JPS61295517A - 基板上の光導波路への光結合方法 - Google Patents
基板上の光導波路への光結合方法Info
- Publication number
- JPS61295517A JPS61295517A JP13695585A JP13695585A JPS61295517A JP S61295517 A JPS61295517 A JP S61295517A JP 13695585 A JP13695585 A JP 13695585A JP 13695585 A JP13695585 A JP 13695585A JP S61295517 A JPS61295517 A JP S61295517A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- optical waveguide
- crystal substrate
- layer
- light guide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- 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】
発明の要約
へき開性を有する結晶基板に形成された光導波路に光フ
ァイバ、半導体レーザ、受光素子、他の基板上の光導波
路等の光素子を結合させる方法であり、結晶基板以外の
光導波路を含む部分、たとえば結晶基板上のバッファ層
および光導波路の一部をエツチングし、このエツチング
により露出した結晶基板面をスクライブし、このスクラ
イブ箇所から結晶基板をへき開することによりその上の
光導波路に光入出射端面を形成し、この端面に上記の光
素子を端面結合させることを特徴とする。
ァイバ、半導体レーザ、受光素子、他の基板上の光導波
路等の光素子を結合させる方法であり、結晶基板以外の
光導波路を含む部分、たとえば結晶基板上のバッファ層
および光導波路の一部をエツチングし、このエツチング
により露出した結晶基板面をスクライブし、このスクラ
イブ箇所から結晶基板をへき開することによりその上の
光導波路に光入出射端面を形成し、この端面に上記の光
素子を端面結合させることを特徴とする。
［技術分野］
この発明は、基板に形成された光導波路、とくに、へき
開性を有する結晶基板に形成された光導波路に、光ファ
イバ、半導体レーザ、受光素子。
開性を有する結晶基板に形成された光導波路に、光ファ
イバ、半導体レーザ、受光素子。
他の基板の光導波路等の光素子を結合させる方法に関す
る。
る。
［従来技術］
基板に形成された光導波路に光を結合させるやり方には
、プリズム結合法、グレーティング結合法および端面結
合法がある。
、プリズム結合法、グレーティング結合法および端面結
合法がある。
この、うちでプリズム結合法は、プリズム、とその固定
具が必要となるので装置全体が大型化するという問題が
あるとともに、安定性が悪くまた生産性も高いとはいえ
ない。
具が必要となるので装置全体が大型化するという問題が
あるとともに、安定性が悪くまた生産性も高いとはいえ
ない。
グレーティング結合法は装置の小型化に適しているが、
光導波路上に微細なグレーティング・パターンを形成し
なければならないために生産性が悪く、また人、出射位
置、角度等が振動等によりずれやすく安定性の点で問題
がある。
光導波路上に微細なグレーティング・パターンを形成し
なければならないために生産性が悪く、また人、出射位
置、角度等が振動等によりずれやすく安定性の点で問題
がある。
端面結合法は、結合効率が高く、かつ構造が簡単である
ために、現在のところ、実用のための最終製品形態にお
いて採用されるであろう最も有効な方法であるとされて
いる。しかしながら、従来の端面結合法では基板の光導
波路端面を研磨する必要があるために生産性にやや劣る
とともに、端面研磨をすると必ず端面がやや丸みを帯び
たり傾斜したりして垂直な端面が得られにくく結合効率
が低下してしまうという問題がある。
ために、現在のところ、実用のための最終製品形態にお
いて採用されるであろう最も有効な方法であるとされて
いる。しかしながら、従来の端面結合法では基板の光導
波路端面を研磨する必要があるために生産性にやや劣る
とともに、端面研磨をすると必ず端面がやや丸みを帯び
たり傾斜したりして垂直な端面が得られにくく結合効率
が低下してしまうという問題がある。
［発明の目的〕
この発明は、端面結合法の上記の問題点を解決すること
を目的とする。
を目的とする。
［発明の構成と効果］
この発明は、へき開性を有する結晶基板に形成された光
導波路に光ファイバ、半導体レーザ、受光素子、他の基
板上の光導波路等の光素子を結合させる方法であり、結
晶基板以外の光導波路を含む部分、たとえば結晶基板上
のバッファ層および光導波路の一部をエツチングし、こ
のエツチングにより露出した結晶基板面をスクライブし
、このスクライブ箇所から結晶基板をへき関することに
よりその上の光導波路に光入出射端面を形成し。
導波路に光ファイバ、半導体レーザ、受光素子、他の基
板上の光導波路等の光素子を結合させる方法であり、結
晶基板以外の光導波路を含む部分、たとえば結晶基板上
のバッファ層および光導波路の一部をエツチングし、こ
のエツチングにより露出した結晶基板面をスクライブし
、このスクライブ箇所から結晶基板をへき関することに
よりその上の光導波路に光入出射端面を形成し。
この端面に上記の光素子を端面結合させることを特徴と
する。
する。
ここで光導波路とは、３次元光導波路のみならず光導波
層といわれる２次元光導波路も含む概念であり、とくに
この発明は先導波層への光結合のために有効である。
層といわれる２次元光導波路も含む概念であり、とくに
この発明は先導波層への光結合のために有効である。
へき開性を有する結晶基板をへき開することにより、こ
の結晶基板に形成された光導波路も同時に切断する。切
断された光導波路の端面は結晶基板のへき開面にそい、
きわめて平坦度がよい。したがって高い結合効率が得ら
れる。結晶基板のへき開のためには特別な治具を必要と
せず、熟練者でなくても短時間でこれを行なうことがで
きるので、生産性が高い。また、端面結合法の特徴であ
る小型化と高い安定性をそのまま維持することができる
。
の結晶基板に形成された光導波路も同時に切断する。切
断された光導波路の端面は結晶基板のへき開面にそい、
きわめて平坦度がよい。したがって高い結合効率が得ら
れる。結晶基板のへき開のためには特別な治具を必要と
せず、熟練者でなくても短時間でこれを行なうことがで
きるので、生産性が高い。また、端面結合法の特徴であ
る小型化と高い安定性をそのまま維持することができる
。
とくにこの発明では、へき開性を有する結晶基板を覆っ
ているバッファ層９光導波路（層）の一部をエツチング
により除去し、これにより露出した結晶基板に直接にへ
き開のための傷をつけているので、バッファ層や光導波
路（層）がへき開性を有していなくても、結晶基板のへ
き開およびこれにともなうバッファ層および光導波路（
層）の切断が容易である。
ているバッファ層９光導波路（層）の一部をエツチング
により除去し、これにより露出した結晶基板に直接にへ
き開のための傷をつけているので、バッファ層や光導波
路（層）がへき開性を有していなくても、結晶基板のへ
き開およびこれにともなうバッファ層および光導波路（
層）の切断が容易である。
端面結合法には２ レンズ等の集光手段（結合のための
素子）を介するものと、結合のための特別の素子を用い
ない端面直接結合（ｂｕｔｔ−ｃｏｕｐｌｉｎｇとも呼
ばれている）とがあるが、この発明は上記の両方に適用
しるる。
素子）を介するものと、結合のための特別の素子を用い
ない端面直接結合（ｂｕｔｔ−ｃｏｕｐｌｉｎｇとも呼
ばれている）とがあるが、この発明は上記の両方に適用
しるる。
［実施例の説明］
へき開性を有する結晶基板としては、Ｓｉ結晶。
ＧａＡｓ結晶等がある。たとえば、Ｓｉ結晶（面方位＋
１００））を用い、その上にＳ ｔ Ｏ２バッファ層が
ＳＬの熱酸化またはＳｉＯ□の高周波スパッタ法により
形成され、このバッファ層上にガラス（たとえばコーニ
ング７０５９）が高周波スパッタされることにより光導
波層が形成される。
１００））を用い、その上にＳ ｔ Ｏ２バッファ層が
ＳＬの熱酸化またはＳｉＯ□の高周波スパッタ法により
形成され、このバッファ層上にガラス（たとえばコーニ
ング７０５９）が高周波スパッタされることにより光導
波層が形成される。
第１図は、このような先導波層を有する結晶基板の端面
形成手順を示している。Ｓｉ結晶基板が符号１で、バッ
ファ層が２で、先導波層が３でそれぞれ示されている。
形成手順を示している。Ｓｉ結晶基板が符号１で、バッ
ファ層が２で、先導波層が３でそれぞれ示されている。
便宜的に光導波層３が設けられている側を上とする。光
導波層３の面が上面。
導波層３の面が上面。
これと反対側の基板１の面が下面となる。
さて、基板１の光導波層３側の面（上面）にへき開のた
めのスクライブ箇所をつくるために、このスクライブ箇
所の上にある光導波層３およびバッファ層２を部分的に
エツチングする。（第１図（Ａ）、エツチング工程）。
めのスクライブ箇所をつくるために、このスクライブ箇
所の上にある光導波層３およびバッファ層２を部分的に
エツチングする。（第１図（Ａ）、エツチング工程）。
エツチングされた部分が符号４で示されている。
この実施例では被エツチング部は５１０２バッファ層２
およびガラスによる光導波層３であるから、エツチング
液としてフッ酸＋フッ化アンモン水溶液が用いられる。
およびガラスによる光導波層３であるから、エツチング
液としてフッ酸＋フッ化アンモン水溶液が用いられる。
マスク材料はたとえばＡ２１３５０Ｂレジストである。
次に、エツチングにより露出した基板１の上面にスクラ
イバによって傷ａを入る（第１図（Ｂ）。
イバによって傷ａを入る（第１図（Ｂ）。
スクライブ工程）。この傷ａからへき開面が成長する。
基板１の下面から上面の傷ａに向って荷重を加える（矢
印ｂ）。これにより、傷ａの部分に応力が集中し、基板
１がへき開するとともに、このへき関する力によって先
導波層３およびバッファ層２も同時に切断されるのでへ
き開面ｆｌ ＯＯ）にそって先導波層３の端面が形成さ
れる（第１図（Ｃ）、へき開工程）。
印ｂ）。これにより、傷ａの部分に応力が集中し、基板
１がへき開するとともに、このへき関する力によって先
導波層３およびバッファ層２も同時に切断されるのでへ
き開面ｆｌ ＯＯ）にそって先導波層３の端面が形成さ
れる（第１図（Ｃ）、へき開工程）。
このようにして、基板１は２つの部分に分けられる（第
１図（Ｄ））。
１図（Ｄ））。
光導波層３にもう１つの端面を形成する場合には、２つ
に分けられた部分をさらに同じようにしてへき開すれば
よい。
に分けられた部分をさらに同じようにしてへき開すれば
よい。
へき開のための荷重の印加は基板１の下面に対して行な
われるので、この圧力印加場所に多少の傷がつくことは
あっても、先導波層３には圧力印加による傷がつきにく
いという利点をこの方法はもっている。
われるので、この圧力印加場所に多少の傷がつくことは
あっても、先導波層３には圧力印加による傷がつきにく
いという利点をこの方法はもっている。
基板１の下面を上側にして、この下面にスクライブ傷ａ
をつけてへき開するやり方もあるが、このやり方による
と先導波層３に圧力を印加しなければならないために先
導波層３に傷がつきやすいという問題がある。
をつけてへき開するやり方もあるが、このやり方による
と先導波層３に圧力を印加しなければならないために先
導波層３に傷がつきやすいという問題がある。
基板１にたとえばＳｔの熱酸化によって５ｉ０２バッフ
ァ層を作製すると、このＳ ｉＯ２層は基板１の１．下
両面に形成されてしまう。そうすると、後者のへき開方
法（基板１の下面に傷ａをつける）においてもＳ ｓ
０２層のエツチングが不可欠となる。
ァ層を作製すると、このＳ ｉＯ２層は基板１の１．下
両面に形成されてしまう。そうすると、後者のへき開方
法（基板１の下面に傷ａをつける）においてもＳ ｓ
０２層のエツチングが不可欠となる。
この実施例では、先導波層３をエツチングしてここにス
クライブ傷をつけているので、へき開時に光導波層３が
損傷することがなく、またバッファ層を熱酸化プロセス
で形成してもよいという利点がある。
クライブ傷をつけているので、へき開時に光導波層３が
損傷することがなく、またバッファ層を熱酸化プロセス
で形成してもよいという利点がある。
第２図は、上述したような基板工のへき開によって形成
された光導波路３の端面に発光素子（半導体レーザ）６
と光ファイバ７とを直接に端面結合させた例を示してい
る。先導波層３上には導波形レンズ（フレネル・レンズ
）８が形成されている。半導体レーザ６から出射し先導
波層３の一端面に光結合した光は先導波層３を広がりな
がら伝播する。この光はレンズ８により集光され。
された光導波路３の端面に発光素子（半導体レーザ）６
と光ファイバ７とを直接に端面結合させた例を示してい
る。先導波層３上には導波形レンズ（フレネル・レンズ
）８が形成されている。半導体レーザ６から出射し先導
波層３の一端面に光結合した光は先導波層３を広がりな
がら伝播する。この光はレンズ８により集光され。
光ファイバ７の開口に合致した収束光に変換されて光導
波層３の他端面から光ファイバ７の一端に入射する。
波層３の他端面から光ファイバ７の一端に入射する。
第３図は、ウェハから多数の光導波路基板を作製するこ
の発明の応用例を示している。
の発明の応用例を示している。
ウェハ１１には上述のような先導波層およびバッファ層
が既に形成されている。ダイシング・ラインＬ１とへき
開ラインＬ２との交点の位置において、ウェア１１の上
面を部分的にエツチングする（第３図（Ａ））。エツチ
ングされた部分が１４で示されている。横方向ダイシン
グ・ラインＬ１にそってダイシングしく第３図（Ｂ ）
）、さらに第１図に示す上述のやり方で縦方向にへき開
（ラインＬ２）することにより光導波層の端面が形成さ
れる（第３図（Ｃ））。
が既に形成されている。ダイシング・ラインＬ１とへき
開ラインＬ２との交点の位置において、ウェア１１の上
面を部分的にエツチングする（第３図（Ａ））。エツチ
ングされた部分が１４で示されている。横方向ダイシン
グ・ラインＬ１にそってダイシングしく第３図（Ｂ ）
）、さらに第１図に示す上述のやり方で縦方向にへき開
（ラインＬ２）することにより光導波層の端面が形成さ
れる（第３図（Ｃ））。
第４図はさらに他の応用例を示している。ここでは、ウ
ェハ１１は横および縦方向にへき閲される。ウェア１１
の上面を２横方向へき開ラインＬｌｌにそって線状にエ
ツチングする（第４図（Ａ））。
ェハ１１は横および縦方向にへき閲される。ウェア１１
の上面を２横方向へき開ラインＬｌｌにそって線状にエ
ツチングする（第４図（Ａ））。
エツチングされた部分が１４で示されている。この後、
横方向へき開ラインＬｌｌにそって」二連の第１図に示
すやり方でへき開しく第４図（Ｂ））、続いて縦方向へ
き開ラインＬ１２にそって同じようにへき開する（第４
図（Ｃ））。
横方向へき開ラインＬｌｌにそって」二連の第１図に示
すやり方でへき開しく第４図（Ｂ））、続いて縦方向へ
き開ラインＬ１２にそって同じようにへき開する（第４
図（Ｃ））。
この応用例は、縦方向へき開ラインＬ１２をエツチング
ののちにおいても任意の位置に定めることができるとい
う利点をもっている。
ののちにおいても任意の位置に定めることができるとい
う利点をもっている。
第１図は基板のへき開工程の一例を示す図であり、第２
図はへき開された基板の先導波層の両端面に発光素子と
光ファイバとが光結合された状態を示す斜視図であり、
第３図および第４図はこの発明をウェハに応用した例を
示す工程図である。 １・・・結晶基板、 ３・・・先導波層。 ４・・・エツチング部分、 ６・・・発光素子。 ７・・・光ファイバ。 以 上 特許出願人 立石電機株式会社 代 理 人 牛 久 健 司外１名 第１図 第３図 第４図 （Ｃ） （Ｃ）
図はへき開された基板の先導波層の両端面に発光素子と
光ファイバとが光結合された状態を示す斜視図であり、
第３図および第４図はこの発明をウェハに応用した例を
示す工程図である。 １・・・結晶基板、 ３・・・先導波層。 ４・・・エツチング部分、 ６・・・発光素子。 ７・・・光ファイバ。 以 上 特許出願人 立石電機株式会社 代 理 人 牛 久 健 司外１名 第１図 第３図 第４図 （Ｃ） （Ｃ）
Claims (1)
- へき開性を有する結晶基板上に形成された光導波路に光
素子を結合させる方法であり、結晶基板以外の光導波路
を含む部分の一部をエッチングし、このエッチングによ
り露出した結晶基板面をスクライブし、このスクライブ
箇所から結晶基板をへき開することにより、光入出射端
面を形成し、この端面に光素子を端面結合させる、基板
上の光導波路への光結合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13695585A JPS61295517A (ja) | 1985-06-25 | 1985-06-25 | 基板上の光導波路への光結合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13695585A JPS61295517A (ja) | 1985-06-25 | 1985-06-25 | 基板上の光導波路への光結合方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61295517A true JPS61295517A (ja) | 1986-12-26 |
Family
ID=15187410
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13695585A Pending JPS61295517A (ja) | 1985-06-25 | 1985-06-25 | 基板上の光導波路への光結合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61295517A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009141778A1 (en) * | 2008-05-22 | 2009-11-26 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Luminaire kit and method |
-
1985
- 1985-06-25 JP JP13695585A patent/JPS61295517A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009141778A1 (en) * | 2008-05-22 | 2009-11-26 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Luminaire kit and method |
| US8393774B2 (en) | 2008-05-22 | 2013-03-12 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Luminaire kit and method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6879757B1 (en) | Connection between a waveguide array and a fiber array | |
| US5787214A (en) | Connection between an integrated optical waveguide and an optical fibre | |
| US6212320B1 (en) | Coupling optical fibre to waveguide | |
| US5535295A (en) | Coupling structure for waveguide connection and process of forming the same | |
| US5546488A (en) | Waveguide-type optical path converter for converting a propagation direction of a light | |
| US7805037B1 (en) | Multiplexer having improved efficiency | |
| JP3116979B2 (ja) | 光導波路間の光結合構造 | |
| EP0846966A2 (en) | Optical waveguide | |
| JPH05173046A (ja) | 光導波路装置 | |
| JPH0921912A (ja) | 誘電体多層膜フィルタおよびその作製方法および誘電体多層膜フィルタの光導波路への挿入構造 | |
| GB2373063A (en) | Optical coupling for mounting an optical fibre on a substrate | |
| JP2771167B2 (ja) | 光集積回路の実装方法 | |
| JPS61295517A (ja) | 基板上の光導波路への光結合方法 | |
| US6438297B1 (en) | Assembly of optical component and optical fibre | |
| WO2002075387A2 (en) | A tapered optical waveguide | |
| US20020131715A1 (en) | Optical coupling | |
| JPH09159865A (ja) | 光導波路の接続構造 | |
| JP3014035B2 (ja) | 光結合装置用基板、光結合装置およびそれらの製造方法 | |
| JP3112115B2 (ja) | 光導波路の製造方法 | |
| JPS61295516A (ja) | 基板上の光導波路への光結合方法 | |
| US6944368B2 (en) | Waveguide-to-semiconductor device coupler | |
| JP2955781B2 (ja) | 光導波路の接続構造 | |
| JPS61267010A (ja) | 光導波回路及びその製造方法 | |
| JP2982861B2 (ja) | 光結合器及びその製造方法 | |
| JP3019271B2 (ja) | 光導波路形成法 |