JPH09318845A - 光伝送モジュール - Google Patents
光伝送モジュールInfo
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- JPH09318845A JPH09318845A JP8130394A JP13039496A JPH09318845A JP H09318845 A JPH09318845 A JP H09318845A JP 8130394 A JP8130394 A JP 8130394A JP 13039496 A JP13039496 A JP 13039496A JP H09318845 A JPH09318845 A JP H09318845A
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Abstract
合わせ精度を確保しつつ,生産性に優れ且つ安価な小型
の自己整合的な光伝送モジュールを提供することを目的
とする。 【解決手段】 光ファイバ103と,ファイバ固定用溝
104と,ファイバ固定用溝104と一体形成され,光
ファイバ103からの出射光の光路を変換する傾斜面1
05とを備える光ファイバ保持部材101と,光素子1
10を複数個形成してなる光素子部材102とを具備し
て構成し,光ファイバ保持部材101は,光ファイバ固
定用溝104に略平行な方向に光素子部材102の位置
を概略規定するための位置決め部材107を具備し,該
位置決め部材107に光素子部材102の所定の一部を
配置し,光ファイバ保持部材101上の電極106の一
部と光素子部材102の電極111の一部とを電気的に
接続する。
Description
及び光インターコネクション等に用いられる光伝送モジ
ュールに係り,特に,光ファイバと光路変換面及び光素
子との位置合わせ精度を確保しつつ,生産性に優れ,且
つ安価な小型の自己整合的な光伝送モジュールに関す
る。
ては,例えば,図6に示すようなものがある。この第1
従来例は,特開平5−303028号公報で開示された
「光ファイバアレイ用光反射器」の構成であり,光ファ
イバ整列用V字溝602を設け,一方の端にこれら光フ
ァイバ整列用V字溝602に直交する反射用V字溝60
1を設け,光ファイバ整列用V字溝602に整列された
光ファイバ601からの出射光を,反射用V字溝603
のV字にカットされた面により方向変更させるものであ
り,受光素子等の光素子との光学的結合を複雑な調整を
必要とせずに実現している。
学会エレクトロニクスソサエティ大会,発表番号C−1
98で開示された「光受信アレイモジュール」の構成図
を示す。この第2従来例では,第1従来例と同様に,反
射用V字溝を結晶基板の異方性エッチングの手法で作製
し,その反射面によりアレイファイバ703からの出射
光の光路を変換させ,AuSnバンプ704を用いたセ
ルフアライメントの手法により位置決めされたPDアレ
イ(受光素子)に投影することにより,光結合を実現し
ている。
1従来例においては,光ファイバアレイ601と反射機
構が簡単な構造となり,また同一の基板601上に形成
が可能であり,モジュールの小型化等に有効であるが,
依然として受光素子等の光素子と光ファイバアレイとの
位置合わせのための調整作業が残る等,生産性に問題が
あった。
るフリップチップ実装を用いた場合,最終的な位置合わ
せはセルフアライメントの効果により簡略化できるが,
半田バンプの作製工程が付加されることにより,製造工
程の煩雑化によるコストアップ等,生産性に問題が残
る。
れたものであって,光ファイバと光路変換面及び光素子
との位置合わせ精度を確保しつつ,生産性に優れ且つ安
価な小型の自己整合的な光伝送モジュールを提供するこ
とを目的としている。
に,本発明の請求項1に係る光伝送モジュールは,少な
くとも1つ以上の光ファイバと,前記光ファイバのファ
イバ固定用溝と,前記ファイバ固定用溝と一体に形成さ
れ,前記光ファイバからの出射光の光路を変換する傾斜
面とを備える光ファイバ保持部材と,光素子を複数個形
成してなる光素子部材と,を具備する光伝送モジュール
において,前記光ファイバ保持部材は,表面の所望の位
置に電極パターン若しくは半導体集積回路ベアチップを
搭載して当該光伝送モジュールのベース部材として機能
し,前記光ファイバ固定用溝に略平行な方向に前記光素
子部材の位置を概略規定するための位置決め部材を具備
し,前記位置決め部材に前記光素子部材の所定の一部を
配置し,前記光ファイバ保持部材上の電極の一部と前記
光素子部材の電極の一部とを電気的に接続させたもので
ある。
は,請求項1記載の光伝送モジュールにおいて,前記光
ファイバ保持部材は,所定の方位を有する結晶基板を材
料とし,半導体加工プロセス及び異方性エッチングによ
り前記ファイバ固定用溝及び前記傾斜面が一体に作製さ
れ,前記光素子部材は,前記光ファイバからの出射光の
投影領域に対し少なくとも2つ以上の光素子が含まれる
ように,光素子が複数個アレイ状に形成されてなり,前
記光ファイバは,前記ファイバ固定用溝に配置される際
に,前記光ファイバ保持部材の表面より当該光ファイバ
の外周の一部が突出するように設置され,前記光素子部
材の一部が当該光ファイバの該突出部分に突き当たるよ
うに配置されるものである。
は,請求項1または2記載の光伝送モジュールにおい
て,前記光ファイバ保持部材上に形成される電極の間隔
は,前記光素子部材の電極間隔より大きいか,或いは前
記光素子部材の電極の一部が不等間隔であるように変調
されたピッチで形成されるものである。
は,請求項1,2または3記載の光伝送モジュールにお
いて,前記光ファイバ保持部材は,当該光ファイバ保持
部材上に形成された電極間に凸部を具備するものであ
る。
は,請求項1,2,3または4記載の光伝送モジュール
において,前記光ファイバ保持部材は,化学エッチング
に対し等方性を有する基板を材料とし,前記反射面は,
選択的なエッチングにより球面若しくは非球面で形成さ
れるものである。
は,請求項1,2,3,4または5記載の光伝送モジュ
ールにおいて,前記光ファイバは,端面が球面若しくは
非球面形状に加工されたものである。
の概要について,並びに,本発明の光伝送モジュールの
実施例について,〔実施例1〕,〔実施例2〕,〔実施
例3〕,〔実施例4〕の順に図面を参照して詳細に説明
する。
明の請求項1に係る光伝送モジュールでは,図1に示す
如く,少なくとも1つ以上の光ファイバ103と,ファ
イバ固定用溝104と,ファイバ固定用溝104と一体
に形成され,光ファイバ103からの出射光の光路を変
換する傾斜面105とを備える光ファイバ保持部材10
1と,光素子110を複数個形成してなる光素子部材1
02と,を具備して構成し,光ファイバ保持部材101
は,表面の所望の位置に電極パターン106若しくは半
導体集積回路ベアチップを搭載して当該光伝送モジュー
ルのベース部材として機能し,光ファイバ固定用溝10
4に略平行な方向に光素子部材102の位置を概略規定
するための位置決め部材107を具備し,該位置決め部
材107に光素子部材102の所定の一部を配置し,光
ファイバ保持部材101上の電極106の一部と光素子
部材102の電極111の一部とを電気的に接続させて
いる。
ある傾斜面105及び光素子110との位置合わせ精度
を確保しつつ,生産性に優れ且つ小型の光伝送モジュー
ルを実現できる。
は,図1及び図2に示す如く,光ファイバ保持部材10
1の材料として,所定の方位を有する結晶基板を用い,
半導体加工プロセス及び異方性エッチングによりファイ
バ固定用溝104及び傾斜面105を一体に作製し,光
素子部材102を,光ファイバ103からの出射光の投
影領域に対し少なくとも2つ以上の光素子110が含ま
れるように,光素子110を複数個アレイ状に形成して
構成し,光ファイバ103をファイバ固定用溝104に
配置する際に,光ファイバ保持部材101の表面より当
該光ファイバ103の外周の一部が突出するように設置
し,光素子部材102の一部が光ファイバ103の該突
出部分に突き当たるように配置している。
モジュールを作製することができ,簡易に高精度な位置
決め機構を備えた光伝送モジュールを実現できる。
は,図1及び図3に示す如く,光ファイバ保持部材10
1上に形成される電極106の間隔は,光素子部材10
2の電極111の間隔より大きいか,或いは光素子部材
102の電極の一部111’が不等間隔であるように変
調されたピッチで形成されている。
を効率よく回避することができ,また不必要な光素子1
10の接続による当該光伝送モジュールの性能劣化や配
線の電気的特性が制御可能で,且つ,歩留まりよく生産
が可能な光伝送モジュールを実現できる。
は,図4に示す如く,光ファイバ保持部材101に,当
該光ファイバ保持部材101上に形成された電極106
間に凸部425を具備している。これにより,隣接チャ
ンネルの電気的接触を効率よく回避することができ,歩
留まりよく生産が可能な光伝送モジュールを実現でき
る。
は,図5に示す如く,光ファイバ保持部材101の材料
として,化学エッチングに対し等方性を有する基板を用
い,反射面105’を,選択的なエッチングにより球面
若しくは非球面で形成している。これにより,反射機能
部の光学的性能を向上することが可能で,半導体プロセ
スを利用することができ,簡易に高精度な位置決め機構
を備えた光伝送モジュールを実現できると共に,高効率
な光結合系が実現される。
は,図5に示す如く,光ファイバ103’の端面を,球
面若しくは非球面形状に加工している。これにより,光
ファイバ103’からの出射光の拡散を抑制することが
可能で,光素子110の小型化により高速性を確保でき
ると共に,高効率な光結合系を実現できる。
る光伝送モジュールの構造説明図である。図1(a)
は,光ファイバ保持部材101及び光素子部材102を
接続する前の光伝送モジュールの斜視図,図1(b)は
方向Bから見た光結合部分の断面図,図1(c)は光素
子部材102の斜視図である。
とも1つ以上の光ファイバ103と,ファイバ固定用溝
104と,ファイバ固定用溝104と一体に形成され,
光フアイバ103からの出射光の光路を変換するため反
射面(傾斜面)105とを,同一部材である光ファイバ
保持部材101上に形成する。
して,所定の方位(この場合<100面>)を有するシ
リコン結晶基板を用いた場合には,通常のフォトリソグ
ラフィ等の半導体加工プロセス及び異方性エッチングの
手法により,ファイバ固定用溝104を同一基板101
上に一体に作製する。
イバ103に対向する傾斜面105を,光路変換機能素
子である反射面として用いることにより,反射面105
をファイバ固定用溝104と一体化されたものとして扱
うことができる。更にこの場合,反射率を向上させるた
めに,反射面105に金属薄膜と透明絶縁膜や誘電体多
層膜を形成してもよい。
しては,ファイバ固定用溝104に沿った光ファイバ保
持部材101の両サイドの所定の位置に薄膜を形成後,
フォトリソグラフィの手法によるパターニングとエッチ
ングの手法により形成した凸部107を設けて,該凸部
107を位置決め機構として用いるか,或いは,ファイ
バ固定用溝104の幅を,光ファイバ103が配置され
た際に,光ファイバ103の外周の一部が光ファイバ保
持部材101の表面より所定量だけ突出するよう設定し
て,光ファイバ103の一部を位置決め機構として用い
る。
ベアチップ実装のための電気配線106を,図1(b)
に示す如く,光ファイバ保持部材101の絶縁体薄膜1
12上に形成する。
例では受光素子が光素子110として形成されている
が,例えば,1[μm]以下の波長による光伝送システ
ムを考えた場合,光素子部材(受光素子基板)102と
してシリコン基板を用い,フォトダイオード(例えば,
pin層から構成されるpin−PD)を受光素子11
0として,所定間隔を保つアレイ状に作製する。
示す平面図の如く,光伝送モジュールを構成する際に,
光ファイバ103からの出射光の投影領域200に対し
て,少なくとも2つ以上の受光素子110が含まれるよ
うに,受光素子110を複数個アレイ状に形成し,電極
111も該受光素子110と共に形成されている。
ファイバ保持部材101の位置決め部材である凸部(本
実施例では,ファイバ外周部の一部)107に,受光素
子部材102の一辺が接触するよう配置させることによ
り,受光素子部材102のファイバ光軸方向についての
位置決めが行われる。
イ方向についての位置決めは,受光素子部材102を配
置した際に,光ファイバ103からの出射光の投影部分
200に位置する複数の受光素子の電極111に,光フ
ァイバ保持部材101上の電極パターン106がくるよ
うにすることにより行われる。
の光ファイバ保持部材106表面に設けた電極106
を,受光素子部材102上の所定の電極に接触させるこ
とにより,自動的に光が入射した複数の受光素子110
が電気的に接続され,対応する光ファイバ103にアラ
イメントされた1つの受光素子として機能することによ
り,特に光素子部材102の微調整をする必要なく,光
伝送モジュールの組付けを行うことが可能になる。
ファイバアレイ方向とファイバ光軸方向について,機械
的な機構とアライメントフリーな素子構成により精度良
く位置決めがなされる。
光ファイバ保持部材101上の電極106との電気的接
続には,例えば,光ファイバ保持部材101上の電極1
06の一部に導電性接着剤を選択的に塗布してメサ形状
の凸部107を形成し,この凸部107と受光素子の電
極111とを接触させ硬化させることにより接続を行
う。
る光伝送モジュールについて説明する。図3は,本実施
例の光伝送モジュールにおける光ファイバ保持部材10
1及び光素子部材102の接続を説明する平面図であ
る。
イバ保持部材101上に形成される電極106の間隔
が,受光素子部材102上の電極111のピッチよりも
大きくなるように形成されている。
うに,受光素子部材102上の電極111の一部が不等
間隔であるように変調されたピッチで形成されている。
2では,光ファイバ保持部材101上の電極106の一
部に導電性接着剤を選択的に塗布してメサ形状の凸部1
07を形成する際に,その塗布量の制御を緩和すること
ができ,光伝送モジュール構成時に,凸部107の変形
による不要な隣接チャンネル間の電気的接触を防止する
ことができる。
更に,必要以上の受光素子の電気的結合によって受光素
子の容量が増加することによる応答速度の低下を防止す
ることも可能となる。
る光伝送モジュールについて説明する。図4は,本実施
例の光伝送モジュールにおける光ファイバ保持部材10
1及び光素子部材102の接続を説明する説明図であ
り,図4(a)は平面図,図4(b)は断面図である。
表面の電極111間に,例えば,フォトリソグラフィ及
びパターニングの手法等により,凸部425を所定の場
所に形成後,光ファイバ保持部材101上の電極106
の一部に導電性接着剤を選択的に塗布してメサ形状の凸
部107を形成している。これにより,光素子部材10
2を配置の際に,接着剤(107)の変形による不要な
隣接チャンネル間の電気的接触を防止することができ
る。
る光伝送モジュールについて説明する。図5は,本実施
例の光伝送モジュールの断面図である。
1として,化学エッチングに対し等方性を有する基板,
例えばガラス基板等を用い,選択的なエッチングにより
反射面105が球面若しくは非球面形状となるように加
工して金属反射膜を形成後,絶縁膜を形成するか,或い
は誘電体多層膜を形成して,光路変換機能を実現してい
る。
しくは非球面形状とすることにより,光ファイバ103
からの出射光の発散を抑制でき,また効率よく受光素子
に集光させることができ,更に,より少ない受光素子1
10により受光素子部材102を構成させることによ
り,実質的な受光面積を小さくでき,受光素子110の
応答速度を向上させることができる。
3’として,光ファイバ103’の端面が球面若しくは
非球面形状に加工されたものを用いることによっても,
光ファイバ103からの発散光の発散角を抑制でき,図
5(a)と同様な効果が期待できる。
実施形態に限定されることなく,その他この精神に逸脱
することなく種々の変形が可能である。例えば,光素子
110の表面に機能薄膜を形成したり,光素子110と
して面発光タイプのLEDまたはLDを用いることも可
能であり,また,波長帯も1[μm]以下に限られるこ
となく,他の波長帯,例えば1.3/1.5[μm]帯
の伝送システムに用いるデバイスにも応用可能であり,
更に,光ファイバ保持部材101として,前記半導体プ
ロセス及び異方性エッチングの手法により作製した基板
をもとに,電鋳法による金型作製とそれを型に樹脂等で
射出成形や複製した樹脂部材を用いても良い。
に係る光伝送モジュールによれば,少なくとも1つ以上
の光ファイバと,ファイバ固定用溝と,ファイバ固定用
溝と一体に形成され,光ファイバからの出射光の光路を
変換する傾斜面とを備える光ファイバ保持部材と,光素
子を複数個形成してなる光素子部材とを具備して構成
し,光ファイバ保持部材は,表面の所望の位置に電極パ
ターン若しくは半導体集積回路ベアチップを搭載して当
該光伝送モジュールのベース部材として機能し,光ファ
イバ固定用溝に略平行な方向に光素子部材の位置を概略
規定するための位置決め部材を具備し,該位置決め部材
に光素子部材の所定の一部を配置し,光ファイバ保持部
材上の電極の一部と光素子部材の電極の一部とを電気的
に接続させることとしたので,光ファイバと光路変換面
である傾斜面及び光素子との位置合わせ精度を確保しつ
つ,生産性に優れ且つ小型の光伝送モジュールを提供す
ることができる。
よれば,光ファイバ保持部材の材料として,所定の方位
を有する結晶基板を用い,半導体加工プロセス及び異方
性エッチングによりファイバ固定用溝及び傾斜面を一体
に作製し,光素子部材を,光ファイバからの出射光の投
影領域に対し少なくとも2つ以上の光素子が含まれるよ
うに,光素子を複数個アレイ状に形成して構成し,光フ
ァイバをファイバ固定用溝に配置する際に,光ファイバ
保持部材の表面より当該光ファイバの外周の一部が突出
するように設置し,光素子部材の一部が光ファイバの該
突出部分に突き当たるように配置したので,半導体プロ
セスを利用して光伝送モジュールを作製することがで
き,簡易に高精度な位置決め機構を備えた光伝送モジュ
ールを提供することができる。
よれば,光ファイバ保持部材上に形成される電極の間隔
は,光素子部材の電極の間隔より大きいか,或いは光素
子部材の電極の一部が不等間隔であるように変調された
ピッチで形成されることとしたので,隣接チャンネルの
電気的接触を効率よく回避することができ,また不必要
な光素子の接続による当該光伝送モジュールの性能劣化
や配線の電気的特性が制御可能で,且つ,歩留まりよく
生産が可能な光伝送モジュールを提供することができ
る。
よれば,光ファイバ保持部材に,当該光ファイバ保持部
材上に形成された電極間に凸部を具備しているので,隣
接チャンネルの電気的接触を効率よく回避することがで
き,歩留まりよく生産が可能な光伝送モジュールを提供
することができる。
よれば,光ファイバ保持部材の材料として,化学エッチ
ングに対し等方性を有する基板を用い,反射面を,選択
的なエッチングにより球面若しくは非球面で形成したの
で,反射機能部の光学的性能を向上することが可能で,
半導体プロセスを利用することができ,簡易に高精度な
位置決め機構を備えた光伝送モジュールを提供すること
ができると共に,高効率な光結合系を実現し得る光伝送
モジュールを提供することができる。
よれば,光ファイバの端面を,球面若しくは非球面形状
に加工したので,光ファイバからの出射光の拡散を抑制
することが可能で,光素子の小型化により高速性を確保
できると共に,高効率な光結合系を実現し得る光伝送モ
ジュールを提供することができる。
造説明図であり,図1(a)は光ファイバ保持部材及び
光素子部材を接続する前の光伝送モジュールの斜視図,
図1(b)は方向Bから見た光結合部分の断面図,図1
(c)は光素子部材の斜視図である。
バ保持部材及び光素子部材の接続を説明する平面図であ
る。
バ保持部材及び光素子部材の接続を説明する平面図であ
る。
バ保持部材及び光素子部材の接続を説明する説明図であ
り,図4(a)は平面図,図4(b)は断面図である。
造説明図である。
明図である。
剤) 110 光素子 200,300 出射光の投影領域 425 凸部
Claims (6)
- 【請求項1】 少なくとも1つ以上の光ファイバと,前
記光ファイバのファイバ固定用溝と,前記ファイバ固定
用溝と一体に形成され,前記光ファイバからの出射光の
光路を変換する傾斜面とを備える光ファイバ保持部材
と,光素子を複数個形成してなる光素子部材と,を有す
る光伝送モジュールにおいて,前記光ファイバ保持部材
は,表面の所望の位置に電極パターン若しくは半導体集
積回路ベアチップを搭載して当該光伝送モジュールのベ
ース部材として機能し,前記光ファイバ固定用溝に略平
行な方向に前記光素子部材の位置を概略規定するための
位置決め部材を有し,前記位置決め部材に前記光素子部
材の所定の一部を配置し,前記光ファイバ保持部材上の
電極の一部と前記光素子部材の電極の一部とを電気的に
接続させたことを特徴とする光伝送モジュール。 - 【請求項2】 前記光ファイバ保持部材は,所定の方位
を有する結晶基板を材料とし,半導体加工プロセス及び
異方性エッチングにより前記ファイバ固定用溝及び前記
傾斜面が一体に作製され,前記光素子部材は,前記光フ
ァイバからの出射光の投影領域に対し少なくとも2つ以
上の光素子が含まれるように,光素子が複数個アレイ状
に形成されてなり,前記光ファイバは,前記ファイバ固
定用溝に配置される際に,前記光ファイバ保持部材の表
面より当該光ファイバの外周の一部が突出するように設
置され,前記光素子部材の一部が当該光ファイバの該突
出部分に突き当たるように配置されることを特徴とする
請求項1記載の光伝送モジュール。 - 【請求項3】 前記光ファイバ保持部材上に形成される
電極の間隔は,前記光素子部材の電極間隔より大きい
か,或いは前記光素子部材の電極の一部が不等間隔であ
るように変調されたピッチで形成されることを特徴とす
る請求項1または2記載の光伝送モジュール。 - 【請求項4】 前記光ファイバ保持部材は,当該光ファ
イバ保持部材上に形成された電極間に凸部を有すること
を特徴とする請求項1,2または3記載の光伝送モジュ
ール。 - 【請求項5】 前記光ファイバ保持部材は,化学エッチ
ングに対し等方性を有する基板を材料とし,前記反射面
は,選択的なエッチングにより球面若しくは非球面で形
成されることを特徴とする請求項1,2,3または4記
載の光伝送モジュール。 - 【請求項6】 前記光ファイバは,端面が球面若しくは
非球面形状に加工されたものであることを特徴とする請
求項1,2,3,4または5記載の光伝送モジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13039496A JP3677348B2 (ja) | 1996-05-24 | 1996-05-24 | 光伝送モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13039496A JP3677348B2 (ja) | 1996-05-24 | 1996-05-24 | 光伝送モジュール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09318845A true JPH09318845A (ja) | 1997-12-12 |
| JP3677348B2 JP3677348B2 (ja) | 2005-07-27 |
Family
ID=15033268
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13039496A Expired - Fee Related JP3677348B2 (ja) | 1996-05-24 | 1996-05-24 | 光伝送モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3677348B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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