JPH07191236A - 光回路とその製造方法 - Google Patents
光回路とその製造方法Info
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- JPH07191236A JPH07191236A JP33115893A JP33115893A JPH07191236A JP H07191236 A JPH07191236 A JP H07191236A JP 33115893 A JP33115893 A JP 33115893A JP 33115893 A JP33115893 A JP 33115893A JP H07191236 A JPH07191236 A JP H07191236A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】光導波路と各種光部品間の高効率な光結合、光
回路の低コスト化、並びに温度変動、振動衝撃などに対
して信頼性が高い光回路を得る。 【構成】Ｓｉ基板１に、石英系部材からなる光導波路２
と、光導波路２と半導体光源との間のＳｉ基板１上に光
導波路２と同一の材料を用い、Ｓｉ基板１上で固体素子
化された反射ミラー７を形成し、かつ反射面７１を形成
する。あるいはまた、Ｓｉ基板１上Ｓｉ部材による反射
ミラーを形成し、Ｓｉ異方性エッチングで反射面を形成
し、反射ミラーとＳｉ基板のそれぞれにＳｉ異方性エッ
チングで互いに嵌合可能な凹，凸構造を設けて嵌入固定
する。
回路の低コスト化、並びに温度変動、振動衝撃などに対
して信頼性が高い光回路を得る。 【構成】Ｓｉ基板１に、石英系部材からなる光導波路２
と、光導波路２と半導体光源との間のＳｉ基板１上に光
導波路２と同一の材料を用い、Ｓｉ基板１上で固体素子
化された反射ミラー７を形成し、かつ反射面７１を形成
する。あるいはまた、Ｓｉ基板１上Ｓｉ部材による反射
ミラーを形成し、Ｓｉ異方性エッチングで反射面を形成
し、反射ミラーとＳｉ基板のそれぞれにＳｉ異方性エッ
チングで互いに嵌合可能な凹，凸構造を設けて嵌入固定
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光回路とその製造方法に
関し、特に光ネットワークシステムに使われ、Ｓｉ（シ
リコン）基板などの基板上に形成された光導波路を用い
た送信器、受信器などの光デバイスにおいて、光導波路
からの出射光の光軸変換を行う光回路並びに受光素子と
の光学的結合を行う光回路とその製造方法に関する。
関し、特に光ネットワークシステムに使われ、Ｓｉ（シ
リコン）基板などの基板上に形成された光導波路を用い
た送信器、受信器などの光デバイスにおいて、光導波路
からの出射光の光軸変換を行う光回路並びに受光素子と
の光学的結合を行う光回路とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】光通信システムの大容量化が進むととも
に多機能の高度なシステムが求められてる一方で、光フ
ァイバネットワークの低コスト化の要求が強い。その中
で光送信器、光受信器等の光デバイスの小型化、高集積
化、低コスト化は必須である。現在、実用に供されてい
る光送信器及び光受信器は、半導体光源及び半導体光検
出器と光ファイバとの間にレンズを設置し空間的に光学
的接続を確保する構造が用いられている。このレンズを
用いて空間的に光学的接続を確保する構造は、マイクロ
オプティックスと呼ばれている。マイクロオプティック
ス構造では、レンズの形状、半導体光源及び半導体光検
出器のパッケージの形状等に制限があるため小型化する
ことは困難である。また、空間を伝搬する光を効率よく
光ファイバや光検出器に結合させるためには、精度の良
い光軸調整が要求され、その作業に多大な工数が必要と
されるためコストが下がらないのが現状である。また、
同一機能または異種機能の高集積化には全く不適である
のは言うまでもない。
に多機能の高度なシステムが求められてる一方で、光フ
ァイバネットワークの低コスト化の要求が強い。その中
で光送信器、光受信器等の光デバイスの小型化、高集積
化、低コスト化は必須である。現在、実用に供されてい
る光送信器及び光受信器は、半導体光源及び半導体光検
出器と光ファイバとの間にレンズを設置し空間的に光学
的接続を確保する構造が用いられている。このレンズを
用いて空間的に光学的接続を確保する構造は、マイクロ
オプティックスと呼ばれている。マイクロオプティック
ス構造では、レンズの形状、半導体光源及び半導体光検
出器のパッケージの形状等に制限があるため小型化する
ことは困難である。また、空間を伝搬する光を効率よく
光ファイバや光検出器に結合させるためには、精度の良
い光軸調整が要求され、その作業に多大な工数が必要と
されるためコストが下がらないのが現状である。また、
同一機能または異種機能の高集積化には全く不適である
のは言うまでもない。
【０００３】最近、双方向の通信システムに必要性が高
まり、また家庭にまでこのシステムを導入することが望
まれている。双方向通信を可能にさせる光デバイスとし
ては光の送信器と受信器とが必要となるが、これを個別
に構成していたのでは光送受信装置が大型化し、システ
ム普及の妨げになる。従って、２つの機能を一体化した
光デバイス（光送受信器）が望まれるがマイクロオプテ
ィックス構造では前述した理由から困難である。この様
な背景から小型化、高集積化、低コスト化を目指す構造
として光導波路を用いたものが検討されている。図４に
この例の光回路の平面図を示す。
まり、また家庭にまでこのシステムを導入することが望
まれている。双方向通信を可能にさせる光デバイスとし
ては光の送信器と受信器とが必要となるが、これを個別
に構成していたのでは光送受信装置が大型化し、システ
ム普及の妨げになる。従って、２つの機能を一体化した
光デバイス（光送受信器）が望まれるがマイクロオプテ
ィックス構造では前述した理由から困難である。この様
な背景から小型化、高集積化、低コスト化を目指す構造
として光導波路を用いたものが検討されている。図４に
この例の光回路の平面図を示す。
【０００４】図４の光回路では、基板９上に光パワー分
岐または光波長分波機能光回路１５を含む光導波路１０
が形成され、この光導波路１０と光ファイバ１１、半導
体光源１２及び信号検出用の半導体光検出器１３ａがそ
れぞれ同一の基板９上で直接光学的に結合されている。
図４では半導体光源１２の光出力モニター用の半導体光
検出器１３ｂも同一の基板１上に集積され、光導波路１
０と光学的に接続されているが、この半導体光源１２の
光出力モニター用の半導体光検出器１３ｂは無くても、
双方向光通信用送受信器の機能確保には影響ない。ま
た、半導体光検出器１３ａ，１３ｂの受信回路電子デバ
イスは同一の基板９上に有ってもなくても双方向光通信
用送受信器の機能確保には影響ない。図４に示した光導
波路１０を用いて光送受信器を構成すれば、小型化はも
ちろん容易となるし、また光軸が、リソグラフィプロセ
スで決めることができて一定である光導波路を伝搬する
導波光との結合を行えば良いため、光軸調整も簡易化さ
れ、さらに光導波路自体はリソグラフィプロセスを用い
て一括に多量が生産されるために低コスト化も可能とな
る。
岐または光波長分波機能光回路１５を含む光導波路１０
が形成され、この光導波路１０と光ファイバ１１、半導
体光源１２及び信号検出用の半導体光検出器１３ａがそ
れぞれ同一の基板９上で直接光学的に結合されている。
図４では半導体光源１２の光出力モニター用の半導体光
検出器１３ｂも同一の基板１上に集積され、光導波路１
０と光学的に接続されているが、この半導体光源１２の
光出力モニター用の半導体光検出器１３ｂは無くても、
双方向光通信用送受信器の機能確保には影響ない。ま
た、半導体光検出器１３ａ，１３ｂの受信回路電子デバ
イスは同一の基板９上に有ってもなくても双方向光通信
用送受信器の機能確保には影響ない。図４に示した光導
波路１０を用いて光送受信器を構成すれば、小型化はも
ちろん容易となるし、また光軸が、リソグラフィプロセ
スで決めることができて一定である光導波路を伝搬する
導波光との結合を行えば良いため、光軸調整も簡易化さ
れ、さらに光導波路自体はリソグラフィプロセスを用い
て一括に多量が生産されるために低コスト化も可能とな
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この従来の光回路で
は、光導波路からの出射光を上部に取り出し、裏面また
は表面入射型の半導体検出器などの光学部品に光学的に
効率よく結合させるために、光導波路の出射光を反射さ
せるミラーが必要になる。
は、光導波路からの出射光を上部に取り出し、裏面また
は表面入射型の半導体検出器などの光学部品に光学的に
効率よく結合させるために、光導波路の出射光を反射さ
せるミラーが必要になる。
【０００６】図５は従来の光回路の構造を示す断面図で
あり、光導波路１７の出射端面１７１に対向して４５度
の傾角を有する反射ミラー１８がマニュピュレータなど
を用いて光軸の位置調整された後に接着剤などにより基
板１６に固定され、反射面１８１により反射光２０を提
供する。反射ミラー１８によって上部に取り出された反
射光２０は、光ファイバ１９を介して図示しない半導体
検出器などの光学部品に結合される。しかしながら、こ
の処理方法では光軸の位置調整などに手間がかかり低コ
スト化の妨げとなるとともに、温度変動や振動衝撃など
に対して容易に信頼性を確保することが困難である。ま
た、個別部品としての反射ミラー１８を使用することが
必要であるため、これも亦低コスト化の妨げとなってい
るという問題点があった。
あり、光導波路１７の出射端面１７１に対向して４５度
の傾角を有する反射ミラー１８がマニュピュレータなど
を用いて光軸の位置調整された後に接着剤などにより基
板１６に固定され、反射面１８１により反射光２０を提
供する。反射ミラー１８によって上部に取り出された反
射光２０は、光ファイバ１９を介して図示しない半導体
検出器などの光学部品に結合される。しかしながら、こ
の処理方法では光軸の位置調整などに手間がかかり低コ
スト化の妨げとなるとともに、温度変動や振動衝撃など
に対して容易に信頼性を確保することが困難である。ま
た、個別部品としての反射ミラー１８を使用することが
必要であるため、これも亦低コスト化の妨げとなってい
るという問題点があった。
【０００７】本発明の目的は上述した問題点を解決し、
光導波路からの出射光を反射ミラーにより上部に取り出
し、裏面または表面入射型の半導体検出器などの光学部
品に光学的に効率よく結合させる高効率かつ低コストで
しかも温度変動や振動衝撃などに対しても信頼性が極め
て高い光回路とその製造方法を提供することにある。
光導波路からの出射光を反射ミラーにより上部に取り出
し、裏面または表面入射型の半導体検出器などの光学部
品に光学的に効率よく結合させる高効率かつ低コストで
しかも温度変動や振動衝撃などに対しても信頼性が極め
て高い光回路とその製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の光回路は、Ｓｉ
基板上に光導波路が形成され前記光導波路からの出射光
を光軸変換する光回路において、前記光導波路からの出
射光を反射する反射ミラーが、Ｓｉ異方性エッチングに
より形成された反射面に反射膜をコーティングしたＳｉ
部材からなり、かつＳｉ異方性エッチングにより前記Ｓ
ｉ部材からなる反射ミラーと前記Ｓｉ基板のいずれか一
方には凹形状部をまた他方には前記凹形状部と嵌合する
凸形状部を形成し前記反射ミラーと前記Ｓｉ基板とを前
記凹及び凸形状部を介して嵌入固定した構成を有する。
基板上に光導波路が形成され前記光導波路からの出射光
を光軸変換する光回路において、前記光導波路からの出
射光を反射する反射ミラーが、Ｓｉ異方性エッチングに
より形成された反射面に反射膜をコーティングしたＳｉ
部材からなり、かつＳｉ異方性エッチングにより前記Ｓ
ｉ部材からなる反射ミラーと前記Ｓｉ基板のいずれか一
方には凹形状部をまた他方には前記凹形状部と嵌合する
凸形状部を形成し前記反射ミラーと前記Ｓｉ基板とを前
記凹及び凸形状部を介して嵌入固定した構成を有する。
【０００９】また本発明の別な光回路は、基板上に石英
系光導波路が形成され前記石英系光導波路からの出射光
を光軸変換する光回路において、前記石英系光導波路か
らの出射光を反射する反射ミラーが断面を略梯形として
斜め形状に成型された反射面を有し、かつ前記反射面に
は反射膜をコーティングして前記基板上に前記石英系光
導波路を形成する際に用いた石英系部材を用いて固体素
子化して形成された構成を有する。
系光導波路が形成され前記石英系光導波路からの出射光
を光軸変換する光回路において、前記石英系光導波路か
らの出射光を反射する反射ミラーが断面を略梯形として
斜め形状に成型された反射面を有し、かつ前記反射面に
は反射膜をコーティングして前記基板上に前記石英系光
導波路を形成する際に用いた石英系部材を用いて固体素
子化して形成された構成を有する。
【００１０】また本発明の光回路の製造方法は、基板上
に石英系光導波路が形成され前記石英系光導波路からの
出射光を光軸変換する光回路の製造方法において、前記
石英系光導波路からの出射光を反射する反射ミラーが断
面を略梯形として斜め形状に成型された反射面を有し、
かつ前記反射面には反射膜をコーティングして前記基板
上に前記石英系光導波路を形成する際に用いた前記石英
系部材を用いて固体素子化して形成されるとともに前記
反射面を加熱によりリフローすることで形成する工程を
有する。
に石英系光導波路が形成され前記石英系光導波路からの
出射光を光軸変換する光回路の製造方法において、前記
石英系光導波路からの出射光を反射する反射ミラーが断
面を略梯形として斜め形状に成型された反射面を有し、
かつ前記反射面には反射膜をコーティングして前記基板
上に前記石英系光導波路を形成する際に用いた前記石英
系部材を用いて固体素子化して形成されるとともに前記
反射面を加熱によりリフローすることで形成する工程を
有する。
【００１１】
【作用】本発明による光導波路からの出射光を反射ミラ
ーにより上部に取り出し、裏面または表面入射型の半導
体検出器などの光学部品に光学的に効率よく結合させる
高効率な光回路とその製造方法では、一つの発明では、
反射ミラーの母材としてＳｉ材を利用し、Ｓｉ異方性エ
ッチングにより反射面の傾斜角度を高精度に形成し、か
つ傾斜面の平坦性にも優れるものとし、Ｓｉ異方性エッ
チングによりＳｉ材から形成した反射ミラーとＳｉ基板
上とのどちらか一方には凹形状、他方には凸形状を互い
に嵌入可能な形状として形成し、この凹凸形状を介して
反射ミラーがＳｉ基板上に嵌入されている。従って、光
軸の位置調整の必要がないとともに、Ｓｉ材よりなる反
射ミラーはリソグラフィプロセスを用いて大量に生産で
きるため低コスト化することができる。また別の発明で
は、反射ミラーの母材として基板上に形成された石英系
光導波路部材を利用し、リソグラフィプロセスを用いて
位置設定、並びに反射ミラー形状の成型を行なってい
る。
ーにより上部に取り出し、裏面または表面入射型の半導
体検出器などの光学部品に光学的に効率よく結合させる
高効率な光回路とその製造方法では、一つの発明では、
反射ミラーの母材としてＳｉ材を利用し、Ｓｉ異方性エ
ッチングにより反射面の傾斜角度を高精度に形成し、か
つ傾斜面の平坦性にも優れるものとし、Ｓｉ異方性エッ
チングによりＳｉ材から形成した反射ミラーとＳｉ基板
上とのどちらか一方には凹形状、他方には凸形状を互い
に嵌入可能な形状として形成し、この凹凸形状を介して
反射ミラーがＳｉ基板上に嵌入されている。従って、光
軸の位置調整の必要がないとともに、Ｓｉ材よりなる反
射ミラーはリソグラフィプロセスを用いて大量に生産で
きるため低コスト化することができる。また別の発明で
は、反射ミラーの母材として基板上に形成された石英系
光導波路部材を利用し、リソグラフィプロセスを用いて
位置設定、並びに反射ミラー形状の成型を行なってい
る。
【００１２】従って、光軸の位置調整の必要がないとと
もに、大幅な低コスト化が図れる。以上述べたように、
光導波路からの出射光を反射ミラーにより上部に取り出
し、裏面または表面入射型の半導体検出器などの光学部
品に光学的に効率よく結合させる高効率な光回路を低コ
ストで実現できるとともに、温度変動、振動衝撃などに
対しても信頼性が極めて高い光回路が実現できる。ま
た、石英系光導波路と光部品の間に挿入する反射ミラー
として石英系光導波路を形成する際に基板上に堆積した
石英系部材を用いる別の発明によれば、反射ミラーの反
射面を熱による石英系部材のリフローを利用して成型
し、これにより電子デバイスと同様なプロセス工法でＳ
ｉ基板上に反射ミラーを形成することができる。
もに、大幅な低コスト化が図れる。以上述べたように、
光導波路からの出射光を反射ミラーにより上部に取り出
し、裏面または表面入射型の半導体検出器などの光学部
品に光学的に効率よく結合させる高効率な光回路を低コ
ストで実現できるとともに、温度変動、振動衝撃などに
対しても信頼性が極めて高い光回路が実現できる。ま
た、石英系光導波路と光部品の間に挿入する反射ミラー
として石英系光導波路を形成する際に基板上に堆積した
石英系部材を用いる別の発明によれば、反射ミラーの反
射面を熱による石英系部材のリフローを利用して成型
し、これにより電子デバイスと同様なプロセス工法でＳ
ｉ基板上に反射ミラーを形成することができる。
【００１３】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【００１４】図１は本発明の第一の実施例の光回路の構
造を示す側面図である。本第一の実施例は、Ｓｉ部材を
用いたＳｉ基板１と、石英系部材を用いた光導波路２
と、反射ミラー３とを備える。また、光導波路２は、下
層クラッド２１−コア２２−上層クラッド２３の層構造
を有している。反射ミラー３の母材にはＳｉ基板１と同
じＳｉ部材を用いている。Ｓｉは（１１１）面の異方性
エッチングにより反射面３１となるべき傾斜面の傾斜角
度を高精度に、本実施例では約５４．８度に形成でき、
かつ露出した（１１１）面からなる反射面３１となる傾
斜面の平坦性にも優れることが知られている。反射面３
１には光導波路２からの光波を反射する反射部材とし
て、Ａｕ、Ａｌなどをコーティングする。また、反射面
３１の形成と同様にＳｉ部材の異方性エッチングを用い
て反射ミラー３のＳｉ基板１との接合面に凸形状部４を
形成し、Ｓｉ基板１には反射ミラー３を所望の位置に設
置するための凹形状部５を形成する。反射ミラー３をＳ
ｉ基板１に装着する際には、互いに嵌合し合うように形
成した凸形状部４と凹形状部５の両者の接合面に形成さ
れた凹凸を嵌入し合うこととにより行う。従って、反射
ミラー３を装着する際に光軸の位置調整の必要がないた
め低コスト化が得られるとともに、高精度の位置設定が
容易に実現できる。またＳｉ部材よりなる反射ミラー
３、並びに反射ミラー３とＳｉ基板１に形成する凹，凸
形状部４，５はリソグラフィプロセスを用いて大量かつ
容易に生産できるため低コスト化が得られる。また、反
射ミラー３とＳｉ基板１とは、それぞれに形成された傾
斜角度が高精度の凸形状部４、凹形状部５によって嵌合
状態で固定されているため、温度変動、振動衝撃などに
対しても位置変動は全く発生せず信頼性が極めて高い光
回路が得られる。
造を示す側面図である。本第一の実施例は、Ｓｉ部材を
用いたＳｉ基板１と、石英系部材を用いた光導波路２
と、反射ミラー３とを備える。また、光導波路２は、下
層クラッド２１−コア２２−上層クラッド２３の層構造
を有している。反射ミラー３の母材にはＳｉ基板１と同
じＳｉ部材を用いている。Ｓｉは（１１１）面の異方性
エッチングにより反射面３１となるべき傾斜面の傾斜角
度を高精度に、本実施例では約５４．８度に形成でき、
かつ露出した（１１１）面からなる反射面３１となる傾
斜面の平坦性にも優れることが知られている。反射面３
１には光導波路２からの光波を反射する反射部材とし
て、Ａｕ、Ａｌなどをコーティングする。また、反射面
３１の形成と同様にＳｉ部材の異方性エッチングを用い
て反射ミラー３のＳｉ基板１との接合面に凸形状部４を
形成し、Ｓｉ基板１には反射ミラー３を所望の位置に設
置するための凹形状部５を形成する。反射ミラー３をＳ
ｉ基板１に装着する際には、互いに嵌合し合うように形
成した凸形状部４と凹形状部５の両者の接合面に形成さ
れた凹凸を嵌入し合うこととにより行う。従って、反射
ミラー３を装着する際に光軸の位置調整の必要がないた
め低コスト化が得られるとともに、高精度の位置設定が
容易に実現できる。またＳｉ部材よりなる反射ミラー
３、並びに反射ミラー３とＳｉ基板１に形成する凹，凸
形状部４，５はリソグラフィプロセスを用いて大量かつ
容易に生産できるため低コスト化が得られる。また、反
射ミラー３とＳｉ基板１とは、それぞれに形成された傾
斜角度が高精度の凸形状部４、凹形状部５によって嵌合
状態で固定されているため、温度変動、振動衝撃などに
対しても位置変動は全く発生せず信頼性が極めて高い光
回路が得られる。
【００１５】なお、凹形状部４、凸形状部５の形成は、
図１に示すものと逆で、反射ミラー３のＳｉ基板１との
接合面に凹形状部を形成し、Ｓｉ基板１には反射ミラー
３を所望の位置に設置できる位置に凸形状部を形成して
もよい。
図１に示すものと逆で、反射ミラー３のＳｉ基板１との
接合面に凹形状部を形成し、Ｓｉ基板１には反射ミラー
３を所望の位置に設置できる位置に凸形状部を形成して
もよい。
【００１６】図２は、本発明の第二の実施例の光回路の
構造を示す側面図である。本第二の実施例は、Ｓｉ基板
１と、Ｓｉ基板１の上に石英系部材で形成された光導波
路２と、反射ミラー７とを備える。光導波路２は、下層
クラッド２１−コア２２−クラッド２３の層構造を有し
ている。光導波路２の形成のための石英系部材のＳｉ基
板上への堆積にはＣＶＤ法、スパッタリング法、火焔堆
積法などが用いられる。反射ミラー７の母材も光導波路
２を形成する際に基板１に堆積した石英系部材を用いて
いる。反射ミラー７の反射面７１には、光波を反射する
材料として、Ａｕ、Ａｌなどをコーティングする。所望
の傾斜角度を持たせた反射面７１の形成には、リアクテ
ィブイオンビームエッチング（ＲＩＢＥ）法や、イオン
ビームエッチング法などエッチング特性に指向性を有す
るものを利用し、Ｓｉ基板１をエッチングの指向性に対
して傾けることにより反射面７１を形成する。
構造を示す側面図である。本第二の実施例は、Ｓｉ基板
１と、Ｓｉ基板１の上に石英系部材で形成された光導波
路２と、反射ミラー７とを備える。光導波路２は、下層
クラッド２１−コア２２−クラッド２３の層構造を有し
ている。光導波路２の形成のための石英系部材のＳｉ基
板上への堆積にはＣＶＤ法、スパッタリング法、火焔堆
積法などが用いられる。反射ミラー７の母材も光導波路
２を形成する際に基板１に堆積した石英系部材を用いて
いる。反射ミラー７の反射面７１には、光波を反射する
材料として、Ａｕ、Ａｌなどをコーティングする。所望
の傾斜角度を持たせた反射面７１の形成には、リアクテ
ィブイオンビームエッチング（ＲＩＢＥ）法や、イオン
ビームエッチング法などエッチング特性に指向性を有す
るものを利用し、Ｓｉ基板１をエッチングの指向性に対
して傾けることにより反射面７１を形成する。
【００１７】このようにして、反射ミラー７に関しては
光軸の位置調整の必要がないため低コスト化が得られる
とともに、高精度の位置設定が容易に実現できる。また
石英系部材よりなる反射ミラー７は、リソグラフィプロ
セスを用いて大量かつ容易に生産できるため低コスト化
が得られる。また反射ミラー７はＳｉ基板１上に固体素
子として形成されるため、図１に示す第一の実施例にも
まして温度変動、振動衝撃などに対しても位置変動は全
く発生せず信頼性が極めて高い光回路が得られる。
光軸の位置調整の必要がないため低コスト化が得られる
とともに、高精度の位置設定が容易に実現できる。また
石英系部材よりなる反射ミラー７は、リソグラフィプロ
セスを用いて大量かつ容易に生産できるため低コスト化
が得られる。また反射ミラー７はＳｉ基板１上に固体素
子として形成されるため、図１に示す第一の実施例にも
まして温度変動、振動衝撃などに対しても位置変動は全
く発生せず信頼性が極めて高い光回路が得られる。
【００１８】図３は本発明の光回路の製造方法の一実施
例を示す工程図である。図３において、Ｓｉ基板１の上
に形成された光導波路２は、図２と同様に石英系部材か
らなり、下層クラッド２１−コア２２−上層クラッド２
３の層構造を有している。Ｓｉ基板上における石英系部
材の堆積はＣＶＤ法、スパッタリング法、火焔堆積法な
どが用いられる。反射ミラー７の母材としての反射ミラ
ー形成部材７ａには光導波路２を形成する際にＳｉ基板
１上に堆積した石英系部材を用いている（工程ａ）。反
射面７１には、光波を反射する材料として、Ａｕ、Ａｌ
などをコーティングする（工程ｃ）。図２の第二の実施
例と異なるのは、所望の傾斜角度を与えた反射面７１の
形成に石英系部材のリフローを用いていることである
（工程ｂ）。この際、リフロー前形状、リフロー温度、
並びに時間などにより傾斜角度を制御する。但し、図３
に示すように全ての反射面で直線形状を得ることは困難
であり、上面付近、並びに低面付近は若干のだれが生じ
る。リフローは通常８５０℃以上の温度で行われ、この
とき光導波路２の上層クラッド２３の表面はリフローさ
れても光導波路２の特性への影響は少ない。一方、端面
２４はリフローにより垂直性が損なわれる場合があるた
め、反射ミラー形成部材７ａに限定した加熱が望まし
い。このための局所的な加熱を確保するため、例えばＣ
Ｏ2 やＡｒなどの気体レーザ光の照射や、通常のヒータ
を用いて行う。こうして反射ミラー７が形成される。
例を示す工程図である。図３において、Ｓｉ基板１の上
に形成された光導波路２は、図２と同様に石英系部材か
らなり、下層クラッド２１−コア２２−上層クラッド２
３の層構造を有している。Ｓｉ基板上における石英系部
材の堆積はＣＶＤ法、スパッタリング法、火焔堆積法な
どが用いられる。反射ミラー７の母材としての反射ミラ
ー形成部材７ａには光導波路２を形成する際にＳｉ基板
１上に堆積した石英系部材を用いている（工程ａ）。反
射面７１には、光波を反射する材料として、Ａｕ、Ａｌ
などをコーティングする（工程ｃ）。図２の第二の実施
例と異なるのは、所望の傾斜角度を与えた反射面７１の
形成に石英系部材のリフローを用いていることである
（工程ｂ）。この際、リフロー前形状、リフロー温度、
並びに時間などにより傾斜角度を制御する。但し、図３
に示すように全ての反射面で直線形状を得ることは困難
であり、上面付近、並びに低面付近は若干のだれが生じ
る。リフローは通常８５０℃以上の温度で行われ、この
とき光導波路２の上層クラッド２３の表面はリフローさ
れても光導波路２の特性への影響は少ない。一方、端面
２４はリフローにより垂直性が損なわれる場合があるた
め、反射ミラー形成部材７ａに限定した加熱が望まし
い。このための局所的な加熱を確保するため、例えばＣ
Ｏ2 やＡｒなどの気体レーザ光の照射や、通常のヒータ
を用いて行う。こうして反射ミラー７が形成される。
【００１９】このような光回路の製造方法により、反射
ミラー７に関しては光軸の位置調整の必要がないため低
コスト化が得られるとともに、高精度の位置設定が容易
に実現できる。また石英系部材よりなる反射ミラー７
は、リソグラフィプロセスを用いて大量そして容易に生
産できるため低コスト化が得られる。また反射ミラー７
はＳｉ基板１に直に形成されるため、図１の第一の実施
例にもまして温度変動、振動衝撃などに対しても位置変
動は全く発生せず信頼性が極めて高い光回路の製造方法
が確立できる。
ミラー７に関しては光軸の位置調整の必要がないため低
コスト化が得られるとともに、高精度の位置設定が容易
に実現できる。また石英系部材よりなる反射ミラー７
は、リソグラフィプロセスを用いて大量そして容易に生
産できるため低コスト化が得られる。また反射ミラー７
はＳｉ基板１に直に形成されるため、図１の第一の実施
例にもまして温度変動、振動衝撃などに対しても位置変
動は全く発生せず信頼性が極めて高い光回路の製造方法
が確立できる。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、Ｓｉ基板
と同じＳｉ部材をＳｉ異方性エッチングするか、Ｓｉ基
板上に石英系部材で形成した光導波路と同じ階層構成と
してそれぞれ反射面を配設した反射ミラーを形成し、Ｓ
ｉ異方性エッチングの場合はＳｉ基板と反射ミラーに嵌
入可能な凹凸形状を持たせ、階層構成の場合は固体素子
として形成することにより、光導波路からの出射光を反
射ミラーにより上部に取り出し、裏面または表面入射型
の半導体検出器などの光学部品に光学的に効率よく結合
させる高効率な光回路を低コストで実現できるととも
に、温度変動、振動衝撃などに対しても信頼性が極めて
高い光回路が実現できる光回路とその製造方法を実現す
ることができる効果を有する。
と同じＳｉ部材をＳｉ異方性エッチングするか、Ｓｉ基
板上に石英系部材で形成した光導波路と同じ階層構成と
してそれぞれ反射面を配設した反射ミラーを形成し、Ｓ
ｉ異方性エッチングの場合はＳｉ基板と反射ミラーに嵌
入可能な凹凸形状を持たせ、階層構成の場合は固体素子
として形成することにより、光導波路からの出射光を反
射ミラーにより上部に取り出し、裏面または表面入射型
の半導体検出器などの光学部品に光学的に効率よく結合
させる高効率な光回路を低コストで実現できるととも
に、温度変動、振動衝撃などに対しても信頼性が極めて
高い光回路が実現できる光回路とその製造方法を実現す
ることができる効果を有する。
【図１】本発明の第一の実施例の光回路の構造を示す側
面図である。
面図である。
【図２】本発明の第二の実施例の光回路の構造を示す側
面図である。
面図である。
【図３】本発明の光回路の製造方法の一実施例の工程図
である。
である。
【図４】従来の光回路の構造を示す平面図である。
【図５】従来の光回路の構造を示す側面図である。
１ Ｓｉ基板 ２ 光導波路 ３ 反射ミラー ４ 凸形状部 ５ 凹形状部 ６ 反射光 ７ 反射ミラー ８ 反射光 ９ 基板 １０ 光導波路 １１ 光ファイバ １２ 半導体光源 １３ａ，１３ｂ 半導体光検出器 １４ａ，１５ｂ 受信回路電子デバイス １５ 光パワー分岐または光波長機能光回路。
Claims (3)
- 【請求項１】 Ｓｉ基板上に光導波路が形成され前記光
導波路からの出射光を光軸変換する光回路において、前
記光導波路からの出射光を反射する反射ミラーが、Ｓｉ
異方性エッチングにより形成された反射面に反射膜をコ
ーティングしたＳｉ部材からなり、かつＳｉ異方性エッ
チングにより前記Ｓｉ部材からなる反射ミラーと前記Ｓ
ｉ基板のいずれか一方には凹形状部をまた他方には前記
凹形状部と嵌合する凸形状部を形成し前記反射ミラーと
前記Ｓｉ基板とを前記凹及び凸形状部を介して嵌入固定
したことを特徴とする光回路。 - 【請求項２】 基板上に石英系光導波路が形成され前記
石英系光導波路からの出射光を光軸変換する光回路にお
いて、前記石英系光導波路からの出射光を反射する反射
ミラーが断面を略梯形として斜め形状に成型された反射
面を有し、かつ前記反射面には反射膜をコーティングし
て前記基板上に前記石英系光導波路を形成する際に用い
た石英系部材を用いて固体素子化して形成されたことを
特徴とする光回路。 - 【請求項３】 基板上に石英系光導波路が形成され前記
石英系光導波路からの出射光を光軸変換する光回路の製
造方法において、前記石英系光導波路からの出射光を反
射する反射ミラーが断面を略梯形として斜め形状に成型
された反射面を有し、かつ前記反射面には反射膜をコー
ティングして前記基板上に前記石英系光導波路を形成す
る際に用いた前記石英系部材を用いて固体素子化して形
成されるとともに前記反射面を加熱によりリフローする
ことで形成することを特徴とする光回路の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33115893A JPH07191236A (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 光回路とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33115893A JPH07191236A (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 光回路とその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07191236A true JPH07191236A (ja) | 1995-07-28 |
Family
ID=18240527
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33115893A Pending JPH07191236A (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 光回路とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07191236A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11326662A (ja) * | 1998-05-18 | 1999-11-26 | Nec Corp | 光平面回路 |
| JPWO2002073256A1 (ja) * | 2001-02-28 | 2004-07-02 | 日本電気株式会社 | 光学回路素子とその製造方法、アレイ状光学回路素子、それを用いた光学回路装置 |
| US20110052118A1 (en) * | 2008-02-08 | 2011-03-03 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Fabrication Method of Optical Wiring Board and Optical Printed Circuit Board |
| JP2011096349A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-05-12 | Seiko Instruments Inc | ヘッドジンバルアセンブリ |
| JP2012514768A (ja) * | 2009-01-09 | 2012-06-28 | ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル．ピー． | ポイントツーポイント通信用の光学エンジン |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6370805A (ja) * | 1986-09-13 | 1988-03-31 | Fujikura Ltd | 光伝送路の無瞬断切換用コネクタ |
| JPS6370806A (ja) * | 1986-09-13 | 1988-03-31 | Fujikura Ltd | 光伝送路の無瞬断切換用コネクタ及びこれを用いた光伝送路の無瞬断切換方法 |
| JPS63191111A (ja) * | 1987-02-04 | 1988-08-08 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光結合器 |
| JPH0213913A (ja) * | 1988-04-29 | 1990-01-18 | American Teleph & Telegr Co <Att> | 光カップラー |
-
1993
- 1993-12-27 JP JP33115893A patent/JPH07191236A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6370805A (ja) * | 1986-09-13 | 1988-03-31 | Fujikura Ltd | 光伝送路の無瞬断切換用コネクタ |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11326662A (ja) * | 1998-05-18 | 1999-11-26 | Nec Corp | 光平面回路 |
| JPWO2002073256A1 (ja) * | 2001-02-28 | 2004-07-02 | 日本電気株式会社 | 光学回路素子とその製造方法、アレイ状光学回路素子、それを用いた光学回路装置 |
| US20110052118A1 (en) * | 2008-02-08 | 2011-03-03 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Fabrication Method of Optical Wiring Board and Optical Printed Circuit Board |
| US8639067B2 (en) * | 2008-02-08 | 2014-01-28 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Fabrication method of optical wiring board and optical printed circuit board |
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| JP2011096349A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-05-12 | Seiko Instruments Inc | ヘッドジンバルアセンブリ |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19980331 |