JPH0961664A - 光伝送装置用部品 - Google Patents
光伝送装置用部品Info
- Publication number
- JPH0961664A JPH0961664A JP21182495A JP21182495A JPH0961664A JP H0961664 A JPH0961664 A JP H0961664A JP 21182495 A JP21182495 A JP 21182495A JP 21182495 A JP21182495 A JP 21182495A JP H0961664 A JPH0961664 A JP H0961664A
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- Japan
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- groove
- substrate
- component
- lid portion
- transmission device
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Abstract
(57)【要約】
【課題】製作時間の短縮、生産性の向上を図った、光導
波路上に光学部品を固定した光伝送装置用部品を提供す
る。 【解決手段】一の面に形成された光導波路と該光導波路
と垂直方向に形成された溝を有するSi基板と、異方性
エッチングにより形成され、高アスペクト比の溝が形成
されたSiのフタ部と、Si基板の溝と高アスペクト比
の溝に挿入された薄板状の光学部品を有し、Si基板と
フタ部とが一体に実装されて構成される。
波路上に光学部品を固定した光伝送装置用部品を提供す
る。 【解決手段】一の面に形成された光導波路と該光導波路
と垂直方向に形成された溝を有するSi基板と、異方性
エッチングにより形成され、高アスペクト比の溝が形成
されたSiのフタ部と、Si基板の溝と高アスペクト比
の溝に挿入された薄板状の光学部品を有し、Si基板と
フタ部とが一体に実装されて構成される。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光伝送装置用部品
に関し、特に光通信に使用される光学部品の光導波路上
への固定方法を特徴とし、光導波路に形成した溝への光
フィルタ等の薄膜、薄板状の光部品が実装される光伝送
装置用部品に関する。
に関し、特に光通信に使用される光学部品の光導波路上
への固定方法を特徴とし、光導波路に形成した溝への光
フィルタ等の薄膜、薄板状の光部品が実装される光伝送
装置用部品に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、加入者系への光ファイバ、光導波
路の導入に伴い、低コストを目的とした製作工程の短縮
が要求されている。このため、従来の光ファイバと光半
導体素子における光結合のみでなく、光導波路上に光半
導体素子や、波長選択用フィルタ、偏光子などの薄膜状
の光部品を精度良く簡単に実装する方法が必要となる。
路の導入に伴い、低コストを目的とした製作工程の短縮
が要求されている。このため、従来の光ファイバと光半
導体素子における光結合のみでなく、光導波路上に光半
導体素子や、波長選択用フィルタ、偏光子などの薄膜状
の光部品を精度良く簡単に実装する方法が必要となる。
【0003】従来の波長選択用フィルタの固定方法を図
11に示す。図において、1はSi基板、2はクラッド
部、3はコア部、4はフィルタ、5はフィルタ固定用溝
を示し、コア部3及びクラッド部2で構成される光導波
路の途中にフィルタ4が固定された例である。
11に示す。図において、1はSi基板、2はクラッド
部、3はコア部、4はフィルタ、5はフィルタ固定用溝
を示し、コア部3及びクラッド部2で構成される光導波
路の途中にフィルタ4が固定された例である。
【0004】更に、図において、図11(a)は外観
図、図11(b)は、コア部3に沿う方向の断面図を示
す。
図、図11(b)は、コア部3に沿う方向の断面図を示
す。
【0005】従来装置においては、図11にに示すよう
に、石英系光導波路のコア部分3まで達するフィルタ固
定用溝5をRIE(リアクティブイオンエッチング)に
より形成し、フィルタ4を紫外線硬化樹脂で固定してい
た。
に、石英系光導波路のコア部分3まで達するフィルタ固
定用溝5をRIE(リアクティブイオンエッチング)に
より形成し、フィルタ4を紫外線硬化樹脂で固定してい
た。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、かかる構造
では、光導波路に垂直に掘った溝のみによって、フィル
タを支えるために、ある程度深い溝が必要となる。例え
ば、2mm×1mm、厚さ10〜20μmのフィルタを
固定するには100μm以上の深さの溝が必要である。
そして、この溝を石英系導波路にRIEで製作する場
合、10時間以上かかることが予想される。
では、光導波路に垂直に掘った溝のみによって、フィル
タを支えるために、ある程度深い溝が必要となる。例え
ば、2mm×1mm、厚さ10〜20μmのフィルタを
固定するには100μm以上の深さの溝が必要である。
そして、この溝を石英系導波路にRIEで製作する場
合、10時間以上かかることが予想される。
【0007】したがって、本発明の目的は、この製作時
間の短縮、生産性の向上を図った、光導波路上に光学部
品を固定した光伝送装置用部品に関する。
間の短縮、生産性の向上を図った、光導波路上に光学部
品を固定した光伝送装置用部品に関する。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成する本発
明にしたがう光伝送装置用部品の基本的構成は、一の面
に形成された光導波路と該光導波路と垂直方向に形成さ
れた溝を有するSi基板と、異方性エッチングにより形
成され、高アスペクト比の溝が形成されたSiのフタ部
と、Si基板の溝と該高アスペクト比の溝に挿入された
薄板状の光学部品を有し、Si基板とフタ部とが一体に
実装されて構成される光伝送装置用部品。
明にしたがう光伝送装置用部品の基本的構成は、一の面
に形成された光導波路と該光導波路と垂直方向に形成さ
れた溝を有するSi基板と、異方性エッチングにより形
成され、高アスペクト比の溝が形成されたSiのフタ部
と、Si基板の溝と該高アスペクト比の溝に挿入された
薄板状の光学部品を有し、Si基板とフタ部とが一体に
実装されて構成される光伝送装置用部品。
【0009】
【発明の実施の形態】以下図面にしたがって、本発明の
実施の形態を説明する。尚、図面において、共通または
類似のものには、同一の参照番号及び記号を付して説明
する。図1は、本発明の原理説明図である。本発明のよ
り良き理解のため具体的形態の説明に先立って、図1を
参照して説明する。
実施の形態を説明する。尚、図面において、共通または
類似のものには、同一の参照番号及び記号を付して説明
する。図1は、本発明の原理説明図である。本発明のよ
り良き理解のため具体的形態の説明に先立って、図1を
参照して説明する。
【0010】図1は、図11(b)における断面図と同
様の断面図として構成を示され、コア部3とクラッド層
2により構成される光導波路上にフィルタ4を固定した
部分の拡大図を示している。
様の断面図として構成を示され、コア部3とクラッド層
2により構成される光導波路上にフィルタ4を固定した
部分の拡大図を示している。
【0011】図中、1はSi基板、2はクラッド部、3
はコア部、4はフィルタ、5はRIEによる固定用溝、
6は異方性エッチングによる溝、7はSi(110)基
板、8はバンプを示す。
はコア部、4はフィルタ、5はRIEによる固定用溝、
6は異方性エッチングによる溝、7はSi(110)基
板、8はバンプを示す。
【0012】図のように、Si(110)基板の異方性
エッチングを利用して、500μm以上の深さの垂直溝
6を製作したフタ7に、あらかじめフィルタ4を紫外線
硬化樹脂で固定しておく。ついで、導波路のコア部分3
まで製作した溝5にマーカ等を利用してフィルタ4のフ
タ7からの突出部分を位置合わせした後、フタ7もしく
は導波路上に製作したハンダ状のバンプ8によって実装
する。あるいは、紫外線硬化樹脂によって固定してもよ
い。
エッチングを利用して、500μm以上の深さの垂直溝
6を製作したフタ7に、あらかじめフィルタ4を紫外線
硬化樹脂で固定しておく。ついで、導波路のコア部分3
まで製作した溝5にマーカ等を利用してフィルタ4のフ
タ7からの突出部分を位置合わせした後、フタ7もしく
は導波路上に製作したハンダ状のバンプ8によって実装
する。あるいは、紫外線硬化樹脂によって固定してもよ
い。
【0013】図の如く、フタ部7の高アスペクト形状を
持った垂直溝6により、フィルタ4を保持することが出
来る。したがって、光導波路上に形成する溝5の深さを
浅くでき、導波路の加工にかかる時間を短縮することが
できる。また、この溝はSiの(110)面の異方性エ
ッチングを利用しており、再現性、制御性ともに優れて
いる。さらに、フィルタ4を固定したフタ部7を光半導
体素子のように扱えるため、実装の自動化にも有効であ
る。
持った垂直溝6により、フィルタ4を保持することが出
来る。したがって、光導波路上に形成する溝5の深さを
浅くでき、導波路の加工にかかる時間を短縮することが
できる。また、この溝はSiの(110)面の異方性エ
ッチングを利用しており、再現性、制御性ともに優れて
いる。さらに、フィルタ4を固定したフタ部7を光半導
体素子のように扱えるため、実装の自動化にも有効であ
る。
【0014】図2、図3は、本発明の実装方法の実施の
形態を説明する図である。図2において、(1)はフタ
部7の製作過程である。
形態を説明する図である。図2において、(1)はフタ
部7の製作過程である。
【0015】(ステップS1):先ずSi(110)基
板7を準備し、これにKOH(水酸化カリウム)による
ウェットエッチングである異方性エッチングを行い溝6
を形成する。これにより500μm以上の垂直溝6が設
けられたSi(110)基板からなるフタ部7が製作さ
れる。更にハンダによりバンプ8を形成する。
板7を準備し、これにKOH(水酸化カリウム)による
ウェットエッチングである異方性エッチングを行い溝6
を形成する。これにより500μm以上の垂直溝6が設
けられたSi(110)基板からなるフタ部7が製作さ
れる。更にハンダによりバンプ8を形成する。
【0016】(ステップS2):次に、形成された溝6
にフィルタ4となる部材4を挿入し、紫外線硬化性樹脂
により固定する。
にフィルタ4となる部材4を挿入し、紫外線硬化性樹脂
により固定する。
【0017】一方、図2(2)は、Si基板1側の製作
工程である。
工程である。
【0018】(ステップS3):Si基板1を準備し、
この一面を酸化しSiO2 のクラッド層とする。更にコ
ア部3を形成するとともに、ドライエッチング法である
RIEによりフタ部7側の溝6と対応する溝16が形成
される。
この一面を酸化しSiO2 のクラッド層とする。更にコ
ア部3を形成するとともに、ドライエッチング法である
RIEによりフタ部7側の溝6と対応する溝16が形成
される。
【0019】(ステップS4):次いで、SiO2 クラ
ッド層2上にバンプ8と位置合わせマーカ9を形成す
る。
ッド層2上にバンプ8と位置合わせマーカ9を形成す
る。
【0020】このように形成されたフタ部7と基板部1
が位置合わせマークを用いて位置合わせし、一体に実装
される。この製作過程が図3に示される。
が位置合わせマークを用いて位置合わせし、一体に実装
される。この製作過程が図3に示される。
【0021】この時、(フィルタ4の縦方向の長さ)−
(フタ部7に形成した溝6の深さ)がフタ部7から突出
するフィルタの長さである。そして、(導波路表面から
コア部までの深さ)<(フタから突出するフィルタの長
さ)<(導波路側の溝の深さ)とすることによりこの構
造が可能となる。
(フタ部7に形成した溝6の深さ)がフタ部7から突出
するフィルタの長さである。そして、(導波路表面から
コア部までの深さ)<(フタから突出するフィルタの長
さ)<(導波路側の溝の深さ)とすることによりこの構
造が可能となる。
【0022】図4は、本発明の実施の第2の形態を説明
する図である。フタ部7と基板部1が一体に実装され、
図1と同様に断面図でその特徴を示す図である。図4の
例は、フタ部7に異方性エッチングにより形成される溝
6を貫通孔としてものである。
する図である。フタ部7と基板部1が一体に実装され、
図1と同様に断面図でその特徴を示す図である。図4の
例は、フタ部7に異方性エッチングにより形成される溝
6を貫通孔としてものである。
【0023】このようにフタ部7に形成された溝6を貫
通孔とした場合は、フタ部7と基板1とを一体に実装し
た後に、フィルタ4を貫通孔6の上部から挿入し、紫外
線硬化樹脂を流し込むようにして固定することが出来、
製作が容易となる。
通孔とした場合は、フタ部7と基板1とを一体に実装し
た後に、フィルタ4を貫通孔6の上部から挿入し、紫外
線硬化樹脂を流し込むようにして固定することが出来、
製作が容易となる。
【0024】図5は、上記の貫通孔6を用いた場合の製
作工程を示す図である。上記のようにフタ部7に貫通孔
6を形成し、Si基板1のSiO2 クラッド層2上にフ
タ部7を位置合わせする(ステップS5)。ついで、フ
ィルタ4を貫通孔6に挿入し、紫外線硬化樹脂を充填し
て固定する(ステップS6)。
作工程を示す図である。上記のようにフタ部7に貫通孔
6を形成し、Si基板1のSiO2 クラッド層2上にフ
タ部7を位置合わせする(ステップS5)。ついで、フ
ィルタ4を貫通孔6に挿入し、紫外線硬化樹脂を充填し
て固定する(ステップS6)。
【0025】図6は、また別の実施の形態であり、図4
の実施の形態に対し、貫通孔6を傾斜して形成したもの
である。この場合には、透過光の反射が防止でき、光信
号のノイズを減少させることが出来る。
の実施の形態に対し、貫通孔6を傾斜して形成したもの
である。この場合には、透過光の反射が防止でき、光信
号のノイズを減少させることが出来る。
【0026】図7は、更にまた別の実施の形態であり、
基板1側に形成した溝5が大きい場合の対応であり、溝
5におけるコア3を通る光信号の反射及び減衰を少なく
するためにマッチングオイル11を充填したものであ
る。
基板1側に形成した溝5が大きい場合の対応であり、溝
5におけるコア3を通る光信号の反射及び減衰を少なく
するためにマッチングオイル11を充填したものであ
る。
【0027】図8は、フタ部7に形成される溝6をダイ
シングソーを用いて形成した実施の形態における製作工
程を説明する図である。図示されるように、フタ部7
は、Si(110)で形成され、更に溝6がダイシング
ソーを用いて形成されている。ダイシングソーによる場
合は、エッチングによって溝6を形成する場合より処理
時間が著しく短縮出来る。
シングソーを用いて形成した実施の形態における製作工
程を説明する図である。図示されるように、フタ部7
は、Si(110)で形成され、更に溝6がダイシング
ソーを用いて形成されている。ダイシングソーによる場
合は、エッチングによって溝6を形成する場合より処理
時間が著しく短縮出来る。
【0028】図9は、更に別の実施の形態であり、フィ
ルタ4を複数段に形成する場合である。したがって、フ
タ部7には光導波路に沿って、垂直に複数のフィルタ4
が配置されるように溝6が形成される。図9の例では、
溝6は図4の実施の形態と同様に貫通孔として形成され
ているが、これに限定されず上記に説明した実施の形態
のいずれの形態も利用することが可能である。
ルタ4を複数段に形成する場合である。したがって、フ
タ部7には光導波路に沿って、垂直に複数のフィルタ4
が配置されるように溝6が形成される。図9の例では、
溝6は図4の実施の形態と同様に貫通孔として形成され
ているが、これに限定されず上記に説明した実施の形態
のいずれの形態も利用することが可能である。
【0029】ただし、図9における複数のフィルタ4
は、全体の透過特性に基づき、各々の透過特性が選択さ
れる。
は、全体の透過特性に基づき、各々の透過特性が選択さ
れる。
【0030】図10は、更に別の実施の形態である。上
記実施の形態の説明においては、フィルタ4が光導波路
に挿入される例を説明したが、本発明はこれに限定され
ない。図10の実施の形態では、ファラディ効果を利用
する光部品を光導波路に挿入される例である。
記実施の形態の説明においては、フィルタ4が光導波路
に挿入される例を説明したが、本発明はこれに限定され
ない。図10の実施の形態では、ファラディ効果を利用
する光部品を光導波路に挿入される例である。
【0031】即ち図10において、フタ部7の溝6に光
偏向子13を挿入している。更にフタ部7を覆う形で、
永久磁石14が設けられる。溝6の形成の方法も上記し
たいずれの実施の形態も利用することが可能である。
偏向子13を挿入している。更にフタ部7を覆う形で、
永久磁石14が設けられる。溝6の形成の方法も上記し
たいずれの実施の形態も利用することが可能である。
【0032】
【発明の効果】以上、図面にしたがって説明したよう
に、本発明によれば光導波路上に波長選択用フィルタ等
の薄膜状の光部品を溝を用いて固定する方法を対象とす
る。そして、異方性エッチングにより形成した、Si基
板上の深い溝に光部品を挿入し、固定する。更に、フィ
ルタの突出部を光導波路側に形成した溝に位置合わせ
後、Si基板を光導波路上に実装する。
に、本発明によれば光導波路上に波長選択用フィルタ等
の薄膜状の光部品を溝を用いて固定する方法を対象とす
る。そして、異方性エッチングにより形成した、Si基
板上の深い溝に光部品を挿入し、固定する。更に、フィ
ルタの突出部を光導波路側に形成した溝に位置合わせ
後、Si基板を光導波路上に実装する。
【0033】かかる構成により、光導波路側に形成する
溝を100μm以下に浅くできるという効果を奏し、R
IEにより光導波路上に光部品保持用の溝を形成する工
程の時間短縮が実現される。
溝を100μm以下に浅くできるという効果を奏し、R
IEにより光導波路上に光部品保持用の溝を形成する工
程の時間短縮が実現される。
【図1】本発明の原理図(断面)を示す図である。
【図2】本発明にしたがう製作工程の一部を説明する図
である。
である。
【図3】本発明にしたがう製作工程において、図2の工
程の続きを説明する図である。
程の続きを説明する図である。
【図4】本発明の実施の一形態であり、貫通孔を用いた
例である。
例である。
【図5】図4の貫通孔を用いた例の製作工程を説明する
図である。
図である。
【図6】本発明の実施の他の形態であり、Si(11
0)から傾けて成長させた基板を用いた場合を説明する
図である。
0)から傾けて成長させた基板を用いた場合を説明する
図である。
【図7】本発明の実施の更に他の形態であり、Si基板
側の溝より導波路側の溝が大きい場合を説明する図であ
る。
側の溝より導波路側の溝が大きい場合を説明する図であ
る。
【図8】本発明の実施の別の形態であり、ダイシングソ
ーを用いて形成した溝を用いた場合の製作工程を説明す
る図である。
ーを用いて形成した溝を用いた場合の製作工程を説明す
る図である。
【図9】本発明の実施の更に別の形態であり、複数の部
品を固定した場合を説明する図である。
品を固定した場合を説明する図である。
【図10】本発明の実施の別の形態であり、フタ上に光
学部品に関連した部品を固定した場合を説明する図であ
る。
学部品に関連した部品を固定した場合を説明する図であ
る。
【図11】従来の光導波路へのフィルタの固定方法を説
明する図である。
明する図である。
1 Si基板 2 Siクラッド層 3 コア 4 フィルタ 5 RIEによる溝 6 異方性エッチングによるミゾ 7 Si(110)基板のフタ部 8 バンプ 9 マーカ 10 紫外線硬化樹脂 11 マッチングオイル
Claims (12)
- 【請求項1】一の面に形成された光導波路と該光導波路
と垂直方向に形成された溝を有するSi基板と、 異方性エッチングにより形成され、高アスペクト比の溝
が形成されたSiのフタ部と、 該Si基板の溝と該高アスペクト比の溝に挿入された薄
板状の光学部品を有し、 該Si基板とフタ部とが一体に実装されて構成される光
伝送装置用部品。 - 【請求項2】請求項2において、 前記薄板状の光学部品の前記フタ部の溝に挿入される割
合が前記Si基板の溝に挿入される割合より大きくされ
たことを特徴とする光伝送装置用部品。 - 【請求項3】請求項3において、 前記フタ部及び前記Si基板の溝に挿入される前記薄板
状の光学部品の固定を紫外線硬化樹脂により行うことを
特徴とする光伝送装置用部品。 - 【請求項4】請求項1、2、又は3において、 前記Siのフタ部は(110)面を有し、前記Si基板
の溝は、リアクティブイオンエッチングにより形成され
ることを特徴とする光伝送装置用部品。 - 【請求項5】請求項1、2、又は3において、 前記フタ部に形成される溝を貫通孔とし、前記薄板状の
光学部品は、該フタ部と前記Si基板が一体に実装され
た後に外部より該貫通孔に挿入され、固定されることを
特徴とする光伝送装置用部品。 - 【請求項6】請求項1、2、又は3において、 前記フタ部は(110)面を傾斜して成長されたもので
あり、前記異方性エッチングにより前記高アスペクトの
溝が傾斜して形成されていることを特徴とする光伝送装
置用部品。 - 【請求項7】請求項4、5、又は6において、 前記フタ部とS基板の一体化が、ハンダバンプによって
行われていることを特徴とする光伝送装置用部品。 - 【請求項8】請求項4、5、又は6において、 前記Si基板に形成された溝の幅を、前記フタ部に形成
された溝の幅より大きくし、該Si基板に形成された溝
にマッチングオイルが充填されていることを特徴とする
光伝送装置用部品。 - 【請求項9】請求項4、5、6、7又は8において、 前記フタ部及びSi基板に形成される溝を複数とし、該
複数の溝は、該Si基板の導波路の方向に配列され、且
つそれぞれの溝は、該Si基板の導波路の方向に垂直方
向に形成されたことを特徴とする光伝送装置用部品。 - 【請求項10】請求項4、5、6、7又は8において、 前記薄板状の光学部品が、フィルタ素子であることを特
徴とする光伝送装置用部品。 - 【請求項11】請求項4、5、6、7又は8において、 前記薄板状の光学部品の上部に、更に該光学部品と関連
する部品が固定されることを特徴とする光伝送装置用部
品。 - 【請求項12】請求項11において、 前記薄板状の光学部品が、光偏向子であり、更に該光偏
向子と関連し固定される部品が永久磁石であることを特
徴とする光伝送装置用部品。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21182495A JPH0961664A (ja) | 1995-08-21 | 1995-08-21 | 光伝送装置用部品 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21182495A JPH0961664A (ja) | 1995-08-21 | 1995-08-21 | 光伝送装置用部品 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0961664A true JPH0961664A (ja) | 1997-03-07 |
Family
ID=16612207
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21182495A Withdrawn JPH0961664A (ja) | 1995-08-21 | 1995-08-21 | 光伝送装置用部品 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0961664A (ja) |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP2005157302A (ja) * | 2003-10-30 | 2005-06-16 | Tdk Corp | 光合分波器及びその製造方法 |
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