JPH08304670A - Optical module and manufacturing method thereof - Google Patents
Optical module and manufacturing method thereofInfo
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- JPH08304670A JPH08304670A JP7107238A JP10723895A JPH08304670A JP H08304670 A JPH08304670 A JP H08304670A JP 7107238 A JP7107238 A JP 7107238A JP 10723895 A JP10723895 A JP 10723895A JP H08304670 A JPH08304670 A JP H08304670A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 位置合わせなしに光導波路を形成できる光モ
ジュールを得ることを目的としている。
【構成】 半導体基板１０に、レーザダイオード１１を
形成し、レーザ共振器端面１３をドライエッチングによ
り形成したのち、第１〜第３の誘電体薄膜１５、１６、
１７を順次形成し、レーザダイオード１１の発光部１２
を目印として、第１〜第３の誘電体薄膜を光導波路形状
に加工する。
【効果】 光に対する損失が小さい誘電体薄膜を用い
て、光軸合わせの調整なしに光導波路が形成できる。
(57) [Summary] [Purpose] The objective is to obtain an optical module that can form an optical waveguide without alignment. A laser diode 11 is formed on a semiconductor substrate 10, an end face 13 of a laser cavity is formed by dry etching, and then first to third dielectric thin films 15, 16 are formed.
17 are sequentially formed, and the light emitting portion 12 of the laser diode 11 is formed.
Are used as marks to process the first to third dielectric thin films into optical waveguide shapes. [Effect] An optical waveguide can be formed without adjusting the optical axis by using a dielectric thin film having a small loss for light.
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、同一基板上に形成さ
れた光部品（レーザダイオード、フォトダイオード、光
変調器等）間の光による接続に用いる光導波路を有する
光モジュール及びその製造方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical module having an optical waveguide used for optical connection between optical components (laser diode, photodiode, optical modulator, etc.) formed on the same substrate, and a method of manufacturing the same. It is a thing.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図７は従来の光モジュールを示す斜視図
である。図において、１はＳｉ等の半導体基板又は誘電
体基板などの基板、２は基板１に取付けられたレーザダ
イオード、３はレーザダイオード２の発光部、４は基板
１に取付けられたフォトダイオード、５はガラスやＳｉ
等の基板で、基板１に固定されている。６は基板５上に
形成された光導波路、７は基板１に取付けられた光ファ
イバである。このような従来の光モジュールにおいて
は、レーザダイオード２の発光部３から出射される光
は、光導波路６を経て光ファイバ７へ入ると共に、光フ
ァイバ７から入射される光は光導波路６を介して、フォ
トダイオード４に入射する。2. Description of the Related Art FIG. 7 is a perspective view showing a conventional optical module. In the figure, 1 is a substrate such as a semiconductor substrate such as Si or a dielectric substrate, 2 is a laser diode attached to the substrate 1, 3 is a light emitting portion of the laser diode 2, 4 is a photodiode attached to the substrate 1, 5 Is glass or Si
And the like are fixed to the substrate 1. 6 is an optical waveguide formed on the substrate 5, and 7 is an optical fiber attached to the substrate 1. In such a conventional optical module, the light emitted from the light emitting portion 3 of the laser diode 2 enters the optical fiber 7 through the optical waveguide 6, and the light incident from the optical fiber 7 passes through the optical waveguide 6. And enters the photodiode 4.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の光
モジュールでは、光を効率よく光導波路６や光ファイバ
７に導くためには、光導波路６とレーザダイオード２や
フォトダイオード４、あるいは光ファイバ７を高い位置
精度で固定する必要がある。しかし、この位置合わせが
難しく、コストがかかるという問題点があった。また、
光導波路６をレーザダイオード２、フォトダイオード４
と同一の基板上で、半導体材料を用いて形成すれば、こ
のような位置合わせは不要となるが、半導体材料を用い
た光導波路の場合、光に対する損失が大きいという問題
点がある。In the conventional optical module as described above, in order to guide light efficiently to the optical waveguide 6 or the optical fiber 7, the optical waveguide 6 and the laser diode 2 or the photodiode 4 or the optical waveguide 6 can be used. It is necessary to fix the fiber 7 with high positional accuracy. However, there is a problem that this alignment is difficult and costly. Also,
The optical waveguide 6 is connected to the laser diode 2 and the photodiode 4.
If the semiconductor substrate is used to form the semiconductor material on the same substrate as described above, such alignment is unnecessary, but the optical waveguide using the semiconductor material has a problem of large loss to light.
【０００４】この発明は、上述のような課題を解決する
ためになされたもので、第一の目的は、光に対する損失
が小さい誘電体薄膜導波路を用いて、位置合わせなしに
形成される光導波路を有する光モジュールを得るもので
ある。また、第二の目的は、同一基板上にレーザダイオ
ードとフォトダイオードを任意に集積化する光モジュー
ルを得るものである。さらに、第三の目的は、光波長フ
ィルタを組み込んだ光モジュールを得るものである。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and a first object thereof is to provide an optical waveguide which is formed without alignment by using a dielectric thin film waveguide having a small loss for light. An optical module having a waveguide is obtained. The second purpose is to obtain an optical module in which a laser diode and a photodiode are arbitrarily integrated on the same substrate. Furthermore, the third object is to obtain an optical module incorporating an optical wavelength filter.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】この発明に係わる光モジ
ュールにおいては、半導体基板に形成されたレーザダイ
オードの発光部に整列するように誘電体光導波路を半導
体基板に形成したものである。また、半導体基板に形成
されたレーザダイオードの発光部とフォトダイオード
に、それぞれ整列するように誘電体光導波路を半導体基
板に形成したものである。また、誘電体光導波路は、レ
ーザダイオードの発光部と高さ方向が整列される厚さに
形成されているものである。In the optical module according to the present invention, the dielectric optical waveguide is formed on the semiconductor substrate so as to be aligned with the light emitting portion of the laser diode formed on the semiconductor substrate. Further, a dielectric optical waveguide is formed on the semiconductor substrate so as to be aligned with the light emitting portion of the laser diode and the photodiode formed on the semiconductor substrate. The dielectric optical waveguide is formed to have a thickness aligned with the light emitting portion of the laser diode in the height direction.
【０００６】さらに、誘電体光導波路は、第一、第二、
第三の順に積層された少なくとも三層の誘電体層を有
し、第二の誘電体層が、他の層の誘電体層より屈折率を
大としたものである。また、誘電体光導波路は、酸化シ
リコン−酸化チタン−酸化シリコンの順に積層された三
層の誘電体とするものである。また、誘電体光導波路
は、酸化シリコンの三層の誘電体とするものである。加
えて、誘電体光導波路の第二の誘電体層には、回折格子
が形成されているものである。Further, the dielectric optical waveguide includes the first, second,
It has at least three dielectric layers laminated in the third order, and the second dielectric layer has a larger refractive index than the dielectric layers of the other layers. The dielectric optical waveguide is a three-layer dielectric in which silicon oxide-titanium oxide-silicon oxide is laminated in this order. Further, the dielectric optical waveguide is a three-layer dielectric of silicon oxide. In addition, a diffraction grating is formed on the second dielectric layer of the dielectric optical waveguide.
【０００７】また、誘電体光導波路の延長線上の基板端
面に、光ファイバーを配置するためのＶ型溝が設けられ
ているものである。さらにまた、この発明に係わる光モ
ジュールの製造方法においては、半導体基板に、発光部
を有するレーザ共振器端面を設けたレーザダイオードを
形成する工程と、このレーザダイオードの上面及びレー
ザ共振器端面を除き、半導体基板上に誘電体層を形成す
る工程と、レーザダイオードの発光部に整列するように
誘電体層を加工して光導波路を形成する工程を含むもの
である。また、半導体基板に、発光部を有するレーザ共
振器端面を設けたレーザダイオードを形成する工程と、
このレーザダイオードの上面及びレーザ共振器端面を除
き、半導体基板上に誘電体層を形成する工程と、レーザ
ダイオードの発光部に整列するように、光導波路及びＶ
型溝のパターンを形成する工程と、誘電体層をエッチン
グすることにより光導波路を形成する工程と、半導体基
板をエッチングすることによりＶ型溝を形成する工程を
含むものである。In addition, a V-shaped groove for arranging an optical fiber is provided on the end face of the substrate on the extension line of the dielectric optical waveguide. Furthermore, in the method of manufacturing an optical module according to the present invention, a step of forming a laser diode having a laser resonator end face having a light emitting portion on a semiconductor substrate, and excluding the upper surface of the laser diode and the laser resonator end face. A step of forming a dielectric layer on a semiconductor substrate and a step of processing the dielectric layer so as to be aligned with the light emitting portion of the laser diode to form an optical waveguide. Further, a step of forming a laser diode having a laser resonator end face having a light emitting portion on the semiconductor substrate,
Except for the upper surface of the laser diode and the end face of the laser resonator, a step of forming a dielectric layer on the semiconductor substrate and an optical waveguide and a V
It includes a step of forming a pattern of the groove, a step of forming an optical waveguide by etching the dielectric layer, and a step of forming a V-shaped groove by etching the semiconductor substrate.
【０００８】[0008]
【作用】上記のように構成された光モジュール及びその
製造方法においては、レーザダイオードの発光部を目印
にして誘電体光導波路を位置決めし、レーザダイオード
の発光部に整列するように誘電体光導波路を半導体基板
に形成する。また、レーザダイオードの発光部とフォト
ダイオードを目印にして誘電体光導波路を位置決めし、
レーザダイオードの発光部とフォトダイオードに、それ
ぞれ整列するように誘電体光導波路を半導体基板に形成
する。また、誘電体光導波路は、レーザダイオードの発
光部と高さ方向が整列される厚さに形成され、厚さによ
って高さ方向の整列を行う。In the optical module and the method of manufacturing the same constructed as described above, the dielectric optical waveguide is positioned with the light emitting portion of the laser diode as a mark, and is aligned with the light emitting portion of the laser diode. Are formed on a semiconductor substrate. In addition, the dielectric optical waveguide is positioned by using the light emitting portion of the laser diode and the photodiode as marks,
A dielectric optical waveguide is formed on a semiconductor substrate so as to be aligned with the light emitting portion of the laser diode and the photodiode. Further, the dielectric optical waveguide is formed to have a thickness aligned with the light emitting portion of the laser diode in the height direction, and is aligned in the height direction according to the thickness.
【０００９】さらに、誘電体光導波路は、第一、第二、
第三の誘電体層を有し、第二の誘電体層が、他の層の誘
電体層より屈折率を大として、形成されている。加え
て、誘電体光導波路の第二の誘電体層には、回折格子が
形成され、波長選択性をもたせている。また、誘電体光
導波路の延長線上の基板端面に、光ファイバーを配置す
るためのＶ型溝が設けられ、レーザダイオードの発光部
を目印にして誘電体光導波路と同様に位置決めすること
ができる。Further, the dielectric optical waveguide includes the first, second,
A third dielectric layer is formed, and a second dielectric layer is formed so as to have a refractive index higher than those of the other dielectric layers. In addition, a diffraction grating is formed on the second dielectric layer of the dielectric optical waveguide to provide wavelength selectivity. Further, a V-shaped groove for arranging an optical fiber is provided on the end surface of the substrate on the extension line of the dielectric optical waveguide, and the laser diode can be positioned similarly to the dielectric optical waveguide by using the light emitting portion of the laser as a mark.
【００１０】さらにまた、この発明に係わる光モジュー
ルの製造方法においては、半導体基板に、発光部を有す
るレーザ共振器端面を設けたレーザダイオードを形成す
る工程と、このレーザダイオードの上面及びレーザ共振
器端面を除き、半導体基板上に誘電体層を形成する工程
と、レーザダイオードの発光部に整列するように誘電体
層を加工して光導波路を形成する工程を含み、レーザダ
イオードの発光部を目印にして誘電体光導波路を形成す
る。また、半導体基板に、発光部を有するレーザ共振器
端面を設けたレーザダイオードを形成する工程と、この
レーザダイオードの上面及びレーザ共振器端面を除き、
半導体基板上に誘電体層を形成する工程と、レーザダイ
オードの発光部に整列するように、光導波路及びＶ型溝
のパターンを形成する工程と、誘電体層をエッチングす
ることにより光導波路を形成する工程と、半導体基板を
エッチングすることによりＶ型溝を形成する工程を含
み、レーザダイオードの発光部を目印にして光導波路及
びＶ型溝のパターンを形成する。Furthermore, in the method of manufacturing an optical module according to the present invention, a step of forming a laser diode having a laser resonator end face having a light emitting portion on a semiconductor substrate, and the upper surface of the laser diode and the laser resonator. The process includes forming a dielectric layer on the semiconductor substrate except for the end face, and processing the dielectric layer so as to align with the light emitting portion of the laser diode to form an optical waveguide. Then, a dielectric optical waveguide is formed. In addition, a step of forming a laser diode provided with a laser resonator end face having a light emitting portion on a semiconductor substrate, and excluding the upper surface of the laser diode and the laser resonator end face,
A step of forming a dielectric layer on a semiconductor substrate; a step of forming a pattern of an optical waveguide and a V-shaped groove so as to be aligned with a light emitting portion of a laser diode; and an optical waveguide formed by etching the dielectric layer. And a step of forming a V-shaped groove by etching the semiconductor substrate, and the pattern of the optical waveguide and the V-shaped groove is formed with the light emitting portion of the laser diode as a mark.
【００１１】[0011]
実施例１．図１〜図３は、この発明の実施例１による誘
電体光導波路の作成過程を示す斜視図であり、図１はレ
ーザ共振器端面形成後を示し、図２は誘電体薄膜形成後
を示し、図３は光導波路形状形成後を示す完成図であ
る。図において、６は上記従来装置と同様のものであ
り、その説明を省略する。１０は共通の半導体基板、１
１は半導体基板１０上に活性層が埋め込まれて形成され
た埋め込み型半導体レーザダイオード、１２はこの埋め
込み型半導体レーザダイオード１１の活性層からなる発
光部、１３はレーザ共振器端面である。１４はフォトレ
ジスト、１５、１６、１７はそれぞれＳｉＯ2 、ＴｉＯ
2 等からなる第１、第２、第３の誘電体薄膜である。こ
のような光導波路の形成方法においては、図１のよう
に、半導体基板上に活性層が埋め込まれた埋め込み型半
導体レーザダイオード１１を形成し、ドライエッチング
技術を用いて、レーザ共振器端面１３を形成する。Example 1. 1 to 3 are perspective views showing a process of producing a dielectric optical waveguide according to a first embodiment of the present invention, FIG. 1 shows a state after a laser resonator end face is formed, and FIG. 2 shows a state after forming a dielectric thin film. 3 is a completed view showing the state after the optical waveguide shape is formed. In the figure, 6 is the same as the above-mentioned conventional device, and the description thereof is omitted. 10 is a common semiconductor substrate, 1
Reference numeral 1 denotes an embedded semiconductor laser diode formed by embedding an active layer on a semiconductor substrate 10, reference numeral 12 denotes a light emitting portion formed of the active layer of the embedded semiconductor laser diode 11, and reference numeral 13 denotes a laser resonator end face. 14 is a photoresist, and 15, 16 and 17 are SiO 2 and TiO, respectively.
The first, second, and third dielectric thin films are composed of 2 and the like. In such a method for forming an optical waveguide, as shown in FIG. 1, an embedded semiconductor laser diode 11 having an active layer embedded on a semiconductor substrate is formed, and a laser cavity end face 13 is formed on the laser cavity end face 13 by using a dry etching technique. Form.
【００１２】次に図２のように、レーザ共振器端面１３
及び半導体レーザダイオード１１上面を、フォトレジス
ト１４で保護し、その上から第１の誘電体薄膜１５、第
２の誘電体薄膜１６、第３の誘電体薄膜１７を形成す
る。図３のように、発光部１２の位置を目印として、第
１〜第３の誘電体薄膜１５、１６、１７を任意の導波路
形状に加工する。第１〜第３の誘電体薄膜１５、１６、
１７は、ＳｉＯ2 、ＴｉＯ2 等を電子ビーム蒸着、ある
いはスパッタリング法により形成する。このとき第２の
誘電体薄膜１６は、第１及び第３の誘電体薄膜１５、１
７よりも、屈折率の高いもので構成する。例えば、第１
及び第３の誘電体薄膜１５、１７にＳｉＯ2 （屈折率
１．４６）、第２の誘電体薄膜１６にＴｉＯ2 （屈折率
２．２）を用いたとき、基本モードのみを伝搬させるた
め、第２の誘電体薄膜１６の膜厚は０．２μｍ以下に設
定する必要がある。また、第１〜第３の誘電体薄膜１
５、１６、１７ともＳｉＯX を用い、蒸着方法を変える
ことにより、第２の誘電体薄膜１６のみ屈折率を大きく
できる。高真空中で早く蒸着すると屈折率は大きくな
り、低真空中でゆっくり蒸着すると屈折率は小さくなる
ため、任意の値に設定可能である。この場合、例えば、
第２の誘電体薄膜１６の屈折率を、第１及び第３の誘電
体薄膜１５、１７の屈折率より５％大きくする場合は、
第２の誘電体薄膜１６の厚さを１μｍ以下に設定する必
要がある。Next, as shown in FIG. 2, the laser cavity end face 13 is formed.
The upper surface of the semiconductor laser diode 11 is protected by the photoresist 14, and the first dielectric thin film 15, the second dielectric thin film 16, and the third dielectric thin film 17 are formed on the photoresist 14. As shown in FIG. 3, the first to third dielectric thin films 15, 16 and 17 are processed into arbitrary waveguide shapes by using the position of the light emitting unit 12 as a mark. The first to third dielectric thin films 15, 16,
17 is formed of SiO 2 , TiO 2 or the like by electron beam evaporation or sputtering. At this time, the second dielectric thin film 16 has the first and third dielectric thin films 15, 1
The refractive index is higher than that of No. 7. For example, the first
In order to propagate only the fundamental mode when SiO 2 (refractive index 1.46) is used for the third dielectric thin films 15 and 17 and TiO 2 (refractive index 2.2) is used for the second dielectric thin film 16. The film thickness of the second dielectric thin film 16 must be set to 0.2 μm or less. Also, the first to third dielectric thin films 1
By using SiO X for 5, 16, and 17 and changing the vapor deposition method, the refractive index of only the second dielectric thin film 16 can be increased. It can be set to an arbitrary value, because rapid vapor deposition in a high vacuum increases the refractive index, and slow vapor deposition in a low vacuum decreases the refractive index. In this case, for example,
When the refractive index of the second dielectric thin film 16 is set to be 5% larger than the refractive index of the first and third dielectric thin films 15 and 17,
It is necessary to set the thickness of the second dielectric thin film 16 to 1 μm or less.
【００１３】このとき発光部１２と第２の誘電体薄膜１
６の高さを調整する必要がある。この方法によると、発
光部１２と第２の誘電体薄膜１６の高さは、誘電体薄膜
の膜厚で調整でき、発光部１２の位置と合わせて光導波
路６を形成するため、光軸合わせの調整なしに光導波路
６を形成することができる。また、光導波路６を誘電体
薄膜で形成したので、低損失化の効果もある。At this time, the light emitting portion 12 and the second dielectric thin film 1
It is necessary to adjust the height of 6. According to this method, the heights of the light emitting section 12 and the second dielectric thin film 16 can be adjusted by the film thickness of the dielectric thin film, and the optical waveguide 6 is formed in alignment with the position of the light emitting section 12. The optical waveguide 6 can be formed without any adjustment. Further, since the optical waveguide 6 is formed of a dielectric thin film, there is also an effect of reducing loss.
【００１４】実施例２．図４はこの発明の実施例２によ
る光モジュールを示す斜視図である。実施例１におい
て、第一〜第三の誘電体薄膜１５、１６、１７を加工す
るパターニング工程と同時に、光ファイバ７を固定する
溝１８のパターンを形成し、半導体基板１０をエッチン
グし、溝１８を形成する工程を追加した。溝１８を発光
部１２に合わせて、第１〜第３の誘電体薄膜１５、１
６、１７を加工するのと同時に形成できるため、光ファ
イバ７の位置を調整する必要がなく、組立が容易にな
る。Example 2. FIG. 4 is a perspective view showing an optical module according to Embodiment 2 of the present invention. In Example 1, simultaneously with the patterning step of processing the first to third dielectric thin films 15, 16 and 17, the pattern of the groove 18 for fixing the optical fiber 7 is formed, the semiconductor substrate 10 is etched, and the groove 18 is formed. Was added. Aligning the groove 18 with the light emitting portion 12, the first to third dielectric thin films 15 and 1
Since it is possible to form 6 and 17 at the same time as processing, it is not necessary to adjust the position of the optical fiber 7, and the assembly becomes easy.
【００１５】実施例３．図５はこの発明の実施例３によ
る光モジュールを示す斜視図である。実施例１におい
て、第２の誘電体薄膜１６に回折格子１９を形成し、波
長選択性を持たせる機能を付加している。光軸合わせの
調整が不要で、光波長フィルタを組み込むことが可能に
なる。Example 3. FIG. 5 is a perspective view showing an optical module according to Embodiment 3 of the present invention. In the first embodiment, the diffraction grating 19 is formed on the second dielectric thin film 16 to add the function of providing wavelength selectivity. The adjustment of the optical axis alignment is unnecessary, and the optical wavelength filter can be incorporated.
【００１６】実施例４．図６はこの発明の実施例４によ
る光モジュールを示す斜視図である。同一半導体基板１
０上に、レーザダイオード１１とフォトダイオード２０
を集積化し、これらを光導波路６で任意に結ぶようにし
ている。光軸合わせの調整が不要で、同一基板上に形成
したレーザダイオード１１、フォトダイオード２０を任
意に集積化することが可能になる。Example 4. 6 is a perspective view showing an optical module according to Embodiment 4 of the present invention. Same semiconductor substrate 1
On the laser diode 11 and the photodiode 20.
Are integrated and these are arbitrarily connected by the optical waveguide 6. It is not necessary to adjust the optical axis alignment, and the laser diode 11 and the photodiode 20 formed on the same substrate can be arbitrarily integrated.
【００１７】[0017]
【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に示すような効果を奏する。半導体
基板に形成されたレーザダイオードの発光部を目印にし
て誘電体光導波路を位置決めするので、レーザダイオー
ドと誘電体光導波路との光軸合わせの調整を不要にする
ことができる。また、半導体基板に形成されたレーザダ
イオードの発光部とフォトダイオードを目印にして誘電
体光導波路を位置決めするので、レーザダイオード、フ
ォトダイオードと誘電体光導波路との光軸合わせの調整
を不要にすることができ、同一基板上にレーザダイオー
ド、フォトダイオードを任意に集積化することができ
る。また、誘電体光導波路は、レーザダイオードの発光
部と高さ方向が整列される厚さに形成され、厚さによっ
て高さ方向の整列を行い、レーザダイオードと誘電体光
導波路との光軸合わせの調整を不要にすることができ
る。Since the present invention is constructed as described above, it has the following effects. Since the dielectric optical waveguide is positioned with the light emitting portion of the laser diode formed on the semiconductor substrate as a mark, it is not necessary to adjust the optical axis alignment between the laser diode and the dielectric optical waveguide. Further, since the dielectric optical waveguide is positioned by using the light emitting portion of the laser diode formed on the semiconductor substrate and the photodiode as a mark, it is not necessary to adjust the optical axes of the laser diode and the photodiode and the dielectric optical waveguide. The laser diode and the photodiode can be arbitrarily integrated on the same substrate. Further, the dielectric optical waveguide is formed to have a thickness that is aligned with the light emitting portion of the laser diode in the height direction, and is aligned in the height direction according to the thickness to align the optical axes of the laser diode and the dielectric optical waveguide. Can be eliminated.
【００１８】さらに、誘電体光導波路は、第一、第二、
第三の誘電体層を有し、第二の誘電体層が、他の層の誘
電体層より屈折率を大として、形成されているので、光
に対して低損失なものにすることができる。加えて、誘
電体光導波路の第二の誘電体層には、回折格子が形成さ
れ、波長選択性をもたせているので、レーザダイオード
と誘電体光導波路との光軸合わせの調整を不要にして、
光波長フィルタを組み込むことができる。また、誘電体
光導波路の延長線上の基板端面に、光ファイバーを配置
するためのＶ型溝が設けられ、レーザダイオードの発光
部を目印にして誘電体光導波路と同様に位置決めするの
で、誘電体光導波路と光ファイバーの位置調整を不要に
して、組立を容易にしている。Further, the dielectric optical waveguide includes the first, second,
Since the second dielectric layer has the third dielectric layer and the second dielectric layer has a larger refractive index than the dielectric layers of the other layers, it is possible to reduce the loss of light. it can. In addition, since a diffraction grating is formed in the second dielectric layer of the dielectric optical waveguide to provide wavelength selectivity, it is not necessary to adjust the optical axes of the laser diode and the dielectric optical waveguide. ,
Optical wavelength filters can be incorporated. In addition, a V-shaped groove for arranging an optical fiber is provided on the end surface of the substrate on the extension line of the dielectric optical waveguide, and the V-shaped groove is positioned similarly to the dielectric optical waveguide by using the light emitting portion of the laser diode as a mark. It eliminates the need to adjust the positions of the waveguide and optical fiber and facilitates assembly.
【００１９】さらにまた、この発明に係わる光モジュー
ルの製造方法においては、半導体基板に、発光部を有す
るレーザ共振器端面を設けたレーザダイオードを形成す
る工程と、このレーザダイオードの上面及びレーザ共振
器端面を除き、半導体基板上に誘電体層を形成する工程
と、レーザダイオードの発光部に整列するように誘電体
層を加工して光導波路を形成する工程を含み、レーザダ
イオードの発光部を目印にして誘電体光導波路を形成す
るので、レーザダイオードと誘電体光導波路との光軸合
わせの調整を不要にすることができる。また、半導体基
板に、発光部を有するレーザ共振器端面を設けたレーザ
ダイオードを形成する工程と、このレーザダイオードの
上面及びレーザ共振器端面を除き、半導体基板上に誘電
体層を形成する工程と、レーザダイオードの発光部に整
列するように、光導波路及びＶ型溝のパターンを形成す
る工程と、誘電体層をエッチングすることにより光導波
路を形成する工程と、半導体基板をエッチングすること
によりＶ型溝を形成する工程を含み、レーザダイオード
の発光部を目印にして光導波路及びＶ型溝のパターンを
形成するので、レーザダイオードと誘電体光導波路及び
誘電体光導波路と光ファイバーとの光軸合わせの調整を
不要にすることができる。Furthermore, in the method of manufacturing an optical module according to the present invention, a step of forming a laser diode having a laser resonator end face having a light emitting portion on a semiconductor substrate, and the upper surface of the laser diode and the laser resonator. The process includes forming a dielectric layer on the semiconductor substrate except for the end face, and processing the dielectric layer so as to align with the light emitting portion of the laser diode to form an optical waveguide. Since the dielectric optical waveguide is formed as described above, it is not necessary to adjust the optical axes of the laser diode and the dielectric optical waveguide. In addition, a step of forming a laser diode having a laser resonator end surface having a light emitting portion on a semiconductor substrate, and a step of forming a dielectric layer on the semiconductor substrate except for the upper surface of the laser diode and the laser resonator end surface. , A step of forming a pattern of an optical waveguide and a V-shaped groove so as to be aligned with a light emitting portion of a laser diode, a step of forming an optical waveguide by etching a dielectric layer, and a step of etching a semiconductor substrate to V Since the pattern of the optical waveguide and the V-shaped groove is formed by using the light emitting portion of the laser diode as a mark, including the step of forming the groove, the optical axes of the laser diode and the dielectric optical waveguide and the dielectric optical waveguide and the optical fiber are aligned. Can be eliminated.
【図１】 この発明の実施例１による誘電体光導波路の
作成過程を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a process of producing a dielectric optical waveguide according to a first embodiment of the present invention.
【図２】 この発明の実施例１による誘電体光導波路の
作成過程を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a process of making a dielectric optical waveguide according to the first embodiment of the present invention.
【図３】 この発明の実施例１による誘電体光導波路の
作成過程を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a process of making a dielectric optical waveguide according to the first embodiment of the present invention.
【図４】 この発明の実施例２による光モジュールを示
す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing an optical module according to a second embodiment of the present invention.
【図５】 この発明の実施例３による光モジュールを示
す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing an optical module according to Embodiment 3 of the present invention.
【図６】 この発明の実施例４による光モジュールを示
す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing an optical module according to Embodiment 4 of the present invention.
【図７】 従来の光モジュールを示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing a conventional optical module.
【符号の説明】 ６ 光導波路、７ 光ファイバ、１０ 半導体基板、１
１ レーザダイオード、１２ 発光部、１３ レーザ共
振器端面、１５，１６，１７ 誘電体薄膜、１８ 溝、
１９ 回折格子、２０ フォトダイオード[Explanation of reference numerals] 6 optical waveguide, 7 optical fiber, 10 semiconductor substrate, 1
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 laser diode, 12 light emitting part, 13 laser cavity end face, 15, 16, 17 dielectric thin film, 18 groove,
19 diffraction grating, 20 photodiode
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 31/02 Ｄ ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display area H01L 31/02 D
Claims (10)
た発光部を有するレーザダイオード、このレーザダイオ
ードの発光部に整列するように上記半導体基板に形成さ
れた誘電体光導波路を備えたことを特徴とする光モジュ
ール。1. A semiconductor substrate, a laser diode having a light emitting portion formed on the semiconductor substrate, and a dielectric optical waveguide formed on the semiconductor substrate so as to be aligned with the light emitting portion of the laser diode. Optical module.
た発光部を有するレーザダイオード、上記半導体基板に
形成されたフォトダイオード、上記レーザダイオードの
発光部及び上記フォトダイオードにそれぞれ整列するよ
うに上記半導体基板に形成された誘電体光導波路を備え
たことを特徴とする光モジュール。2. A semiconductor substrate, a laser diode having a light emitting portion formed on the semiconductor substrate, a photodiode formed on the semiconductor substrate, the light emitting portion of the laser diode and the semiconductor so as to be aligned with the photodiode, respectively. An optical module comprising a dielectric optical waveguide formed on a substrate.
発光部と高さ方向が整列される厚さに形成されているこ
とを特徴とする請求項１又は請求項２記載の光モジュー
ル。3. The optical module according to claim 1, wherein the dielectric optical waveguide is formed to have a thickness aligned with a light emitting portion of the laser diode in a height direction.
順に積層された少なくとも三層の誘電体層を有し、第二
の誘電体層が、他の層の誘電体層より屈折率が大である
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一
項記載の光モジュール。4. The dielectric optical waveguide has at least three dielectric layers laminated in the order of first, second, and third, and the second dielectric layer is a dielectric layer of another layer. The optical module according to any one of claims 1 to 3, which has a higher refractive index.
チタン−酸化シリコンの順に積層された三層の誘電体で
あることを特徴とする請求項４記載の光モジュール。5. The optical module according to claim 4, wherein the dielectric optical waveguide is a three-layer dielectric in which silicon oxide-titanium oxide-silicon oxide are laminated in this order.
の誘電体であることを特徴とする請求項４記載の光モジ
ュール。6. The optical module according to claim 4, wherein the dielectric optical waveguide is a three-layer dielectric of silicon oxide.
回折格子が形成されていることを特徴とする請求項４な
いし請求項６のいずれか一項記載の光モジュール。7. The second dielectric layer of the dielectric optical waveguide comprises:
The optical module according to any one of claims 4 to 6, wherein a diffraction grating is formed.
に、光ファイバーを配置するためのＶ型溝が設けられて
いることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれ
か一項記載の光モジュール。8. The V-shaped groove for arranging an optical fiber is provided on an end face of the substrate on the extension line of the dielectric optical waveguide, as claimed in any one of claims 1 to 7. Optical module.
振器端面を設けたレーザダイオードを形成する工程、こ
のレーザダイオードの上面及びレーザ共振器端面を除
き、半導体基板上に誘電体層を形成する工程、上記レー
ザダイオードの発光部に整列するように上記誘電体層を
加工して光導波路を形成する工程を含むことを特徴とす
る光モジュールの製造方法。9. A step of forming a laser diode in which a laser resonator end face having a light emitting portion is provided on a semiconductor substrate, and a dielectric layer is formed on the semiconductor substrate except the upper surface of the laser diode and the laser resonator end face. A method of manufacturing an optical module, comprising: a step of processing the dielectric layer so as to be aligned with a light emitting portion of the laser diode to form an optical waveguide.
共振器端面を設けたレーザダイオードを形成する工程、
このレーザダイオードの上面及びレーザ共振器端面を除
き、半導体基板上に誘電体層を形成する工程、上記レー
ザダイオードの発光部に整列するように、光導波路及び
Ｖ型溝のパターンを形成する工程、上記誘電体層をエッ
チングすることにより光導波路を形成する工程、上記半
導体基板をエッチングすることによりＶ型溝を形成する
工程を含むことを特徴とする光モジュールの製造方法。10. A step of forming a laser diode having a laser resonator end face having a light emitting portion on a semiconductor substrate,
A step of forming a dielectric layer on the semiconductor substrate except the upper surface of the laser diode and the end surface of the laser resonator; a step of forming a pattern of an optical waveguide and a V-shaped groove so as to be aligned with the light emitting portion of the laser diode; An optical module manufacturing method comprising: a step of forming an optical waveguide by etching the dielectric layer; and a step of forming a V-shaped groove by etching the semiconductor substrate.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7107238A JPH08304670A (en) | 1995-05-01 | 1995-05-01 | Optical module and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7107238A JPH08304670A (en) | 1995-05-01 | 1995-05-01 | Optical module and manufacturing method thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08304670A true JPH08304670A (en) | 1996-11-22 |
Family
ID=14453992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7107238A Pending JPH08304670A (en) | 1995-05-01 | 1995-05-01 | Optical module and manufacturing method thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08304670A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6507358B1 (en) | 1997-06-02 | 2003-01-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Multi-lens image pickup apparatus |
| JP2006189483A (en) * | 2004-12-28 | 2006-07-20 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | Optical waveguide forming substrate and its manufacturing method |
| JP2010267642A (en) * | 2009-05-12 | 2010-11-25 | Seiko Epson Corp | Light emitting device |
| JP2017073546A (en) * | 2015-10-08 | 2017-04-13 | 三星電子株式会社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | Side-emitting laser light source and 3D image acquisition apparatus including the same |
-
1995
- 1995-05-01 JP JP7107238A patent/JPH08304670A/en active Pending
Cited By (4)
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| US6507358B1 (en) | 1997-06-02 | 2003-01-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Multi-lens image pickup apparatus |
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