JP2005250003A - Optical semiconductor device, optical interconnection system, and optical wiring module - Google Patents
Optical semiconductor device, optical interconnection system, and optical wiring module Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005250003A JP2005250003A JP2004058771A JP2004058771A JP2005250003A JP 2005250003 A JP2005250003 A JP 2005250003A JP 2004058771 A JP2004058771 A JP 2004058771A JP 2004058771 A JP2004058771 A JP 2004058771A JP 2005250003 A JP2005250003 A JP 2005250003A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor device
- fiber
- optical
- optical semiconductor
- fixing material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
Description
本発明は、光半導体装置および光インターコネクションシステムおよび光配線モジュールに関する。 The present invention relates to an optical semiconductor device, an optical interconnection system, and an optical wiring module.
最近、光学デバイスと光ファイバを接続する光インターコネクション技術が注目されている。光は、電気に比べ、高速かつ大量のデータ転送を行うことが可能である。しかし、電気が簡単に接続できることに対し、光は高精度な接続が要求される。このため、光学デバイスと光ファイバとの間には高精度な実装が要求される。 Recently, an optical interconnection technology for connecting an optical device and an optical fiber has attracted attention. Light can transfer a large amount of data at a higher speed than electricity. However, light is required to be connected with high precision while electricity can be easily connected. For this reason, high-precision mounting is required between the optical device and the optical fiber.
この要求に対し、現在において大半はアクティブアライメントという技術を用いて対応している。この技術は、例えば光学デバイスから発光した光を光ファイバに入射し、光ファイバ出射端でモニタし、その出力が最大になるように光学デバイスと光ファイバを相対的に移動し、出力が最大になるところで光学デバイスと光ファイバを固定するという手法である。しかし、この方法は性能的には問題がないが、調整に大変時間がかかり、効率が悪くコスト増の原因ともなっている。 Currently, most of these requirements are addressed using a technique called active alignment. In this technology, for example, light emitted from an optical device is incident on an optical fiber, monitored at the output end of the optical fiber, and the optical device and the optical fiber are relatively moved so that the output is maximized, and the output is maximized. This is a technique of fixing the optical device and the optical fiber. However, this method has no problem in terms of performance, but it takes a very long time for adjustment, resulting in poor efficiency and an increase in cost.
このため、Ｖ溝などを利用したパッシブアライメントによって調整時間を短縮するという手法が検討されてきている。例えば特許文献１（図１０）や特許文献２（図１１）のように、光学デバイスと光ファイバとの間にレンズを設け、Ｖ溝により固定することにより実装時間を短縮しようとするものがある。しかし、これらの例は、レンズが非常に小さく、レンズの取り扱いも非常に困難であり、配置させること自体容易ではない。 For this reason, a technique for reducing the adjustment time by passive alignment using a V-groove or the like has been studied. For example, as disclosed in Patent Document 1 (FIG. 10) and Patent Document 2 (FIG. 11), there is a technique in which a lens is provided between an optical device and an optical fiber and is fixed by a V-groove to shorten the mounting time. . However, in these examples, the lens is very small, the handling of the lens is very difficult, and it is not easy to arrange it.
このような不具合をなくすため、特許文献３（図１２）のように、面発光型の発光デバイス上に感光性樹脂のファイバガイドをつくり、直接ファイバと接続する提案もある。しかし、この例の場合、感光性樹脂であるため物理的な力に弱く、ファイバを差し込むときにガイド穴が破損し広がってしまい、位置精度を悪化してしまう可能性がある。
本発明は、発光デバイスまたは受光デバイスとファイバ（光ファイバ）との実装を、高精度にかつ短時間で行なうことの可能な光半導体装置および光インターコネクションシステムおよび光配線モジュールを提供することを目的としている。 An object of the present invention is to provide an optical semiconductor device, an optical interconnection system, and an optical wiring module capable of mounting a light emitting device or a light receiving device and a fiber (optical fiber) with high accuracy and in a short time. It is said.
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、発光デバイスまたは受光デバイスを有する光半導体装置において、ファイバの位置決めに利用される手段として、発光デバイスまたは受光デバイスの周りに、発光デバイスまたは受光デバイスから突起側面までの距離が等しくなるように突起が設けられていることを特徴としている。
In order to achieve the above object, in the optical semiconductor device having the light emitting device or the light receiving device, the invention described in
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の光半導体装置において、前記突起は、同一幅で環状につながっていることを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, in the optical semiconductor device according to the first aspect, the protrusions are connected in a ring shape with the same width.
また、請求項３記載の発明は、請求項１記載の光半導体装置において、前記突起は、環状に規則的に複数存在することを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, in the optical semiconductor device according to the first aspect, a plurality of the protrusions are regularly present in a ring shape.
また、請求項４記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の光半導体装置において、前記突起に対向して、環状のファイバガイドが設けられるようになっていることを特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, in the optical semiconductor device according to any one of the first to third aspects, an annular fiber guide is provided to face the protrusion. It is characterized by.
また、請求項５記載の発明は、請求項４記載の光半導体装置において、前記ファイバガイドは、前記突起に所定の固定材でセルフアライメントされるようになっていることを特徴としている。 According to a fifth aspect of the present invention, in the optical semiconductor device according to the fourth aspect, the fiber guide is self-aligned with the protrusion by a predetermined fixing material.
また、請求項６記載の発明は、請求項４または請求項５記載の光半導体装置において、前記突起には、ファイバガイドと対向する面に凹部が設けられていることを特徴としている。 According to a sixth aspect of the present invention, in the optical semiconductor device according to the fourth or fifth aspect, the projection is provided with a recess on a surface facing the fiber guide.
また、請求項７記載の発明は、請求項４または請求項５記載の光半導体装置において、前記ファイバガイドには、突起と対向する面に凹部が設けられていることを特徴としている。 According to a seventh aspect of the present invention, in the optical semiconductor device according to the fourth or fifth aspect, the fiber guide is provided with a concave portion on a surface facing the protrusion.
また、請求項８記載の発明は、請求項４または請求項５記載の光半導体装置において、前記ファイバガイドの内面には、テーパが設けられていることを特徴としている。 According to an eighth aspect of the present invention, in the optical semiconductor device according to the fourth or fifth aspect, a taper is provided on an inner surface of the fiber guide.
また、請求項９記載の発明は、請求項４または請求項５記載の光半導体装置において、前記ファイバガイドの内面には、ファイバ側面突き当て固定用の面が設けられていることを特徴としている。 According to a ninth aspect of the present invention, in the optical semiconductor device according to the fourth or fifth aspect, a fiber side abutting and fixing surface is provided on the inner surface of the fiber guide. .
また、請求項１０記載の発明は、発光デバイスまたは受光デバイスを有する光半導体装置において、発光デバイスまたは受光デバイスの周りに、ファイバの位置決めに利用される手段として、所定の固定材に対する濡れ性の良いエリアが設けられ、それ以外のエリアは所定の固定材に対する濡れ性が悪くなっていることを特徴としている。 According to a tenth aspect of the present invention, in an optical semiconductor device having a light emitting device or a light receiving device, wettability with respect to a predetermined fixing material is good as a means used for positioning a fiber around the light emitting device or the light receiving device. An area is provided, and other areas are characterized by poor wettability with respect to a predetermined fixing material.
また、請求項１１記載の発明は、請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の光半導体装置と光ファイバが使用されていることを特徴とする光インターコネクションシステムである。 An eleventh aspect of the invention is an optical interconnection system using the optical semiconductor device according to any one of the first to tenth aspects and an optical fiber.
また、請求項１２記載の発明は、請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の光半導体装置と光ファイバが使用されていることを特徴とする光配線モジュールである。
According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided an optical wiring module using the optical semiconductor device according to any one of the first to tenth aspects and an optical fiber.
請求項１乃至請求項９記載の発明によれば、発光デバイスまたは受光デバイスを有する光半導体装置において、ファイバの位置決めに利用される手段として、発光デバイスまたは受光デバイスの周りに、発光デバイスまたは受光デバイスから突起側面までの距離が等しくなるように突起が設けられているので、この突起を利用して、ファイバ（光ファイバ）を高精度に位置決めすることができる。 According to the first to ninth aspects of the present invention, in the optical semiconductor device having the light emitting device or the light receiving device, the light emitting device or the light receiving device is disposed around the light emitting device or the light receiving device as the means used for positioning the fiber. Since the protrusion is provided so that the distance from the protrusion to the side surface of the protrusion is equal, the fiber (optical fiber) can be positioned with high accuracy using this protrusion.
特に、請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の光半導体装置において、前記突起は、同一幅で環状につながっているので、この突起に接着剤などの固定材を均一に塗布することができ、ファイバ（光ファイバ）を高精度に位置決めすることができる。
In particular, according to the invention described in
また、請求項３記載の発明によれば、請求項１記載の光半導体装置において、前記突起は、環状に規則的に複数存在するので、表面配線など、突起以外のところに自由に配線できる。 According to a third aspect of the present invention, in the optical semiconductor device according to the first aspect, since a plurality of the protrusions are regularly present in an annular shape, wiring can be freely made at locations other than the protrusions such as surface wiring.
また、請求項４，請求項５記載の発明によれば、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の光半導体装置において、前記突起に対向して、環状のファイバガイドが設けられるようになっているので、固定材の表面張力によるセルフアライメントで、ファイバ（光ファイバ）の高精度な位置決めを短時間で行なうことができる。
According to the invention of
また、請求項６記載の発明によれば、請求項４または請求項５記載の光半導体装置において、前記突起には、ファイバガイドと対向する面に凹部が設けられているので、固定材の制御量の許容範囲を広げることができる。 According to a sixth aspect of the present invention, in the optical semiconductor device according to the fourth or fifth aspect, since the protrusion is provided with a concave portion on the surface facing the fiber guide, the fixing material is controlled. The amount tolerance can be expanded.
また、請求項７記載の発明によれば、請求項４または請求項５記載の光半導体装置において、前記ファイバガイドには、突起と対向する面に凹部が設けられているので、固定材の制御量の許容範囲を広げることができる。 According to a seventh aspect of the present invention, in the optical semiconductor device according to the fourth or fifth aspect, since the fiber guide is provided with the concave portion on the surface facing the protrusion, the fixing material is controlled. The amount tolerance can be expanded.
また、請求項８記載の発明によれば、請求項４または請求項５記載の光半導体装置において、前記ファイバガイドの内面には、テーパが設けられているので、ファイバ（光ファイバ）の位置決めの際の差し込みが楽になる。 According to an eighth aspect of the present invention, in the optical semiconductor device according to the fourth or fifth aspect, the inner surface of the fiber guide is tapered, so that the positioning of the fiber (optical fiber) can be performed. Easier to plug in.
また、請求項９記載の発明によれば、請求項４または請求項５記載の光半導体装置において、前記ファイバガイドの内面には、ファイバ側面突き当て固定用の面が設けられているので、ファイバ（光ファイバ）の位置決めの際の差し込みが楽になる。
According to the invention of
また、請求項１０記載の発明によれば、発光デバイスまたは受光デバイスを有する光半導体装置において、発光デバイスまたは受光デバイスの周りに、ファイバの位置決めに利用される手段として、所定の固定材（例えば接着剤などの固定材）に対する濡れ性の良いエリアが設けられ、それ以外のエリアは所定の固定材に対する濡れ性が悪くなっているので、濡れ性が良いエリアに接着剤などの固定材を容易に塗布することができて、これを利用して、ファイバ（光ファイバ）を高精度に位置決めすることができる。
According to the invention of
また、請求項１１記載の発明によれば、請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の光半導体装置と光ファイバが使用されていることを特徴とする光インターコネクションシステムであり、光ファイバの高精度な位置決めが可能となるので、短時間で高精度な実装が可能となる。
According to the invention described in
また、請求項１２記載の発明によれば、請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の光半導体装置と光ファイバが使用されていることを特徴とする光配線モジュールであり、光ファイバの高精度な位置決めが可能となるので、短時間で高精度な実装が可能となる。 According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided an optical wiring module characterized in that the optical semiconductor device according to any one of the first to tenth aspects and an optical fiber are used. Since the fiber can be positioned with high accuracy, it can be mounted with high accuracy in a short time.
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described.
（第１の形態）
本発明の第１の形態は、発光デバイスまたは受光デバイスを有する光半導体装置において、ファイバの位置決めに利用される手段として、発光デバイスまたは受光デバイスの周りに、発光デバイスまたは受光デバイスから突起側面までの距離が等しくなるように突起が設けられていることを特徴としている。
(First form)
According to a first aspect of the present invention, in an optical semiconductor device having a light emitting device or a light receiving device, as means used for positioning a fiber, the light emitting device or the light receiving device is disposed around the light emitting device or the light receiving device to the protruding side surface. Protrusions are provided so that the distances are equal.
第１の形態では、ファイバの位置決めに利用される手段として、発光デバイスまたは受光デバイスの周りに、発光デバイスまたは受光デバイスから突起側面までの距離が等しくなるように突起が設けられているので、この突起を利用して、ファイバ（光ファイバ）を高精度に位置決めすることができる。 In the first embodiment, as a means used for positioning the fiber, a protrusion is provided around the light emitting device or the light receiving device so that the distance from the light emitting device or the light receiving device to the side surface of the protrusion is equal. Using the protrusion, the fiber (optical fiber) can be positioned with high accuracy.
（第２の形態）
本発明の第２の形態は第１の形態の光半導体装置において、前記突起は、同一幅で環状につながっていることを特徴としている。
(Second form)
According to a second aspect of the present invention, in the optical semiconductor device according to the first aspect, the protrusions are connected in an annular shape with the same width.
第２の形態では、第１の形態の光半導体装置において、前記突起は、同一幅で環状につながっているので、この突起に接着剤などの固定材を均一に塗布することができ、ファイバ（光ファイバ）を高精度に位置決めすることができる。 In the second embodiment, in the optical semiconductor device of the first embodiment, the protrusions are connected in a ring shape with the same width, and thus a fixing material such as an adhesive can be uniformly applied to the protrusions. The optical fiber) can be positioned with high accuracy.
（第３の形態）
本発明の第３の形態は、第１の形態の光半導体装置において、前記突起は、環状に規則的に複数存在することを特徴としている。
(Third form)
According to a third aspect of the present invention, in the optical semiconductor device according to the first aspect, a plurality of the protrusions are regularly present in an annular shape.
第３の形態では、第１の形態の光半導体装置において、前記突起は、環状に規則的に複数存在するので、表面配線など、突起以外のところに自由に配線できる。 In the third embodiment, in the optical semiconductor device of the first embodiment, since the plurality of protrusions are regularly present in an annular shape, wiring can be freely made at places other than the protrusions such as surface wiring.
（第４の形態）
本発明の第４の形態は、第１乃至第３のいずれかの形態の光半導体装置において、前記突起に対向して、環状のファイバガイドが設けられるようになっていることを特徴としている。
(4th form)
According to a fourth aspect of the present invention, in the optical semiconductor device according to any one of the first to third aspects, an annular fiber guide is provided to face the protrusion.
ここで、ファイバガイドは、単結晶シリコンやガラス，セラミックスなどで半導体のエッチング技術により作製されている。 Here, the fiber guide is made of single crystal silicon, glass, ceramics, or the like by a semiconductor etching technique.
第４の形態では、突起に対向して、環状のファイバガイドが設けられるようになっているので、固定材の表面張力によるセルフアライメントで、ファイバ（光ファイバ）の高精度な位置決めを短時間で行なうことができる。 In the fourth embodiment, since an annular fiber guide is provided to face the protrusion, high-precision positioning of the fiber (optical fiber) can be performed in a short time by self-alignment by the surface tension of the fixing material. Can be done.
（第５の形態）
本発明の第５の形態は、第４の形態の光半導体装置において、前記ファイバガイドは、前記突起に所定の固定材（例えば接着剤などの固定材）でセルフアライメントされるようになっていることを特徴としている。
(5th form)
According to a fifth aspect of the present invention, in the optical semiconductor device according to the fourth aspect, the fiber guide is self-aligned with the protrusion by a predetermined fixing material (for example, a fixing material such as an adhesive). It is characterized by that.
第５の形態では、固定材の表面張力によるセルフアライメントで、ファイバ（光ファイバ）の高精度な位置決めを短時間で行なうことができる。 In the fifth embodiment, high-precision positioning of the fiber (optical fiber) can be performed in a short time by self-alignment due to the surface tension of the fixing material.
（第６の形態）
本発明の第６の形態は、第４または第５の形態の光半導体装置において、前記突起には、ファイバガイドと対向する面に凹部が設けられていることを特徴としている。
(Sixth form)
According to a sixth aspect of the present invention, in the optical semiconductor device of the fourth or fifth aspect, the protrusion is provided with a recess on a surface facing the fiber guide.
第６の形態では、突起には、ファイバガイドと対向する面に凹部が設けられているので、固定材の制御量の許容範囲を広げることができる。 In the sixth embodiment, since the protrusion is provided with a recess on the surface facing the fiber guide, the allowable range of the control amount of the fixing material can be widened.
（第７の形態）
本発明の第７の形態は、第４または第５の形態の光半導体装置において、前記ファイバガイドには、突起と対向する面に凹部が設けられていることを特徴としている。
(7th form)
According to a seventh aspect of the present invention, in the optical semiconductor device of the fourth or fifth aspect, the fiber guide is provided with a recess on a surface facing the protrusion.
第７の形態では、ファイバガイドには、突起と対向する面に凹部が設けられているので、固定材の制御量の許容範囲を広げることができる。 In the seventh embodiment, the fiber guide is provided with a recess on the surface facing the protrusion, so that the allowable range of the control amount of the fixing material can be widened.
（第８の形態）
本発明の第８の形態は、第４または第５の形態の光半導体装置において、前記ファイバガイドの内面には、テーパが設けられていることを特徴としている。
(8th form)
According to an eighth aspect of the present invention, in the optical semiconductor device of the fourth or fifth aspect, a taper is provided on the inner surface of the fiber guide.
第８の形態では、ファイバガイドの内面には、テーパが設けられているので、ファイバ（光ファイバ）の位置決めの際の差し込みが楽になる。 In the eighth embodiment, since the taper is provided on the inner surface of the fiber guide, it is easy to insert the fiber (optical fiber) at the time of positioning.
（第９の形態）
本発明の第９の形態は、第４または第５の形態の光半導体装置において、前記ファイバガイドの内面には、ファイバ側面突き当て固定用の面が設けられていることを特徴としている。
(9th form)
According to a ninth aspect of the present invention, in the optical semiconductor device according to the fourth or fifth aspect, a fiber side abutting and fixing surface is provided on the inner surface of the fiber guide.
第９の形態では、ファイバガイドの内面には、ファイバ側面突き当て固定用の面が設けられているので、ファイバ（光ファイバ）の位置決めの際の差し込みが楽になる。 In the ninth embodiment, since the fiber side abutting and fixing surface is provided on the inner surface of the fiber guide, insertion during positioning of the fiber (optical fiber) is facilitated.
（第１０の形態）
本発明の第１０の形態は、発光デバイスまたは受光デバイスを有する光半導体装置において、発光デバイスまたは受光デバイスの周りに、ファイバの位置決めに利用される手段として、所定の固定材（接着剤などの固定材）に対する濡れ性の良いエリアが設けられ、それ以外のエリアは固定材に対する濡れ性が悪くなっていることを特徴としている。
(10th form)
According to a tenth aspect of the present invention, in an optical semiconductor device having a light emitting device or a light receiving device, a predetermined fixing material (fixing of an adhesive or the like) is used as a means for positioning a fiber around the light emitting device or the light receiving device. An area having good wettability with respect to the material is provided, and other areas are characterized by poor wettability with respect to the fixing material.
第１０の形態では、発光デバイスまたは受光デバイスの周りに、ファイバの位置決めに利用される手段として、所定の固定材（例えば接着剤などの固定材）に対する濡れ性の良いエリアが設けられ、それ以外のエリアは所定の固定材に対する濡れ性が悪くなっているので、濡れ性が良いエリアに接着剤などの固定材を容易に塗布することができて、これを利用して、ファイバ（光ファイバ）を高精度に位置決めすることができる。 In the tenth embodiment, an area having good wettability with respect to a predetermined fixing material (for example, a fixing material such as an adhesive) is provided around the light emitting device or the light receiving device as a means used for positioning the fiber. Since the wettability with respect to a given fixing material is poor in this area, a fixing material such as an adhesive can be easily applied to an area with good wettability, and this can be used to make a fiber (optical fiber). Can be positioned with high accuracy.
なお、第１０の形態においても、第２乃至第５，第７乃至第９の形態と同様の構成（第２乃至第５，第７乃至第９の形態に対応した構成）をとることもできる。この場合も、第２乃至第５，第７乃至第９の形態と同様の効果を得ることができる。 Note that the tenth embodiment can have the same configuration as the second to fifth, seventh to ninth embodiments (configuration corresponding to the second to fifth, seventh to ninth embodiments). . In this case, the same effects as those of the second to fifth and seventh to ninth modes can be obtained.
すなわち、第１０の形態において、前記濡れ性の良いエリアは、同一幅で環状につながっているように構成することができる。 That is, in the tenth embodiment, the areas with good wettability can be configured to be connected in an annular shape with the same width.
また、第１０の形態において、前記濡れ性の良いエリアは、環状に規則的に複数存在するように構成することができる。 In the tenth embodiment, a plurality of the wettable areas may be configured to regularly exist in a ring shape.
また、前記濡れ性の良いエリアに対向して、環状のファイバガイドが設けられるように構成することができる。ここで、ファイバガイドは、前記濡れ性の良いエリアに接着剤などの固定材でセルフアライメントされるようになっている。 Moreover, it can comprise so that an annular fiber guide may be provided facing the said area with good wettability. Here, the fiber guide is self-aligned with a fixing material such as an adhesive in the area with good wettability.
また、ファイバガイドには、前記濡れ性の良いエリアと対向する面に凹部が設けられていても良い。 The fiber guide may be provided with a recess on a surface facing the wettable area.
また、ファイバガイドの内面には、テーパが設けられていても良い。 Further, a taper may be provided on the inner surface of the fiber guide.
また、ファイバガイドの内面には、ファイバ側面突き当て固定用の面が設けられていても良い。 Further, a fiber side abutting and fixing surface may be provided on the inner surface of the fiber guide.
（第１１の形態）
本発明の第１１の形態は、第１乃至第１０のいずれかの形態の光半導体装置と光ファイバが使用されていることを特徴とする光インターコネクションシステムである。
(Eleventh form)
An eleventh aspect of the present invention is an optical interconnection system characterized in that the optical semiconductor device according to any one of the first to tenth aspects and an optical fiber are used.
（第１２の形態）
本発明の第１２の形態は、第１乃至第１０のいずれかの形態の光半導体装置と光ファイバが使用されていることを特徴とする光配線モジュールである。
(Twelfth embodiment)
A twelfth aspect of the present invention is an optical wiring module using the optical semiconductor device according to any one of the first to tenth aspects and an optical fiber.
上述のように、本発明では、発光デバイスまたは受光デバイスを有する光半導体装置において、発光デバイスまたは受光デバイスの周りに、突起を設けるか、あるいは、接着剤などの固定材に対する濡れ性の良いエリアを設け、ファイバガイドとのアライメントに接着剤などの固定材の表面張力を利用したセルフアライメントによる位置出し構造を用いており、セルフアライメントされ、固定材を硬化した後に、ファイバガイドに光ファイバを通して、光ファイバを固定することができる。このようにすることにより、物理的に強固で位置精度良く、光ファイバを接続することができる。 As described above, according to the present invention, in an optical semiconductor device having a light emitting device or a light receiving device, a protrusion is provided around the light emitting device or the light receiving device, or an area having good wettability to a fixing material such as an adhesive is provided. The positioning structure by self-alignment using the surface tension of the fixing material such as adhesive is used for alignment with the fiber guide, and after self-aligning and hardening the fixing material, the optical fiber is passed through the fiber guide and light is transmitted. The fiber can be fixed. By doing in this way, an optical fiber can be connected physically strong and with sufficient position accuracy.
図１，図２は実施例１の光半導体装置を示す図である。なお、図１，図２は、発光デバイスまたは受光デバイスが面発光レーザである場合の例である。また、図１（ａ）は実施例１の光半導体装置の平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。また、図２は各部品の斜視図である。 1 and 2 are diagrams showing an optical semiconductor device of Example 1. FIG. 1 and 2 show examples in which the light emitting device or the light receiving device is a surface emitting laser. FIG. 1A is a plan view of the optical semiconductor device according to the first embodiment, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. FIG. 2 is a perspective view of each component.
図１（ａ），（ｂ）、図２を参照すると、表面に発光デバイスである面発光レーザ（１）が形成されている面発光レーザ基板（２）上には、面発光レーザ形成時と同様に正確にアライメントされて形成された環状の突起（３ａ）が設けられている。すなわち、面発光レーザ（１）の周りに環状の突起（３ａ）が設けられている。この環状の突起（３ａ）の表面は、接着剤などの固定材（１１）に対する濡れ性が良くなるような表面処理がなされており、そこに固定材（１１）が微量塗布されている。固定材（１１）には、例えばエポキシ系接着剤が用いられ、固定材（１１）を環状の突起（３ａ）に塗布したときには、表面張力により図１（ｃ）のようになる。なお、突起（３ａ）は環状であるため、塗布時の塗布ムラがあったとしても固定材（１１）が自分で勝手に広がって均一になる。ここに、環状の突起（３ａ）と底面が同形状であり表面が固定材（１１）に対して濡れ性が良くなるよう表面処理されている環状のファイバガイド（４）（なお、ファイバガイド（４）は、単結晶シリコンを材料として半導体プロセスを利用して作製されている）を接触させて置くと、固定材（１１）の表面張力によるセルフアライメント機能により、ファイバガイド（４）は環状の突起（３ａ）の形状に合うように移動するため、環状の突起（３ａ）とファイバガイド（４）の中心は一致する。すなわちこの時点で、面発光レーザ（１）の中心とファイバガイド（４）の中心は一致している。この後、固定材（１１）を熱により硬化させる。硬化後、光ファイバ（５）をファイバガイド（４）に差し込むと、光ファイバ（５）と面発光レーザ（１）の中心が一致する。このとき、固定材（１１）は、ファイバガイド（４）の内径よりも小さくなるような膨らみ部（１４）を持つため、光ファイバ（５）を差し込むと、光ファイバ（５）の先端はこの膨らみ部（１４）で止まり、面発光レーザ（１）とぶつかることはない。 Referring to FIGS. 1A, 1B, and 2, when a surface emitting laser is formed on a surface emitting laser substrate (2) on which a surface emitting laser (1) that is a light emitting device is formed, Similarly, an annular protrusion (3a) is formed that is precisely aligned. That is, an annular protrusion (3a) is provided around the surface emitting laser (1). The surface of the annular protrusion (3a) is subjected to a surface treatment that improves wettability to the fixing material (11) such as an adhesive, and a small amount of the fixing material (11) is applied thereto. For example, an epoxy-based adhesive is used for the fixing material (11), and when the fixing material (11) is applied to the annular protrusion (3a), the surface tension is as shown in FIG. In addition, since the protrusion (3a) is annular, even if there is application unevenness during application, the fixing material (11) spreads by itself and becomes uniform. Here, an annular fiber guide (4) (which has the same shape as the annular protrusion (3a) and the surface is treated so as to improve the wettability to the fixing material (11)). 4) is manufactured by using a semiconductor process using single crystal silicon as a material), and the fiber guide (4) is formed into an annular shape by the self-alignment function due to the surface tension of the fixing material (11). The center of the annular protrusion (3a) coincides with the center of the fiber guide (4) because it moves to match the shape of the protrusion (3a). That is, at this time, the center of the surface emitting laser (1) and the center of the fiber guide (4) coincide. Thereafter, the fixing material (11) is cured by heat. After curing, when the optical fiber (5) is inserted into the fiber guide (4), the centers of the optical fiber (5) and the surface emitting laser (1) coincide. At this time, since the fixing member (11) has a bulging portion (14) that is smaller than the inner diameter of the fiber guide (4), when the optical fiber (5) is inserted, the tip of the optical fiber (5) It stops at the bulge (14) and does not collide with the surface emitting laser (1).
このように、実施例１では、面発光レーザ（１）の周りに環状の突起（３ａ）を設置し、固定材（１１）のセルフアライメント機能を利用し、光ファイバ（５）を位置精度良く接続することができる。 Thus, in Example 1, the annular protrusion (3a) is installed around the surface emitting laser (1), the self-alignment function of the fixing member (11) is used, and the optical fiber (5) is positioned with high positional accuracy. Can be connected.
換言すれば、ファイバガイドは、単結晶シリコンやガラス，セラミックスなどの物理的な力に強い材料を用いて、半導体技術を用いて作製され、セルフアライメント機能を使用して位置決めを行なって光ファイバの高精度な接続ができるため、光ファイバの高効率な接続が可能となる。 In other words, the fiber guide is manufactured using a semiconductor technology using a material that is strong against physical force such as single crystal silicon, glass, ceramics, etc., and is positioned using a self-alignment function to perform positioning of the optical fiber. Since highly accurate connection is possible, highly efficient optical fiber connection is possible.
図３は本発明の実施例２の光半導体装置を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an optical semiconductor device according to
図３に示す実施例２の光半導体装置は、図１，図２の実施例１の光半導体装置と、面発光レーザ（１）の周りの突起（３）が環状に規則的に複数存在している点で相違している。実施例２の光半導体装置では、隙間（１０）が存在するために、この部分を利用して表面に配線などを設置することが可能となる。 The optical semiconductor device of Example 2 shown in FIG. 3 has a plurality of regular (3) annular projections around the surface emitting laser (1) and the optical semiconductor device of Example 1 of FIGS. Is different. In the optical semiconductor device of Example 2, since there is a gap (10), it is possible to install wiring or the like on the surface using this portion.
このように、実施例２も、ファイバガイドは、単結晶シリコンやガラス，セラミックスなどの物理的な力に強い材料を用いて半導体技術を用いて作製され、セルフアライメント機能を使用して位置決めを行なって光ファイバの高精度な接続ができるため、光ファイバの高効率な接続が可能となり、さらに、実施例２では、配線の自由度を上げることができる。 Thus, also in Example 2, the fiber guide is manufactured using a semiconductor technology using a material that is strong against physical force such as single crystal silicon, glass, and ceramics, and is positioned using a self-alignment function. Since the optical fiber can be connected with high accuracy, the optical fiber can be connected with high efficiency. Further, in the second embodiment, the degree of freedom of wiring can be increased.
図４は本発明の実施例３の光半導体装置を示す図である。なお、図４は、発光デバイスまたは受光デバイスが面発光レーザである場合の例である。
FIG. 4 is a diagram showing an optical semiconductor device according to
図４（ａ）を参照すると、表面に発光デバイスである面発光レーザ（１）が形成されている面発光レーザ基板（２）上には、面発光レーザ形成時と同様に正確にアライメントされて形成された環状の突起（３ｂ）が設けられている。 Referring to FIG. 4A, on the surface emitting laser substrate (2) on which the surface emitting laser (1) as a light emitting device is formed on the surface, it is accurately aligned in the same manner as in the surface emitting laser formation. A formed annular protrusion (3b) is provided.
ところで、実施例３では、環状の突起（３ｂ）には凹部（６ａ）が設けられている。 By the way, in Example 3, the annular protrusion (3b) is provided with a recess (6a).
そして、この環状の突起（３ｂ）の表面は、接着剤などの固定材（１１）に対する濡れ性が良くなるような表面処理がなされており、そこに固定材（１１）が微量塗布されている。固定材（１１）には、例えばエポキシ系接着剤が用いられ、固定材（１１）を環状の突起（３ｂ）に塗布したときには、表面張力により図４（ｂ）のようになる。なお、突起（３ｂ）は環状であるため、塗布時の塗布ムラがあったとしても固定材（１１）が自分で勝手に広がって均一になる。ここに、環状の突起（３ｂ）と底面が同形状であり表面が固定材（１１）に対して濡れ性が良くなるよう表面処理されている環状のファイバガイド（４ａ）（なお、この環状のファイバガイド（４ａ）は、単結晶シリコンを材料として半導体プロセスを利用して作製されており、凹部（６ｂ）を持っている）を接触させて置くと、固定材（１１）の表面張力によるセルフアライメント機能により、ファイバガイド（４ａ）は環状の突起（３ｂ）の形状に合うように移動するため、環状の突起（３ｂ）とファイバガイド（４ａ）の中心は一致する。すなわちこの時点で、面発光レーザ（１）の中心とファイバガイド（４ａ）の中心は一致している。この後、固定材（１１）を熱により硬化させる。硬化後、光ファイバ（５）をファイバガイド（４ａ）に差し込むと、光ファイバ（５）と面発光レーザ（１）の中心が一致する。このとき、固定材（１１）は、ファイバガイド（４ａ）の内径よりも小さくなるような膨らみ部（１４）を持つため、光ファイバ（５）を差し込むと、光ファイバ（５）の先端はこの膨らみ部（１４）で止まり、面発光レーザ（１）とぶつかることはない。また、環状の突起（３ｂ），ファイバガイド（４ａ）には、それぞれ凹部（６ａ），凹部（６ｂ）が設けられているため、固定材（１１）の制御量の許容範囲が広がりコントロールしやすくなる。 The surface of the annular protrusion (3b) is subjected to a surface treatment that improves wettability to the fixing material (11) such as an adhesive, and a small amount of the fixing material (11) is applied thereto. . For example, an epoxy adhesive is used for the fixing material (11). When the fixing material (11) is applied to the annular protrusion (3b), the surface tension is as shown in FIG. In addition, since the protrusion (3b) is annular, even if there is application unevenness during application, the fixing material (11) spreads by itself and becomes uniform. Here, an annular fiber guide (4a) whose bottom surface has the same shape as the annular protrusion (3b) and whose surface is treated so as to improve the wettability with respect to the fixing material (11). The fiber guide (4a) is manufactured by using a semiconductor process using single crystal silicon as a material, and has a recess (6b)). Since the fiber guide (4a) moves to match the shape of the annular protrusion (3b) by the alignment function, the centers of the annular protrusion (3b) and the fiber guide (4a) coincide. That is, at this time, the center of the surface emitting laser (1) and the center of the fiber guide (4a) coincide. Thereafter, the fixing material (11) is cured by heat. After curing, when the optical fiber (5) is inserted into the fiber guide (4a), the centers of the optical fiber (5) and the surface emitting laser (1) coincide. At this time, since the fixing member (11) has a bulging portion (14) that is smaller than the inner diameter of the fiber guide (4a), when the optical fiber (5) is inserted, the tip of the optical fiber (5) It stops at the bulge (14) and does not collide with the surface emitting laser (1). Further, since the annular protrusion (3b) and the fiber guide (4a) are provided with the recess (6a) and the recess (6b), respectively, the allowable range of the control amount of the fixing material (11) is widened and can be easily controlled. Become.
このように、実施例３も、面発光レーザ（１）の周りに環状の突起（３ｂ）を設置し、固定材（１１）のセルフアライメント機能を利用し、光ファイバ（５）を位置精度良く接続することができる。 Thus, also in Example 3, an annular protrusion (3b) is installed around the surface emitting laser (1), and the self-alignment function of the fixing material (11) is used to position the optical fiber (5) with high positional accuracy. Can be connected.
換言すれば、ファイバガイドは、単結晶シリコンやガラス，セラミックスなどの物理的な力に強い材料を用いて半導体技術を用いて作製され、セルフアライメント機能を使用して位置決めを行なって光ファイバの高精度な接続ができるため、光ファイバの高効率な接続が可能となる。さらに実施例３では、固定材（１１）が塗布されるところに凹部（６ａ），（６ｂ）を設けているので、固定材（１１）の制御量の許容範囲が広がりコントロールしやすくなり、量の違いによるバラツキを極力小さくすることができる。 In other words, the fiber guide is manufactured using semiconductor technology using a material that is resistant to physical forces such as single crystal silicon, glass, ceramics, etc., and is positioned using the self-alignment function to increase the height of the optical fiber. Since accurate connection is possible, highly efficient optical fiber connection is possible. Furthermore, in Example 3, since the recesses (6a) and (6b) are provided where the fixing material (11) is applied, the allowable range of the control amount of the fixing material (11) is widened and easily controlled. The variation due to the difference can be minimized.
図５は本発明の実施例４の光半導体装置を示す図である。なお、図５は、発光デバイスまたは受光デバイスが面発光レーザである場合の例である。 FIG. 5 is a diagram showing an optical semiconductor device according to Example 4 of the present invention. FIG. 5 shows an example in which the light emitting device or the light receiving device is a surface emitting laser.
図５（ａ）を参照すると、表面に発光デバイスである面発光レーザ（１）が形成されている面発光レーザ基板（２）上には、面発光レーザ形成時と同様に正確にアライメントされて形成された濡れ性の良いエリア（７）（固定材（１１）に対して濡れ性の良いエリア（７））が設けられており、それ以外のエリアは、固定材（１１）に対して濡れ性が悪いものとなっている。そして、固定材（１１）に対して濡れ性の良いエリア（７）に固定材（１１）が微量塗布されている。固定材（１１）には、例えば低粘度ＵＶ硬化型熱硬化系接着剤が用いられ、固定材（１１）を濡れ性の良いエリア（７）に塗布したときには表面張力により図５（ｂ）のようになっている。なお、濡れ性の良いエリア（７）は環状であるため塗布時の塗布ムラがあったとしても固定材（１１）が自分で勝手に広がって均一になる。ここに、濡れ性の良いエリア（７）と底面が同形状であり表面が固定材（１１）と濡れ性が良くなるよう表面処理されている環状のファイバガイド（４）（単結晶シリコンを材料として半導体プロセスを利用して作製されている）を接触させて置くと、固定材（１１）の表面張力によるセルフアライメント機能により、ファイバガイド（４）は濡れ性の良いエリア（７）の形状に合うように移動するため濡れ性の良いエリア（７）とファイバガイド（４）の中心は一致する。すなわちこの時点で、面発光レーザ（１）の中心とファイバガイド（４）の中心は一致している。この後、固定材（１１）をＵＶにより仮硬化し熱により本硬化させる。硬化後、光ファイバ（５）をファイバガイド（４）に差し込むと、光ファイバ（５）と面発光レーザ（１）の中心が一致する。このとき、固定材（１１）はファイバガイド（４）の内径よりも小さくなるような膨らみ部（１４）を持つため、光ファイバ（５）を差し込むと光ファイバ（５）の先端はこの膨らみ部（１４）で止まり、面発光レーザ（１）とぶつかることはない。また、濡れ性の良いエリア（７）は平面部に作られているので、塗布が楽になる。 Referring to FIG. 5A, on the surface emitting laser substrate (2) on which the surface emitting laser (1), which is a light emitting device, is formed, it is accurately aligned as in the surface emitting laser formation. The formed wettability area (7) (area (7) with good wettability with respect to the fixing material (11)) is provided, and other areas are wetted with respect to the fixing material (11). The nature is bad. A small amount of the fixing material (11) is applied to the area (7) having good wettability with respect to the fixing material (11). For example, a low-viscosity UV curable thermosetting adhesive is used for the fixing material (11). When the fixing material (11) is applied to an area (7) having good wettability, the surface tension shown in FIG. It is like that. In addition, since the area (7) with good wettability is annular, the fixing material (11) spreads by itself and becomes uniform even if there is uneven application during application. Here, an annular fiber guide (4) (single crystal silicon is used as the material), the area (7) having good wettability and the bottom surface having the same shape and the surface treated with the fixing material (11) to improve wettability. The fiber guide (4) is shaped into the area (7) with good wettability by the self-alignment function by the surface tension of the fixing material (11). The area (7) with good wettability and the center of the fiber guide (4) coincide with each other because they move so as to match. That is, at this time, the center of the surface emitting laser (1) and the center of the fiber guide (4) coincide. Thereafter, the fixing material (11) is temporarily cured by UV and is finally cured by heat. After curing, when the optical fiber (5) is inserted into the fiber guide (4), the centers of the optical fiber (5) and the surface emitting laser (1) coincide. At this time, since the fixing member (11) has a bulging portion (14) that is smaller than the inner diameter of the fiber guide (4), when the optical fiber (5) is inserted, the tip of the optical fiber (5) becomes the bulging portion. It stops at (14) and does not collide with the surface emitting laser (1). Moreover, since the area (7) with good wettability is made in the flat part, the application becomes easy.
このように、実施例４では、面発光レーザ（１）の周りに、固定材（１１）に対する濡れ性の良いエリア（７）を設け、それ以外のエリアは、固定材（１１）に対する濡れ性を悪くして、固定材（１１）のセルフアライメント機能を利用し、光ファイバ（５）を位置精度良く接続することができる。 Thus, in Example 4, the area (7) with good wettability with respect to the fixing material (11) is provided around the surface emitting laser (1), and the other areas have wettability with respect to the fixing material (11). By using the self-alignment function of the fixing material (11), the optical fiber (5) can be connected with high positional accuracy.
換言すれば、実施例４では、ファイバガイドは、単結晶シリコンやガラス，セラミックスなどの物理的な力に強い材料を用いて半導体技術を用いて作製され、セルフアライメント機能を使用して位置決めを行なって光ファイバの高精度な接続ができるため、光ファイバの高効率な接続が可能となる。また、濡れ性の良いエリア（７）は平面部に作られているおり、例えば基板（２）を固定材の中に浸し、基板を引き上げることによって濡れ性の良いエリア（７）にのみ固定材が付き塗布が楽になるので、タクトを短くできる。 In other words, in Example 4, the fiber guide is manufactured using semiconductor technology using a material that is strong against physical force such as single crystal silicon, glass, and ceramics, and is positioned using a self-alignment function. Therefore, since the optical fiber can be connected with high accuracy, the optical fiber can be connected with high efficiency. Moreover, the area (7) with good wettability is made in a flat part, and for example, the fixing material is fixed only to the area (7) with good wettability by immersing the substrate (2) in the fixing material and pulling up the substrate. Since it becomes easy to apply, tact can be shortened.
図６，図７は本発明の実施例５の光半導体装置を示す図である。なお、図６，図７は、発光デバイスまたは受光デバイスが面発光レーザである場合の例である。また、図６（ａ）は実施例５の光半導体装置の平面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。また、図７は各部品の斜視図である。 6 and 7 are views showing an optical semiconductor device according to a fifth embodiment of the present invention. 6 and 7 are examples in the case where the light emitting device or the light receiving device is a surface emitting laser. FIG. 6A is a plan view of the optical semiconductor device of Example 5, and FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. FIG. 7 is a perspective view of each component.
図６（ａ），（ｂ），図７を参照すると、表面に発光デバイスである面発光レーザ（１）が形成されている面発光レーザ基板（２）上には、面発光レーザ形成時と同様に正確にアライメントされて作製された環状の突起（３ｃ）が設けられている。この環状の突起（３ｃ）の表面は、固定材（１１）に対する濡れ性が良くなるような表面処理がなされており、そこに固定材（１１）が微量塗布されている。固定材（１１）には、例えばエポキシ系接着剤が用いられ、固定材（１１）を環状の突起（３ｃ）に塗布したときには表面張力により図１（ｃ）に示したと同様になる。なお、突起（３ｃ）は環状であるため、塗布時の塗布ムラがあったとしても固定材（１１）が自分で勝手に広がって均一になる。ここに、環状の突起（３ｃ）と底面が同形状であり表面が固定材（１１）に対して濡れ性が良くなるよう表面処理されている環状のファイバガイド（４ｂ）（なお、ファイバガイド（４ｂ）は単結晶シリコンを材料として半導体プロセスを利用して作製されている）を接触させて置くと、固定材（１１）の表面張力によるセルフアライメント機能により、ファイバガイド（４ｂ）は環状の突起（３ｃ）の形状に合うように移動するため、環状の突起（３ｃ）とファイバガイド（４ｂ）の中心は一致する。すなわちこの時点で、面発光レーザ（１）の中心とファイバガイド（４ｂ）の中心は一致している。 Referring to FIGS. 6A, 6B, and 7, when a surface emitting laser is formed on a surface emitting laser substrate (2) on which a surface emitting laser (1) that is a light emitting device is formed, Similarly, an annular protrusion (3c) is provided that is precisely aligned. The surface of the annular protrusion (3c) is subjected to a surface treatment that improves wettability to the fixing material (11), and a small amount of the fixing material (11) is applied thereto. For example, an epoxy adhesive is used for the fixing material (11). When the fixing material (11) is applied to the annular protrusion (3c), the surface tension is the same as that shown in FIG. 1 (c). In addition, since the protrusion (3c) is annular, even if there is application unevenness at the time of application, the fixing material (11) spreads by itself and becomes uniform. Here, the annular fiber guide (4b) (the fiber guide (3)) has the same shape as the bottom surface of the annular protrusion (3c) and the surface is surface-treated so as to improve the wettability to the fixing material (11). 4b) is made of single crystal silicon as a material using a semiconductor process and placed in contact with each other, the fiber guide (4b) is formed into an annular protrusion by the self-alignment function by the surface tension of the fixing material (11). Since it moves so as to match the shape of (3c), the center of the annular protrusion (3c) and the fiber guide (4b) coincide. That is, at this time, the center of the surface emitting laser (1) and the center of the fiber guide (4b) coincide.
ところで、前述した実施例のファイバガイド（４）やファイバガイド（４ａ）の内径は光ファイバ（５）の外径とほぼ同じであるために、光ファイバ（５）を差し込みにくくなっている。これに対し、実施例５のファイバガイド（４ｂ）は、単結晶シリコン異方性エッチング技術によりテーパ部（８）が形成され、このテーパ部（８）で光ファイバ（５）を位置決めしている。このため、光ファイバ（５）を簡単に差し込め、位置決めできる。 By the way, since the inner diameters of the fiber guide (4) and the fiber guide (4a) of the embodiment described above are almost the same as the outer diameter of the optical fiber (5), it is difficult to insert the optical fiber (5). On the other hand, in the fiber guide (4b) of Example 5, the tapered portion (8) is formed by the single crystal silicon anisotropic etching technique, and the optical fiber (5) is positioned by the tapered portion (8). . For this reason, the optical fiber (5) can be easily inserted and positioned.
この後、固定材（１１）を熱により硬化させる。硬化後、光ファイバ（５）をファイバガイド（４ｂ）のテーパ部（８）に差し込むと、光ファイバ（５）と面発光レーザ（１）の中心が一致する。光ファイバ（５）を差し込むと、光ファイバ（５）の先端はテーパ部（８）で止まり、面発光レーザ（１）とぶつかることはない。 Thereafter, the fixing material (11) is cured by heat. After curing, when the optical fiber (5) is inserted into the tapered portion (8) of the fiber guide (4b), the centers of the optical fiber (5) and the surface emitting laser (1) coincide. When the optical fiber (5) is inserted, the tip of the optical fiber (5) stops at the tapered portion (8) and does not collide with the surface emitting laser (1).
このように、実施例５においても、面発光レーザ（１）の周りに環状の突起（３ｃ）を設置し、固定材（１１）のセルフアライメント機能を利用し、光ファイバ（５）を位置精度良く接続することができる。 Thus, also in Example 5, the annular protrusion (3c) is installed around the surface emitting laser (1), and the self-alignment function of the fixing member (11) is used to position the optical fiber (5) with accuracy. It can be connected well.
換言すれば、実施例５では、ファイバガイドは、単結晶シリコンやガラス，セラミックスなどの物理的な力に強い材料を用いて半導体技術を用いて作製され、セルフアライメント機能を使用して位置決めを行なって光ファイバの高精度な接続ができるため、光ファイバの高効率な接続が可能となる。また、テーパ部（８）で位置決めするため、光ファイバ（５）の差し込みが楽になる。 In other words, in the fifth embodiment, the fiber guide is manufactured by using a semiconductor technology using a material that is strong against physical force such as single crystal silicon, glass, ceramics, and the self-alignment function is used for positioning. Therefore, since the optical fiber can be connected with high accuracy, the optical fiber can be connected with high efficiency. Moreover, since it positions by a taper part (8), insertion of an optical fiber (5) becomes easy.
図８，図９は本発明の実施例６の光半導体装置を示す図である。なお、図８，図９は、発光デバイスまたは受光デバイスが面発光レーザである場合の例である。また、図８（ａ）は実施例６の光半導体装置の平面図、図８（ｂ）は図８（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。また、図９は各部品の斜視図である。 8 and 9 are views showing an optical semiconductor device according to Embodiment 6 of the present invention. 8 and 9 are examples in the case where the light emitting device or the light receiving device is a surface emitting laser. 8A is a plan view of the optical semiconductor device according to the sixth embodiment, and FIG. 8B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 8A. FIG. 9 is a perspective view of each component.
図８（ａ），（ｂ），図９を参照すると、表面に発光デバイスである面発光レーザ（１）が形成されている面発光レーザ基板（２）上には、面発光レーザ形成時と同様に正確にアライメントされて作製された環状の突起（３ｃ）が設けられている。この環状の突起（３ｃ）の表面は、固定材（１１）に対する濡れ性が良くなるような表面処理がなされており、そこに固定材（１１）が微量塗布されている。固定材（１１）には、例えばエポキシ系接着剤が用いられ、固定材（１１）を環状の突起（３ｃ）に塗布したときには表面張力により図１（ｃ）に示したと同様になる。なお、突起（３ｃ）は環状であるため、塗布時の塗布ムラがあったとしても固定材（１１）が自分で勝手に広がって均一になる。ここに、環状の突起（３ｃ）と底面が同形状であり表面が固定材（１１）に対して濡れ性が良くなるよう表面処理されている環状のファイバガイド（４ｃ）（なお、ファイバガイド（４ｃ）は単結晶シリコンを材料として半導体プロセスを利用して作製されている）を接触させて置くと、固定材（１１）の表面張力によるセルフアライメント機能により、ファイバガイド（４ｃ）は環状の突起（３ｃ）の形状に合うように移動するため、環状突起（３ｃ）とファイバガイド（４ｃ）の中心は一致する。すなわちこの時点で、面発光レーザ（１）の中心とファイバガイド（４ｃ）の中心は一致している。 Referring to FIGS. 8A, 8B, and 9, the surface-emitting laser substrate (2) on which the surface-emitting laser (1) that is a light-emitting device is formed is formed on the surface-emitting laser substrate. Similarly, an annular protrusion (3c) is provided that is precisely aligned. The surface of the annular protrusion (3c) is subjected to a surface treatment that improves wettability to the fixing material (11), and a small amount of the fixing material (11) is applied thereto. For example, an epoxy adhesive is used for the fixing material (11). When the fixing material (11) is applied to the annular protrusion (3c), the surface tension is the same as that shown in FIG. 1 (c). In addition, since the protrusion (3c) is annular, even if there is application unevenness at the time of application, the fixing material (11) spreads by itself and becomes uniform. Here, an annular fiber guide (4c) (which has the same shape as the annular protrusion (3c) and the surface is treated so as to improve the wettability to the fixing material (11)). 4c) is produced by using a semiconductor process using single crystal silicon as a material), and the fiber guide (4c) is formed into an annular protrusion by the self-alignment function by the surface tension of the fixing material (11). Since it moves so as to match the shape of (3c), the center of the annular protrusion (3c) and the fiber guide (4c) coincide. That is, at this time, the center of the surface emitting laser (1) and the center of the fiber guide (4c) coincide.
ところで、前述した実施例のファイバガイド（４）やファイバガイド（４ａ）の内径は光ファイバ（５）の外径とほぼ同じであるために、光ファイバ（５）を差し込みにくくなっている。これに対し、実施例６のファイバガイド（４ｃ）は隙間（１２）を持つように突き当て部（９）が形成され、ここで光ファイバ（５）を位置決めしている。このため、光ファイバ（５）を簡単に差し込め、位置決めできる。 By the way, since the inner diameters of the fiber guide (4) and the fiber guide (4a) of the embodiment described above are almost the same as the outer diameter of the optical fiber (5), it is difficult to insert the optical fiber (5). On the other hand, the fiber guide (4c) of Example 6 has an abutting portion (9) formed so as to have a gap (12), and the optical fiber (5) is positioned here. For this reason, the optical fiber (5) can be easily inserted and positioned.
この後、固定材（１１）を熱により硬化させる。硬化後、光ファイバ（５）をファイバガイド（４ｃ）の突き当て部（９）に当たるように差し込むと、光ファイバ（５）と面発光レーザ（１）の中心が一致する。光ファイバ（５）を差し込むと、光ファイバ（５）の先端は突き当て面（１３）で止まり、面発光レーザ（１）とぶつかることはない。 Thereafter, the fixing material (11) is cured by heat. After curing, when the optical fiber (5) is inserted so as to hit the abutting portion (9) of the fiber guide (4c), the centers of the optical fiber (5) and the surface emitting laser (1) coincide. When the optical fiber (5) is inserted, the tip of the optical fiber (5) stops at the abutting surface (13) and does not collide with the surface emitting laser (1).
このように、実施例６においても、面発光レーザ（１）の周りに環状の突起（３ａ）を設置し、固定材（１１）のセルフアライメント機能を利用し、光ファイバ（５）を位置精度良く接続することができる。 Thus, also in Example 6, the annular protrusion (3a) is installed around the surface emitting laser (1), the self-alignment function of the fixing material (11) is used, and the optical fiber (5) is positioned accurately. It can be connected well.
換言すれば、実施例６では、ファイバガイドは、単結晶シリコンやガラス，セラミックスなどの物理的な力に強い材料を用いて半導体技術を用いて作製され、セルフアライメント機能を使用して位置決めを行なって光ファイバの高精度な接続ができるため、光ファイバの高効率な接続が可能となる。また、突き当て部（９）で位置決めするため、光ファイバ（５）の差し込みが楽になる。 In other words, in Example 6, the fiber guide is manufactured using semiconductor technology using a material that is strong against physical force such as single crystal silicon, glass, and ceramics, and is positioned using the self-alignment function. Therefore, since the optical fiber can be connected with high accuracy, the optical fiber can be connected with high efficiency. Further, since the positioning is performed by the abutting portion (9), the optical fiber (5) can be easily inserted.
以上、本発明を説明するために発光デバイス（面発光レーザ）と光ファイバで説明したが、発光デバイスのかわりに受光デバイスでも良い。 As described above, the light emitting device (surface emitting laser) and the optical fiber have been described for explaining the present invention, but a light receiving device may be used instead of the light emitting device.
また、固定材として、エポキシ系の接着剤を使用したが、固定材は、アクリル系の接着剤でもその他の接着剤でも、低温のハンダでも良い。 In addition, although an epoxy adhesive is used as the fixing material, the fixing material may be an acrylic adhesive, other adhesives, or low-temperature solder.
なお、実施例中で突起という表現をしたが、相対的に突起であれば良く、基板を彫り込んで突起にしても良いことはいうまでもない。 In addition, although expressed as a protrusion in the embodiment, it is needless to say that the protrusion may be a relative protrusion, and the protrusion may be formed by carving the substrate.
以上述べてきたように、本発明を使用することにより、物理的に強固で、高精度な接続ができるため、短時間で高効率な接続が可能となる。
As described above, by using the present invention, since a physically strong and highly accurate connection can be made, a highly efficient connection can be made in a short time.
１ 発光デバイスまたは受光デバイス
２ 基板
３ 突起
３ａ 環状突起
３ｂ 環状突起
３ｃ 環状突起
４ ファイバガイド
４ａ ファイバガイド
４ｂ ファイバガイド
４ｃ ファイバガイド
５ 光ファイバ
６ａ 凹部
６ｂ 凹部
７ 濡れ性の良いエリア
８ テーパ部
９ 突き当て部
１０ 隙間
１１ 固定材
１２ 隙間
１３ 突き当て面
１４ 膨らみ部
DESCRIPTION OF
Claims (12)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004058771A JP2005250003A (en) | 2004-03-03 | 2004-03-03 | Optical semiconductor device, optical interconnection system, and optical wiring module |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004058771A JP2005250003A (en) | 2004-03-03 | 2004-03-03 | Optical semiconductor device, optical interconnection system, and optical wiring module |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005250003A true JP2005250003A (en) | 2005-09-15 |
Family
ID=35030547
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004058771A Pending JP2005250003A (en) | 2004-03-03 | 2004-03-03 | Optical semiconductor device, optical interconnection system, and optical wiring module |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2005250003A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100460905C (en) * | 2005-11-08 | 2009-02-11 | 株式会社东芝 | Laser-induced optical wiring apparatus |
| JP2009053372A (en) * | 2007-08-24 | 2009-03-12 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | Optical transmission medium with optical element and method for manufacturing the same |
| KR20220064777A (en) * | 2020-11-12 | 2022-05-19 | 한국표준과학연구원 | Light detection device and method for manufacturing the same |
-
2004
- 2004-03-03 JP JP2004058771A patent/JP2005250003A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100460905C (en) * | 2005-11-08 | 2009-02-11 | 株式会社东芝 | Laser-induced optical wiring apparatus |
| JP2009053372A (en) * | 2007-08-24 | 2009-03-12 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | Optical transmission medium with optical element and method for manufacturing the same |
| KR20220064777A (en) * | 2020-11-12 | 2022-05-19 | 한국표준과학연구원 | Light detection device and method for manufacturing the same |
| KR102588651B1 (en) | 2020-11-12 | 2023-10-12 | 한국표준과학연구원 | Light detection device and method for manufacturing the same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7223025B2 (en) | Packaging for a fiber-coupled optical device | |
| US6095697A (en) | Chip-to-interface alignment | |
| US7362934B2 (en) | Optical connecting device and connector | |
| US6283644B1 (en) | Optical package with alignment means and method of assembling an optical package | |
| US6234687B1 (en) | Self-aligning method and interlocking assembly for attaching an optoelectronic device to a coupler | |
| US8920047B2 (en) | Optical module | |
| US6071017A (en) | Optical package with alignment means and method of assembling an optical package | |
| KR20170012325A (en) | Demountable optical connector for optoelectronic devices | |
| US20150370015A1 (en) | Optical module, manufacturing method of optical module, and optical device | |
| US20140321809A1 (en) | Optical fiber subassembly | |
| US8934745B2 (en) | Apparatus for use in optoelectronics having a sandwiched lens | |
| US10048454B2 (en) | Fiber coupling device for coupling of at least one optical fiber | |
| US6597843B2 (en) | Fiber pivot for optical alignment | |
| JP2005285889A (en) | Submount, optical module, and module manufacturing method | |
| JP2005250003A (en) | Optical semiconductor device, optical interconnection system, and optical wiring module | |
| JP2017538167A (en) | Passive alignment optical assembly | |
| JP2005202025A (en) | Method of connecting optical components, optical interconnection system and optical-fiber-wiring module | |
| JP4166149B2 (en) | Optical path conversion optical waveguide connector | |
| JP2005070507A (en) | Optical module and optical coupling alignment method | |
| JPH10268166A (en) | Optical module | |
| US6862389B2 (en) | Fiber alignment using a channel incorporating a fulcrum structure | |
| JP2006058327A (en) | Optical waveguide device and optical coupling device | |
| JP3107155B2 (en) | Semiconductor laser module | |
| KR100437231B1 (en) | Enhanced coupling arrangement for an optoelectronic transducer | |
| US20240085645A1 (en) | Assembly alignment structure for optical component |