JP2021148852A - 光電融合モジュール及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
例えば、光集積回路は、多チャンネル化のため、複数の導波路コアを並列させ、複数の光を入出射させることがある。一方の光ファイバは導波路コアよりも太いのが通常である。このため、複数の導波路コアの間隔は、複数の光ファイバの間隔と同程度になってしまう。言い換えれば、光集積回路の大きさが、複数配列した光ファイバの幅と同程度になってしまう。
図1は、本発明の第1実施形態の光電融合モジュールの断面図である。
光電融合モジュール100は、電子回路基板20と、光回路チップとしてのシリコンフォトチップ10と、接続導波路としてのポリマ導波路15とを備える。シリコンフォトチップ10は、厚みΔtの半田11を介して電子回路基板20に実装される。また、光電融合モジュール100には、テープ型光ファイバ35が実装されたフェルール40が取り付けられる。
図1で説明したように、光電融合モジュール100は、電子回路基板20と、シリコンフォトチップ10と、ポリマ導波路15とを備える。光電融合モジュール100には、テープ型光ファイバ35が実装されたフェルール40が取り付けられる。なお、フェルール40については、仮想線で省略している。
次に、光電融合モジュール100を製造する製造方法の内、本実施形態に特徴的なポリマ導波路15を形成する形成方法について説明する。
図3乃至図8は、光電融合モジュールにポリマ導波路を形成する形成方法を説明する説明図である。
図9は、本発明の第2実施形態である光電融合モジュールの断面図であり、図10は、その平面図である。
光電融合モジュール200は、前記第1実施形態と同様に、電子回路基板21と、シリコンフォトチップ10と、ポリマ導波路15とを備える。電子回路基板21は、TIA60と、光コネクタ45と、電気コネクタ80と、配線パターン25とを備える電子回路基板である。ここで、シリコンフォトチップ10は、電子回路基板21の凹部20bに配設されているが、TIA60は、電子回路基板21に取り付けられており、複数のパッド61が形成されている。
図11は、本発明の第1比較例である光電融合モジュールの断面図である。
光電融合モジュール300は、前記第1,2実施形態と同様に、電子回路基板20と、シリコンフォトチップ10とを備えるが、ポリマ導波路15(図1)を備えていない。
また、光電融合モジュール300は、電子回路基板20の上面20cの上に光ファイバ素線30の一端を載置し、光ファイバ固定治具37で光ファイバ素線30を固定する点で相違する。スポットサイズコンバータ7と光ファイバ素線30の端面とを近接配置することにより、端面結合が行われる。
図12は、本発明の第2比較例である光電融合モジュールの断面図である。
光電融合モジュール400は、前記第1,2実施形態や前記第1比較例と同様に、電子回路基板20と、シリコンフォトチップ16とを備え、ポリマ導波路15(図1)を備えていない。しかしながら、シリコンフォトチップ16は、スポットサイズコンバータ7の代わりにグレーティングカプラ17を備えている点で、シリコンフォトチップ10と相違する。また、光電融合モジュール400は、光ファイバ素線30を光ファイバ固定治具38で電子回路基板20に固定している点でも相違する。
本発明は前記した実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のような種々の変形が可能である。
(1)前記各実施形態の第2ポリマクラッド14は、第1ポリマクラッド12と同一の感光性ポリマ91をスピンコートして形成したが、第1ポリマクラッド12と同一屈折率のポリマであれば、感光性ポリマである必要ない。
2 下部クラッド層
3 シリコン層
4 シリコンコア(光導波路コア)
5 上部クラッド層
6 シリコン導波路
7 スポットサイズコンバータ
10,16 シリコンフォトチップ(光回路チップ)
12 第1ポリマクラッド
13 ポリマ導波路コア(接続導波路コア)
14 第2ポリマクラッド(封止層)
15 ポリマ導波路(接続導波路)
20,21 電子回路基板
30 光ファイバ素線
35 テープ型光ファイバ
40 フェルール
45 光コネクタ(光ファイバ接続端子部)
60 TIA(電子回路)
70 フォトダイオード(光機能素子)
80 電気コネクタ(電気端子接続部)
100,200,300 光電融合モジュール
Claims (9)
- 支持基板、前記支持基板上に形成されるクラッド、及び光導波路コアを含む光回路チップと、
光ファイバ接続端子部を有し、所定位置に前記光回路チップが設置される電子回路基板と、
前記光導波路コアの光路を変換する光路変換部とを備え、
前記光路変換部は、
前記光回路チップの所定箇所に設けられる前記光導波路コアの端部と、
前記端部と前記光ファイバ接続端子部とを接続する接続導波路コアと、
前記接続導波路コアを覆って形成される封止層と、
から構成されている
ことを特徴とする光電融合モジュール。 - 前記接続導波路コア及び前記封止層は、屈折率が異なるポリマで形成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の光電融合モジュール。 - 前記光導波路コア及び前記接続導波路コアは、複数並設されており、
複数の前記接続導波路コアの間隔は、複数の前記光導波路コアの端部から離間するにつれて徐々に広くなる
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の光電融合モジュール。 - 前記接続導波路コアは、前記電子回路基板に対して傾斜している
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載の光電融合モジュール。 - 前記光回路チップは、光機能素子と、該光機能素子に接続しない光配線とを含み、
前記接続導波路コアは、前記光配線を飛び越えて配設される
ことを特徴とする請求項4に記載の光電融合モジュール。 - 前記端部と前記接続導波路コアとの間にスポットサイズコンバータが介挿されている
ことを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れか一項に記載の光電融合モジュール。 - 前記電子回路基板は、電子回路と、該電子回路に接続する電気端子接続部とを有する
ことを特徴とする請求項1乃至請求項6の何れか一項に記載の光電融合モジュール。 - 支持基板、光回路チップ及び、該光回路チップが配設される電子回路基板とを備える光電融合モジュールの製造方法であって、
前記支持基板上に第1感光性ポリマを塗布する塗布工程と、
塗布された前記第1感光性ポリマにレーザを直接描画する描画工程と、
前記描画工程で描画された第1感光性ポリマを現像する現像工程とを備え、
前記描画工程では、前記光回路チップのシリコンコア側で前記レーザを弱く照射し、該シリコンコアから離間するにつれて強く照射し、
前記現像工程では、傾斜構造のクラッドが形成される
ことを特徴とする光電融合モジュールの製造方法。 - 前記傾斜構造のクラッドの上に、前記第1感光性ポリマよりも屈折率が高い第2感光性ポリマを塗布するコア形成過程と、
前記第2感光性ポリマの上に前記第1感光性ポリマ又は前記第1感光性ポリマと同一屈折率のポリマを塗布する上部クラッド形成過程とをさらに備える
ことを特徴とする請求項8に記載の光電融合モジュールの製造方法。
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JP2020046023A JP2021148852A (ja) | 2020-03-17 | 2020-03-17 | 光電融合モジュール及びその製造方法 |
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2020
- 2020-03-17 JP JP2020046023A patent/JP2021148852A/ja active Pending
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