JPH0627355A - 非対称光ビームを伴う装置に光ファイバーを結合するための集積光学パッケージ - Google Patents

非対称光ビームを伴う装置に光ファイバーを結合するための集積光学パッケージ

Info

Publication number
JPH0627355A
JPH0627355A JP5105779A JP10577993A JPH0627355A JP H0627355 A JPH0627355 A JP H0627355A JP 5105779 A JP5105779 A JP 5105779A JP 10577993 A JP10577993 A JP 10577993A JP H0627355 A JPH0627355 A JP H0627355A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical
lens
layer
photoresist
section
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5105779A
Other languages
English (en)
Inventor
Alfred Y Cho
イー チョー アルフレッド
Deborah L Sivco
リー シヴコ デボラー
Daryoosh Vakhshoori
ヴァクショーリ ダリヨーシュ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AT&T Corp
Original Assignee
American Telephone and Telegraph Co Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by American Telephone and Telegraph Co Inc filed Critical American Telephone and Telegraph Co Inc
Publication of JPH0627355A publication Critical patent/JPH0627355A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • 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
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0004—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed
    • G02B19/0028—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed refractive and reflective surfaces, e.g. non-imaging catadioptric systems
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0033—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use
    • G02B19/0047—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source
    • G02B19/0052—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source the light source comprising a laser diode
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/09—Beam shaping, e.g. changing the cross-sectional area, not otherwise provided for
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/09—Beam shaping, e.g. changing the cross-sectional area, not otherwise provided for
    • G02B27/0938—Using specific optical elements
    • G02B27/0994—Fibers, light pipes
    • 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
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
    • G02B6/4206—Optical features
    • 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
    • G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B2006/12166—Manufacturing methods
    • G02B2006/12195—Tapering
    • 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
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/30—Optical coupling means for use between fibre and thin-film device
    • G02B6/305—Optical coupling means for use between fibre and thin-film device and having an integrated mode-size expanding section, e.g. tapered waveguide
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S438/00—Semiconductor device manufacturing: process
    • Y10S438/978—Semiconductor device manufacturing: process forming tapered edges on substrate or adjacent layers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本件発明は、楕円形状光ビームのような非対
称光モードを有する光学装置と該光学装置とを光ファイ
バに結合するためのレンズを含む集積光学パッケージに
関する。 【構成】 本件発明の集積光学パッケージは、非対称モ
ードを有する光学装置、例えば調整器（１１）と、他の
光学装置、例えば光ファイバ（１３）とを結合するため
のくさび形レンズ（１２）からなることを特徴とする。
該レンズ（１２）は誘電体層（２０）の上面に、例えば
有機ポリマー材料層を沈澱することより形成され、その
形状は方形乃至楕円形の断面図である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、楕円形状光ビームのよ
うな非対称光モードを有する光学装置と、該光学装置を
光ファイバーに結合するためのレンズとを含む集積光学
パッケージに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】将来の
ネットワークシステムは、長距離光学通信システム、相
互接続技術、２次元光学処理、光学計算やその他のもの
を含むかも知れない。レーザーや光検出器のような半導
体装置は、すでに光ファイバー通信システムの集積部分
になっている。ファイバーと共に、調整器や光学スイッ
チのような他の半導体装置も、同様にネットワークシス
テム内に含まれることになりそうである。
【０００３】不幸にして、多くの前記半導体装置の有用
性は、比較的大きな円筒形コアとそれゆえに大きな円形
モードの入力または（出力）領域とを有する典型的な単
一モードファイバーと、それより小さなモードの出力
（または入力）領域と１：１より大きな離心率とを有す
る半導体装置との間の根本的な不整合から少なくとも部
分的に生じる、高いファイバー挿入損失で制約される。
光ファイバーとこれらの装置の間に光を結合する際に生
じる損失は、平均モードの領域の不整合と同様に、（円
形対楕円形の）２つのモードの対称性の不整合から生じ
るものを含む。
【０００４】従来、対称な半球状及び双曲線状に形成さ
れたマイクロレンズは、パルス化レーザービームにより
光ファイバーの端部に製作されていた。１９９０年６月
１２日にエイチ・エム・プレスビー(H.M.Presby)に発行
された米国特許第4,932,989号及び１９９１年４月３０
日にシー・エイ・エドワーズ(C.A.Edwards) とエイチ・
エム・プレスビー(H.M.Presby)に発行された米国特許第
5,011,254 号を参照。前記マイクロレンズは、対称モー
ドの出力を有するレーザーのような装置、すなわち出力
ビーム輪郭が円形になっているか、または１：１に近い
楕円比率を有する、すなわちレーザーの出力ビームの発
散がレーザーの接合面に対して平行かつ垂直な軸線に沿
って同じかまたは実質的に同じになっている装置のため
に、比較的高い結合効率をもたらした。双曲線形状マイ
クロレンズ化ファイバーの使用は、光ファイバーと対称
モードの出力を有する装置との間の結合効率を９０％よ
り大きくした。しかしながら、多くの半導体装置で表わ
れるモードの非対称性は、良好な結合効率を有する非対
称マイクロレンズを必要とする。約１：１．５からの楕
円率や一層高い楕円率を伴ってレーザー小面から放射す
る楕円ビーム構造を有する、多数のレーザーが存在す
る。楕円光ビームをファイバーに結合するために対称マ
イクロレンズを使用すると、結合効率が相当に減少し
た。例えば、適正なモードの非対称例えば１：２．５乃
至１：３．５を有するレーザーダイオードのような半導
体装置のために、より典型的には２５乃至３５パーセン
トのファイバー結合効率を有する対称マイクロレンズを
用いることにより５０パーセントまでのファイバー結合
効率を得ることができる。レーザー出力の約半分が使用
されないので、レーザーは、同じ結合エネルギーを与え
るために、もっと効率の良い結合スキームが与えること
ができるよりも大きな電流で動作させる必要がある。大
電流でレーザーを動作させることは、もっと多量の熱を
消費する結果となる。例えば、結合効率が５０パーセン
トの時、レーザーの熱エネルギー消費は、１００パーセ
ント結合効率の時より４倍多くなる。これは、レーザー
の長期安定性及び信頼性に影響を及ぼすと共に、非冷却
レーザーダイオード技術の発展に大きな障害を与える。
システム設計の観点から０．５〜１．０ｄＢ以下の挿入
損失が要求される調整器やスイッチのために、この状態
はもっと重大になり得る。もっと高い例えば３ｄＢの挿
入損失は、信号対雑音比を減少させ、システムの複雑さ
を増させる。
【０００５】非対称レンズを用いて楕円ビームに対する
ファイバーの結合を増す試みは、外部に取り付けられた
円筒形レンズとくさび形ファイバー端面の形態で発表さ
れていた。エム・サルワタリ(M.Saruwatari)等による"S
emiconductor Laser to Single-Mode Fiber Coupler,"A
pplied Optics,Vol.18,No.11,1979,pages 1847-1856
や、ブイ・エス・シャー(V.S.Shah)等による"Efficient
Power Coupling from a980nm,Broad Area Laser to a
Single-Mode Fiber Using a Wedge-Shaped Fiber Endfa
ce",J.Lightwave Technology,Vol.8,No.9,1990,pages 1
313-1318 を参照。前者の場合、結合は、レーザーと光
ファイバーの間に配置されたレンズ及び円筒形棒により
生じ、また後者の場合、ファイバーの端部は、円筒形レ
ンズを近似する、くさびのような形状で終端する拡大円
筒形部分を備えている。後者の場合、４７パーセントの
結合効率が得られた。明らかに、楕円光ビーム出力（ま
たは入力）領域を有する装置と光ファイバーの間を最適
に結合するために必要なものは、円形の単一モードファ
イバーモード輪郭に整合させるために装置の楕円ビーム
出力を変形させるかまたはその反対のことを行なうレン
ズである。
【０００６】
【発明の概要】本発明は、非対称モード出力を有する光
学コンポーンネントと、該コンポーネントに一体化さ
れ、大きなモード領域を有する別の光学コンポーネント
に結合するためのレンズとを含む集積光学パッケージを
具体化する。結合は、ポリマーの細長い導波路をまねた
（ＰＥＷＥ）レンズを用いることにより達せられる。模
範的な実施態様において、最初の光学コンポーネントは
調整器であり、別の光学コンポーネントは光ファイバー
である。調整器の小面は、共通基板上にＰＥＷＥレンズ
を集積させる反応イオンエチング（ＲＩＥ）でエッチン
グされる。レンズは、ポリマー薄膜を使用して誘電体ク
ラッド層上に製造される。製作は、２５０μｍの長さに
わたって、円形（光ファイバー）モード（約６μｍの直
径）から半導体モード（約１μｍ）まで滑らかな断熱的
なモード縮小を与えるためにポリマー薄膜の再溶解及び
逆流特性に頼っている。ＰＥＷＥレンズは、いかなる外
部のレンズもなしにファイバーに突合せ結合されても、
０．５ｄＢの挿入損失及び８０パーセントの結合効率を
有する結合を可能にする。ＰＥＷＥレンズは、半導体装
置の結合のために典型的に必要とされる調整許容誤差の
大きさの緩和の同時状態を伴って、半導体レーザー、光
検出器、光学調整器、スイッチ及び増幅器に対する８０
パーセント以上の直接ファイバー突合せ結合効率を実現
させる。単一モードファイバー。
【０００７】
【詳細な記述】本発明は、装置を円形モードを有するフ
ァイバーに結合するかまたはその反対のことを行なうた
めの細長い光学レンズと一体化した、楕円モード出力を
有する半導体装置を含む集積光学パッケージを具体化す
る。パッケージ及びこのパッケージの製作に用いられる
加工工程は、図面に関して下記に説明される。例示のた
め、図面の色々な寸法は尺度が示されていない。
【０００８】図１に示されているのは、集積光学パッケ
ージ１０の概略斜視図である。パッケージ１０は、非対
称モード出力領域を有する複合半導体装置１１と、該装
置と一体的に形成され、装置の光モード出力（または入
力）を光ファイバー１３に結合する結合光学レンズ１２
を含む。レンズ１２は、フォトレジスト及び他のポリマ
ーを含む有機ポリマー材料からなる。装置からファイバ
ーにまたはその逆に光エネルギーを円滑に結合するため
に、レンズ１２は細長いくさびのような導波路の形状に
なっている。このレンズを、ポリマーの細長い導波路を
まねた（ＰＥＷＥ）光学レンズと呼ぶ。
【０００９】典型的な半導体装置１１は、半導体基板１
４と、底部クラッド層１５と、活性層１６と、上部クラ
ッド層１７と、下部及び上部電極１８及び１９を含む。
装置は、さらに、基板と底部クラッド層の間に置かれた
緩衝層のような、少なくとも１つの別の層と、上部クラ
ッド層と上部電極の間に置かれた、高度にドープされた
接触層と、上部クラッド層または接触層の上部に置かれ
たキャップ層と、技術上周知なように、装置の構造次第
でいくつかのその他の層を含む。また、ドープされない
もしくは軽くドープされた遷移層を、活性層とクラッド
層の間に沈積しても良い。活性層は、単一層か、または
交互する多層構造か、または活性層の両面に等級づけら
れた構造のいずれでも良い。前記各層は、技術上周知で
あり、装置次第で変えても良い。
【００１０】光を通す誘電体材料からなる層２０は、装
置の上面２１と、その発光（または受光）小面２２と、
底部クラッド層１５の表面２３にかぶせられる。誘電体
層の沈積より前に、小面２２の表面は光反射性被覆物で
被覆しても良い。AgBrまたはZnS のような被覆物がこの
目的に適している。層２０の上面２４は、活性層１６の
下部境界と一直線になっている。レンズ１２は、層２０
の上面２４上に置かれ、装置の小面２２と接触している
層２０のその部分に接している。レンズ１２の下面は層
２０の表面２４上にあるので、レンズの底部は、同様に
活性層１６の底部と一直線になっている。レンズを活性
領域１６及び光ファイバーの断面に合わせるために、レ
ンズは先端を切ったくさびの形状になっている。くさび
の幅が狭い方の端部は活性領域１６の横断面領域に位置
を合わせて接近させ、それに対してくさびの幅が広い方
の端部は、光ファイバーの少なくともコアの横断面に接
近させる。幅が狭い方の端部におけるレンズの表面は、
活性領域の表面に厳密に近似する非対称比率を有する方
形乃至楕円形の横断面を有する。レンズの細い方の端部
は装置１１の小面２２に隣接している。幅が広い方の端
部におけるレンズの反対側の表面は、少なくとも光ファ
イバーのコアの横断面に近似する正方形乃至円形、また
は楕円形の横断面を有する。誘電体層と基板を除いたレ
ンズ１２の斜視図を図２に示す。光ファイバー１３は、
レンズに接して示されているが、光学装置１１のモード
領域に関して比較的大きなモード領域を有する他のどん
な光学コンポーネントでも良い。
【００１１】多数のパッケージを１個の複合半導体ウェ
ハに作り、次に、例えば単一もしくは二重パッケージに
または二者択一的に切り取ることにより、相等しい多数
の単一もしくは二重パッケージに切り出すことができ
る。二重集積パッケージは、光放射線を、関連したレン
ズを介して１本の光ファイバーから１個の装置に挿入
し、該装置から別の装置に該光放射線を転送し、次に、
関連したレンズを介して前記別の装置から別の光ファイ
バーに該放射線を結合することができる、背中合わせ形
式に一体的に作られた２個の半導体装置１１を含む。
【００１２】集積光学パッケージの製造は、平坦化技術
によって複数の異なる層を基板上に沈積することによ
り、半導体ウェハ上に装置の半導体構造を形成すること
から始まる。この構造は、典型的に、底部及び上部クラ
ッド層の間に置かれる活性層を含むが、技術上周知なよ
うに他の層を含めても良い。
【００１３】少なくとも１個の平坦な溝が、垂直な小面
２２を露出して半導体装置の表面にエッチングされる。
小面間の各溝の幅はレンズの望ましい長さの２倍に等し
い。溝の間の間隔は２個の装置の長さに適合するように
選択される。レンズを形成する前に、エッチングされた
小面は、AgBrまたはZnS のような薄い逆反射性被覆物で
被覆しても良い。その後、各溝の底部、小面及び各装置
の上面は、光を通す誘電体材料の薄膜層で被覆される。
溝は前記深さからなり、誘電体材料は前記厚さからなる
から、誘電体材料が溝の底部に沈積された時、溝内の誘
電体材料の上面は、構造内の活性層の底部境界と一直線
になる。これは、誘電体層に置かれるレンズの下面が活
性層の底部境界と一直線になることを確実にする。
【００１４】レンズは、溝内の誘電体層２０の上面２４
に、フォトレジスト及び他のポリマーから選択され、光
を通す性質を有し、光ファイバーのコアの屈折率に近似
する屈折率を有する有機ポリマー材料層を沈積すること
により作られる。加工後の有機ポリマー材料は、縦断面
において、その上面が、光ファイバーに結合する幅が広
い端部から装置に結合する幅が狭い端部へ傾斜する、先
端を切ったくさびのような構造になる。有機体材料の厚
さは、レンズの上面が幅が広い端部から幅が狭い端部の
方へ段々に傾斜するように、広いレンズの長さと比較し
て小さくなっている。好適な実施態様において、レンズ
の上面は、約２５０μｍの長さにわたって、幅が広い光
ファイバー端部における約６〜７μｍから装置端部にお
ける１μｍまで傾斜している。その後、有機ポリマー材
料は、装置からファイバーへまたはその逆に放射線エネ
ルギーの伝送のために不必要なすべての有機ポリマー材
料を除去するために、例えばプラズマエッチングにより
側面が切り取られる。レンズの上面は、ファイバーに面
して幅が広くなった基部と、装置に面して幅が狭くなっ
た基部を備えた、先端を切った三角形の形状を有する。
くさびのゆるやかな傾斜のため、レンズの無防備な表面
を介して放射線が漏洩する可能性はほとんどない。この
可能性をさらに減らすために、レンズの露出表面は、漏
洩を遮断することができる、ｎ＝１．４７のSiO2のよう
な、誘電体材料の薄膜層で被覆しても良い。好ましく
は、被覆材料は、レンズの材料より低い屈折率を持たせ
よう。
【００１５】例示のため、本発明は、半導体装置１１と
して、例えば１：３の比を備えた楕円光モードを有する
光学調整導波路に関して説明される。この装置は、光フ
ァイバーのコアの屈折率（ｎ＝１．４９〜１．５２）に
近い屈折率（ｎ＝１．６３）を有するフォトレジスト材
料から作られるＰＥＷＥレンズによって光ファイバーに
結合される。典型的な調心許容誤差の大きさの緩和のオ
ーダーを伴う８０パーセントの効果的なファイバー結合
効率が、この配置で得られる。
【００１６】図３に示されているのは、平坦化技術によ
りその上に成長したGaAs/AlGaAs 装置構造を備えた半導
体基板として作用する複合半導体ウェハの一部分の拡大
概略図である。模範的な実施態様において、装置１１
は、１５０μｍ厚のGaAs基板１４と、１．５μｍ厚のAl
0.4Ga0.6As底部クラッド層１５と、各周期が１０ｎｍ厚
のGaAs層と１０ｎｍ厚のAl0.4Ga0.6As層を含む５０周期
GaAs/AlGaAs 活性領域１６と、０．３μｍ厚のAl0.4Ga
0.6Asクラッド層１７と、５０μｍ厚のGaAsキャップ層
２５とを含む構造を有する調整器である。発光は、図面
の平面に垂直な小面２２の表面から生じる。また、調整
器は電極１８及び１９を備えている。調整器は、平坦化
技術沈積による連続した調整器半導体層１５〜１７及び
２５からなる基板１４として用いられる約５００μｍ厚
のGaAsウェハに珍咳することにより準備される。沈積
は、分子線エピタキシー（ＭＢＥ）、または金属有機体
化学蒸着（ＭＯＣＶＤ）として同様に知られている金属
有機体気相エピタキシー（ＭＯＶＰＥ）、または水素化
物気相エピタキシー（ＶＰＥ）によって行なっても良
い。本実施態様においては、沈積はＭＢＥによって行な
われた。その後、被覆されたウェハは、発光させようと
する表面に対して平行な溝の輪郭を描くように、フォト
レジストマスクで描画された。各溝の幅５００μｍは、
互いに背中合わせに配置された、それぞれ約２５０μｍ
の長さの２個のレンズを作るために選択された。次に、
ウェハは、輪郭を描かれる溝領域内の層１６、１７及び
２５と、底部クラッド層１５の上面のわずかな厚み、約
０．５μｍを全部除去するために、SiCl4 プラズマを使
用してエッチングされた。このわずかな厚みは、エッチ
ングされた表面が導波路または活性領域１６の下部境界
の真下に約０．５μｍになるように選ばれた。垂直な壁
は、０．１６Ｗ／ｃｍ2 ＲＦ出力及び５ｍトール使用圧
を用いたプラズマでエッチングすることにより得られ
た。エッチングされた側壁は、溝を限定するために用い
られたフォトレジストのエッジ輪郭と同様に滑らかにな
った。次に、ウェハは１５０μｍまで薄くされ、０．５
μｍ厚のSiO2層２０は、ウェハの全体、すなわちキャッ
プ層２５の上面２１、小面２２の表面及び底部クラッド
層１５のエッチングされた表面２３にわたって、プラズ
マで高められた化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）により３００℃
で沈積された。SiO2層は、ＰＥＷＥレンズのために底部
クラッド層として役立つ。電極１８及び１９は、構造の
完成後に沈積しても良い。かけがえとして、電極は、Si
O2層２０の沈積後に沈積しても良い。これは、電極１９
を次に沈積する間、層２０に窓を作っておく必要があ
る。
【００１７】７μｍ厚のAZ 4620 （登録商標）フォトレ
ジスト層が、ウェハのSiO2が被覆された表面にわたって
回転により加えられ、その後、細長いダイヤモンド状に
形成されたフォトレジスト領域２６（図４）が、溝内に
おいて、エッチングされた小面間の中央に、小面の方向
を指す長い頂点を備えて描画された。図４には、図５〜
８と同様に、溝幅の半分より少し大きい、関連したフォ
トレジストが示される。一点鎖線２７は、溝及びフォト
レジスト（“ダイヤモンド”）領域２６の中央を表わ
す。ダイヤモンド２６は、中央部分において１０乃至５
０μｍの幅で、装置間の溝の幅の約半分になる約２５０
μｍの長さになった。これは、パッケージ１０の各々に
対してダイヤモンドの長さの半分（約１２５μｍ）を割
り当てる。ダイヤモンドのほかの寸法部分は、ダイヤモ
ンドの幅が整合されるべき領域の幅例えば光ファイバー
のコアの直径を越えない限り、同様に用いることができ
る。次に、ダイヤモンドは、溶媒の大部分を蒸発させる
ために１５分間１２０℃で後焼成された。その後、１μ
ｍ厚のAZ 4110 （登録商標）フォトレジスト層２８が、
３，０００から５，０００ｒｐｍまでの範囲の、好まし
くは４０００ｒｐｍの回転速度で、ウェハ上で回転され
た。２つのフォトレジストは同じ溶媒基部を有するが、
AZ 4110 （登録商標）の回転のｒｐｍが高くなると、ダ
イヤモンドパターン外に部分的に塗りつけられることが
ある。低いｒｐｍで回転すると、フォトレジスト層の厚
みが薄くなる。かけがえとして、１μｍ厚のフォトレジ
ストを、ダイヤモンドパターンを含む表面全体にスプレ
ーしても良い。他の装置を備えた光学パッケージの製造
において、活性層は厚くても良く、したがって装置のモ
ード出力の高さは大体１μｍぐらいになる。前記の場
合、ｒｐｍは、活性層の厚みに整合するフォトレジスト
の厚みを得るように調整されるべきである。
【００１８】特別な例に用いられるフォトレジストは、
ホークスト セラニーズ株式会社(Hoechst Celanese Co
rporation)の電子製品部から商業上得ることができる。
AZ 4620 （登録商標）は、2-Ethoxyethyl Acetate(111-
15-9) と、xylenes(1330-20-7)と、n-butyl Acetate(12
3-86-41)と、Cresol Novolak Resin(9065-82-1) と、Di
azonaphto guinone sulfonic ester(5610-94-6) を含
む。AZ 4110 （登録商標）は、(117520-84-0) になって
いるものとして確認されるCresol Novolak Resinを除い
て、同じ構成になっている。これらのレジストは、１２
０℃から１５０℃までの温度で再溶解かつリフローする
ことができ、光ファイバーのコアの屈折率に近い屈折率
を有する。この温度範囲は、装置に好ましくない影響を
及ぼす温度、例えば１９０℃、以下になっている。ま
た、同じ特性を有する他のレジストを用いても良い。例
えば、上記レジストは、propylene glycol monoethyl e
ther acetate(100-65-6)を両方とも含む、Shipley 1370
（登録商標）及びＳｈｉｐｌｅｙ １１９５（登録商
標）のような、商業上入手可能なレジストで置換しても
良い。
【００１９】次に、ウェハは、ダイヤモンド形状を再溶
解かつリフローして、図６に示されるように再配置され
たフォトレジスト形状２８を形成するために、１時間の
間１２０〜１５０℃で焼成された。このリフロー処理
は、フォトレジストの厚みの滑らかな断熱的な変化にい
たる。各々のダイヤモンド状フォトレジスト領域２６の
中央に近いダイヤモンドパターンは、約６〜７μｍの
（図５に示されるような）元の厚さの大部分を保ち、リ
フローされたダイヤモンドの先端に向かって１μｍまで
の徐々の減少が見られた。
【００２０】図５及び６は、装置の上面とエッチングさ
れた小面をつなぐ角を覆う、１μｍのフォトレジストに
よる階段範囲を示す。この領域において、沈積されたフ
ォトレジストは、１μｍ厚のほとんど２倍まで膨張す
る。ポリマーの導波路と半導体の小面の間のこの接合形
式は好ましくない。導波路境界がそれらの地点における
ビームの発散に比較して小さい限り、光の場は断熱的な
導波路変形に従う。小面の近くのフォトレジスト層が望
ましい厚さのほとんど２倍に膨張するということは、活
性領域から発する光の場が、フォトレジスト境界が許す
であろう範囲まで広がるであろうということを意味す
る。フォトレジストの口径と半導体導波路活性領域１６
の交差における不整合のため、約５０パーセントのエネ
ルギーが活性層から散乱され得ることが、図５及び６か
ら明らかである。（すなわち、その地点のフォトレジス
トは約２μｍの厚さになるのに対して、半導体導波路は
１μｍの厚さになる。）この問題を克服するために、角
露出技術が用いられた。アルゴンイオンレーザーの出力
光は、４５０ｎｍで３ｍＷ／ｃｍ２ の光束を与えるよ
うにフィルターをかけられた。サンプルは、１２分間ビ
ームに接する５度の角度に置かれた。この入射角におけ
るフレネル反射と光束の依存関係のため、図７に示され
るように、エッチングされた小面の近くのフォトレジス
トが最初に露光される。光の場はフォトレジスト境界に
従うので、エッチングされた小面において活性領域１６
に面したフォトレジストの厚さを約１μｍに保つため
に、露光と現像を数回校正することが不可欠である。現
像後、図８に示されるフォトレジスト輪郭が得られた。
【００２１】次に、装置とレンズは、反応イオンエッチ
ング（ＲＩＥ）によって最終形状に整えられ、ウェハ
は、フォトレジスト境界をさらに滑らかにするために１
２０〜１５０℃で焼成された。ウェハは、中央線２７に
沿ったダイヤモンドパターンの中央部と図１に示される
集積光学パッケージ１０形状にいたる装置（調整器）構
造のある地点で切り取られた。
【００２２】好適な実施態様において、ポリマーフォト
レジストが上記のようなレンズのために用いられた。こ
のレジストは、ファイバーの屈折率（ｎf ＝１．４９〜
１．５２）に近づいた屈折率ｎ＝１．６７を持ってい
た。フォトレジストは、取扱い、処理及び製作が容易な
ため用いられた。レジストの代わりに、他の有機ポリマ
ー材料を導波路レンズを準備する際に用いても良い。こ
の目的に適する材料のうちの１つは、屈折率ｎ＝１．６
を有するポリイミドである。ポリイミドの使用は、図９
及び１０に関して説明されているように、多少異なる処
理を必要とする。
【００２３】誘電体層２０まで含んで処理されたウェハ
から始まり、６〜７μｍ厚のポリイミド層２９は誘電体
層２０の上部に沈積される（図９）。その後、図４〜６
に関して上述したように、フォトレジストの沈積、描画
及び処理は、ポリイミド層２９の上部において行なわ
れ、フォトレジスト輪郭３０にいたる（図９）。このフ
ォトレジスト輪郭は、小面２２と装置１１の表面２１ま
での間の厚くなった接合範囲のほかは、図６に示される
ものと同じになる。その後、フォトレジスト及びその下
にあるポリイミドは、（約７０ｎｍ／ｍｉｎのエッチン
グ速度を有する３sccm Ｏ2 流量、１００Ｗ ＲＦ出
力、４３０Ｖ ＤＣバイアスの）Ｏ2 プラズマのドライ
エッチングにさらされる。フォトレジスト及びポリイミ
ドのエッチング速度は実質的に同じである。したがっ
て、フォトレジスト輪郭３０は、ポリイミドに転移さ
れ、図１０に示されるレンズ輪郭３１に導く。
【００２４】フォトレジストのような有機ポリマー材料
を用いて作られたＰＥＷＥレンズを使用して、光ファイ
バーから非対称モード出力領域を有する半導体導波路ま
での間で８０パーセントの結合効率が得られた。模範的
な実施態様において、半導体導波路は調節器構造になっ
た。同じ結合効率が、非対称モード出力（または入力）
領域を有する、レーザーダイオード、光検出器、半導体
光スイッチ、またはその他の構造できっと得られるであ
ろう。熱安定性をもっと良くするために、ＰＥＷＥレン
ズはポリイミド薄膜を含めても良い。
【００２５】ＰＥＷＥレンズによるファイバー結合の高
揚の量は、平板導波路構造とNd:YAGレーザーの入射エネ
ルギーを用いて確認された。出力調整器小面における近
視野パターンの観測から、全部の光が半導体導波路の基
本モードに結合された。結合効率の改善の程度は、調整
器導波路の端部小面から放射する２次高調波信号から間
接的に観測された。同じNd:YAG入射エネルギーに対し
て、調整器の端部小面から放射された青色光は、ＰＥＷ
Ｅレンズを含む装置に対して、これらのレンズのない導
波路と比較してずっと明るくなった。大きな結合効率に
加えて、光を導波路に容易に結合することができると共
に、長期間それを維持することができた。これは、単一
モードファイバーのコアとおおよそ同じ寸法を有する、
大きなＰＥＷＥ入力口径によるものである。
【００２６】追加的な利点及び変形は当業者に容易に思
い浮かぶであろう。したがって、本発明は、そのより広
い態様において、図示及び説明された、特定の詳細、模
範的な装置、及び例された実施例に限定されない。よっ
て、付随の背特許請求の範囲及びそれらの同等物により
定義されるような概括的な発明の概念の精神または範囲
に反することなく、種々の変形を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光学装置を光ファイバーに結合するマイクロレ
ンズを示す集積光学パッケージの斜視図である。
【図２】マイクロレンズの斜視図である。
【図３】マイクロレンズの形成前にその上に薄いSiO2層
を備えた複合半導体構造の一部の側面の拡大概略図であ
る。
【図４】ダイヤモンドのような形状のフォトレジスト領
域を備えた図３の構造の平面図である。
【図５】上部領域の全体にわたるフォトレジストの連続
層を備えた図４の構造の側断面の概略図である。
【図６】図５に示されるフォトレジストの加熱及びリフ
ロー後の構造の概略図である。
【図７】装置に隣接するマイクロレンズの端部分から不
必要なフォトレジストを除去するためにフォトレジスト
領域の角度光露出の概略図である。
【図８】不必要なフォトレジストを除去した後であっ
て、中心線２７に沿って２個の隣接するレンズを分離す
る前のマイクロレンズを示す。
【図９】ポリマー層の上部にリフローされたフォトレジ
スト層を使用するポリイミドマイクロレンズの形成にお
ける中間段階の概略図である。
【図１０】図９の形態から形成されたポリイミドマイク
ロレンズの概略図である。
【符号の説明】
１１ 調整器 １２ くさび形光導波路 １３ 光ファイバ １４ 基板 ２０ 誘電体層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デボラー リー シヴコ アメリカ合衆国 07059 ニュージャーシ ィ，ウォーレン，プレインフィールド ア ヴェニュー 16 (72)発明者 ダリヨーシュ ヴァクショーリ アメリカ合衆国 07076 ニュージャーシ ィ，スコッチ プレインズ，アパートメン ト アール，パーク アヴェニュー 519

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 非対称モード領域を有する光学装置と円
    形モード領域を有する光ファイバーを互いに結合するた
    めの集積光学パッケージであって、 非対称モード領域を有する光学装置と、細長いくさび状
    の光導波路からなり、 前記光学装置及び前記光導波路は共通の基板を有し、前
    記光導波路の一方の端部分は前記装置の発光（または受
    光）小面に接し、前記光導波路の反対側の端部分は光フ
    ァイバーとの光結合のためにあり、 前記小面に接する光学装置のその端部の横断面は、装置
    のモード領域の横断面に本質的に整合し、光導波路の反
    対側の端部の横断面は、光ファイバーのコアの横断面に
    本質的に整合するように設計されることを特徴とする集
    積光学パッケージ。
  2. 【請求項２】 請求項１の集積光学パッケージにおい
    て、 前記光導波路は平坦な誘電体層からなり、該誘電体層の
    上部のくさび形ポリマーレンズと、誘電体層の上面と、
    レンズの下面は、装置の活性層の下部境界と一直線にな
    っている集積光学パッケージ。
  3. 【請求項３】 請求項２の集積光学パッケージにおい
    て、 前記レンズは、平らな底部と、傾斜した上面と、レンズ
    の長さにわたって、装置の活性領域の横断面と整合する
    横断面から光ファイバーのコアの横断面と整合する横断
    面まで段々に変化する横断面とを有する集積光学パッケ
    ージ。
  4. 【請求項４】 請求項３の集積光学パッケージにおい
    て、前記横断面は２５０μｍの長さにわたって、高さ６
    〜７μｍから高さ１μｍまで変化する集積光学パッケー
    ジ。
  5. 【請求項５】 請求項１の集積光学パッケージにおい
    て、導波路の上部平面は、装置の前記小面に接した、幅
    の狭い、先端を切った上部と、光ファイバーと接するた
    めのものである幅が広くなった基部を備えた、先端を切
    った三角形の形状になっている集積光学パッケージ。
  6. 【請求項６】 請求項１の集積光学パッケージにおい
    て、前記誘電体層はSi2 である集積光学パッケージ。
  7. 【請求項７】 請求項１の集積光学パッケージにおい
    て、前記有機ポリマー材料は、光ファイバーの屈折率に
    近い屈折率を有するポリマーフォトレジストである集積
    光学パッケージ。
  8. 【請求項８】 請求項１の集積光学パッケージにおい
    て、前記有機ポリマー材料はポリイミドである集積光学
    パッケージ。
  9. 【請求項９】 請求項６の集積光学パッケージにおい
    て、装置の前記小面は逆反射性被覆物を備えている集積
    光学パッケージ。
  10. 【請求項１０】 非対称モード領域を有する光学コンポ
    ーネントとより大きなモード領域を有する別の光学コン
    ポーネントを結合するための光学レンズであって、 導波路の両端に端面を有する、細長いくさび状の光導波
    路からなり、非対称モード領域を有する前記光学コンポ
    ーネントに接続される一方の端面は、前記非対称モード
    領域と整合する横断面を有し、導波路の反対側の端部で
    前記別の光学コンポーネントに接続される別の端面は、
    前記より大きなモード領域と整合し、導波路の横断面
    は、前記一方の端面から前記別の端面まで段々に変化す
    ることを特徴とする光学レンズ。
  11. 【請求項１１】 請求項１０記載の光学レンズにおい
    て、くさび状導波路の上面は、非対称モード領域を有す
    る光学コンポーネントに接した、幅の狭い、先端を切っ
    た上部と、より大きなモード領域を有する光学コンポー
    ネントに接するためのものである幅が広くなった基部を
    備えた、先端を切った三角形の形状になっている請求項
    １０の光学レンズ。
  12. 【請求項１２】 請求項１０記載の光学レンズにおい
    て、前記くさび状導波路はその底面に誘電体層を備えて
    いる光学レンズ。
  13. 【請求項１３】 請求項１２記載の光学レンズにおい
    て、前記誘電体層はSiO2である光学レンズ。
  14. 【請求項１４】 請求項１０記載の光学レンズにおい
    て、前記有機ポリマー材料は、光ファイバーの屈折率に
    近い屈折率を有するポリマーフォトレジストである光学
    レンズ。
  15. 【請求項１５】 請求項１０記載の光学レンズにおい
    て、前記有機ポリマー材料はポリイミドである光学レン
    ズ。
  16. 【請求項１６】 非対称モード領域を有する光学装置
    と、該装置を前記非対称モード領域と比較して大きなモ
    ード領域を有する光学コンポーネントに結合するための
    細長いレンズからなる集積光学パッケージの製作方法で
    あって、 活性層と底部及び上部クラッド層をその上に含む複合半
    導体構造を有する基板から始める工程と、 溝の両側で装置の小面を露出するように前記構造に溝を
    エッチングし、該エッチングは、下部クラッド層の部分
    的な厚みと、前記下部クラッド層上の構造のすべての他
    の層を除去すると共に、光学装置として用いることを予
    定した前記構造のそれらの部分を保つエッチング工程
    と、 前記溝において、２個の小面の間の中央に、長さが小面
    間の溝の幅の半分に等しく、厚さが装置に光学的に結合
    されるファイバーのコアの少なくとも直径に等しい、ダ
    イヤモンド形の高い形状を形成する工程と、 前記装置の活性層の高さに等しい厚さのポリマー材料の
    薄膜層で構造全体を被覆する工程と、 結合されたポリマー材料を、前中央部分と前記小面に接
    合する部分との間でゆるやかな傾斜を有する輪郭に改造
    する工程と、 各小面の近くの前記ポリマー材料の余分な厚みを、前記
    装置の活性層の高さに相当する厚みまで減らすように除
    去する工程とからなる方法。
  17. 【請求項１７】 請求項１６の方法において、前記ポリ
    マー材料は、ゆるやかな傾斜を有する輪郭に前記ポリマ
    ー材料の再溶解かつリフローさせるように、結合された
    ポリマー材料を加熱する、約１９０℃以下の温度で、再
    溶解かつリフローすることができるポリマーフォトレジ
    ストである方法。
  18. 【請求項１８】 請求項１６の方法において、前記加熱
    は、１２０℃から１５０℃までの範囲内の温度で行なわ
    れる方法。
  19. 【請求項１９】 請求項１６の方法において、前記ポリ
    マー材料はポリイミドからなる方法。
  20. 【請求項２０】 請求項１９の方法において、前記輪郭
    のゆるやかな傾斜は、 レンズの幅の広い横断面に相当する厚さでポリイミドを
    沈積し、 ポリイミド層の上部に前記フォトレジストのくさびのよ
    うな形状を形成し、該形成は、ポリイミド層の上部への
    フォトレジストのダイヤモンド形の高い形状の沈積と、
    構造全体にわたるフォトレジストの薄い層の沈積と、そ
    の結果生じたレジストアセンブリーを加熱してフォトレ
    ジストの輪郭にゆるやかな傾斜を得て、 フォトレジスト輪郭をポリイミドに転移するように、プ
    ラズマでフォトレジスト及びポリイミドアセンブリーを
    エッチングすることにより、ポリイミド材料に伝えられ
    る方法。
JP5105779A 1992-05-08 1993-05-07 非対称光ビームを伴う装置に光ファイバーを結合するための集積光学パッケージ Pending JPH0627355A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US881020 1992-05-08
US07/881,020 US5265177A (en) 1992-05-08 1992-05-08 Integrated optical package for coupling optical fibers to devices with asymmetric light beams

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0627355A true JPH0627355A (ja) 1994-02-04

Family

ID=25377612

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5105779A Pending JPH0627355A (ja) 1992-05-08 1993-05-07 非対称光ビームを伴う装置に光ファイバーを結合するための集積光学パッケージ

Country Status (6)

Country Link
US (2) US5265177A (ja)
EP (1) EP0569181B1 (ja)
JP (1) JPH0627355A (ja)
KR (1) KR0179988B1 (ja)
CA (1) CA2092840C (ja)
DE (1) DE69311966T2 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001506373A (ja) * 1996-12-17 2001-05-15 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト オプトエレクトロニクスモジュール
JP2002156539A (ja) * 2001-09-28 2002-05-31 Nec Corp 光導波路
JP2007079225A (ja) * 2005-09-15 2007-03-29 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 波長変換素子の接続方法および接続部材
CZ300674B6 (cs) * 2005-10-31 2009-07-15 Velteko, S. R. O. Zpusob tvorby hadicových sácku a zarízení k jeho provádení

Families Citing this family (97)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69224978T2 (de) * 1991-11-22 1998-08-06 Furukawa Electric Co Ltd Optisches halbleiter-bauteil und verfahren zu seiner herstellung
US5323476A (en) * 1992-08-14 1994-06-21 Siemens Aktiengesellschaft Apparatus for increasing the cross section of optical waves
US5866801A (en) * 1993-01-19 1999-02-02 Regents Of The University Of California Universal penetration test apparatus with fluid penetration sensor
US5633453A (en) * 1993-01-19 1997-05-27 Mayo Foundation For Medical Education And Research Universal penetration test apparatus and method
US5467639A (en) * 1993-01-19 1995-11-21 Mayo Foundation For Medical Education And Research Universal penetration test apparatus and method
EP0617303A1 (en) * 1993-03-19 1994-09-28 Akzo Nobel N.V. A method of integrating a semiconductor component with a polymeric optical waveguide component, and an electro-optical device comprising an integrated structure so attainable
KR970004447B1 (ko) * 1993-09-08 1997-03-27 삼성전자 주식회사 반사방지막 제조 방법 및 이를 이용한 반도체 장치의 제조 방법
US5351323A (en) * 1993-11-08 1994-09-27 Corning Incorporated Optical fiber for coupling to elliptically-shaped source
US5439782A (en) * 1993-12-13 1995-08-08 At&T Corp. Methods for making microstructures
US5455879A (en) * 1994-06-22 1995-10-03 Corning Incorporated Anamorphic microlens for coupling optical fibers to elliptical light beams
US5630004A (en) * 1994-09-09 1997-05-13 Deacon Research Controllable beam director using poled structure
US5511140A (en) * 1994-10-13 1996-04-23 International Business Machines Corporation Molded plastic optical fiber-optoelectronic converter subassembly
DE4438368C3 (de) * 1994-10-27 2003-12-04 Fraunhofer Ges Forschung Anordnung zur Führung und Formung von Strahlen eines geradlinigen Laserdiodenarrays
US5566267A (en) * 1994-12-15 1996-10-15 Ceram Optec Industries Inc. Flat surfaced optical fibers and diode laser medical delivery devices
US5577141A (en) * 1995-03-10 1996-11-19 Lucent Technologies Inc. Two-dimensional segmentation mode tapering for integrated optic waveguides
JP2762951B2 (ja) * 1995-03-30 1998-06-11 日本電気株式会社 半導体光導波路とその製造方法
US5878070A (en) * 1995-05-25 1999-03-02 Northwestern University Photonic wire microcavity light emitting devices
US5790583A (en) * 1995-05-25 1998-08-04 Northwestern University Photonic-well Microcavity light emitting devices
US5559912A (en) * 1995-09-15 1996-09-24 International Business Machines Corporation Wavelength-selective devices using silicon-on-insulator
US6086263A (en) * 1996-06-13 2000-07-11 3M Innovative Properties Company Active device receptacle
US5631991A (en) * 1996-01-26 1997-05-20 International Business Machines Corporation Plastic optical subassemblies for light transfer between an optical fiber and an optoelectronic converter and the fabrication of such plastic optical subassemblies
DE19605794A1 (de) * 1996-02-16 1997-08-21 Sel Alcatel Ag Monolithisch integriertes optisches oder optoelektronisches Halbleiterbauelement und Herstellungsverfahren
US5932397A (en) * 1996-05-28 1999-08-03 Rvm Scientific, Inc. Multicolor lithography for control of three dimensional refractive index gradient processing
JPH1073820A (ja) * 1996-09-02 1998-03-17 Dainippon Printing Co Ltd 非光拡散性導光板、レンズフィルム、および面光源装置
EP0881514A1 (fr) * 1997-05-30 1998-12-02 Lasag Ag Elément optique de couplage pour confiner spatialement et homogénéiser un faisceau ayant une grande ouverture
US6496636B1 (en) * 1997-06-13 2002-12-17 Mark Stephen Braiman Support planar and tapered quasi-planar germanium waveguides for infrared evanescent-wave sensing
FR2768232B1 (fr) * 1997-09-11 1999-10-15 Alsthom Cge Alcatel Procede de fabrication d'un composant optique integre comprenant un guide d'onde epais couple a un guide d'onde mince
KR100265795B1 (ko) * 1997-11-18 2000-09-15 윤종용 광도파로칩
US6380563B2 (en) 1998-03-30 2002-04-30 Micron Technology, Inc. Opto-electric mounting apparatus
US6713788B2 (en) 1998-03-30 2004-03-30 Micron Technology, Inc. Opto-electric mounting apparatus
US6187515B1 (en) * 1998-05-07 2001-02-13 Trw Inc. Optical integrated circuit microbench system
US7058027B1 (en) 1998-09-16 2006-06-06 Scientific Research Corporation Systems and methods for asynchronous transfer mode and internet protocol
US6690845B1 (en) 1998-10-09 2004-02-10 Fujitsu Limited Three-dimensional opto-electronic modules with electrical and optical interconnections and methods for making
US6611635B1 (en) 1998-10-09 2003-08-26 Fujitsu Limited Opto-electronic substrates with electrical and optical interconnections and methods for making
US6785447B2 (en) 1998-10-09 2004-08-31 Fujitsu Limited Single and multilayer waveguides and fabrication process
US6343171B1 (en) 1998-10-09 2002-01-29 Fujitsu Limited Systems based on opto-electronic substrates with electrical and optical interconnections and methods for making
US6684007B2 (en) 1998-10-09 2004-01-27 Fujitsu Limited Optical coupling structures and the fabrication processes
US6845184B1 (en) 1998-10-09 2005-01-18 Fujitsu Limited Multi-layer opto-electronic substrates with electrical and optical interconnections and methods for making
US6706546B2 (en) 1998-10-09 2004-03-16 Fujitsu Limited Optical reflective structures and method for making
WO2000036442A1 (en) * 1998-10-29 2000-06-22 Mark Stephen Braiman Tapered quasi-planar germanium waveguides for mid-ir sensing
US6470117B1 (en) * 1998-12-04 2002-10-22 Radiant Photonics, Inc. Compression-molded three-dimensional tapered universal waveguide couplers
US6324326B1 (en) * 1999-08-20 2001-11-27 Corning Incorporated Tapered fiber laser
JP3059171B1 (ja) * 1999-09-14 2000-07-04 株式会社東芝 光ファイバ出力半導体装置
US6466323B1 (en) 1999-11-23 2002-10-15 Westinghouse Savannah River Company, L.L.C. Surface plasmon resonance spectroscopy sensor and methods for using same
JP2001274528A (ja) 2000-01-21 2001-10-05 Fujitsu Ltd 薄膜デバイスの基板間転写方法
JP2002071511A (ja) * 2000-08-31 2002-03-08 Ando Electric Co Ltd 光学部品測定装置及び光学部品の試験方法
US7068870B2 (en) * 2000-10-26 2006-06-27 Shipley Company, L.L.C. Variable width waveguide for mode-matching and method for making
GB2368658A (en) * 2000-10-31 2002-05-08 Mitel Semiconductor Ab Aligning optical waveguide with receiver via optical taper
US7298936B1 (en) 2000-12-04 2007-11-20 Graywire Llc Facile production of optical communication assemblies and components
WO2002095453A2 (en) * 2000-12-14 2002-11-28 Shipley Company, L.L.C. Optical waveguide termination with vertical and horizontal mode shaping
US7251406B2 (en) * 2000-12-14 2007-07-31 Shipley Company, L.L.C. Optical waveguide termination with vertical and horizontal mode shaping
US7158701B2 (en) * 2001-02-21 2007-01-02 Shipley Company, L.L.C. Method for making optical devices with a moving mask and optical devices made thereby
JP3607211B2 (ja) * 2001-03-13 2005-01-05 株式会社東芝 光導波路、光モジュール、光ファイバレーザ装置
DE10112274B4 (de) * 2001-03-14 2006-05-24 Finisar Corp.(N.D.Ges.D.Staates Delaware), Sunnyvale Optoelektonisches Sendemodul und Verfahren zu dessen Herstellung
US6912345B2 (en) * 2001-03-30 2005-06-28 Shipley Company, L.L.C. Tapered optical fiber for coupling to diffused optical waveguides
AU2002254591A1 (en) * 2001-04-11 2002-10-28 Lockheed Martin Corporation Integrated one-dimensional mode-matching between round and elliptical waveguide modes
WO2002084356A1 (en) * 2001-04-11 2002-10-24 Lockheed Martin Corporation Hybrid one-dimensional mode-matching method between round and elliptical waveguide modes and device
GB2379748B (en) * 2001-06-22 2003-09-10 Bookham Technology Plc An optical chip with an optically conductive element
KR100402990B1 (ko) * 2001-10-26 2003-10-23 한국과학기술연구원 자외선 리가기술을 이용한 광스위치 제조방법
CN102621630B (zh) 2001-10-30 2015-03-25 Hoya美国公司 使用光学功率横向传送的光学接合设备和方法
FR2833716B1 (fr) * 2001-12-13 2004-01-30 Commissariat Energie Atomique Dispositif optique et procede optique pour le deplacement de particules
US20030174964A1 (en) * 2002-01-08 2003-09-18 Photon-X, Inc. Lens coupling fiber attachment for polymer optical waveguide on polymer substrate
AU2003203049A1 (en) * 2002-01-17 2003-09-02 Cornell Research Foundation, Inc. High-index contrast waveguide coupler
FR2841657B1 (fr) * 2002-06-27 2004-07-30 Commissariat Energie Atomique Dispositif de centrage automatique d'un faisceau laser et procede de fabrication de ce dispositif
US6950581B2 (en) * 2002-07-22 2005-09-27 Intel Corporation Optical coupler apparatus and methods having reduced geometry sensitivity
WO2004038871A2 (en) * 2002-08-22 2004-05-06 Xponent Photonics Inc. Grating-stabilized semiconductor laser
JP2004184437A (ja) * 2002-11-29 2004-07-02 Toshiba Corp 半導体レーザ装置、半導体レーザの制御方法、映像表示装置
US20040120672A1 (en) * 2002-12-18 2004-06-24 Gabel Chong Waveguides with integrated lenses and reflective surfaces
US6985646B2 (en) * 2003-01-24 2006-01-10 Xponent Photonics Inc Etched-facet semiconductor optical component with integrated end-coupled waveguide and methods of fabrication and use thereof
US7786983B2 (en) * 2003-04-08 2010-08-31 Poa Sana Liquidating Trust Apparatus and method for a data input device using a light lamina screen
US6892010B2 (en) * 2003-09-09 2005-05-10 Emcore Corporation Photodetector/optical fiber apparatus with enhanced optical coupling efficiency and method for forming the same
US7218812B2 (en) * 2003-10-27 2007-05-15 Rpo Pty Limited Planar waveguide with patterned cladding and method for producing the same
US7509011B2 (en) 2004-01-15 2009-03-24 Poa Sana Liquidating Trust Hybrid waveguide
JP4303138B2 (ja) * 2004-01-28 2009-07-29 富士フイルム株式会社 シート状導光体を用いた通信システム
US7274835B2 (en) * 2004-02-18 2007-09-25 Cornell Research Foundation, Inc. Optical waveguide displacement sensor
US7092603B2 (en) * 2004-03-03 2006-08-15 Fujitsu Limited Optical bridge for chip-to-board interconnection and methods of fabrication
US7267930B2 (en) 2004-06-04 2007-09-11 National Semiconductor Corporation Techniques for manufacturing a waveguide with a three-dimensional lens
US7676131B2 (en) * 2004-06-04 2010-03-09 Poa Sana Liquidating Trust Waveguide with a three-dimensional lens
US7471865B2 (en) 2004-06-04 2008-12-30 Poa Sana Liquidating Trust Apparatus and method for a molded waveguide for use with touch screen displays
US7519257B2 (en) * 2004-11-24 2009-04-14 Cornell Research Foundation, Inc. Waveguide structure for guiding light in low-index material
CN100410707C (zh) * 2005-12-08 2008-08-13 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 低损耗有机聚合物阵列波导光栅的蒸汽回溶制备方法
US7551814B1 (en) 2006-02-21 2009-06-23 National Semiconductor Corporation Optical detection of user interaction based on external light source
US20080031584A1 (en) * 2006-08-02 2008-02-07 National Semiconductor Corporation Apparatus and method for a singulation of polymer waveguides using photolithography
US7369724B2 (en) 2006-10-03 2008-05-06 National Semiconductor Corporation Apparatus and method for an improved lens structure for polymer wave guides which maximizes free space light coupling
US7616854B2 (en) * 2007-05-09 2009-11-10 Alcatel-Lucent Usa Inc. Optical coupling structure
EP2116867A3 (de) * 2008-04-15 2010-03-03 Pepperl + Fuchs Gmbh Optischer Sensor
US8064194B2 (en) * 2009-06-16 2011-11-22 Western Digital Technologies, Inc. Mechanically decoupled status lens
WO2011140544A2 (en) * 2010-05-07 2011-11-10 President And Fellows Of Harvard College Integrated nanobeam cavity array spectrometer
US9040919B2 (en) * 2010-10-25 2015-05-26 Thomas E. Darcie Photomixer-waveguide coupling tapers
US20130188382A1 (en) * 2012-01-20 2013-07-25 Christie Digital Systems Usa, Inc. Asymmetrically tapered integrator rod
US9246133B2 (en) * 2013-04-12 2016-01-26 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting module, light-emitting panel, and light-emitting device
US9939578B2 (en) * 2013-05-10 2018-04-10 Intel Corporation Low cost integration of optical components in planar lightwave circuits
US9791374B2 (en) 2015-02-03 2017-10-17 Hitech Analytical And Diagnostic Solutions, Llc Micro-fluidic surface plasmon resonance chip
US11156788B2 (en) 2016-07-14 2021-10-26 Intel Corporation Semiconductor package with embedded optical die
CN110320617B (zh) * 2019-07-04 2020-08-18 武汉光迅科技股份有限公司 一种基于光路位移补偿的发射光功率稳定组件
US11886001B2 (en) * 2019-12-20 2024-01-30 Snap Inc. Optical waveguide fabrication process
CN113406745A (zh) * 2021-08-19 2021-09-17 江苏铌奥光电科技有限公司 一种波导到光纤三维聚合物水平透镜耦合器

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2363253A1 (de) * 1973-12-19 1975-06-26 Siemens Ag Koppelvorrichtung und verfahren zu deren herstellung
US3994559A (en) * 1975-12-22 1976-11-30 International Business Machines Corporation Bidirectional guided mode optical film-fiber coupler
DE3012775C2 (de) * 1980-04-02 1982-05-27 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Übergang zwischen zwei Monomodelichtleitern
US4431261A (en) * 1981-05-06 1984-02-14 International Telephone And Telegraph Corporation Fiber optic splitter
US4666236A (en) * 1982-08-10 1987-05-19 Omron Tateisi Electronics Co. Optical coupling device and method of producing same
JPS60198791A (ja) * 1984-03-23 1985-10-08 Hitachi Ltd 光結合方式
US4744615A (en) * 1986-01-29 1988-05-17 International Business Machines Corporation Laser beam homogenizer
US5163118A (en) * 1986-11-10 1992-11-10 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Lattice mismatched hetrostructure optical waveguide
US4932989A (en) * 1989-04-05 1990-06-12 At&T Bell Laboratories Method and apparatus for fabricating microlenses on optical fibers
US4919507A (en) * 1989-05-10 1990-04-24 General Electric Company Semiconductor radiation coupling system
US5011254A (en) * 1989-11-30 1991-04-30 At&T Bell Laboratories Coupling of optical devices to optical fibers by means of microlenses
US5048907A (en) * 1990-02-23 1991-09-17 Amoco Corporation Electric field induced quantum well waveguides
CA2041133C (en) * 1990-04-27 1995-01-03 Toru Matsuura Polymide optical waveguide
US5127081A (en) * 1990-08-03 1992-06-30 At&T Bell Laboratories Optical branching waveguide
US5140651A (en) * 1991-06-27 1992-08-18 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Semiconductive guided-wave programmable optical delay lines using electrooptic fabry-perot elements
US5208882A (en) * 1991-11-14 1993-05-04 Eastman Kodak Company Hybrid thin film optical waveguide structure having a grating coupler and a tapered waveguide film

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001506373A (ja) * 1996-12-17 2001-05-15 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト オプトエレクトロニクスモジュール
JP2002156539A (ja) * 2001-09-28 2002-05-31 Nec Corp 光導波路
JP2007079225A (ja) * 2005-09-15 2007-03-29 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 波長変換素子の接続方法および接続部材
CZ300674B6 (cs) * 2005-10-31 2009-07-15 Velteko, S. R. O. Zpusob tvorby hadicových sácku a zarízení k jeho provádení

Also Published As

Publication number Publication date
US5332690A (en) 1994-07-26
KR930024332A (ko) 1993-12-22
EP0569181A1 (en) 1993-11-10
CA2092840C (en) 1999-11-23
US5265177A (en) 1993-11-23
DE69311966T2 (de) 1997-11-06
KR0179988B1 (ko) 1999-05-15
CA2092840A1 (en) 1993-11-09
EP0569181B1 (en) 1997-07-09
DE69311966D1 (de) 1997-08-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0627355A (ja) 非対称光ビームを伴う装置に光ファイバーを結合するための集積光学パッケージ
US5182787A (en) Optical waveguide structure including reflective asymmetric cavity
US5710847A (en) Semiconductor optical functional device
KR100637929B1 (ko) 하이브리드형 광소자
US6115521A (en) Fiber/waveguide-mirror-lens alignment device
US5135605A (en) Methods for making mirrors
US4969712A (en) Optoelectronic apparatus and method for its fabrication
US6888989B1 (en) Photonic chip mounting in a recess for waveguide alignment and connection
US20050175286A1 (en) Tapered structure for providing coupling between external optical device and planar optical waveguide and method of forming the same
US20030155327A1 (en) Manufacturing method for optical integrated circuit having spatial reflection type structure
US4971927A (en) Method of making embedded integrated laser arrays and support circuits
US5494834A (en) Optoelectronic semiconductor device comprising a waveguide and method of manufacturing such a device
JPH05114767A (ja) 光結合デバイスの製造方法
JP2001028456A (ja) 半導体発光素子
JPH0667043A (ja) スポット変換素子およびその製造方法
JP2671764B2 (ja) 導波路型光デバイスの光導波路と光半導体素子の結合構造
JP2820202B2 (ja) スポットサイズ変換器の製造方法
US20220123518A1 (en) Laser chip for flip-chip bonding on silicon photonics chips
US6607933B2 (en) Double layer beam expander for device-to-fiber coupling
KR100446608B1 (ko) 단일횡모드단파장면발광반도체레이저장치및제조방법
KR100613194B1 (ko) 마이크로렌즈가 집적된 광전소자 제조방법
CN120933761B (zh) 一种高度耦合调制单模激光器的制备方法
JP3112114B2 (ja) 半導体光導波路の製造方法
KR100327312B1 (ko) 분기형 광 도파로
JP2005520328A (ja) 光通信デバイスを製造する方法および光通信デバイス

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20020605