JPH0669602A - ハイブリッド集積形光モジュールの製造方法 - Google Patents
ハイブリッド集積形光モジュールの製造方法Info
- Publication number
- JPH0669602A JPH0669602A JP4220023A JP22002392A JPH0669602A JP H0669602 A JPH0669602 A JP H0669602A JP 4220023 A JP4220023 A JP 4220023A JP 22002392 A JP22002392 A JP 22002392A JP H0669602 A JPH0669602 A JP H0669602A
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- JP
- Japan
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- optical
- module
- waveguide
- fiber
- semiconductor element
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】製造が容易で、かつモジュールサイズを小形化
できる、光半導体素子と光導波路のハイブリッド集積形
光モジュールの製造方法を提供する。 【構成】光導波路７の一部に、光導波路上面から基板８
内に対して凹状に角穴２０を開け、該角穴２０に、光半
導体素子１とファイバ３を結合させたサブモジュール４
を挿入し、該サブモジュール４を、上記角穴２０内で上
記ファイバ３と光導波路７との光軸を合わせて光導波路
基板８の断面に直接固定する。
できる、光半導体素子と光導波路のハイブリッド集積形
光モジュールの製造方法を提供する。 【構成】光導波路７の一部に、光導波路上面から基板８
内に対して凹状に角穴２０を開け、該角穴２０に、光半
導体素子１とファイバ３を結合させたサブモジュール４
を挿入し、該サブモジュール４を、上記角穴２０内で上
記ファイバ３と光導波路７との光軸を合わせて光導波路
基板８の断面に直接固定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザダイオード等の
光半導体素子を光導波路に搭載したハイブリッド集積形
光モジュールの製造方法に係り、特に、光通信や光セン
サ等に用いるのに好適な小形光モジュールの製造方法に
関する。
光半導体素子を光導波路に搭載したハイブリッド集積形
光モジュールの製造方法に係り、特に、光通信や光セン
サ等に用いるのに好適な小形光モジュールの製造方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザダイオード（ＬＤ）等の光半導体
素子をガラス製光導波路（以下単にガラス導波路とい
う）に搭載することによって、小形で高機能のハイブリ
ッド集積形光モジュールを実現しようとする試みはこれ
までにも多くなされてきた。基本的にこれらの構成は、
光半導体素子を直接ガラス導波路基板上に搭載するも
の、光半導体素子を別のサブモジュールに組んでファ
イバでガラス導波路と光学結合するもの、とに分類でき
る。の代表例を図３に示す。図３（ａ）はハイブリッ
ド形モジュールの全体構造図、図３（ｂ）は光半導体素
子（ここではＬＤゲートアレイ）搭載部の拡大斜視図で
ある。（参考文献：ＥＣＯＣ ８７ pp.２４３−２４６
「ＳＩＮＧＬＥ−ＭＯＤＥ ＧＵＩＤＥＤ−ＷＡＶＥ Ｏ
ＰＴＩＣＡＬ ＧＡＴＥ ＭＡＴＲＩＸ ＳＷＩＴＣ
Ｈ」）これを組み立てるには、まず通常のプロセスによ
ってガラス導波路を作製したのち、ドライエッチングま
たは精密機械加工によって光半導体素子挿入部を形成
し、そこに光半導体素子をガラス導波路に対して光軸合
せ（ただし水平方向のみ、高さ方向はあらかじめ素子と
光導波路の寸法精度で合わせる）しながらハンダ等で固
定する。次に、の代表例を図４に示す。（参考文献：
１９９０年電子情報通信学会春季全国大会Ｃ−２７４
「光導波路型ＷＤＭ送受信モジュール」）この例ではＬ
Ｄ、ガラス導波回路、フォトダイオード（ＰＤ）とファ
イバ部を個別にサブモジュール化したのち、各サブモジ
ュール同士をＹＡＧレーザで溶接して組み立てるもので
ある。しかし、以上の２種類のもので代表される従来技
術には次に述べるような問題があった。
素子をガラス製光導波路（以下単にガラス導波路とい
う）に搭載することによって、小形で高機能のハイブリ
ッド集積形光モジュールを実現しようとする試みはこれ
までにも多くなされてきた。基本的にこれらの構成は、
光半導体素子を直接ガラス導波路基板上に搭載するも
の、光半導体素子を別のサブモジュールに組んでファ
イバでガラス導波路と光学結合するもの、とに分類でき
る。の代表例を図３に示す。図３（ａ）はハイブリッ
ド形モジュールの全体構造図、図３（ｂ）は光半導体素
子（ここではＬＤゲートアレイ）搭載部の拡大斜視図で
ある。（参考文献：ＥＣＯＣ ８７ pp.２４３−２４６
「ＳＩＮＧＬＥ−ＭＯＤＥ ＧＵＩＤＥＤ−ＷＡＶＥ Ｏ
ＰＴＩＣＡＬ ＧＡＴＥ ＭＡＴＲＩＸ ＳＷＩＴＣ
Ｈ」）これを組み立てるには、まず通常のプロセスによ
ってガラス導波路を作製したのち、ドライエッチングま
たは精密機械加工によって光半導体素子挿入部を形成
し、そこに光半導体素子をガラス導波路に対して光軸合
せ（ただし水平方向のみ、高さ方向はあらかじめ素子と
光導波路の寸法精度で合わせる）しながらハンダ等で固
定する。次に、の代表例を図４に示す。（参考文献：
１９９０年電子情報通信学会春季全国大会Ｃ−２７４
「光導波路型ＷＤＭ送受信モジュール」）この例ではＬ
Ｄ、ガラス導波回路、フォトダイオード（ＰＤ）とファ
イバ部を個別にサブモジュール化したのち、各サブモジ
ュール同士をＹＡＧレーザで溶接して組み立てるもので
ある。しかし、以上の２種類のもので代表される従来技
術には次に述べるような問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】すなわち、の光半導
体素子を直接ガラス基板上に搭載するものについては、
光半導体素子を直接取り扱うため素子を破損する危険性
が高い上、素子を空間的に３次元すべての軸について調
整する事が構成上困難なため光半導体素子およびガラス
導波路に高い寸法精度が必要になるといった問題があっ
た。特に光半導体素子がＬＤの場合にはガラス導波路と
の軸ずれ許容量は通常１μｍ以下と非常に厳しく、製造
歩留りを高くできなかった。また、の光半導体素子を
別のサブモジュールに組んでファイバでガラス導波路と
光学結合するものについては、個別にモジュール化する
ため特性は良好であるがモジュールサイズは大きくな
り、またガラス導波路の入出力部を端面に出さなければ
ならないためガラス導波路の回路設計に制約が生ずると
いった問題があった。本発明は、このような問題を解消
し、製造が容易で、かつモジュールサイズを小形化でき
る、光半導体素子と光導波路のハイブリッド集積形光モ
ジュールの製造方法を提供することを目的とする。
体素子を直接ガラス基板上に搭載するものについては、
光半導体素子を直接取り扱うため素子を破損する危険性
が高い上、素子を空間的に３次元すべての軸について調
整する事が構成上困難なため光半導体素子およびガラス
導波路に高い寸法精度が必要になるといった問題があっ
た。特に光半導体素子がＬＤの場合にはガラス導波路と
の軸ずれ許容量は通常１μｍ以下と非常に厳しく、製造
歩留りを高くできなかった。また、の光半導体素子を
別のサブモジュールに組んでファイバでガラス導波路と
光学結合するものについては、個別にモジュール化する
ため特性は良好であるがモジュールサイズは大きくな
り、またガラス導波路の入出力部を端面に出さなければ
ならないためガラス導波路の回路設計に制約が生ずると
いった問題があった。本発明は、このような問題を解消
し、製造が容易で、かつモジュールサイズを小形化でき
る、光半導体素子と光導波路のハイブリッド集積形光モ
ジュールの製造方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明のハイブリッド集積形の光モジュールの製造
方法では、例えば図１に示すように、光導波路７の一部
に、光導波路上面から基板８内に対して凹状に角穴２０
を開け、該角穴２０に、光半導体素子１とファイバ３を
結合させたサブモジュール４を挿入し、該サブモジュー
ル４を、上記角穴２０内で上記ファイバ３と光導波路７
との光軸を合わせて光導波路基板８の断面に直接固定す
ることとする。
め、本発明のハイブリッド集積形の光モジュールの製造
方法では、例えば図１に示すように、光導波路７の一部
に、光導波路上面から基板８内に対して凹状に角穴２０
を開け、該角穴２０に、光半導体素子１とファイバ３を
結合させたサブモジュール４を挿入し、該サブモジュー
ル４を、上記角穴２０内で上記ファイバ３と光導波路７
との光軸を合わせて光導波路基板８の断面に直接固定す
ることとする。
【０００５】
【作用】本発明によれば、サブモジュール化した光半導
体素子を、光導波路モジュールの一部の所要のところに
組み込むことなる。したがって、光半導体素子と光導波
路モジュールを接続するために光導波路を引き回すこと
もなく、最短距離で接続することができるのでモジュー
ルサイズを小型化することが可能になる。また従来技術
で問題であったように、接続のために３次元的に高精度
を要するような問題もない。したがって製造も容易にな
る。
体素子を、光導波路モジュールの一部の所要のところに
組み込むことなる。したがって、光半導体素子と光導波
路モジュールを接続するために光導波路を引き回すこと
もなく、最短距離で接続することができるのでモジュー
ルサイズを小型化することが可能になる。また従来技術
で問題であったように、接続のために３次元的に高精度
を要するような問題もない。したがって製造も容易にな
る。
【０００６】
【実施例】実施例１ 図１は第１の実施例を説明する図であって、ＬＤをガラ
ス導波路に結合させた時の構造を上面図と断面図で示し
ている。ここで１はＬＤ素子、２はヒートシンク、３は
先球ファイバ、４はサブモジュールパッケージ、５はフ
ァイバ固定板、６は補強用ガラス板、７はガラス導波
路、８はシリコン基板、２０は角穴、点描領域は接着材
塗布部分である。これを組み立てるにはまず、ＬＤ素子
１を先球ファイバ３に結合させたサブモジュール４を組
み立てる。これは従来技術（特願平１−１５２２１１
号）で可能である。ファイバ３はサブモジュールパッケ
ージ４の端で劈開または研磨して端面を出しておく。一
方ガラス導波路７は、接続したい部分にガラス導波路上
面からシリコン基板内に対して超音波加工でサブモジュ
ールを収納接続するために、そのサブモジュールより少
し大きめに凹状に角穴２０を開ける。この時端面の欠け
防止と接着部補強を兼ねてガラス導波路上面にガラス板
６を貼っておく。その後サブモジュール４の端面に接着
剤を塗ってこれを上記角穴２０に挿入し、ガラス導波路
７に対して光軸合せをしながら固定する。接着剤にはフ
ァイバやガラス導波路と屈折率整合のとれたものを使え
ば端面に多少凹凸があっても大きな損失なく結合させる
ことができる。
ス導波路に結合させた時の構造を上面図と断面図で示し
ている。ここで１はＬＤ素子、２はヒートシンク、３は
先球ファイバ、４はサブモジュールパッケージ、５はフ
ァイバ固定板、６は補強用ガラス板、７はガラス導波
路、８はシリコン基板、２０は角穴、点描領域は接着材
塗布部分である。これを組み立てるにはまず、ＬＤ素子
１を先球ファイバ３に結合させたサブモジュール４を組
み立てる。これは従来技術（特願平１−１５２２１１
号）で可能である。ファイバ３はサブモジュールパッケ
ージ４の端で劈開または研磨して端面を出しておく。一
方ガラス導波路７は、接続したい部分にガラス導波路上
面からシリコン基板内に対して超音波加工でサブモジュ
ールを収納接続するために、そのサブモジュールより少
し大きめに凹状に角穴２０を開ける。この時端面の欠け
防止と接着部補強を兼ねてガラス導波路上面にガラス板
６を貼っておく。その後サブモジュール４の端面に接着
剤を塗ってこれを上記角穴２０に挿入し、ガラス導波路
７に対して光軸合せをしながら固定する。接着剤にはフ
ァイバやガラス導波路と屈折率整合のとれたものを使え
ば端面に多少凹凸があっても大きな損失なく結合させる
ことができる。
【０００７】実施例２ 図２は第２の実施例を説明する図であって、ＬＤアンプ
をガラス導波路に結合させた時の構造をやはり上面図と
断面図で示している。ここで２〜８と点描領域は図３と
共通、９はファイバの外径より僅かに大きい内径を持つ
ガラスキャピラリー（ガラス管）、１０はＬＤアンプ素
子、２０は角穴である。これを組み立てるには、ＬＤア
ンプ素子１０を実施例１と同様に先球ファイバ３、３′
に結合させたサブモジュール化する。ＬＤアンプの場合
ファイバは両側に出てくるが、片方のファイバ３はサブ
モジュールパッケージ４の端で劈開または研磨して端面
を出し、他端のファイバ３′はガラス導波路にあける角
穴の長さに合わせて劈開しておく。一方、ガラス導波路
７は超音波加工でサブモジュールよりかなり長めの角穴
２０を開ける。しかる後サブモジュール４のファイバ３
の端面に接着剤を塗ってガラス導波路７に対して光軸合
せしながら固定する。この接着剤が十分固化したら次に
他方のファイバ３′にガラスキャピラリー９を通してガ
ラス導波路７′に対してファイバの光軸合せをして接着
固定する。この工程においてキャピラリー９を使うこと
によって光軸調整時の作業性が良くなるとともに接着強
度を高められ、片側のファイバを伸ばすことによってサ
ブモジュールの寸法誤差等によるファイバの傾きや位置
ずれを吸収できるという利点がある。なお、本実施例で
はガラス導波路を用いた場合について述べたが、本発明
はガラス導波路に限定する必要はなく、一般的に光導波
路を用いた場合に適用し得る。また、本実施例では、光
半導体素子を有するサブモジュールの搭載用に光導波路
上面から基板内に対して凹状に角穴を開ける場合につい
て述べたが、この角穴は基板の厚みを通して開けること
としてもよいことは本発明の趣旨からいうまでもないこ
とである。
をガラス導波路に結合させた時の構造をやはり上面図と
断面図で示している。ここで２〜８と点描領域は図３と
共通、９はファイバの外径より僅かに大きい内径を持つ
ガラスキャピラリー（ガラス管）、１０はＬＤアンプ素
子、２０は角穴である。これを組み立てるには、ＬＤア
ンプ素子１０を実施例１と同様に先球ファイバ３、３′
に結合させたサブモジュール化する。ＬＤアンプの場合
ファイバは両側に出てくるが、片方のファイバ３はサブ
モジュールパッケージ４の端で劈開または研磨して端面
を出し、他端のファイバ３′はガラス導波路にあける角
穴の長さに合わせて劈開しておく。一方、ガラス導波路
７は超音波加工でサブモジュールよりかなり長めの角穴
２０を開ける。しかる後サブモジュール４のファイバ３
の端面に接着剤を塗ってガラス導波路７に対して光軸合
せしながら固定する。この接着剤が十分固化したら次に
他方のファイバ３′にガラスキャピラリー９を通してガ
ラス導波路７′に対してファイバの光軸合せをして接着
固定する。この工程においてキャピラリー９を使うこと
によって光軸調整時の作業性が良くなるとともに接着強
度を高められ、片側のファイバを伸ばすことによってサ
ブモジュールの寸法誤差等によるファイバの傾きや位置
ずれを吸収できるという利点がある。なお、本実施例で
はガラス導波路を用いた場合について述べたが、本発明
はガラス導波路に限定する必要はなく、一般的に光導波
路を用いた場合に適用し得る。また、本実施例では、光
半導体素子を有するサブモジュールの搭載用に光導波路
上面から基板内に対して凹状に角穴を開ける場合につい
て述べたが、この角穴は基板の厚みを通して開けること
としてもよいことは本発明の趣旨からいうまでもないこ
とである。
【０００８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば導
波回路の内部に光素子を実装できるので導波回路の設計
自由度が高くモジュール全体の小形化が可能になる。組
立時のトレランスは比較的緩い上、サブモジュール段階
の選別により製造歩留りも高くできる。
波回路の内部に光素子を実装できるので導波回路の設計
自由度が高くモジュール全体の小形化が可能になる。組
立時のトレランスは比較的緩い上、サブモジュール段階
の選別により製造歩留りも高くできる。
【図１】本発明の第１の実施例図。
【図２】本発明の第２の実施例図。
【図３】従来のハイブリッド集積形光回路の構成例図、
図１（ａ）はハイブリッド形モジュールの全体構造図、
図１（ｂ）は光半導体素子搭載部の拡大斜視図。
図１（ａ）はハイブリッド形モジュールの全体構造図、
図１（ｂ）は光半導体素子搭載部の拡大斜視図。
【図４】ガラス導波路の端面にサブモジュールを実装す
る従来型のハイブリッド光モジュールの構成例図。
る従来型のハイブリッド光モジュールの構成例図。
１…ＬＤ素子 ２…ヒートシンク（放熱器） ３…先球ファイバ ４…サブモジュールバッケージ ５…ファイバ固定板 ６…補強用ガラス板 ７…ガラス導波路 ８…シリコン基板 ９…ガラスキャピラリー １０…ＬＤアンプ素子 ２０…角穴
Claims (1)
- 【請求項１】レーザダイオード等の光半導体素子を基板
上の光導波路内に搭載して構成されるハイブリッド集積
形の光モジュールの製造方法において、 上記光導波路の一部に、光導波路上面から基板内に対し
て凹状に角穴を開け、 該角穴に、上記半導体素子とファイバを結合させたサブ
モジュールを挿入し、 該サブモジュールを、上記角穴内で上記ファイバと光導
波路との光軸を合わせて光導波路基板の断面に直接固定
することを特徴とするハイブリッド集積形光モジュール
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4220023A JPH0669602A (ja) | 1992-08-19 | 1992-08-19 | ハイブリッド集積形光モジュールの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4220023A JPH0669602A (ja) | 1992-08-19 | 1992-08-19 | ハイブリッド集積形光モジュールの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0669602A true JPH0669602A (ja) | 1994-03-11 |
Family
ID=16744728
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4220023A Pending JPH0669602A (ja) | 1992-08-19 | 1992-08-19 | ハイブリッド集積形光モジュールの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0669602A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100958718B1 (ko) * | 2007-12-07 | 2010-05-18 | 한국전자통신연구원 | 광신호의 위상을 변환시키는 광전 소자를 포함하는 반도체집적회로 |
| US7806345B2 (en) | 2004-12-27 | 2010-10-05 | Rinnai Corporation | In-wall heater |
-
1992
- 1992-08-19 JP JP4220023A patent/JPH0669602A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7806345B2 (en) | 2004-12-27 | 2010-10-05 | Rinnai Corporation | In-wall heater |
| KR100958718B1 (ko) * | 2007-12-07 | 2010-05-18 | 한국전자통신연구원 | 광신호의 위상을 변환시키는 광전 소자를 포함하는 반도체집적회로 |
| US8422834B2 (en) | 2007-12-07 | 2013-04-16 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Semiconductor integrated circuits including optoelectronic device for changing optical phase |
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