JP2001141966A - 光転轍装置および光送受信装置ならびにそれらの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光ファイバ等の単一の光伝送路を用いて双
方向の光転轍や光伝送を可能とする小型化された光転轍
装置、光送受信装置およびそれらの製造方法を提供す
る。 【解決手段】 光送受信装置１０Ａは、入射した第１の
光信号Ｌ１をほぼその入射方向に通過させる第１の光導
波路１２と、第１の光信号Ｌ１とは異なる方向から入射
された第２の光信号Ｌ２を第１の光信号Ｌ１と逆行する
ように導く第２の光導波路１３とを備える。第１の光導
波路１２は、第１の光信号Ｌ１が入射する入射面１２１
と、第１の光信号Ｌ１が出射する出射面１２２とを備え
る。第２の光導波路１３は、第１の光導波路１２の入射
面１２１に取り付けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバや光導
波路等の光信号伝送路と組み合わされて用いられる光転
轍装置、光信号伝送路を用いて光信号を送受信するため
の光送受信装置、およびそれらの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】いわゆるＩＣ（集積回路）やＬＳＩ（大
規模集積回路）においては技術進歩がめざましく、その
動作速度や集積規模は向上される傾向にある。その結
果、マイクロプロセッサの高性能化やメモリチップの大
容量化が急速に達成されている。

【０００３】これらの種々の性能向上を図る上で問題と
なる点として、信号配線における転送速度および信号配
線の実装密度がある。すなわち、たとえトランジスタ等
の機能素子の性能向上が達成されても、信号配線におけ
る信号転送速度の高速化と信号配線の高密度化とが図ら
れなければ、それらの点がネックとなり、性能向上の実
現は困難である。また、一般に、電気信号配線には信号
伝達のための遅延が存在し、これも上記の性能向上を阻
害する要因となっている。また、信号配線における信号
転送速度の高速化と信号配線の高密度化を進めた場合に
は、ＥＭＩ（Electromagnetic Interference）の影響が
顕著になるため、その対策を十分に講じる必要がある。

【０００４】このような信号配線における問題点を解消
するものとして、いわゆる光インターコネクションが注
目されている。光インターコネクションは、機器間、機
器内ボード間、あるいはボード内チップ間等、様々な状
況において適用可能と考えられている。例えば、機器間
の光インターコネクションとしては、コア径が大きく接
続が容易なプラスチック光ファイバを使用した光リンク
の利用が提案されている。また、機器内配線では、例え
ばフレキシブルな光導波路を使用した光リンクの利用が
提案されている。また、ボード内のチップ間の接続にお
いては、光導波路やフリースペースによる光配線等の利
用が提案されている。

【０００５】プラスチック光ファイバを使用した光リン
ク装置の構成は、例えば（ａ）特開平７−９９３４０号
公報に記載されている。同号公開公報に記載されている
光リンク装置は、発光素子チップを封止した送信用パッ
ケージと受光素子チップを封止した受信用パッケージと
を別々に用いて構成されている。

【０００６】また、例えば、（ｂ）特開平９−１８１６
７５号公報や、（ｃ）特開平９−３１８８５３号公報等
には、１つの光リンクが１本の光ファイバのみを使用
し、かつこの１本の光ファイバを用いてデータの送信お
よび受信を行うようにした光送受信装置が記載されてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
開公報（ａ）に記載された光リンク装置は、２個のパッ
ケージ（送信用パッケージおよび受信用パッケージ）に
よって構成されているため、その体積が大きくなってし
まい、かつ１つの光リンクの構成に送信用と受信用に２
本の光ファイバが必要である。そのため、単一の送受信
パッケージを用い、かつ１本の光ファイバを用いて光リ
ンクを構成することが望まれ、例えば上記公開公報
（ｂ）および（ｃ）のように、１本の光ファイバを使用
し、レーザカップラ等のハイブリッド光素子で受発光を
行う光送受信装置が種々提案されている。

【０００８】ところが、上記公開公報（ｂ）および
（ｃ）の光送受信装置では、光ファイバと光素子とを高
精度に固定しなければならない。また、全体の封止構造
等が複雑である。その結果、高い信頼性を有する光リン
クを低コストで実現することが困難である。さらに、こ
れらの光送受信装置は、光ファイバに対する光信号の送
受信を、この光送受信装置の基体平面の法線方向に沿っ
て行っている。そのため、送信回路や受信回路を光送受
信装置に付随させて１つのパッケージを構成した場合
に、このパッケージの薄型化が困難である。ここで、送
信回路は発光素子の駆動ＩＣ等を含む電気回路であり、
受信回路は受光素子のインピーダンス変換ＩＣ等を含む
電気回路である。

【０００９】一般に、上記パッケージを機器内に内蔵す
る場合には、そのパッケージ自体が小型化または薄型化
されたものが望ましい。小型化または薄型化のために
は、光信号の送受信を、この光送受信装置の基体平面と
平行な方向に沿って行うことが望まれる。また、高密度
化や小型化のためには、機器内のボード間を結ぶ光リン
クやチップ間を結ぶ光配線等のような、単一の光伝送路
に対して、光信号の送信および受信の双方を行うことが
できる光送受信装置の実現が望まれる。

【００１０】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであり、その第１の目的は、光ファイバや光導波路等
の光伝送路に対する光信号の送受信を実現することがで
き、かつ小型化または薄型化を実現することができる光
転轍装置および光送受信装置を提供することにある。

【００１１】さらに、本発明の第２の目的は、上記第１
の目的を達成しつつ、容易に製造することができる光転
轍装置の製造方法および光送受信装置の製造方法を提供
することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の光転轍装置は、
第１の光が入射する第１の面およびこの第１の面から入
射した第１の光が出射する第２の面を有する第１の光導
波路と、第１の光導波路の第１の面または第２の面のい
ずれか一方に取り付けられ、第１の光とは異なる方向か
ら入射した第２の光を第１の光の入射方向に対して逆行
する方向に出射させるように導く第２の光導波路とを備
えたものである。ここで、「光転轍」とは、光がその伝
播方向に応じて異なる経路へ導かれるようにすることを
意味する。以下の説明においても同義である。

【００１３】本発明の光送受信装置は、第１の光が入射
する第１の面およびこの第１の面から入射した第１の光
が出射する第２の面を有する第１の光導波路と、第１の
光導波路から出射された第１の光を受光する受光部と、
第１の光の方向とは異なる方向に向けて第２の光を発す
る発光部と、第１の光導波路の第１の面または第２の面
のいずれか一方に取り付けられ、発光部から発せられて
入射した第２の光を第１の光の入射方向に対して逆行す
る方向に出射させるように導く第２の光導波路とを備え
たものである。

【００１４】本発明に係る光転轍装置の製造方法は、上
記構成を備えた光転轍装置の製造方法であって、第１の
光導波路として使用される透明基板の第１の面または第
２の面に光導波路形成層を形成する工程と、光導波路形
成層のうち、所定の部分を除く部分を選択的に除去し
て、上記所定の部分からなる第２の光導波路を形成する
工程とを含むようにしたものである。

【００１５】本発明に係る他の光転轍装置の製造方法
は、上記構成を備えた光転轍装置の製造方法であって、
所定のダミー基板の上に光導波路形成層を形成する工程
と、光導波路形成層のうち、所定の部分を除く部分を選
択的に除去して、上記所定の部分からなる第２の光導波
路を形成する工程と、ダミー基板上に形成された第２の
光導波路を、第１の光導波路として使用される透明基板
の第１の面または第２の面に転写する工程とを含むよう
にしたものである。ここで、「転写」とは、光導波路製
作用基板上に形成された第２の光導波路を、光導波路製
作用基板上から第１の光導波路の所定表面上に移し替え
ることを意味する。以下の説明においても同義である。

【００１６】本発明に係る光送受信装置の製造方法は、
上記構成を備えた光送受信装置の製造方法であって、第
１の光導波路として使用される透明基板の第１の面また
は第２の面に光導波路形成層を形成する工程と、光導波
路形成層のうち、所定の部分を除く部分を選択的に除去
して、上記所定の部分からなる第２の光導波路を形成す
る工程と、第２の光導波路の第２の光が入射する面に対
向するようにして発光部を配置する工程と、第１の光導
波路として使用される透明基板の第２の面に対向した位
置またはその近傍位置に受光部を配置する工程とを含む
ようにしたものである。

【００１７】本発明に係る他の光送受信装置の製造方法
は、上記構成を備えた光送受信装置の製造方法であっ
て、所定のダミー基板の上に光導波路形成層を形成する
工程と、光導波路形成層のうち、所定の部分を除く部分
を選択的に除去して、所定の部分からなる第２の光導波
路を形成する工程と、ダミー基板上に形成された第２の
光導波路を、第１の光導波路として使用される透明基板
の第１の面または第２の面に転写する工程と、第２の光
導波路の第２の光が入射する面に対向するようにして発
光部を配置する工程と、第１の光導波路として使用され
る透明基板の第２の面に対向した位置またはその近傍位
置に受光部を配置する工程とを含むようにしたものであ
る。

【００１８】本発明の光転轍装置では、第１の光は、第
１の光導波路の第１の面から入射したのち、第２の面か
ら出射する。一方、第２の光は、第１の光とは異なる方
向から第２の光導波路に入射したのち、第１の光の入射
方向に対して逆行する方向に出射する。

【００１９】本発明の光送受信装置では、第１の光は、
第１の光導波路の第１の面から入射したのち、第２の面
から出射し、受光部により受光される。一方、発光部か
ら発せられた第２の光は、第１の光とは異なる方向から
第２の光導波路に入射したのち、第１の光の入射方向に
対して逆行する方向に出射する。

【００２０】本発明に係る光転轍装置の製造方法または
光送受信装置の製造方法では、まず、第１の光導波路と
して使用される透明基板の第１の面または第２の面に光
導波路形成層が形成される。次に、形成された光導波路
形成層のうち、所定の部分を除く部分が選択的に除去さ
れて、その残存した所定の部分が第２の光導波路とな
る。特に、この光送受信装置の製造方法では、さらに、
第２の光導波路の第２の光が入射する面に対向するよう
にして発光部が配置されると共に、第１の光導波路とし
て使用される透明基板の第２の面に対向した位置または
その近傍位置に受光部が配置される。

【００２１】本発明に係る他の光転轍装置の製造方法ま
たは光送受信装置の製造方法では、まず、所定のダミー
基板の上に光導波路形成層が形成される。次に、形成さ
れた光導波路形成層のうち、所定の部分を除く部分が選
択的に除去されて、その残存した所定の部分が第２の光
導波路となる。次に、ダミー基板上に形成された第２の
光導波路が、第１の光導波路として使用される透明基板
の第１の面または第２の面に転写される。特に、この光
送受信装置の製造方法では、さらに、第２の光導波路の
第２の光が入射する面に対向するようにして発光部が配
置されると共に、第１の光導波路として使用される透明
基板の第２の面に対向した位置またはその近傍位置に受
光部が配置される。

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して詳細に説明する。

【００２２】［第１の実施の形態］まず、図１および図
２を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る光送受
信装置の構成を説明する。図２は本発明の第１の実施の
形態に係る光送受信装置１０Ａの平面図であり、図１は
図２に示すＩ−Ｉ切断線で切った矢視断面図である。な
お、本発明に係る光転轍装置は本発明の第１の実施の形
態ならびにこれ以降に説明する実施の形態に係る光送受
信装置によって具現化されるので、以下この光送受信装
置の説明と併せて光転轍装置の説明を行う。

【００２３】図１および図２に示したように、光送受信
装置１０Ａは、光ファイバ、光導波路等の光伝送路１か
ら第１の光信号Ｌ１を受信する一方、光伝送路１に対し
て第２の光信号Ｌ２を送信するようになっている。この
光送受信装置１０Ａは、入射した第１の光信号Ｌ１を所
定方向に出射させるように導く第１の光導波路１２と、
第１の光導波路１２から出射された第１の光信号Ｌ１を
受光する受光部１４と、第１の光信号Ｌ１の方向とは異
なる方向に向けて第２の光信号Ｌ２を出射する発光部１
５と、第１の光導波路１２における第１の光信号Ｌ１の
入射面に取り付けられ、発光部１５から発せられて入射
してきた第２の光信号Ｌ２を第１の光信号Ｌ１の入射方
向に対して逆行する方向に出射させるように導く第２の
光導波路１３とを備えている。第１の光導波路１２およ
び発光部１５は基板１１上に配設されている。基板１１
には、例えばシリコン（Ｓｉ）半導体またはガリウム砒
素（ＧａＡｓ）半導体等が使用可能である。

【００２４】ここで、第１の光信号Ｌ１が本発明におけ
る「第１の光」の一具体例に対応し、第２の光信号Ｌ２
が本発明における「第２の光」の一具体例に対応する。
第１の光導波路１２が本発明における「第１の光導波
路」の一具体例に対応し、第２の光導波路１３が本発明
における「第２の光導波路」の一具体例に対応する。受
光部１４が本発明における「受光部」の一具体例に対応
し、発光部１５が本発明における「発光部」の一具体例
に対応する。第１の光導波路１２および第２の光導波路
１３は、本発明における「光導波路ユニット」の一具体
例に対応すると共に、本発明における「光転轍装置」の
一具体例に対応する。

【００２５】第１の光導波路１２は、直方体形状の透明
基板を用いた、いわゆるリッジ型の光導波路として構成
されている。この第１の光導波路１２は、光伝送路１と
対向する側に、第１の光信号Ｌ１の伝播方向と垂直の入
射面１２１を有し、これと反対の側に第１の光信号Ｌ１
の伝播方向と垂直の出射面１２２を有する。第１の光導
波路１２は第１の光信号Ｌ１の使用波長に対して透明で
あることが望ましく、例えば高分子系材料のほか、石英
ガラス等の無機材料等も使用可能である。ここで、入射
面１２１が本発明における「第１の面」に対応し、出射
面１２２が本発明における「第２の面」に対応する。

【００２６】なお、第１の光導波路１２と他の部分との
接合部分には、第１の光導波路１２の屈折率よりも小さ
い屈折率を有しクラッド層として機能する膜（図示せ
ず）を適宜設けて光信号（この場合、第１の光信号Ｌ
１）の伝播効率を向上させることが望ましい。特に、基
板１１と第１の光導波路１２との間には、このような低
屈折率膜を設けて、第１の光導波路１２内を伝播する光
信号の伝播効率を向上させることが望ましい。このよう
な低屈折率膜は、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ₂ ）等の
誘電体材料や高分子材料で簡単に形成することができ
る。

【００２７】第２の光導波路１３は第１の光導波路１２
の入射面１２１に取り付けられている。第２の光導波路
１３は、入射後その内部を伝搬する第２の光信号Ｌ２を
第１の光信号Ｌ１の入射方向に対して逆行する方向に変
換する光路変換面１３Ｂを備えている。

【００２８】図３（Ｂ）は光送受信装置１０Ａの光導波
路部分の拡大側面図、図３（Ａ）は図３（Ｂ）に示すII
I Ａ−III Ａ切断線で切った光送受信装置１０Ａの光導
波路部分の拡大断面図である。図３（Ａ）および図３
（Ｂ）に示したように、第２の光導波路１は全体として
は第１の光導波路１２の断面形状よりも充分に小さい断
面形状を有する細長い六面体で形成されている。第２の
光導波路１３の、発光部１５と対向する一端側は、第２
の光信号Ｌ２の光伝播方向とほぼ直交する入射面１３１
となっている。第２の光導波路１３の他端側には、第２
の光信号Ｌ２の光伝播方向を変換するための光路変換面
１３Ｂが形成されている。光路変換面１３Ｂにより伝播
方向が変換された第２の光信号Ｌ２は、出射面１３２か
ら出射された後、光伝送路１に入射するようになってい
る。

【００２９】第２の光導波路１３の出射面１３２、光路
変換面１３Ｂはいずれも第１の光導波路１２の入射面１
２１および出射面１２２と重複する位置に配設されてい
る。第２の光導波路１３の出射面１３２と第１の光導波
路１２の入射面１２１とは、第２の光導波路１３の幅寸
法に相当する離間距離をもって実質的に平行に配設され
ている。さらに、第２の光導波路１３は、リッジ型の光
導波路として構成されている。第２の光導波路１３内に
おける第２の光信号Ｌ２の伝播方向は、第１の光信号Ｌ
１の伝播方向と直交する関係にある。

【００３０】光路変換面１３Ｂは、第２の光導波路１３
の他端側に出射面１３２に対して４５度の角度をもつ傾
斜面として形成されている。傾斜面には、例えば金（Ａ
ｕ）やアルミニウム（Ａｌ）等の金属膜、あるいは誘電
体反射膜等の増反射膜を形成し、第２の光信号Ｌ２の反
射による伝播損失を減少させるようにしてもよい。第２
の光導波路１３は第２の光信号Ｌ２の使用波長に対して
透明であることが望ましく、例えば高分子系材料やプラ
スチック材料等を用いるのが好適であるが、そのほか、
石英ガラス等の無機材料等も使用可能である。ここで、
光路変換面１３Ｂが本発明における「第１の光路変換
部」の一具体例に対応する。

【００３１】なお、本実施の形態においては、第１の光
導波路１２の入射面１２１に第２の光導波路１３の側面
１３４を直接接触させて取り付けているので、第１の光
導波路１２の屈折率と第２の光導波路１３の屈折率との
間に差を持たせることが好ましい。例えば、第１の光導
波路１２の屈折率は１．５０程度に設定され、第２の光
導波路１３の屈折率は１．５６程度に設定される。

【００３２】図１および図２に示す受光部１４は例えば
フォトダイオードで形成される。この受光部１４は、第
１の光導波路１２の出射面１２２から所定距離を隔てて
対向配置されている。図示しないが、第１の光導波路１
２の出射面１２２の周囲の表面上には、電極パターンお
よび電気配線パターン（信号用および電源用を含む。）
が配設されている。受光部１４は、この電極パターンに
導電性のバンプ電極２０を通して電気的に接続されると
共に、バンプ電極２０によって第１の光導波路１２の出
射面１２２との間に所定のスペースを確保している。受
光部１４としてフォトダイオードが使用される場合に
は、一般に、その受光面の側に電極パターンや電気配線
パターン等が配設されているので、第１の光導波路１２
の出射面１２２と受光部１４の受光面とが向かい合うよ
うに配置されると都合がよい。バンプ電極２０として
は、例えばＡｕ、半田（Ｐｂ−Ｓｎ）等が用いられる。

【００３３】なお、低速の（すなわち、ビットレートの
低い）光信号を受信する場合には、一辺が数mm程度の比
較的受光面積の大きな受光部１４を使用することが好ま
しく、高速の光信号すなわちビットレートの高い光信号
を受信する場合には、一辺が数百μm 程度の受光面積が
できる限り小さく、光信号の強度変化に高速応答可能な
受光部１４を使用することが好ましい。

【００３４】発光部１５は、一端面から第２の光信号Ｌ
２を出射するように構成された端面発光型の発光素子で
あり、例えば半導体レーザダイオード等が使用される。
その発光端面は第２の光導波路１３の入射面１３１（図
３（Ａ）参照）に対向する位置に配置されている。発光
部１５から出射された第２の光信号Ｌ２は、第２の光導
波路１３を通して光伝送路１に出力されるようになって
いる。発光部１５の第２の光信号Ｌ２の出射方向とは反
対側の後方には、発光モニタ用受光部１６が配設され、
この発光モニタ用受光部１６は発光部１５から後方に出
射されるレーザ光をモニタするようになっている。発光
部１５および発光モニタ用受光部１６は１つのパッケー
ジで封止された光発信用半導体素子１７としてモジュー
ル化されており、この光発信用半導体素子１７が基板１
１に実装されている。

【００３５】次に、このように構成される光送受信装置
１０Ａの作用について説明する。

【００３６】まず、光伝送路１内を伝播してきた第１の
光信号Ｌ１は第１の光導波路１２の入射面１２１に入射
したのち、その内部を伝播して出射面１２２に到達す
る。そして、第１の光信号Ｌ１はこの出射面１２２から
出射して受光部１４に導かれ、受光部１４により受光さ
れる。

【００３７】一方、発光部１５から出射された第２の光
信号Ｌ２は第２の光導波路１３の入射面１３１に入射さ
れる。この第２の光信号Ｌ２は、第２の光導波路１３の
内部を伝播し、光路変換面１３Ｂによって光伝送路１の
方向へ光路変換され、さらに第２の光導波路１３の出射
面１３２に到達する。そして、第２の光信号Ｌ２はこの
出射面１３２から出射し、光伝送路１に導かれる。第２
の光信号Ｌ２は、光伝送路１内を伝播して相手方に到達
し、そこで受信される。一方、発光部１５の発光状態
（第２の光信号Ｌ２の送信状態）は発光モニタ用受光部
１６によりモニタされる。

【００３８】ここで、第２の光導波路１３において、光
路変換面１３Ｂの傾斜角が例えば４５度であるとする
と、第２の光導波路１３の屈折率ｎがほぼ１．４以上で
あれば、第２の光導波路１３を伝播してきた第２の光信
号Ｌ２は光路変換面１３Ｂで全反射して光路変換される
ので、光損失が極めて少なく、送信感度を良好にするこ
とができる。光路変換面１３Ｂの傾斜角や第２の光導波
路１３の屈折率ｎが全反射の条件を満たさない場合であ
っても、光路変換面１３Ｂの傾斜面に前述の金属膜や誘
電体反射膜を設けることにより、第２の光信号Ｌ２の反
射率を高めて送信感度を向上させることが可能である。

【００３９】このように、本実施の形態の光送受信装置
１０Ａによれば、光伝送路１の内部を伝播してきた第１
の光信号Ｌ１を入射させ受光部１４の方向に出射させる
ように導く第１の光導波路１２を備えるとともに、この
第１の光導波路１２の入射面１２１に、発光部１５から
出射された第２の光信号Ｌ２を光伝送路１の方向に出射
させるように導く第２の導波路２２を取り付けたので、
一本の光伝送路１のみを用いた簡易な構成で光双方向通
信を実現することができる。

【００４０】さらに、本実施の形態によれば、第１の光
導波路１２における第１の光信号Ｌ１の通過面（第１の
実施の形態においては入射面１２１）上に第２の光導波
路１３を取り付け、第１の光信号Ｌ１の伝播方向に沿っ
て（すなわち、基板１１の表面に沿って）第１の光導波
路１２および第２の光導波路１３を配列するようにした
ので、装置全体の基板１１の表面からの高さを低くする
ことができる。このため、装置の薄型化、小型化を実現
することができる。

【００４１】また、本実施の形態によれば、単に第２の
光導波路１３を第１の光導波路１２の入射面１２１に取
り付けるだけでよいので、装置の構造が簡易であり、ま
た装置を容易に製作することができる。

【００４２】さらに、本実施の形態によれば、第１の光
導波路１２における第１の光信号Ｌ１の入射面１２１上
に第２の光導波路１２を取り付けるようにした結果、受
光部１４と第２の光導波路１２との間に比較的大きな厚
みをもつ第１の光導波路１２が介在することとなり、両
者の間を十分離間させることができる。従って、受光部
１４が第２の光信号Ｌ２を雑音として拾うことにより生
ずるクロストークを減少させることができ、光送受信装
置１０Ａの受信感度を向上させることができる。

【００４３】次に、図４ないし図７を参照して、本実施
の形態の光送受信装置の製造方法について説明する。図
４ないし図７は、本実施の形態の製造方法における各工
程を説明するための光送受信装置１０Ａの斜視図であ
る。なお、本発明の実施の形態に係る光転轍装置の製造
方法は以下に示す光送受信装置の製造方法によって具現
化されるので、以下併せて説明する。

【００４４】まず、例えば石英ガラスよりなる透明基板
１２０を用意し、この透明基板１２０上にスピンコート
法により液状の高分子材料、例えばエポキシ樹脂を３０
μｍ〜５０μｍ程度の厚さになるように全面に均一に塗
布し、図４に示したようにこのエポキシ樹脂から光導波
路形成層１３０を形成する。ここで、光導波路形成層１
３０が本発明における「光導波路形成層」の一具体例に
対応する。

【００４５】図８は第１の実施の形態に係る製造方法で
使用されるエポキシ樹脂の光透過率（％）と光の波長
（ｎｍ）との関係を示すグラフである。図８において、
縦軸は膜厚１ｍｍのエポキシ樹脂の光透過率を示し、横
軸は光の波長を示している。このエポキシ樹脂は、後述
する製造方法で使用される超高圧水銀ランプから発せら
れる波長（約３５０ｎｍ〜４５０ｎｍ）の光を６０〜８
５％程度透過させ、残りの１５〜４０％程度を吸収して
硬化する光硬化性樹脂である。

【００４６】光導波路形成層１３０を形成した後、図５
に示したように、フォトマスク３７を透明基板１２０上
に位置合わせして配置する。フォトマスク３７は、例え
ば石英ガラス等の透明マスク基板３６と、この透明マス
ク基板３６の表面に形成された遮光膜３５とを含んで構
成されている。遮光膜３５としては、例えばクロム（Ｃ
ｒ）が使用される。遮光膜３５の厚さは、例えば約９８
ｎｍに設定される。

【００４７】図９は第１の実施の形態に係る遮光膜３５
の開口パターン形状を示す斜視図である。遮光膜３５に
は、第２の光導波路１３に対応した形状の開口３５Ａ
と、光路変換面１３Ｂに対応すると共に遮光膜３５の厚
さが開口３５Ａの長手方向に沿って漸次薄くなる傾斜部
３５Ｂとが形成されている。開口３５Ａの幅寸法は、例
えば１００μｍ程度に形成されている。傾斜部３５Ｂ
は、遮光膜３５の徐々に変化する厚さに応じた量の光を
透過させるグレースケール領域として機能するようにな
っている。なお、本発明においては、フォトマスク３７
の遮光膜３５の開口パターン形状は図９に示す形状には
限定されない。例えば、本発明においては、遮光膜３５
の光路変換面１３Ｂに対応する傾斜部３５Ｂに代えて、
開口３５Ａの長手方向に沿ってストライプ幅が徐々に狭
くなる開口を複数配列したもの、開口３５Ａの長手方向
に沿って徐々に密度が粗くなる複数の微細な開口を配列
したものが一例として実用的に使用できる。

【００４８】次に、図５に示したように、フォトマスク
３７を通して透明基板１２０上の光導波路形成層１３０
に光Ｌ３を照射する。このとき、遮光膜３５の開口３５
Ａを通過した光Ｌ３はすべて光導波路形成層１３０まで
到達し、傾斜部３５Ｂを通過した光Ｌ３は遮光膜３５の
厚さに応じて透過光量を制御されながら光導波路形成層
１３０に到達する。開口３５Ａおよび傾斜部３５Ｂ以外
の完全な厚さの遮光膜３５が設けられている部分におい
ては、光導波路形成層１３０に光Ｌ３が到達することは
ない。光Ｌ３が照射された領域において光導波路形成層
１３０の表面側から硬化が進行する。開口３５Ａに対応
した領域においては厚さ方向のすべてにわたって光導波
路形成層１３０を硬化させることができる。傾斜部３５
Ｂに対応した領域においては、光導波路形成層１３０の
上層側は硬化するが、下層側は硬化しない。そして、光
導波路形成層１３０のうちの硬化した部分は透明基板１
２０の表面上に固着される。なお、大きな光量で短時間
に光Ｌ３を照射すると、第２の光導波路１３にひずみが
生じ、光伝播損失が大きくなってしまう。そこで、光Ｌ
３の照射は、例えば超高圧水銀ランプ（中心波長がｇ線
（４３６ｎｍ））を用いて、１０ｍＷ／ｃｍ² 程度の低
い出力で長い時間（例えば、３分間）をかけて行うこと
が好ましい。

【００４９】次に、光導波路形成層１３０の光Ｌ３が照
射されていない未硬化状態の部分を選択的に除去するこ
とにより、図６に示したように、開口３５Ａに対応した
領域で厚さ方向のすべてにわたって硬化された光導波路
形成層１３０から第２の光導波路１３が形成され、傾斜
部３５Ｂに対応した領域で上層側が硬化され下層側は硬
化されない光導波路形成層１３０から光路変換面１３Ｂ
が同時に形成される。光路変換面１３Ｂの傾斜面は第１
の実施の形態に係る製造方法においては約４５度の角度
で形成される。光導波路形成層１３０の未硬化状態の部
分の除去には、例えばアセトンあるいはエタノールなど
の有機溶剤を実用的に使用することができる。

【００５０】次に、ダイシング工程により透明基板１２
０を第１の光導波路１２毎にチップ状に分割し、図７に
示したように、分割された透明基板１２０から第１の光
導波路１２が形成されるとともに、この第１の光導波路
１２の入射面１２１上に取り付けられた第２の光導波路
１３が形成される。なお、本実施の形態においては、第
１の光導波路１２の出射面１２２の周囲に電極パター
ン、電気配線パターン等を形成する必要があるが、これ
らの導電性パターンは、光導波路形成層１３０の形成
前、または光導波路形成層１３０の形成後でダイシング
工程前に、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａ
ｕ）、アルミニウム（Ａｌ）等の導電膜を形成し、これ
らの導電膜をフォトリソグラフィ技術でパターンニング
することで形成することができる。また、これらの導電
パターンは、製造工程中、必要に応じて保護膜で被覆す
ることが好ましい。なお、第１の光導波路１２と第２の
光導波路１３とが形成された段階で、この双方を１つの
組立部品とする光導波路ユニットを完成させることがで
きる。

【００５１】最後に、前述の図１および図２に示したよ
うに、光導波路ユニット（第１の光導波路１２および第
２の光導波路１３）、受光部１４、発光部１５および発
光モニタ用受光部１６がモジュール化された光送信用半
導体素子１７のそれぞれを基板１１上に実装する。受光
部１４は、光導波路ユニットを基板１１に実装する前、
または実装した後に、バンプ電極２０を使用して第１の
光導波路１２の出射面１２２と対向する位置に取り付け
られる。取り付けの際には、第１の光導波路１２の出射
面１２２から出射される第１の光信号Ｌ１が受光部１４
に効率良く入射されるように、第１の光導波路１２と受
光部１４との間の位置合わせは高精度で行われる。さら
に、第２の光導波路１３の入射面１３１に対向する位置
に発光部１５が取り付けられるが、同様の理由で第２の
光導波路１３と発光部１５との間の位置合わせは高精度
で行われる。これらの一連の主要工程が終了すると、光
送受信装置１０Ａが完成する。

【００５２】このように、本実施の形態に係る光送受信
装置１０Ａの製造方法によれば、第１の光導波路１２と
して使用される透明基板１２０の第１の光信号Ｌ１の通
過面となる表面上の全面に光導波路形成層１３０を形成
した後に、光導波路形成層１３０の一部を残して他の一
部を除去することで、この残された光導波路形成層１０
が第２の光導波路１３となる。透明基板１２０の表面上
に光導波路形成層１３０を形成した時点で、第２の光導
波路１３の第１の光導波路１２への取り付けが実質的に
完了するので、後工程において別途取り付け作業を行う
必要がなく、光送受信装置１０Ａの製造工程数を減少さ
せることができる。

【００５３】さらに、本実施の形態の製造方法によれ
ば、第２の光導波路１３および受光部１４が予め取り付
けられた第１の光導波路１２と、発光部１５とを基板１
１に実装するのみでよく、デリケートな光学部品である
第２の光導波路１３を基板１１に実装する作業を必要と
しないので、製作が容易である。

【００５４】次に、本実施の形態に係る光送受信装置１
０Ａの応用例について説明する。

【００５５】（第１の応用例）図１０は本実施の形態の
第１の応用例に係る双方向光伝送モジュールの構成図で
ある。図１０に示したように、双方向光伝送モジュール
４０は、プリントサーキット基板（ＰＣＢ）等の電気回
路基板４１Ａと、この電気回路基板４１Ａの上に実装さ
れた光送受信装置１０Ａと、光送受信装置１０Ａの周辺
の基板上に実装された複数の半導体素子４２Ａ〜４２Ｄ
とを備えている。半導体素子４２Ａ〜４２Ｄには、例え
ば発光部１５を駆動するための駆動ＩＣ（例えば、レー
ザダイオードの駆動回路素子）、受光部１４および発光
モニタ用受光部１６のインピーダンス変換ＩＣや増幅Ｉ
Ｃ（例えば、フォトダイオードの増幅回路素子等）等が
含まれる。半導体素子４２Ａ〜４２Ｄのそれぞれと光送
受信装置１０Ａの発光部１５や受光部１４との間は、例
えばボンディングワイヤ４３および電気回路基板４１Ａ
上の図示しない配線パターンによって電気的に接続され
ている。ボンディングワイヤ４３としては、例えばＡ
ｕ、ＣｕまたはＡｌ等が使用可能である。

【００５６】この双方向光伝送モジュール４０において
は、電気回路基板１０の実装面に沿って、光送受信装置
１０Ａおよび複数の半導体素子４２Ａ〜４２Ｄが配列さ
れている。例えば、光伝送路１のコア径が０．５ｍｍ程
度、第１の光導波路１２の厚み（高さ）が１．０ｍｍ程
度、光送受信装置１０Ａの基板１１の厚さが実用的な値
の０．５ｍｍ程度、電気回路基板４１Ａの厚さが実用的
な値の１．０ｍｍ程度にそれぞれに設定された場合、双
方向光伝送モジュール４０の全体の厚み（高さ）は約
２．５ｍｍとなり、非常に薄型化された双方向光伝送モ
ジュール４０を構成することができ、双方向光伝送モジ
ュール４０の小型化が実現可能である。

【００５７】（第２の応用例）図１１は本実施の形態の
第２の応用例に係るマルチチャネル構造の光送受信装置
の平面図である。この光送受信装置５０は、共通の基板
１１１と、複数本の光伝送路１のそれぞれに対応させて
基板１１１の表面上に規則的に配列された複数の光送受
信装置１０ＡＡとを備えている。この光送受信装置５０
では、マルチチャンネルの光リンクを容易に構成するこ
とができる。なお、図１および図２に示したように、各
光送受信装置１０Ａを個々の基板１１を用いて形成する
と共に、これらの複数の光送受信装置１０Ａを、図１０
に示したような共通の電気回路基板４１Ａの上に複数配
列してマルチチャネル構造の光送受信装置を構成しても
よい。

【００５８】次に、本実施の形態の光送受信装置の変形
例について説明する。

【００５９】（第１の変形例）図１２（Ｂ）は本実施の
形態の第１の変形例に係る光送受信装置の光導波路部分
の拡大側面図、図１２（Ａ）は図１２（Ｂ）に示すXXII
Ａ−XXIIＡ切断線で切った光送受信装置の拡大矢視断面
図である。本変形例の光送受信装置では、第２の光導波
路１３は、第１の光導波路１２の入射面１２１上に下部
クラッド層６０を介して取り付けられたリッジ型光導波
路として構成されている。下部クラッド層６０は、第２
の光導波路１３内を伝播する第２の光信号Ｌ２の伝播効
率を向上させることができるように、第２の光導波路１
３よりも低い屈折率の材料で形成することが好ましい。
そのような低屈折率材料としては、例えばＳｉＯ₂ 等の
誘電体材料や高分子材料が使用可能である。

【００６０】（第２の変形例）図１３（Ｂ）は本実施の
形態の第２の変形例に係る光送受信装置の光導波路部分
の拡大側面図、図１３（Ａ）は図１３（Ｂ）に示すXXII
I Ａ−XXIII Ａ切断線で切った光送受信装置の拡大矢視
断面図である。本変形例の光送受信装置では、第２の光
導波路１３が第１の光導波路１２の入射面１２１上に直
接取り付けられている。第２の光導波路１３の出射面１
３２を除く部分は、上部クラッド層６１により覆われて
おり、埋込み型光導波路を構成している。上部クラッド
層６１は、下部クラッド層６０と同様に、第２の光導波
路１３内を伝播する第２の光信号Ｌ２の伝播効率を向上
させることができるように、第２の光導波路１３よりも
低い屈折率の材料で形成することが好ましい。

【００６１】（第３の変形例）図１４（Ｂ）は本実施の
形態の第３の変形例に係る光送受信装置の光導波路部分
の拡大側面図、図１４（Ａ）は図１４（Ｂ）に示すXIV
Ａ−XIV Ａ切断線で切った光送受信装置の拡大矢視断面
図である。本変形例の光送受信装置では、第２の光導波
路１３は、第１の光導波路１２の入射面１２１に下部ク
ラッド層６０を介して取り付けられると共に、出射面１
３２を除く部分が上部クラッド層６１により覆われた、
埋込み型光導波路として構成されている。

【００６２】［第２の実施の形態］次に、本発明の第２
の実施の形態について説明する。

【００６３】本実施の形態の光送受信装置は、上記第１
の実施の形態における第２の光導波路１３の配設位置
を、第１の光導波路１２の入射面１２１から出射面１２
２へと変更したものである。なお、本実施の形態ならび
にこれ以降に説明する実施の形態において、第１の実施
の形態で説明した構成要素と同一の構成要素には同一の
符号を付け、必要な場合を除いて重複する説明は省略す
る。

【００６４】まず、図１５ないし図１７を参照して、本
実施の形態に係る光送受信装置１０Ｂの構成を説明す
る。ここで、図１６は本実施の形態に係る光送受信装置
１０Ｂの平面図であり、図１５は図１６におけるXV−XV
切断線で切った矢視断面図である。図１７（Ｂ）は光送
受信装置１０Ｂの光導波路部分の拡大側面図であり、図
１７（Ａ）は図１７（Ｂ）に示すXVIIＡ−XVIIＡ切断線
で切った光送受信装置１０Ｂの光導波路部分の拡大矢視
断面図である。なお、これらの図で、上記第１の実施の
形態の図１ないし図３で示した構成要素と同一の構成要
素には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

【００６５】図１５ないし図１７に示したように、光送
受信装置１０Ｂは、第１の光導波路１２における第１の
光信号Ｌ１の出射面１２２に取り付けられた第２の光導
波路１３を備えている。第２の光導波路１３は、発光部
１５から出射されて入射してきた第２の光信号Ｌ２を、
第１の光信号Ｌ１の入射方向に対して逆行する方向に出
射させて、第２の被導波路１３内に導くようになってい
る。受光部１４は、上記第１の実施の形態の場合と同様
に第１の光導波路１２の出射面１２２上に配設されてい
るが、本実施の形態では出射面１２２に第２の光導波路
１３が配設されているので、両者が干渉しないように、
受光部１４はバンプ電極２０によって第２の光導波路１
３を跨ぐようにして配設されている。その他の構成は、
図１と共に、図２と同様である。

【００６６】本実施の形態に係る光送受信装置１０Ｂで
は、光伝送路１内を伝播してきた第１の光信号Ｌ１は第
１の光導波路１２の入射面１２１に入射したのち、その
内部を伝播して出射面１２２に到達する。第１の光信号
Ｌ１は、この出射面１２２から出射して受光部１４に導
かれ、受光部１４により受光される。一方、発光部１５
から出射された第２の光信号Ｌ２は、第２の光導波路１
３の入射面１３１に入射したのち、その内部を伝播し、
光路変換面１３Ｂによって、第１の光信号Ｌ１の入射方
向と逆行する方向（光伝送路１の方向）へ光路を変換さ
れる。第２の光信号Ｌ２は、出射面１３２および第１の
光導波路１２の出射面１２２を経由して、第１の光導波
路１２の内部へと導かれ、その内部を伝搬したのち、入
射面１２１から出射し、光伝送路１に導かれる。第２の
光信号Ｌ２は、光伝送路１内を伝播して相手方に到達
し、そこで受信される。一方、発光部１５の発光状態
（第２の光信号Ｌ２の送信状態）は発光モニタ用受光部
１６によりモニタされる。

【００６７】次に、図１８ないし図２２を参照して、本
発明の第２の実施の形態に係る光送受信装置１０Ｂの製
造方法について説明する。図１８ないし図２１は本実施
の形態に係る製造方法の主要な工程を説明するための光
送受信装置１０Ｂの断面図であり、図２２は斜視図であ
る。

【００６８】まず、図１８に示したように、例えば石英
ガラス、プラスチック、シリコン半導体等よりなる光導
波路製作用基板１２０Ｄを準備する。この光導波路製作
用基板１２０Ｄは、その上に予め第２の光導波路１３を
製作すると共に、この第２の光導波路１３を第１の光導
波路１２として使用される透明基板に転写するための仮
の基板として使用されるものである。ここで、光導波路
製作用基板１２０Ｄが本発明に係る「ダミー基板」の一
具体例に対応する。

【００６９】本実施の形態では、まず、図１８に示した
ように光導波路製作用基板１２０Ｄの上に、例えば熱硬
化性樹脂からなる光導波路形成層１３０を形成する。

【００７０】次に、図１９に示したように、フォトマス
ク３７を光導波路製作用基板１２０Ｄ上に位置合わせし
て配置する。フォトマスク３７としては、上記第１の実
施の形態で使用されたものと同様のものを使用する（遮
光膜３５は図９を参照）。

【００７１】次に、図１９に示したように、フォトマス
ク３７を通して光導波路製作用基板１２０Ｄ上の光導波
路形成層１３０に光Ｌ３を照射する。これにより、上記
第１の実施の形態における図５の場合と同様に、開口３
５Ａに対応した領域においては厚さ方向のすべてにわた
って光導波路形成層１３０が硬化すると共に、傾斜部３
５Ｂに対応した領域においては、光導波路形成層１３０
の上層側から傾斜部３５Ｂに対応した深さまで硬化す
る。光導波路形成層１３０の硬化した部分は光導波路製
作用基板１２０Ｄの表面に適度な接着力で接着する。こ
のときの接着力は、後に使用される透明基板１２０（図
２１）の表面と第２の光導波路１３と間の接着力に比べ
て弱くなるようにする。そのために、例えば、光導波路
製作用基板１２０Ｄの表面と光導波路形成層１３０との
間に、適宜、両者間の接着力を低下させるための接着力
調整膜を形成してもよい。

【００７２】次に、上記第１の実施の形態における図６
の場合と同様にして、光導波路形成層１３０の光Ｌ３が
照射されていない未硬化状態の部分を選択的に除去す
る。これにより、図２０に示したように、第２の光導波
路１３が形成される。

【００７３】次に、図２１に示したように、光導波路製
作用基板１２０Ｄの表面上に形成された第２の光導波路
１３を、第１の光導波路１２として使用される透明基板
１２０の表面（第１の光導波路１２の出射面１２２とな
る面）に転写させる。ここで、転写は本発明における
「転写」の一具体例に対応する。上記したように、透明
基板１２０の表面と第２の光導波路１３との間の接着力
は、光導波路製作用基板１２０Ｄの表面と第２の光導波
路１３との間の接着力に比べて強いことが必要なので、
透明基板１２０の表面と第２の光導波路１３との間に、
両者間の接着力を増加させるために、適宜、接着力調整
膜を形成してもよい。この場合において、接着力調整膜
は、第２の光導波路１３の屈折率よりも低い屈折率を有
するクラッド層を兼ねるようにすることが望ましい。

【００７４】次に、ダイシング工程により透明基板１２
０を第１の光導波路１２毎にチップ状に分割する。これ
により、図２２に示したように、第１の光導波路１２
と、この第１の光導波路１２の出射面１２２に取り付け
られた第２の光導波路１３とを含む個々の光導波路ユニ
ットが形成される。

【００７５】最後に、図１５および図１６に示したよう
に、第１の光導波路１２および第２の光導波路１３から
なる光導波路ユニット、受光部１４、ならびに、発光部
１５および発光モニタ用受光部１６がモジュール化され
た光送信用半導体素子１７を基板１１上に実装する。こ
れにより、光送受信装置１０Ｂが完成する。

【００７６】このように、本実施の形態に係る光送受信
装置の製造方法によれば、光導波路製作用基板１２０Ｄ
の表面上の全面に光導波路形成層１３０を形成し、光導
波路形成層１３０の一部を残して他の一部を除去するこ
とで、この残された光導波路形成層１３０から第２の光
導波路１３を形成することができる。そして、この第２
の光導波路１３を光導波路製作用基板１２０Ｄから第１
の光導波路１２として使用される透明基板１２０の第１
の光信号Ｌ１の通過面となる出射面１２２の所定表面上
に転写させることにより、第１の光導波路１２への第２
の光導波路１３の取り付けを完了させることができる。

【００７７】なお、第２の光導波路１３は、上記のよう
な転写による方法で形成するほか、例えば、透明基板１
２０上に光導波路形成層１３０を選択的に形成したの
ち、不要な部分（光路変換面１３Ｂによって画定される
光導波路部分以外の部分）を、ダイシングブレード（図
示せず）を用いた機械的な加工により取り除いて形成す
ることも可能である。

【００７８】次に、本実施の形態の変形例について説明
する。

【００７９】（第１の変形例）図２３（Ｂ）は本実施の
形態の第１の変形例に係る光送受信装置の部分拡大側面
図であり、図２３（Ａ）は図２３（Ｂ）に示すXXIII Ａ
−XXIII Ａ切断線で切った矢視断面図である。本変形例
の光送受信装置では、第２の光導波路１３は、下部クラ
ッド層６０を介して第１の光導波路１２の出射面１２２
に取り付けられたリッジ型光導波路で構成されている。
その他の構成および作用は上記第１の実施の形態の第１
の変形例（図１２）の場合と同様である。

【００８０】（第２の変形例）図２４（Ｂ）は本実施の
形態の第２の変形例に係る光送受信装置の部分拡大側面
図であり、図２４（Ａ）は図２４（Ｂ）に示すXXIVＡ−
XXIVＡ切断線で切った拡大断面図である。本変形例の光
送受信装置では、第２の光導波路１３は、第１の光導波
路１２の出射面１２２に直接取り付けられると共に、出
射面１３２および光路変換面１３Ｂを除く部分が上部ク
ラッド層６１により覆われた埋込み型光導波路で構成さ
れている。その他の構成および作用は上記第１の実施の
形態の第１の変形例（図１２）の場合と同様である。

【００８１】（第３の変形例）図２５（Ｂ）は本実施の
形態に係る第３の変形例に係る光送受信装置の部分拡大
側面図であり、図２５（Ａ）は図２５（Ｂ）に示すXXV
Ａ−XXV Ａ切断線で切った拡大断面図である。本変形例
の光送受信装置では、第２の光導波路１３は、第１の光
導波路１２の出射面１２２に下部クラッド層６０を介し
て取り付けられると共に、出射面１３２および光路変換
面１３Ｂを除く部分上部クラッド層６１により覆われた
埋込み型光導波路で構成されている。その他の構成およ
び作用は上記第１の実施の形態の第１の変形例（図１
２）の場合と同様である。

【００８２】［第３の実施の形態］次に、本発明の第３
の実施の形態について説明する。

【００８３】本実施の形態は、受光面積が小さな受光部
を採用して高速の受信動作を可能にすると同時に、充分
な受信感度を確保することができるようにした光送受信
装置に関するものである。上記各実施の形態において
は、受信信号である第１の光信号Ｌ１が高速の信号伝送
に用いられるものである場合には、それに追随できるよ
うにするために、図１および図２に示す受光部１４の受
光面積を小さくして、受光部１４の応答性を高速化する
必要がある。受光面積が小さい受光部１４を使用しつ
つ、第１の光導波路１２に入射された光をできる限り多
く受光し得るようにするためには、必然的に第１の光導
波路１２の断面積を小さくする必要が生じ、場合によっ
ては第１の光導波路１２の断面積を光伝送路１の断面積
よりも小さくしなければならないこともある。こうした
場合には、光伝送路１から出射されてきた第１の光信号
Ｌ１の一部が第１の光導波路１２に入射されずに外部に
漏れてしまうことになり、結果として受光部１４に到達
する光量が少なくなって受信感度が低下してしまう。第
３の実施の形態の光送受信装置は、このような場合の受
信感度の改善を図ることができるようにしたものであ
る。

【００８４】図２６は本発明の第３の実施の形態に係る
光送受信装置の平面図である。図２６に示す光送受信装
置１０Ｃは、基本的な構成は図１および図２に示す第１
の実施の形態に係る光送受信装置１０Ａと同一である
が、光伝送路１と第１の光導波路１２の入射面１２１ま
たは第２の光導波路１３の出射面１３２との間において
基板１１上に、少なくとも光伝送路１から出射される第
１の光信号Ｌ１を集光させるための集光部７０を備えて
いる。集光部７０は光結合用レンズである。この光結合
用レンズとして、図２６に示すような球面レンズや図示
しない非球面レンズ等の通常の光学レンズのほか、円筒
状の屈折率分布型レンズ等も使用可能である。

【００８５】本実施の形態に係る光送受信装置１０Ｃで
は、集光部７０を設けたことにより、第１の実施の形態
の場合に比べて第１の光導波路１２の断面積を実効的に
小さくすることができると共に、第１の実施の形態の場
合よりも小さい受光面積を有する受光部１４を使用可能
である。集光部７０による集光作用により、光伝送路１
と第１の光導波路１２との間の光信号入出力結合効率を
向上させることができるからである。具体的には、光伝
送路１を伝播してきた第１の光信号Ｌ１は集光部７０に
より集光されて第１の光導波路１２へと効率よく導かれ
るとともに、第２の光導波路１３内を伝播してきた第２
の光信号Ｌ２は集光部７０により集光されて光伝送路１
へと効率よく導かれるのである。すなわち、受光面積が
小さい受光部１４を使用した場合でも受光部１４の受光
量を大きくすることができるので、高速の受信動作を行
うことができ、同時に受信感度を改善することができ
る。

【００８６】なお、集光部７０は、基板１１上に第２の
光導波路１３が取り付けられた第１の光導波路１２、受
光部１４、発光部１５および発光用モニタ受光部１６が
モジュール化された光発信用半導体素子１７等を実装す
る際に同時に、または実装の前後に取り付けられる。集
光部７０の取り付けには、例えば接着剤が使用可能であ
る。

【００８７】（変形例）本実施の形態に係る光送受信装
置１０Ｃにおいて使用された集光部７０は、上記第２の
実施の形態の光送受信装置１０Ｂにも適用可能である。
すなわち、図１５および図１６に示した光送受信装置１
０Ｂにおいて、光伝送路１と第１の光導波路１２の入射
面１２１との間に集光部７０を配設することができる。

【００８８】［第４の実施の形態］次に、図２７および
図２８を参照して、本発明の第４の実施の形態について
説明する。

【００８９】図２８は本発明の第４の実施の形態に係る
光送受信装置１０Ｄの平面図であり、図２７は図２８に
おけるXXVII −XXVII 切断線で切った矢視断面図であ
る。なお、この図で、上記の図１および図２で示した構
成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、適宜説
明を省略する。

【００９０】上記各実施の形態では、第１の光導波路１
２の出射面１２２に受光部１４を配置するようにした
が、本実施の形態では、図２７および図２８に示したよ
うに、受光部１４に代えて、基板１１自体に受光部１４
１を形成するようにしている。より具体的には、本実施
の形態の光送受信装置１０Ｄは、第１の光導波路１２の
出射面１２２および基板１１の表面に接するように配設
された光路変換面１２５と、光路変換面１２５の下方の
基板１１の表面に形成された受光部１４１とを備えてい
る。光路変換面１２５は、第１の光信号Ｌ１をこの方向
とは異なる方向（基板１１の方向）に変換して出射する
ためのものである。受光部１４１は、光路変換面１２５
で伝播方向が変換された第１の光信号Ｌ１を受光するた
めのものである。

【００９１】この光送受信装置１０Ｄはまた、光伝送路
１と第１の光導波路１２の入射面１２１との間に、光伝
送路１から出射された第１の光信号Ｌ１を集光して第１
の光導波路１２の入射面１２１に入射させる集光部７０
が配設されている。

【００９２】基板１１には、例えばシリコン半導体基板
が使用される。受光部１４１は、この基板１１の表面
に、半導体製造技術を用いて作り込まれている。受光部
１４１は、例えばフォトダイオードとして形成されてい
る。

【００９３】光路変換面１２５は、第１の光導波路１２
の出射面１２２に接し第１の光信号Ｌ１が入射する入射
面１２５Ａと、基板１１の表面に対してほぼ４５度に傾
斜し入射面１２５Ａから入射された第１の光信号Ｌ１の
伝播方向を基板１１表面に向けて変換する光路変換面１
２５Ｂと、基板１１の表面に接し基板１１に配設された
受光部１４１に向けて第１の光信号Ｌ１を出射させる出
射面１２５Ｃとを有する三角プリズムとして構成されて
いる。

【００９４】光路変換面１２５は、第１の光信号Ｌ１の
使用波長に対して透明であることが望ましく、例えば高
分子系材料やプラスチック材料により形成可能である
が、そのほか、石英ガラス等の無機材料等を使用しても
よい。光路変換ミラー１２５Ｂは、単に傾斜面だけでも
よいが、さらに傾斜面上に例えばＡｕやＡｌ等の金属
膜、あるいは誘電体反射膜等の増反射膜を形成し、第１
の光信号Ｌ１の反射時の伝播損失を減少させるようにし
てもよい。少なくとも光路変換面１２５の入射面１２５
Ａと第１の光導波路１２の出射面１２２との間の界面
は、光損失を減少させるために、第１の光信号Ｌ１に対
して無反射であることが好ましい。したがって、光路変
換面１２５を、屈折率が第１の光導波路１２と等しい材
料で構成すると共に、光路変換面１２５と第１の光導波
路１２とを同じ屈折率の接合剤を用いて接着するのが好
ましい。あるいは、光路変換面１２５を第１の光導波路
１２と別個の部品とするのではなく、両者を同一の材料
で一体に形成するようにすることも好ましい。ここで、
光路変換面１２５が本発明における「第２の光路変換
部」の一具体例に対応する。

【００９５】なお、本実施の形態に係る光送受信装置１
０Ｄでは、第２の光導波路１３として、クラッド層６３
で埋め込まれた埋込み型光導波路が使用されている。但
し、第２の光導波路１３の出射面１３２および光路変換
面は露出している。

【００９６】次に、このように構成される光送受信装置
１０Ｄの作用について説明する。

【００９７】まず、光伝送路１内を伝播してきた第１の
光信号Ｌ１は集光部７０で集光され、第１の光導波路１
２の入射面１２１に入射する。さらに、第１の光信号Ｌ
１は、第１の光導波路１２の内部を伝播して出射面１２
２から出射される。さらに、第１の光信号Ｌ１は、光路
変換面１２５の入射面１２５Ａに入射して、その内部を
伝搬し、光路変換面１２５Ｂにより、伝播方向が基板１
１の表面に向かう方向に変換され、出射面１２５Ｃから
出射して、受光部１４１に導かれる。受光部１４１は、
第１の光信号Ｌ１を受光し、その受光強度に応じた信号
を出力する。

【００９８】一方、発光部１５から発せられた第２の光
信号Ｌ２は第２の光導波路１３の入射面１３１に入射さ
れる。この第２の光信号Ｌ２は、第２の光導波路１３の
内部を伝播し、光路変換面１３Ｂによって光伝送路１の
方向へ光路変換され、さらに第２の光導波路１３の出射
面１３２に到達する。そして、第２の光信号Ｌ２は、こ
の出射面１３２から出射され、集光部７０を通して集光
された後、光伝送路１に導かれる。第２の光信号Ｌ２
は、光伝送路１内を伝播して相手方に到達し、そこで受
信される。このとき、発光部１５の発光状態（第２の光
信号Ｌ２の送信状態）は発光モニタ用受光部１６により
モニタされる。

【００９９】本実施の形態に係る光送受信装置１０Ｄに
よれば、第１の光導波路１２から出射した第１の光信号
Ｌ１の進行方向を基板１１の方向に変換する光路変換面
１２５を配置するようにしたので、受光部１４１を基板
１１に作り込むことができる。このため、受光部１４を
第１の光導波路１２の出射面１２２に固着させるように
した上記各実施の形態と比べて、受光部の配設が容易と
なり、製造工程全体としても簡略化が可能である。ま
た、本実施の形態によれば、上記第１の実施の形態に係
る光送受信装置１０Ａと同様に、一本の光伝送路１のみ
を用いた簡易な構成で光双方向通信を実現することがで
き、かつ装置全体の薄型化ならびに装置全体の小型化を
実現することができる。

【０１００】また、本実施の形態では、集光部７０を設
けたので、図２６の場合と同様に、受光面積が小さい受
光部１４を使用できることから高速の受信動作が可能に
なると共に、受光部１４の受光量を確保し得ることから
受信感度の低下を防止することができる。

【０１０１】なお、本実施の形態では、集光部７０を配
設するようにしたが、例えば、伝送路１の直径が受光部
１４１のサイズに比較して十分小さい場合には、図２９
に示したように、集光部７０を省略してもよい。本変形
例の光送受信装置１０Ｅは、伝送路１の直径が小さいこ
とから、集光部７０がなくても、伝送路１からの第１の
光信号Ｌ１は第２の光導波路１３内であまり拡がること
がない。このため、第１の光信号Ｌ１は、比較的効率よ
く小さな明細書の受光部１４１に到達し、高速の受信動
作と受信感度の低下防止とを同時に達成可能である。

【０１０２】また、本実施の形態の変形例として、例え
ば図３０に示したように、基板１１１に放熱機能を備え
させるようにしてもよい。本変形例の光送受信装置１０
Ｆは、貫通穴１１１ａを有する基板１１１上に、第１の
光導波路１２および第２の光導波路１３、集光部７０、
光路変換面１２５Ｂ、発光部１５、ならびに発光モニタ
用受光部１６を実装してなるユニットを電気回路基板４
１に搭載して構成したものである。基板１１１の貫通穴
１１１ａは、光路変換面１２５の出射面１２５Ｃに対応
する位置に配設されている。この貫通穴１１１ａの中で
あって、かつ電気回路基板４１上には、第１の光信号Ｌ
１を受光する受光部１４２が配置されている。光伝送路
１から出射される第１の光信号Ｌ１は、集光部７０、第
１の光導波路１２、光路変換面１２５のそれぞれを伝播
し、貫通宛１１１ａを通して受光部１４２に到達し受光
される。

【０１０３】この光送受信装置１０Ｆによれば、基板１
１１とは別途形成された半導体部品としての受光部１４
２を電気回路基板４１上に配置するようになっているの
で、基板１１１は、回路の形成が可能なシリコン半導体
やガリウム砒素半導体等である必要がなくなる。したが
って、基板１１として、シリコン半導体やガリウム砒素
半導体に比べて熱伝達率が高い放熱用基板を使用するこ
とができる。そのような放熱用基板としては、チタン酸
バリウム、酸化アルミニウム、ジルコン酸鉛−チタン酸
鉛（ＰＺＴ）等のセラミックス基板や炭化シリコン基板
が使用可能である。ここで、放熱基板としての基板１１
が本発明における「放熱基板」の一具体例に対応する。
基板１１に放熱機能を備えることによって、光送受信装
置１０Ｆは発光部１５の動作で発生する熱を電気回路基
板４１側に効率良く逃がすことができる。

【０１０４】電気回路基板を使用する場合には、上記第
１の実施の形態の応用例（図１０）の場合と同様に、例
えば図３１に示したように、電気回路基板４１Ｂの上に
半導体素子４２Ａ〜４２Ｄを実装して双方向光伝送モジ
ュール４０Ｂを構成することが可能である。なお、図３
１では、上記の図１０で示した構成要素と同一の構成要
素に同一の符号を付し、説明を省略する。

【０１０５】［第５の実施の形態］次に、図３２ないし
図３４を参照して、本発明の第５の実施の形態について
説明する。

【０１０６】図３３は本発明の第５の実施の形態の光送
受信装置１０Ｅの平面図であり、図３２は図３１におけ
るXXXII −XXXII 切断線で切った矢視断面図である。図
３４（Ｂ）は光送受信装置１０Ｇの光導波路部分の拡大
側面図であり、図３４（Ａ）は図３４（Ｂ）におけるXX
XIV −XXXIV 切断線で切った矢視断面図である。これら
の図に示したように、本実施の形態の光送受信装置１０
Ｇでは、第１の光導波路１２の出射面１２２と光路変換
面１２５との間に第２の光導波路１３を備えている。よ
り具体的には、第２の光導波路１３は、第１の光導波路
１２の出射面１２２に取り付けられている。なお、図３
２および図３３では、第２の光導波路１３と光路変換面
１２５との間が接するように描いているが、離れていて
もよい。第２の光導波路１３は、上記第２の実施の形態
の第２の光導波路と同一構造を有するリッジ型の光導波
路である。その他の構成は、上記第４の実施の形態（図
２７および図２８）の場合と同様である。

【０１０７】本実施の形態の光送受信装置１０Ｇによれ
ば、上記各実施の形態と同様に、一本の光伝送路１のみ
を用いた簡易な構成で光双方向通信を実現することがで
きると共に、装置全体の薄型化ならびに装置全体の小型
化を実現することができる。また、上記第４の実施の形
態に係る光送受信装置１０Ｄと同様に、受光部１４１を
基板１１に配設することができるため、その配設工程の
簡略化が可能である。また、上記第３の実施の形態と同
様に、集光部７０による集光作用により、高速の受信動
作を行うことができ、同時に受信感度を改善することが
できる。

【０１０８】さらに、本実施の形態では、第１の光導波
路１２の第１の光信号Ｌ１の出射面１２２に第２の光導
波路１２を取り付けてはいるものの、第２の光導波路１
３と受光部１４１との間には光路変換面１２５が介在し
ているので、第２の光導波路１２と受光部１４１との間
は光路変換面１２５を介在させて離間させることができ
る。したがって、受光部１４１が第２の光信号Ｌ２を雑
音としてで拾うことにより生ずるクロストークを減少さ
せることができ、光送受信装置１０Ｇの受信感度をより
一層向上させることができる。

【０１０９】（第１の変形例）図３５（Ｂ）は、本実施
の形態の第１の変形例に係る光送受信装置の光導波路部
分の拡大側面図であり、図３５（Ａ）は図３５（Ｂ）に
おけるXXXVＡ−XXXVＡ切断線で切った光送受信装置の拡
大矢視断面図である。本変形例では、光送受信装置の第
２の光導波路１３を第１の光導波路１２の出射面１２２
に下部クラッド層６０を介して取り付けるようにしてお
り、第２の光導波路１３はリッジ型光導波路をなしてい
る。

【０１１０】（第２の変形例）図３６（Ｂ）は、本実施
の形態の第２の変形例に係る光送受信装置の光導波路部
分の拡大側面図であり、図３６（Ａ）は図３６（Ｂ）に
示すXXXVI Ａ−XXXVIＡ切断線で切った光送受信装置の
拡大矢視断面図である。本変形例では、第２の光導波路
１３を第１の光導波路１２の出射面１２２に直接取り付
けると共に、出射面１３２を除く部分が上部クラッド層
６３により覆われるようにしており、第２の光導波路１
３は埋込み型光導波路をなしている。クラッド層６３の
うち、出射面１３２に対応する部分には、開口６４が形
成されている。この開口６４は、例えばフォトリソグラ
フィ工程により形成される。

【０１１１】（第３の変形例）図３７（Ｂ）は本実施の
形態の第３の変形例に係るの光送受信装置の光導波路部
分の拡大側面図、図３７（Ａ）は図３７（Ｂ）に示すXX
XVII−XXXVII切断線で切った光送受信装置の拡大矢視断
面図である。本変形例では、第１の光導波路１２の出射
面１２２に下部クラッド層６０を介して第２の光導波路
１３を取り付けると共に、出射面１３２を除く部分を上
部クラッド層６３で覆うようにしており、第２の光導波
路１３は埋込み型光導波路をなしている。

【０１１２】（第４の変形例）図３８（Ｂ）は本実施の
形態の第４の変形例に係る光送受信装置の光導波路部分
の拡大側面図であり、図３８（Ａ）は図３８（Ｂ）に示
すXXXVIII Ａ−XXXXVIIIＡ切断線で切った光送受信装置
の拡大矢視断面図である。本変形例では、第２の光導波
路１３の光路変換面１３Ｂの傾斜面、下部クラッド層６
０の端面、および上部クラッド層６３の端面が、共通の
斜面をなすように形成されている。このような構造は、
例えば、下部クラッド層６０、第２の光導波路１３およ
び上部クラッド層６３を順次積層したのち、フォトリソ
グラフィ工程によりパターニングを行って概略の形を形
成し、さらに、ダイシングブレード（図示せず）を用い
て不要部分を一括して取り除くことにより、形成するこ
とができる。

【０１１３】以上、いくつかの実施の形態を挙げて本発
明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定される
ものではなく、以下のように種々変更可能である。

【０１１４】例えば、上記各実施の形態では、第２の光
導波路１３の入射端面が平面であるように説明したが、
本発明はこれに限定されず、図３９に示したように第２
の光導波路の入射端面を曲面として形成するようにして
もよい。ここで、図３９（Ａ）は本変形例に係る光送受
信装置１０Ｈの光導波路部分の側面図であり、図３９
（Ｂ）はその平面図である。これらの図に示したよう
に、第２の光導波路１１３は、第２の光信号Ｌ２を集光
する集光機能を有する入射面１３３を備えている。発光
部１５に半導体レーザが使用される場合、この半導体レ
ーザから出射される第２の光信号Ｌ２の出射広がり角
は、図３９（Ｂ）に示す横方向（基板１１と平行な方
向）の広がり角θｈ（＝約８〜１０度）に対して、図３
９（Ａ）に示す縦方向（基板１と垂直な方向）の広がり
角θｖ（＝約３０度）が大きい。このため、第２の光導
波路１１３の入射面１１３ａが、少なくとも縦方向の広
がりを集光するような曲面で構成することにより、第２
の光信号Ｌ２を集光させて第２の光導波路１３に入射さ
せることができる。特に、入射面１１３ａのＮＡ（開口
数）が小さい第２の光導波路１３に対して有効である。
なお、第２の光導波路１１３の入射面１１３ａを、横方
向の広がりをも集光するような曲面として形成してもよ
い。

【０１１５】また、上記第３〜第５の実施の形態では、
光路変換面１２５の光路変換面１２５Ｂが平面であるも
のとして説明したか、平面に代えて凸曲面として、集光
機能を備えさせるようにしてもよい。この構造は、光路
変換面１２５Ｂである傾斜面（平面）に、別途製作され
た凸曲面を有する光学部材を貼り付けることにより、簡
易に集光機能を実現させることができる。

【０１１６】また、本発明の光転轍装置および光送受信
装置は、上記第１の実施の形態から第５の実施の形態ま
でのうち、少なくとも２以上の実施の形態を組み合わせ
て構成することも可能である。

【０１１７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１ないし請
求項９のいずれか１項に記載の光転轍装置または請求項
９ないし請求項１５のいずれか１項に記載の光送受信装
置によれば、第１の面から入射した第１の光を所定方向
に出射させるように導く第１の光導波路の、その第１の
面上に、第１の光とは異なる方向から入射してきた第２
の光を第１の光の入射方向に対して逆行する方向に出射
させるように導く第２の導波路を設けるようにしたの
で、簡易かつ小型の構成によって、双方向に伝播する光
に対する光転轍機能を実現することができるという効果
を奏する。特に、請求項９ないし請求項１５のいずれか
１項に記載の光送受信装置によれば、そのような光転轍
機能と発光部および受光部の働きにより、単一の光伝送
路を用いて双方向の光伝送が可能になるという効果を奏
する。

【０１１８】さらに、請求項６に記載の光転轍装置によ
れば、第１の集光手段を備えたので、受信感度を低下さ
せずに伝送速度の高速化を図ることができるという効果
を奏する。

【０１１９】さらに、請求項１５に記載の光送受信装置
によれば、複数の第１の光導波路と複数の第２の光導波
路とを備えるようにしたので、マルチチャネル構造の光
送受信装置を実現することができるという効果を奏す
る。

【０１２０】また、請求項１６に記載の光転轍装置の製
造方法または請求項１８に記載の光送受信装置の製造方
法によれば、第１の光導波路として使用される透明基板
の第１の面または第２の面に光導波路形成層を形成した
後に、光導波路形成層の一部を残して他の部分を除去
し、この残された光導波路形成層を第２の光導波路とし
て用いるようにしたので、第１の光導波路に第２の光導
波路を装着する工程を削減することができ、製造工程数
を減少することができるという効果を奏する。

【０１２１】また、請求項１７に記載の光転轍装置の製
造方法または請求項１９に記載の光送受信装置によれ
ば、ダミー基板上に第２の光導波路を形成したのち、こ
の第２の光導波路を、第１の光導波路として使用される
透明基板の第１の面または第２の面に転写するようにし
たので、例えば、この透明基板が、材料その他の要因に
より、その上に直接第２の光導波路を形成することが好
ましくない場合であっても、本発明の光転轍装置を製造
することが可能になるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る光送受信装置
の構成を表す断面図である（図２に示すＩ−Ｉ切断線で
切った矢視断面図）。

【図２】本発明の第１の実施の形態に係る光送受信装置
の構成を表す平面図である。

【図３】（Ａ）は本発明の第１の実施の形態に係る光送
受信装置の要部の断面図（（Ｂ）におけるIII Ａ−III
Ａ切断線で切った断面図）であり、（Ｂ）はその側面図
である。

【図４】本発明の第１の実施の形態に係る光送受信装置
の一製造工程を説明するための斜視図である。

【図５】図４に続く製造工程を説明するための斜視図で
ある。

【図６】図５に続く製造工程を説明するための斜視図で
ある。

【図７】図６に続く製造工程を説明するための斜視図で
ある。

【図８】本発明の第１の実施の形態に係るエポキシ樹脂
の光透過率と光の波長との関係を示す特性図である。

【図９】本発明の第１の実施の形態に係るフォトマスク
における遮光膜の開口パターン形状を示す斜視図であ
る。

【図１０】本発明の第１の実施の形態に係る第１の応用
例である双方向光伝送モジュールの構成を表す断面図で
ある。

【図１１】本発明の第１の実施の形態に係る第２の応用
例であるマルチチャネル構造の光送受信装置の構成を表
す平面図である。

【図１２】（Ａ）は本発明の第１の実施の形態に係る第
１の変形例の光送受信装置の要部の断面図（（Ｂ）にお
けるXXIIＡ−XXIIＡ切断線で切った断面図）であり、
（Ｂ）はその側面図である。

【図１３】（Ａ）は本発明の第１の実施の形態に係る第
２の変形例の光送受信装置の要部の断面図（（Ｂ）にお
けるXIIIＡ−XIIIＡ切断線で切った断面図）であり、
（Ｂ）はその側面図である。

【図１４】（Ａ）は本発明の第１の実施の形態に係る第
３の変形例の光送受信装置の要部の断面図（（Ｂ）にお
けるXIV Ａ−XIV Ａ切断線で切った断面図）であり、
（Ｂ）はその側面図である。

【図１５】本発明の第２の実施の形態に係る光送受信装
置の構成を表す断面図（図１６におけるXV−XV切断線で
切った矢視断面図）である。

【図１６】本発明の第２の実施の形態に係る光送受信装
置の構成を表す平面図である。

【図１７】（Ａ）は図１６に示した光送受信装置の要部
の断面図（（Ｂ）におけるXVIIＡ−XVIIＡ切断線で切っ
た断面図）であり、（Ｂ）はその側面図である。

【図１８】本発明の第２の実施の形態に係る光送受信装
置の一製造工程を説明するための断面図である。

【図１９】図１８に続く製造工程を説明するための断面
図である。

【図２０】図１９に続く製造工程を説明するための断面
図である。

【図２１】図２０に続く製造工程を説明するための断面
図である。

【図２２】図２１に続く製造工程を説明するための断面
図である。

【図２３】（Ａ）は本発明の第２の実施の形態に係る第
１の変形例の光送受信装置の要部の断面図（（Ｂ）にお
けるXXIII Ａ−XXIII Ａ切断線で切った断面図）であ
り、（Ｂ）はその側面図である。

【図２４】（Ａ）は本発明の第２の実施の形態に係る第
２の変形例の光送受信装置の要部の断面図（（Ｂ）にお
けるXXIVＡ−XXIVＡ切断線で切った断面図）であり、
（Ｂ）はその側面図である。

【図２５】（Ａ）は本発明の第２の実施の形態に係る第
３の変形例の光送受信装置の腰部の断面図（（Ｂ）にお
けるXXV Ａ−XXV Ａ切断線で切った断面図）であり、
（Ｂ）はその側面図である。

【図２６】本発明の第３の実施の形態に係る光送受信装
置の構成を表す平面図である。

【図２７】本発明の第４の実施の形態に係る光送受信装
置の構成を表す断面図（図２８におけるXXVII −XXVII
切断線で切った矢視断面図）である。

【図２８】本発明の第４の実施の形態に係る光送受信装
置の構成を表す平面図である。

【図２９】本発明の第４の実施の形態の変形例に係る光
送受信装置の構成を表す断面図である。

【図３０】本発明の第４の実施の形態の他の変形例に係
る光送受信装置の構成を表す断面図である。

【図３１】本発明の第４の実施の形態に係る応用例の双
方向光伝送モジュールの構成を表す断面図である。

【図３２】本発明の第５の実施の形態に係る光送受信装
置の構成を表す断面図（図３３におけるXXXII −XXXII
切断線で切った矢視断面図）である。

【図３３】本発明の第５の実施の形態に係る光送受信装
置の構成を表す平面図である。

【図３４】（Ａ）は図３３に示した光送受信装置の要部
の断面図（（Ｂ）におけるXXXIV−XXXIV 切断線で切っ
た断面図）であり、（Ｂ）はその側面図である。

【図３５】（Ａ）は本発明の第５の実施の形態の第１の
変形例に係る光送受信装置の要部の断面図（（Ｂ）にお
けるXXXVＡ−XXXVＡ切断線で切った断面図であり、
（Ｂ）はその側面図である。

【図３６】（Ａ）は本発明の第５の実施の形態に係る第
２の変形例の光送受信装置の要部の断面図（（Ｂ）にお
けるXXXVI Ａ−XXXVI Ａ切断線で切った断面図）であ
り、（Ｂ）はその側面図である。

【図３７】（Ａ）は本発明の第５の実施の形態に係る第
３の変形例の光送受信装置の要部の断面図（（Ｂ）に示
すXXXVII−XXXVII切断線で切った断面図）であり、
（Ｂ）はその側面図である。

【図３８】（Ａ）は本発明の第５の実施の形態に係る第
４の変形例の光送受信装置の要部の断面図（（Ｂ）にお
けるXXXVIII Ａ−XXXVIII Ａ切断線で切った断面図）で
あり、 （Ｂ）はその側面図である。

【図３９】（Ａ）は本発明の各実施の形態の変形例に係
る光送受信装置の要部の側面図であり、（Ｂ）はその平
面図である。

【符号の説明】

１…光伝送路、１０Ａ〜１０Ｈ、１１…基板、１２…第
１の光導波路、１３…第２の光導波路、１３Ｂ，１２５
…光路変換面、１４，１４１，１４２…受光部、１５…
発光部、１６…発光モニタ用受光部、１７…光発信用半
導体素子、２０…バンプ電極、３７…フォトマスク、４
０Ａ，４０Ｂ…双方向光伝送モジュール、４１Ａ，４１
Ｂ…電気回路基板、４２Ａ〜４２Ｄ…半導体素子、５０
…マルチチャネル構造の光送受信装置、６０，６１…ク
ラッド層、７０…集光部、１１１ａ…貫通穴、１２０…
透明基板、１２１，１３１，１２５Ａ，１３３…入射
面、１２２，１３２，１２５Ｃ…出射面、１２５Ｂ…光
路変換面、１３０…光導波路形成層、Ｌ１…第１の光信
号、Ｌ２…第２の光信号。

フロントページの続き (72)発明者 小瀬村 孝彦 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 西谷 祐司 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 2H037 AA01 BA03 BA12 CA38 DA03 DA04 DA05 DA06 DA16 5K002 AA05 AA07 BA13 BA21 BA31 DA04 FA01

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の光が入射する第１の面およびこの
   第１の面から入射した前記第１の光が出射する第２の面
   とを有する第１の光導波路と、 前記第１の光導波路の前記第１の面または第２の面のい
   ずれか一方に取り付けられ、前記第１の光とは異なる方
   向から入射した第２の光を前記第１の光の入射方向に対
   して逆行する方向に出射させるように導く第２の光導波
   路とを備えたことを特徴とする光転轍装置。
2. 【請求項２】 前記第２の光導波路は、前記第１の光導
   波路の前記第１の面に取り付けられたことを特徴とする
   請求項１記載の光転轍装置。
3. 【請求項３】 前記第２の光導波路は、前記第１の光導
   波路の前記第２の面に取り付けられたことを特徴とする
   請求項１記載の光転轍装置。
4. 【請求項４】 前記第１の光導波路は、直方体からなる
   ことを特徴とする請求項１記載の光転轍装置。
5. 【請求項５】 前記第２の光導波路は、 入射後その内部を伝搬する前記第２の光の進行方向を前
   記第１の光の入射方向に対して逆行する方向に変換する
   第１の光路変換手段を有することを特徴とする請求項１
   記載の光転轍装置。
6. 【請求項６】 さらに、 前記第１の光導波路の前記第１の面に入射する前記第１
   の光に対して集光作用を施す第１の集光手段を備えたこ
   とを特徴とする請求項１記載の光転轍装置。
7. 【請求項７】 さらに、 前記第１の光導波路の前記第２の面から出射した前記第
   １の光の進行方向を、これとは異なる方向に変換する第
   ２の光路変換手段を備えたことを特徴とする請求項１記
   載の光転轍装置。
8. 【請求項８】 さらに、 前記第２の光導波路に入射する前記第２の光に対して集
   光作用を施す第２の集光手段を備えたことを特徴とする
   請求項１記載の光転轍装置。
9. 【請求項９】 第１の光が入射する第１の面およびこの
   第１の面から入射した前記第１の光が出射する第２の面
   を有する第１の光導波路と、 前記第１の光導波路から出射された第１の光を受光する
   受光部と、 前記第１の光の方向とは異なる方向に向けて第２の光を
   発する発光部と、 前記第１の光導波路の前記第１の面または第２の面のい
   ずれか一方に取り付けられ、前記発光部から発せられて
   入射した第２の光を前記第１の光の入射方向に対して逆
   行する方向に出射させるように導く第２の光導波路とを
   備えたことを特徴とする光送受信装置。
10. 【請求項１０】 前記受光部は、前記第１の光導波路の
    前記第２の面に対向して配置されていることを特徴とす
    る請求項９記載の光送受信装置。
11. 【請求項１１】 さらに、 前記第１の光導波路および前記発光部を共通に支持する
    支持基板を備え、 前記受光部は前記支持基板に形成されていることを特徴
    とする請求項９記載の光送受信装置。
12. 【請求項１２】 さらに、 前記第１の光導波路の前記第２の面から出射した前記第
    １の光の進行方向を、 これとは異なる方向に変換する第２の光路変換手段を備
    え、前記第２の光路変換部により進行方向を変換された
    前記第１の光が前記受光部により受光されることを特徴
    とする請求項１１記載の光送受信装置。
13. 【請求項１３】 さらに、 前記第１の光導波路および前記発光部を共通に支持する
    支持基板と、 この支持基板と各種の電気部品を搭載すると共に、電気
    配線パターンが形成された電気配線基板と備え、 前記受光部は、前記電気配線基板上の領域のうち、前記
    支持基板に設けられた貫通穴の内部に配置されているこ
    とを特徴とする請求項９記載の光送受信装置。
14. 【請求項１４】 前記支持基板は放熱作用を有すること
    を特徴とする請求項１３記載の光送受信装置。
15. 【請求項１５】 並行して入射する複数の第１の光をそ
    れぞれ所定方向に出射させるように導く複数の第１の光
    導波路と、 前記複数の第１の光導波路から出射された第１の光をそ
    れぞれ受光する複数の受光部と、 前記第１の光の方向とは異なる方向に向けて第２の光を
    それぞれ発する複数の発光部と、 前記第１の光導波路の前記第１の面または第２の面のい
    ずれか一方に取り付けられ、前記各発光部から出射され
    入射した第２の光を前記第１の光の入射方向に対して逆
    行する方向に出射させるように導く複数の第２の光導波
    路とを備えたことを特徴とするマルチチャネル構造の光
    送受信装置。
16. 【請求項１６】 第１の光が入射する第１の面およびこ
    の第１の面から入射した前記第１の光が出射する第２の
    面を有する第１の光導波路と、前記第１の光導波路の前
    記第１の面または第２の面のいずれか一方に取り付けら
    れ、前記第１の光とは異なる方向から入射した第２の光
    を前記第１の光の入射方向に対して逆行する方向に出射
    させるように導く第２の光導波路とを備えた光転轍装置
    の製造方法であって、 第１の光導波路として使用される透明基板の前記第１の
    面または第２の面に光導波路形成層を形成する工程と、 前記光導波路形成層のうち、所定の部分を除く部分を選
    択的に除去して、前記所定の部分からなる第２の光導波
    路を形成する工程とを含むことを特徴とする光転轍装置
    の製造方法。
17. 【請求項１７】 第１の光が入射する第１の面およびこ
    の第１の面から入射した前記第１の光が出射する第２の
    面を有する第１の光導波路と、前記第１の光導波路の前
    記第１の面または第２の面のいずれか一方に取り付けら
    れ、前記第１の光とは異なる方向から入射した第２の光
    を前記第１の光の入射方向に対して逆行する方向に出射
    させるように導く第２の光導波路とを備えた光転轍装置
    の製造方法であって、 所定のダミー基板の上に光導波路形成層を形成する工程
    と、 前記光導波路形成層のうち、所定の部分を除く部分を選
    択的に除去して、前記所定の部分からなる第２の光導波
    路を形成する工程と、 前記ダミー基板上に形成された第２の光導波路を、第１
    の光導波路として使用される透明基板の前記第１の面ま
    たは第２の面に転写する工程とを含むことを特徴とする
    光転轍装置の製造方法。
18. 【請求項１８】 第１の光が入射する第１の面およびこ
    の第１の面から入射した前記第１の光が出射する第２の
    面とを有する第１の光導波路と、前記第１の光導波路か
    ら出射された第１の光を受光する受光部と、前記第１の
    光の方向とは異なる方向に向けて第２の光を出射する発
    光部と、前記第１の光導波路の前記第１の面または第２
    の面のいずれか一方に取り付けられ、前記発光部から出
    射され入射した第２の光を前記第１の光の入射方向に対
    して逆行する方向に出射させるように導く第２の光導波
    路とを備えた光送受信装置の製造方法であって、 第１の光導波路として使用される透明基板の前記第１の
    面または第２の面に光導波路形成層を形成する工程と、 前記光導波路形成層のうち、所定の部分を除く部分を選
    択的に除去して、前記所定の部分からなる第２の光導波
    路を形成する工程と、 前記第２の光導波路の前記第２の光が入射する面に対向
    するようにして前記発光部を配置する工程と、 第１の光導波路として使用される透明基板の前記第２の
    面に対向した位置またはその近傍位置に前記受光部を配
    置する工程とを含むことを特徴とする光送受信装置の製
    造方法。
19. 【請求項１９】 第１の光が入射する第１の面およびこ
    の第１の面から入射した前記第１の光が出射する第２の
    面とを有する第１の光導波路と、前記第１の光導波路か
    ら出射された第１の光を受光する受光部と、前記第１の
    光の方向とは異なる方向に向けて第２の光を出射する発
    光部と、前記第１の光導波路の前記第１の面または第２
    の面のいずれか一方に取り付けられ、前記発光部から出
    射され入射した第２の光を前記第１の光の入射方向に対
    して逆行する方向に出射させるように導く第２の光導波
    路とを備えた光送受信装置の製造方法であって、 所定のダミー基板の上に光導波路形成層を形成する工程
    と、 前記光導波路形成層のうち、所定の部分を除く部分を選
    択的に除去して、前記所定の部分からなる第２の光導波
    路を形成する工程と、 前記ダミー基板上に形成された第２の光導波路を、第１
    の光導波路として使用される透明基板の前記第１の面ま
    たは第２の面に転写する工程と、 前記第２の光導波路の前記第２の光が入射する面に対向
    するようにして前記発光部を配置する工程と、 第１の光導波路として使用される透明基板の前記第２の
    面に対向した位置またはその近傍位置に前記受光部を配
    置する工程とを含むことを特徴とする光送受信装置の製
    造方法。