JP2019215405A - 光ファイバ接続部品および光デバイスの作製方法 - Google Patents

光ファイバ接続部品および光デバイスの作製方法 Download PDF

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Abstract

【課題】平面光波回路の光導波路と光ファイバとの接続を、ＳＭＴとリフロー実装技術を用いた工程の後に行うことができる光ファイバ接続部品を提供する。【解決手段】光ファイバ接続部品１１６は、平面光波回路１１２の複数の光導波路１３１の間隔に等しい間隔で光ファイバ１０４を挿入することができる複数のファイバガイド孔と、平面光波回路１１２と接合する端面において、前記複数のファイバガイド孔が設けられた領域と接着剤１２３ａ、ｂが塗布される領域とを画定する溝１２４ａ、ｂとを備え、複数の光導波路１３１と前記複数のファイバガイド孔とがそれぞれ位置合わせされた状態で、予め平面光波回路１１２に接着剤１２３ａ、ｂにより固定される。【選択図】図２

Description

本発明は、光ファイバ接続部品および光デバイスの作製方法に関し、より詳細には、ＢＧＡパッケージ上に搭載された光モジュールに含まれる平面光波回路と光ファイバとを接続するための接続部品およびＢＧＡパッケージ上に平面光波回路を含む光モジュールを搭載した光デバイスの作製方法に関する。
近年、ＩｏＴ（Internet of Things）の普及、クラウドサービスの拡大に伴い、通信トラフィックが急増し、光通信ネットワークの大容量化が進められている。また、光通信ネットワークの大容量化と並行して、経済化も進められており、構成部品であるコヒーレントレシーバなどの光送受信用モジュール、マルチキャスト光スイッチなどの光デバイスの低コスト化、量産性向上が求められている。通信用の光モジュールの経済化を実現する一つのアプローチとして、ＢＧＡ（Ball Grid Arrays）パッケージ上に光デバイスを集積する実装形態が注目されている（例えば、非特許文献１，２参照）。
ＢＧＡパッケージ上に光デバイスを集積することによる一番のメリットは、光デバイスのプリント基板上への実装方式が量産性に優れた方式になることである。従来、光デバイスは、バタフライパッケージなどに収容されており、プリント基板上に一つ一つ搭載されたのち、ねじ止めで位置を固定し、パッケージ側面についている多数のリードピンを、基板上の配線パターンに一本一本はんだ付けすることによって実装される。一方、光デバイスをＢＧＡパッケージ上に収容することによって、電子デバイスで一般に用いられているＳＭＴ（Surface Mounted Technology）により、プリント基板上に高速かつ自動で搭載され、その後、リフロー炉によるＢＧＡ底面の複数のはんだボールを、一括してはんだ付けすることができる。
また、ＢＧＡパッケージに光デバイスを収容することによって、プリント基板上でのフットプリントを小さくすることができるほか、電子デバイスと光デバイスを密に実装できるので、優れた高周波特性が期待できる。従って、光デバイスの低コスト化、量産性向上のために、ＢＧＡパッケージ上に集積した光デバイスをリフロー実装技術によりプリント基板上に実装することが望まれている。ＢＧＡパッケージ上に集積した光デバイスの適用先としては、コヒーレントレシーバ、光トランシーバ、デジタルコヒーレント送受信モジュールなどが挙げられる。
H. Tanobe， Y. Kurata， Y. Nakanishi， H. Fukuyama， M. Itoh， and E. Yoshida， "Compact 100Gb／s DP-QPSK integrated receiver module employing three-dimensional assembly technology，" OPTICS EXPRESS， Vol. 22， Issue 5， pp. 6108-6113 (2014) C. Doerr， J. Heanue， L. Chen， R. Aroca， S. Azemati， G. Ali， G. McBrien， Li Chen， B.Guan， H. Zhang， X. Zhang， T. Nielsen， H. Mezghani， M. Mihnev， C. Yung， and M. Xu， "Silicon Photonics Coherent Transceiver in a Ball-Grid Array Package，" OFC2017， Th5D.5
しかしながら、ＢＧＡパッケージ上に集積した光デバイスにリフロー実装技術を適用する場合、非特許文献１，２に記載された構成においては、平面光波回路に接続されている光ファイバに、以下に説明するような問題があった。
従来の光モジュールでは、平面光波回路に数１０ｃｍのピッグテール光ファイバがＵＶ接着剤で接続されている。この長いピッグテール光ファイバは、プリント基板上に汎用のＳＭＴで高速かつ自動で搭載する際には、装置の動作の妨げとなる。また、接続されている汎用のピッグテール光ファイバの被覆とコネクタ部分には、２６０℃のリフロー炉に耐える耐熱性がない。従って、光モジュールの平面光波回路に光ファイバが接続されたままでは、上記のＳＭＴとリフロー実装技術による量産性に優れた実装方式を実現することが困難であった。
従来、平面光波回路の光導波路と光ファイバの心線とは、６軸調心装置上で１μｍ以下の精度で接続位置を合わせ、両者をＵＶ接着剤で固定している。プリント基板上に光デバイスを搭載した後に、平面光波回路の光導波路と光ファイバの位置とを、アクティブ調心によって接続する工程も考えられる。しかしながら、プリント基板を調心装置に固定するのは困難であるし、複数のチップが搭載された状態では高精度な調心が困難であった。
本発明の目的は、平面光波回路の光導波路と光ファイバとの接続を、ＳＭＴとリフロー実装技術を用いた工程の後に行うことができる光ファイバ接続部品を提供し、光デバイスの低コスト化、量産性向上を図ることのできる光デバイスの作製方法を提供することにある。
本発明は、このような目的を達成するために、光ファイバ接続部品の一実施態様は、平面光波回路の複数の光導波路の間隔に等しい間隔で光ファイバを挿入することができる複数のファイバガイド孔と、前記平面光波回路と接合する端面において、前記複数のファイバガイド孔が設けられた領域と接着剤が塗布される領域とを画定する溝とを備え、前記複数の光導波路と前記複数のファイバガイド孔とがそれぞれ位置合わせされた状態で、予め前記平面光波回路に前記接着剤により固定されることを特徴とする。
また、光デバイスの作製方法の一実施態様は、ＢＧＡパッケージ上に搭載された光モジュールに含まれる平面光波回路の複数の光導波路の間隔に等しい間隔で光ファイバを挿入することができる複数のファイバガイド孔を有する光ファイバ接続部品を、前記複数の光導波路と前記複数のファイバガイド孔とがそれぞれ位置合わせされた状態で、前記平面光波回路に前記接着剤により固定する第１ステップと、前記平面光波回路を前記ＢＧＡパッケージ上に搭載して前記光モジュールを構成する第２ステップと、ＳＭＴにより前記光モジュールをＰＣＢ上に搭載し、リフロー実装技術により固定する第３ステップと、前記光ファイバ接続部品の前記複数のファイバガイド孔のそれぞれに光ファイバを挿入する第４ステップとを備えたことを特徴とする。
本発明によれば、光ファイバを挿入することができる複数のファイバガイド孔を有する光ファイバ接続部品を使用することにより、平面光波回路の光導波路と光ファイバとの接続を、ＳＭＴとリフロー実装技術を用いた工程の後に行うことができ。これにより、光モジュールを搭載した光デバイスを、高速かつ全自動で実装することができ、光デバイスの低コスト化、量産性の向上を図ることができる。
本発明の第１の実施形態にかかるコヒーレントレシーバの構造を示す図である。 第１の実施形態における平面光波回路と光ファイバとの接続部分の拡大図である。 第１の実施形態にかかる光ファイバの接続部品を示す図である。 第１の実施形態のコヒーレントレシーバの光学特性の測定結果を示す図である。 本発明の第２の実施形態にかかるマルチキャスト光スイッチの構造を示す図である。 第２の実施形態にかかる接続部品のレセプタクル部品を示す図である。 第２の実施形態にかかる接続部品のプラガブル部品を示す図である。 第２の実施形態にかかる接続部品による光ファイバの接続方法を示す図である。
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。本実施形態においては、平面光波回路の入出力部に、光ファイバを後から接続できるレセプタクル構造の接続部品を、アクティブ調心によって接続し固定しておく。その後、光デバイスを、汎用的なＳＭＴによりＰＣＢ（Printed Circuit Board）上に搭載し、リフロー炉によって固定した後に、光ファイバを、接続部品に挿入して、調心を行うことなく（調心レス）平面光波回路と接続する。本実施形態では、多心の光ファイバを接続するコヒーレントレシーバを例に説明するが、単心の光ファイバを接続する光受信器、光源を搭載した光送信器、その他、光変調器など他の光部品と光ファイバにより接続される光モジュールに適用することができる。
［第１の実施形態］
（光ファイバ接続部品）
図１に、本発明の第１の実施形態にかかるコヒーレントレシーバの構造を示す。コヒーレントレシーバは、プリント基板（ＰＣＢ）１００に、ＢＧＡパッケージに収容された光モジュール１０１と、信号処理、外部インタフェース用のＤＳＰ（Digital Signal Processor）１０２，１０３とを搭載している。光モジュール１０１とＤＳＰ１０２，１０３とは、リフロー実装技術とを用いて、はんだボール１２１ａ−１２１ｃによりＰＣＢ１００に固定されている。
光モジュール１０１は、ＢＧＡパッケージ１１１上に、高速のＰＤ（Photo-Diode）アレイ１１３を搭載した石英系平面光波回路１１２と、ＰＤの電気信号出力を増幅するＴＩＡ（Trans Impedance Amplifier）１１４と、信号処理用のＤＳＰ１１５とを搭載している。これら部品は、耐熱性に優れた接着剤によりＢＧＡパッケージ１１１上に固定されている。平面光波回路１１２には、９０°ハイブリッド光回路、偏波合分波器などが含まれている。ＰＤアレイ１１３は、平面光波回路１１２上に実装されており、ＴＩＡ１１４とワイヤーボンディング１２２により接続されている。
平面光波回路１１２の入出力部には、３芯の光ファイバ１０４を挿入することができる接続部品１１６が、ＵＶ接着剤によって接続されている。
図２は、平面光波回路と光ファイバとの接続部分を拡大した図である。光ファイバの光軸方向をｚ軸とし、光軸に垂直で平面光波回路１１２の鉛直方向をｘ軸、平面光波回路１１２の水平面方向をｙ軸とする。平面光波回路１１２の入出力部において、３本の光導波路１３１が、平面光波回路１１２の端面（ｘｙ平面）に露出している。この端面に光ファイバの接続部品１１６が、ＵＶ接着剤１２３ａ，ｂによって接続されている。
接続部品１１６の端面において、ｘ軸方向に切られている溝１２４ａ，ｂは、以下に説明するように、複数のファイバガイド孔が設けられた領域と、ＵＶ接着剤１２３ａ，ｂを塗布する領域とを画定する。接続部品１１６を予め平面光波回路１１２に固定してから、光ファイバ１０４を挿入するので、ＵＶ接着剤が光導波路１３１の端面と光ファイバ１０４の端面とが突き当たる部分に流れ込むのを防ぐためである。
接続部品１１６が固定された平面光波回路１１２を搭載した光モジュール１０１を、汎用的なＳＭＴによりＰＣＢ１００上に搭載し、リフロー炉によって固定した後に、光ファイバ１０４のベアファイバの部分を、図の矢印の方向に、接続部品１１６に挿入する。光導波路１３１の端面と光ファイバ１０４の端面とが突き当った状態で、光ファイバ１０４の被覆と接続部品１１６とを接着剤で固定する。
図３は、光ファイバの接続部品を示す三面図である。図３（ａ）は、平面光波回路１１２の入出力部と対向する正面図、図３（ｂ）は上面図、図３（ｃ）は側面図である。接続部品１１６は、サイズ５ｍｍｘ３ｍｍ、厚さ１．５ｍｍの下部ガラス板１４１と、同じくサイズ５ｍｍｘ３ｍｍ、厚さ１．５ｍｍの上部ガラス板１４２とがＵＶ接着剤で接合されている。下部ガラス板１４１には、ピッチ０．１２５ｍｍで幅２３０μｍ、深さ２００μｍのＶ溝が、一方の面に３本形成されている。Ｖ溝のｙ軸方向のピッチは、平面光波回路１１２の光導波路１３１のピッチと一致するように形成されている。下部ガラス板１４１と上部ガラス板１４２とを接合することにより、光ファイバを挿入することができるファイバガイド孔が形成され、挿入された光ファイバ１０４のベアファイバの部分が、Ｖ溝と上部ガラス板１４２とに挟持されることになる。
ベアファイバをファイバガイド孔に挿入することができ、ベアファイバを確実に挟持するために、さらに、３本のＶ溝の両側に２本のＶ溝を形成しておく。下部ガラス板１４１と上部ガラス板１４２との接合では、接着剤の厚さによって、Ｖ溝と上部ガラス板１４２とによって形成されるファイバガイド孔の大きさが変化してしまう。そこで、下部ガラス板１４１と上部ガラス板１４２との接合に際して、２本のＶ溝には予めベアファイバを挟んでおくことにより、ファイバガイド孔の大きさ、すなわち、下部ガラス板１４１と上部ガラス板１４２との間の間隔を、ベアファイバの挿入、挟持に適した間隔にすることができる。
なお、第１の実施形態では、Ｖ溝基板（下部ガラス板）と抑え板（上部ガラス板）とにより光ファイバを挟持する例を示したが、Ｖ溝の代わりに、溝の断面形状が方形であったり、半円形の溝でも構わない。さらに、ガラスブロックに光ファイバを挿入することができる孔を設けた構成であってもよい。従って、平面光波回路１１２の複数の光導波路の間隔に等しい間隔で光ファイバを挿入することができるファイバガイド孔を有する光ファイバ接続部品であればよい。
（光ファイバの接続方法）
最初に、平面光波回路１１２と接続部品１１６との接続工程を説明する。調心装置上に、平面光波回路１１２と、光ファイバ１０４を挿入した状態の接続部品１１６とを固定する。光ファイバ１０４に光信号を入力し、光モジュール１０１から出力される受信信号をモニタしながら、信号強度が最大となる位置に合わせる（アクティブ調心）。その後、接続部品１１６の端面の溝１２４ａ，ｂの外側にＵＶ接着剤１２３ａ，ｂを塗布し、ＵＶ光を当てて硬化させる。最後に、光ファイバ１０４を抜き取り、平面光波回路１１２の光導波路と接続部品１１６のファイバガイド孔とがそれぞれ位置合わせされた状態で、平面光波回路１１２と接続部品１１６とが固定される。
次に、ＢＧＡパッケージ１１１上に、平面光波回路１１２、ＴＩＡ１１４およびＤＳＰ１１５を固定し、ＰＤアレイ１１３とＴＩＡ１１４との間、ＴＩＡ１１４の電極とＢＧＡＡパッケージ１１１表面の電極パッドとの間などを、ワイヤーボンディング１２２により接続する。このようにして、平面光波回路１１２を搭載した光モジュール１０１と、ＤＳＰ１０２，１０３などの部品を、汎用的なＳＭＴによりＰＣＢ１００上に搭載し、リフロー炉によって固定する。その後、光ファイバ１０４を、接続部品１１６に挿入し、光ファイバのベアファイバの端面を、平面光波回路１１２の端面に突き当てた状態で、ＵＶ接着剤により、光ファイバ１０４を固定する。
このようにして、平面光波回路にアクティブ調心により高精度に位置を合わせた光接続部品を固定しておくことにより、後から光ファイバを、調心レスで挿入しても接続位置のあった光接続が可能となる。
（評価）
図４に、第１の実施形態のコヒーレントレシーバの光学特性の測定結果を示す。上述したように組み立てた光モジュールと、比較のため、従来の光ファイバアレイを平面光波回路に接続することによって組み立てた光モジュールとに対して、光学特性を測定した。本実施形態によれば、波長λ＝１５５０ｎｍにおける挿入損失は、４．５ｄＢであった。従来のピッグテール光ファイバが取り付けられた光モジュールでは、波長λ＝１５５０ｎｍにおける挿入損失は４．６ｄＢであった。従って、従来と同等の接続損失で接続できていることが確かめられる。
以上の結果により、本実施形態の接続形態は、デジタルコヒーレントレシーバに適応しても問題ないことが確認できた。光ファイバアレイを光導波路にアクティブ調心後に接続した場合と、本実施形態のように、先に光ファイバガイドを接続しておき、リフロー後にファイバを調心レスで接続した場合とで、接続損失は変わらないことが確かめられた。このことから、ＳＭＴとリフロー実装技術による量産性に優れた実装方式を実現しながら、従来と同等の光学特性、特に光接続部の良好な特性を有する光モジュールを実現することができる。
［第２の実施形態］
（光ファイバ接続部品）
第２の実施形態では、さらに多心の光ファイバ接続を容易にした接続部品を有する光モジュールについて説明する。光スイッチモジュールでは、平面光波回路の入出力部に多数の光ファイバを接続する場合が多い。例えば、１６ｘ１６光スイッチでは、３２心の光ファイバを接続することになり、第１の実施形態の接続部品に光ファイバを一本一本挿入する方法では、接続効率が非常に悪い。そこで、第２の実施形態では多心の光ファイバを一括して接続することができる光ファイバの接続部品について説明する。
図５に、本発明の第２の実施形態にかかるマルチキャスト光スイッチの構造を示す。マルチキャスト光スイッチは、サイズ３０ｍｍｘ５０ｍｍの汎用のＢＧＡパッケージ２１１上に２０ｍｍ×５０ｍｍの石英系平面光波回路２１２により構成された１６ｘ１６マルチキャスト光スイッチが固定してある。平面光波回路２１２上の電極パッドとＢＧＡパッケージ２１１上の電極パッドとは、ワイヤーボンディング２２２により接続されている。
１６ｘ１６マルチキャスト光スイッチには、入力導波路と出力導波路とが合わせて３２本含まれている。加えて、光モジュールと光ファイバとを接続する際の調心用のループ導波路が、入力用と出力用に２本追加される場合もある。これら入出力導波路およびループ導波路の端面は、平面光波回路２１２の端面（ｘｙ平面）に露出している。この端面に、３２心の光ファイバを一括して挿入接続可能な接続部品２１６が、ＵＶ接着剤によって接続されている。なお、やとい板２３２は、平面光波回路２１２と接続部品２１６とを固定する際の接着面積を広くするための補強部材である。
接続部品２１６は、レセプタクル部品とプラガブル部品とを接続することにより構成され、以下、順に説明する。
図６に、第２の実施形態にかかる接続部品のレセプタクル部品を示す。図６（ａ）は、平面光波回路２１２の入出力部と対向する正面図、図６（ｂ）は上面図、図６（ｃ）は側面図である。レセプタクル部品２５１は、サイズ５ｍｍｘ５ｍｍ、厚さ１．５ｍｍの下部ガラス板２４１と、光ファイバの光軸（ｚ軸）方向の長さが短いサイズ５ｍｍｘ２ｍｍ、厚さ１．５ｍｍの上部ガラス板２４２とがＵＶ接着剤で固定されている。下部ガラス板２４１には、幅２３０μｍ、深さ２００μｍのＶ溝が、一方の面に３４本形成されている。Ｖ溝のｙ軸方向のピッチは、平面光波回路２１２の入出力導波路のピッチと一致するように形成されている。下部ガラス板２４１と上部ガラス板２４２とを接合することにより、光ファイバを挿入することができるファイバガイド孔が形成され、挿入された光ファイバ２０４のベアファイバの部分が、Ｖ溝と上部ガラス板１４２とに挟持されることになる。
また、レセプタクル部品２５１の端面のｘ軸方向に切られている溝２２４ａ，ｂは、第１の実施形態と同様に、複数のファイバガイド孔が設けられた領域と、ＵＶ接着剤を塗布する領域とを画定して、ＵＶ接着剤が光導波路の端面と光ファイバ２０４の端面とが突き当たる部分に流れ込むのを防ぐ。このようにして作製したレセプタクル部品２５１を、平面光波回路２１２の端面に固定する。
図７に、第２の実施形態にかかる接続部品のプラガブル部品を示す。図７（ａ）は、レセプタクル部品と対向する正面図、図７（ｂ）は上面図、図７（ｃ）は側面図である。プラガブル部品２５２は、サイズ５ｍｍｘ２ｍｍ、厚さ１．５ｍｍの下部ガラス板２４３と、光ファイバの光軸（ｚ軸）方向の長さが長いサイズ５ｍｍｘ３ｍｍ、厚さ１．０ｍｍの上部ガラス板２４４とがＵＶ接着剤で固定されている。下部ガラス板２４３には、幅２３０μｍ、深さ２００μｍのＶ溝が、一方の面に３４本形成されている。Ｖ溝のピッチは、レセプタクル部品２５１のＶ溝のピッチと一致するように形成されている。
Ｖ溝には、光ファイバ２０４の被覆を取り除いたベアファイバ３２本が挿入され、Ｖ溝と上部ガラス板２４４とによって挟持される。図７（ｃ）に示すように、上部ガラス板２４４は、下部ガラス板２４３より１ｍｍだけ光ファイバの光軸方向で平面光波回路２１２の方向に飛び出すように固定されており、さらに、３２本のベアファイバは、上部ガラス板２４４から５ｍｍほど平面光波回路２１２の方向に飛び出すように固定する。
なお、ベアファイバが突き出た面の反対側は、光ファイバ２０４の被覆と、下部ガラス板２４３および上部ガラス板２４４とが、シリコーン系の柔らかい接着剤２２５により固定されており、ベアファイバと被覆付きファイバとの境を保護している。
このようにして作製したプラガブル部品２５２を、光モジュールに固定されたレセプタクル部品２５１と接続することにより、３２心の光ファイバアレイが一括して接続され、図４に示した接続部品２１６の構造となる。
（光ファイバの接続方法）
図８に、第２の実施形態にかかる接続部品による光ファイバの接続方法を示す。最初に、平面光波回路２１２とレセプタクル部品２５１との接続工程を説明する。調心装置上に、平面光波回路２１２とレセプタクル部品２５１とを固定する。平面光波回路２１２のループ導波路の入力側に対向するＶ溝に調心用ファイバを挿入して光信号を入力し、ループ導波路の出力側から出力される受信信号をモニタしながら、信号強度が最大となる位置に合わせる（アクティブ調心）。その後、レセプタクル部品２５１の端面の溝２２４ａ，ｂの外側にＵＶ接着剤を塗布し、ＵＶ光を当てて硬化させる。最後に、調心用ファイバを抜き取っておく（図８（ａ），（ｂ））。
次に、３２本のベアファイバがレセプタクル部品２５１の下部ガラス板２４１のＶ溝に沿うようにして、プラガブル部品２５２のベアファイバをレセプタクル部品２５１に挿入する。レセプタクル部品２５１の下部ガラス板２４１の端面と、プラガブル部品２５２の下部ガラス板２４３の端面とが突き当たるようにして、ＵＶ接着剤で固定する（図８（ｃ），（ｄ））。すなわち、下部ガラス板２４１のＶ溝と下部ガラス板２４３のＶ溝とが位置合わせされて接合される。端面同士が突き当たった状態では、レセプタクル部品２５１の上部ガラス板２４２と、プラガブル部品２５２の上部ガラス板２４４との間に、座屈用の空隙２５３、すなわち下部ガラス板２４１のＶ溝に挿入されている光ファイバが基板上方に屈曲することができる空間が形成される。
プラガブル部品２５２に保持された３２本のベアファイバは、上部ガラス板２４４から平面光波回路２１２の方向に飛び出す量が、数μｍ程度のばらつきを持っている。光ファイバの端面と平面光波回路の端面との接続間隔が数μｍずれただけでも０．１ｄＢ程度の接続損失にばらつきが発生してしまう。そこで、座屈用の空隙２５３を設けることにより、ベアファイバがそれぞれ適度に屈曲することにより、３２心のベアファイバの端面の全てが平面光波回路の入出力部の端面に突き当てることができる。これにより、接続端面における接続損失のばらつきを防ぐことができる。
また、レセプタクル部品２５１の下部ガラス板２４１と、プラガブル部品２５２の下部ガラス板２４３および上部ガラス板２４４との間に接着面を取ることができ、信頼性を向上することができる。
（評価）
上述したように組み立てた光モジュールに、光送信器、光受信器を接続して、マルチキャスト光スイッチの特性を測定した。１６チャネルの接続損失平均は０．３ｄＢ／ｐｏｉｎｔであり、損失ばらつきは０．０５ｄＢであった。この接続損失値および損失ばらつきの値は、従来の光ファイバアレイを平面光波回路に接続することによって組み立てた光モジュールと同等であることが確かめられた。
［本実施形態の効果］
本実施形態によれば、汎用のＳＭＴとリフロー技術とを用いることができ、電子デバイスと同じように、ＢＧＡパッケージ上に平面光波回路を含む光モジュールを搭載した光デバイスを、高速かつ全自動でＰＣＢ上に搭載することができる。これにより、１つのＰＣＢ上に、電子デバイスと光デバイスとを密に実装することができる。
また、光デバイスを作製した後に、光ファイバを挿入すればよいので、光デバイスの作製工程において、製造ライン上でのＰＣＢの搬送が容易になる。加えて、光デバイスの梱包も容易になり、流通過程での効率も良くなる。
従来、平面光波回路に接続していたファイバアレイは、ガラスブロック部とファイバ端面とを揃えて研磨していたが、このような研磨工程が不要となる。
１００ プリント基板（ＰＣＢ）
１０１ 光モジュール
１０２，１０３，１１５ ＤＳＰ
１０４，２０４ 光ファイバ
１１１，２１１ ＢＧＡパッケージ
１１２，２１２ 石英系平面光波回路
１１３ ＰＤアレイ
１１４ ＴＩＡ
１１６ 接続部品
１２１，２２１ はんだボール
１２２，２２２ ワイヤーボンディング
１２３，２２３ ＵＶ接着剤
１２４，２２４ 溝
１３１ 光導波路
１４１，２４１，２４３ 下部ガラス板
１４２，２４２，２４４ 上部ガラス板
２２５ 接着剤
２３２ やとい板
２５１ レセプタクル部品
２５２ プラガブル部品
２５３ 座屈用の空隙

Claims (6)

  1. 平面光波回路の複数の光導波路と複数の光ファイバとをそれぞれ接続するための光ファイバ接続部品であって、
    前記複数の光導波路の間隔に等しい間隔で光ファイバを挿入することができる複数のファイバガイド孔と、
    前記平面光波回路と接合する端面において、前記複数のファイバガイド孔が設けられた領域と接着剤が塗布される領域とを画定する溝とを備え、
    前記複数の光導波路と前記複数のファイバガイド孔とがそれぞれ位置合わせされた状態で、予め前記平面光波回路に前記接着剤により固定されることを特徴とする光ファイバ接続部品。
  2. 前記複数のファイバガイド孔は、
    前記複数の光導波路の間隔に等しい間隔のＶ溝が形成された下部基板と、
    前記下部基板と同じサイズの上部基板とが接合されて形成されることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ接続部品。
  3. 平面光波回路の複数の光導波路と複数の光ファイバとをそれぞれ接続するための光ファイバ接続部品であって、
    前記複数の光導波路の間隔に等しい間隔で光ファイバを挿入することができる複数のＶ溝が形成された第１の下部基板、および前記光ファイバの光軸方向の長さが短い第１の上部基板とが接合されて、前記複数の光ファイバを挿入することができる複数のファイバガイド孔を有するレセプタクル部品と、
    前記複数の光導波路の間隔に等しい間隔で光ファイバを挿入することができる複数のＶ溝が形成された第２の下部基板、および前記光ファイバの光軸方向の長さが長い第２の上部基板とが接合されて、前記複数の光ファイバを挿入することができる複数のファイバガイド孔を有するプラガブル部品とを備え、
    前記第１の下部基板のＶ溝と前記第２の下部基板のＶ溝とが位置合わせされて接合されると、前記第１の上部基板と前記第２の上部基板との間に、前記第１の下部基板のＶ溝に挿入されている光ファイバが屈曲することができる空間が形成されることを特徴とする光ファイバ接続部品。
  4. 前記レセプタクル部品は、
    前記平面光波回路と接合する前記第１の下部基板および前記第１の上部基板の端面において、前記複数のファイバガイド孔が設けられた領域と接着剤が塗布される領域とを画定する溝を備え、
    前記複数の光導波路と前記複数のファイバガイド孔とがそれぞれ位置合わせされた状態で、予め前記平面光波回路に前記接着剤により固定されることを特徴とする請求項３に記載の光ファイバ接続部品。
  5. ＢＧＡパッケージ上に平面光波回路を含む光モジュールを搭載した光デバイスの作製方法であって、
    前記平面光波回路の複数の光導波路の間隔に等しい間隔で光ファイバを挿入することができる複数のファイバガイド孔を有する光ファイバ接続部品を、前記複数の光導波路と前記複数のファイバガイド孔とがそれぞれ位置合わせされた状態で、前記平面光波回路に接着剤により固定する第１ステップと、
    前記平面光波回路を前記ＢＧＡパッケージ上に搭載して前記光モジュールを構成する第２ステップと、
    ＳＭＴにより前記光モジュールをＰＣＢ上に搭載し、リフロー実装技術により固定する第３ステップと、
    前記光ファイバ接続部品の前記複数のファイバガイド孔のそれぞれに光ファイバを挿入する第４ステップと
    を備えたことを特徴とする光デバイスの作製方法。
  6. ＢＧＡパッケージ上に平面光波回路を含む光モジュールを搭載した光デバイスの作製方法であって、
    前記平面光波回路の複数の光導波路の間隔に等しい間隔で光ファイバを挿入することができる複数のＶ溝が形成された第１の下部基板、および前記光ファイバの光軸方向の長さが短い第１の上部基板とが接合されて、前記複数の光ファイバを挿入することができる複数のファイバガイド孔を有するレセプタクル部品を、前記複数の光導波路と前記複数のファイバガイド孔とがそれぞれ位置合わせされた状態で、前記平面光波回路に接着剤により固定する第１ステップと、
    前記平面光波回路をＢＧＡパッケージ上に搭載して光モジュールを構成する第２ステップと、
    ＳＭＴにより前記光モジュールをＰＣＢ上に搭載し、リフロー実装技術により固定する第３ステップと、
    前記複数の光導波路の間隔に等しい間隔で光ファイバを挿入することができる複数のＶ溝が形成された第２の下部基板、および前記光ファイバの光軸方向の長さが長い第２の上部基板とが接合されて、前記複数の光ファイバを挟持するプラガブル部品により、前記レセプタクル部品の前記複数のファイバガイド孔のそれぞれに光ファイバを挿入する第４ステップと
    を備えたことを特徴とする光デバイスの作製方法。
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