JPS63280206A - 光接続回路 - Google Patents
光接続回路Info
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- JPS63280206A JPS63280206A JP11454587A JP11454587A JPS63280206A JP S63280206 A JPS63280206 A JP S63280206A JP 11454587 A JP11454587 A JP 11454587A JP 11454587 A JP11454587 A JP 11454587A JP S63280206 A JPS63280206 A JP S63280206A
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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
-
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4249—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details comprising arrays of active devices and fibres
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
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- 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、発・受光素子その他の光デバイスと光導波路
の光接続のための光接続回路に関するものである。
の光接続のための光接続回路に関するものである。
光通信の発展に伴い、基板上に半導体レーザー（以下Ｌ
Ｄと略す）や光スィッチ等の光機能素子をハイブリッド
に集積し、これらの素子間を光導波路で結ぶ光回路が開
発されている。そして、光通信の利用度、重要性が高ま
るにつれ、これらの光導波路と光機能素子あるいは光導
波路アレイと光機能素子アレイの光接続回路では、特に
高精度で低損失かつ生産性のよい光接続回路が必要とさ
れてきている。
Ｄと略す）や光スィッチ等の光機能素子をハイブリッド
に集積し、これらの素子間を光導波路で結ぶ光回路が開
発されている。そして、光通信の利用度、重要性が高ま
るにつれ、これらの光導波路と光機能素子あるいは光導
波路アレイと光機能素子アレイの光接続回路では、特に
高精度で低損失かつ生産性のよい光接続回路が必要とさ
れてきている。
従来、この種の光接続回路としては、多数の方法による
ものが提案されているが、この一方法として、次のよう
な方法が知られている。第４図のように、この方法では
、シリコン基板１上に多モードの光導波路２を有し、か
つ光導波路端部３近傍にＬＤガイド４が形成されている
ものを用意し、これをＬＤ５と組み合わせる。この場合
、横方向の位置合わせは、ＬＤ５のｐ側を上にしてＬＤ
ガイド４の側面とＬＤ５の端面を突き合わせ、ＬＤガイ
ド４に平行にずらし、ＬＤ５の受光チャンネルを埋め込
んだ際に、ＬＤ５のｐ側にできる活性層ストライプ６を
目安として、ＬＤ発光チャンネルと光導波路２の位置合
わせを行い融着する。
ものが提案されているが、この一方法として、次のよう
な方法が知られている。第４図のように、この方法では
、シリコン基板１上に多モードの光導波路２を有し、か
つ光導波路端部３近傍にＬＤガイド４が形成されている
ものを用意し、これをＬＤ５と組み合わせる。この場合
、横方向の位置合わせは、ＬＤ５のｐ側を上にしてＬＤ
ガイド４の側面とＬＤ５の端面を突き合わせ、ＬＤガイ
ド４に平行にずらし、ＬＤ５の受光チャンネルを埋め込
んだ際に、ＬＤ５のｐ側にできる活性層ストライプ６を
目安として、ＬＤ発光チャンネルと光導波路２の位置合
わせを行い融着する。
また、上下方向の位置合わせについては、ＬＤ５のｎ側
を研磨することにより活性層が導波路の中央に位置する
ように調整しておく。
を研磨することにより活性層が導波路の中央に位置する
ように調整しておく。
しかし、この従来例では、横方向の位置合わせについて
は、幅数１０μｍの光導波路２と幅１μｍ程度の活性層
ストライプ６を目安とするため、ＬＤ発光チャンネルを
光導波路２の中心に正確に合わせるためには熟練が必要
とされる。
は、幅数１０μｍの光導波路２と幅１μｍ程度の活性層
ストライプ６を目安とするため、ＬＤ発光チャンネルを
光導波路２の中心に正確に合わせるためには熟練が必要
とされる。
特に、単一モード光導波路では、接続損失を低減するた
めに±１μｍの位置合わせ精度が要求され、従来例の方
法では不可能である。
めに±１μｍの位置合わせ精度が要求され、従来例の方
法では不可能である。
また、単一モード光導波路では、シリコン基板１から光
導波路２中心までの高さは、５〜１０μｍ程度と多モー
ド光導波路に比べ非常に小さく、ＬＤをこの厚さまで研
磨することは不可能である。
導波路２中心までの高さは、５〜１０μｍ程度と多モー
ド光導波路に比べ非常に小さく、ＬＤをこの厚さまで研
磨することは不可能である。
この問題はＬＤの成長層であり、発光チャンネルに近い
ｐ側を下にして融着することにより解決できる。しかし
、ｐ側を下にするときは、活性層ストライプはｐ側にし
かないため、これでは横方向の位置合わせの目安がなく
なってしまい、従来例の方法では位置合わせすることが
できない。
ｐ側を下にして融着することにより解決できる。しかし
、ｐ側を下にするときは、活性層ストライプはｐ側にし
かないため、これでは横方向の位置合わせの目安がなく
なってしまい、従来例の方法では位置合わせすることが
できない。
本発明の目的は、手間のかかる調整を行わずに簡単かつ
容易に実装が可能で、生産性の向上も図れる光接続回路
を提供することにある。
容易に実装が可能で、生産性の向上も図れる光接続回路
を提供することにある。
本発明の光接続回路は、
発光チャンネルを有する突起部が一面に形成された発光
素子と、 基板上に形成された光導波路と、 この光導波路の一端側において前記突起部と等しい幅で
前記基板に形成されていて、前記突起部とかみ合わされ
ている案内溝とを有することを特徴としている。
素子と、 基板上に形成された光導波路と、 この光導波路の一端側において前記突起部と等しい幅で
前記基板に形成されていて、前記突起部とかみ合わされ
ている案内溝とを有することを特徴としている。
本発明の構成をとることにより、発光素子の突起部と基
板上に形成した案内溝をかみ合わせることにより、発光
素子実装時の発光チャンネルと光導波路の高さ方向、横
方向、及び基板面内の傾きの位置合わせが無調整で行え
る。
板上に形成した案内溝をかみ合わせることにより、発光
素子実装時の発光チャンネルと光導波路の高さ方向、横
方向、及び基板面内の傾きの位置合わせが無調整で行え
る。
発光素子および光導波路と案内溝の加工はフォトリソグ
ラフィ法により、同時にまとめて大量に作製でき、本発
明によれば、光接続回路の実装にかかる時間の大部分を
占めていた調整が不要となるため、大幅な生産性の向上
が実現できる。
ラフィ法により、同時にまとめて大量に作製でき、本発
明によれば、光接続回路の実装にかかる時間の大部分を
占めていた調整が不要となるため、大幅な生産性の向上
が実現できる。
また、位置合わせの目安が必要でないため発光素子のｐ
側及びｎ側のどちらを下にして実装することも可能であ
る。
側及びｎ側のどちらを下にして実装することも可能であ
る。
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例の構造を示す斜視図であり、
また、第２図はその基本的構造の説明図である。
また、第２図はその基本的構造の説明図である。
本実施例は、ＬＤアレイと複数の光導波路を接続する場
合の光接続回路に適用したもので、各図に示すように、
シリコン基板１上には複数の光導波路２及び各光導波路
２と中心軸を同じくする複数の案内溝７が形成されてい
る。
合の光接続回路に適用したもので、各図に示すように、
シリコン基板１上には複数の光導波路２及び各光導波路
２と中心軸を同じくする複数の案内溝７が形成されてい
る。
各光導波路２は、光導波路コア層１２と光導波路バッフ
ァ層１１から成り、各案内溝７はそれぞれこの光導波路
２の一端の延長線上に位置しており、またその底部には
融着用無電極取出し用の金属膜１０が形成されている（
第１図）。
ァ層１１から成り、各案内溝７はそれぞれこの光導波路
２の一端の延長線上に位置しており、またその底部には
融着用無電極取出し用の金属膜１０が形成されている（
第１図）。
端面発光型発光素子としてのＬＤ５のｐ側多こは、各発
光チャンネル８を中心に、両側を削り落とすことにより
、複数の突起部９が形成されている。
光チャンネル８を中心に、両側を削り落とすことにより
、複数の突起部９が形成されている。
突起部９は、図示の場合は底面に形成されており、案内
溝７の幅と突起部９の幅とは等しく設定されている。こ
れら突起部９は、シリコン基板１例の各案内溝７とかみ
合わせることによりＬＤ５の実装を行うためのもので、
案内溝７と突起部９とは正確にかみ合うように形成され
、かつかみ合わせた時、光導波路２の中心軸とＬＤ５の
発光チャンネル８が一致するように形成されている。
溝７の幅と突起部９の幅とは等しく設定されている。こ
れら突起部９は、シリコン基板１例の各案内溝７とかみ
合わせることによりＬＤ５の実装を行うためのもので、
案内溝７と突起部９とは正確にかみ合うように形成され
、かつかみ合わせた時、光導波路２の中心軸とＬＤ５の
発光チャンネル８が一致するように形成されている。
このように、上面ないし底面に発光チャンネル８をはさ
んで発光チャンネル８に平行な稜線を有する突起部９を
持つ端面発光型発光素子と、基板１上に形成された光導
波路２及び基板１上の光導波路２の一端の延長線上に光
導波路２の中心軸と平行で、かつ突起部９と等しい幅の
案内溝７とから成り、突起部９の中心軸から発光チャン
ネル８までの横ズラシ量と光導波路中心から案内溝７の
中心軸までの横ズラシ量が等しく、光導波路中心から案
内溝７底部までの深さを、突起部９から発光チャンネル
中心までの高さと等しくして、発光素子と案内溝９をか
み合わせた構成となっている。
んで発光チャンネル８に平行な稜線を有する突起部９を
持つ端面発光型発光素子と、基板１上に形成された光導
波路２及び基板１上の光導波路２の一端の延長線上に光
導波路２の中心軸と平行で、かつ突起部９と等しい幅の
案内溝７とから成り、突起部９の中心軸から発光チャン
ネル８までの横ズラシ量と光導波路中心から案内溝７の
中心軸までの横ズラシ量が等しく、光導波路中心から案
内溝７底部までの深さを、突起部９から発光チャンネル
中心までの高さと等しくして、発光素子と案内溝９をか
み合わせた構成となっている。
ＬＤ５の実装は次のようにして行う。
第２図に示すように、それぞれあらかじめ突起部９と案
内溝７を形成したものを用意し、突起部９を案内溝７に
かみ合わせるようにして両者を結合させる。この場合、
既述したように、案内溝７と突起部９を正確にかみ合う
ように形成し、かつかみ合わせた時、光導波路２の中心
軸とＬＤ５の発光チャンネル８が一致するように形成し
てお（ことにより、横方向の位置合わせは不要となる。
内溝７を形成したものを用意し、突起部９を案内溝７に
かみ合わせるようにして両者を結合させる。この場合、
既述したように、案内溝７と突起部９を正確にかみ合う
ように形成し、かつかみ合わせた時、光導波路２の中心
軸とＬＤ５の発光チャンネル８が一致するように形成し
てお（ことにより、横方向の位置合わせは不要となる。
横方向の位置合わせについては、ＬＤ５の突起部９端面
と光導波路２の端面を突き合わせることにより行う。案
内溝７と突起部９をかみ合わせることにより、基板面内
の傾きの調整が不要となることも明らかである。あらか
じめ突起部９を形成しておくことにより、ＬＤ５のｐ側
、ｎ側どちらを下にして実装することも可能となる。
と光導波路２の端面を突き合わせることにより行う。案
内溝７と突起部９をかみ合わせることにより、基板面内
の傾きの調整が不要となることも明らかである。あらか
じめ突起部９を形成しておくことにより、ＬＤ５のｐ側
、ｎ側どちらを下にして実装することも可能となる。
また、高さ方向の位置合わせは、案内溝７の底部のシリ
コン基板１上に形成したＬＤ融融着蓋兼電極取出用金属
膜１０の膜厚と光導波路バッファ層１１の膜厚をあらか
じめ制御しておくことにより行う。
コン基板１上に形成したＬＤ融融着蓋兼電極取出用金属
膜１０の膜厚と光導波路バッファ層１１の膜厚をあらか
じめ制御しておくことにより行う。
以上説明した方法によれば、シリコン基板１とＬＤ５の
凹凸を組み合わせることにより、横方向、高さ方向及び
傾きを無調整でＬＤ５の実装が行える。
凹凸を組み合わせることにより、横方向、高さ方向及び
傾きを無調整でＬＤ５の実装が行える。
さらに、ＬＤアレイの各チャンネル間に凹部を作成する
ことにより、各チャンネル間の電気的な絶縁もとれる。
ことにより、各チャンネル間の電気的な絶縁もとれる。
さらにまた、ＬＤアレイを駆動するためには、従来例で
は各チャンネルのｐ側電極に電線をボンディングしなけ
ればならず、チャンネル数が増えると煩雑になるが、本
実施例では、融材を兼ねた電極パターン、すなわち金属
膜１０を基板１側に作成するためこの手間がいらない。
は各チャンネルのｐ側電極に電線をボンディングしなけ
ればならず、チャンネル数が増えると煩雑になるが、本
実施例では、融材を兼ねた電極パターン、すなわち金属
膜１０を基板１側に作成するためこの手間がいらない。
なお、光導波路２と案内溝７は、シリコン基板１上に成
膜したバッファ層１１及びコア層１２を反応性イオンエ
ツチング等の方法によりパターン化し、さらに、フォト
レジストをマスクとして溝底部に融着層兼電極取出し用
金属膜１０を蒸着することにより、同時に形成すること
ができる。
膜したバッファ層１１及びコア層１２を反応性イオンエ
ツチング等の方法によりパターン化し、さらに、フォト
レジストをマスクとして溝底部に融着層兼電極取出し用
金属膜１０を蒸着することにより、同時に形成すること
ができる。
また、ＬＤアレイの突起部９はＬＤの活性層ストライブ
を中心に金属膜をマスクとしてイオンミリング等の方法
により発光チャンネル間を堀り込むことにより作成する
ことができる。この場合、突起部９に残る金属膜はその
まま融材として利用することができる。
を中心に金属膜をマスクとしてイオンミリング等の方法
により発光チャンネル間を堀り込むことにより作成する
ことができる。この場合、突起部９に残る金属膜はその
まま融材として利用することができる。
第３図は本発明の他の実施例を示す。本実施例では、ア
レイの各チャンネル間に凹凸を作成せずに、アレイ全体
を一組の凹凸で組み合わせた例であり、１つの幅広の突
起部９とこれに対応する１つの幅広の案内溝７とをかみ
合わせて実装している。
レイの各チャンネル間に凹凸を作成せずに、アレイ全体
を一組の凹凸で組み合わせた例であり、１つの幅広の突
起部９とこれに対応する１つの幅広の案内溝７とをかみ
合わせて実装している。
なお、以上の説明では、ＬＤアレイについて説明したが
、本発明はこれに限定されるものではなく、単一チャン
ネルのＬＤについても、本発明を適用できるのは勿論で
ある。
、本発明はこれに限定されるものではなく、単一チャン
ネルのＬＤについても、本発明を適用できるのは勿論で
ある。
以上説明したように、本発明によれば、発光素子及び光
導波路基板にあらかじめ突起部や案内溝を設けておくこ
とにより、目合わせの印を利用したり、光導波路に入射
する発光素子の出力光をモニターしながら調整するとい
う手数がかからずに、無調整かつ精密に発光素子を実装
することが可能である。
導波路基板にあらかじめ突起部や案内溝を設けておくこ
とにより、目合わせの印を利用したり、光導波路に入射
する発光素子の出力光をモニターしながら調整するとい
う手数がかからずに、無調整かつ精密に発光素子を実装
することが可能である。
また、突起部や案内溝の形成は、数１０から数１００個
の単位で一括して行うことができるから、この工程が増
えることを考慮に入れても、従来実装にかかる時間の大
部分を占めていた調整が不要となるため、大幅な生産性
の向上も可能となる。
の単位で一括して行うことができるから、この工程が増
えることを考慮に入れても、従来実装にかかる時間の大
部分を占めていた調整が不要となるため、大幅な生産性
の向上も可能となる。
第１図は本発明の一実施例を示す斜視図、第２図はその
実施例の基本的構造における実装説明図、 第３図は本発明の他の実施例を示す斜視図、第４図は従
来例の構成を示す斜視図である。 １・・・・・シリコン基板 ２・・・・・光導波路 ３・・・・・光導波路端部 ４・・・・・ＬＤガイド ５・・・・・ＬＤ ６・・・・・活性層ストライプ ７・・・・・案内溝 ８・・・・・発光チャンネル ９・・・・′・突起部 １０・・・・・金属膜 １１・・・・・光導波路バッファ層 １２・・・・・光導波路コア層
実施例の基本的構造における実装説明図、 第３図は本発明の他の実施例を示す斜視図、第４図は従
来例の構成を示す斜視図である。 １・・・・・シリコン基板 ２・・・・・光導波路 ３・・・・・光導波路端部 ４・・・・・ＬＤガイド ５・・・・・ＬＤ ６・・・・・活性層ストライプ ７・・・・・案内溝 ８・・・・・発光チャンネル ９・・・・′・突起部 １０・・・・・金属膜 １１・・・・・光導波路バッファ層 １２・・・・・光導波路コア層
Claims (2)
- （１）発光チャンネルを有する突起部が一面に形成され
た発光素子と、 基板上に形成された光導波路と、 この光導波路の一端側において前記突起部と等しい幅で
前記基板に形成されていて、前記突起部とかみ合わされ
ている案内溝とを有することを特徴とする光接続回路。 - （２）特許請求の範囲第１項に記載の光接続回路におい
て、 前記発光素子は、端面発光型発光素子であることを特徴
とする光接続回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11454587A JPS63280206A (ja) | 1987-05-13 | 1987-05-13 | 光接続回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11454587A JPS63280206A (ja) | 1987-05-13 | 1987-05-13 | 光接続回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63280206A true JPS63280206A (ja) | 1988-11-17 |
Family
ID=14640461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11454587A Pending JPS63280206A (ja) | 1987-05-13 | 1987-05-13 | 光接続回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63280206A (ja) |
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-
1987
- 1987-05-13 JP JP11454587A patent/JPS63280206A/ja active Pending
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