JPH09236729A - Optical module - Google Patents
Optical moduleInfo
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- JPH09236729A JPH09236729A JP4230996A JP4230996A JPH09236729A JP H09236729 A JPH09236729 A JP H09236729A JP 4230996 A JP4230996 A JP 4230996A JP 4230996 A JP4230996 A JP 4230996A JP H09236729 A JPH09236729 A JP H09236729A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバと光学
素子部材とを光学的に導通させる光モジュールに関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical module for electrically connecting an optical fiber and an optical element member.
【０００２】[0002]
【従来の技術】現在、有線通信の分野において、電磁波
のノイズを受けず、大規模な情報を高速に通信できると
して、光通信が各種機器に利用されている。このような
光通信は光ファイバにより実現されるが、この光ファイ
バの端面に発光素子や受光素子を良好に対向させる必要
がある。しかし、光ファイバは微細であるため、その端
面に光学素子部材を良好に対向させることは困難であ
る。2. Description of the Related Art At present, in the field of wire communication, optical communication is used in various devices because it is possible to communicate large-scale information at high speed without receiving electromagnetic noise. Such optical communication is realized by an optical fiber, but it is necessary to favorably face a light emitting element or a light receiving element to the end face of the optical fiber. However, since the optical fiber is fine, it is difficult to favorably face the end face of the optical element member.
【０００３】このような課題を解決した特開平5-303028
号公報の光モジュールを、ここでは第一の従来例として
図１２および図１３に基づいて以下に説明する。なお、
ここでは図１２の上方を光モジュール１の上方、図１２
の右方を光モジュール１の前方、図１２の手前を光モジ
ュール１の右方、として説明する。Japanese Patent Laid-Open No. 5-303028 which has solved the above-mentioned problems
The optical module of the publication will be described below as a first conventional example with reference to FIGS. 12 and 13. In addition,
Here, the upper side of FIG. 12 is the upper side of the optical module 1, and the upper side of FIG.
The right side of FIG. 12 will be described as the front of the optical module 1, and the front side of FIG. 12 will be described as the right side of the optical module 1.
【０００４】まず、ここで例示する光モジュール１は、
四本の光ファイバ２、一個の光学素子部材３、一個のフ
ァイバ保持部材４、を有している。前記光学素子部材３
は、四つのフォトダイオード５を有しており、これが下
方の表面に連設されている。First, the optical module 1 exemplified here is
It has four optical fibers 2, one optical element member 3, and one fiber holding member 4. The optical element member 3
Has four photodiodes 5, which are connected to the lower surface.
【０００５】前記ファイバ保持部材４は、上方の表面に
四つのファイバ固定溝６が形成されており、これらのフ
ァイバ固定溝６が一つの光路偏向部７に連通している。
前記ファイバ固定溝６は、前後に連通するＶ溝からな
り、その四つの位置は前記光学素子部材３のフォトダイ
オード５に個々に対応している。これらのファイバ固定
溝６は、左方の一端が前記ファイバ保持部材４の一縁部
に開口しており、右方の他端が一つの前記光路偏向部７
に連通している。この光路偏向部７は、左右に連通する
Ｖ溝からなり、その前側の斜面８が前記ファイバ固定溝
６の一端の開口に対向している。The fiber holding member 4 has four fiber fixing grooves 6 formed on the upper surface thereof, and these fiber fixing grooves 6 communicate with one optical path deflecting section 7.
The fiber fixing groove 6 is a V groove that communicates with the front and rear, and four positions thereof correspond to the photodiodes 5 of the optical element member 3, respectively. One end of the fiber fixing groove 6 on the left side is opened at one edge of the fiber holding member 4, and the other end on the right side is one optical path deflecting portion 7.
Is in communication with The optical path deflecting section 7 is composed of a V groove that communicates to the left and right, and a slope 8 on the front side thereof faces an opening at one end of the fiber fixing groove 6.
【０００６】前記ファイバ保持部材４の四つのファイバ
固定溝６に四本の前記光ファイバ２が個々に配置される
ので、その端面９は前記光路偏向部７の斜面８に対向す
る。この光路偏向部７の斜面８に対向する位置で前記フ
ァイバ保持部材４の表面に前記光学素子部材３が装着さ
れるので、四本の前記光ファイバ２は前記光学素子部材
３の四つのフォトダイオード５に前記光路偏向部７の斜
面８を介して光学的に導通される。Since the four optical fibers 2 are individually arranged in the four fiber fixing grooves 6 of the fiber holding member 4, their end faces 9 face the slopes 8 of the optical path deflecting unit 7. Since the optical element member 3 is mounted on the surface of the fiber holding member 4 at a position facing the inclined surface 8 of the optical path deflecting portion 7, the four optical fibers 2 are four photodiodes of the optical element member 3. The optical path 5 is optically connected to the optical path deflector 7 through the slope 8.
【０００７】上述のような構造の光モジュール１は、フ
ァイバ保持部材４により四本の光ファイバ２と光学素子
部材３の四つのフォトダイオード５とを相対的に位置決
めすることができ、四本の光ファイバ２の端面９から出
射される光線が光路偏向部７の斜面８により反射されて
光学素子部材３の四つのフォトダイオード５に個々に入
射する。In the optical module 1 having the above structure, the four optical fibers 2 and the four photodiodes 5 of the optical element member 3 can be relatively positioned by the fiber holding member 4, and the four optical fibers 2 can be positioned. The light rays emitted from the end face 9 of the optical fiber 2 are reflected by the inclined surface 8 of the optical path deflecting portion 7 and individually enter the four photodiodes 5 of the optical element member 3.
【０００８】なお、特開平5-303028号公報には、ファイ
バ保持部材４をシリコン結晶基板により形成することに
より、そのファイバ固定溝６と光路偏向部７とのＶ溝を
異方性エッチングにより容易に形成できることも記載さ
れている。また、この光路偏向部７の斜面８に、金属膜
や誘電体多層膜を形成することにより、その反射率を改
善して光損失を軽減できることも記載されている。In Japanese Patent Laid-Open No. 5-303028, the fiber holding member 4 is formed of a silicon crystal substrate so that the V-grooves of the fiber fixing groove 6 and the optical path deflecting portion 7 can be easily formed by anisotropic etching. It is also described that it can be formed in. It is also described that by forming a metal film or a dielectric multilayer film on the slope 8 of the optical path deflecting unit 7, the reflectance can be improved and the optical loss can be reduced.
【０００９】上述のような光モジュール１は、光ファイ
バ２と光学素子部材３とをファイバ保持部材４により光
学的に導通させることができ、このようなファイバ保持
部材４も既存の材料と技術により容易に製作することが
できる。しかし、実際にシリコン結晶基板をエッチング
してファイバ保持部材４に光路偏向部７のＶ溝を形成す
ると、その斜面８の角度は45度とならない。このため、
光ファイバ２の出射光を斜面８により反射させると、こ
れが光学素子部材３のフォトダイオード５に垂直に入射
せず、その受光感度が低下することになる。In the optical module 1 as described above, the optical fiber 2 and the optical element member 3 can be electrically connected to each other by the fiber holding member 4, and such a fiber holding member 4 is also made by the existing material and technology. It can be easily manufactured. However, when the silicon crystal substrate is actually etched to form the V groove of the optical path deflecting portion 7 in the fiber holding member 4, the angle of the inclined surface 8 does not become 45 degrees. For this reason,
When the light emitted from the optical fiber 2 is reflected by the inclined surface 8, it does not vertically enter the photodiode 5 of the optical element member 3, and the light receiving sensitivity thereof is lowered.
【００１０】このような課題を解決した実開平5-73610
号公報の光モジュールを、ここでは第二の従来例として
図１４に基づいて以下に説明する。なお、上述した光モ
ジュール１と同一の部分は、同一の名称と符号とを利用
して説明は省略する。ここで例示する光モジュール１１
も、ファイバ保持部材１２に複数のファイバ固定溝１３
が形成されており、そのファイバ固定溝１３の各々の一
端に光路偏向部１４の斜面１５が位置している。そし
て、この角度が45度でない斜面１５により光学素子部材
３のフォトダイオード５と光ファイバ１６とを光学的に
導通させるが、この光ファイバ１６の端面１７が所定の
角度に傾斜している。[0010] Actual Kaihei 5-73610 which has solved such a problem
The optical module of the publication will be described below as a second conventional example with reference to FIG. The same parts as those of the optical module 1 described above use the same names and reference numerals, and description thereof will be omitted. Optical module 11 illustrated here
The fiber holding member 12 with a plurality of fiber fixing grooves 13
Is formed, and the slope 15 of the optical path deflector 14 is located at one end of each of the fiber fixing grooves 13. Then, the inclined surface 15 having an angle of not 45 degrees electrically connects the photodiode 5 of the optical element member 3 and the optical fiber 16, but the end surface 17 of the optical fiber 16 is inclined at a predetermined angle.
【００１１】このため、光ファイバ１６は光線を端面１
７から上方に屈折させて出射することになり、この上方
に傾斜した光線がファイバ保持部材１２の斜面１５によ
り反射されるので、この光線は光学素子部材３のフォト
ダイオード５に垂直に入射する。換言すると、このよう
にシリコン結晶基板をエッチングしてファイバ保持部材
１２に斜面１５を形成した場合、その角度は物性的に一
定なので、そこで反射された光線が垂直となる所定の角
度に、光ファイバ１６の端面１７は形成されている。Therefore, the optical fiber 16 transmits the light beam to the end face 1.
7 is refracted upward from the light and is emitted, and the light ray inclined upward is reflected by the inclined surface 15 of the fiber holding member 12, so that the light ray is vertically incident on the photodiode 5 of the optical element member 3. In other words, when the inclined surface 15 is formed on the fiber holding member 12 by etching the silicon crystal substrate in this way, the angle is physically constant, so that the light beam reflected there is perpendicular to a predetermined angle. The end surface 17 of 16 is formed.
【００１２】[0012]
【発明が解決しようとする課題】上述した実開平5-7361
0 号公報の光モジュール１１は、光ファイバ１６と光学
素子部材３のフォトダイオード５とを光学的に導通させ
ることができ、光ファイバ１６の出射光を光学素子部材
３に垂直に入射させることができる。[Problems to be Solved by the Invention] Actual Kaihei 5-7361 described above
The optical module 11 of the publication No. 0 can electrically connect the optical fiber 16 and the photodiode 5 of the optical element member 3 and allows the light emitted from the optical fiber 16 to enter the optical element member 3 vertically. it can.
【００１３】しかし、上述のように光ファイバ１６の端
面１７を所定角度に形成することは困難であり、このよ
うに端面１７を形成した光ファイバ１６を適正にファイ
バ保持部材１２に装着することも困難である。However, it is difficult to form the end face 17 of the optical fiber 16 at a predetermined angle as described above, and the optical fiber 16 having the end face 17 thus formed can be properly mounted on the fiber holding member 12. Have difficulty.
【００１４】また、上述した光モジュール１，１１で
は、構造的に光ファイバ２，１６はファイバ固定溝６，
１３によりファイバ保持部材４，１２の適正な位置に配
置されるが、光学素子部材３をファイバ保持部材４，１
２の適正な位置に配置することが困難である。このた
め、光ファイバ２，１６に対して光学素子部材３を適正
な位置に配置することが容易でなく、これらを光学的に
良好に導通させることが困難である。In the optical modules 1 and 11 described above, the optical fibers 2 and 16 are structurally arranged in the fiber fixing grooves 6 and 6.
Although the optical element member 3 is arranged at an appropriate position by the fiber holding members 4 and 12, the optical element member 3 is attached to the fiber holding members 4 and 1.
It is difficult to place it in the proper position of 2. For this reason, it is not easy to dispose the optical element member 3 at an appropriate position with respect to the optical fibers 2 and 16, and it is difficult to electrically connect these elements in good optical condition.
【００１５】[0015]
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
ファイバ保持部材の表面に光ファイバが配置されるファ
イバ固定溝を形成し、このファイバ固定溝の一端に前記
光ファイバの端面に対向する光路偏向部を形成し、この
光路偏向部に対向する位置で前記ファイバ保持部材の表
面に光学素子部材を装着した光モジュールにおいて、前
記ファイバ保持部材と前記光学素子部材との接合される
表面に相互に嵌合する凹凸を形成した。従って、光ファ
イバはファイバ固定溝によりファイバ保持部材の適正な
位置に配置され、光学素子部材は凹凸の嵌合によりファ
イバ保持部材の適正な位置に配置されるので、ファイバ
保持部材により光ファイバに対して光学素子部材が適正
な位置に配置される。なお、ここで云う凹凸とは、少な
くとも一つの凹部か凸部を相対的に有する形状を意味し
ており、例えば、平面に一つの凸部を形成した場合、そ
の平面の部分が凹部に相当し、平面に一つの凹部を形成
した場合、その平面の部分が凸部に相当する。According to the first aspect of the present invention,
A fiber fixing groove in which the optical fiber is arranged is formed on the surface of the fiber holding member, and an optical path deflecting portion facing the end face of the optical fiber is formed at one end of the fiber fixing groove, and at a position facing the optical path deflecting portion. In the optical module in which the optical element member is mounted on the surface of the fiber holding member, the concavities and convexities that are fitted to each other are formed on the surface where the fiber holding member and the optical element member are joined. Therefore, the optical fiber is arranged at the proper position of the fiber holding member by the fiber fixing groove, and the optical element member is arranged at the proper position of the fiber holding member by the fitting of the concavo-convex. The optical element member is arranged at an appropriate position. Note that the unevenness referred to here means a shape relatively having at least one concave portion or convex portion. For example, when one convex portion is formed on a plane, the plane portion corresponds to the concave portion. When one concave portion is formed on the plane, the plane portion corresponds to the convex portion.
【００１６】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
発明において、ファイバ保持部材と光学素子部材との少
なくとも一方の凹凸を薄膜技術により形成した。従っ
て、ファイバ保持部材や光学素子部材の凹凸が一般的な
技術により精密かつ容易に形成される。なお、ここで云
う薄膜技術とは、半導体の製作等に利用されている既存
の各種手法を意味しており、例えば、エッチングやスパ
ッタリング等である。According to a second aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the unevenness of at least one of the fiber holding member and the optical element member is formed by a thin film technique. Therefore, the irregularities of the fiber holding member and the optical element member can be precisely and easily formed by a general technique. The thin film technology referred to here means various existing methods used for manufacturing semiconductors and the like, and examples thereof include etching and sputtering.
【００１７】請求項３記載の発明では、請求項１記載の
発明において、凹凸の一部としてファイバ保持部材のフ
ァイバ固定溝を利用した。従って、専用の形状を要する
ことなくファイバ保持部材に凹凸が形成される。According to a third aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the fiber fixing groove of the fiber holding member is used as a part of the unevenness. Therefore, irregularities are formed on the fiber holding member without requiring a dedicated shape.
【００１８】請求項４記載の発明では、請求項１記載の
発明において、ファイバ保持部材の表面に対して光学素
子部材が傾斜する形状に凹凸を形成した。例えば、シリ
コン結晶基板をエッチングしてファイバ保持部材に光路
偏向部を形成した場合、その斜面の角度が45度とならな
いので、光ファイバから出射された光線が光路偏向部に
より直角に反射されないが、光学素子部材が所定角度に
傾斜していれば、この光学素子部材に光線が垂直に入射
する。According to a fourth aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the unevenness is formed in a shape in which the optical element member is inclined with respect to the surface of the fiber holding member. For example, when the optical path deflecting portion is formed on the fiber holding member by etching the silicon crystal substrate, the angle of the slope does not become 45 degrees, so the light beam emitted from the optical fiber is not reflected at a right angle by the optical path deflecting portion, If the optical element member is tilted at a predetermined angle, the light ray is vertically incident on the optical element member.
【００１９】請求項５記載の発明では、請求項１記載の
発明において、表面が傾斜した透明部材を光学素子部材
の表面に設けた。例えば、シリコン結晶基板をエッチン
グしてファイバ保持部材に光路偏向部を形成した場合、
その斜面の角度が45度とならないので、光ファイバから
出射された光線が光路偏向部により直角に反射されない
が、斜面を有する透明部材により光線を所定角度に屈折
させれば、この光線は光学素子部材に垂直に入射する。According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the transparent member having an inclined surface is provided on the surface of the optical element member. For example, when the optical path deflector is formed on the fiber holding member by etching the silicon crystal substrate,
Since the angle of the inclined surface is not 45 degrees, the light beam emitted from the optical fiber is not reflected at a right angle by the optical path deflecting portion, but if the light beam is refracted at a predetermined angle by the transparent member having the inclined surface, this light beam becomes an optical element. It is vertically incident on the member.
【００２０】[0020]
【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態を図１ない
し図３に基づいて以下に説明する。なお、本実施の形態
で示す光モジュールに関し、第一の従来例として前述し
た光モジュール１，１１と同一の部分は、同一の名称及
び符号を利用して詳細な説明は省略する。また、ここで
は図３の上方を光モジュール２１の上方、図３の右方を
光モジュール２１の前方、図３の手前を光モジュール２
１の右方、として説明するが、これは説明を簡略化する
ために便宜的に示すものであり、実際の装置の設置や使
用の方向を限定するものではない。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. Regarding the optical module shown in the present embodiment, the same parts as those of the optical modules 1 and 11 described as the first conventional example use the same names and reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. Further, here, the upper side of FIG. 3 is the upper side of the optical module 21, the right side of FIG. 3 is the front side of the optical module 21, and the front side of FIG.
Although it is described as the right side of FIG. 1, this is shown for convenience of simplification of the description, and does not limit the actual installation or use direction of the device.
【００２１】まず、本実施の形態の光モジュール２１
も、図１および図３に示すように、複数の光ファイバ
２、一個の光学素子部材２２、一個のファイバ保持部材
２３、を有している。前記光学素子部材２２は、図２に
示すように、複数のＰＩＮ型のフォトダイオード５を有
しており、これらのフォトダイオード５に個々に連続す
る位置に配線２４が形成されている。さらに、これらの
フォトダイオード５が位置する下方の表面２５の両側に
Ｖ溝で凹部２６が形成されているので、この凹部２６と
表面２５とで前記光学素子部材２２に凹凸２７が形成さ
れている。First, the optical module 21 of the present embodiment
Also, as shown in FIGS. 1 and 3, it has a plurality of optical fibers 2, one optical element member 22, and one fiber holding member 23. As shown in FIG. 2, the optical element member 22 has a plurality of PIN type photodiodes 5, and a wiring 24 is formed at a position continuous with each of the photodiodes 5. Further, since the concave portion 26 is formed by the V groove on both sides of the lower surface 25 where these photodiodes 5 are located, the concave portion 26 and the surface 25 form the unevenness 27 on the optical element member 22. .
【００２２】また、前記ファイバ保持部材２３は、上方
の表面２８に複数のファイバ固定溝１３と光路偏向部１
４とが形成されており、これらの光路偏向部１４に個々
に連続する位置に配線２９が絶縁層３０を介して形成さ
れている。さらに、ファイバ固定溝１３が位置する表面
２８の両側にはＶ溝で凹部３１が形成されており、これ
らの凹部３１の各々に円筒体３２が装着されているの
で、この円筒体３２と表面２８とで前記ファイバ保持部
材２３に凹凸３３が形成されている。The fiber holding member 23 has a plurality of fiber fixing grooves 13 and an optical path deflecting section 1 on the upper surface 28.
4 are formed, and the wiring 29 is formed at a position continuous with each of these optical path deflecting portions 14 via the insulating layer 30. Further, recesses 31 are formed by V-grooves on both sides of the surface 28 on which the fiber fixing groove 13 is located, and a cylindrical body 32 is mounted in each of these recesses 31. The unevenness 33 is formed on the fiber holding member 23.
【００２３】前記ファイバ保持部材２３のファイバ固定
溝１３に光ファイバ２を装着するとともに凹部３１に前
記円筒体３２を装着し、このファイバ保持部材２３に前
記光学素子部材２２を接合すると、前記光学素子部材２
２の後面の下縁部が光ファイバ２の端面９の上縁部に当
接し、前記ファイバ保持部材２３の円筒体３２が前記光
学素子部材２２の凹部２６に係合する。このため、前記
光学素子部材２２は光路偏向部１４に対向する位置で前
記ファイバ保持部材２３の表面２８に装着されており、
複数の前記光ファイバ２が前記光学素子部材２２の複数
のフォトダイオード５に前記光路偏向部１４を介して光
学的に導通されている。When the optical fiber 2 is mounted in the fiber fixing groove 13 of the fiber holding member 23, the cylindrical body 32 is mounted in the recess 31, and the optical element member 22 is joined to the fiber holding member 23, the optical element is formed. Member 2
The lower edge of the rear surface of the optical fiber 2 contacts the upper edge of the end surface 9 of the optical fiber 2, and the cylindrical body 32 of the fiber holding member 23 engages with the recess 26 of the optical element member 22. Therefore, the optical element member 22 is mounted on the surface 28 of the fiber holding member 23 at a position facing the optical path deflecting portion 14,
The plurality of optical fibers 2 are electrically connected to the plurality of photodiodes 5 of the optical element member 22 via the optical path deflecting section 14.
【００２４】つまり、上述のように前記光学素子部材２
２を前記ファイバ保持部材２３に接合すると、前記光学
素子部材２２は、光ファイバ２の端面９との当接により
前後方向に正確に位置決めされ、前記凹凸２７，３３の
係合により左右方向と上下方向とに正確に位置決めされ
る。このとき、前記円筒体３２は前記凹部２６，３１の
内部に全部は位置しないので、前記光学素子部材２２は
前記ファイバ保持部材２３の表面２８に遊離した状態で
保持される。That is, as described above, the optical element member 2
When 2 is joined to the fiber holding member 23, the optical element member 22 is accurately positioned in the front-back direction by contact with the end surface 9 of the optical fiber 2, and the left-right direction and up-down direction by the engagement of the irregularities 27 and 33. Precisely aligned with the direction. At this time, since the cylindrical body 32 is not entirely located inside the recesses 26 and 31, the optical element member 22 is held in a free state on the surface 28 of the fiber holding member 23.
【００２５】このため、前記光学素子部材２２と前記フ
ァイバ保持部材２３との配線２４，２９も接触すること
なく対向するが、これは半田バンプや導電性接着剤等に
より電気的に接続されている。なお、前記ファイバ保持
部材２３の配線２９の他端には、次段の電気回路（図示
せず）が結線や実測により接続される。Therefore, the wirings 24 and 29 of the optical element member 22 and the fiber holding member 23 also face each other without making contact, but they are electrically connected by solder bumps or conductive adhesive. . An electric circuit (not shown) at the next stage is connected to the other end of the wiring 29 of the fiber holding member 23 by wiring or actual measurement.
【００２６】また、前記ファイバ保持部材２３は〈１０
０〉面を有するシリコン結晶基板により形成されてお
り、そのファイバ固定溝１３や光路偏向部１４や凹部３
１は既存の薄膜技術であるフォトリソグラフィー法等の
異方性エッチングにより形成されている。同様に、前記
光学素子部材２２も〈１００〉面を有するシリコン結晶
基板により形成されており、その凹部２６は既存の薄膜
技術であるフォトリソグラフィー法等の異方性エッチン
グにより形成されている。前記円筒体３２は、例えば、
光ファイバ２の不要な断片からなる。The fiber holding member 23 is <10
It is formed of a silicon crystal substrate having a 0> plane, and its fiber fixing groove 13, optical path deflecting portion 14, and concave portion 3 are formed.
Reference numeral 1 is formed by anisotropic etching such as photolithography which is an existing thin film technique. Similarly, the optical element member 22 is also formed of a silicon crystal substrate having a <100> plane, and the recess 26 is formed by anisotropic etching such as photolithography which is an existing thin film technique. The cylindrical body 32 is, for example,
It consists of unwanted pieces of optical fiber 2.
【００２７】このような構成において、本実施の形態の
光モジュール２１は、光ファイバ２はファイバ固定溝１
３によりファイバ保持部材２３に正確に位置決めされ、
光学素子部材２２はファイバ保持部材２３に凹凸２７，
３３の嵌合により正確に位置決めされるので、ファイバ
保持部材２３により複数の光ファイバ２と光学素子部材
２２の複数のフォトダイオード５とが正確に位置決めさ
れている。With such a configuration, in the optical module 21 of this embodiment, the optical fiber 2 has the fiber fixing groove 1
3 is accurately positioned on the fiber holding member 23,
The optical element member 22 includes a fiber holding member 23 having projections and depressions 27,
Since it is accurately positioned by fitting 33, the plurality of optical fibers 2 and the plurality of photodiodes 5 of the optical element member 22 are accurately positioned by the fiber holding member 23.
【００２８】このため、複数の光ファイバ２の端面９と
光学素子部材２２の複数のフォトダイオード５とがファ
イバ保持部材２３の光路偏向部１４の斜面１５により正
確に光学的に導通しており、光ファイバ２を伝送されて
端面９から出射される光線が光学素子部材２２のフォト
ダイオード５に正確に入射されるので、例えば、１(μ
m）以下の波長の光通信を良好に実行することができ
る。For this reason, the end faces 9 of the plurality of optical fibers 2 and the plurality of photodiodes 5 of the optical element member 22 are accurately electrically connected to each other by the inclined surface 15 of the optical path deflecting portion 14 of the fiber holding member 23, Since the light beam transmitted through the optical fiber 2 and emitted from the end face 9 is accurately incident on the photodiode 5 of the optical element member 22, for example, 1 (μ
m) It is possible to satisfactorily carry out optical communication with wavelengths of the following.
【００２９】なお、このファイバ保持部材２３の光路偏
向部１４の斜面１５に、金属膜や誘電体多層膜を形成
し、その反射率を改善して光損失を軽減することも可能
である。It is also possible to reduce the optical loss by forming a metal film or a dielectric multilayer film on the slope 15 of the optical path deflecting portion 14 of the fiber holding member 23 and improving the reflectance thereof.
【００３０】なお、ファイバ保持部材２３と光学素子部
材２２とは〈１００〉面を有するシリコン結晶基板によ
り形成されているので、そのファイバ固定溝１３や光路
偏向部１４や凹部３１，２６のＶ溝は既存の薄膜技術に
より容易に形成することができる。しかも、ファイバ保
持部材２３の凸部となる円筒体３２が、光ファイバ２の
不要な断片からなるので、本実施の形態の光モジュール
２１は、その製作が容易で生産性が良好である。Since the fiber holding member 23 and the optical element member 22 are formed of a silicon crystal substrate having a <100> plane, the fiber fixing groove 13, the optical path deflecting portion 14 and the V grooves of the concave portions 31, 26 are formed. Can be easily formed by existing thin film technology. Moreover, since the cylindrical body 32, which is the convex portion of the fiber holding member 23, is made of unnecessary fragments of the optical fiber 2, the optical module 21 of the present embodiment is easy to manufacture and has good productivity.
【００３１】なお、本発明は上記形態に限定されるもの
ではなく、各種の変形を許容する。例えば、上記形態で
は光学素子部材２２に受光素子であるフォトダイオード
５を形成することを例示したが、ここに発光素子として
ＬＥＤ(Light Emitting Diode)やレーザダイオードを形
成することも可能である。また、光通信の波長帯も１
(μm）に限定する必要はなく、1.3／1.5(μm）等の波長
帯の光通信も可能である。さらに、また、上記形態では
凸部となる円筒体３２をファイバ保持部材２３の凹部３
１に装着しておくことを例示したが、これを光学素子部
材２２の凹部２６に装着しておくことも可能である。さ
らに、図４に示すように、光学素子部材４１の表面２５
に既存の薄膜技術により凸部４２を製作して凹凸４３を
形成し、図５および図６に示すように、円筒体３２を省
略してファイバ保持部材４４に表面２８と凹部３１とで
凹凸４５を形成し、これらの凹凸４３，４５を嵌合させ
て光モジュール４６を形成することも可能である。It should be noted that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and allows various modifications. For example, in the above-described embodiment, the photodiode 5 which is a light receiving element is formed on the optical element member 22. However, an LED (Light Emitting Diode) or a laser diode can be formed here as a light emitting element. Also, the wavelength band for optical communication is 1
It is not necessary to limit to (μm), and optical communication in the wavelength band such as 1.3 / 1.5 (μm) is also possible. Furthermore, in the above embodiment, the cylindrical body 32, which is a convex portion, is provided in the concave portion 3 of the fiber holding member 23.
Although it is illustrated that the optical element member 22 is attached to the optical element 1, the optical element member 22 may be attached to the concave portion 26. Further, as shown in FIG. 4, the surface 25 of the optical element member 41 is
The convex portion 42 is manufactured by the existing thin film technique to form the unevenness 43. As shown in FIGS. 5 and 6, the cylindrical body 32 is omitted and the fiber holding member 44 has the unevenness 45 on the surface 28 and the concave portion 31. It is also possible to form the optical module 46 by forming these, and fitting these irregularities 43 and 45 together.
【００３２】また、図７および図８に示すように、光学
素子部材５１のフォトダイオード５の両側に凸部５２を
製作して凹凸５３を形成し、凹部３１を省略してファイ
バ保持部材５４に表面２８とファイバ固定溝１３とで凹
凸５５を形成し、これらの凹凸５３，５５を嵌合させて
光モジュール５６を形成することも可能である。この場
合、凹凸５５を形成するために専用の凹部３１をファイ
バ保持部材５４に製作する必要がなく、光学素子部材５
１の凸部５２もフォトダイオード５と同時に製作できる
ので、光モジュール５６の生産性が良好である。なお、
このようにフォトダイオード５と凸部５２とを同時に製
作する場合、これらを一体化した凸部を最初に製作し、
これを異方性エッチングにより分断してフォトダイオー
ド５をメサ形状に成形すれば良い。As shown in FIGS. 7 and 8, convex portions 52 are formed on both sides of the photodiode 5 of the optical element member 51 to form concave and convex portions 53, and the concave portion 31 is omitted to form the fiber holding member 54. It is also possible to form the concavities and convexities 55 by the surface 28 and the fiber fixing groove 13 and fit these concavities and convexities 53, 55 to form the optical module 56. In this case, it is not necessary to manufacture the dedicated recess 31 in the fiber holding member 54 in order to form the unevenness 55, and the optical element member 5
Since the convex portion 52 of No. 1 can be manufactured at the same time as the photodiode 5, the productivity of the optical module 56 is good. In addition,
When the photodiode 5 and the convex portion 52 are manufactured at the same time as described above, the convex portion that integrates these is manufactured first,
This may be divided by anisotropic etching to form the photodiode 5 in a mesa shape.
【００３３】また、図９に示すように、光学素子部材６
１の凹部６２を途中で閉塞した形状に形成することによ
り、図１０に示すように、その凹凸６３をファイバ保持
部材２３の表面２８に対して光学素子部材６１が傾斜す
る形状に形成した光モジュール６４も可能である。つま
り、前述のようにシリコン基板からなるファイバ保持部
材２３に異方性エッチングで光路偏向部１４を形成する
と、その斜面１５の角度が45度とならないので光学素子
部材２２のフォトダイオード５に光線を垂直に入射させ
ることが困難となるが、上述のように光学素子部材６１
を傾斜させればフォトダイオード５に光線が垂直に入射
するので受光感度が向上する。Further, as shown in FIG. 9, the optical element member 6
By forming the concave portion 62 of No. 1 into a shape that is closed midway, as shown in FIG. 10, the concave and convex portions 63 are formed in a shape in which the optical element member 61 is inclined with respect to the surface 28 of the fiber holding member 23. 64 is also possible. That is, when the optical path deflecting portion 14 is formed on the fiber holding member 23 made of a silicon substrate by anisotropic etching as described above, since the angle of the slope 15 does not become 45 degrees, the light beam is transmitted to the photodiode 5 of the optical element member 22. Although it is difficult to make the light incident vertically, as described above, the optical element member 61
If is inclined, the light beam is vertically incident on the photodiode 5, so that the light receiving sensitivity is improved.
【００３４】さらに、図１０に示すように、表面７１が
所定角度に傾斜した透明部材７２を光学素子部材２２の
表面２５に設け、スネルの法則により光軸を補正してフ
ォトダイオード５に光線を垂直に入射させることも可能
である。このような形状の透明部材７２は、スパッタリ
ング法等の薄膜技術により透明な材料を堆積させ、これ
を斜め方向からドライエッチング等の薄膜技術により成
形すれば容易に製作できる。Further, as shown in FIG. 10, a transparent member 72 having a surface 71 inclined at a predetermined angle is provided on the surface 25 of the optical element member 22, the optical axis is corrected by Snell's law, and the light beam is transmitted to the photodiode 5. It is also possible to make the light incident vertically. The transparent member 72 having such a shape can be easily manufactured by depositing a transparent material by a thin film technique such as a sputtering method and molding it by a thin film technique such as dry etching from an oblique direction.
【００３５】[0035]
【発明の効果】請求項１記載の発明は、ファイバ保持部
材と光学素子部材との接合される表面に相互に嵌合する
凹凸を形成したことにより、光ファイバをファイバ固定
溝によりファイバ保持部材に対して正確に配置すること
ができ、光学素子部材を凹凸の嵌合によりファイバ保持
部材に対して正確に配置することができるので、ファイ
バ保持部材により光ファイバに対して光学素子部材を正
確に配置することができ、光ファイバと光学素子部材と
を光学的に良好に導通させることができる。According to the first aspect of the present invention, the optical fiber is fixed to the fiber holding member by the fiber fixing groove by forming the concavities and convexities on the surfaces where the fiber holding member and the optical element member are joined. Since the optical element member can be accurately arranged with respect to the fiber holding member by fitting the concave and convex portions, the optical element member can be accurately arranged with respect to the optical fiber by the fiber holding member. Therefore, the optical fiber and the optical element member can be electrically conducted in good condition.
【００３６】請求項２記載の発明では、ファイバ保持部
材と光学素子部材との少なくとも一方の凹凸を薄膜技術
により形成したことにより、ファイバ保持部材や光学素
子部材の凹凸を一般的な技術により精密かつ容易に形成
できるので、光モジュールの生産性を向上させることが
できる。According to the second aspect of the present invention, since the unevenness of at least one of the fiber holding member and the optical element member is formed by the thin film technique, the unevenness of the fiber holding member and the optical element member can be accurately and accurately obtained by a general technique. Since it can be easily formed, the productivity of the optical module can be improved.
【００３７】請求項３記載の発明では、凹凸の一部とし
てファイバ保持部材のファイバ固定溝を利用したことに
より、専用の形状を要することなくファイバ保持部材に
凹凸を形成できるので、より光モジュールの生産性を向
上させることができ。According to the third aspect of the present invention, since the fiber fixing groove of the fiber holding member is used as a part of the unevenness, the unevenness can be formed on the fiber holding member without requiring a dedicated shape. Productivity can be improved.
【００３８】請求項４記載の発明では、ファイバ保持部
材の表面に対して光学素子部材が傾斜する形状に凹凸を
形成したことにより、例えば、シリコン結晶基板をエッ
チングしてファイバ保持部材に光路偏向部を形成した場
合、その斜面の角度が45度とならないので、光ファイバ
から出射された光線が光路偏向部により直角に反射され
ないが、光学素子部材を所定角度に傾斜させて光線を垂
直に入射させることができる。According to the fourth aspect of the present invention, since the concave and convex portions are formed in such a shape that the optical element member is inclined with respect to the surface of the fiber holding member, for example, the silicon crystal substrate is etched and the optical path deflecting portion is formed on the fiber holding member. , The angle of the slope does not become 45 degrees, so the light beam emitted from the optical fiber is not reflected at a right angle by the optical path deflecting unit, but the light beam is incident vertically by inclining the optical element member at a predetermined angle. be able to.
【００３９】請求項５記載の発明では、表面が傾斜した
透明部材を光学素子部材の表面に設けたことにより、例
えば、シリコン結晶基板をエッチングしてファイバ保持
部材に光路偏向部を形成した場合、その斜面の角度が45
度とならないので、光ファイバから出射された光線が光
路偏向部により直角に反射されないが、斜面を有する透
明部材により光線を所定角度に屈折させて光線を光学素
子部材に垂直に入射させることができる。According to the fifth aspect of the present invention, by providing the transparent member having the inclined surface on the surface of the optical element member, for example, when the optical path deflecting portion is formed on the fiber holding member by etching the silicon crystal substrate, The angle of the slope is 45
Since the light beam emitted from the optical fiber is not reflected at a right angle by the optical path deflecting portion, the light beam can be refracted at a predetermined angle by the transparent member having the inclined surface so that the light beam can be vertically incident on the optical element member. .
【図１】本発明の光モジュールの実施の一形態を示す分
解斜視図である。FIG. 1 is an exploded perspective view showing an embodiment of an optical module of the present invention.
【図２】光学素子部材を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing an optical element member.
【図３】光モジュールを示す側面図である。FIG. 3 is a side view showing an optical module.
【図４】第一の変形例の光学素子部材を示す斜視図であ
る。FIG. 4 is a perspective view showing an optical element member of a first modified example.
【図５】第一の変形例の光モジュールを示す正面図であ
る。FIG. 5 is a front view showing an optical module of a first modified example.
【図６】第一の変形例の光モジュールを示す側面図であ
る。FIG. 6 is a side view showing an optical module of a first modified example.
【図７】第二の変形例の光モジュールを示す正面図であ
る。FIG. 7 is a front view showing an optical module of a second modified example.
【図８】第二の変形例の光モジュールを示す側面図であ
る。FIG. 8 is a side view showing an optical module of a second modified example.
【図９】第三の変形例の光学素子部材を示す斜視図であ
る。FIG. 9 is a perspective view showing an optical element member of a third modified example.
【図１０】第三の変形例の光モジュールを示す側面図で
ある。FIG. 10 is a side view showing an optical module of a third modified example.
【図１１】第四の変形例の光学素子部材を示す側面図で
ある。FIG. 11 is a side view showing an optical element member of a fourth modified example.
【図１２】第一の従来例の光モジュールを示す縦断側面
図である。FIG. 12 is a vertical cross-sectional side view showing an optical module of a first conventional example.
【図１３】ファイバ保持部材を示す平面図である。FIG. 13 is a plan view showing a fiber holding member.
【図１４】第二の従来例の光モジュールを示す縦断側面
図である。FIG. 14 is a vertical sectional side view showing an optical module of a second conventional example.
２ 光ファイバ ９ 端面 １３ ファイバ固定溝 １４ 光路偏向部 ２１，４６，５６，６４ 光モジュール ２２，４１，５１，６１ 光学素子部材 ２３，４４，５４ ファイバ保持部材 ２５ 表面 ２７，４３，５３，６３ 凹凸 ２８ 表面 ３３，４５，５５ 凹凸 2 optical fiber 9 end face 13 fiber fixing groove 14 optical path deflector 21, 46, 56, 64 optical module 22, 41, 51, 61 optical element member 23, 44, 54 fiber holding member 25 surface 27, 43, 53, 63 unevenness 28 surface 33,45,55 unevenness
Claims (5)
配置されるファイバ固定溝を形成し、このファイバ固定
溝の一端に前記光ファイバの端面に対向する光路偏向部
を形成し、この光路偏向部に対向する位置で前記ファイ
バ保持部材の表面に光学素子部材を装着した光モジュー
ルにおいて、前記ファイバ保持部材と前記光学素子部材
との接合される表面に相互に嵌合する凹凸を形成したこ
とを特徴とする光モジュール。1. A fiber fixing groove in which an optical fiber is arranged is formed on a surface of a fiber holding member, and an optical path deflecting portion facing an end face of the optical fiber is formed at one end of the fiber fixing groove, and the optical path deflecting portion is formed. In an optical module in which an optical element member is mounted on the surface of the fiber holding member at a position facing each other, concaves and convexes are formed on the surface where the fiber holding member and the optical element member are joined to each other. Optical module.
なくとも一方の凹凸を薄膜技術により形成したことを特
徴とする請求項１記載の光モジュール。2. The optical module according to claim 1, wherein the unevenness of at least one of the fiber holding member and the optical element member is formed by a thin film technique.
ァイバ固定溝を利用したことを特徴とする請求項１記載
の光モジュール。3. The optical module according to claim 1, wherein a fiber fixing groove of the fiber holding member is used as a part of the unevenness.
子部材が傾斜する形状に凹凸を形成したことを特徴とす
る請求項１記載の光モジュール。4. The optical module according to claim 1, wherein irregularities are formed in a shape in which the optical element member is inclined with respect to the surface of the fiber holding member.
の表面に設けたことを特徴とする請求項１記載の光モジ
ュール。5. The optical module according to claim 1, wherein a transparent member having an inclined surface is provided on the surface of the optical element member.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4230996A JPH09236729A (en) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | Optical module |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4230996A JPH09236729A (en) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | Optical module |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09236729A true JPH09236729A (en) | 1997-09-09 |
Family
ID=12632431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4230996A Pending JPH09236729A (en) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | Optical module |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09236729A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1111421A2 (en) * | 1999-12-24 | 2001-06-27 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Flip-chip mounting of optical module and alignment using grooves together with optical fibers |
-
1996
- 1996-02-29 JP JP4230996A patent/JPH09236729A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1111421A2 (en) * | 1999-12-24 | 2001-06-27 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Flip-chip mounting of optical module and alignment using grooves together with optical fibers |
| EP1111421A3 (en) * | 1999-12-24 | 2004-05-06 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Flip-chip mounting of optical module and alignment using grooves together with optical fibers |
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