WO2021149589A1 - Optical component - Google Patents

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WO2021149589A1
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optical
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light
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Inventor
基博 中原
有島 功一
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株式会社中原光電子研究所
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    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
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    • G02B6/30Optical coupling means for use between fibre and thin-film device
    • GPHYSICS
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    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
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    • GPHYSICS
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    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements

Definitions

  • the present disclosure relates to optical components for coupling light to a fiber array.
  • Silicon photonics (SiPh) optical transceivers are sometimes used to convert electrical signals into light.
  • the silicon photonics (SiPh) type optical transceiver is equipped with a SiPh chip in which an optical circuit is formed.
  • a typical SiPh chip is a silicon substrate in which a core through which light propagates and a grating coupler (GC) that outputs light from the core are formed.
  • GC grating coupler
  • Light is output from the GC in a direction substantially perpendicular to the surface of the SiPh chip (see, for example, Non-Patent Document 1).
  • the following description and drawings show examples of vertical emission, but are not limited to this. Needless to say, in addition to the grating coupler, the light propagating from the core due to mirror reflection is emitted in the direction perpendicular to the substrate surface.
  • Non-Patent Document 1 discloses a structure in which light output perpendicular to the surface of the SiPh chip is received by the tip of the optical fiber and then the optical fiber is bent at approximately 90 degrees.
  • optical transceivers are required to have a low height with respect to the surface of the SiPh chip (low profile) in order to reduce the size.
  • An optical component that receives light vertically output from the substrate with a low profile and bends it in the horizontal direction is called a "low profile coupler (LPC)".
  • LPC low profile coupler
  • FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining LPC.
  • reference numeral 10 is a SiPh chip
  • reference numeral 20 is a fiber array
  • reference numeral 30 is a planar lightwave circuit (PLC).
  • the SiPh chip 10 includes a chip substrate 11, a core 12, and a grating 13.
  • the LPC having the structure of FIG. 1 has the following problems.
  • the fiber array has a lid 24 (thickness is about 1 mm), and the lid 24 interferes with the chip substrate 11 of the SiPh chip 10, so that the arrangement of the fiber array 20 is limited to the end of the SiPh chip 10.
  • NS Considering the loss of light, it is not preferable to lengthen the core 31 length of the PLC 30 or to form a bent portion in the core 31. That is, the LPC having the structure of FIG. 1 has a problem that it is difficult to input / output light at an arbitrary position of the SiPh chip 10.
  • a lid (thickness of about 500 ⁇ m) covering the upper clad 33 is usually arranged.
  • the light emitted from the SiPh chip 10 passes through the thick lid, so that the amount of light that can be combined with the core 31 of the PLC 30 decreases due to attenuation and spread of light. do. Therefore, in the case of the LPC as shown in FIG. 1, since the polishing operation for forming the reflecting surface 35 is performed without providing the lid, there is a problem that cracks are generated in the vicinity of the reflecting surface 35 and the productivity is lowered.
  • the optical component according to the present invention is provided with a refractive index distribution type lens that collects the light emitted from the SiPh chip.
  • the optical component according to the present invention is A waveguide in which multiple cores are parallel, A refractive index distribution type lens (GRIN lens) having the same number as the core of the waveguide, which is arranged so that the optical axis is in a direction different from the optical axis direction of the waveguide.
  • GRIN lens refractive index distribution type lens
  • a reflective surface that bends the direction of light emitted from one end of the GRIN lens and couples the light to each of the cores of the waveguide.
  • the waveguide can be a fiber array in which a plurality of optical fibers are arranged in parallel. That is, in this embodiment, the end portion of the fiber array is polished diagonally to form a reflective surface on the core of each optical fiber.
  • the optical component according to the present invention can collect the light emitted from the SiPh chip with a GRIN lens, and can be coupled to each core (reflecting surface) with low loss even if a lid is present in the fiber array. In this embodiment, since the PLC does not exist, the above-mentioned problem B is solved.
  • this embodiment does not use a PLC, interference between the lid of the fiber array and the chip substrate of the SiPh chip is eliminated, and the fiber array can be arranged on any surface of the SiPh chip. That is, the present embodiment can also solve the problem A.
  • the light emitted from the SiPh chip can be collected by the GRIN lens and can be coupled to the core with low loss. Therefore, the distance from the exit portion of the SiPh chip to the core of the PLC is increased. Is possible. Therefore, in this embodiment, a lid can be provided on the PLC, and the occurrence of cracks at the time of forming the reflecting surface can be reduced. That is, this embodiment can solve the problem B. Further, if the thickness of the lid of the PLC is increased so that the lid of the fiber array does not come into contact with the surface of the SiPh chip, the fiber array can be arranged on any surface of the SiPh chip. That is, the present embodiment can also solve the problem A.
  • the configuration of the reflective surface formed in the core of the PLC or optical fiber has described the configuration of the reflective surface formed in the core of the PLC or optical fiber. That is, when the optical axis direction of the waveguide is the X axis, the direction in which the cores are parallel is the Y axis, and the direction perpendicular to the X axis and the Y axis is the Z axis, the reflecting surface is the Y. It is characterized in that it is a cut surface obtained by cutting one end of the waveguide in a plane parallel to the axis and non-parallel to the X-axis and the Z-axis.
  • one end of the GRIN lens is in direct contact with the waveguide.
  • “directly in contact with the waveguide” means that one end of the GRIN lens is in contact with the clad of the optical fiber of the fiber array or the lower clad layer of the PLC described above. That is, the GRIN lens is embedded in the lid of the fiber array or the lid of the PLC described above. Since one end of the GRIN lens is in direct contact with the waveguide in this way, it is possible to reduce the profile of the optical component.
  • the optical axis direction of the waveguide is the X axis
  • the direction in which the cores are parallel is the Y axis
  • the direction perpendicular to the X axis and the Y axis is the Z axis
  • the reflecting surface may be a prism having a plane parallel to the Y-axis and non-parallel to the X-axis and the Z-axis.
  • the optical axis direction of the waveguide is the X axis
  • the direction in which the cores 31 are parallel is the Y axis
  • the direction perpendicular to the X axis and the Y axis is the Z axis.
  • the reflection surface 35 is a cut surface obtained by cutting one end of the waveguide in a plane parallel to the Y axis and non-parallel to the X axis and the Z axis.
  • the emission angle from the SiPh substrate is vertical
  • the angle formed by the reflecting surface 35 with the XY plane is 45 degrees.
  • the reflective surface 35 may be formed by polishing one end of the PLC 30 instead of cutting it.
  • a support 40 for fixing the GRIN lens 41 is arranged between the PLC 30 and the substrate (SiPh chip) 11.
  • the thickness of the PLC 30 (thickness in the Z direction) and the support 40 are the thickness of the fiber array 20 (thickness in the Z direction). It should be the same as or thicker than (thickness of). That is, the distance h 0 between the fiber array 20 and the substrate (SiPh chip) 11 is 0 or more. Therefore, since the lid 24 of the fiber array 20 and the substrate (SiPh chip) 11 do not interfere with each other, there are no restrictions on the arrangement of the main optical components on the substrate (SiPh chip) 11.
  • each core 12 of the substrate (SiPh chip) 11 is emitted from the surface of the substrate (SiPh chip) 11 in the Z direction by the grating 13.
  • the emitted light is incident on the other end of the corresponding GRIN lens 41 and is focused on the reflecting surface 35 formed on the core 31.
  • a spacer 47 for adjusting the height (Z direction) of the PLC 30 may be arranged between the support 40 and the substrate (SiPh chip) 11. Even if the spacer 47 is arranged, the emitted light Lt can be focused on the reflecting surface 35 by adjusting the pitch of the GRIN lens 41. Further, the spacer 47 can also adjust the condensing position of the emitted light Lt in the Z direction.
  • the adjustment in the X-axis and Y-axis directions for concentrating the emitted light Lt on the reflecting surface 35 can be performed by shifting the PLC 30 in the X-axis and Y-axis directions on the support 40.
  • the emitted light Lt is converted from the Z direction to the X direction by the reflecting surface 35, and propagates through the core 31 in the direction of the fiber array 20.
  • the PLC 30 and the fiber array 20 At the connection between the PLC 30 and the fiber array 20, light is coupled from the core 31 to the core 21 and propagates through the fiber array 20.
  • This optical component is A waveguide (fiber array 20) in which a plurality of cores 21 are paralleled, and A refractive index distribution type lens (GRIN lens) 41 having the same number as the core of the waveguide, which is arranged so that the optical axis is in a direction different from the optical axis direction of the waveguide.
  • a reflecting surface 35 that bends the direction of the light emitted from one end of the GRIN lens 41 and couples the light to each core 21 of the waveguide. To be equipped.
  • the optical axis direction of the waveguide is the X axis
  • the axis in which the cores 21 are parallel is the Y axis
  • the direction perpendicular to the X axis and the Y axis is the Z axis.
  • the reflection surface 35 is a cut surface obtained by cutting one end of the waveguide in a plane parallel to the Y axis and non-parallel to the X axis and the Z axis.
  • the emission angle from the SiPh substrate is vertical
  • the angle formed by the reflecting surface 35 with the XY plane is 45 degrees.
  • the reflective surface 35 may be formed by polishing one end of the fiber array 20 instead of cutting.
  • the GRIN lens 41 and the support 40 are the same as those in FIG. 3 described in the first embodiment.
  • FIG. 6 shows this situation in an enlarged manner.
  • the light Lt emitted from the surface of the substrate (SiPh chip) 11 may be diffused light or parallel light.
  • the pitch of the GRIN lens 41 is adjusted in order to concentrate the light Lt on the reflecting surface 35 via the lid 24.
  • FIG. 6A shows a case where the emitted light Lt is diffused. In this case, the GRIN lens 41 has a 1/4 pitch to a 1/2 pitch.
  • FIG. 6B shows a case where the emitted light Lt is parallel light. In this case, the GRIN lens 41 has a 1/4 pitch or less. As shown in FIG.
  • PLC30 for this optical component as in the optical component of FIG. Since the PLC 30 is not used, the lid 24 of the fiber array 20 and the substrate (SiPh chip) 11 do not interfere with each other as in the optical component of FIG. 1, so that the arrangement of the main optical component on the substrate (SiPh chip) 11 is restricted. It disappears.
  • this optical component is a GRIN lens regardless of the location of a plurality of lights radiated from the surface of the substrate 11 on which the optical circuit is formed in the direction perpendicular to the surface of the substrate 11 to any of the surfaces of the substrate 11. It can be arranged on the surface of the substrate 11 so that it is incident on the other end of the 41.

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Abstract

The purpose of the present invention is to provide an optical component that is easily produced and is capable of optical input/output at any position of a SiPh chip. The optical component according to the present invention comprises: a waveguide (PLC 30) in which a plurality of cores 31 are arranged in a line; gradient index lenses (GRIN lenses) 41 arranged so that the optical axes thereof are in a different direction than the optical axis direction of the waveguide, the number of GRIN lenses 41 being equal to the number of cores of the waveguide; and a reflecting surface 35 for bending the direction of light emitted from one end of the GRIN lenses 41 and coupling the light to the respective cores 31 of the waveguide.

Description

光部品Optical parts
 本開示は、ファイバアレイに光を結合するための光部品に関する。 The present disclosure relates to optical components for coupling light to a fiber array.
 光通信では、電気信号のデータを光に変換して光ファイバで伝送する。電気信号を光に変換するときに、シリコンフォトニクス(SiPh)型光トランシーバが用いられることがある。シリコンフォトニクス(SiPh)型光トランシーバは、光回路が形成されたSiPhチップが搭載されている。SiPhチップは、シリコン基板に光が伝搬するコアと当該コアから光を出力するグレーティングカプラ(GC)が形成されたものが代表的である。光は、GCからSiPhチップの表面に対してほぼ垂直方向に出力される(例えば、非特許文献1を参照。)。
 以下の記述および図面では、垂直に出射する例を示しているがこれに限定されない。また、グレーティングカプラ以外にミラー反射によりコアから伝搬した光を基板面に対して垂直方向に出射するものも含まれることは言うまでもない。
In optical communication, electrical signal data is converted into light and transmitted over an optical fiber. Silicon photonics (SiPh) optical transceivers are sometimes used to convert electrical signals into light. The silicon photonics (SiPh) type optical transceiver is equipped with a SiPh chip in which an optical circuit is formed. A typical SiPh chip is a silicon substrate in which a core through which light propagates and a grating coupler (GC) that outputs light from the core are formed. Light is output from the GC in a direction substantially perpendicular to the surface of the SiPh chip (see, for example, Non-Patent Document 1).
The following description and drawings show examples of vertical emission, but are not limited to this. Needless to say, in addition to the grating coupler, the light propagating from the core due to mirror reflection is emitted in the direction perpendicular to the substrate surface.
 一方、光データはSiPhチップに対して水平方向に伝送する必要がある。このため、非特許文献1では、SiPhチップの表面に対して垂直に出力する光を光ファイバの先端で受光した後、当該光ファイバをほぼ90度に折り曲げる構造を開示している。特に、光トランシーバは、小型化するためにSiPhチップの表面に対する高さを低くすること(ロープロファイル:Low Profile)が求められている。なお、このようにロープロファイルで基板から垂直に出力する光を受光して水平方向へ曲げる光部品を「ロープロファイルカプラ(LPC:Low Profile Coupler)」と呼ぶ。 On the other hand, optical data needs to be transmitted horizontally to the SiPh chip. Therefore, Non-Patent Document 1 discloses a structure in which light output perpendicular to the surface of the SiPh chip is received by the tip of the optical fiber and then the optical fiber is bent at approximately 90 degrees. In particular, optical transceivers are required to have a low height with respect to the surface of the SiPh chip (low profile) in order to reduce the size. An optical component that receives light vertically output from the substrate with a low profile and bends it in the horizontal direction is called a "low profile coupler (LPC)".
 光ファイバのLPCの場合、急峻な曲げを光ファイバに与えることで曲げ応力による破断や曲げ損失が課題となる。このため、図1のように光ファイバを用いないLPCもある。図1はLPCを説明するための断面図である。図1において、符号10はSiPhチップ、符号20はファイバアレイ、符号30は平面光波回路(PLC:Planar Lightwave Circuit)である。SiPhチップ10は、チップ基板11、コア12及びグレーティング13を備える。ファイバアレイ20は、光ファイバ200bのコア21とクラッド22、光ファイバ200bが配置されるV溝基板23、及び光ファイバ200bをV溝基板23に固定するリッド24を備える。PLC30は、PLC基板34、コア31、下部クラッド32及び上部クラッド33を備える。PLC30の一端は、斜め(例えばコア31の長手方向に対して45度程度)に研磨されている。 In the case of an optical fiber LPC, giving a steep bend to the optical fiber causes problems such as breakage and bending loss due to bending stress. Therefore, as shown in FIG. 1, some LPCs do not use an optical fiber. FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining LPC. In FIG. 1, reference numeral 10 is a SiPh chip, reference numeral 20 is a fiber array, and reference numeral 30 is a planar lightwave circuit (PLC). The SiPh chip 10 includes a chip substrate 11, a core 12, and a grating 13. The fiber array 20 includes a core 21 and a clad 22 of the optical fiber 200b, a V-groove substrate 23 on which the optical fiber 200b is arranged, and a lid 24 for fixing the optical fiber 200b to the V-groove substrate 23. The PLC 30 includes a PLC substrate 34, a core 31, a lower clad 32 and an upper clad 33. One end of the PLC 30 is polished diagonally (for example, about 45 degrees with respect to the longitudinal direction of the core 31).
 PLC30の上部クラッド33は通常30μm程度なので、SiPhチップ10のグレーティング13からSiPhチップ10の表面に対して垂直方向に出射した光は、あまり広がらず、低損失でPLC30のコア31に到達できる。上述のようにコア31の端面(反射面35)は斜め(例えば45度など)に研磨されているので、グレーティング13から出射した出射光Ltは、反射面35で反射して方向が変わりコア31の長手方向へ伝搬する。出射光Ltは、PLC30のコア31を伝搬し、ファイバアレイ20のコア21に結合される。このような構造であれば、光ファイバを曲げる必要が無く、曲げ応力による破断や曲げ損失の課題を解決することができる。 Since the upper clad 33 of the PLC 30 is usually about 30 μm, the light emitted from the grating 13 of the SiPh chip 10 in the direction perpendicular to the surface of the SiPh chip 10 does not spread so much and can reach the core 31 of the PLC 30 with low loss. Since the end surface (reflection surface 35) of the core 31 is polished diagonally (for example, 45 degrees) as described above, the emitted light Lt emitted from the grating 13 is reflected by the reflection surface 35 and changes its direction to the core 31. Propagate in the longitudinal direction of. The emitted light Lt propagates through the core 31 of the PLC 30 and is coupled to the core 21 of the fiber array 20. With such a structure, it is not necessary to bend the optical fiber, and problems of fracture and bending loss due to bending stress can be solved.
 一方、図1の構造のLPCには次のような課題が存在する。
(課題A)
 ファイバアレイには図1のようにリッド24(厚みは約1mm)が存在し、リッド24とSiPhチップ10のチップ基板11とが干渉するため、ファイバアレイ20の配置はSiPhチップ10端に限定される。光の損失を考慮すれば、PLC30のコア31長を長くしたり、コア31に曲げ部を形成することは好ましくない。つまり、図1の構造のLPCには、SiPhチップ10の任意の位置で光の入出力が困難という課題がある。
(課題B)
 PLCの端部を斜めに研磨するとき、通常は、上部クラッド33を覆うリッド(厚さ500μm程度)が配置される。しかし、図1のようなLPCの場合、そのようなリッドを配置すればSiPhチップ10から出射光Ltが厚いリッドを通過するため、減衰や光の広がりによりPLC30のコア31に結合できる光量が低下する。このため、図1のようなLPCの場合、リッドを設けずに反射面35を形成する研磨作業がなされるため、反射面35近傍にクラックが発生して生産性が低下するという課題がある。
On the other hand, the LPC having the structure of FIG. 1 has the following problems.
(Problem A)
As shown in FIG. 1, the fiber array has a lid 24 (thickness is about 1 mm), and the lid 24 interferes with the chip substrate 11 of the SiPh chip 10, so that the arrangement of the fiber array 20 is limited to the end of the SiPh chip 10. NS. Considering the loss of light, it is not preferable to lengthen the core 31 length of the PLC 30 or to form a bent portion in the core 31. That is, the LPC having the structure of FIG. 1 has a problem that it is difficult to input / output light at an arbitrary position of the SiPh chip 10.
(Problem B)
When polishing the end portion of the PLC diagonally, a lid (thickness of about 500 μm) covering the upper clad 33 is usually arranged. However, in the case of the LPC as shown in FIG. 1, if such a lid is arranged, the light emitted from the SiPh chip 10 passes through the thick lid, so that the amount of light that can be combined with the core 31 of the PLC 30 decreases due to attenuation and spread of light. do. Therefore, in the case of the LPC as shown in FIG. 1, since the polishing operation for forming the reflecting surface 35 is performed without providing the lid, there is a problem that cracks are generated in the vicinity of the reflecting surface 35 and the productivity is lowered.
 そこで、本発明は、上記課題を解決するために、SiPhチップの任意の位置で光の入出力が可能であり、生産が容易である光部品を提供することを目的とする。 Therefore, in order to solve the above problems, it is an object of the present invention to provide an optical component capable of inputting / outputting light at an arbitrary position of the SiPh chip and easy to produce.
 上記目的を達成するために、本発明に係る光部品は、SiPhチップから出射光を集光する屈折率分布型レンズを備えることとした。 In order to achieve the above object, the optical component according to the present invention is provided with a refractive index distribution type lens that collects the light emitted from the SiPh chip.
 具体的には、本発明に係る光部品は、
 複数のコアが並列する導波路と、
 光軸が前記導波路の光軸方向と異なる方向となるように配置された、前記導波路の前記コアと同数の屈折率分布型レンズ(GRINレンズ)と、
 前記GRINレンズの一端から出射される光の方向を曲げて前記光を前記導波路のそれぞれの前記コアへ結合する反射面と、
を備える。
Specifically, the optical component according to the present invention is
A waveguide in which multiple cores are parallel,
A refractive index distribution type lens (GRIN lens) having the same number as the core of the waveguide, which is arranged so that the optical axis is in a direction different from the optical axis direction of the waveguide.
A reflective surface that bends the direction of light emitted from one end of the GRIN lens and couples the light to each of the cores of the waveguide.
To be equipped.
 ここで、前記導波路は、複数の光ファイバを並列させたファイバアレイとすることができる。つまり、本形態はファイバアレイの端部を斜めに研磨してそれぞれの光ファイバのコアに反射面を形成する。
 本発明に係る光部品は、GRINレンズでSiPhチップからの出射光を集光でき、ファイバアレイにリッドが存在しても低損失でそれぞれのコア(反射面)に結合することができる。本形態は、PLCが存在しないので上記の課題Bが解決される。さらに、本形態は、PLCを介さないため、ファイバアレイのリッドとSiPhチップのチップ基板との干渉が無くなり、ファイバアレイをSiPhチップの表面のいずれにも配置可能となる。つまり、本形態は課題Aも解決できる。
Here, the waveguide can be a fiber array in which a plurality of optical fibers are arranged in parallel. That is, in this embodiment, the end portion of the fiber array is polished diagonally to form a reflective surface on the core of each optical fiber.
The optical component according to the present invention can collect the light emitted from the SiPh chip with a GRIN lens, and can be coupled to each core (reflecting surface) with low loss even if a lid is present in the fiber array. In this embodiment, since the PLC does not exist, the above-mentioned problem B is solved. Further, since this embodiment does not use a PLC, interference between the lid of the fiber array and the chip substrate of the SiPh chip is eliminated, and the fiber array can be arranged on any surface of the SiPh chip. That is, the present embodiment can also solve the problem A.
 他の形態として、前記導波路は、前記コアが形成された平面光波回路(PLC:Planar Lightwave Circuit)とすることができる。この場合、前記PLCの前記反射面の側と反対側において、前記PLCの前記コアそれぞれに接続する複数の光ファイバからなるファイバアレイをさらに有する。 As another form, the waveguide can be a plane lightwave circuit (PLC: Planar Lightwave Circuit) on which the core is formed. In this case, on the side opposite to the reflective surface side of the PLC, a fiber array composed of a plurality of optical fibers connected to each of the cores of the PLC is further provided.
 本発明に係る光部品は、GRINレンズでSiPhチップからの出射光を集光でき、低損失でコアに結合することができるため、SiPhチップの出射部からPLCのコアまでの距離を長くすることが可能となる。このため、本形態は、PLCにリッドを設けることができ、反射面形成時のクラック発生を低減できる。つまり、本形態は、課題Bを解決することができる。さらに、PLCのリッドの厚みをファイバアレイのリッドがSiPhチップの表面に接触しない程度に厚くすればファイバアレイをSiPhチップの表面のいずれにも配置可能となる。つまり、本形態は課題Aも解決できる。 In the optical component according to the present invention, the light emitted from the SiPh chip can be collected by the GRIN lens and can be coupled to the core with low loss. Therefore, the distance from the exit portion of the SiPh chip to the core of the PLC is increased. Is possible. Therefore, in this embodiment, a lid can be provided on the PLC, and the occurrence of cracks at the time of forming the reflecting surface can be reduced. That is, this embodiment can solve the problem B. Further, if the thickness of the lid of the PLC is increased so that the lid of the fiber array does not come into contact with the surface of the SiPh chip, the fiber array can be arranged on any surface of the SiPh chip. That is, the present embodiment can also solve the problem A.
 上記説明は、PLC又は光ファイバのコアに形成した反射面の構成を説明した。すなわち、前記導波路の光軸方向をX軸、前記コアが並列する方向をY軸、及び前記X軸と前記Y軸とに垂直な方向をZ軸としたとき、前記反射面は、前記Y軸に平行、且つ前記X軸及び前記Z軸に非平行である平面で前記導波路の一端を切断した切断面であることを特徴とする。 The above description has described the configuration of the reflective surface formed in the core of the PLC or optical fiber. That is, when the optical axis direction of the waveguide is the X axis, the direction in which the cores are parallel is the Y axis, and the direction perpendicular to the X axis and the Y axis is the Z axis, the reflecting surface is the Y. It is characterized in that it is a cut surface obtained by cutting one end of the waveguide in a plane parallel to the axis and non-parallel to the X-axis and the Z-axis.
 なお、前記GRINレンズは、一端が前記導波路に直接接していることが好ましい。ここで、「導波路に直接接している」とは、前述したファイバアレイの光ファイバのクラッドやPLCの下部クラッド層にGRINレンズの一端が接していることを意味する。つまり、前述のファイバアレイのリッドやPLCのリッドにGRINレンズが埋め込まれている状態である。このようにGRINレンズの一端が導波路に直接接していることで、光部品のロープロファイル化を図ることができる。 It is preferable that one end of the GRIN lens is in direct contact with the waveguide. Here, "directly in contact with the waveguide" means that one end of the GRIN lens is in contact with the clad of the optical fiber of the fiber array or the lower clad layer of the PLC described above. That is, the GRIN lens is embedded in the lid of the fiber array or the lid of the PLC described above. Since one end of the GRIN lens is in direct contact with the waveguide in this way, it is possible to reduce the profile of the optical component.
 他の反射面の形態として、前記導波路の光軸方向をX軸、前記コアが並列する方向をY軸、及び前記X軸と前記Y軸とに垂直な方向をZ軸としたとき、前記反射面は、前記Y軸に平行、且つ前記X軸及び前記Z軸に非平行である平面を持つプリズムとしてもよい。 As another form of the reflecting surface, when the optical axis direction of the waveguide is the X axis, the direction in which the cores are parallel is the Y axis, and the direction perpendicular to the X axis and the Y axis is the Z axis, the above The reflecting surface may be a prism having a plane parallel to the Y-axis and non-parallel to the X-axis and the Z-axis.
 このような構成の光部品は、光回路が形成された基板の表面から前記基板の表面に対して垂直方向に放射される複数の光が前記GRINレンズの他端にそれぞれ入射されるように、前記基板の表面に配置されることを特徴とする。 An optical component having such a configuration is such that a plurality of lights radiated in a direction perpendicular to the surface of the substrate from the surface of the substrate on which the optical circuit is formed are incident on the other end of the GRIN lens. It is characterized in that it is arranged on the surface of the substrate.
 なお、上記各発明は、可能な限り組み合わせることができる。 The above inventions can be combined as much as possible.
 本発明は、SiPhチップの任意の位置で光の入出力が可能であり、生産が容易である光部品を提供することができる。 The present invention can provide an optical component that can input and output light at an arbitrary position on the SiPh chip and is easy to produce.
課題を説明する図である。It is a figure explaining a problem. 本発明に係る光部品を説明する図である。It is a figure explaining the optical component which concerns on this invention. 本発明に係る光部品のGRINレンズの配置を説明する図である。It is a figure explaining the arrangement of the GRIN lens of the optical component which concerns on this invention. 本発明に係る光部品を説明する図である。It is a figure explaining the optical component which concerns on this invention. 本発明に係る光部品を説明する図である。It is a figure explaining the optical component which concerns on this invention. 本発明に係る光部品を説明する図である。It is a figure explaining the optical component which concerns on this invention. 本発明に係る光部品を説明する図である。It is a figure explaining the optical component which concerns on this invention. 本発明に係る光部品のファイバアレイの構造を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the fiber array of the optical component which concerns on this invention. 本発明に係る光部品を説明する図である。It is a figure explaining the optical component which concerns on this invention. 本発明に係る光部品を説明する図である。It is a figure explaining the optical component which concerns on this invention. 本発明に係る光部品を説明する図である。It is a figure explaining the optical component which concerns on this invention. 本発明に係る光部品を説明する図である。It is a figure explaining the optical component which concerns on this invention. 本発明に係る光部品を説明する図である。It is a figure explaining the optical component which concerns on this invention. 本発明に係る光部品を説明する図である。It is a figure explaining the optical component which concerns on this invention. 本発明に係る光部品のGRINレンズの配置と本発明に係る光部品を説明する図である。It is a figure explaining the arrangement of the GRIN lens of the optical component which concerns on this invention, and the optical component which concerns on this invention. 本発明に係る光部品を説明する図である。It is a figure explaining the optical component which concerns on this invention. 本発明に係る光部品を説明する図である。It is a figure explaining the optical component which concerns on this invention. 本発明に係る光部品を説明する図である。It is a figure explaining the optical component which concerns on this invention. 本発明に係る光部品の設計例を説明する表である。It is a table explaining the design example of the optical component which concerns on this invention.
 添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。
 特に、GRINレンズ長については1/2ピッチ以内で記述しているが、GRINレンズ特性はピッチで規格化されたレンズ長に対して周期的であるため、記述したレンズ長に制限されなるものではない。
 なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below are examples of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiments.
In particular, the GRIN lens length is described within 1/2 pitch, but since the GRIN lens characteristics are periodic with respect to the lens length standardized by the pitch, it is not limited to the described lens length. do not have.
In addition, the components having the same reference numerals in the present specification and the drawings shall indicate the same components.
(実施形態1)
 図2は、本実施形態の光部品(LPC)を説明する断面図である。本実施形態の導波路は、コア31が形成された平面光波回路(PLC:Planar Lightwave Circuit)30である。PLC30は基板34に下部クラッド32、複数のコア31、及び上部クラッド33を有する。複数のコア31の周りを下部クラッド32と上部クラッド33で覆うことで導波路が構成される。
(Embodiment 1)
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the optical component (LPC) of the present embodiment. The waveguide of the present embodiment is a planar lightwave circuit (PLC: Planar Lightwave Circuit) 30 in which a core 31 is formed. The PLC 30 has a lower clad 32, a plurality of cores 31, and an upper clad 33 on the substrate 34. A waveguide is formed by covering the plurality of cores 31 with a lower clad 32 and an upper clad 33.
 本光部品は、
 複数のコア31が並列する導波路(PLC30)と、
 光軸が前記導波路の光軸方向と異なる方向となるように配置された、前記導波路の前記コアと同数の屈折率分布型レンズ(GRINレンズ)41と、
 GRINレンズ41の一端から出射される光の方向を曲げて前記光を前記導波路のそれぞれのコア31へ結合する反射面35と、
を備える。
This optical component is
A waveguide (PLC30) in which a plurality of cores 31 are parallel and
A refractive index distribution type lens (GRIN lens) 41 having the same number as the core of the waveguide, which is arranged so that the optical axis is in a direction different from the optical axis direction of the waveguide.
A reflecting surface 35 that bends the direction of the light emitted from one end of the GRIN lens 41 and couples the light to each core 31 of the waveguide.
To be equipped.
 ここで、前記導波路の光軸方向をX軸、コア31が並列する方向をY軸、及び前記X軸と前記Y軸とに垂直な方向をZ軸としたとき、
 反射面35は、前記Y軸に平行、且つ前記X軸及び前記Z軸に非平行である平面で前記導波路の一端を切断した切断面である。例えば、SiPh基板からの出射角が垂直の場合は、反射面35がXY平面となす角度は45度である。
 なお、反射面35は、切断ではなく、PLC30の一端を研磨することで形成してもよい。
Here, when the optical axis direction of the waveguide is the X axis, the direction in which the cores 31 are parallel is the Y axis, and the direction perpendicular to the X axis and the Y axis is the Z axis.
The reflection surface 35 is a cut surface obtained by cutting one end of the waveguide in a plane parallel to the Y axis and non-parallel to the X axis and the Z axis. For example, when the emission angle from the SiPh substrate is vertical, the angle formed by the reflecting surface 35 with the XY plane is 45 degrees.
The reflective surface 35 may be formed by polishing one end of the PLC 30 instead of cutting it.
 本光部品は、PLC30の反射面35の側と反対側において、PLC30のコア31それぞれに接続する複数の光ファイバ200bからなるファイバアレイ20をさらに有する。光ファイバ200bはコア21とクラッド22で構成される。例えば、光ファイバ200bは、出射光Ltの波長の光をシングルモードで伝搬する。複数の光ファイバ200bをそれぞれV溝基板23のV溝に入れて、リッド24で押さえることでファイバアレイ20が形成される。 This optical component further includes a fiber array 20 composed of a plurality of optical fibers 200b connected to each of the cores 31 of the PLC 30 on the side opposite to the side of the reflective surface 35 of the PLC 30. The optical fiber 200b is composed of a core 21 and a clad 22. For example, the optical fiber 200b propagates light having a wavelength of the emitted light Lt in a single mode. A fiber array 20 is formed by inserting a plurality of optical fibers 200b into the V-groove of the V-groove substrate 23 and pressing the plurality of optical fibers 200b with the lid 24.
 図3は、GRINレンズ41を説明する図である。図3(A)のように、GRINレンズ41は、ファイバアレイ20に並列される光ファイバの数(PLC30のコア31の数)と同数だけ配列される。本実施形態は、GRINレンズ41が4つの場合である。GRINレンズ41は支持体40で固定されている。GRINレンズ41の中心間隔はPLC30のコア31の中心間隔と同じである。なお、PLC30のコア31の中心間隔は基板(SiPhチップ)11の複数のコア12の中心間隔と同じである。 FIG. 3 is a diagram illustrating the GRIN lens 41. As shown in FIG. 3A, the GRIN lenses 41 are arranged in the same number as the number of optical fibers parallel to the fiber array 20 (the number of cores 31 of the PLC 30). In this embodiment, there are four GRIN lenses 41. The GRIN lens 41 is fixed by the support 40. The center spacing of the GRIN lens 41 is the same as the center spacing of the core 31 of the PLC 30. The center spacing of the cores 31 of the PLC 30 is the same as the center spacing of the plurality of cores 12 of the substrate (SiPh chip) 11.
 本光部品は、図2のようにGRINレンズ41を固定する支持体40がPLC30と基板(SiPhチップ)11との間に配置される。この場合、PLC30とファイバアレイ20とを、コア31とコア21の光軸を合わせるように接続した場合、PLC30の厚み(Z方向の厚み)および支持体40は、ファイバアレイ20の厚み(Z方向の厚み)と同じかそれ以上とする必要がある。つまり、ファイバアレイ20と基板(SiPhチップ)11との間の距離hが0以上となる。このため、ファイバアレイ20のリッド24と基板(SiPhチップ)11とが干渉しなくなるので、基板(SiPhチップ)11上の本光部品の配置に制限がなくなる。 In this optical component, as shown in FIG. 2, a support 40 for fixing the GRIN lens 41 is arranged between the PLC 30 and the substrate (SiPh chip) 11. In this case, when the PLC 30 and the fiber array 20 are connected so that the optical axes of the core 31 and the core 21 are aligned, the thickness of the PLC 30 (thickness in the Z direction) and the support 40 are the thickness of the fiber array 20 (thickness in the Z direction). It should be the same as or thicker than (thickness of). That is, the distance h 0 between the fiber array 20 and the substrate (SiPh chip) 11 is 0 or more. Therefore, since the lid 24 of the fiber array 20 and the substrate (SiPh chip) 11 do not interfere with each other, there are no restrictions on the arrangement of the main optical components on the substrate (SiPh chip) 11.
 すなわち、本光部品は、光回路が形成された基板11の表面から基板11の表面に対して垂直方向に放射される複数の光の場所が基板11の表面のいずれであっても、GRINレンズ41の他端にそれぞれ入射されるように、基板11の表面に配置することが可能である。 That is, this optical component is a GRIN lens regardless of the location of a plurality of lights radiated from the surface of the substrate 11 on which the optical circuit is formed in the direction perpendicular to the surface of the substrate 11 to any of the surfaces of the substrate 11. It can be arranged on the surface of the substrate 11 so that it is incident on the other end of the 41.
 基板(SiPhチップ)11のそれぞれのコア12を伝搬する光はグレーティング13により 基板(SiPhチップ)11の表面からZ方向に出射する。出射された光は、それぞれ対応するGRINレンズ41の他端に入射し、コア31に形成された反射面35に集光する。 The light propagating through each core 12 of the substrate (SiPh chip) 11 is emitted from the surface of the substrate (SiPh chip) 11 in the Z direction by the grating 13. The emitted light is incident on the other end of the corresponding GRIN lens 41 and is focused on the reflecting surface 35 formed on the core 31.
 図4は、この様子を拡大して示している。基板(SiPhチップ)11の表面から出射する光Ltは、拡散光の場合と平行光の場合がある。いずれの場合でも光Ltを反射面35に集光させるため、GRINレンズ41のピッチで調整する。図4(A)は、出射光Ltが拡散する場合である。この場合、GRINレンズ41は1/4ピッチから1/2ピッチとする。図4(B)は、出射光Ltが平行光である場合である。この場合、GRINレンズ41は1/4ピッチ以下とする。なお、図4(C)のように、支持体40と基板(SiPhチップ)11との間にPLC30の高さ(Z方向)調整用のスペーサ47が配置されていてもよい。スペーサ47が配置されていてもGRINレンズ41のピッチを調整することで出射光Ltを反射面35に集光することができる。また、スペーサ47で出射光LtのZ方向の集光位置も調整することができる。
 なお、出射光Ltを反射面35に集光するためのX軸とY軸の方向への調整は、PLC30を支持体40上でX軸とY軸の方向へずらすことで行うことができる。
FIG. 4 shows this situation in an enlarged manner. The light Lt emitted from the surface of the substrate (SiPh chip) 11 may be diffused light or parallel light. In either case, the pitch of the GRIN lens 41 is adjusted in order to concentrate the light Lt on the reflecting surface 35. FIG. 4A shows a case where the emitted light Lt is diffused. In this case, the GRIN lens 41 has a 1/4 pitch to a 1/2 pitch. FIG. 4B shows a case where the emitted light Lt is parallel light. In this case, the GRIN lens 41 has a 1/4 pitch or less. As shown in FIG. 4C, a spacer 47 for adjusting the height (Z direction) of the PLC 30 may be arranged between the support 40 and the substrate (SiPh chip) 11. Even if the spacer 47 is arranged, the emitted light Lt can be focused on the reflecting surface 35 by adjusting the pitch of the GRIN lens 41. Further, the spacer 47 can also adjust the condensing position of the emitted light Lt in the Z direction.
The adjustment in the X-axis and Y-axis directions for concentrating the emitted light Lt on the reflecting surface 35 can be performed by shifting the PLC 30 in the X-axis and Y-axis directions on the support 40.
 出射光Ltは反射面35にてZ方向からX方向へ変換され、コア31をファイバアレイ20の方向へ伝搬する。PLC30とファイバアレイ20との接続部で光はコア31からコア21へ結合され、ファイバアレイ20を伝搬することになる。 The emitted light Lt is converted from the Z direction to the X direction by the reflecting surface 35, and propagates through the core 31 in the direction of the fiber array 20. At the connection between the PLC 30 and the fiber array 20, light is coupled from the core 31 to the core 21 and propagates through the fiber array 20.
 また、本光部品は、PLC30に反射面35を形成するときに支持体40を上部クラッド33に接着した後に研磨作業を行う。このため、支持体40がリッドとなり、研磨作業中に反射面35近傍にクラックが発生することを防止できる。従って、本光部品は生産性を改善できる。 Further, this optical component is polished after the support 40 is adhered to the upper clad 33 when the reflective surface 35 is formed on the PLC 30. Therefore, the support 40 becomes a lid, and it is possible to prevent cracks from occurring in the vicinity of the reflective surface 35 during the polishing operation. Therefore, this optical component can improve the productivity.
(実施形態2)
 図5は、本実施形態の光部品(LPC)を説明する断面図である。本実施形態の導波路は、複数の光ファイバ200bを並列させたファイバアレイ20である。光ファイバ200bはコア21とクラッド22で構成される。複数の光ファイバ200bをそれぞれV溝基板23のV溝に入れて、リッド24で押さえることでファイバアレイ20が形成される。
(Embodiment 2)
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating the optical component (LPC) of the present embodiment. The waveguide of this embodiment is a fiber array 20 in which a plurality of optical fibers 200b are arranged in parallel. The optical fiber 200b is composed of a core 21 and a clad 22. A fiber array 20 is formed by inserting a plurality of optical fibers 200b into the V-groove of the V-groove substrate 23 and pressing the plurality of optical fibers 200b with the lid 24.
 本光部品は、
 複数のコア21が並列する導波路(ファイバアレイ20)と、
 光軸が前記導波路の光軸方向と異なる方向となるように配置された、前記導波路の前記コアと同数の屈折率分布型レンズ(GRINレンズ)41と、
 GRINレンズ41の一端から出射される光の方向を曲げて前記光を前記導波路のそれぞれのコア21へ結合する反射面35と、
を備える。
This optical component is
A waveguide (fiber array 20) in which a plurality of cores 21 are paralleled, and
A refractive index distribution type lens (GRIN lens) 41 having the same number as the core of the waveguide, which is arranged so that the optical axis is in a direction different from the optical axis direction of the waveguide.
A reflecting surface 35 that bends the direction of the light emitted from one end of the GRIN lens 41 and couples the light to each core 21 of the waveguide.
To be equipped.
 ここで、前記導波路の光軸方向をX軸、コア21が並列する軸をY軸、及び前記X軸と前記Y軸とに垂直な方向をZ軸としたとき、
 反射面35は、前記Y軸に平行、且つ前記X軸及び前記Z軸に非平行である平面で前記導波路の一端を切断した切断面である。例えば、SiPh基板からの出射角度が垂直の場合は、反射面35がXY平面となす角度は45度である。
 なお、反射面35は、切断ではなく、ファイバアレイ20の一端を研磨することで形成してもよい。
Here, when the optical axis direction of the waveguide is the X axis, the axis in which the cores 21 are parallel is the Y axis, and the direction perpendicular to the X axis and the Y axis is the Z axis.
The reflection surface 35 is a cut surface obtained by cutting one end of the waveguide in a plane parallel to the Y axis and non-parallel to the X axis and the Z axis. For example, when the emission angle from the SiPh substrate is vertical, the angle formed by the reflecting surface 35 with the XY plane is 45 degrees.
The reflective surface 35 may be formed by polishing one end of the fiber array 20 instead of cutting.
 GRINレンズ41や支持体40は実施形態1で説明した図3と同じである。 The GRIN lens 41 and the support 40 are the same as those in FIG. 3 described in the first embodiment.
 本光部品は、図5のようにGRINレンズ41を固定する支持体40がファイバアレイ20と基板(SiPhチップ)11との間に配置される。基板(SiPhチップ)11のそれぞれのコア12を伝搬する光はグレーティング13により 基板(SiPhチップ)11の表面からZ方向に出射する。出射された光は、それぞれ対応するGRINレンズ41の他端に入射し、リッド24を通過してコア21に形成された反射面35に集光する。出射光Ltは反射面35にてZ方向からX方向へ変換され、コア21を伝搬する。 In this optical component, as shown in FIG. 5, a support 40 for fixing the GRIN lens 41 is arranged between the fiber array 20 and the substrate (SiPh chip) 11. The light propagating through each core 12 of the substrate (SiPh chip) 11 is emitted from the surface of the substrate (SiPh chip) 11 in the Z direction by the grating 13. The emitted light is incident on the other end of the corresponding GRIN lens 41, passes through the lid 24, and is focused on the reflecting surface 35 formed on the core 21. The emitted light Lt is converted from the Z direction to the X direction by the reflecting surface 35 and propagates through the core 21.
 図6は、この様子を拡大して示している。基板(SiPhチップ)11の表面から出射する光Ltは、拡散光の場合と平行光の場合がある。いずれの場合でも光Ltをリッド24を介して反射面35に集光させるため、GRINレンズ41のピッチで調整する。図6(A)は、出射光Ltが拡散する場合である。この場合、GRINレンズ41は1/4ピッチから1/2ピッチとする。図6(B)は、出射光Ltが平行光である場合である。この場合、GRINレンズ41は1/4ピッチ以下とする。なお、図6(C)のように、支持体40と基板(SiPhチップ)11との間に高さ(Z方向)調整用のスペーサ47が配置されていてもよい。スペーサ47が配置されていてもGRINレンズ41のピッチを調整することで出射光Ltを反射面35に集光することができる。
 なお、出射光Ltを反射面35に集光するためのX軸とY軸の方向への調整は、ファイバアレイ20を支持体40上でX軸とY軸の方向へずらすことで行うことができる。
FIG. 6 shows this situation in an enlarged manner. The light Lt emitted from the surface of the substrate (SiPh chip) 11 may be diffused light or parallel light. In either case, the pitch of the GRIN lens 41 is adjusted in order to concentrate the light Lt on the reflecting surface 35 via the lid 24. FIG. 6A shows a case where the emitted light Lt is diffused. In this case, the GRIN lens 41 has a 1/4 pitch to a 1/2 pitch. FIG. 6B shows a case where the emitted light Lt is parallel light. In this case, the GRIN lens 41 has a 1/4 pitch or less. As shown in FIG. 6C, a spacer 47 for adjusting the height (Z direction) may be arranged between the support 40 and the substrate (SiPh chip) 11. Even if the spacer 47 is arranged, the emitted light Lt can be focused on the reflecting surface 35 by adjusting the pitch of the GRIN lens 41.
The adjustment in the X-axis and Y-axis directions for concentrating the emitted light Lt on the reflecting surface 35 can be performed by shifting the fiber array 20 in the X-axis and Y-axis directions on the support 40. can.
 このため、本光部品は、図1の光部品のようにPLC30を用いる必要が無い。PLC30を用いないので、図1の光部品のようにファイバアレイ20のリッド24と基板(SiPhチップ)11とが干渉しなくなるので、基板(SiPhチップ)11上の本光部品の配置に制限がなくなる。 Therefore, it is not necessary to use PLC30 for this optical component as in the optical component of FIG. Since the PLC 30 is not used, the lid 24 of the fiber array 20 and the substrate (SiPh chip) 11 do not interfere with each other as in the optical component of FIG. 1, so that the arrangement of the main optical component on the substrate (SiPh chip) 11 is restricted. It disappears.
 すなわち、本光部品は、光回路が形成された基板11の表面から基板11の表面に対して垂直方向に放射される複数の光の場所が基板11の表面のいずれであっても、GRINレンズ41の他端にそれぞれ入射されるように、基板11の表面に配置することが可能である。 That is, this optical component is a GRIN lens regardless of the location of a plurality of lights radiated from the surface of the substrate 11 on which the optical circuit is formed in the direction perpendicular to the surface of the substrate 11 to any of the surfaces of the substrate 11. It can be arranged on the surface of the substrate 11 so that it is incident on the other end of the 41.
 また、本光部品は、ファイバアレイ20反射面35を形成するときにリッド24が接着した状態で研磨作業を行う。このため、研磨作業中に反射面35近傍にクラックが発生することを防止できる。従って、本光部品は生産性を改善できる。 Further, this optical component is polished with the lid 24 adhered when the fiber array 20 reflecting surface 35 is formed. Therefore, it is possible to prevent cracks from occurring in the vicinity of the reflective surface 35 during the polishing operation. Therefore, this optical component can improve the productivity.
(実施形態3)
 実施形態2では、ファイバアレイ20の構造をV溝基板23に光ファイバを配列してリッド24で押さえたV溝形で説明したが、光ファイバをキャピラリに挿入したキャピラリ型でもよい。図7は、キャピラリ型のファイバアレイ20を用いた光部品を説明する図である。図7(A)は本実施形態の光部品(LPC)を説明する断面図である。本光部品は、キャピラリ型のファイバアレイ20を用いる点が図5の光部品と異なっている。
(Embodiment 3)
In the second embodiment, the structure of the fiber array 20 has been described as a V-groove shape in which optical fibers are arranged on a V-groove substrate 23 and pressed by a lid 24, but a capillary type in which an optical fiber is inserted into a capillary may also be used. FIG. 7 is a diagram illustrating an optical component using a capillary type fiber array 20. FIG. 7A is a cross-sectional view illustrating the optical component (LPC) of the present embodiment. This optical component differs from the optical component of FIG. 5 in that a capillary type fiber array 20 is used.
 本光部品は、図5のV溝形のファイバアレイ20を用いる光部品と同様の機能と効果を持つ。本光部品は、次の点で図5のV溝形のファイバアレイ20を用いる光部品に対して有利な効果を持つ。図8(A)は、キャピラリ25を説明する断面図である。キャピラリ25は光ファイバ200bを挿入する孔28を有する。本例では孔28は4つである。孔28の位置は、キャピラリ25の製造時に正確に設定することができる。つまり、キャピラリ型のファイバアレイ20は、基板(SiPhチップ)11側の面から光ファイバ200bのコア21までの距離dを制御でき、できるだけ距離dを狭くすることができる。距離dを小さくすることで基板(SiPhチップ)11からの出射光Ltが光ファイバ200bのコア21(反射面35)に到達するまでの距離を短くすることができ、結合効率を高めることができる。 This optical component has the same functions and effects as the optical component using the V-groove type fiber array 20 shown in FIG. This optical component has an advantageous effect on the optical component using the V-groove type fiber array 20 of FIG. 5 in the following points. FIG. 8A is a cross-sectional view illustrating the capillary 25. The capillary 25 has a hole 28 into which the optical fiber 200b is inserted. In this example, there are four holes 28. The position of the hole 28 can be accurately set during the manufacture of the capillary 25. That is, the capillary type fiber array 20 can control the distance d from the surface on the substrate (SiPh chip) 11 side to the core 21 of the optical fiber 200b, and the distance d can be made as narrow as possible. By reducing the distance d, the distance until the emitted light Lt from the substrate (SiPh chip) 11 reaches the core 21 (reflection surface 35) of the optical fiber 200b can be shortened, and the coupling efficiency can be improved. ..
 距離dは、反射面35を作成するときの研磨時にクラックを生じない程度まで短くすることができ、具体的には、最小50μm程度とすることができる。 The distance d can be shortened to such an extent that cracks do not occur during polishing when the reflective surface 35 is created, and specifically, it can be set to a minimum of about 50 μm.
 また、図15(A)は、GRINレンズ41を2次元的に千鳥状に配列した場合である。つまり、SiPhチップ11からの出射光が一列ではなく4×3の2次元で配列されていても、それぞれの出射に対応したGRINレンズ41で集光することができる。また、図8(B)のようなキャピラリ25を使用し、Z軸方向の反射面35での反射位置が異なる(高さd1、d2、d3)場合も、GRINレンズ41のピッチを調整することで図15(B)のようにファイバアレイ20の各コア21に出射光Ltを結合させることができる。 Further, FIG. 15A shows a case where the GRIN lenses 41 are two-dimensionally arranged in a staggered pattern. That is, even if the light emitted from the SiPh chip 11 is arranged in two dimensions of 4 × 3 instead of in a row, it can be focused by the GRIN lens 41 corresponding to each emission. Further, when the capillary 25 as shown in FIG. 8B is used and the reflection positions on the reflection surface 35 in the Z-axis direction are different (heights d1, d2, d3), the pitch of the GRIN lens 41 is adjusted. As shown in FIG. 15B, the emitted light Lt can be coupled to each core 21 of the fiber array 20.
(実施形態4)
 図9は、本実施形態の光部品(LPC)を説明する断面図である。本光部品と実施形態1の光部品との相違点は、反射面35が、Y軸に平行、且つX軸及びZ軸に非平行である平面を持つプリズムであることである。
(Embodiment 4)
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating the optical component (LPC) of the present embodiment. The difference between the present optical component and the optical component of the first embodiment is that the reflecting surface 35 is a prism having a plane parallel to the Y-axis and non-parallel to the X-axis and the Z-axis.
 基板(SiPhチップ)11から出射された光は、それぞれ対応するGRINレンズ41の他端に入射し、プリズムである反射面35に集光する。出射光Ltは反射面35にてZ方向からX方向へ変換され、コア31をファイバアレイ20の方向へ伝搬する。PLC30とファイバアレイ20との接続部で光はコア31からコア21へ結合され、ファイバアレイ20を伝搬することになる。 The light emitted from the substrate (SiPh chip) 11 enters the other end of the corresponding GRIN lens 41 and is focused on the reflecting surface 35 which is a prism. The emitted light Lt is converted from the Z direction to the X direction by the reflecting surface 35, and propagates through the core 31 in the direction of the fiber array 20. At the connection between the PLC 30 and the fiber array 20, light is coupled from the core 31 to the core 21 and propagates through the fiber array 20.
 本光部品は、実施形態1の光部品と同様に、ファイバアレイ20のリッド24と基板(SiPhチップ)11とが干渉しなくなるので、基板(SiPhチップ)11上の本光部品の配置に制限がない。すなわち、本光部品は、光回路が形成された基板11の表面から基板11の表面に対して垂直方向に放射される複数の光の場所が基板11の表面のいずれであっても、GRINレンズ41の他端にそれぞれ入射されるように、基板11の表面に配置することが可能である。 Similar to the optical component of the first embodiment, the optical component does not interfere with the lid 24 of the fiber array 20 and the substrate (SiPh chip) 11, so that the arrangement of the optical component on the substrate (SiPh chip) 11 is limited. There is no. That is, this optical component is a GRIN lens regardless of the location of a plurality of lights radiated from the surface of the substrate 11 on which the optical circuit is formed in the direction perpendicular to the surface of the substrate 11 to any of the surfaces of the substrate 11. It can be arranged on the surface of the substrate 11 so that it is incident on the other end of the 41.
 さらに、本光部品は、実施形態1の光部品と異なり、研磨作業が不要である。従って、PLC30の端部にクラックが発生することが無く、光部品の生産性を向上させることができる。
 なお、本光部品は、出射光Ltを反射面35に集光するためのX方向とY方向の調整は、PLC30とプリズム35を支持体40上でX方向とY方向へずらすことで行うことができる。また、反射面35からの出射光Ltをファイバアレイ20のコア21へ結合するために、スペーサ37を用いてPLC30のコア31の高さ(Z方向位置)を調整してもよい。
Further, unlike the optical component of the first embodiment, this optical component does not require polishing work. Therefore, cracks do not occur at the end of the PLC 30, and the productivity of optical components can be improved.
In this optical component, the adjustment of the X direction and the Y direction for condensing the emitted light Lt on the reflecting surface 35 is performed by shifting the PLC 30 and the prism 35 in the X direction and the Y direction on the support 40. Can be done. Further, in order to couple the emitted light Lt from the reflecting surface 35 to the core 21 of the fiber array 20, the height (position in the Z direction) of the core 31 of the PLC 30 may be adjusted by using the spacer 37.
(実施形態5)
 図10は、本実施形態の光部品(LPC)を説明する断面図である。本光部品と実施形態2の光部品との相違点は、反射面35が、Y軸に平行、且つX軸及びZ軸に非平行である平面を持つプリズムであることである。
(Embodiment 5)
FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating the optical component (LPC) of the present embodiment. The difference between the present optical component and the optical component of the second embodiment is that the reflecting surface 35 is a prism having a plane parallel to the Y-axis and non-parallel to the X-axis and the Z-axis.
 本光部品のGRINレンズ41は1/4から1/2ピッチであることが好ましい。プリズム付近の光の経路を図11で説明する。基板(SiPhチップ)11の表面から出射する光Ltは拡散光である。 The GRIN lens 41 of this optical component preferably has a pitch of 1/4 to 1/2. The path of light near the prism will be described with reference to FIG. The light Lt emitted from the surface of the substrate (SiPh chip) 11 is diffused light.
 基板(SiPhチップ)11から出射された光は、それぞれ対応するGRINレンズ41の他端に入射し、プリズムである反射面35に集光する。出射光は反射面35にてZ方向からX方向へ変換され、ファイバアレイ20のコア21に入射され、コア21を伝搬する。グレーティング13とGRINレンズ41との距離hsはスペーサなどで調整することができる。 The light emitted from the substrate (SiPh chip) 11 enters the other end of the corresponding GRIN lens 41 and is focused on the reflecting surface 35 which is a prism. The emitted light is converted from the Z direction to the X direction by the reflecting surface 35, is incident on the core 21 of the fiber array 20, and propagates through the core 21. The distance hs between the grating 13 and the GRIN lens 41 can be adjusted with a spacer or the like.
 本光部品は、実施形態2の光部品と同様に、ファイバアレイ20のリッド24と基板(SiPhチップ)11とが干渉しなくなるので、基板(SiPhチップ)11上の本光部品の配置に制限がない。すなわち、本光部品は、光回路が形成された基板11の表面から基板11の表面に対して垂直方向に放射される複数の光の場所が基板11の表面のいずれであっても、GRINレンズ41の他端にそれぞれ入射されるように、基板11の表面に配置することが可能である。 Similar to the optical component of the second embodiment, the optical component does not interfere with the lid 24 of the fiber array 20 and the substrate (SiPh chip) 11, so that the arrangement of the optical component on the substrate (SiPh chip) 11 is limited. There is no. That is, this optical component is a GRIN lens regardless of the location of a plurality of lights radiated from the surface of the substrate 11 on which the optical circuit is formed in the direction perpendicular to the surface of the substrate 11 to any of the surfaces of the substrate 11. It can be arranged on the surface of the substrate 11 so that it is incident on the other end of the 41.
 さらに、本光部品は、実施形態2の光部品と異なり、研磨作業が不要であり、光部品の生産性を向上させることができる。 Further, unlike the optical component of the second embodiment, this optical component does not require polishing work and can improve the productivity of the optical component.
(実施形態6)
 図12は、本実施形態の光部品(LPC)を説明する断面図である。本光部品と実施形態2の光部品との相違点は、反射面35が、Y軸に平行、且つX軸及びZ軸に非平行である平面を持つプリズムであること、及びプリズムで反射した出射光Ltをファイバアレイ20のコア21に結合するGRINレンズ43をさらに備えることである。GRINレンズ43は支持体42に保持されている。
(Embodiment 6)
FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating the optical component (LPC) of the present embodiment. The difference between this optical component and the optical component of the second embodiment is that the reflecting surface 35 is a prism having a plane parallel to the Y-axis and non-parallel to the X-axis and the Z-axis, and reflected by the prism. A GRIN lens 43 that couples the emitted light Lt to the core 21 of the fiber array 20 is further provided. The GRIN lens 43 is held by the support 42.
 本光部品のGRINレンズ41とGRINレンズ43は1/4ピッチ以下であることが好ましい。プリズム付近の光の経路を図13で説明する。基板(SiPhチップ)11の表面から出射する光Ltは拡散光である。 It is preferable that the GRIN lens 41 and the GRIN lens 43 of this optical component have a 1/4 pitch or less. The path of light near the prism will be described with reference to FIG. The light Lt emitted from the surface of the substrate (SiPh chip) 11 is diffused light.
 基板(SiPhチップ)11から出射された光Ltは、それぞれ対応するGRINレンズ41の他端に入射し、プリズムである反射面35に平行光として照射される。出射光Ltは反射面35にてZ方向からX方向へ変換される。その後、出射光Ltは、GRINレンズ43でファイバアレイ20のコア21に集光され、ファイバアレイ20のコア21の一端に入射される。出射光Ltはコア21を伝搬する。 The light Lt emitted from the substrate (SiPh chip) 11 is incident on the other end of the corresponding GRIN lens 41 and is irradiated to the reflecting surface 35 which is a prism as parallel light. The emitted light Lt is converted from the Z direction to the X direction by the reflecting surface 35. After that, the emitted light Lt is focused on the core 21 of the fiber array 20 by the GRIN lens 43, and is incident on one end of the core 21 of the fiber array 20. The emitted light Lt propagates through the core 21.
 本光部品は、実施形態2の光部品と同様に、ファイバアレイ20のリッド24と基板(SiPhチップ)11とが干渉しなくなるので、基板(SiPhチップ)11上の本光部品の配置に制限がない。すなわち、本光部品は、光回路が形成された基板11の表面から基板11の表面に対して垂直方向に放射される複数の光の場所が基板11の表面のいずれであっても、GRINレンズ41の他端にそれぞれ入射されるように、基板11の表面に配置することが可能である。 Similar to the optical component of the second embodiment, the optical component does not interfere with the lid 24 of the fiber array 20 and the substrate (SiPh chip) 11, so that the arrangement of the optical component on the substrate (SiPh chip) 11 is limited. There is no. That is, this optical component is a GRIN lens regardless of the location of a plurality of lights radiated from the surface of the substrate 11 on which the optical circuit is formed in the direction perpendicular to the surface of the substrate 11 to any of the surfaces of the substrate 11. It can be arranged on the surface of the substrate 11 so that it is incident on the other end of the 41.
 さらに、本光部品は、実施形態2の光部品と異なり、研磨作業が不要であり、光部品の生産性を向上させることができる。
 なお、出射光Ltをコア21に集光するためには、プリズム35と支持体42を支持体40上でX方向とY方向へずらすことで行うことができる。
Further, unlike the optical component of the second embodiment, the optical component does not require polishing work, and the productivity of the optical component can be improved.
In order to concentrate the emitted light Lt on the core 21, the prism 35 and the support 42 can be shifted on the support 40 in the X direction and the Y direction.
(実施形態7)
 実施形態1~6では、グレーティング13で基板(SiPhチップ)11のコア12から出射光Ltが出射される例を説明した。基板(SiPhチップ)11からの出射光はこれらの例に限らない。例えば、出射光は基板(SiPhチップ)11に配置された面発光レーザ(VCSEL:Vertical Cavity Surface Emitting LASER)が出射する光でもよい。VCSELはNA(開口数)が高いので、VCSELからの出射光をファイバアレイに結合するためには、高NA(UHNA:Ultra High NA)の導波路が必要である。
(Embodiment 7)
In the first to sixth embodiments, an example in which the emission light Lt is emitted from the core 12 of the substrate (SiPh chip) 11 by the grating 13 has been described. The light emitted from the substrate (SiPh chip) 11 is not limited to these examples. For example, the emitted light may be the light emitted by a surface emitting laser (VCSEL) arranged on the substrate (SiPh chip) 11. Since a VCSEL has a high numerical aperture, a high NA (UHNA: Ultra High NA) waveguide is required to couple the light emitted from the VCSEL to the fiber array.
 図14は、実施形態1で説明した光部品の導波路をUHNAとした光部品である。以下、本光部品と実施形態1で説明した光部品との相違点を説明する。本光部品はUHNAのPLC30aを備える。さらに、ファイバアレイ20は、UHNAの光ファイバ200aと実施形態1で説明した光ファイバ200bとが直列に接続されている。光ファイバ200aと光ファイバ200bとは、接続部200cでTEC(Thermally-diffused Expanded Core)融着されている。 FIG. 14 is an optical component in which the waveguide of the optical component described in the first embodiment is UHNA. Hereinafter, the differences between the present optical component and the optical component described in the first embodiment will be described. This optical component includes UHNA PLC30a. Further, in the fiber array 20, the optical fiber 200a of UHNA and the optical fiber 200b described in the first embodiment are connected in series. The optical fiber 200a and the optical fiber 200b are TEC (Thermally-diffused Expanded Core) fused at the connection portion 200c.
 本光部品は、UHNAのPLC30aを備えるため、高いNAの光を光ファイバのコア21に結合できる。図14では、基板(SiPhチップ)11上のVCSEL201からの出射光Ltを光ファイバのコア21に結合する例である。
 基板(SiPhチップ)11のVCSEL201はコア21の数だけ並置されている。出射光LtはVCSEL201からZ方向に出射する。出射された光は、それぞれ対応するGRINレンズ41の他端に入射し、コア31に形成された反射面35に集光する。出射光Ltは反射面35にてZ方向からX方向へ変換される。ここで、PLC30aはUHNAであるから、VCSEL201からのをコア31に結合することができる。そして出射光Ltは、コア31をファイバアレイ20の方向へ伝搬される。
Since this optical component includes UHNA PLC30a, high NA light can be coupled to the core 21 of the optical fiber. FIG. 14 shows an example in which the emitted light Lt from the VCSEL 201 on the substrate (SiPh chip) 11 is coupled to the core 21 of the optical fiber.
VCSEL 201 of the substrate (SiPh chip) 11 is juxtaposed by the number of cores 21. The emitted light Lt is emitted from the VCSEL 201 in the Z direction. The emitted light is incident on the other end of the corresponding GRIN lens 41 and is focused on the reflecting surface 35 formed on the core 31. The emitted light Lt is converted from the Z direction to the X direction by the reflecting surface 35. Here, since PLC30a is UHNA, the one from VCSEL201 can be coupled to the core 31. Then, the emitted light Lt is propagated through the core 31 in the direction of the fiber array 20.
 出射光Ltは、PLC30aからファイバアレイ20に結合されるが、PLC30aがUHNAであるから、ファイバアレイ側もUHNAであることが望ましい。そこで、本光部品のファイバアレイ20は、PLC30a側にUHNAの光ファイバ200aを備える。出射光Ltは、PLC30aからUHNAの光ファイバ200aのコア21aに結合され、TEC融着の接続部を介して通常の光ファイバ200bのコア21に結合される。 The emitted light Lt is coupled to the fiber array 20 from the PLC 30a, but since the PLC 30a is UHNA, it is desirable that the fiber array side is also UHNA. Therefore, the fiber array 20 of this optical component includes a UHNA optical fiber 200a on the PLC30a side. The emitted light Lt is coupled from the PLC 30a to the core 21a of the UHNA optical fiber 200a, and is coupled to the core 21 of the normal optical fiber 200b via the TEC fusion connection.
(実施形態8)
 図16は、本実施形態の光部品(LPC)を説明する断面図である。本光部品は、実施形態2(図5)で説明した光部品に対してリッド24を廃した形態である。本光部品は、V溝基板23に配置した光ファイバ200bをリッド24ではなく支持体40で押さえる。つまり、本光部品は、GRINレンズ41の一端が導波路である光ファイバ200bに直接接している。
(Embodiment 8)
FIG. 16 is a cross-sectional view illustrating the optical component (LPC) of the present embodiment. This optical component is a form in which the lid 24 is eliminated from the optical component described in the second embodiment (FIG. 5). In this optical component, the optical fiber 200b arranged on the V-groove substrate 23 is held by the support 40 instead of the lid 24. That is, in this optical component, one end of the GRIN lens 41 is in direct contact with the optical fiber 200b which is a waveguide.
 反射面35、GRINレンズ41、及び支持体40は実施形態1の説明と同じである。 The reflecting surface 35, the GRIN lens 41, and the support 40 are the same as those described in the first embodiment.
 基板(SiPhチップ)11からZ方向に出射する光については、実施形態2での説明と同じである。
 実施形態2の光部品では、基板(SiPhチップ)11からの光は、GRINレンズ41、リッド24、及び光ファイバ200bのSiPh基板11側のクラッド22を通過した後に反射面35に照射していた。一方、本光部品では、基板(SiPhチップ)11からの光は、GRINレンズ41、及び光ファイバ200bのSiPh基板11側のクラッド22を通過した後に反射面35に照射する。
The light emitted from the substrate (SiPh chip) 11 in the Z direction is the same as that described in the second embodiment.
In the optical component of the second embodiment, the light from the substrate (SiPh chip) 11 irradiates the reflecting surface 35 after passing through the GRIN lens 41, the lid 24, and the cladding 22 on the SiPh substrate 11 side of the optical fiber 200b. .. On the other hand, in this optical component, the light from the substrate (SiPh chip) 11 passes through the GRIN lens 41 and the clad 22 on the SiPh substrate 11 side of the optical fiber 200b, and then irradiates the reflecting surface 35.
 図17は、この様子を拡大して示している。基板(SiPhチップ)11の表面から出射する光Ltは、拡散光の場合と平行光の場合がある。いずれの場合でも光Ltを直接反射面35に集光させるため、GRINレンズ41のピッチで調整する。図17(A)は、出射光Ltが拡散する場合である。この場合、GRINレンズ41は1/4ピッチから1/2ピッチとする。図17(B)は、出射光Ltが平行光である場合である。この場合、GRINレンズ41は1/4ピッチ以下とする。なお、図17(C)のように、支持体40と基板(SiPhチップ)11との間に高さ(Z方向)調整用のスペーサ47が配置されていてもよい。スペーサ47が配置されていてもGRINレンズ41のピッチを調整することで出射光Ltを反射面35に集光することができる。
 なお、出射光Ltを反射面35に集光するためのX軸とY軸の方向への調整は、ファイバアレイ20を支持体40上でX軸とY軸の方向へずらすことで行うことができる。
FIG. 17 shows this situation in an enlarged manner. The light Lt emitted from the surface of the substrate (SiPh chip) 11 may be diffused light or parallel light. In either case, the pitch of the GRIN lens 41 is adjusted in order to concentrate the light Lt directly on the reflecting surface 35. FIG. 17A shows a case where the emitted light Lt is diffused. In this case, the GRIN lens 41 has a 1/4 pitch to a 1/2 pitch. FIG. 17B shows a case where the emitted light Lt is parallel light. In this case, the GRIN lens 41 has a 1/4 pitch or less. As shown in FIG. 17C, a spacer 47 for adjusting the height (Z direction) may be arranged between the support 40 and the substrate (SiPh chip) 11. Even if the spacer 47 is arranged, the emitted light Lt can be focused on the reflecting surface 35 by adjusting the pitch of the GRIN lens 41.
The adjustment in the X-axis and Y-axis directions for concentrating the emitted light Lt on the reflecting surface 35 can be performed by shifting the fiber array 20 in the X-axis and Y-axis directions on the support 40. can.
 本光部品も、図1の光部品のようにPLC30を用いる必要が無い。PLC30を用いず、リッド24の代替として支持体40を用いており、図1の光部品のようにファイバアレイ20のリッド24と基板(SiPhチップ)11とが干渉しなくなる。このため、基板(SiPhチップ)11上の本光部品の配置に制限がなくなる。 It is not necessary to use PLC30 for this optical component as in the optical component of FIG. The support 40 is used as a substitute for the lid 24 without using the PLC 30, and the lid 24 of the fiber array 20 and the substrate (SiPh chip) 11 do not interfere with each other as in the optical component of FIG. Therefore, there are no restrictions on the arrangement of the main optical components on the substrate (SiPh chip) 11.
 また、本光部品は、ファイバアレイ20に反射面35を形成するときに支持体40が接着した状態で研磨作業を行う。このため、研磨作業中に反射面35近傍にクラックが発生することを防止できる。従って、本光部品は生産性を改善できる。 Further, this optical component is polished in a state where the support 40 is adhered when the reflective surface 35 is formed on the fiber array 20. Therefore, it is possible to prevent cracks from occurring in the vicinity of the reflective surface 35 during the polishing operation. Therefore, this optical component can improve the productivity.
 さらに、本光部品は、リッド24を廃したため、実施形態2の構成よりロープロファイル化することができる。図18は、本光部品の設計例を説明する図である。図18では、基板(SiPhチップ)11を表示していない。φはGRINレンズ41の直径である。φは被覆29を含めた光ファイバ200bの直径である。H(=H+H+H)はV溝基板23の厚みである。Hは、光ファイバ200bの芯線の半径(クラッド半径)である。Hは、光ファイバ200bの半径(φ/2)である。Hは、光部品の強度を考慮して光ファイバ200bの半径(φ/2)以上0.5mm以下とする。 Further, since the lid 24 is eliminated in this optical component, the profile can be made lower than the configuration of the second embodiment. FIG. 18 is a diagram illustrating a design example of the optical component. In FIG. 18, the substrate (SiPh chip) 11 is not displayed. φ G is the diameter of the GRIN lens 41. φ P is the diameter of the optical fiber 200b including the coating 29. H V (= H 1 + H 2 + H 3) is the thickness of the V-groove substrate 23. H 3 is the radius of the core of the optical fiber 200b (cladding radius). H 2 is the radius of the optical fiber 200b (φ P / 2). H 1 is set to be greater than or equal to the radius (φ P / 2) of the optical fiber 200b and 0.5 mm or less in consideration of the strength of the optical component.
 図19は、各設計値の例をまとめた表である。光部品の各タイプとも被覆29を含めた光ファイバ200bの直径はφ=0.25mmである。このため、H=0.125mm、H=0.0625mmである。また、本例では、H=0.125mmとしている。 FIG. 19 is a table summarizing examples of each design value. The diameter of the optical fiber 200b including the coating 29 is φ P = 0.25 mm for each type of optical component. Therefore, H 2 = 0.125 mm and H 3 = 0.0625 mm. Further, in this example, H 1 = 0.125 mm.
 タイプ1は、φ=0.06mm、P=0.490mmであり、ファイバアレイ厚(光部品の高さ)は0.803mmである。
 タイプ2は、φ=0.08mm、P=0.653mmであり、ファイバアレイ厚(光部品の高さ)は0.966mmである。
 タイプ3は、φ=0.125mm、P=1.022mmであり、ファイバアレイ厚(光部品の高さ)は1.335mmである。
 このように、本実施形態の光部品の厚みは1mm程度となり、ロープロファイル化が可能である。
Type 1, φ G = 0.06mm, a P G = 0.490mm, fiber array thickness (optical component height) is 0.803Mm.
Type 2, φ G = 0.08mm, a P G = 0.653mm, fiber array thickness (optical component height) is 0.966Mm.
Type 3, φ G = 0.125mm, a P G = 1.022mm, fiber array thickness (optical component height) is 1.335Mm.
As described above, the thickness of the optical component of the present embodiment is about 1 mm, and low profile can be achieved.
 なお、本実施形態では、導波路が複数の光ファイバ200bを並列させたファイバアレイ20で説明したが、実施形態1(図2)の導波路がPLC30であっても同様である。導波路がPLC30である場合、「GRINレンズの一端が導波路に直接接している」とは、GRINレンズ41の一端がPLC30の上部クラッド層33に直接接している、という意味である。 In the present embodiment, the fiber array 20 in which a plurality of optical fibers 200b are arranged in parallel has been described, but the same applies even if the waveguide in the first embodiment (FIG. 2) is PLC30. When the waveguide is PLC30, "one end of the GRIN lens is in direct contact with the waveguide" means that one end of the GRIN lens 41 is in direct contact with the upper clad layer 33 of the PLC 30.
(他の実施形態)
 実施形態7では、実施形態1の光部品について導波路をUHNA化した光部品を説明した。同様に、実施形態2から6の光部品についても、導波路をUHNA化することで基板(SiPhチップ)11上のVCSEL201からの出射光Ltを光ファイバ200bのコア21に結合することができる。
(Other embodiments)
In the seventh embodiment, the optical component in which the waveguide is UHNA is described for the optical component of the first embodiment. Similarly, for the optical components of the second to sixth embodiments, the emission light Lt from the VCSEL 201 on the substrate (SiPh chip) 11 can be coupled to the core 21 of the optical fiber 200b by converting the waveguide into a UHNA.
 なお、上記の各実施形態で説明した光部品の各構造は、可能な限り組み合わせることができる。 Note that the structures of the optical components described in each of the above embodiments can be combined as much as possible.
 本発明に係る光部品はLPCに適用することができる。 The optical component according to the present invention can be applied to LPC.
10:SiPhチップ
11:基板(SiPhチップ)
12:コア
13:グレーティング
20:ファイバアレイ
21、21a:コア
22:クラッド
23:V溝基板
24:リッド
25:キャピラリ
28:孔
29:被覆
30、30a:PLC
31:コア
32:下部クラッド
33:上部クラッド
34:PLC基板
35:反射面
37:スペーサ
40、42:支持体
41、43:GRINレンズ
47:スペーサ
200a:光ファイバ
200b:光ファイバ
200c:接続部
201:VCSEL
10: SiPh chip 11: Substrate (SiPh chip)
12: Core 13: Grating 20: Fiber array 21, 21a: Core 22: Clad 23: V-groove substrate 24: Lid 25: Capillary 28: Hole 29: Coating 30, 30a: PLC
31: Core 32: Lower clad 33: Upper clad 34: PLC substrate 35: Reflective surface 37: Spacer 40, 42: Support 41, 43: GRIN lens 47: Spacer 200a: Optical fiber 200b: Optical fiber 200c: Connection part 201 : VCSEL

Claims (8)

  1.  複数のコアが並列する導波路と、
     光軸が前記導波路の光軸方向と異なる方向となるように配置された、前記導波路の前記コアと同数の屈折率分布型レンズ(GRINレンズ)と、
     前記GRINレンズの一端から出射される光の方向を曲げて前記光を前記導波路のそれぞれの前記コアへ結合する反射面と、
    を備える光部品。
    A waveguide in which multiple cores are parallel,
    A refractive index distribution type lens (GRIN lens) having the same number as the core of the waveguide, which is arranged so that the optical axis is in a direction different from the optical axis direction of the waveguide.
    A reflective surface that bends the direction of light emitted from one end of the GRIN lens and couples the light to each of the cores of the waveguide.
    Optical parts equipped with.
  2.  前記導波路は、複数の光ファイバを並列させたファイバアレイであることを特徴とする請求項1に記載の光部品。 The optical component according to claim 1, wherein the waveguide is a fiber array in which a plurality of optical fibers are arranged in parallel.
  3.  前記導波路は、前記コアが形成された平面光波回路(PLC:Planar Lightwave Circuit)であることを特徴とする請求項1に記載の光部品。 The optical component according to claim 1, wherein the waveguide is a plane lightwave circuit (PLC: Planar Lightwave Circuit) in which the core is formed.
  4.  前記PLCの前記反射面の側と反対側において、前記PLCの前記コアそれぞれに接続する複数の光ファイバからなるファイバアレイをさらに有することを特徴とする請求項3に記載の光部品。 The optical component according to claim 3, further comprising a fiber array composed of a plurality of optical fibers connected to each of the cores of the PLC on the side opposite to the reflective surface side of the PLC.
  5.  前記導波路の光軸方向をX方向、前記コアが並列する方向をY方向、及び前記X方向と前記Y方向とに垂直な方向をZ方向としたとき、
     前記反射面は、前記Z方向に平行、且つ前記X方向及び前記Y方向に非平行である平面で前記導波路の一端を切断した切断面であることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の光部品。
    When the optical axis direction of the waveguide is the X direction, the direction in which the cores are parallel is the Y direction, and the direction perpendicular to the X direction and the Y direction is the Z direction.
    Any of claims 1 to 4, wherein the reflecting surface is a cut surface obtained by cutting one end of the waveguide in a plane parallel to the Z direction and non-parallel to the X direction and the Y direction. Optical parts listed in the direction.
  6.  前記GRINレンズは、一端が前記導波路に直接接していることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の光部品。 The optical component according to any one of claims 1 to 5, wherein the GRIN lens is in direct contact with the waveguide at one end.
  7.  前記導波路の光軸方向をX方向、前記コアが並列する方向をY方向、及び前記X方向と前記Y方向とに垂直な方向をZ方向としたとき、
     前記反射面は、前記Z方向に平行、且つ前記X方向及び前記Y方向に非平行である平面を持つプリズムであることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の光部品。
    When the optical axis direction of the waveguide is the X direction, the direction in which the cores are parallel is the Y direction, and the direction perpendicular to the X direction and the Y direction is the Z direction.
    The optical component according to any one of claims 1 to 4, wherein the reflecting surface is a prism having a plane parallel to the Z direction and non-parallel to the X direction and the Y direction.
  8.  光回路が形成された基板の表面から前記基板の表面に対して垂直方向に放射される複数の光が前記GRINレンズの他端にそれぞれ入射されるように、前記基板の表面に配置されることを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の光部品。 A plurality of lights radiated from the surface of the substrate on which the optical circuit is formed in the direction perpendicular to the surface of the substrate are arranged on the surface of the substrate so as to be incident on the other end of the GRIN lens. The optical component according to any one of claims 1 to 7.
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