JPH06324227A - 光電結合装置およびその製造方法 - Google Patents

光電結合装置およびその製造方法

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JPH06324227A
JPH06324227A JP6085264A JP8526494A JPH06324227A JP H06324227 A JPH06324227 A JP H06324227A JP 6085264 A JP6085264 A JP 6085264A JP 8526494 A JP8526494 A JP 8526494A JP H06324227 A JPH06324227 A JP H06324227A
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optical
waveguide
core
core region
fibers
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JP6085264A
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Christopher K Y Chun
クリストファー・ケイ・ワイ・チュン
Davis H Hartman
ディビス・エイチ・ハートマン
Shun-Meen Kuo
シュン・ミーン・クオ
Michael S Lebby
マイケル・エス・レビー
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Motorola Inc
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 効率的で高い精度の整合を可能とする光電結
合方法および装置を提供する。 【構成】 クラッディング領域１０３によって包囲され
た複数のコア領域１０５を有する、成形された導波管１
０１を含む光電結合装置１００。前記コア領域１０５の
断面は、前記導波管の一端において、開口１１３に露出
されている。コア領域１２３，１２４，１２５を含む複
数の光ファイバ１０７，１０８，１０９を有する光ケー
ブル１０２を、開口１１３に挿入することによって、前
記光ファイバ１０７，１０８，１０９のコア領域１２
３，１２４，１２５を、前記光電装置１００のコア領域
の露出された断面１２２と整合させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般的に光学系に関
し、更に特定すれば、光ファイバの導波管への結合に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】現在、１本または複数本の光ファイバを
光電装置に結合するには、多数のステップから成るプロ
セスが用いられている。まず、光ファイバの一端を導波
管のコア領域に対して整合、即ち位置決めする。次に、
光ファイバの一端が導波管のコア領域に整合されたな
ら、この光ファイバの一端を、導波管のコア領域に付着
することにより、光ファイバを導波管のコア領域に永久
的に固定するのである。
【０００３】一般的に、光ファイバ端部のコア領域に対
する整合は、能動的または受動的整合手順のいずれかに
よって行われる。能動的整合手順は、光信号を光ファイ
バおよび導波管のコア領域に通過させること、および光
ファイバとコア領域とが整合された時、その光信号が検
出可能となることが必要である。一端光ファイバとコア
領域とが整合されれば、光ファイバを保持し、適切な位
置に接着または付着する。しかしながら、能動的整合
は、労働集約的である、処理が遅い、コストが高い等の
欠点があるので、大量生産環境(high volume manufactu
ring environment)において、代替法がない場合の手法
となっている。
【０００４】一方、受動的整合手順は、光ファイバを導
波管のコア領域に機械的に配置することによって、光フ
ァイバをコア領域に対して整合するものである。しかし
ながら、受動的整合は現在実用されてはいるものの、整
合精度が低く、製品が全体として低品質となったり、製
品に欠陥が生じて販売することができなくなるといった
いくつかの欠点があるので、製品コストの上昇を招く結
果となる。更に、受動的整合は、加工工具や整合工具が
非常に高い整合および位置決め許容度および精度を有す
ることを必要とするので、更にコストが上昇すると共
に、大量生産環境においては、製造も困難性を増すこと
になる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】現在用いられている光
ファイバを導波管に接続するための結合方法にはいくつ
かの問題があり、そのために生産環境におけるそれらの
使用が厳しく制限されていることを、ここで明白にすべ
きであろう。更に指摘すべきことは、光ファイバを導波
管に対して整合するには、通常光ファイバをコア領域に
手で整合しており、そのため光導波管を光ファイバに結
合するためにかかる製造コストの上昇を招くことであ
る。したがって、費用効果が大きく、しかも大量生産環
境でも適用可能な、光ファイバを導波管に接続する方法
が、強く望まれている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】端的に述べると、光電結
合装置が提供される。クラッディング領域で包囲された
複数のコア領域を有する、成形された導波管（molded w
ave guide）が形成される。この形成された導波管の成
形物には第１および第２端部がある。第１端部は、前記
成形された導波管の複数のコア領域の少なくとも１つの
コア領域を露出させる開口を含む。第１および第２端部
を有する光ケーブルは、その第１端部が複数の別個の光
ファイバを有し、各光ファイバがコア領域を含む。前記
開口に挿入することにより、前記光ケーブルを前記成形
された導波管の第１端部に接続し、少なくとも１本の別
個の光ファイバのコア領域を前記導波管の複数のコア領
域の少なくとも１つのコア領域に整合する。
【０００７】
【実施例】図１は、光電結合装置１００の一部を、大幅
に拡大した簡略斜視図である。この高倍率簡略斜視図で
は、導波管１０１の一部、および光ケーブル１０２の一
部が図示されている。一般的に、導波管１０１の製造
は、２件の係属中の特許出願、１９９２年５月２８日出
願の出願番号第０７／８８９，３３５号、整理番号ＣＲ
０７８２３、題「MOLDED WAVEGUIDE AND METHOD OF MAK
ING SAME」および１９９３年２月１９日出願の出願番号
第０７／０１９，７３１号、整理番号ＣＲ０７９８５、
題「MOLDED WAVEGUIDE WITH A UNITARY CLADDING REGIO
N AND METHOD OF MAKING」の教示にしたがって成形する
こととする。これら係属中の出願は、同一譲受人に譲渡
されたものである。
【０００８】概略的に、コア領域１０５と対応する整合
案内部１１３は、複数のコア領域（図示せず）の１つ
と、導波管１０１に埋め込まれた複数の整合案内部１１
４の１つとを例示する。典型的に、導波管１０１は、堅
固な光学的に透明なポリマで作られている。整合案内部
１１３は、円筒状凹部、フレア状凹部（flared cavit
y）、またはチャンネルのような、一方の端部が閉塞さ
れた開口または凹部として作成される。閉塞端（blind
end）は底面１２１を形成し、これがコア領域１０５の
断面表面１２２を露出させる。また、コア領域１０５を
包囲するクラッディング領域１０３は、堅固で光学的に
透明なポリマで作られるが、シリケートやシリコンのよ
うな添加物を加えて、クラッディング領域１０３の構造
的特性を改善してもよい。加えて、コア領域１０５はク
ラッディング領域１０３よりも屈折率を高くしてあり、
こうすることによってコア領域１０５を通じて効率的な
光伝送を可能としている。より具体的には、コア領域１
０５とクラッディング領域との間には少なくとも０．０
１の屈折率の差がある。更にまた、導波管１０１はすく
なくとも２つの方法のどちらかで製造することができる
ことも、理解すべきであろう。
【０００９】まず、コア領域１０５に対応する溝または
チャンネルを含む２つの別個の部分を成形することによ
って、クラッディング層１０３を製造する。続いて、２
つの別個のクラッディング領域、即ち光学部分１１６お
よび１１７を光学的接着剤を用いて共に接着する。この
接着剤が溝またはチャンネルに充填し、コア領域１０５
が形成される。この方法は、上述の「MOLDED WAVEGUIDE
AND METHOD OF MAKING SAME」と題された係属中の特
許出願に、詳しく記載されている。第２に、コア領域１
０５を単一構造として成形し、続いてこのコア領域１０
５周囲にクラッディング領域１０３を成形する。この方
法は、上述の「MOLDED WAVEGUID WITH AUNITARY CLADDI
NG REGION AND METHOD FOR MAKING」と題された、係属
中の特許出願に記載されている。
【００１０】光ケーブル１０２は複数本の光ファイバを
有する標準的な光ケーブルであり、その内の３本が、そ
れぞれコア領域１２３，１２４，１２５を有する光ファ
イバ１０７，１０８，１０９として例示されている。コ
ア領域１２３，１２４，１２５は全体的に、クラッディ
ング層１３１によって被覆即ち包囲されている。更に、
クラッディング層１３１は、保護層１３２によって被覆
されており、これによって光ファイバ１０７，１０８，
１０９を保護している。更に、光ファイバ１０７，１０
８，１０９を、被覆１３３によって包囲することによ
り、これら複数の光ファイバを更に保護している。加え
て理解すべきことは、光ケーブル１０２は第１端部１１
０および第２端部１１１を有し、第１端部１１０では光
ファイバ１０７，１０８，１０９が分離されており、一
方第２端部１１１では光ファイバ１０７，１０８，１０
９が共に接続され光接続器１１２に入力されていること
である。更に、図示の光ファイバ１０７，１０８，１０
９は、第１端部１１０では保護層１３２の一部が除去さ
れ、各光ファイバに対して、光ファイバ端部１３０が用
意されている。
【００１１】本発明では、複数の開口、即ち複数の整合
案内部１１４を導波管１０１に形成することによって、
光ケーブル１０２の第１端部の光ファイバ１０７，１０
８，１０９の端部１３０の、導波管１０１の複数の整合
案内部１１４への、高精度かつ正確な挿入を可能とする
ものである。一般的に、複数の開口即ち複数の整合案内
部１１４は、光ファイバ１０７，１０８，１０９の端部
１３０と同様な形状とされているので、光ファイバ１０
７，１０８，１０９と、複数の開口１１４との間に構造
の互換性が得られる。複数の整合案内部１１４は、成
形、フライス加工、レーザ切除などのような、いずれか
の適切な手段で作成される。
【００１２】図１に示す本発明の好適実施例では、複数
の整合案内部１１４は成形によって作られる。例えば、
クラッディング領域１０３の製作中、クラッディング領
域１０３に光学部分１１６および光学部分１１７を成形
するが、この際複数の整合案内部１１４も、第１整合部
１１８および第２整合部１１９に成形される。これらの
整合部１１８，１１９は、光学部分１１６および光学部
分１１７と同時に成形されるので、複数の整合案内部１
１４の２つの半部分が作られ、これらが共に接着されて
導波管１０１を形成する。導波管１０１のコア領域１０
５およびその他の領域を光ファイバ１０７，１０８，１
０９に結合するには、いくつかの方法のいずれかを用い
る。
【００１３】例えば、整合案内部１１４を有する導波管
１０１を、例えば上述の第２方法によって別個に作る場
合、光ファイバ１０７，１０８，１０９の端部１３０の
複数の整合案内部への挿入は、別個のプロセスとして行
われる。しかしながら、先の第１方法において述べたよ
うに、整合案内部１１４を有する導波管１０１を、光学
部分１１６，１１７と共に作るなら、光ファイバ１０
７，１０８，１０９の端部１３０の挿入は、コア１０５
の形成と同時に行うことができるので、光ファイバ１０
７，１０８，１０９を同時に複数の整合案内部１１４に
付着することができ、導波管１０１の製造が容易とな
る。
【００１４】典型的に、導波管１０１を別個に作る時、
第１光学部分１１６と第２光学部分１１７との間に接着
剤を塗布し、２つの光学的部分１１６，１１７を共に圧
着することによって、光学部分１１６と第１整合部１１
８を、光学部分１１７に接合(join)する。加えて、複数
の整合案内部１１４の各々のサイズ調整を行い、コア領
域１２３，１２４，１２５の導波管１０１のそれらの各
コア領域への整合を保持しつつ、光ファイバ１０７，１
０８，１０９の端部１３０の挿入ができるようにする。
典型的に、複数の整合案内部のサイズ調整は、複数の整
合案内部に、光ファイバ端部１３０より０．１ミクロン
ないし１０．０ミクロン大きな範囲を持たせることによ
って行われる。しかしながら、コア領域１０５の断面１
２２を露出させる底面１２１を更に準備するためには、
時として洗浄またはフライス加工過程が必要となり、こ
うすることによって、光ファイバ１０７のコア１２３が
導波管１０１のコア領域１０５に整合可能となる。一旦
複数の整合案内部１１４が洗浄され用意されると、光学
的に透明なセメントまたは接着剤を塗布して、光ファイ
バ１０７，１０８，１０９の端部１３０を導波管１０１
に付着し、こうして光ファイバ１０７，１０８，１０９
のコア領域１２３，１２４，１２５を、導波管１０１に
おけるそれらそれぞれのコア領域１２３，１２４，１２
５に整合する。複数の整合案内部１１４を利用して、コ
ア領域１２３，１２４，１２５をそれらそれぞれのコア
領域に取り付けかつ整合することによって、結果的に光
ファイバ１０７，１０８，１０９の複数のコア領域に対
する能動的整合を行うことができる。更に、光ファイバ
１０７，１０８，１０９の端部１３０の導波管１０１へ
の挿入および付着によって、繊細な光ファイバを安定化
させ、光ファイバの破壊またはひび割れの機会を少なく
する。
【００１５】代替案として、光ファイバ１０７，１０
８，１０９を、コア領域１０５の製作と同時に付着して
もよい。例えば、光学部分１１７を光学部分１１６と組
み合わせる段階を経て、複数の整合案内部１１４の第２
整合部分１１９を露出させる。光ファイバ１０７，１０
８，１０９の端部１３０（光ファイバ１０９の端部１３
０は導波管１０１に挿入される）を挿入し、第２光学部
分１１７の表面１２１に部分的に接触させる。次に、光
ファイバ１０７，１０８，１０９を取り付けるべき位置
に保持しつつ、光接着剤を光学部分１１７に塗布する。
一旦光接着剤を光学部分１１７の塗布すると、光学部分
１１６を適切な場所に整合しかつ押圧して、コア１０５
などを形成すると同時に、光ファイバ１０７，１０８，
１０９を光学部分１１６および光学部分１１７の双方に
接着する。こうして、光ファイバ１０７，１０８，１０
９を、導波管１０１に埋め込まれた複数のコア領域に整
合すると同時に接着する。
【００１６】図２は、導波管１０１の一部を簡略化した
断面斜視図を高倍率に拡大し、整合案内部２１３の物理
的外形を示すものである。この簡略化した図では、導波
管１０１の一部のみが図示されている。ここでは１つの
整合案内部２１３のみを断面形状で示してあるが、複数
の整合案内部２１４（２つが図示されている）を導波管
１０１内に形成することができる。
【００１７】導波管１０１は、図１について先に論じた
ように製作される。しかしながら、本発明のこの例示で
は、整合案内部２１３は、導波管１０１内のフレア状空
洞として形成される。フレア状空洞は円錐として形作ら
れ、その一端部２３０は広い円形状を有し、他端部２３
１は底面１２１に達し、ここで少なくともコア領域１０
５の一部を露出させる。本発明のこの実施例では、整合
案内部２１３には、端部２３０において広い開口が形成
されている。端部２３０は底面１２１に達する端部２１
３に向かって狭まっている、即ち収斂しており、こうし
て光ファイバ（図示せず）の整合および配置を容易にし
ている。更に、フレア形状の整合案内部２１３を用いる
ことにより、光ファイバの整合案内部２１３への自動配
置がし易くなる。その上、本発明では、整合案内部２１
３の表面２３５が始めは大きく徐々に狭くなっているこ
とによって、光ファイバと光コアとを導波管１０１のコ
ア領域１０５に案内するので、光ファイバと当該光ファ
イバに含まれている光コア（図示せず）とのコア領域１
０５に対する正確な整合が保証される。
【００１８】先に図１において述べたように、底面１２
１はコア領域１０５の断面表面１２２を含むが、時とし
てこれに上述のような洗浄または研磨を加えて、周囲領
域と同様コア領域１０５の断面表面２３１に清浄な光表
面を設ける必要があることが、理解されよう。
【００１９】例としてのみ示すのであるが、導波管１０
１の円状端部２３０は、光ファイバ（図示せず）の挿入
に対して、大きな目標となる。典型的に、２５０ミクロ
ンの中心間隔を有するコア領域１０５では、円状端部２
３０の直径は、各端部が接触するまで延在することがで
きる。即ち、部分２３０は２５０ミクロンまでの範囲の
直径を有することができるので、光ファイバの整合のた
めに可能な限り大きな目標を設けることができる。光フ
ァイバのコア領域１０５への能動的整合は、整合案内部
２１３の物理的な表面の制約を用いることによって行わ
れ、光ファイバの導波管１０１のコア領域１０５への整
合を保証する。
【００２０】図３は、光ファイバ３００を導波管３０１
に挿入するための組み付け方法を、大幅に簡略化して示
す概略図である。一般的に、多重ファイバ・リボン３０
３を導波管３０１に組み込む前に、外側の保護層即ち外
側のテープ層の一部をはがして、この部分の光ファイバ
３００を露出させ、多重ファイバ・リボンを組み込む準
備をしておく。典型的に、外側保護層をはがすには、物
理的に外側層をはがしたり、化学的に外側保護層をはが
す等いずれかの適切な方法を用いる。一旦外側保護層を
はがして光ファイバ３００を露出させた後、導波管３０
１への挿入の前に、光ファイバ３００に更に準備をして
おく必要がある。
【００２１】一般的に、光ファイバ３００には被膜３０
４を設け、クラッディング領域３０６に包囲されている
コア領域（見えない）を更に保護する。被膜３０４の一
部を、物理的剥き取り、化学的剥き取り等の適切な方法
で除去する。被膜３０４をクラッディング層３０６から
剥き取る好ましい方法は、光ファイバ３００を塩化メチ
レン(methylene chloride)のような化学溶液に浸漬する
ことにより、光ファイバ３００のクラッディング層３０
６を露出させることである。光ファイバ３００の整合の
準備が整ったなら、多重ファイバ・リボン３０３と準備
された光ファイバの導波管３０１との整合および挿入
を、以下のように行う。
【００２２】時として、光ファイバ３００の導波管３０
１への荒い整合（coarse alignment）のために整合装置
３１０を用いる。図３に、整合装置３１０の上面図をそ
の断面図と共に示す。一般的に、整合装置３１０は、光
ファイバ３００のクラッディング領域３０６と被膜３０
４とを通過させる開口３１１を有する構造的装置であ
り、これによって、クラッディング領域３０６に包囲さ
れているコア領域を、導波管３０１に対し大まかに整合
する。更に、理解すべきことは、開口３１１の形状を変
える、即ち開口３１１に斜角を設けたり（bevel）、す
そを広げること（flare）による変形が可能なことであ
る。開口３１１に斜角を設けたり、すそを広げることに
よって、わずかに整合がずれている光ファイバ３００で
も、整合装置３１０による補正が可能となる。即ち、大
まかな整合ができるのである。加えて、整合装置３１０
は、光ファイバ３００を導波管３０１に対して整合する
ことができ、その後大まかな整合がもはや必要でなくな
った時には除去可能であることも理解されよう。典型的
に、整合装置３１０は自動システムの一部であるので、
クラッディング領域３０６を整合案内部３１３に挿入し
た時、または整合案内部３１３に接近させた時、整合装
置３１０を機械的に取り外すことができる。
【００２３】図３に示すように、導波管３０１にはフレ
ア状の整合案内部３１３が形成されており、これによっ
てクラッディング領域３０６に包囲されたコア領域の、
導波管３０１のコア領域３０５に対する能動的整合を可
能とする。
【００２４】一般的に、準備されたファイバ・リボン３
０３を整合装置３１０に通すことによって、クラッディ
ング層３０６を導波管３０１の整合案内部３１３に大ま
かに整合する。次に、整合案内部３１３とクラッディン
グ層３０６とを一緒に搬送し押圧することによって、ク
ラッディング層３０６がコア領域３０５に向かって移動
する際に、整合案内部３１３がクラッディング層３０６
をコア領域３０５に方向付けられるようにする。その
後、クラッディング層３０６とコア領域とが一致した
時、クラッディング領域３０６をその位置に保持し正し
い場所に付着する。こうして、導波管３０１をファイバ
・リボン３０３に固着する。
【００２５】図４は、光電モデュール４００の簡略化し
た一部分解図である。本発明では、端部４８０を有する
成形された光導波管４０１が、上述のようないずれかの
適切な方法によって作られる。
【００２６】典型的に、導波管４０１は、光伝送器即ち
レーザ４５１、光検出器即ちフォトダイオード４５２、
またはレーザとダイオード双方の組み合わせのような、
光学的素子に備え付けられるものである。また、種々の
光学的素子を含むアレイ４５３を導波管４０１上に取り
付けることもできる。本発明の好適実施例では、光伝送
器および光検出器は、それぞれ垂直空洞表面射出レーザ
（vertical cavity surface emitting laser, ＶＣＳＥ
Ｌ）およびｐ−ｉ−ｎフォトダイオードである。光学的
素子を、成形された光導波管４０１に取り付けるには、
当該光学的素子の個々の作用部分(working portions )
を図１に示すように、個々のコア領域に対して整合し、
個々のコア領域を通して最大光伝送および受信が得られ
るようにする。
【００２７】一例として、レーザ４５１をタブ（tab）
４５４およびもう１つのタブ（図示せず）に取り付ける
ことによって、ドット４５６で表した、電気的および機
械的接続を得るようにする。典型的に、ドット４５６で
表した電気的および機械的接続は、導電性接着材、はん
だバンプ、金バンプ等のようないずれかの適切な方法で
行われる。成形された光導波管４０１に対しレーザ４５
１を正確に配置し、適切な電気的および機械的接続を行
うことによって、レーザ４５１の作用部分（図示せず）
からの光伝送は、成形された光導波管４０１によって案
内される。更に理解すべきことは、光ダイオード４５２
やアレイ４５３のような光学的素子は、成形された光導
波管４０１に取り付けられ、そして先に示した上述の例
と同様な方法で、成形された導波管４０１に電気機械的
に接続されることである。更に、タブ４５４をどのよう
な適切な形状にも変更することができ、いくつかの方法
で光学的素子の電気的接続および導波管４０１の取り付
けができるようにしたことも理解されよう。
【００２８】タブ４５７が、表面４５８を横切り側面４
５９に沿って下方向に延在する導電経路を構成すると共
に、脚部４６０を形成し、この脚部４６０を電気的およ
び機械的に接合パッド４６１に取り付ける。代替案とし
て、電気接続部を導波管４０１に組み込む、或いは埋め
込むことによって、導電性リード４６２を形成する。こ
の導電性リード４６２は、側面４５９の外側および下方
向に延在して脚部４６０を形成し、この脚部４６０を接
合パッド４６３に電気的および機械的に取り付ける。
【００２９】一般的に、成形された光導波管４０１に光
学的素子を取り付けた後、これを基板または相互接続基
板４６３に取り付ける。相互接続基板４６３を、成形さ
れた光導波管４０１に取り付けるためには、接着、圧
着、成形等、いくつかの方法を用いることができる。し
かしながら、本発明の好適実施例では、成形された光導
波管４０１を接合すべき相互接続基板４６３上の位置付
近において、エポキシ系接着剤を塗布する。ロボット・
アーム（図示せず）のような自動システムを用いて、導
波管４０１を接着剤中に配することにより、導波管４０
１の相互接続基板４６３に対する正確な位置決めおよび
方向付けを行う。加えて、集積回路４６４に例示される
標準電気構成物も、相互接続基板４６３に取り付け可能
である。したがって、データ処理機能を光電モデュール
４００に組み込むこともできる。典型的に、標準電気部
品と光学部品との間の接続は、ワイヤ・ボンド４６６、
集積回路４６４間の導電路４７６、パッド４６１等、い
ずれかの適切な手段によって行われる。更に多くの電気
的結合が、標準的な電子素子と光学的素子との双方の入
出力を最大に利用する必要があることは、当業者には明
白なはずである。また、リード４６８に代表される標準
的な出力および入力手段を用いて、他の構成物（光学的
または電気的）も同様に結合することも明白なはずであ
る。
【００３０】更に、集積回路基板４６３のプラスチック
封入が、典型的に、プラスチック片４７０によって表さ
れる、オーバモールド（overmold）・プロセスによって
行われる。このプラスチック片４７０は、相互接続基板
４６３、成形された導波管４０３、および光学的構成物
を封入するものである。加えて、オーバモールド処理に
よって、光ファイバ４７１の第１端部４７２を導波管４
０１に強固に付着させる一方、光ファイバ４７１の第２
端部４７３および光接続器４７４を自由とし、他のモデ
ュールとの相互接続を可能とすることができる。
【００３１】図５は、光電モデュール５０２，５０８，
５０９を用いた、複数の印刷回路基板（ＰＣＢ）５０１
を表す図である。図５に示されるように、ＰＣＢはボッ
クス５０５内に収容されている。典型的に、ボックス５
０５は、コンピュータ、コンピュータ制御機械等のよう
にＰＣＢを用いる機器の部品の一部である。側壁５０７
は、典型的に、ボックス５０５の内部領域と外部環境と
を分離する壁である。図５の描画表現は非常に簡素化さ
れており、本発明をより明確に説明するという効果を得
るために、多くの詳細を省略していることは理解されよ
う。
【００３２】一般的に、光電モデュール５０２，５０
８，５０９は、上述のように、前もって製造されてい
る。典型的に、ＰＣＢ５０１は、集積回路５０３のよう
な種々の電子素子や、コンデンサ、抵抗器等のような別
個の構成物５０４を有する。加えて、これらの構成物
は、全ての構成物を相互接続する導電性経路（図示せ
ず）によって、相互接続されている。
【００３３】本発明では、光電モデュール５０２が対応
する光ケーブル５１２と接続器５０６とを用いて、壁５
０７を介して接続器５０６によって光信号を入出力する
ので、光信号を入力すると共に、ＰＣＢ５１１を外部環
境から分離することができる。本発明を用いて光信号の
入出力を行うことにより、従来の金属ワイヤの代用物を
用いた場合と比べて、格段に迅速に、光信号内に含まれ
る情報を分散し処理することができるようになる。
【００３４】更に、本発明では、光モデュール５０８，
５０９を用いて、光信号をＰＣＢ５１１，５１２間を通
過させることによって、ＰＣＢ５１１からＰＣＢ５１２
への光データ転送速度を最大化する。
【００３５】
【発明の効果】以上、光電装置を製作しその光電装置を
利用する新規な方法を説明したことが認められよう。こ
の光電装置製作方法は、価格効率が高く高品質が得られ
る、効果的かつ効率的な製造プロセスを維持しつつ、光
ファイバ用能動的整合システムを提供するものである。
加えて、本発明の方法は、高速光通信をも可能とするの
で、標準的な電子素子の処理速度性能を最大に高めるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】別個の光ファイバを有する光ケーブルを成形さ
れた導波管に連結したところを、部分的に取り去って簡
略化した分解斜視図の高倍率拡大図。
【図２】成形された導波管を簡略化した断面斜視図の高
倍率拡大図であって、整合案内部の外形を示す図。
【図３】成形された導波管に光ファイバを挿入するため
の組み込み方法を示す、簡略化した拡大概略図。
【図４】光電モデュールの一部を分解した、高倍率拡大
図。
【図５】光電モデュールを用いた、複数のＰＣ基板を描
いた図。
【符号の説明】
１００ 光電結合装置 １０１，３０１，４０１ 導波管 １０２，３０３ 光ケーブル １０３ クラッディング領域 １０５ コア領域 １０７，１０８，１０９，３００ 光ファイバ １１３，２１３，３１３ 開口 １２２ 露出断面 １２３，１２４，１２５ コア領域
フロントページの続き (72)発明者 シュン・ミーン・クオ アメリカ合衆国アリゾナ州チャンドラー、 ウエスト・ギャリー・ドライブ5943 (72)発明者 マイケル・エス・レビー アメリカ合衆国アリゾナ州アパッチェ・ジ ャンクション、ノース・ラバージェ・ロー ド30

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】光電結合装置（１００）であって：クラッ
    ディング領域（１０３）によって包囲された複数のコア
    領域（１０５）、ならびに第１端部および第２端部を有
    する、成形された導波管（１０１，３０１，４０１）で
    あって、前記形成された導波管（１０１，３０１，４０
    １）の前記第１端部は前記形成された導波管の前記複数
    のコア領域（３０５）の内少なくとも１つのコア領域
    （１０５）を露出させる開口を有する、前記成形された
    導波管（１０１，３０１，４０１）；および第１端部
    （１１０，４７２）および第２端部（１１１，４７３）
    を有する光ケーブル（１０２，３０３，４７１）であっ
    て、前記光ケーブル（１０２，３０３，４７１）の前記
    第１端部（１１０，４７２）は複数の別個の光ファイバ
    （１０７，１０８，１０９）を有し、該光ファイバは各
    々コア領域（１２３，１２４，１２５）を含み、前記個
    々のファイバ（１０７，１０８，１０９，３００）は前
    記成形された導波管（１０１，３０１，４０１）の第１
    端部に結合され、前記個々のファイバ（１０７，１０
    ８，１０９，３００）の少なくとも１つのコア領域（１
    ２３，１２４，１２５）が、前記第１端部の開口に挿入
    され、前記導波管（１０１，３０１，４０１）の複数の
    コア領域（３０５）の内少なくとも１つのコア領域（１
    ０５）に整合されるようになっている、前記光ケーブル
    （１０２，３０３，４７１）；から成ることを特徴とす
    る光電結合装置。
  2. 【請求項２】光電モデュール（４００）であって：相互
    接続点によって電子素子（４６４）が実装されている相
    互接続基板（４６３）；クラッディング領域（１０３）
    によって包囲された複数のコア領域（１０５）、ならび
    に第１端部、第２端部および第１表面を有する、光導波
    管（４０１）であって、前記導波管（４０１）の第１表
    面は前記相互接続基板（４６３）に取り付けられ、前記
    導波管（４０１）を前記相互接続基板（４６３）に固着
    し、前記第１端部は、前記光導波管（４０１）内のコア
    領域（１０５）の断面（１２２）を露出させる開口を有
    する、前記光導波管（４０１）；前記光導波管（４０
    １）の第２端部に取り付けられる光学素子（４５１，４
    ５２，４５３）であって、前記光学素子の作用部分が前
    記光導波管（４０１）内の複数のコア領域（３６５）の
    少なくとも１つの断面（１２２）に対して整合されてい
    る、光学素子（４５１，４５２，４５３）；および第１
    端部（１１０，４７２）と第２端部（１１１，４７３）
    とを有する光ケーブル（１０２，３０３，４７１）であ
    って、前記光ケーブル（１０２，３０３，４７１）の前
    記第１端部（１１０，４７２）は複数の別個の光ファイ
    バ（１０７，１０８，１０９，３００）を有し、該光フ
    ァイバの各々はコア領域（１２３，１２４，１２５）を
    有し、前記個々の光ファイバ（１０７，１０８，１０
    ９，３００）は前記光導波管（４０１）の第１端部に結
    合され、前記個々のファイバ（１０７，１０８，１０
    ９，３００）の少なくとも１つの前記コア領域（１０
    ５）が、前記光導波管（４０１）のコア領域（１０５）
    の露出された断面（１２２）に対して整合されるように
    した、前記光ケーブル（１０２，３０３，４７１）；か
    ら成ることを特徴とする光電モデュール。
  3. 【請求項３】光電結合装置（１００）であって：クラッ
    ディング領域（１０３）によって包囲された複数のコア
    領域（１０５、３０５）、ならびに第１端部および第２
    端部を有する、成形された光導波管（１０１，３０１，
    ４０１）であって、前記形成された導波管（１０１，３
    ０１，４０１）の前記第１端部は、空洞（１１３）を有
    し、その底面（１２１）が前記複数のコア領域（３０
    ５）の１つのコア領域（１０５）の断面表面（１２２）
    を露出させ、前記導波管（１０１，３０１，４０１）の
    前記第２端部は前記複数のコア領域（３０５）の露出さ
    れた断面を有する、前記成形された光導波管（１０１，
    ３０１，４０１）；前記導波管（１０１，３０１，４０
    １）の第２端部に取り付けられた光学素子（４５１，４
    ５２，４５３）であって、前記光学素子（４５１，４５
    ２，４５３）の作用部分が個々のコア領域（１０５）の
    前記露出された断面と整合されている、前記光学素子
    （４５１，４５２，４５３）；および第１端部（１１
    ０，４７２）と第２端部（１１１，４７３）とを有する
    光ケーブル（１０２，３０３，４７１）であって、前記
    光ケーブル（１０２，３０３，４７１）の前記第１端部
    は複数の別個の光ファイバ（１０７，１０８，１０９，
    ３００）を有し、該光ファイバの各々はコア領域（１２
    ３，１２４，１２５）を含み、前記個々の光ファイバ
    （１０７，１０８，１０９，３００）は、前記成形され
    た導波管（１０１，３０１，４０１）の第１端部の前記
    空洞（１１３）に挿入されており、前記個々の光ファイ
    （１０７，１０８，１０９，３００）の少なくとも１つ
    のコア領域（１２３，１２４，１２５）が前記導波管
    （１０１，３０１，４０１）の複数のコア領域（３０
    ５）の１つのコア領域（１０５）の前記露出された断面
    表面（１２２）に対して整合されるようにした光ケーブ
    ル（１０２，３０３，４７１）；から成ることを特徴と
    する光電結合装置。
  4. 【請求項４】光電装置（１００）の製造方法であって：
    クラッディング領域（１０３）によって包囲された複数
    のコア領域（１０５，３０５）を有する光導波管（１０
    １，３０１，４０１）を形成する段階であって、前記光
    導波管（１０１，３０１，４０１）は第１端部および第
    ２端部を有し、前記光導波管（１０１，３０１，４０
    １）の第１端部は空洞（１１３）を有し、その底面（１
    ２１）が前記複数のコア領域（３０５）の内１つのコア
    領域（１０５，３０５）の断面表面（１２２）を露出さ
    せるように、前記光導波管（１０１，３０１，４０１）
    を成形する段階；前記光導波管（１０１，３０１，４０
    １）の第２端部上に光学素子（４５１，４５２，４５
    ３）を実装する段階であって、前記光学素子（４５１，
    ４５２，４５３）の作用部分を、前記複数のコア領域
    （３０５）の前記コア領域（１０５，３０５）の露出さ
    れた断面表面（１２２）と整合させる段階；第１端部
    （１１０，４７２）と第２端部（１１１，４７３）とを
    有する光ケーブル（１０２，３０３，４７１）を設ける
    段階であって、前記光ケーブル（１０２，３０３，４７
    １）の第１端部（１１０，４７２）は、各々コア領域
    （１０５，３０５）を含む、複数の別個の光ファイバ
    （１０７，１０８，１０９，３００）を有する、前記光
    ケーブル（１０２，３０３，４７１）を設ける段階；前
    記個々の光ファイバ（１０７，１０８，１０９，３０
    ０）の少なくとも１つのコア領域（１２３，１２４，１
    ２５）を、前記導波管（１０１，３０１，４０１）の複
    数のコア領域（３０５）の前記コア領域（３０５）の露
    出された断面表面（１２２）と整合するように、前記個
    々の光ファイバ（１０７，１０８，１０９，３００）の
    各々が前記空洞（１１３）内に位置される第１端部を有
    し、かつ前記成形された導波管（１０１，３０１，４０
    １）の前記第１端部に結合される、前記光ケーブル（１
    ０２，３０３，４７１）を取り付ける段階；から成るこ
    とを特徴とする製造方法。
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