JPH06174979A - 小型光モジュール - Google Patents
小型光モジュールInfo
- Publication number
- JPH06174979A JPH06174979A JP32584992A JP32584992A JPH06174979A JP H06174979 A JPH06174979 A JP H06174979A JP 32584992 A JP32584992 A JP 32584992A JP 32584992 A JP32584992 A JP 32584992A JP H06174979 A JPH06174979 A JP H06174979A
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- JP
- Japan
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- optical module
- groove
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- light receiving
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 結晶基板上に光素子を集積した光モジュール
において、小型で光軸調整を必要としない高性能な光モ
ジュールを提供すること。 【構成】 少なくとも一つ以上の光ファイバを固定する
ための溝とそれと直交する溝が形成され、前記直交する
溝の側面に少なくとも一つ以上の光ファイバが固定され
る際に、前記光ファイバの光軸上に受光素子を設けた光
モジュール。結晶基板に所定の結晶方位面を有するシリ
コン基板を用い、半導体技術を駆使して、シリコン基板
上に光ファイバと受光素子を一体化した光モジュールを
提案する。また、端面にレンズ機能を有する光ファィバ
を用いた光モジュール、受光面に単層膜もしくは多層膜
からなる機能光学薄膜を形成した光モジュール、さらに
また前記直交する溝を形成後、所定の単層もしくは多層
の結晶薄膜を基板表面上に形成させて受光素子を形成し
た光モジュールを提案する。
において、小型で光軸調整を必要としない高性能な光モ
ジュールを提供すること。 【構成】 少なくとも一つ以上の光ファイバを固定する
ための溝とそれと直交する溝が形成され、前記直交する
溝の側面に少なくとも一つ以上の光ファイバが固定され
る際に、前記光ファイバの光軸上に受光素子を設けた光
モジュール。結晶基板に所定の結晶方位面を有するシリ
コン基板を用い、半導体技術を駆使して、シリコン基板
上に光ファイバと受光素子を一体化した光モジュールを
提案する。また、端面にレンズ機能を有する光ファィバ
を用いた光モジュール、受光面に単層膜もしくは多層膜
からなる機能光学薄膜を形成した光モジュール、さらに
また前記直交する溝を形成後、所定の単層もしくは多層
の結晶薄膜を基板表面上に形成させて受光素子を形成し
た光モジュールを提案する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信や光情報処理な
どに用いる光伝送モジュールに関する。
どに用いる光伝送モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】光通信や光情報処理などの装置間の情報
伝達量の増大に対し、より短時間に大容量の情報を伝送
する手段の研究開発が盛んである。伝送手段に用いられ
る光モジュールの構成方法としては、例えば図４に示す
ような、平成４年の電子情報通信学会春季大会Ｃ−２６
に開示された、光並列伝送光モジュールがある。図４に
おいて、光素子固定用部材の側面にホトダイオード（Ｐ
Ｄ）アレイ３３を実装し、シリコンＶ溝（ファイバ整列
部材）３５上に固定されたテープファイバ３６とレンズ
アレイ３２を介して配置され、調整固定用ブロック３４
を用いて光軸を調整した後に固定する構造を有する。
伝達量の増大に対し、より短時間に大容量の情報を伝送
する手段の研究開発が盛んである。伝送手段に用いられ
る光モジュールの構成方法としては、例えば図４に示す
ような、平成４年の電子情報通信学会春季大会Ｃ−２６
に開示された、光並列伝送光モジュールがある。図４に
おいて、光素子固定用部材の側面にホトダイオード（Ｐ
Ｄ）アレイ３３を実装し、シリコンＶ溝（ファイバ整列
部材）３５上に固定されたテープファイバ３６とレンズ
アレイ３２を介して配置され、調整固定用ブロック３４
を用いて光軸を調整した後に固定する構造を有する。
【０００３】しかしながら、前記光モジュールは、光素
子と光ファイバとを固別に組み上げるような構成では、
光軸調整をモジュールごとに個別に行う必要があり、ま
たモジュール自体が大きくなってしまうなどの問題があ
る。
子と光ファイバとを固別に組み上げるような構成では、
光軸調整をモジュールごとに個別に行う必要があり、ま
たモジュール自体が大きくなってしまうなどの問題があ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、上記
の問題に鑑み、小型で光軸調整を必要としない高性能な
光モジュールを提供することを目的とする。
の問題に鑑み、小型で光軸調整を必要としない高性能な
光モジュールを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、結晶基板上に
光素子を集積した光モジュールにおいて、少なくとも一
つ以上の光ファイバを固定するための溝とそれと直交す
る溝が形成され、前記直交する溝の側面に少なくとも一
つ以上の光ファイバが固定される際に、前記光ファイバ
の光軸上に形成された受光素子を有する光モジュールを
提供する。
光素子を集積した光モジュールにおいて、少なくとも一
つ以上の光ファイバを固定するための溝とそれと直交す
る溝が形成され、前記直交する溝の側面に少なくとも一
つ以上の光ファイバが固定される際に、前記光ファイバ
の光軸上に形成された受光素子を有する光モジュールを
提供する。
【０００６】また本発明は、前記光モジュールにおい
て、結晶基坂に所定の結晶方位面を有するシリコン基板
を用い、シリコン結晶の異方性エッチングの手法によ
り、少なくとも一つ以上の前記ファイバ固定用溝とそれ
と直交する受光素子用溝とを形成し、前記受光素子用溝
の側面に少なくとも一つ以上の受光素子を形成すること
により、シリコン基板上に光ファイバと受光素子を一体
化した光モジュールを提供する。
て、結晶基坂に所定の結晶方位面を有するシリコン基板
を用い、シリコン結晶の異方性エッチングの手法によ
り、少なくとも一つ以上の前記ファイバ固定用溝とそれ
と直交する受光素子用溝とを形成し、前記受光素子用溝
の側面に少なくとも一つ以上の受光素子を形成すること
により、シリコン基板上に光ファイバと受光素子を一体
化した光モジュールを提供する。
【０００７】また本発明は、前記光モジュールにおい
て、端面にレンズ機能を有する光ファィバを用いた光モ
ジュールを提供する。
て、端面にレンズ機能を有する光ファィバを用いた光モ
ジュールを提供する。
【０００８】また本発明は、前記光モジュールにおい
て、受光面に単層膜もしくは多層膜からなる機能光学薄
膜を形成した光モジュールを提供する。
て、受光面に単層膜もしくは多層膜からなる機能光学薄
膜を形成した光モジュールを提供する。
【０００９】さらにまた本発明は、前記光モジュールに
おいて、前記直交する溝を形成後、所定の単層もしくは
多層の結晶薄膜を基板表面上に形成させて受光素子を形
成した光モジュールを提供する。
おいて、前記直交する溝を形成後、所定の単層もしくは
多層の結晶薄膜を基板表面上に形成させて受光素子を形
成した光モジュールを提供する。
【００１０】図１は本発明による光モジュールの構成図
である。本発明による光モジュールは、図１に示すよう
に結晶基板１上に光ファイバ４を固定するための溝２と
それに直交する溝３が形成されていて、前記直交する溝
３の一方の側面に光ファイバ４から伝搬してきた光信号
を受光するために溝固定時の光軸上の位置に受光素子５
が形成された構造を有する。
である。本発明による光モジュールは、図１に示すよう
に結晶基板１上に光ファイバ４を固定するための溝２と
それに直交する溝３が形成されていて、前記直交する溝
３の一方の側面に光ファイバ４から伝搬してきた光信号
を受光するために溝固定時の光軸上の位置に受光素子５
が形成された構造を有する。
【００１１】このような光モジュールの加工技術には、
通常の半導体技術を用いているため、高精度な加工が可
能であり、光ファィバーの組付けの際には受光素子と良
好な位置精度を確保できる。また、結晶板上に一体化す
ることにより小型化が可能である。
通常の半導体技術を用いているため、高精度な加工が可
能であり、光ファィバーの組付けの際には受光素子と良
好な位置精度を確保できる。また、結晶板上に一体化す
ることにより小型化が可能である。
【００１２】本発明による光モジュールは上記のものに
限らず、例えばシリコン基板にｐ型基板や他の結晶基板
を用いても作製可能であり、また溝加工は高精度な機械
加工技術を用いて作製することも可能である。
限らず、例えばシリコン基板にｐ型基板や他の結晶基板
を用いても作製可能であり、また溝加工は高精度な機械
加工技術を用いて作製することも可能である。
【００１３】
【作用】本発明の結晶基板上に光素子を集積した光モジ
ュールは、少なくとも一つ以上の光ファイバを固定する
ための溝とそれと直交する溝が形成され、前記直交する
溝の側面に少なくとも一つ以上の光ファイバが固定され
る際に、前記光ファイバの光軸上に形成された受光素子
を有する構成により、結晶基板上に光素子を一体化する
ことができ、小型で光軸調整のいらない高性能な光モジ
ュールを提供することが可能である。
ュールは、少なくとも一つ以上の光ファイバを固定する
ための溝とそれと直交する溝が形成され、前記直交する
溝の側面に少なくとも一つ以上の光ファイバが固定され
る際に、前記光ファイバの光軸上に形成された受光素子
を有する構成により、結晶基板上に光素子を一体化する
ことができ、小型で光軸調整のいらない高性能な光モジ
ュールを提供することが可能である。
【００１４】また、結晶基坂に所定の結晶方位面を有す
るシリコン基板を用い、シリコン結晶の異方性エッチン
グの手法により、少なくとも一つ以上の前記ファイバ固
定用溝とそれと直交する受光素子用溝とを形成し、さら
に前記受光素子用溝の側面に少なくとも一つ以上の受光
素子を形成することにより、シリコン基板上に光ファイ
バと受光素子を一体化した本発明の光モジュールは、半
導体加工技術を用いて精度よく溝および受光素子を作製
することができ、生産性良く光モジュールを提供するこ
とが可能である。
るシリコン基板を用い、シリコン結晶の異方性エッチン
グの手法により、少なくとも一つ以上の前記ファイバ固
定用溝とそれと直交する受光素子用溝とを形成し、さら
に前記受光素子用溝の側面に少なくとも一つ以上の受光
素子を形成することにより、シリコン基板上に光ファイ
バと受光素子を一体化した本発明の光モジュールは、半
導体加工技術を用いて精度よく溝および受光素子を作製
することができ、生産性良く光モジュールを提供するこ
とが可能である。
【００１５】また、本発明の端面にレンズ機能を有する
光ファィバを用いた光モジュールは、光利用効率の良い
高性能な光モジュールを提供することが可能である。ま
た、受光面に単層膜もしくは多層膜からなる機能光学薄
膜を形成した本発明の光モジュールは、光素子に光学的
な機能を付加することができ、高性能な光モジュールを
提供することが可能である。また、直交する溝を形成
後、所定の単層もしくは多層の結晶薄膜を基板表面上に
形成させて受光素子を作製した本発明の光モジュール
は、種々の受光素子を作製するこが可能で、高性能な受
光素子を作製することが可能である。
光ファィバを用いた光モジュールは、光利用効率の良い
高性能な光モジュールを提供することが可能である。ま
た、受光面に単層膜もしくは多層膜からなる機能光学薄
膜を形成した本発明の光モジュールは、光素子に光学的
な機能を付加することができ、高性能な光モジュールを
提供することが可能である。また、直交する溝を形成
後、所定の単層もしくは多層の結晶薄膜を基板表面上に
形成させて受光素子を作製した本発明の光モジュール
は、種々の受光素子を作製するこが可能で、高性能な受
光素子を作製することが可能である。
【００１６】
【実施例】以下、本発明による光モジュールの作製方法
について実施例をもとに具体的に説明する。 〔実施例１〕図２に本発明による光モジュールの作製方
法を示す。図２において、結晶基板１に１００面を有す
るｎ型のシリコン結晶基板を用い、水蒸気酸化法など用
いて酸化膜１１を形成後フォトリソグラフィーの手法お
よびエッチングにより所望のパターンの開口部１２を形
成する（工程１）。次に水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶
液やエチレンジアミンピテカテロール（ＥＰＷ）水溶液
などのエッチング液を用いた異方性エッチングの手法を
用いて、基板上に直交するＶ溝２、３を形成する（工程
２）。ついで、酸化膜１１の一部をエッチング後フォト
レジストを塗布してフォトリソグラフィーの手法によ
り、受光素子形成用の開口部を直交する溝の一方の側面
に形成して、レジストをマスクしてホウ素（Ｂ）を開口
部から選択的にイオン注入してｐ型の領域を形成してフ
ォトダイオード（ＰＤ）５を作製する（工程３）。レジ
スト剥離、アニールした後ＰＤ用の電極パターン６を基
板表裏面に形成して光ファィバー４を固定して、光モジ
ュールを作製する（工程４）。本実施例により、安価な
システムが構成可能な光源の波長が１μｍ以下の短波長
通信用の光モジュールの作成が可能である。
について実施例をもとに具体的に説明する。 〔実施例１〕図２に本発明による光モジュールの作製方
法を示す。図２において、結晶基板１に１００面を有す
るｎ型のシリコン結晶基板を用い、水蒸気酸化法など用
いて酸化膜１１を形成後フォトリソグラフィーの手法お
よびエッチングにより所望のパターンの開口部１２を形
成する（工程１）。次に水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶
液やエチレンジアミンピテカテロール（ＥＰＷ）水溶液
などのエッチング液を用いた異方性エッチングの手法を
用いて、基板上に直交するＶ溝２、３を形成する（工程
２）。ついで、酸化膜１１の一部をエッチング後フォト
レジストを塗布してフォトリソグラフィーの手法によ
り、受光素子形成用の開口部を直交する溝の一方の側面
に形成して、レジストをマスクしてホウ素（Ｂ）を開口
部から選択的にイオン注入してｐ型の領域を形成してフ
ォトダイオード（ＰＤ）５を作製する（工程３）。レジ
スト剥離、アニールした後ＰＤ用の電極パターン６を基
板表裏面に形成して光ファィバー４を固定して、光モジ
ュールを作製する（工程４）。本実施例により、安価な
システムが構成可能な光源の波長が１μｍ以下の短波長
通信用の光モジュールの作成が可能である。
【００１７】〔実施例２〕図３は、本発明の他の実施例
を示す図である。本発明の受光素子部分は種々の構成が
可能で、例えば図３（ａ）に示すようにＶ溝形成型後に
基板より低濃度なｎ型シリコン結晶薄膜２１を気相成長
法により形成させた後、上記の方法でｐ型領域５を形成
したＰＩＮ構造を有する高感度なＰＤとすることも可能
である。
を示す図である。本発明の受光素子部分は種々の構成が
可能で、例えば図３（ａ）に示すようにＶ溝形成型後に
基板より低濃度なｎ型シリコン結晶薄膜２１を気相成長
法により形成させた後、上記の方法でｐ型領域５を形成
したＰＩＮ構造を有する高感度なＰＤとすることも可能
である。
【００１８】また、図３（ｂ）のようにＰＤ作製後受光
面に単層膜もしくは多層膜からなる反射防止膜やフィル
タなどの光学薄膜２２を作製してＰＤの受光面に能動的
な機能を付加することも可能である。
面に単層膜もしくは多層膜からなる反射防止膜やフィル
タなどの光学薄膜２２を作製してＰＤの受光面に能動的
な機能を付加することも可能である。
【００１９】さらに、本発明に用いる光ファイバも上記
のものに限らず、例えば図３（ｃ）のように放電加工な
どによりファイバの先端を球面に加工した先球ファイバ
２３を用い、出射光に指向性を付加することにより受光
効率を改善することも可能である。
のものに限らず、例えば図３（ｃ）のように放電加工な
どによりファイバの先端を球面に加工した先球ファイバ
２３を用い、出射光に指向性を付加することにより受光
効率を改善することも可能である。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、次のような効果が期待
できる。（１）結晶基板上に光素子を一体化することに
より、小型で光軸調整のいらない高性能な光モジュール
を提供することが可能である。（２）結晶基板にシリコ
ン結晶を用いることにより、半導体加工技術を利用し
て、精度よく溝および受光素子を作製することができ、
生産性良く光モジュールを提供することが可能である。
（３）光ファイバーの端面にレンズ機能をもたせること
により、光利用効率の良い高性能な光モジュールを提供
することが可能である。（４）光素子に光学的な機能を
付加することができ、高性能な光モジュールを提供する
ことが可能である。（５）種々の受光素子を作製するこ
ができ、高性能な受光素子を作製することが可能であ
る。
できる。（１）結晶基板上に光素子を一体化することに
より、小型で光軸調整のいらない高性能な光モジュール
を提供することが可能である。（２）結晶基板にシリコ
ン結晶を用いることにより、半導体加工技術を利用し
て、精度よく溝および受光素子を作製することができ、
生産性良く光モジュールを提供することが可能である。
（３）光ファイバーの端面にレンズ機能をもたせること
により、光利用効率の良い高性能な光モジュールを提供
することが可能である。（４）光素子に光学的な機能を
付加することができ、高性能な光モジュールを提供する
ことが可能である。（５）種々の受光素子を作製するこ
ができ、高性能な受光素子を作製することが可能であ
る。
【００２１】
【図１】図１は、本発明による光モジュールの構成図で
ある。
ある。
【図２】図２は、本発明の実施例を説明する図である。
【図３】図３は、本発明の他の実施例を説明する図であ
る。
る。
【図４】図４は、従来例を示す図である。
１ 結晶基板、 ２ 光ファイバー固定用溝、 ３ 光素子用溝、 ４ 光ファイバー、 ５ 光素子、 ６ 電極、 １１酸化膜、 ２１結晶薄膜、 ２２光学薄膜、 ２３先球フファイバー。 ３１キャリア ３２レンズアレイ ３３ＰＤアレイ ３４調整固定ブロック ３５シリコンＶ溝（ファイバ整列部材） ３６テープファイバ
Claims (5)
- 【請求項１】 結晶基板上に光素子を集積した光モジュ
ールにおいて、少なくとも一つ以上の光ファイバを固定
するための溝とそれと直交する溝を形成し、前記直交す
る溝の側面に少なくとも一つ以上の光ファイバを固定す
る際に、前記光ファイバの光軸上に形成された受光素子
が設けられていることを特徴とする光モジュール。 - 【請求項２】 前記光モジュールにおいて、結晶基坂に
所定の結晶方位面を有するシリコン基板を用い、シリコ
ン結晶の異方性エッチングの手法により、少なくとも一
つ以上の前記ファイバ固定用溝とそれと直交する受光素
子用溝とを形成し、前記受光素子用溝の側面に少なくと
も一つ以上の受光素子を形成することにより、シリコン
基板上に光ファイバと受光素子を一体化したことを特徴
とする請求項１に記載の光モジュール。 - 【請求項３】 前記光モジュールにおいて、端面にレン
ズ機能を有する光ファィバを用いたことを特徴とする請
求項１に記載の光モジュール。 - 【請求項４】 前記光モジュールにおいて、受光面に単
層膜もしくは多層膜からなる機能光学薄膜を形成したこ
とを特徴とする請求項１に記載の光モジュール。 - 【請求項５】 前記光モジュールにおいて、前記直交す
る溝を形成後所定の単層もしくは多層の結晶薄膜を基板
表面上に形成させて受光素子を形成したことを特徴とす
る請求項１に記載の光モジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32584992A JPH06174979A (ja) | 1992-12-04 | 1992-12-04 | 小型光モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32584992A JPH06174979A (ja) | 1992-12-04 | 1992-12-04 | 小型光モジュール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06174979A true JPH06174979A (ja) | 1994-06-24 |
Family
ID=18181310
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32584992A Pending JPH06174979A (ja) | 1992-12-04 | 1992-12-04 | 小型光モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06174979A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997012270A1 (en) * | 1995-09-27 | 1997-04-03 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Surface mount module and production method thereof |
| WO2002021184A1 (en) * | 2000-09-11 | 2002-03-14 | Fci | Monolithic semiconductor photo-coupler incorporating an optical fiber alignment groove |
-
1992
- 1992-12-04 JP JP32584992A patent/JPH06174979A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997012270A1 (en) * | 1995-09-27 | 1997-04-03 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Surface mount module and production method thereof |
| GB2309796A (en) * | 1995-09-27 | 1997-08-06 | Furukawa Electric Co Ltd | Surface mount module and production method thereof |
| US5861637A (en) * | 1995-09-27 | 1999-01-19 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Surface-mounted module which permits the light output of an optical semiconductor device mounted thereon to be increased, and a method of producing the surface-mounted module |
| GB2309796B (en) * | 1995-09-27 | 2000-01-26 | Furukawa Electric Co Ltd | Surface-mounted module and a method of producing the same |
| WO2002021184A1 (en) * | 2000-09-11 | 2002-03-14 | Fci | Monolithic semiconductor photo-coupler incorporating an optical fiber alignment groove |
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