JPH0875950A - Method for coupling optical fiber array and lens array, optical fiber holding member, and optical transceiver module - Google Patents
Method for coupling optical fiber array and lens array, optical fiber holding member, and optical transceiver moduleInfo
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 小型化に有効で生産性の良いレンズアレイと
ファイバ保持部材の結合方法を提供する。
【構成】 レンズアレイ１０と光ファイバアレイ２０と
の結合方法で、光ファイバ保持部材２３1，２３2上には
光ファイバ固定溝２３ａ1，２３ｂ1とレンズ位置決め溝
２３ａ2，２３ｂ2とが一体に形成されている。光ファイ
バ保持部材２３1，２３2のＶ溝２３ａ1，２３ｂ1により
光ファイバ２１を挟持、固定し、Ｖ溝２３ａ2，２３ｂ2
によって形成される開口部にレンズアレイ１０のレンズ
１１を接触させて位置決めをし、その後、接着剤等によ
り固定する。
(57) [Summary] [Object] To provide a method of coupling a lens array and a fiber holding member, which is effective for miniaturization and has high productivity. [Structure] Optical fiber fixing grooves 23a 1 and 23b 1 and lens positioning grooves 23a 2 and 23b 2 are integrally formed on optical fiber holding members 23 1 and 23 2 by a method of coupling lens array 10 and optical fiber array 20. Is formed in. The optical fibers 21 are sandwiched and fixed by the V grooves 23a 1 and 23b 1 of the optical fiber holding members 23 1 and 23 2 , and the V grooves 23a 2 and 23b 2 are fixed.
The lens 11 of the lens array 10 is brought into contact with the opening formed by the above for positioning, and then fixed by an adhesive or the like.
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、光通信、光情報処理、
光インターコネクションなどに使用する光モジュール、
より詳細には、光ファイバアレイとレンズアレイの結合
方法、該結合方法に使用して好適な光ファイバ保持部
材、更には、光素子アレイと光ファイバアレイとレンズ
アレイとを一体的に組み合わせた光送受信モジュールに
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to optical communication, optical information processing,
Optical module used for optical interconnection, etc.
More specifically, a method of coupling an optical fiber array and a lens array, an optical fiber holding member suitable for use in the coupling method, and an optical device in which an optical element array, an optical fiber array, and a lens array are integrally combined. Regarding the transceiver module.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図５は、従来の光ファイバアレイとレン
ズアレイの結合方法の一例を説明するための図で、図
中、４０は光ファイバ、５０は光ファイバ保持部材、６
０はレンズアレイで、周知のように、光ファイバ保持部
材５０には複数本の光ファイバ４０が所定の間隔（ピッ
チ）をもって固定され、光ファイバアレイを構成してい
る。ファイバ保持部材５０の出射端面５１上のファイバ
配列線の延長線上の両端の光ファイバ出光部５３からフ
ァイバ配列ピッチＰに等しい位置に、それぞれ十字マー
ク５２を刻印し、それぞれの十字マーク５２に対応し
て、レンズアレイ６０にダミーレンズ６２（６１はレン
ズ）を配列し、レンズアレイ６０とファイバ保持部材の
出射端面５１との間に所定の厚さのスペーサ７０を介し
て組み合わせ、顕微鏡８０でダミーレンズ６２を通して
十字マーク５２を観察し、十字マーク５２の中心とダミ
ーレンズ６２の中心とが一致するように、レンズアレイ
６０を移動調整した後、光ファイバ保持部材５０とレン
ズアレイ６０とを固定するものである。2. Description of the Related Art FIG. 5 is a diagram for explaining an example of a conventional method of coupling an optical fiber array and a lens array, in which 40 is an optical fiber, 50 is an optical fiber holding member, and 6
Reference numeral 0 denotes a lens array, and as is well known, a plurality of optical fibers 40 are fixed to the optical fiber holding member 50 at a predetermined interval (pitch) to form an optical fiber array. Cross marks 52 are engraved at positions equal to the fiber arrangement pitch P from the optical fiber emitting portions 53 at both ends on the extension line of the fiber arrangement line on the emitting end face 51 of the fiber holding member 50, and correspond to the respective cross marks 52. Then, a dummy lens 62 (61 is a lens) is arranged in the lens array 60, and the lens array 60 and the emitting end face 51 of the fiber holding member are combined through a spacer 70 of a predetermined thickness, and the dummy lens is used by the microscope 80. The cross mark 52 is observed through 62, and the lens array 60 is moved and adjusted so that the center of the cross mark 52 coincides with the center of the dummy lens 62, and then the optical fiber holding member 50 and the lens array 60 are fixed. Is.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記従来の結合方法で
は、刻印マークの正確な形成やレンズアレイとファイバ
保持部材とを顕微鏡観察などのアライメント作業をおこ
なわなくてはならず、生産性に問題が残る。また、ダミ
ーレンズの作製や刻印マーク形成のためのスペースなど
を設ける必要があるなど材料の有効利用などの点でも問
題がある。本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされ
たもので、小型化に有効で生産性の良いレンズアレイと
ファイバ保持部材の結合方法を提案し、さらには、この
方法を用いた光モジュールを提供することにある。In the above-described conventional coupling method, it is necessary to accurately form the marking mark and perform alignment work such as observing the lens array and the fiber holding member with a microscope, which causes a problem in productivity. Remain. In addition, there is a problem in effective use of materials such as a space for forming a dummy lens and forming a marking mark. The present invention has been made in view of the above circumstances, and proposes a method of coupling a lens array and a fiber holding member, which is effective for downsizing and has high productivity, and further provides an optical module using this method. To do.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、（１）アレイ状に配列した光ファイバと
レンズアレイとの結合方法において、光ファイバ保持部
材上にファイバ固定溝とレンズ位置決め溝とを一体に形
成し、レンズアレイの所定の位置に形成された凸部と前
記レンズ位置決め溝とを一部接触させることにより位置
決めをして固定すること、或いは、（２）所定の結晶方
位を有する結晶基板を用い、通常のフォトリソグラフィ
の手法及び異方性エッチングの手法を用いて前記光ファ
イバ固定溝及びレンズ位置決め溝を精度良く形成したこ
と、（３）所定の結晶方位を有する結晶基板上にフォト
リソグラフィ及び異方性エッチングの手法によりファイ
バ固定溝及びレンズ位置決め溝を形成した基板をもとに
電鋳の手法により金属金型を作成し、該金属金型を型に
熱もしくは光により硬化する樹脂で前記光ファイバ保持
部材を複製もしくは成形したこと、或いは、（４）精密
機械加工によりファイバ固定溝及びレンズ位置決め溝を
形成した金型を作成し、該金型を型に熱もしくは光によ
り硬化する樹脂で前記光ファイバ保持部材を複製もしく
は成形したこと、或いは、（５）前記光ファイバ保持部
材は、樹脂基板から成り、該樹脂基板上に、ファイバ固
定溝及びレンズ位置決め溝が一体的に形成されているこ
と、或いは、（６）光素子アレイ、レンズアレイ及び光
ファイバ保持部材を有する光送受信モジュールにおい
て、前記光ファイバ保持部材上にはファイバ固定溝とレ
ンズ位置決め溝とが一体に形成され、前記レンズアレイ
上には前記レンズ位置決め溝と係合する凸部が形成され
ており、該凸部と前記レンズ位置決め溝とを一部接触さ
せることにより前記レンズアレイが前記光ファイバ保持
部材に位置決めされて固定されている光ファイバアレイ
を固定した光ファイバアレイ基板部材と、前記光素子ア
レイが保持されている光素子基板部材とが位置合わせさ
れ、前記基板部材同士が接着もしくは溶接によりその一
部が固定されていることを特徴とするものである。In order to solve the above problems, the present invention provides (1) a method of coupling optical fibers arranged in an array with a lens array, in which a fiber fixing groove is provided on an optical fiber holding member. The lens positioning groove is integrally formed, and the convex portion formed at a predetermined position of the lens array and the lens positioning groove are partially brought into contact with each other for positioning and fixing, or (2) predetermined The optical fiber fixing groove and the lens positioning groove are formed with high precision by using a crystal substrate having a crystal orientation and using a normal photolithography method and an anisotropic etching method, and (3) having a predetermined crystal orientation. Based on a substrate on which a fiber fixing groove and a lens positioning groove are formed on a crystal substrate by photolithography and anisotropic etching, an electroforming method is used. A metal mold is prepared, and the optical fiber holding member is duplicated or molded with a resin that is hardened by heat or light on the metal mold, or (4) Fiber fixing groove and lens positioning groove by precision machining. Forming a mold having the above-mentioned structure, and duplicating or molding the optical fiber holding member with a resin that is cured by heat or light into the mold, or (5) the optical fiber holding member is made of a resin substrate. And a fiber fixing groove and a lens positioning groove are integrally formed on the resin substrate, or (6) an optical transceiver module having an optical element array, a lens array and an optical fiber holding member, A fiber fixing groove and a lens positioning groove are integrally formed on the fiber holding member, and engage with the lens positioning groove on the lens array. An optical fiber array in which a convex portion is formed, and the lens array is positioned and fixed to the optical fiber holding member by partially contacting the convex portion and the lens positioning groove. The substrate member and the optical element substrate member holding the optical element array are aligned with each other, and the substrate members are partially fixed by adhesion or welding.
【０００５】[0005]
【作用】アレイ状に配列した光ファイバとレンズアレイ
との結合方法において、光ファイバ保持部材上にファイ
バ固定溝とレンズ位置決め溝とを一体に形成し、レンズ
アレイの所定の位置に形成された凸部と前記レンズ位置
決め溝とを一部接触させることにより位置決めをして固
定するようにし、もって、小形化に有効で、生産性の良
いレンズアレイとファイバアレイとの結合方法を提供す
る。In the coupling method of the arrayed optical fibers and the lens array, the fiber fixing groove and the lens positioning groove are integrally formed on the optical fiber holding member, and the projections formed at the predetermined positions of the lens array are formed. (EN) A method for coupling a lens array and a fiber array, which is effective for miniaturization and has high productivity, by fixing by positioning part of the lens and the lens positioning groove so as to be fixed.
【０００６】所定の結晶方位を有する結晶板を用い、フ
ォトリソグラフィの手法及び異方性エッチングの手法を
用いて光ファイバ固定溝及びレンズ位置決め溝を形成し
て光ファイバ保持部材を構成し、もって、精度良く、各
溝を作成可能とする。An optical fiber holding member is formed by forming an optical fiber fixing groove and a lens positioning groove by using a crystal plate having a predetermined crystal orientation and using a photolithography method and an anisotropic etching method. Each groove can be created with high accuracy.
【０００７】所定の結晶方位を有する結晶基板上にフォ
トリソグラフィ及び異方性エッチングの手法によりファ
イバ固定溝及びレンズ位置決め溝を形成した基板をもと
に電鋳の手法により金属金型を作成し、該金属金型を型
に熱もしくは光により硬化する樹脂で光ファイバ保持部
材を複製もしくは成形するようにし、もって、精度良く
安価に光ファイバ保持部材を作成可能とする。A metal mold is prepared by electroforming based on a substrate having a fiber fixing groove and a lens positioning groove formed by photolithography and anisotropic etching on a crystal substrate having a predetermined crystal orientation. The optical fiber holding member is duplicated or molded with a resin that is cured by heat or light into the mold of the metal mold, and thus the optical fiber holding member can be accurately manufactured at low cost.
【０００８】精密機械加工によりファイバ固定溝及びレ
ンズ位置決め溝を形成した金型を作成し、該金型を型に
熱もしくは光により硬化する樹脂で光ファイバ保持部材
を複製もしくは成形するようにし、もって、精度良く、
かつ、安価な光ファイバ保持部材を作成可能にする。A mold having a fiber fixing groove and a lens positioning groove formed by precision machining is prepared, and the optical fiber holding member is duplicated or molded with a resin which is cured by heat or light into the mold. , With good accuracy,
In addition, an inexpensive optical fiber holding member can be produced.
【０００９】光ファイバ保持部材を樹脂にて作成するこ
とによって、安価な光ファイバ保持部材を提供する。An inexpensive optical fiber holding member is provided by making the optical fiber holding member from resin.
【００１０】光素子アレイ、レンズアレイ及び光ファイ
バ保持部材とを有する光送受信モジュールにおいて、前
記光ファイバ保持部材上には固定溝とレンズ位置決め溝
とが一体に形成され、前記レンズアレイ上には、前記レ
ンズ位置決め溝と係合する凸部が形成されており、該凸
部と前記レンズ位置決め溝とを一部接触させることによ
り前記レンズアレイが前記光ファイバ保持部材に位置決
めされて固定されている光ファイバアレイを固定した光
ファイバアレイ基板部材と、前記光素子アレイが保持さ
れている光素子基板部材とが位置合わせされ、前記基板
部材同士を接着もしくは溶接によりその一部を固定する
ことにより、小型で生産性のよい光送受信モジュールを
提供する。In an optical transceiver module having an optical element array, a lens array, and an optical fiber holding member, a fixing groove and a lens positioning groove are integrally formed on the optical fiber holding member, and the lens array has: A convex portion that engages with the lens positioning groove is formed, and the lens array is positioned and fixed on the optical fiber holding member by partially contacting the convex portion and the lens positioning groove. An optical fiber array substrate member having a fixed fiber array and an optical element substrate member holding the optical element array are aligned with each other, and the substrate members are adhered or welded to each other to partially fix the optical element array member, thereby reducing the size. The optical transceiver module with high productivity is provided.
【００１１】[0011]
【実施例】図１は、本発明による光ファイバアレイとレ
ンズアレイの結合方法の一実施例を説明するための図
で、１０はレンズアレイ、２０は光ファイバアレイで、
レンズアレイ１０には、一方の面又は両方の面（図示例
の場合、一方の面）に複数個（図示例の場合、４個）の
レンズ１１が所定のピッチで設けられている。また、光
ファイバアレイ２０は、複数本の光ファイバ２１が所定
ピッチで配設されている光ファイバケーブル２２と光フ
ァイバ保持部材２３とから成り、該光ファイバ保持部材
２３により光ファイバ２１を所定ピッチで挟持固定して
いる。なお、光ファイバ保持部材２３は、対向する面
に、それぞれ光ファイバ保持用のＶ字型の溝２３ａ，２
３ｂを有する２つの基板２３1，２３2とから成り、これ
ら２つの基板２３1，２３2のＶ溝２３ａ，２３ｂ内に光
ファイバ２１を挟持、固定するようにしている。なお、
図１において、図１（ａ）は、前記レンズアレイ２０の
斜視図、図１（ｂ）は、前記光ファイバアレイの斜視
図、図１（ｃ）は、光ファイバアレイの入射光端の正面
図、図１（ｄ）は図１（ｃ）のＤ−Ｄ線断面図である
（ただし、図１（ｃ），（ｄ）において、レンズアレイ
１０及び光ファイバ２１，光ファイバケーブルは破線に
て示してある）。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a diagram for explaining an embodiment of a method of coupling an optical fiber array and a lens array according to the present invention, in which 10 is a lens array and 20 is an optical fiber array.
In the lens array 10, a plurality of (four in the illustrated example) lenses 11 are provided at a predetermined pitch on one surface or both surfaces (one surface in the illustrated example). The optical fiber array 20 includes an optical fiber cable 22 in which a plurality of optical fibers 21 are arranged at a predetermined pitch and an optical fiber holding member 23. The optical fiber holding member 23 allows the optical fibers 21 to be arranged at a predetermined pitch. It is clamped and fixed by. The optical fiber holding member 23 has V-shaped grooves 23a, 2 for holding the optical fibers, respectively, on the opposing surfaces.
It is composed of two substrates 23 1 and 23 2 having 3b, and the optical fiber 21 is sandwiched and fixed in the V grooves 23a and 23b of these two substrates 23 1 and 23 2 . In addition,
1, FIG. 1A is a perspective view of the lens array 20, FIG. 1B is a perspective view of the optical fiber array, and FIG. 1C is a front view of an incident light end of the optical fiber array. FIG. 1D is a sectional view taken along the line D-D of FIG. 1C (however, in FIGS. 1C and 1D, the lens array 10 and the optical fiber 21 and the optical fiber cable are indicated by broken lines). Indicated).
【００１２】図１（ｄ）に示すように、前記Ｖ溝２３
ａ，２３ｂは、光ファイバ２１を保持する浅溝のＶ字部
２３ａ1，２３ｂ1と、レンズ１１が係合される深溝のＶ
字部２３ａ2，２３ｂ2とから成り、これら基板２３1，
２３2の浅溝のＶ溝２３ａ1と２３ｂ1とにより光ファイ
バ２１を挟持し、深溝のＶ溝２３ａ2，２３ｂ2とによっ
て形成される開口にレンズ１１を係合させるようにして
いる。而して、光ファイバのピッチ、Ｖ溝のピッチ、及
びレンズのピッチは等しく形成されており、前述のよう
にして、光ファイバ２１を光ファイバ保持部材２３1，
２３2にて挟持、固定して光ファイバアレイ２０を一体
構成し、この光ファイバアレイの開口部にレンズアレイ
１０のレンズを係合させると、該開口にレンズが係合さ
れ、該レンズアレイ１０は光ファイバアレイ２０に整合
よく結合される。As shown in FIG. 1D, the V groove 23 is formed.
a and 23b are V-shaped portions 23a 1 and 23b 1 of the shallow groove for holding the optical fiber 21 and V of the deep groove in which the lens 11 is engaged.
It consists shaped portion 23a 2, 23b 2 Prefecture, the substrates 23 1,
The optical fiber 21 was sandwiched by 23 2 with V-grooves 23a 1 and 23b 1 of the shallow groove, so that to engage the lens 11 into the opening formed by the V groove 23a 2, 23b 2 of the deep groove. Thus, the pitch of the optical fibers, the pitch of the V-grooves, and the pitch of the lenses are made equal, and the optical fiber 21 is connected to the optical fiber holding members 23 1 ,
The optical fiber array 20 is integrally configured by being sandwiched and fixed by 23 2 , and when the lens of the lens array 10 is engaged with the opening of the optical fiber array, the lens is engaged with the opening and the lens array 10 Are closely coupled to the fiber optic array 20.
【００１３】図２は、前記ファイバ保持部材２３の製作
方法の一例を説明するための図で、該ファイバ保持部材
の製作には、まず、結晶基板に〔１００〕面を有するｎ
型のＳｉ結晶基板を用い、ファイバ固定溝２３ａ1とレ
ンズの位置決め用溝２３ａ2をエッチングにより形成す
る。そのため、水蒸気酸化等を用いて結晶表面に酸化膜
を形成後、フォトリソグラフィの手法とエッチングによ
り酸化膜に異方性エッチング用の所定の形状を有するマ
スク開口部２３ａ1′，２３ａ2′を形成して（図２
（ａ））、ＫＯＨやＥＰＷ（エチレンジアミンピテカテ
ロール水溶液）などのエッチング液を用いて異方性エッ
チングを行い、ファイバ固定用溝２３ａ1及び位置決め
用溝２３ａ2を作製する（図２（ｂ））。その後、ダイ
シングソー等によりカッテングして（図２（ｃ）），フ
ァイバ保持部材２３1，２３2を作成する。FIG. 2 is a view for explaining an example of a method of manufacturing the fiber holding member 23. In manufacturing the fiber holding member, first, n having a [100] plane on a crystal substrate is used.
Using a mold Si crystal substrate, the fiber fixing groove 23a 1 and the lens positioning groove 23a 2 are formed by etching. Therefore, after forming an oxide film on the crystal surface using steam oxidation or the like, mask openings 23a 1 ′ and 23a 2 ′ having a predetermined shape for anisotropic etching are formed in the oxide film by a photolithography method and etching. Then (Fig. 2
(A)), anisotropic etching is performed using an etching solution such as KOH or EPW (ethylenediamine pitecaterol aqueous solution) to produce the fiber fixing groove 23a 1 and the positioning groove 23a 2 (FIG. 2B). ). After that, cutting is performed with a dicing saw or the like (FIG. 2C), and the fiber holding members 23 1 and 23 2 are prepared.
【００１４】なお、図２には、Ｓｉ結晶基板を用いて光
ファイバ保持部材を製作する場合の例について説明した
が、Ｓｉ結晶基板に代って樹脂を用いて製作するように
すれば、より安価に光ファイバ保持部材を製作すること
ができる。そのためには、例えば、所定の結晶方位を有
する結晶基板上にフォトリソグラフィ及び異方性エッチ
ングの手法により光ファイバ固定溝及びレンズ位置決め
溝を形成した基板を作成し、この基板をもとに、例え
ば、該基板に金属蒸着を施こした後、電鋳の手法により
金属金型を作用し、この金属金型を型に熱もしくは光に
より硬化する樹脂で複製もしくは成形することにより、
或いは、精密機械加工により光ファイバ固定溝及びレン
ズ位置決め溝を形成した金型を作成し、この金型を型に
熱もしくは光により硬化する樹脂で複製もしくは成形す
ることにより、より安価な樹脂でしかも精度よく光ファ
イバ保持部材を製作することができる。Although an example of manufacturing an optical fiber holding member using a Si crystal substrate has been described with reference to FIG. 2, if a resin is used instead of the Si crystal substrate, it is more preferable. The optical fiber holding member can be manufactured at low cost. For that purpose, for example, a substrate in which an optical fiber fixing groove and a lens positioning groove are formed by a method of photolithography and anisotropic etching on a crystal substrate having a predetermined crystal orientation, and based on this substrate, for example, , After metal deposition is applied to the substrate, a metal mold is operated by an electroforming method, and the metal mold is duplicated or molded with a resin that is cured by heat or light,
Alternatively, a less expensive resin can be obtained by forming a mold having an optical fiber fixing groove and a lens positioning groove by precision machining and replicating or molding the mold with a resin that is cured by heat or light. The optical fiber holding member can be manufactured accurately.
【００１５】図３は、レンズアレイ１０の製作方法の一
例を説明するための図で、レンズアレイ１０は、図３に
示すように、通常の光ガラス１０上にレジスト１３を塗
布後、フォトリソグラフィの手法により円形のメサ形状
にパターニングを行う（図３（ａ））。その後、百数十
度に加熱してレジスト１３を溶解して該レジスト１３を
ドーム型に成形した後（図３（ｂ）），これをマスクに
ドライエッチング（図３（ｃ））の手法によりガラス基
板１０に形状を転写し（図３（ｄ））、ガラス基板１０
にガラス基板１０と同質のレンズ１１を形成する。ま
た、上記レンズ作製方法において、図３（ｂ）で作製さ
れたレジスト１３を即レンズ１１として用いることも可
能であり、更には上記作製方法で基板表裏面にレンズを
形成したものや上記レンズアレイを張り合わせて表裏面
にレンズを設けたものなどもレンズアレイとして用いる
ことが可能である。FIG. 3 is a view for explaining an example of a method for manufacturing the lens array 10. As shown in FIG. 3, the lens array 10 is formed by applying a resist 13 on a normal optical glass 10 and then performing photolithography. Patterning is performed in a circular mesa shape by the method (FIG. 3A). After that, the resist 13 is melted by heating to a hundred and several tens of degrees to form the resist 13 into a dome shape (FIG. 3 (b)), and this is used as a mask for dry etching (FIG. 3 (c)). The shape is transferred to the glass substrate 10 (FIG. 3D), and the glass substrate 10
Then, a lens 11 of the same quality as the glass substrate 10 is formed. Further, in the lens manufacturing method, the resist 13 manufactured in FIG. 3B can be used as the lens 11 immediately, and further, the lens formed on the front and back surfaces of the substrate by the manufacturing method or the lens array described above. It is also possible to use a lens array in which lenses are attached to each other to provide lenses on the front and back surfaces.
【００１６】上述のようにして、光ファイバアレイとレ
ンズアレイを作製した後、図１に示したように、レンズ
アレイ１０の凸部（レンズ１１）の一部と光ファイバ保
持部材２３のレンズ位置決め溝２３ａ2，２３ｂ2のエッ
ジとを接触させることにより、ＸＹＺ方向の位置決めを
し、その後、光硬化型や熱硬化型の接着剤による接着法
等を用いて固定すると、自己整合的にアライメントがな
される。After the optical fiber array and the lens array are manufactured as described above, as shown in FIG. 1, a part of the convex portion (lens 11) of the lens array 10 and the lens positioning of the optical fiber holding member 23 are positioned. Positioning in the XYZ directions by contacting the edges of the grooves 23a 2 and 23b 2 and then fixing using a bonding method using a photo-curing type or thermosetting type adhesive results in self-aligning alignment. Done.
【００１７】図４は、本発明による光送受信モジュール
の構成の実施例を示す図で、図４（ａ），（ｂ）は上述
のごとくしてレンズアレイ１０と光ファイバアレイ２０
とを上述のごとくして組み合せた光ファイバモジュール
と光素子３０とを結合させて光送受信モジュールを構成
したもので、図４（ａ）は、光素子３０に端面発光型の
ＬＥＤやＬＤなどの発光素子を結合させたもの、また、
図４（ｂ）は、面発光型のＬＥＤやＬＤ、ＰＤなどの受
光素子等の光素子３１とを結合させてモジュールを構成
したものであり、電気回路基板３２とワイヤボンディン
グ３３で接続された光素子３０もしくは３１を固定した
基板部材３４もしくは３５と、上述のように製作された
光ファイバアレイモジュールを固定した基板部材３６も
しくは３７とを光軸合わせした後、その一部を接着やレ
ーザ溶液などにより固定することにより、光素子、光フ
ァイバ及びレンズとの位置合わせが容易になり生産性が
改善される。FIG. 4 is a diagram showing an embodiment of the configuration of the optical transceiver module according to the present invention, and FIGS. 4A and 4B show the lens array 10 and the optical fiber array 20 as described above.
The optical transmission / reception module is configured by combining the optical fiber module and the optical element 30 which are combined as described above. In FIG. 4A, the optical element 30 includes an edge emitting LED, an LD, or the like. A combination of light emitting elements,
FIG. 4B shows a module configured by combining an optical element 31 such as a surface emitting LED, a light receiving element such as an LD, a PD, or the like, which is connected to an electric circuit board 32 by wire bonding 33. After the substrate member 34 or 35 having the optical element 30 or 31 fixed thereto and the substrate member 36 or 37 having the optical fiber array module manufactured as described above fixed thereto have their optical axes aligned, a part thereof is adhered or a laser solution is applied. By fixing the optical element, the optical fiber, and the lens with ease, the productivity is improved.
【００１８】本発明は、上記のものに限らず種々の変形
が可能であり、例えば、図４（ｃ）に示すように、分布
屈折率型のようなフラットなレンズ面を有するレンズ１
１ａには所定の位置に位置きめ用の凸部として円形メサ
形状の膜を通常の薄膜作製法とフォトリソグラフィの手
法により形成しても良く、また、位置ぎめ用溝２３
ａ2，２３ｂ2は、図４（ｄ）に示すように、両端のレン
ズ凸部により位置ぎめがなされるように光ファイバ配列
方向に一体化して作製しても良い。The present invention is not limited to the above, and various modifications are possible. For example, as shown in FIG. 4C, a lens 1 having a flat lens surface such as a distributed index type lens.
A circular mesa-shaped film may be formed at a predetermined position as a convex portion for positioning in 1a by a normal thin film manufacturing method and a photolithography method.
As shown in FIG. 4 (d), a 2 and 23b 2 may be integrally manufactured in the optical fiber array direction so that they are positioned by the lens convex portions at both ends.
【００１９】[0019]
〔請求項１に対応する作用効果〕光ファイバ保持部材上
に光ファイバ固定溝とレンズ位置決め溝とを一体に形成
し、レンズアレイの所定の位置に形成された凸部と前記
レンズ位置決め溝とを一部接触させることにより位置決
めをし、その後、接着剤等により固定するようにしたの
で、小型化に有効でかつ生産性の良いレンズアレイと光
ファイバアレイの結合方法を提供することが可能であ
る。 〔請求項２に対応する作用効果〕所定の結晶方位を有す
る結晶基板を用い、フォトリソグラフィの手法及び異方
性エッチングの手法を用いて光ファイバ固定溝及びレン
ズ位置決め溝を形成するようにしたので、光ファイバ保
持部材の各溝を精度良く作製することが可能である。 〔請求項３に対応する作用効果〕所定の結晶方位を有す
る結晶基板上にフォトリソグラフィ及び異方性エッチン
グの手法により光ファイバ固定溝及びレンズ位置決め溝
を形成した基板をもとに電鋳の手法により金属金型を作
成し、この金属金型に熱もしくは光により硬化する樹脂
で光ファイバ保持部材を複製もしくは成形するようにし
たので、光ファイバ保持部材を精度良くかつ安価に作製
することが可能である。 〔請求項４に対応する作用効果〕精密機械加工により光
ファイバ固定溝及びレンズ位置決め溝を形成した金型を
作成し、この金型を型に熱もしくは光により硬化する樹
脂で光ファイバ保持部材を複製もしくは成形するように
したので、光ファイバ保持部材を精度良くかつ安価に作
製することができる。 〔請求項５に対応する作用効果〕樹脂基板上に、ファイ
バ固定溝及びレンズ位置決め溝を一体的に形成するよう
にしたので、安価な光ファイバ保持部材を提供すること
ができる。 〔請求項６に対応する作用効果〕光ファイバ保持部材上
には光ファイバ固定溝とレンズ位置決め溝とを一体に形
慣し、レンズアレイ上には前記レンズ位置決め溝と係合
する凸部を形成し、該凸部と前記レンズ位置決め溝とを
一部接触させることにより、前記レンズアレイが前記光
ファイバ保持部材に位置決めされて固定されている光フ
ァイバアレイを固定した光ファイバアレイ基板部材と、
前記光素子アレイが保持されている光素子基板部材とを
位置合わせし、前記基板部材同士を接着もしくは溶接に
よりその一部を固定するようにしたので、小型で生産性
の良い光モジュールを提供することが可能である。[Operation and Effect Corresponding to Claim 1] The optical fiber fixing groove and the lens positioning groove are integrally formed on the optical fiber holding member, and the convex portion formed at a predetermined position of the lens array and the lens positioning groove are formed. Positioning is performed by partially contacting and then fixing is performed with an adhesive or the like. Therefore, it is possible to provide a method of coupling the lens array and the optical fiber array, which is effective for downsizing and has high productivity. . [Operation and Effect Corresponding to Claim 2] Since the crystal substrate having a predetermined crystal orientation is used to form the optical fiber fixing groove and the lens positioning groove by using the photolithography method and the anisotropic etching method, It is possible to accurately manufacture each groove of the optical fiber holding member. [Function and Effect Corresponding to Claim 3] An electroforming method based on a substrate in which an optical fiber fixing groove and a lens positioning groove are formed on a crystal substrate having a predetermined crystal orientation by photolithography and anisotropic etching techniques. Since a metal mold is made by using this and the optical fiber holding member is duplicated or molded with a resin that is cured by heat or light, the optical fiber holding member can be manufactured accurately and at low cost. Is. [Advantageous Effects Corresponding to Claim 4] A mold having an optical fiber fixing groove and a lens positioning groove formed by precision machining is prepared, and the optical fiber holding member is made of a resin that is cured by heat or light. Since it is duplicated or molded, the optical fiber holding member can be manufactured accurately and inexpensively. [Function and Effect Corresponding to Claim 5] Since the fiber fixing groove and the lens positioning groove are integrally formed on the resin substrate, an inexpensive optical fiber holding member can be provided. [Operation and Effect Corresponding to Claim 6] An optical fiber fixing groove and a lens positioning groove are integrally formed on the optical fiber holding member, and a convex portion engaging with the lens positioning groove is formed on the lens array. Then, by bringing the convex portion and the lens positioning groove into partial contact, the lens array is fixed to the optical fiber holding member, and the optical fiber array substrate member is fixed to the optical fiber array substrate member,
Since the optical element substrate member holding the optical element array is aligned and the substrate members are partly fixed by adhesion or welding, a compact and highly productive optical module is provided. It is possible.
【図１】本発明による光ファイバアレイとレンズアレイ
との結合方法の一実施例を説明するための図である。FIG. 1 is a diagram for explaining an embodiment of a method of coupling an optical fiber array and a lens array according to the present invention.
【図２】光ファイバ保持部材の製作方法の一例を説明す
るための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining an example of a method of manufacturing an optical fiber holding member.
【図３】レンズアレイの製作方法の一例を説明するため
の図である。FIG. 3 is a diagram for explaining an example of a method of manufacturing a lens array.
【図４】本発明による光送受信モジュールの一構成例を
説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a configuration example of an optical transceiver module according to the present invention.
【図５】従来の光ファイバアレイとレンズアレイとの結
合方法の一例を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining an example of a conventional method of coupling an optical fiber array and a lens array.
１０…レンズアレイ、１１…レンズ、１３…レジスト、
２０…光ファイバアレイ、２１…光ファイバ、２２…光
ファイバケーブル、２３，２３1，２３2…光ファイバ保
持部材、２３ａ，２３ｂ…Ｖ溝、３０，３１…光素子、
３２…電気回路基板、３３…ワイヤボンデング、３４，
３５…光素子用基板、３６，３７…光ファイバアレイ用
基板、４０…光ファイバ、５０…光ファイバ保持部材、
６０…レンズアレイ、７０…スペーサ、８０…顕微鏡。10 ... Lens array, 11 ... Lens, 13 ... Resist,
20 ... Optical fiber array, 21 ... Optical fiber, 22 ... Optical fiber cable, 23, 23 1 , 23 2 ... Optical fiber holding member, 23a, 23b ... V groove, 30, 31 ... Optical element,
32 ... Electric circuit board, 33 ... Wire bonding, 34,
35 ... Optical element substrate, 36, 37 ... Optical fiber array substrate, 40 ... Optical fiber, 50 ... Optical fiber holding member,
60 ... Lens array, 70 ... Spacer, 80 ... Microscope.
Claims (6)
アレイとの結合方法において、光ファイバ保持部材上に
光ファイバ固定溝とレンズ位置決め溝とを一体に形成
し、レンズアレイの所定の位置に形成された凸部と前記
レンズ位置決め溝とを一部接触させることにより位置決
めをし、固定することを特徴とする光ファイバアレイと
レンズアレイとの結合方法。1. A method of coupling optical fibers arranged in an array with a lens array, wherein an optical fiber fixing groove and a lens positioning groove are integrally formed on an optical fiber holding member and formed at a predetermined position of the lens array. A method for coupling an optical fiber array and a lens array, characterized in that the formed convex portion and the lens positioning groove are partly brought into contact with each other for positioning and fixing.
い、フォトリソグラフィの手法及び異方性エッチングの
手法を用いて光ファイバ固定溝及びレンズ位置決め溝を
形成したことを特徴とする光ファイバ保持部材。2. An optical fiber holding member characterized in that a crystal substrate having a predetermined crystal orientation is used to form an optical fiber fixing groove and a lens positioning groove by a photolithography method and an anisotropic etching method. .
ォトリソグラフィ及び異方性エッチングの手法により光
ファイバ固定溝及びレンズ位置決め溝を形成した基板を
もとに電鋳の手法により金属金型を作成し、該金属金型
を型に熱もしくは光により硬化する樹脂で複製もしくは
成形した光ファイバ保持部材。3. A metal mold is formed by an electroforming method on the basis of a substrate in which an optical fiber fixing groove and a lens positioning groove are formed by a photolithography and anisotropic etching method on a crystal substrate having a predetermined crystal orientation. An optical fiber holding member that is created and is duplicated or molded with a resin that cures the metal mold by heat or light.
レンズ位置決め溝を形成した金型を作成し、該金型を型
に熱もしくは光により硬化する樹脂で複製もしくは成形
した光ファイバ保持部材。4. An optical fiber holding member in which a mold having a fiber fixing groove and a lens positioning groove is formed by precision machining, and the mold is duplicated or molded with a resin that is cured by heat or light.
ファイバ固定溝及びレンズ位置決め溝が一体的に形成さ
れていることを特徴とする光ファイバ保持部材。5. An optical fiber holding member comprising a resin substrate, and an optical fiber fixing groove and a lens positioning groove are integrally formed on the resin substrate.
イバ保持部材とを有する光送受信モジュールにおいて、
前記光ファイバ保持部材上には光ファイバ固定溝とレン
ズ位置決め溝とが一体に形成され、前記レンズアレイ上
には前記レンズ位置決め溝と係合する凸部が形成されて
おり、該凸部と前記レンズ位置決め溝とを一部接触させ
ることにより前記レンズアレイが前記光ファイバ保持部
材に位置決めされて固定されている光ファイバアレイを
固定した光ファイバアレイ基板部材と、前記光素子アレ
イが保持されている光素子基板部材とが位置合わせさ
れ、前記基板部材同士が接着もしくは溶接によりその一
部が固定されていることを特徴とする光送受信モジュー
ル。6. An optical transceiver module having an optical element array, a lens array, and an optical fiber holding member,
An optical fiber fixing groove and a lens positioning groove are integrally formed on the optical fiber holding member, and a convex portion that engages with the lens positioning groove is formed on the lens array. The lens array is positioned and fixed to the optical fiber holding member by partially contacting the lens positioning groove, and the optical fiber array substrate member to which the optical fiber array is fixed and the optical element array are held. An optical transceiver module, wherein the optical element substrate member is aligned with the substrate member, and the substrate members are partially fixed by adhesion or welding.
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|---|---|---|---|
| JP20877894A JP3323662B2 (en) | 1994-09-01 | 1994-09-01 | Method for manufacturing optical transceiver module and optical transceiver module |
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| JPH0875950A true JPH0875950A (en) | 1996-03-22 |
| JP3323662B2 JP3323662B2 (en) | 2002-09-09 |
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1994
- 1994-09-01 JP JP20877894A patent/JP3323662B2/en not_active Expired - Fee Related
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