したのち、テーパ支持体２２と光回路基板
１５とを接着固定したのが、良好であった。すなわち、
いちどに支持基体１２．テーパ支持体２２．光回路基板
１５とにポリエステル系樹脂を塗布した場合、表面張力
によシテーパ支持体２２と光回路基板１６との接着面積
を増加させるように移動するため光結合効率が低下し、
本発明にかがる目的が達せられない。
について第２図を用い説明する。すなわち、光回路基板
１５としてサファイヤ０面基板上にエピタキシャル成長
させたＰＬＺＴ薄膜を用いる。上記ＰＬＺＴ薄膜に光導
波路１７を形成し、第２図に示すようにＴＩＲ型光スイ
ッチを作製した。半導体レーザ１１を銅（熱膨張係数α
約１．５刈ｏ−６）からなる支持基体１２に取シ付けた
。次に光回路基板１６をＸ−Ｙ−Ｚの光学ステージに取
り付けて半導体レーザと最適光結合させるべく調整した
のち、銅からなりテーパー１７１００のテーパ支持体２
２を溝２１へ挿入し、光回路基板１５と接触させた。こ
の場合、強く押し込むと光結合位置がずれ、光結合効率
が低下するため接触させる程度が良好であった。次にエ
ポキシ系樹脂を用いて支持基体１２とテーパ支持体２２
とを接着固定したのち、テーパ支持体２２と光回路基板
１５とを接着固定したのが、良好であった。すなわち、
いちどに支持基体１２．テーパ支持体２２．光回路基板
１５とにポリエステル系樹脂を塗布した場合、表面張力
によシテーパ支持体２２と光回路基板１６との接着面積
を増加させるように移動するため光結合効率が低下し、
本発明にかがる目的が達せられない。
以上のように構成すると、支持基体１２．テーパ支持体
２２．光回路基板１５の熱膨張係数が比較的近いもので
あり、詳細は不明であるがおそらく材質の異なる場合は
異常応力のためにょシ歪みが生じ光結合位置を変化させ
て結合効率を低下させていたものが、膨張係数を１１
ｔＹ一致させることにより改善したものと考えられる。
２２．光回路基板１５の熱膨張係数が比較的近いもので
あり、詳細は不明であるがおそらく材質の異なる場合は
異常応力のためにょシ歪みが生じ光結合位置を変化させ
て結合効率を低下させていたものが、膨張係数を１１
ｔＹ一致させることにより改善したものと考えられる。
以上の説明において、光回路はＴＩＲ型光スイッチで説
明したが、説明から明らかなように光４波路で構成した
光回路であるならばいずれでもよＩｎｏまた、図は端面
励振を示しているが、光回路基板と同一平面内で結合す
ればよく、テーパ結合でも同様の効果が得られた。さら
に、溝２１は実施例では一定幅の例で説明したが、溝２
１とハメアイ部２２ａとがハメアイの関係を満足すれば
よい。たとえば、第３図（ａ） 、 （ｂ） 、 （ｃ
） 、 （ｄ）の要部断面図に示す構造でもよい。ここ
で１２．２１，２２゜２２ａは第２図と同一である。す
なわち、＄２１が台形でも円形でもいずれでもよく、本
発明に含まれるものである。加えて溝２１の幅はテーパ
支持体２２と接触する部分がハメアイの関係であればよ
く、それ以外の幅が広くても関係なく本発明に含塘れる
ものである。たとえば、第４図に示すように、溝２１の
幅Ｗを支持基体１２の端面で広くして、テーパ支持体２
２を溝２１に荷積する構造にしても良く、本発明の効果
は同一：Ｃある。第４図（ａ） 、 （ｂ）はそれぞれ
要部平面図および断面図で、１２．２１．２２，２２ａ
は第２図と同一である。
明したが、説明から明らかなように光４波路で構成した
光回路であるならばいずれでもよＩｎｏまた、図は端面
励振を示しているが、光回路基板と同一平面内で結合す
ればよく、テーパ結合でも同様の効果が得られた。さら
に、溝２１は実施例では一定幅の例で説明したが、溝２
１とハメアイ部２２ａとがハメアイの関係を満足すれば
よい。たとえば、第３図（ａ） 、 （ｂ） 、 （ｃ
） 、 （ｄ）の要部断面図に示す構造でもよい。ここ
で１２．２１，２２゜２２ａは第２図と同一である。す
なわち、＄２１が台形でも円形でもいずれでもよく、本
発明に含まれるものである。加えて溝２１の幅はテーパ
支持体２２と接触する部分がハメアイの関係であればよ
く、それ以外の幅が広くても関係なく本発明に含塘れる
ものである。たとえば、第４図に示すように、溝２１の
幅Ｗを支持基体１２の端面で広くして、テーパ支持体２
２を溝２１に荷積する構造にしても良く、本発明の効果
は同一：Ｃある。第４図（ａ） 、 （ｂ）はそれぞれ
要部平面図および断面図で、１２．２１．２２，２２ａ
は第２図と同一である。
また、テーパ支持体２２は、ハメアイ部２２ａが溝２１
とハメアイ関係にあればよく、ハメアイ部以外はテーパ
を満足すればよく一定幅の必要がなく、いずれの形状で
も本発明の効果は同様である。
とハメアイ関係にあればよく、ハメアイ部以外はテーパ
を満足すればよく一定幅の必要がなく、いずれの形状で
も本発明の効果は同様である。
発明の効果
以上の説明から明らかなように本発明は従来の゛作製時
の調整時間の短縮を可能とし、さらに接着時の調整ずれ
も低減できるものであシ、低価格。
の調整時間の短縮を可能とし、さらに接着時の調整ずれ
も低減できるものであシ、低価格。
信頼性の向上を実用でき光回路分野における工業的価値
はきわめて高いものである。
はきわめて高いものである。
第１図（−） 、 （ｂ） 、 （Ｃ）はそれぞれ従来
の光回路デバイスの要部断面図、平面図、横断面図、第
２図（ａ）。 ｒｂ）＝Ｆ＠はそれぞれ本発明の一実施例の光回路デバ
イスの要部正面断面図、平面図−＋←舎骨、第３図（ａ
）、Φ） 、 （（り 、 （ｄ）はそれぞれ本発明の
第２の実施例にかかるデバイスの要部断面図、第４図（
ａ）。 （ｂ）はそれぞれ本発明の第３の実施例にかかるデバイ
スの要部平面図、要部断面図である。 １１・・・・半導体レーザ、１２・・−支持基体、１６
・・・・・光回路基板、１７・・・・・光導波路、２１
・・・・凹部、２２・・・テーパ支持体、２３・・・・
・接着層。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第２
１ｇ！、＋ 第３図 ２２２ ２２２ 第４□□□ ２
の光回路デバイスの要部断面図、平面図、横断面図、第
２図（ａ）。 ｒｂ）＝Ｆ＠はそれぞれ本発明の一実施例の光回路デバ
イスの要部正面断面図、平面図−＋←舎骨、第３図（ａ
）、Φ） 、 （（り 、 （ｄ）はそれぞれ本発明の
第２の実施例にかかるデバイスの要部断面図、第４図（
ａ）。 （ｂ）はそれぞれ本発明の第３の実施例にかかるデバイ
スの要部平面図、要部断面図である。 １１・・・・半導体レーザ、１２・・−支持基体、１６
・・・・・光回路基板、１７・・・・・光導波路、２１
・・・・凹部、２２・・・テーパ支持体、２３・・・・
・接着層。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第２
１ｇ！、＋ 第３図 ２２２ ２２２ 第４□□□ ２
Claims (3)
- （１）支持基体に半導体レーザを付設し、上記支持基体
上に溝を設け、上記溝の内寸よりわずかに短かい外寸を
もつハメアイ部を有するテーパ支持体を−Ｊ＝記γ、ｌ
、ｌ、に荷積し、少なくとも２個以上の上記テーパ支持
体上に先導波路を構成した光回路基板を設け、上記半ス
、牛体レーザと光導波路とが光結合せしめる位置に配置
し、接着層により支持基体、テーパ支持体、光回路基板
を固定したことを特徴とする光回路デバイス。 - （２）支持基体と光回路基板とテーパ支持体を熱膨張係
数のおおよそ等しい材質からなることを特徴とする特ｒ
１請求の範囲第１項記載の光回路デバイス０ - （３）接着層がアクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂の
少なくとも一種からなることを特徴とする特π「請求の
範囲第１項記載の光回路デバイス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4435784A JPS60188913A (ja) | 1984-03-08 | 1984-03-08 | 光回路デバイス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4435784A JPS60188913A (ja) | 1984-03-08 | 1984-03-08 | 光回路デバイス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60188913A true JPS60188913A (ja) | 1985-09-26 |
Family
ID=12689255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4435784A Pending JPS60188913A (ja) | 1984-03-08 | 1984-03-08 | 光回路デバイス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60188913A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2694841A1 (fr) * | 1992-08-14 | 1994-02-18 | Commissariat Energie Atomique | Procédé d'hybridation et de positionnement d'un composant opto-électronique et application de ce procédé au positionnement de ce composant par rapport à un guide optique intégré. |
| JPH07120268A (ja) * | 1994-04-22 | 1995-05-12 | Japan Aviation Electron Ind Ltd | 光干渉角速度計の光集積回路支持構造 |
| JP2008250002A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | 光学部品の接着固定方法および光学装置 |
| JP2009198678A (ja) * | 2008-02-20 | 2009-09-03 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 光学素子の固定構造及び固定方法、レーザビーム走査装置、及び、画像形成装置 |
-
1984
- 1984-03-08 JP JP4435784A patent/JPS60188913A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2694841A1 (fr) * | 1992-08-14 | 1994-02-18 | Commissariat Energie Atomique | Procédé d'hybridation et de positionnement d'un composant opto-électronique et application de ce procédé au positionnement de ce composant par rapport à un guide optique intégré. |
| EP0588675A1 (fr) * | 1992-08-14 | 1994-03-23 | Commissariat A L'energie Atomique | Procédé d'hybridation et de positionnement d'un composant optoélectronique par rapport à un guide optique intégré |
| US5321786A (en) * | 1992-08-14 | 1994-06-14 | Commissariat A L'energie Atomique | Process for the hybridization and positioning of an optoelectronic component relative to an integrated optical guide |
| JPH07120268A (ja) * | 1994-04-22 | 1995-05-12 | Japan Aviation Electron Ind Ltd | 光干渉角速度計の光集積回路支持構造 |
| JP2008250002A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | 光学部品の接着固定方法および光学装置 |
| JP2009198678A (ja) * | 2008-02-20 | 2009-09-03 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 光学素子の固定構造及び固定方法、レーザビーム走査装置、及び、画像形成装置 |
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