KR20040111587A - 광 디바이스 - Google Patents

광 디바이스 Download PDF

Info

Publication number
KR20040111587A
KR20040111587A KR10-2004-7017941A KR20047017941A KR20040111587A KR 20040111587 A KR20040111587 A KR 20040111587A KR 20047017941 A KR20047017941 A KR 20047017941A KR 20040111587 A KR20040111587 A KR 20040111587A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
optical
substrate
fiber
photodetector
light
Prior art date
Application number
KR10-2004-7017941A
Other languages
English (en)
Inventor
고미야다케오
사사키다카시
후지무라야스시
하라구치아키라
이케지마키
Original Assignee
스미토모 덴키 고교 가부시키가이샤
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 스미토모 덴키 고교 가부시키가이샤 filed Critical 스미토모 덴키 고교 가부시키가이샤
Publication of KR20040111587A publication Critical patent/KR20040111587A/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4246—Bidirectionally operating package structures
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/36—Mechanical coupling means
    • G02B6/3628—Mechanical coupling means for mounting fibres to supporting carriers
    • G02B6/3632—Mechanical coupling means for mounting fibres to supporting carriers characterised by the cross-sectional shape of the mechanical coupling means
    • G02B6/3636—Mechanical coupling means for mounting fibres to supporting carriers characterised by the cross-sectional shape of the mechanical coupling means the mechanical coupling means being grooves
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
    • G02B6/4212—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms the intermediate optical element being a coupling medium interposed therebetween, e.g. epoxy resin, refractive index matching material, index grease, matching liquid or gel
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
    • G02B6/4214—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms the intermediate optical element having redirecting reflective means, e.g. mirrors, prisms for deflecting the radiation from horizontal to down- or upward direction toward a device
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4249—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details comprising arrays of active devices and fibres
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4251—Sealed packages
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4256—Details of housings
    • G02B6/4262—Details of housings characterised by the shape of the housing
    • G02B6/4265—Details of housings characterised by the shape of the housing of the Butterfly or dual inline package [DIP] type
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4286—Optical modules with optical power monitoring
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4219—Mechanical fixtures for holding or positioning the elements relative to each other in the couplings; Alignment methods for the elements, e.g. measuring or observing methods especially used therefor
    • G02B6/4236—Fixing or mounting methods of the aligned elements
    • G02B6/424—Mounting of the optical light guide
    • G02B6/4243—Mounting of the optical light guide into a groove

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)

Abstract

지지 부재(10)의 지지면(10a)에는, 광학 부재(9)에서 반사한 광을 검출하는 광 검출기(11)가 마련되어 있다. 지지 부재(10)의 지지면(10a)은 기판(2)의 상면(1)에 대하여 경사져 있고, 이에 따라, 각 광 검출기(11)의 광 입사면(13)은, 기판(2)의 상면에 대하여 소정의 각도로 경사진 구성으로 된다. 이러한 구성에 따르면, 광 검출기의 수광 편파 의존성을 저감할 수 있는 광 디바이스가 실현된다.

Description

광 디바이스{OPTICAL DEVICE}
광 파이버를 전송하는 광 신호를 모니터링하는 광 디바이스로서는, 예컨대 일본 특허 공개 평성 제2-15203호 공보에 기재되어 있는 것이 알려져 있다. 이 공보에 기재된 광 파이버형 광 분파기는, 광 파이버가 상면에 고정된 기판을 갖고, 이 기판에는, 홈이 광 파이버의 파이버축과 직각으로, 또한 기판의 측면에 대하여 45°의 각도를 갖도록 형성되며, 이 홈 내에는 파장 필터가 삽입되고 접착되어 있다. 또한, 기판 상에는, 광 검출기가 파장 필터의 반사면과 대향하도록 배치되어 있다.
본 발명은 광 파이버를 전송하는 광 신호의 광 강도 등을 모니터링하기 위한 광 디바이스에 관한 것이다.
도 1은 광 디바이스의 실시예 1을 나타내는 평면도,
도 2는 도 1에 나타내는 광 디바이스의 일부를 나타내는 수직 방향 단면도,
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선 단면도,
도 4는 광 디바이스의 실시예 2의 일부를 나타내는 수직 방향 단면도,
도 5는 광 디바이스의 실시예 3의 일부를 나타내는 수직 방향 단면도,
도 6은 광 디바이스의 실시예 4의 일부를 나타내는 수직 방향 단면도,
도 7은 광 디바이스의 실시예 5의 일부를 나타내는 수직 방향 단면도,
도 8은 광 디바이스의 실시예 6을 나타내는 평면도,
도 9는 도 8에 나타내는 광 디바이스의 일부를 나타내는 수직 방향 단면도,
도 10은 광 디바이스의 실시예 7을 나타내는 수직 방향 단면도,
도 11은 도 10에 나타내는 광 디바이스의 일부분을 나타내는 사시도,
도 12는 도 10에 나타내는 기판의 단면도,
도 13(a), 13(b)는 도 10에 나타내는 광 파이버 테이프 심선에서의 중간 부분의 나 파이버를 노출시키는 방법의 일례를 도시하는 도면,
도 14는 도 10에 나타내는 광학 부재 및 수광 소자를 포함하는 부분을 나타내는 확대 단면도,
도 15는 도 10의 XV-XV선 단면도,
도 16은 도 10에 나타내는 광 디바이스를 제조하는 수순을 나타내는 흐름도,
도 17(a), 17(b)는 도 16에 나타내는 단계 S103의 공정을 나타내는 평면도, 및 수직 방향 단면도,
도 18(a), 18(b)는 도 16에 나타내는 단계 S104, S105의 공정을 나타내는 평면도, 및 수직 방향 단면도,
도 19(a), 19(b)는 도 16에 나타내는 단계 S106, S107의 공정을 나타내는 평면도, 및 수직 방향 단면도,
도 20(a), 20(b)는 도 16에 나타내는 단계 S108∼S110의 공정을 나타내는 평면도, 및 수직 방향 단면도,
도 21은 광 디바이스의 실시예 8을 나타내는 수직 방향 단면도,
도 22는 광 디바이스의 실시예 9를 나타내는 수직 방향 단면도,
도 23은 도 22의 XXⅢ-XXⅢ선 단면도,
도 24는 광 디바이스의 실시예 10을 나타내는 평면도,
도 25는 도 24의 XXV-XXV선 단면도,
도 26은 도 24에 나타내는 광 디바이스의 정면도,
도 27은 도 25의 XXⅦ-XXⅦ선 단면도,
도 28은 도 24에 나타내는 광학 부재 및 광 검출기를 포함하는 부위의 확대 단면도,
도 29는 광 디바이스의 실시예 11을 나타내는 수직 방향 단면도,
도 30은 도 29에 나타내는 광 디바이스의 정면도,
도 31은 광 디바이스의 실시예 12를 나타내는 수직 방향 단면도,
도 32는 도 31에 나타내는 커넥터 페럴(connector ferrule)의 사시도,
도 33은 광 디바이스의 실시예 13을 나타내는 수직 방향 단면도,
도 34는 도 2에 나타내는 광 디바이스의 변형예를 나타내는 수직 방향 단면도이다.
그러나, 상기 종래 기술에서는, 광 검출기를 기판의 상면에 광 입사면이 거의 광 파이버에 평행이 되도록 설치하고, 필터에 의해 반사된 광이 광 검출기의 하면에 대하여 비스듬히 입사하는 구성으로 되어 있다. 이 때문에, 광 검출기의 광 입사면에 대한 상기 반사광의 입사각을 수직에 접근시키기 어렵다. 이 때문에, 광 검출기의 광 입사면에서 발생하는 수광 편파 의존성이 증대해 버린다. 이 경우에는, 광 신호의 광 강도를 정확히 모니터링하는 것이 곤란하게 된다.
본 발명의 목적은, 광 검출기의 수광 편파 의존성을 저감할 수 있는 광 디바이스를 제공하는 것이다.
본 발명의 광 디바이스는, 광 파이버 심선의 일부분의 피복을 제거하여 노출된 나(裸) 파이버를 상면부에 위치 결정 고정한 기판과, 나 파이버 중 적어도 코어부를 횡단하도록 나 파이버의 축선에 대하여 비스듬히 형성된 횡단홈과, 횡단홈에 삽입되고, 광 파이버 심선을 전송하는 신호광의 일부를 반사 또는 회절시키는 광학 부재와, 기판의 상부에 마련되고, 광학 부재에서 반사 또는 회절한 광을 검출하는 광 검출기를 구비하되, 광 검출기는, 그 광 입사면이 기판의 상면에 대하여 경사지도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
이러한 광학 부재 및 광 검출기를 갖는 광 디바이스에 있어서, 광 검출기의 광 입사면을 투과하는 광의 편파 의존성(수광 편파 의존성)은, 주로, 광학 부재에서의 광의 반사각과 광 검출기의 광 입사면에 대한 광의 입사각에 따라 결정된다. 그리고, 이들 광의 반사각 및 광의 입사각이 모두 수직에 가까울수록, 수광 편파 의존성이 저감되기 쉬워진다.
여기서, 광 검출기의 광 입사면이 기판의 상면에 대하여 평행하게 되도록 광 검출기가 배치되어 있는 경우에는, 광학 부재에서의 광의 반사각을 수직에 접근시키면, 광 검출기의 광 입사면에 대한 광의 입사각이 수직으로부터 멀어지는 것으로 되고, 결과적으로 편파 의존성이 커진다. 그래서, 상술한 바와 같이 광 검출기의 광 입사면이 기판의 상면에 대하여 경사지도록 광 검출기를 배치함으로써, 광학 부재에서의 광의 반사각 및 광 검출기의 광 입사면에서의 광의 입사각을 모두 수직에 접근시키는 것이 가능해진다. 이에 따라, 광 검출기에서의 수광 편파 의존성을 저감할 수 있다.
바람직하게는, 기판의 상부에는, 광 검출기를 지지한 지지 부재가 마련되어 있고, 지지 부재의 광 검출기측의 지지면이 기판의 상면에 대하여 경사져 있다. 이에 따라, 광 검출기를 평판 구조로 한 경우에, 간단하고 또한 확실히, 광 검출기의 광 입사면을 기판의 상면에 대하여 경사지게 할 수 있다.
또한, 본 발명의 광 디바이스는, 광 파이버 심선의 일부분의 피복을 제거하여 노출된 나 파이버를 상면부에 위치 결정 고정한 기판과, 나 파이버 중 적어도 코어부를 횡단하도록 나 파이버의 축선에 대하여 비스듬히 형성된 횡단홈과, 횡단홈에 삽입되고, 광 파이버 심선을 전송하는 신호광의 일부를 반사 또는 회절시키는 광학 부재와, 기판의 상부에 마련되고, 광학 부재에서 반사 또는 회절한 광을 검출하는 광 검출기와, 광학 부재에서 반사 또는 회절한 광을 소정 각도로 광 검출기의 광 입사면에 입사되도록 광로를 변경하는 광로 변경 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.
이러한 광학 부재 및 광 검출기를 갖는 광 디바이스에 있어서, 광 검출기의 광 입사면을 투과하는 광의 편파 의존성(수광 편파 의존성)은, 주로, 광학 부재에서의 광의 반사각과 광 검출기의 광 입사면에 대한 광의 입사각에 따라 결정된다. 그리고, 이들 광의 반사각 및 광의 입사각이 모두 수직에 가까울수록, 수광 편파 의존성이 저감되기 쉬워진다.
여기서, 광 검출기의 광 입사면이 기판의 상면에 대하여 평행하게 되도록 광 검출기가 배치되어 있는 경우에는, 광학 부재에서의 광의 반사각을 수직에 접근시키면, 광 검출기의 광 입사면에 대한 광의 입사각이 수직으로부터 멀어지는 것으로 되고, 결과적으로 편파 의존성이 커진다. 그래서, 상술한 바와 같은 광로 변경 수단을 마련하는 것에 의해, 광 검출기의 배치 자세에 관계없이, 광의 반사각 및 광의 입사각을 모두 수직에 접근시키는 것이 가능해진다. 이에 따라, 광 검출기의 수광 편파 의존성을 저감할 수 있다. 바람직하게는, 광로 변경 수단은 전반사 미러이다. 이에 따라, 광로 변경 수단을 간단하고 또한 저렴한 구성으로 실현할 수 있다.
또한, 상기한 종래 기술에서는, 수광 소자인 광 검출기가 노출된 상태로 되어 있기 때문에, 습도에 의해 광 검출기의 특성이 열화하여, 동작이 불안정하게 될 가능성이 있다. 이 경우에는, 광 디바이스의 신뢰성이 저하한다.
이러한 문제에 대하여, 본 발명의 광 디바이스는, 광 파이버 심선의 일부분의 피복을 제거하여 노출된 나 파이버를 상면부에 위치 결정 고정한 기판과, 나 파이버 중 적어도 코어부를 횡단하도록 나 파이버의 축선에 대하여 비스듬히 형성된 횡단홈과, 횡단홈에 삽입되고, 광 파이버 심선을 전송하는 신호광의 일부를 반사시키는 광학 부재와, 기판의 상부에 마련되고, 광학 부재에서 반사한 광을 수광하는광 검출기(수광 소자)와, 광 검출기를 기밀 봉지하도록 광 파이버 심선에 고정된 패키지를 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.
이와 같이 광 검출기를 패키지 내에 기밀 봉지함으로써, 광 검출기는 외부로부터 확실히 보호된다. 이 때문에, 습도에 의해 광 검출기의 특성이 열화하는 것이 방지된다. 또한, 광 검출기에 수분 등이 생겨 광 검출기의 특성이 나빠지는 경우도 없다. 이에 따라, 광 검출기의 동작이 안정화하여, 신뢰성이 향상된다. 또한, 광 파이버 심선의 나 파이버를 기판의 상면부에 고정함으로써, 광 검출기의 광축 맞춤 작업을 용이하게 실행할 수 있다.
이러한 구성을 갖는 광 디바이스의 제조 방법으로서는, 광 파이버 심선의 일부분의 피복을 제거하여 나 파이버를 노출시키는 공정과, 나 파이버를 기판의 상면부에 위치 결정 고정하는 공정과, 나 파이버의 적어도 코어부를 횡단시키는 횡단홈을, 나 파이버의 축선에 대하여 비스듬히 형성하는 공정과, 광 파이버 심선을 전송하는 신호광의 일부를 반사시키는 광학 부재를 횡단홈에 삽입하는 공정과, 광학 부재에서 반사된 광을 수광하는 광 검출기를, 기판의 상부에 배치하는 공정과, 광 검출기를 기밀 봉지하기 위한 패키지를 광 파이버 심선에 고정하는 공정을 포함하는 방법을 이용하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 광 해저 케이블 시스템은, 기밀 봉지 특성으로서 고장률 1 Fit 이하의 신뢰성을 갖는 상기 광 디바이스를 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.
또는, 본 발명의 광 디바이스는, 광 파이버 심선의 일부분의 피복을 제거하여 노출된 나 파이버를 상면부에 위치 결정 고정한 기판과, 나 파이버 중 적어도 코어부를 횡단하도록 나 파이버의 축선에 대하여 비스듬히 형성된 횡단홈과, 횡단홈에 삽입되고, 광 파이버 심선을 전송하는 신호광의 일부를 반사 또는 회절시키는 광학 부재와, 기판의 상부에 마련되고, 광학 부재에서 반사 또는 회절한 광을 검출하는 광 검출기와, 적어도 광 검출기를 수지 봉지한 봉지부를 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.
이러한 봉지부를 마련하는 것에 의해, 광 검출기는 외부 환경으로부터 보호되기 때문에, 습도에 의해 광 검출기의 광학 특성이 열화하는 것이 방지된다. 또한, 수지 봉지를 한 경우에는, 수지중에 수분이 들어가는 일이 있지만, 봉지부의 층을 두껍게 하는 것에 의해, 수지중에 들어간 수분의 흐름을 멈추게 하는 것이 가능해지기 때문에, 광 검출기에 수분이 생겨 광 검출기의 특성이 열화하는 것도 방지할 수 있다. 이에 따라, 광 검출기의 동작이 안정화하는 게 되어, 광 디바이스의 신뢰성이 향상한다. 또한, 수지로 봉지부를 형성함으로써, 광 검출기의 봉지 구조를 저렴하게 실현할 수 있다.
또한, 상기의 광학 부재 및 광 검출기를 갖는 광 디바이스를 광 도파로로 구성한 경우에는, 광 커넥터 등에 의해 광 도파로에 광 파이버를 접속해야 하지만, 광 파이버 심선의 나 파이버를 기판에 고정하는 구성으로 하는 것에 의해, 그와 같은 광 파이버의 접속부를 마련하지 않아도 되기 때문에, 광 투과 손실의 증대를 억제하고, 또한, 부품 비용을 삭감할 수 있다. 여기서, 봉지부는, 광 검출기를 포함하고 기판의 주위를 덮도록 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우에는, 광 검출기뿐만 아니라, 기판이나, 기판 상에 고정된 나 파이버 및 광학 부재 등도 외부 환경으로부터 보호된다. 따라서, 광 디바이스의 신뢰성이 더 향상된다.
이하, 본 발명에 따른 광 디바이스의 바람직한 실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 광 디바이스의 실시예 1을 나타내는 평면도이며, 도 2는 그 광 디바이스의 일부를 나타내는 수직 방향 단면도이다. 도 1 및 도 2에서, 본 실시예의 광 디바이스(1)는 기판(2)을 갖고, 이 기판(2)의 상면부에는, 다심(多心)(여기서는 8심) 광 파이버 테이프 심선(3)의 중간 부분의 피복(4)을 제거하여 노출된 복수개의 나 파이버(5)가 고정되어 있다. 기판(2)의 상면에는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 복수의 파이버 위치 결정용 V홈(6)이 형성되어 있고, 각 나 파이버(5)는 V홈(6)에 배치된 상태에서 접착제 등에 의해 기판(2)에 고정되어 있다.
나 파이버(5)는 코어(5a)와 그 주위에 마련된 클래드(5b)로 이루어져 있다. 그리고, 기판(2) 상에 고정된 나 파이버(5)는, 클래드(5b)의 상측 부분이 나 파이버(5)의 축심 방향으로 깎인 클래드 제거부(7)를 갖고 있다.
기판(2)에는, 나 파이버(5)의 배열 방향으로 연장되는 횡단홈(8)이 마련되어 있다. 이 횡단홈(8)은 나 파이버(5)를 분단하도록 나 파이버(5)의 축선에 대하여 비스듬히 형성되어 있다. 횡단홈(8) 내에는, 나 파이버(5)의 코어(5a)를 전송하는 신호광의 일부를 소정의 반사율로 경사 윗쪽으로 반사시키는 광학 부재(9)가 삽입되어 있다. 이 광학 부재(9)는, 횡단홈(8)에 대응하여 나 파이버(5)의 축선(기판(2)의 상면)에 대해 비스듬히 배치되어 있다.
나 파이버(5)의 클래드 제거부(7) 상에는, 나 파이버(5)의 배열 방향으로 연장되는 지지 부재(10)가 마련되어 있다. 이 지지 부재(10)에서의 광학 부재(9)의 반사면(9a)과 대향하는 면(지지면)(10a)에는, 광학 부재(9)에서 반사한 광을 검출하는 복수(여기서는 8개)의 광 검출기(11)를 갖는 광 검출기 어레이(12)가 부착되어 있다. 광 검출기(11)는 광 입사면(13)에 근접 배치된 수광부(14)를 갖는 표면 입사형 광 검출기이다. 수광부(14)는 광학 부재(9)에서 반사한 광을 수광하여 전기 신호로 변환한다.
지지 부재(10)는, 그 지지면(10a)이 기판(2)의 상면에 대하여 소정의 각도로 경사지도록 구성되어 있다. 이에 따라, 각 광 검출기(11)의 광 입사면(13)은, 기판(2)의 상면에 대하여 소정의 각도로 경사지는 것으로 된다.
횡단홈(8) 내에는, 나 파이버(5)의 코어(5a)에 대하여 굴절률을 맞추기 위한 굴절률 정합용 수지(15)가 충전되고, 이 굴절률 정합용 수지(15)의 경화에 의해 광학 부재(9)가 기판(2)에 고정되어 있다. 또한, 광학 부재(9)와 지지 부재(10) 사이의 부위를 포함하는 기판(5)의 상부에는, 굴절률 정합용 수지(15)와 동등한 굴절률을 갖는 굴절률 정합용 수지(16)가 충전되어 있다. 이에 따라, 나 파이버(5)와 광학 부재(9) 사이, 광학 부재(9)와 각 광 검출기(11) 사이에서 굴절률의 불연속면이 발생하지 않기 때문에, 광의 반사·산란 등의 불량의 발생이 방지된다. 또, 굴절률 정합용 수지(15, 16)로서는, 실리콘 수지 등이 사용된다.
여기서, 광학 부재(9)에서 반사된 광이 광 검출기(11)의 광 입사면(13)을 투과할 때는, 광 입사면(13)에 수광 감도편파 의존성이 발생한다. 이 편파 의존성은, 주로, 광학 부재(9)에서의 광의 반사각과, 광 검출기(11)의 광 입사면(13)에 대한 광의 입사각과, 굴절률 정합용 수지(15, 16)의 굴절률에 의해 결정된다. 이 때, 굴절률 정합용 수지(15, 16)의 굴절률은 나 파이버(5)의 코어(5a)의 굴절률과 거의 동일하기 때문에, 편파 의존성에 주는 영향은 적다. 그래서, 광 검출기(11)의 편파 의존성을 개선하기 위해서는, 광학 부재(9)에서의 광의 반사각과 광 검출기(11)의 광 입사면(13)에 대한 광의 입사각을 최적화해야 한다.
기판(2)의 상면에 직교하는 면에 대한 광학 부재(9)의 경사각을 α로 한 경우, 광학 부재(9)에서의 광의 반사각 θ는 α로 된다. 광 검출기(11)의 수광 편파 의존성은, 그 반사각 θ가 작아질수록(광학 부재(9)의 반사면(9a)에 대하여 수직에 가까이 갈수록) 작아진다. 따라서, 광학 부재(9)의 경사각 α는, 0°<α≤30°의 범위 내인 것이 바람직하다.
또한, 기판(2)의 상면에 직교하는 면에 대한 광 검출기(11)의 광 입사면(13)의 경사각 α*에 대해서는, 광 입사면(13)에 대한 광의 입사각 φ가 70∼110도가 되도록 구성하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 광학 부재(9)에서 반사된 광이 광 검출기(11)의 광 입사면(13)에 대하여 수직으로 입사할(입사각 φ가 90도) 때는, 광 입사면(13)의 경사각 α*은 2α로 된다. 따라서, 광 입사면(13)의 경사각 α*은, (2α-20)°<α*<(2α+ 20)°의 범위 내이면 좋다.
이와 같이 광학 부재(9)의 경사각 α 및 광 검출기(11)의 광 입사면(13)의 경사각 α*을 개별적으로 설정함으로써, 광 입사면(13)을 투과하는 광의 편파 의존성을 저감할 수 있다.
이 때, 광 입사면(13)에 대한 반사광의 입사각 φ가 90∼110도인 것이 더 바람직하고, 96∼110도인 것이 특히 바람직하다. 이 경우에는, 광학 부재(9)의 반사면(9a) 및 광 검출기(11)의 광 입사면(13)에서의 산란광의 다중 반사가 방지되기 때문에, 광 입사면(13)을 투과하는 광의 편파 의존성을 더 저감할 수 있다.
또한, 광 검출기(11)의 수광면은, 나 파이버(5)의 축심 방향을 장축으로 하고, 나 파이버(5)의 배열 방향을 단축으로 하는 대략 타원 형상을 하고 있다(도 1 참조). 나 파이버(5)를 전송하는 신호광은, 코어(5a)의 형상으로부터 대략 원형의 광 스폿을 갖고 있지만, 이 신호광은, 기판(2)의 상면에 대하여 비스듬히 배치된 광학 부재(9)에서 반사되어, 광 검출기(11)의 수광부(14)에 도달한다. 이 때문에, 광 검출기(11)의 수광면에서는, 나 파이버(5)의 축심 방향을 장축으로 하고, 나 파이버(5)의 배열 방향을 단축으로 하는 타원 형상의 광 스폿이 형성되는 것으로 된다. 이 때의 광 스폿의 장축과 단축의 비(장축/단축)는, 광 입사면(13)에 대한 광의 입사각 φ가 70∼110도의 범위 내에서 1/(cosθ* cos(90°-φ))로 된다.
그래서, 광 검출기(11)의 수광면은, 당해 수광면에 형성되는 타원 형상의 광 스폿보다도 약간 큰 치수를 갖는 대략 타원 형상을 갖고 있는 것이 바람직하다. 이에 따라, 광 검출기(11)에서의 수광 효율이 높아져, 수광면으로부터의 노이즈의 발생 등이 저감된다. 또한, 장축/단축을 2변으로 하는 직사각형에 비교해서 광 검출기(11)가 소형이 되기 때문에, 응답 속도의 저하나 암전류(暗電流)의 증가가 방지되고, 또한, 광 검출기 어레이(12)에서 광 검출기(11)의 배열 피치를 작게 할 수 있기 때문에, 광 디바이스 자체의 소형화를 도모할 수 있다. 또한, 수광면에서의 수광 감도를 올리면서, 산란광의 수광이 최소한으로 억제되기 때문에, 인접하는 광 검출기(11)간의 누화를 억제할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 나 파이버(5)의 상측 클래드 부분을 연삭하여 클래드 제거부(7)를 형성하고, 그 클래드 제거부(7)의 상부에 광 검출기(11)를 마련했기 때문에, 광학 부재(9)의 반사면(9a)과 광 검출기(11)의 광 입사면(13) 사이의 거리를 짧게 할 수 있다. 이것도, 인접하는 광 검출기(11)간의 누화 억제에 기여하는 것이 된다.
기판(2) 상에서, 나 파이버(5) 중 횡단홈(8)을 형성한 부위 및 광 검출기(11)를 설치한 부위에서의 상측 클래드 부분이 평탄히 깎여, 상기의 클래드 제거부(7)를 구성하고 있다. 기판(2)의 상면부에서의 클래드 제거부(7) 이외의 부위에는, 나 파이버(5)를 덮는 덮개부(17)가 마련되어 있다. 이에 따라, 나 파이버(5)의 손상을 최소한으로 억제할 수 있다.
지지 부재(10)의 후측(광 검출기 어레이(12)의 반대측)에 있어서 덮개부(17)의 상면에는, 서브마운트 기판(18)이 탑재되어 있다. 이 서브마운트 기판(18)에는, 각 광 검출기(11)에 대응한 복수의 배선 패턴부(19)가 마련되어 있다. 또한, 지지 부재(10)의 상부에는, 각 광 검출기(11)에 대응한 복수의 배선 패턴부(20)가 마련되어 있다. 그리고, 각 배선 패턴부(19)와 각 배선 패턴부(20)가 와이어(21)로 전기적으로 접속되어 있고, 또한, 각 배선 패턴부(20)와 각 광 검출기(11)의 수광부(14)가 와이어(22)로 전기적으로 접속되어 있다.
이상과 같이 구성한 광 디바이스(1)에 있어서, 각각의 광 파이버를 전송되어 온 신호광은, 횡단홈(8) 내의 굴절률 정합용 수지(15) 및 광학 부재(9)를 투과하고, 또한 나 파이버(5)에 입사하여 전송된다. 이 때, 신호광의 일부는, 광학 부재(9)에서 반사하여, 기판(2)의 상면에 대하여 경사 위쪽으로 향한다. 그리고, 그 반사광은 굴절률 정합용 수지(16)를 거쳐서 광 검출기(11)에 도달하고, 이 광 검출기(11)의 수광부(14)에서 반사광의 광 강도가 검출되며, 이 광 강도가 전기 신호로서 외부 장치(도시하지 않음)에 전송된다.
이 때, 상술한 바와 같이, 광 검출기(11)의 광 입사면(13)을 투과하는 광의 편파 의존성이 저감되고, 또한, 각 광 검출기(11)간의 누화가 억제되기 때문에, 반사광의 광 강도를 정확히 모니터링할 수 있다. 이에 따라, 광 디바이스(1)의 신뢰성이 향상된다.
도 4는 본 발명에 따른 광 디바이스의 실시예 2의 일부를 나타내는 수직 방향 단면도이다. 도면 중, 실시예 1과 동일 또는 동등한 부재에는 동일한 부호를부여하고, 그 설명을 생략한다.
동 도면에서, 본 실시예의 광 디바이스(30)는 나 파이버(5)를 덮는 덮개부(17)를 갖고, 이 덮개부(17)에는, 기판(2)의 상면에 대하여 경사진 경사면(17a)이 마련되어 있다. 이 경사면(17a) 상에는, 직방체 형상의 지지 부재(31)가 탑재되어 있다. 이 지지 부재(31)의 한 측면(지지면)(31a)에는, 복수의 광 검출기(11)를 갖는 광 검출기 어레이(12)가 부착되어 있다. 이에 따라, 광 검출기(11)의 광 입사면(13)은 기판(2)의 상면에 대하여 소망의 각도로 경사지는 것으로 된다.
이러한 광 디바이스(30)에서는, 구조가 간단한 직방체 형상의 지지 부재(31)가 사용되기 때문에, 제조면에서 유리해진다. 또한, 이러한 지지 부재(31)를 나 파이버(5) 상이 아니라 덮개부(17) 상에 배치하기 때문에, 광 검출기(11)의 설치 시에 나 파이버(5)를 손상시키는 경우는 거의 없고, 이에 따라 나 파이버(5)의 손실 증가를 저감할 수 있다.
또, 지지 부재(31)의 형상으로서는, 상기의 직방체 형상에 한정되지 않고, 입방체 형상 등, 용이하게 제조할 수 있는 것이면 좋다.
도 5는 본 발명에 따른 광 디바이스의 실시예 3의 일부를 나타내는 수직 방향 단면도이다. 도면 중, 실시예 1과 동일 또는 동등한 부재에는 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략한다.
동 도면에서, 본 실시예의 광 디바이스(40)는, 나 파이버(5)의 클래드(5b)의 상측 부분을 연삭하여 형성된 클래드 제거부(7)를 갖고, 이 클래드 제거부(7)는 광학 부재(9)에 대하여 광 검출기(11) 측에만 형성되어 있다. 기판(2)의 상면부에서의 클래드 제거부(7) 이외의 부위에는, 나 파이버(5)를 덮는 덮개부(17)가 마련되어 있다. 그리고, 광학 부재(9)가 들어가는 횡단홈(8)은, 덮개부(17)의 상면으로부터 기판(2)의 하부를 향해 형성되어 있다. 또한, 덮개부(17)에는 지지 부재(41)가 고정되어 있다. 이 지지 부재(41)는 기판(2)의 상면에 대하여 소망의 각도로 경사진 지지면(41a)을 갖고, 이 지지면(41a)에는, 복수의 광 검출기(11)를 갖는 광 검출기 어레이(12)가 설치되어 있다.
이와 같이 나 파이버(5)에서의 클래드 제거부(7)의 길이를 최소한으로 억제하고, 또한, 지지 부재(41)를 나 파이버(5) 상이 아니라 덮개부(17) 상에 고정했기 때문에, 나 파이버(5)의 손상 방지에 유리해진다.
도 6은 본 발명에 따른 광 디바이스의 실시예 4의 일부를 나타내는 수직 방향 단면도이다. 도면 중, 실시예 1과 동일 또는 동등한 부재에는 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략한다.
동 도면에서, 본 실시예의 광 디바이스(50)는, 나 파이버(5)의 클래드 제거부(7) 상에 마련된 광 검출기 어레이(51)를 갖고, 이 광 검출기 어레이(51)는 복수의 이면 입사형의 광 검출기(52)를 갖고 있다. 이 광 검출기 어레이(51)는, 기판(2)의 상면에 대하여 소망의 각도로 경사진 경사면(51a)을 갖고, 이 경사면(51a)의 일부가 광 검출기(52)의 광 입사면(53)을 구성하고 있다. 또한, 광 검출기 어레이(51)의 상면부에는, 광 검출기(52)의 수광부(54)가 서브마운트 기판(18)에 대하여 평행하게 배치되어 있고, 이 수광부(54)와 서브마운트 기판(18) 상의 배선 패턴부(도시하지 않음)가 와이어(55)로 전기적으로 접속되어 있다.
이와 같이 광 검출기(51)의 수광부(54)를 광 검출기 어레이(51)의 상면부에 마련하는 것에 의해, 하나의 수광부(54)와 배선 기판인 서브마운트 기판(18)의 하나의 배선 패턴부의 접속을 하나의 와이어(55)로 직접 실행할 수 있기 때문에, 접속 배선의 수 및 접속시의 배선 공정수를 삭감할 수 있다. 또한, 수광부(54)가 서브마운트 기판(18)에 대하여 평행하게 배치되어 있기 때문에, 와이어 본딩을 용이하게 실행할 수 있다. 또, 수광부(54)에 대해서는, 서브마운트 기판(18)에 대하여 평행이 아니더라도 좋다.
도 7은 본 발명에 따른 광 디바이스의 실시예 5의 일부를 나타내는 수직 방향 단면도이다. 도면 중, 실시예 1과 동일 또는 동등한 부재에는 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략한다.
동 도면에서, 본 실시예의 광 디바이스(60)는 광 검출기(11)의 광 입사면(13)측에 배치된 도광 부재(61)를 갖고 있다. 이 도광 부재(61)는, 예컨대 다수의 광 파이버를 묶어 구성되고, 광학 부재(9)에서 반사한 광을 산란시키지 않고 흡수하면서 광 검출기(11)에 이끄는 것이다.
이러한 도광 부재(61)를 마련하는 것에 의해, 광 검출기(11)로의 산란광의 입사가 억제되기 때문에, 인접하는 광 검출기(11)간의 누화를 더 개선할 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 광 디바이스의 실시예 6을 나타내는 평면도이며, 도 9는 그 광 디바이스의 일부를 나타내는 수직 방향 단면도이다. 도면 중, 실시예 1과 동일 또는 동등한 부재에는 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략한다.
도 8 및 도 9에서, 본 실시예의 광 디바이스(70)는 덮개부(17)의 상면에 마련된 서브마운트 기판(71)을 갖고, 광학 부재(9)와 서브마운트 기판(71) 사이의 부위를 포함하는 기판(2)의 상부에는 굴절률 정합용 수지(16)가 충전되어 있다.
서브마운트 기판(71) 및 굴절률 정합용 수지(16)의 상부에는 광 검출기 어레이(72)가 배치되고, 이 광 검출기 어레이(72)는 복수의 이면 입사형의 광 검출기(73)를 갖고 있다. 광 검출기 어레이(72)의 이면(하면)(72a)의 일부는 광 검출기(73)의 광 입사면(74)을 구성하고 있다. 이 광 입사면(74)은 기판(2)의 상면에 대하여 평행으로 되어 있다. 광 검출기 어레이(72)의 상면부에는 광 검출기(73)의 수광부(75)가 마련되어 있다. 서브마운트 기판(71)에는, 각 광 검출기(73)에 대응한 복수의 배선 패턴부(76)가 마련되고, 각 배선 패턴부(76)와 각 수광부(75)가 와이어(77)로 전기적으로 접속되어 있다.
서브마운트 기판(71)의 광학 부재(9)측의 단부에는, 기판(2)의 상면에 대하여 경사진 경사면(71a)이 마련되어 있고, 이 경사면(71a) 상에는 전반사 미러(78)가 고정되어 있다. 이 전반사 미러(78)는 광학 부재(9)에서 반사한 광을 소정의 각도로 광 검출기(73)의 광 입사면(74)에 입사되도록 광로를 변경하는 것이다. 이 때, 전반사 미러(78)는, 광 입사면(74)에 대한 반사광의 입사각 φ가 상술한 70∼110도가 되도록 배치되어 있는 것이 바람직하다. 이에 따라, 광 검출기(73)의 광 입사면(74)을 투과하는 광의 편파 의존성을 저감할 수 있다.
또, 본 실시예에서는, 광 검출기(73)의 광 입사면(74)을 기판(2)의 상면에 대하여 평행하게 되도록 구성했지만, 광 입사면(74)은 기판(2)의 상면에 대하여 경사져 있어도 좋다. 이 경우에는, 광 입사면(74)에 대한 반사광의 입사각 φ가 소망의 각도가 되도록, 기판(2)의 상면에 대한 전반사 미러(78)의 경사 각도를 설정한다. 이와 같이 전반사 미러(78)를 설치함으로써, 광 검출기(73)의 자세의 자유도를 갖게 하는 것이 가능해진다.
또한, 광학 부재(9)에서 반사한 광의 광로를 변경하는 광로 변경 수단으로서는, 상기의 전반사 미러(78) 이외의 것을 사용하더라도 좋다.
이상, 본 발명에 따른 광 디바이스의 바람직한 실시예에 대하여 설명했지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것이 아니다. 예컨대, 상기 실시예에서는, 기판(2)의 횡단홈(8)에 삽입된 광학 부재(9)는 나 파이버(5)를 전송하는 신호광의 일부를 반사시키는 것이지만, 나 파이버(5)를 전송하는 신호광의 일부를 회절시키는 광학 부재를 사용하는 것도 가능하다.
본 발명에 따른 광 디바이스에 대하여 더 설명한다.
도 10은 본 발명에 따른 광 디바이스의 실시예 7을 나타내는 수직 방향 단면도이며, 도 11은 그 광 디바이스의 일부를 나타내는 사시도이다. 이들 도면에서, 본 실시예의 광 디바이스(101)는 기판(102)을 갖고, 이 기판(102)의 상면에는, 다심(여기서는 8심) 광 파이버 테이프 심선(103)의 중간 부분의 피복(104)을 제거하여 노출된 복수개의 나 파이버(105)가 고정되어 있다. 기판(102)의 상면에는, 도 12에 도시하는 바와 같이, 복수의 파이버 위치 결정용 V홈(106)이 형성되어 있고, 각 나 파이버(105)는 V홈(106)에 삽입된 상태에서, 접착제 등에 의해 기판(102)에 고정되어 있다.
여기서, 광 파이버 테이프 심선(103)의 중간 부분의 나 파이버(105)를 노출시키는 경우는, 도 13(a), 13(b)에 도시하는 바와 같이, 두 개의 광 파이버 테이프 심선(103)을 준비하여, 각 광 파이버 테이프 심선(103)의 단말부의 피복(104)을 제거하여 나 파이버(105)를 노출시키고, 이들 나 파이버(105)의 선단끼리 접속하는 것이 바람직하다. 이 때, 대향하는 나 파이버(105)를 기판(102)의 양측으로부터 파이버 위치 결정용 V홈(106)에 삽입하여 나 파이버(105)끼리 부딪치게 하고, 그 상태에서 나 파이버(105)를 기판(102)에 고정함으로써, 나 파이버(105)끼리 접속하더라도 좋고, 또는 나 파이버(105)끼리 융착 접속해도 좋다. 이 경우에는, 광 파이버 테이프 심선(103)의 피복(104) 제거를 간단히 실행할 수 있기 때문에 작업성이 향상한다.
또한, 광 파이버 테이프 심선(103)의 피복(104)을 제거한 후는, 나 파이버(105)를 손상시키지 않도록 조심하여 취급해야 하지만, 광 파이버 테이프 심선(103)의 단말부의 피복(104)을 제거하는 경우에는, 광 디바이스(101)의 제조 공정(후술)에서 나 파이버(105)의 취급이 용이하게 된다. 또, 상기의 방법에 한정되지 않고, 광 파이버 테이프 심선(103)의 중간 부분의 피복(104)을 직접 제거하더라도 물론 상관없다.
나 파이버(105)는 코어(105a)와 그 주위에 마련된 클래드(105b)로 이루어져 있다(도 12 및 도 14 참조). 그리고, 기판(102) 상에 고정된 나 파이버(105)는, 클래드(105b)의 상측 부분이 나 파이버(105)의 축심 방향으로 깎인 클래드 제거부(107)를 갖고 있다. 또한, 광 파이버 테이프 심선(103)의 피복(104)으로부터 노출된 나 파이버(105)에서의 클래드 제거부(107) 이외의 부분의 표면에는, Ni나 Au 등의 금속 도금이 실시되어 있다.
기판(102)에는, 나 파이버(105)의 배열 방향으로 연장되는 횡단홈(108)이 마련되어 있다. 이 횡단홈(108)은, 나 파이버(105)를 분단하도록 나 파이버(105)의 축선에 대하여 비스듬히 형성되어 있다. 횡단홈(108) 내에는, 도 14에 도시하는 바와 같이, 나 파이버(105)를 전송하는 신호광의 일부를 소정의 반사율로 경사 윗쪽으로 반사시키는 광학 부재(109)가 삽입되어 있다. 이 광학 부재(109)는 횡단홈(108)에 대응하여 나 파이버(105)의 축선에 대하여 비스듬히 배치되어 있다.
나 파이버(105)의 클래드 제거부(107) 상에는, 나 파이버(105)의 배열 방향으로 연장되는 유지 부재(110)가 마련되어 있다. 이 유지 부재(110)에서의 광학 부재(109)의 반사면과 대향하는 면에는, 광학 부재(109)에서 반사한 광을 수광하는 복수(여기서는 8개)의 광 검출기(수광 소자)(111)가 설치되어 있다. 이 때, 광 검출기(111)를 나 파이버(105)에 대하여 광축을 맞추어야 하지만, 광 파이버 테이프 심선(103)의 피복(104)이 아니라 각 나 파이버(105)가 기판(102) 상에 배열되어 있기 때문에, 각 광 검출기(111)의 광축맞춤을 용이하게 실행할 수 있다. 또한, 각 광 검출기(111)는 나 파이버(105)의 클래드 제거부(107)의 상부에 설치되기 때문에, 광학 부재(109)의 광 반사점과 광 검출기(111)의 거리가 짧아지고, 이에 따라 광 검출기(111)간의 누화를 효과적으로 억제할 수 있다.
횡단홈(108) 내에는, 나 파이버(105)의 코어(105a)에 대하여 굴절률을 맞추기 위한 굴절률 정합용 수지(112)가 충전되고, 이 굴절률 정합용 수지(112)의 경화에 의해 광학 부재(109)가 기판(102)에 고정되어 있다. 또한, 광학 부재(109)와각 광 검출기(111) 사이에는, 굴절률 정합용 수지(112)와 동등한 굴절률을 갖는 굴절률 정합용 수지(113)가 충전되어 있다. 이들 굴절률 정합용 수지(112, 113)로서는, 실리콘 수지 등이 사용된다. 이러한 굴절률 정합용 수지(112, 113)를 충전시킴으로써, 나 파이버(105)와 광학 부재(109) 사이, 광학 부재(109)와 각 광 검출기(111) 사이, 즉 광로속에서 굴절률의 불연속면이 발생하지 않기 때문에, 광의 반사·산란 등의 불량의 발생이 방지된다.
이 때, 굴절률 정합용 수지(112)로서는, 횡단홈(108)의 측면과 광학 부재(109) 사이의 좁은 극간에 충분히 유입해야 하기 때문에, 점성이 낮은 수지를 사용한다. 구체적으로는, 실온(15∼35℃)에서 50Pa·s 이하의 점도를 갖는 수지가 바람직하고, 실온에서 20Pa·s 이하의 점도를 갖는 수지가 더 바람직하다. 이에 따라, 굴절률 정합용 수지(112)를 횡단홈(108) 전체에 확실히 충전시킬 수 있다.
또한, 굴절률 정합용 수지(113)로서는, 광학 부재(109)와 각 광 검출기(111) 사이에 도포된 후 거의 흐르지 않고 괴도록, 점성이 높은 틱소트로피(thixotropy)성을 갖는 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 실온에서의 틱소트로피성이 1.1 이상인 수지가 특히 바람직하다. 이에 따라, 굴절률 정합용 수지(113)는 광학 부재(109)와 각 광 검출기(111) 사이에서 거의 흐르지 않고 고인 상태대로 경화하게 된다.
또한, 굴절률 정합용 수지(113)의 점도가 굴절률 정합용 수지(112)의 점도보다도 높게 되어 있는 것이 바람직하다. 이 때, 굴절률 정합용 수지(112)로서 저점도의 수지를 사용하는 것으로, 횡단홈(108)의 측면과 광학 부재(109) 사이의 좁은공간 내에, 굴절률 정합용 수지(112)가 충분히 들어가 충전된다. 또한, 굴절률 정합용 수지(113)로서 고점도의 수지를 사용하는 것으로, 광학 부재(109)와 광 검출기(111) 사이에 도포된 굴절률 정합용 수지(113)가 용이하게 흐르지 않고 경화한다.
나 파이버(105)의 클래드 제거부(107) 상에서의 유지 부재(110)의 후 측(광 검출기(111)의 반대측)에는, 도 11에 도시하는 바와 같이, 복수의 배선 패턴(114)을 갖는 서브마운트 기판(115)이 마련되어 있다. 각 배선 패턴(114)은 각 광 검출기(111)와 와이어(도시하지 않음)로 전기적으로 접속되어 있다.
또한, 광 디바이스(101)는, 각 광 검출기(111)를 기밀 봉지하도록 광 파이버 테이프 심선(103)에 고정된 패키지(116)를 갖고 있다. 이 패키지(116)는, 가공성이나 강도상의 관점에서, Ni나 Au 등의 금속, 또는 표면에 Ni나 Au 등의 금속 도금 처리가 실시된 유리나 세라믹 등의 재질로 형성되어 있다.
패키지(116)는 패키지 본체부(117)와, 이 패키지 본체부(117)의 상부에 마련된 패키지 내덮개부(118)와, 이 패키지 내덮개부(118)의 외측에 마련된 패키지 외덮개부(119)로 구성되어 있다.
패키지 본체부(117)에는 기판 수납용 오목부(120)가 마련되고, 이 기판 수납용 오목부(120)의 바닥부에 기판(102)이 탑재되어 있다. 그리고, 기판(102)과 연결되는 광 파이버 테이프 심선(103)의 피복(104)은 패키지 본체부(117)의 양단부에서 지지되어 있다.
또한, 도 11에 도시하는 바와 같이, 패키지 본체부(117)의 양측부의 상면에는 복수의 배선 패턴(121)이 마련되고, 각 배선 패턴(121)은 서브마운트 기판(115)의 각 배선 패턴(114)과 와이어(122)로 전기적으로 접속되어 있다. 패키지 본체부(117)의 하면에는 복수개의 전기 단자(123)가 돌출되어 있고, 각 전기 단자(123)는 각 배선 패턴(121)과 전기적으로 접속되어 있다.
이러한 패키지 본체부(117)의 상부에는, 패키지 내덮개부(118)가 패키지 본체부(117)와 협동하여 각 나 파이버(105)를 끼우도록 배치되어 있다. 그리고, 각 나 파이버(105)는 패키지 본체부(117) 및 패키지 내덮개부(118)에 땜납(124)으로 고정되어 있다. 또한, 각 나 파이버(105)의 양측에서, 패키지 본체부(117)와 패키지 내덮개부(118)가 땜납(124)으로 고정되어 있다(도 15 참조). 또, 땜납(124)으로서는, Au-Sn 땜납이나 Sn-Pb 땜납 등이 사용된다. 이와 같이 각 나 파이버(105)와 패키지 본체부(117) 및 패키지 내덮개부(118)를 땜납(124)으로 고정함으로써, 각 광 검출기(111)를 간단하고 또한 충분히 기밀 봉지할 수 있다.
또한, 패키지 본체부(117)의 상부에는, 패키지 외덮개부(119)가 패키지 내덮개부(118)를 덮도록 마련되어 있다. 이 패키지 외덮개부(119)는, 패키지 본체부(117)와 협동하여 광 파이버 테이프 심선(103)의 피복(104)을 끼우도록 배치되어 있다. 그리고, 피복(104)은 패키지 외덮개부(119)에 수지(125)로 고정되어 있다. 또한, 피복(104)의 양측에서 패키지 본체부(117)와 패키지 외덮개부(119)가 수지(125)로 고정되어 있다. 또, 수지(125)로서는, 에폭시 등의 열경화성 수지가 사용된다. 이와 같이 나 파이버(105)와 패키지 본체부(117) 및 패키지 내덮개부(118)를 땜납(124)으로 고정하는 것에 덧붙여, 피복(104)과 패키지 외덮개부(119)를 수지(125)로 고정했기 때문에, 기계적 강도를 충분히 확보할 수 있어, 신뢰성이 향상된다.
또, 나 파이버(105)와 패키지 본체부(117) 및 패키지 내덮개부(118)의 땜납 고정만으로 충분한 기계적 강도를 얻을 수 있는 것이면, 패키지 외덮개부(119)는 특별히 마련하지 않더라도 좋다.
이러한 패키지(116)의 외부에 도출된 광 파이버 테이프 심선(103)의 양 단말부에는, MT 커넥터와 같은 광 커넥터(126)가 설치되어 있다. 이에 따라, 외부 장치와의 접속을 용이하게 실행할 수 있다.
이상과 같이 구성한 광 디바이스(101)에서, 도 14의 A 방향으로 나 파이버의 코어부(105a) 속을 전송되어 온 신호광은 횡단홈(108) 내의 굴절률 정합용 수지(112) 및 광학 부재(109)를 투과하고, 또한 나 파이버의 코어부(105a)에 입사되어 전송된다. 이 때, 신호광의 일부는 광학 부재(109)에서 반사하여, 기판(102)의 상면에 대하여 경사 위쪽으로 향한다. 그리고, 그 반사광은 굴절률 정합용 수지(113)를 거쳐서 광 검출기(111)에 도달하고, 이 광 검출기(111)에서 반사광의 광 강도가 검출된다. 이 광 강도는 전기 신호로 변환되어, 배선 패턴(114), 와이어(122), 배선 패턴(121), 전기 단자(123)를 거쳐 외부 장치(도시하지 않음)에 전송된다.
그런데, 광 검출기인 수광 소자는, 일반적으로 습도에 의해 특성이 열화한다. 이 때문에, 광 검출기가 분위기에 대하여 노출된 상태에 있으면, 광 검출기의 동작이 불안정하게 되어, 반사광의 광 강도를 정확히 모니터링할 수 없게 될 가능성이 있다. 또한, 광 검출기에 수분 등이 발생하여, 광 검출기의 동작이 불안정하게 될 가능성도 있다.
이것에 비하여 본 실시예의 광 디바이스(101)에서는, 각 광 검출기(111)를 패키지(116) 내에 완전히 기밀 봉지하는 구성으로 했기 때문에, 각 광 검출기(111)는 외부로부터 확실히 보호된다. 이 때문에, 습도에 의해 광 검출기(111)의 특성이 열화하는 것이나, 광 검출기(111)에 수분 등이 발생하는 것으로 광 검출기(111)의 특성이 열화하는 경우는 거의 없다. 이에 따라, 광 검출기(111)의 장기적인 동작 안정성이 확보되기 때문에, 광 디바이스의 신뢰성이 향상된다.
다음에, 이상과 같은 광 디바이스(101)를 제조하는 방법에 대하여, 도 16에 나타내는 흐름도를 이용하여 설명한다.
우선, 도 13(a), 13(b)에 도시하는 바와 같이, 두 개의 광 파이버 테이프 심선(103)의 단말부의 피복(104)을 제거하여 나 파이버(105)를 노출시키고, 나 파이버(105)의 선단끼리 접속함으로써, 중간 부분의 나 파이버(105)가 노출된 광 파이버 테이프 심선(103)을 형성한다(도 16의 단계 S101). 그리고, 광 파이버 테이프 심선(103)의 피복(104)으로부터 노출된 각 나 파이버(105)의 표면에 금속 도금을 실시한다(동 단계 S102). 또, 나 파이버(105)의 도금 처리는 나 파이버(105)끼리 접속하기 전에 행하여도 좋다.
계속해서, 그와 같은 각 나 파이버(105)를, 도 17(a), 17(b)에 도시하는 바와 같이, 기판(102) 상에 배치하여 고정한다(동 단계 S103).
계속해서, 도 18(a), 18(b)에 도시하는 바와 같이, 기판(102) 상에서 각 나파이버(105)의 상측 클래드 부분을 다이서 등으로 연삭하여, 각 나 파이버(105)의 일부에 클래드 제거부(107)를 형성한다(동 단계 S104). 그리고, 기판(102)의 상면에 대하여 경사 방향으로 홈 가공을 하여, 횡단홈(108)을 형성한다(동 단계 S105). 이 때, 기판(102) 상에서, 나 파이버(105) 중 횡단홈(108)을 형성한 부위 및 광 검출기(111)를 설치하는 부위의 상측 클래드 부분이 깎여 있다.
계속해서, 도 19(a), 19(b)에 도시하는 바와 같이, 패키지(116)의 패키지 본체부(117)의 기판 수납용 오목부(120)에 기판(102)을 수납하여 고정한다(동 단계 S106). 그리고, 광 파이버 테이프 심선(103)의 피복(104)을 패키지 본체부(117)의 양단부 상면에 수지(127)로 가고정(假固定)한다(동 단계 S107). 이 때의 접착 강도는 후속 공정으로 뺄 수 있는 정도로 한다. 또한, 수지(127)로서는, 실질적으로 자외선의 조사만으로 경화하는 자외선 경화 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 또한 이 때에, 광 파이버 테이프 심선(103)을 미리 구부려놓는 것이 바람직하다.
계속해서, 도 20(a), 20(b)에 도시하는 바와 같이, 복수의 광 검출기(111)가 고정된 유지 부재(110)와 서브마운트 기판(115)(도 20(a), 20(b)에서는 도시하지 않음)을 나 파이버(105) 상에 탑재한다(동 단계 S108). 이 때, 각 광 검출기(111)의 광축맞춤을 하면서, 유지 부재(110)를 나 파이버(105) 상에 탑재한다. 그리고, 도 20(a), 20(b)에서 도시는 하지 않지만, 각 광 검출기(111)와 서브마운트 기판(115)의 각 배선 패턴(114)을 와이어본딩(전기 접속)하고, 또한, 각 배선 패턴(114)과 패키지 본체부(117)의 각 배선 패턴(121)을 와이어본딩한다(동 단계 S109).
계속해서, 횡단홈(108) 내에 광학 부재(109)를 삽입한다(동 단계 S110). 그리고, 굴절률 정합용 수지(112)를 횡단홈(108) 내에 충전시켜, 광학 부재(109)를 고정한다(동 단계 S111). 또한, 광학 부재(111)와 유지 부재(110) 사이에, 굴절률 정합용 수지(113)를 충전시킨다(동 단계 S112).
계속해서, 도 10에 도시하는 바와 같이, 패키지 내덮개부(118)를 덮어, 패키지 본체부(117)와 패키지 내덮개부(118)에 의해 각 나 파이버(105)를 끼운다. 그리고, 각 나 파이버(105)와 패키지 본체부(117) 및 패키지 내덮개부(118)를 땜납(124)으로 고정하여, 각 광학 부재(111)를 기밀 봉지한다(동 단계 S113).
여기서, 본 실시예와 같이 패키지 본체부(117) 및 패키지 내덮개부(118)에 사용하는 재질과 나 파이버(105)의 열팽창 계수가 다르면, 땜납 용융시의 열에 의해, 패키지 본체부(117) 및 패키지 내덮개부(118)가 팽창·수축하여 위치 어긋남이 발생하거나, 광 파이버 테이프 심선(103)에 무리한 장력이 가해지는 경우가 있다.
그러나, 본 방법에서는, 상술한 바와 같이 광 파이버 테이프 심선(103)의 피복(104)을 패키지 본체부(117)에 가고정해 놓기 때문에, 그와 같은 불량이 저감된다. 더구나, 광 파이버 테이프 심선(103)의 가고정에 사용하는 수지(127)는, 상술한 바와 같이, 실질적으로 자외선의 조사만으로 경화하는 자외선 경화 수지이기 때문에, 땜납 용융시의 열에 자외선 경화 수지가 반응하는 경우는 거의 없다. 또한, 상술한 바와 같이, 광 파이버 테이프 심선(103)을 가고정할 때에, 가열시의 패키지 본체부(117) 등의 상대적인 신장량을 예측하고, 그 만큼 광 파이버 테이프 심선(103)을 미리 구부려놓음으로써 땜납 용융시에 광 파이버 테이프 심선(103)에 가해지는 장력이 흡수된다. 따라서, 땜납 용융시의 열에 의해 패키지 본체부(117) 및 패키지 내덮개부(118)의 위치 어긋남이 발생하거나, 광 파이버 테이프 심선(103)에 무리한 장력이 가해지는 것이 확실히 방지된다.
이 때, 상기한 바와 같은 광 파이버 테이프 심선(103)에 대한 장력의 조정에 덧붙여, 땜납(124)의 가열 온도를 조정하면서 땜납 고정을 하면 더 효과적이다. 이와 같이 광 파이버 테이프 심선(103)에 무리한 장력이 부여되는 것을 방지하는 것에 의해, 나 파이버(105)의 단선이나 손실 증가 등의 특성 열화를 회피할 수 있다. 일반적으로는, 나 파이버와 패키지를 땜납으로 고정할 때에, 땜납의 가열 온도 및 광 파이버 심선에 대한 장력 중 적어도 한쪽을 조정하는 것이 바람직하다.
계속해서, 도 10에 도시하는 바와 같이, 패키지 외덮개부(119)를 덮어, 패키지 본체부(117)와 패키지 외덮개부(119)에 의해 광 파이버 테이프 심선(103)의 피복(104)을 끼운다. 그리고, 피복(104)과 패키지 외덮개부(119)를 수지(125)로 접착 고정한다(동 단계 S114). 이상에 의해, 상술한 광 디바이스(101)가 생성된다.
또, 상기 방법에서는, 광 파이버 테이프 심선(103)의 피복(104)과 패키지 본체부(117)의 가고정을 수지(127)로 실행하는 것으로 했지만, 지그를 이용하여 행하여도 좋다. 이 경우에는, 예컨대 광 파이버 테이프 심선(103)의 긴 쪽 방향으로 슬라이드 가능한 지그를 마련하여, 이 지그에 의해 피복(104)과 패키지 본체부(117)를 클램핑하여 가고정한다. 그리고, 마지막으로 피복(104)과 패키지 외덮개부(119)를 고정(본고정(本固定))할 때는, 피복(104)과 패키지 본체부(117)를 클램핑한 채로, 지그를 슬라이딩시켜 장력을 낮춘다.
또한, 광 파이버 테이프 심선(103)의 피복(104)과 패키지 본체부(117)의 가고정시에, 광 파이버 테이프 심선(103)을 미리 구부리지 않는 경우에는, 피복(104)과 패키지 외덮개부(119)를 본고정하기 전에, 피복(104)과 패키지 본체부(117)의 가고정부를 개방하여, 광 파이버 테이프 심선(103)의 잔류 장력을 제거하는 것이 바람직하다. 이 때, 피복(104)과 패키지 본체부(117)의 가고정을 수지로 행한 경우는, 수지를 계면으로부터 박리시키거나, 수지를 단열시킴으로써 가고정부의 개방을 한다.
여기서, 상기한 바와 같이, 나 파이버를 기판에 고정하는 공정에서는, 나 파이버의 표면에 금속 도금을 실시한 후, 나 파이버를 기판의 상면부에 위치 결정 고정하고, 패키지를 광 파이버 심선에 고정하는 공정에서는, 광 검출기를 기밀 봉지하도록 패키지를 광 파이버 심선에 땜납으로 고정하는 것이 바람직하다. 이와 같이 패키지와 나 파이버를 땜납으로 고정함으로써, 광 검출기의 기밀 봉지를 간단하고 또한 확실히 실행할 수 있다.
이 경우, 패키지를 광 파이버 심선에 고정하는 공정에서는, 광 파이버 심선의 피복을 패키지에 가고정하고, 그 후, 나 파이버와 패키지를 땜납으로 고정하고, 또한 피복과 패키지를 수지로 고정하는 것이 바람직하다. 패키지와 나 파이버를 땜납으로 고정하는 경우에는, 땜납 용융시의 열에 의해 패키지가 변형하여 위치 어긋남을 일으키거나, 광 파이버 심선에 무리한 장력이 가해지는 일이 있다. 이 경우, 광 파이버 심선의 피복을 패키지에 가고정해 놓은 것에 의해, 그와 같은 불량이 저감된다.
이상과 같은 광 디바이스(101)는, 고신뢰성이 요구되는 광 해저 케이블 시스템에 사용된다. 이러한 환경하에서는, 습도에 의해 광 검출기의 누설 전류의 증가와 같은 고장 모드가 유발된다. 그래서, 광 검출기의 기밀 봉지 처리에 의한 신뢰도를 확인해야 하고, 본 광 디바이스의 가속 시험을 하여, 실 사용환경에서의 고장률을 예측했다.
우선, 본 장치의 샘플 44개에 대하여, 가속 시험으로서 고온 고습 고압시험(프레셔쿠커 시험(pressure cooker test): 온도 121℃, 습도 85% RH)을 2000시간 실시한 결과, 고장수가 0개였다.
다음에, 화학 반응론 모델 중, 아레니우스의 식을 이용하여 가속 계수를 산출했다. 아레니우스의 식에서는, 실사용시의 온도 T1에서의 수명 시간을 L1, 가속 시험시의 온도 T2에서의 수명 시간을 L2라고 하면, 가속 계수 K는 다음 식과 같이 표현된다.
여기서, Ea : 활성화 에너지(eV), R : 볼트먼 정수=8.6159×105(eV/K)를 나타낸다. 본 장치의 실사용 온도를 30℃, 활성화 에너지 Ea를 0.8eV라고 하면, 가속 계수 K는,
로 된다. 이것으로부터, 총시험 시간 T는,
에 상당하게 된다. 여기서, 고장의 분포가 지수 분포라고 가정하면, 가속 시험에 의한 고장수는 0개이기 때문에, 신뢰 수준 60%(계수 0.92)로서,
가 얻어진다. 이상으로부터, 본 광 디바이스의 실사용환경에서의 고장률은, 1 Fit 이하로 추측된다. 이와 같이, 광 해저 케이블 시스템을, 기밀 봉지 특성으로서 고장률 1 Fit 이하의 신뢰성을 갖는 광 디바이스를 구비하는 구성으로 하는 것에 의해, 고신뢰성의 광 해저 케이블 시스템이 실현된다.
도 21은 본 발명에 따른 광 디바이스의 실시예 8을 나타내는 수직 방향 단면도이다. 본 실시예는 광 검출기(111)를 기밀 봉지하기 위한 구조만이 실시예 7과 다르다. 도면 중, 실시예 7과 동일 또는 동등한 부재 등에는 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략한다.
동 도면에서, 본 실시예의 광 디바이스(130)는, 상술한 각 광 검출기(111)를 기밀 봉지하도록 광 파이버 테이프 심선(103)과 고정된 패키지(131)를 갖고 있다. 패키지(131)는, 기판 수납용 오목부(120)를 갖는 하부 패키지(132)와, 이 하부 패키지(132)의 상부에 마련된 상부 패키지(133)로 구성되어 있다. 하부 패키지(132)의 양단부에는 피복 고정용 돌출부(134)가 마련되고, 상부 패키지(133)의 양단부에는 피복 고정용 돌출부(134)에 대응하는 피복 고정용 돌출부(135)가 마련되어 있다.
광 파이버 테이프 심선(103)은 하부 패키지(132)와 상부 패키지(133)에 끼워져 있다. 그리고, 그 상태에서, 광 파이버 테이프 심선(103)의 피복(104)으로부터 노출된 각 나 파이버(105)는 하부 패키지(132) 및 상부 패키지(133)에 땜납(124)으로 고정되어 있다. 또한, 광 파이버 테이프 심선(103)의 피복(104)은 피복 고정용 돌출부(134, 135)에 수지(125)로 고정되어 있다.
이러한 광 디바이스(130)에서도, 소망의 기계적 강도를 확보하면서, 각 광 검출기(111)의 기밀 봉지를 충분히 실행할 수 있다. 또한, 이 구성에서는, 패키지(131)의 부품이 2개로 되기 때문에, 비용적으로 유리해진다.
도 22는 본 발명에 따른 광 디바이스의 실시예 9를 나타내는 수직 방향 단면도이며, 도 23은 도 22의 XXⅢ-XXⅢ선 단면도이다. 본 실시예도 광 검출기(111)를 기밀 봉지하기 위한 구조만이 실시예 7과 다르다. 도면 중, 실시예 7과 동일 또는 동등한 부재 등에는 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략한다.
동 도면에서, 본 실시예의 광 디바이스(140)는 패키지(141)와, 이 패키지(141)의 양단부에 설치되고, 광 파이버 테이프 심선(103)에 고정된 1쌍의 슬리브(142)를 갖고 있다. 패키지(141)는, 기판 수납용 오목부(120)를 갖는 하부 패키지(143)와, 이 하부 패키지(143)의 상부에 마련된 상부 패키지(144)로 구성되어 있다.
슬리브(142)는 하부 패키지(143) 및 상부 패키지(144)에 땜납(124)으로 고정되어 있다. 또한, 슬리브(142)는 고정용 관통 구멍(145)을 갖고, 이 고정용 관통구멍(145)에는, 광 파이버 테이프 심선(103)이 관통되어 있다. 그리고, 광 파이버 테이프 심선(103)의 피복(104)으로부터 노출된 각 나 파이버(105)가, 고정용 관통 구멍(145)에서 슬리브(142)에 땜납(124)으로 고정되고, 광 파이버 테이프 심선(103)의 피복(104)이, 고정용 관통 구멍(145)에 있어서 슬리브(142)에 수지(125)로 고정되어 있다.
이러한 패키지(141) 및 슬리브(142)에 의해 각 광 검출기(111)의 기밀 봉지 처리를 하는 경우는, 우선 슬리브(142)의 고정용 관통 구멍(145)에 광 파이버 테이프 심선(132)을 관통시킨다. 그리고, 나 파이버(105)와 슬리브(142)를 땜납(124)으로 고정하고, 계속해서, 피복(104)과 슬리브(142)를 수지(125)로 접착 고정한다. 그 후, 슬리브(142)와 하부 패키지(143)를 땜납(124)으로 고정하고, 또한, 슬리브(142)와 상부 패키지(144)를 땜납(124)으로 고정한다. 또, 슬리브(142)와 패키지(141)의 고정은 수지로 행하여도 좋다.
이러한 광 디바이스(140)에서도, 소망의 기계적 강도를 확보하면서, 각 광 검출기(111)의 기밀 봉지를 충분히 실행할 수 있다. 또한, 본 구성에서는, 설치 보조 부재로서의 슬리브(142)를 이용하여, 강도적으로 취약한 나 파이버(105)를 먼저 처리해 버리기 때문에, 후속 공정에서의 나 파이버(105)의 취급이 간단해진다.
또, 상기 실시예에서는, 패키지의 재질로서, 나 파이버(105)와 다른 열팽창 계수를 갖는 금속 등의 재질을 이용했지만, 나 파이버(105)와 동등한 열팽창 계수를 갖는 재질(석영 유리 등)을 이용하여도 좋다. 이 경우에는, 나 파이버(105)와 패키지를 땜납 고정할 때의 열에 의해 광 파이버 테이프 심선(103)에 가해지는 장력을 용이하게 억제할 수 있다.
또한, 상기 실시예는, 다심 광 파이버 테이프 심선의 나 파이버를 전송하는 광 신호의 광 강도 등을 모니터링하는 것이지만, 본 발명은 단 심광 파이버 심선에도 적용할 수 있는 것은 물론이다.
다음에, 본 발명에 따른 광 디바이스의 실시예 10을 도 24∼도 28에 의해 설명한다. 도 24는 본 실시예의 광 디바이스의 평면도이며, 도 25는 도 24의 XXV-XXV선 단면도이고, 도 26은 그 광 디바이스의 정면도이며, 도 27은 도 25의 XXⅦ-XXⅦ선 단면도이다.
도 24 내지 도 27에서, 본 실시예의 광 디바이스(201)는, 실리콘이나 석영 유리 등으로 형성된 기판(202)을 갖고, 이 기판(202)의 상면부에는, 다심 광 파이버 테이프 심선(203)의 중간 부분의 피복(204)을 제거하여 노출된 복수개의 나 파이버(205)가 고정되어 있다. 기판(202)의 양단부에는, 광 파이버 테이프 심선(203)의 피복(204)을 탑재하기 위한 단부(206)가 형성되어 있다. 기판(202)에서의 각 단부(206)의 사이에는, 각 나 파이버(205)를 정렬 상태에 위치 결정하기 위한 복수의 V홈(207)이 형성되어 있다.
기판(202)의 양단측에는, 광 파이버 테이프 심선(203)의 피복(204) 및 각 나 파이버(205)를 보호하기 위한 덮개부(208)가 각각 마련되어 있다. 이 덮개부(208)는 기판(202)과 동일한 재질로 형성되어 있다. 덮개부(208)는, 기판(202)의 단부(206)에 대응하는 위치에 형성된 피복 수납용 오목부(209)와, 기판(202)의 각 V홈(207)에 대응하는 위치에 형성된 나 파이버 수납용 오목부(210)를 갖고 있다.
이러한 기판(202)과 덮개부(208)로 이루어지는 파이버 고정 부재(211)를 조립할 때는, 광 파이버 테이프 심선(203)의 피복(204)을 기판(202)의 단부(206)에 배치하고, 피복(204)으로부터 노출된 각 나 파이버(205)를 V홈(207)에 배치한다. 그 상태에서, 두 개의 덮개부(208)를 기판(202)의 상면에 설치하고, 접착제 등으로 고정한다. 그리고, 파이버 고정 부재(211)와 피복(204) 및 각 나 파이버(205) 사이의 극간에 접착제나 접착 수지 등을 충전하여, 피복(204) 및 각 나 파이버(205)를 파이버 고정 부재(211)에 고정한다.
그 후, 기판(202)의 측면과 덮개부(208)의 측면을 연삭 가공(기계 가공)하여 한 면으로 되도록 한다. 또한, 필요에 따라, 기판(202)의 하면 및 덮개부(208)의 상면의 연삭 가공을 한다. 이에 따라, 파이버 고정 부재(211)의 상하 방향 및 좌우 방향(나 파이버(205)의 배열 방향)의 치수를 항상 일정하게 할 수 있다.
나 파이버(205)는, 도 28에 도시하는 바와 같이, 코어(205a)와 클래드(205b)로 이루어져 있다. 그리고, 기판(202) 상에 고정된 나 파이버(205)는, 각 덮개부(208)간의 부위에서 클래드(205b)의 상측 부분이 나 파이버(205)의 축심 방향으로 평탄하게 깎인 클래드 제거부(212)를 갖고 있다.
또한, 기판(202)에서의 각 덮개부(208)간의 부위에는, 나 파이버(205)의 배열 방향으로 연장하는 횡단홈(213)이 마련되어 있다. 이 횡단홈(213)은, 각 나 파이버(205)의 클래드 제거부(212)를 분단하도록 나 파이버(205)의 축선에 대하여 비스듬히 형성되어 있다. 횡단홈(213) 내에는, 나 파이버(205)의 코어(205a)를 전송하는 신호광의 일부를 소정의 반사율로 경사 윗쪽으로 반사시키는 광학 부재(214)가 삽입되어 있다. 이 광학 부재(214)는, 횡단홈(213)에 대응하여 나 파이버(205)의 축선(기판(202)의 상면)에 대하여 비스듬히 배치되어 있다.
기판(202)의 상부에서의 각 나 파이버(205)의 클래드 제거부(212)가 형성된 부위에는, 나 파이버(205)의 배열 방향으로 연장하는 지지 부재(215)가 마련되어 있다. 이 지지 부재(215)에서의 광학 부재(214)의 반사면과 대향하는 면(지지면)(215a)은 기판(202)의 상면에 대하여 경사져 있다. 이 지지면(215a)에는, 광학 부재(214)에서 반사된 광을 수광하여 전기 신호로 변환하는 광 검출기(216)가 고정되어 있다. 이 광 검출기(216)는 나 파이버(205)의 개수와 같은 수만큼 갖고 있다.
여기서, 각 광 검출기(216)는 각 나 파이버(205)의 상부에 마련되어 있지만, 상기한 바와 같이 각 나 파이버(205)의 상측 클래드 부분은 깎여 있기 때문에, 나 파이버(205)의 상측 클래드 부분을 깎지 않는 경우에 비해, 그 만큼 광학 부재(214)의 광 반사점과 광 검출기(216)의 거리가 짧아진다. 이에 따라, 인접하는 광 검출기(216) 사이에서의 누화를 효과적으로 억제할 수 있다.
각 광 검출기(216)는, 예컨대 지지 부재(215)의 상면에 마련된 복수의 배선 패턴 및 와이어(도시하지 않음)를 거쳐서 복수개 리드 프레임(217)과 전기적으로 접속되어 있다. 이들 리드 프레임(217)은 기판(202)의 양쪽으로 연장되어 있다. 또, 각 도면에서는, 리드 프레임(217)은 똑바로 연장되어 있지만, 최종적인 제품으로서는, 리드 프레임(217)은 기판(202)의 상면에 대하여 수직인 방향으로 구부러진 상태로 된다.
횡단홈(213) 내에는, 나 파이버(205)의 코어(205a)에 대하여 굴절률을 맞추기 위한 굴절률 정합용 수지(218)가 충전되고, 이 굴절률 정합용 수지(218)의 경화에 의해 광학 부재(214)가 기판(202)에 고정되어 있다. 또한, 광학 부재(214)와 지지 부재(215) 사이의 부위를 포함하는 기판(202)의 상부에는, 굴절률 정합용 수지(218)와 동등한 굴절률을 갖는 굴절률 정합용 수지(219)가 광학 부재(214)를 덮도록 충전되어 있다. 이에 따라, 나 파이버(205)와 광학 부재(214) 사이, 광학 부재(214)와 각 광 검출기(216) 사이에서는 굴절률의 불연속면이 발생하지 않기 때문에, 광의 반사·산란 등의 불량의 발생이 방지된다. 또, 굴절률 정합용 수지로서는, 실리콘 수지 등이 사용된다.
이 때, 굴절률 정합용 수지(218)로서는, 횡단홈(213)의 측면과 광학 부재(214) 사이가 좁은 극간에 충분히 유입하여 충전시켜야 하기 때문에, 점성이 낮은 수지를 사용한다. 구체적으로는, 실온(15∼35℃)에서 50Pa·s 이하의 점도를 갖는 수지가 바람직하고, 실온에서 20Pa·s 이하의 점도를 갖는 수지가 더 바람직하다. 또한, 굴절률 정합용 수지(219)로서는, 광학 부재(214)와 각 광 검출기(216) 사이에 도포된 후 거의 흐르지 않고 고이도록, 점성이 높은 틱소트로피성을 갖는 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 실온에서의 틱소트로피성이 1.1 이상인 수지가 특히 바람직하다.
이상과 같은 광 디바이스(201)에서, 도 28의 A 방향으로 나 파이버의 코어부(205a) 중을 전송되어 온 신호광은, 횡단홈(213) 내의 굴절률 정합용 수지(218) 및 광학 부재(214)를 투과하고, 또한 나 파이버의 코어부(205a)에 입사되어 전송된다.이 때, 신호광의 일부는 광학 부재(214)에서 반사하여, 기판(202)의 상면에 대하여 경사 위쪽으로 향한다. 그리고, 그 반사광은, 굴절률 정합용 수지(219)를 거쳐서 광 검출기(216)에 도달하고, 이 광 검출기(216)에서 반사광의 광 강도가 검출된다. 이 광 강도는 전기 신호로 변환되어, 배선 패턴, 와이어(도시하지 않음) 및 리드 프레임(217)을 거쳐 외부기기(도시하지 않음)에 전송된다.
또, 광 디바이스(201)는 각 광 검출기(216)를 포함하는 부위를 수지 봉지한 봉지부(220)를 갖고 있다. 이 봉지부(220)는 각 광 검출기(216), 광학 부재(214), 굴절률 정합용 수지(218, 219)를 포함하고 기판(202) 및 덮개부(208)의 주위를 수지로 덮도록 형성되어 있다. 그리고, 광 파이버 테이프 심선(203)은 기판(202)의 양측에서 봉지부(220)로부터 노출된 상태로 연장되어 나와 있다. 또, 이 때의 수지로서는, 실리콘 수지 등이 사용된다.
또한, 봉지부(220)는, 양산성의 관점에서, 바람직하게는 금형 성형(예컨대 트랜스퍼 성형)에 의해 형성되어 있다. 그 때문에, 봉지부(220)는, 금형이 접촉하는 부분인 기판(202)의 양단부 및 덮개부(208)의 외측단부를 제외하고, 기판(202)의 양측면 및 하면과 덮개부(208)의 양측면 및 상면을 수지로 덮도록 형성되어 있다.
여기서, 광 파이버 테이프 심선(203)의 피복(204) 및 각 나 파이버(205)는 덮개부(208)로 덮여 있기 때문에, 금형 성형에 의해 봉지부(220)를 형성할 때에, 내열 온도가 낮은 피복(204)이 고온 상태의 금형의 열을 직접 받는 경우는 없고, 또한 각 나 파이버(205)에 쓸데없는 힘이 걸리는 경우도 없다. 따라서, 광 파이버테이프 심선(203)에 손상을 부여하는 일없이, 용이하게 봉지부(220)를 형성할 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 기판(202)에 대하여 덮개부(208)를 부착한 후에 연삭 가공에 의해 기판(202)의 양측면과 덮개부(208)의 양측면을 합치기 때문에, 금형 성형에 의해 봉지부(220)를 형성할 때에, 기판(202)과 덮개부(208)의 조립 오차가 원인으로 발생하는 수지 누설을 방지할 수도 있다.
이러한 봉지부(220)를 마련하는 것에 의해, 각 광 검출기(216)는 외부 환경으로부터 충분히 보호되는 것으로 된다. 이 때문에, 습도에 의해 광 검출기(216)의 광학 특성이 열화하는 경우는 거의 없다. 또한, 이러한 수지 봉지 구조에 있어서는, 수지중에 수분이 들어가는 일이 있지만, 봉지부(220)는 기판(202) 및 덮개부(208)의 주위를 덮도록 구성되어 있기 때문에, 그 만큼 봉지부(220)의 외면으로부터 광 검출기(216)까지의 거리가 길어져, 수지중에 들어간 수분이 광 검출기(216)에 도달하기 전에 수분의 흐름이 멈추게 된다. 이 때문에, 광 검출기(216)에 수분이 생겨 광 검출기(216)의 광학 특성이 열화하는 경우도 거의 없다. 이에 따라, 광 검출기(216)의 장기적인 동작 안정성이 확보되기 때문에, 광학 부재(214)에서의 반사광의 광 강도를 정확히 모니터링하는 것이 가능해진다. 따라서, 광 디바이스의 신뢰성이 향상한다.
또한, 그와 같은 광 검출기(216)뿐만 아니라, 기판(202)이나 덮개부(208), 광학 부재(214), 기판(202)의 양측으로부터 연장되는 리드 프레임(217)의 일부, 전기 접속을 위한 와이어(도시하지 않음) 등도 봉지부(220)에 의해 덮여, 외부 환경으로부터 보호된다. 따라서, 신뢰성, 안정성, 강도성의 면에서 유리해진다.
일반적으로는, 봉지부(220)는 광 검출기를 포함하고 기판의 주위를 덮도록 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우에는, 광 검출기뿐만 아니라, 기판이나, 기판 상에 고정된 나 파이버 및 광학 부재 등도 외부 환경으로부터 보호된다. 따라서, 광 디바이스의 신뢰성이 더 향상된다.
또한, 수지 봉지 구조로 했기 때문에, 예컨대 땜납에 의한 용접밀봉(hermetic seal)에 비해 저비용으로 된다.
또한, 광 파이버 심선은, 기판의 적어도 한쪽에서 봉지부로부터 노출된 상태로 연장되어 나와 있는 것이 바람직하다. 이에 따라, 기판의 적어도 한쪽에서는, 광 파이버 심선을 광 커넥터 등에 위치 결정 고정할 필요가 없기 때문에, 광 검출기 등의 봉지 구조가 간소화되고, 또한, 광 검출기 등의 봉지를 용이하게 실행할 수 있다.
본 발명에 따른 광 디바이스의 실시예 11을 도 29 및 도 30에 의해 설명한다. 도면 중, 실시예 10과 동일 또는 동등한 부재에는 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략한다.
도 29는 본 실시예의 광 디바이스의 수직 방향 단면도이며, 도 30은 그 광 디바이스의 정면도이다. 이들 도면에서, 광 디바이스(230)는, 기판(202)의 양측에 배치된 2개의 보조 부재(231)를 갖고 있다. 각 보조 부재(231)는 관통 구멍(232)을 갖고, 이 관통 구멍(232)에는, 광 파이버 테이프 심선(203)이 관통되어 있다. 그리고, 그 상태로, 보조 부재(231)와 광 파이버 테이프 심선(203) 사이의 극간에 접착제나 접착 수지 등이 충전되고, 광 파이버 테이프 심선(203)이 보조 부재(231)에 유지·고정되어 있다. 이와 같이 보조 부재(231)에 의해 광 파이버 테이프 심선(203)을 보호하기 때문에, 실시예 10에서의 덮개부(208)를 반드시 마련할 필요는 없다.
또한, 광 디바이스(230)는 봉지부(233)를 갖고, 이 봉지부(233)는 각 광 검출기(216), 광학 부재(214), 굴절률 정합용 수지(218, 219)를 포함하고, 기판(202) 및 보조 부재(231)의 주위를 수지로 덮도록 형성되어 있다. 구체적으로는, 봉지부(233)는, 금형이 접촉하는 부위인 보조 부재(231)의 일부를 제외하고, 기판(202)의 전체와 보조 부재(231)의 양측면 및 상하면을 덮고 있다.
이상과 같이 본 실시예에서는, 광 파이버 테이프 심선(203)을 관통 상태로 유지하는 보조 부재(231)를 마련했기 때문에, 실시예 10과 마찬가지로, 금형 성형에 의해 용이하게 봉지부(233)를 형성할 수 있다. 또한, 기판(202)의 상부에 덮개부(208)를 마련한 경우에 필요한 면맞춤을 위한 기계 가공을 생략할 수 있다.
일반적으로는, 기판의 적어도 한쪽에, 광 파이버 심선을 관통시키도록 유지하는 보조 부재를 배치하고, 봉지부를, 광 검출기를 포함하여 기판 및 보조 부재의 주위를 덮도록 형성하는 것이 바람직하다. 이 경우에는, 광 검출기뿐만 아니라, 기판이나, 기판 상에 고정된 나 파이버 및 광학 부재 등도 외부 환경으로부터 보호할 수 있다. 또한, 예컨대 금형 성형에 의해 봉지부를 형성하는 경우, 광 파이버 심선은 보조 부재에 의해 열 등으로부터 보호되기 때문에, 광 파이버 심선을 손상시키는 일없이 용이하게 봉지부를 형성할 수 있다.
본 발명에 따른 광 디바이스의 실시예 12를 도 31 및 도 32에 의해 설명한다. 도면 중, 실시예 10 및 11과 동일 또는 동등한 부재에는 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략한다.
도 31은 본 실시예의 광 디바이스의 수직 방향 단면도이다. 동 도면에서, 광 디바이스(240)는, 기판(202)의 한쪽에 배치된 보조 부재(231)와, 기판(202)의 다른 쪽에 배치된 MT 커넥터 페럴(접속 부재)(241)을 갖고 있다.
MT 커넥터 페럴(241)은, 도 32에 도시하는 바와 같이, 접속시에 가이드 핀(도시하지 않음)이 삽입되는 1쌍의 가이드 구멍(242)과, 광 파이버 테이프 심선(203)의 일단부의 피복(204)을 제거하여 노출된 각 나 파이버(205)가 정렬 상태로 삽입되는 복수의 파이버 구멍(243)을 갖고 있다.
이러한 MT 커넥터 페럴(241)은, 그 전단면이 기판(202)의 외측으로 되도록 배치되어 있다. 그리고, 광 파이버 테이프 심선(203)의 일단부의 각 나 파이버(205)를 MT 커넥터 페럴(241)의 후단면측에서 각 파이버 구멍(243)에 삽입하여, 접착제 등에 의해 각 나 파이버(205)를 MT 커넥터 페럴(241)에 고정하고 있다.
또한, 광 디바이스(240)는 봉지부(244)를 갖고, 이 봉지부(244)는 각 광 검출기(216), 광학 부재(214), 굴절률 정합용 수지(218, 219)를 포함하고, 기판(202)이나 덮개부(208), 보조 부재(231) 및 커넥터 페럴(241)의 주위를 수지로 덮도록 형성되어 있다.
구체적으로는, 봉지부(244)는, 금형이 접촉하는 부위인 보조 부재(231) 및 커넥터 페럴(241)의 일부를 제외하고, 기판(202) 및 덮개부(208)의 전체와 보조 부재(231) 및 커넥터 페럴(241)의 양측면 및 상하면을 덮고 있다. 그 결과, 광 파이버 테이프 심선(203)은, 기판(202)의 한쪽에서 봉지부(244)로부터 노출된 상태로 연장되어 나간 구성으로 된다.
이상과 같이 본 실시예에서는, 광 파이버 테이프 심선(203)의 단부를 정렬 상태로 유지한 MT 커넥터 페럴(241)을 마련했기 때문에, 이 커넥터 페럴(241)을 거쳐, 광 파이버 테이프 심선(203)을 다른 광 파이버 부품에 용이하게 접속할 수 있다. 따라서, 광 디바이스의 취급성이 향상된다.
본 발명에 따른 광 디바이스의 실시예 13을 도 33에 의해 설명한다. 도면 중, 실시예 10 및 11과 동일 또는 동등한 부재에는 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략한다.
도 33에서, 본 실시예의 광 디바이스(250)는, 실시예 12에서의 MT 커넥터 페럴(241) 대신에, 파이버 어레이(251)를 갖고 있다. 이 파이버 어레이(251)는, 광 파이버 테이프 심선(203)의 일단부의 피복(204)을 제거하여 노출된 각 나 파이버(205)를 유지하는 것이다. 파이버 어레이(251)는, 상면에 복수의 V홈(도시하지 않음)이 마련된 기부(252)와, 이 기부(252)의 각 V홈에 배열된 복수개의 나 파이버(205)를 덮는 덮개부(253)로 이루어져 있다. 이러한 파이버 어레이(251)를 마련하는 것에 의해, 광 파이버 테이프 심선(203)과 PLC 부품의 접속을 용이하게 실행할 수 있다.
일반적으로는, 기판의 한쪽에 광 파이버 심선의 단부를 유지하는 접속 부재를 배치하고, 봉지부를, 광 검출기를 포함하여 기판 및 접속 부재의 주위를 덮도록 형성하는 것이 바람직하다. 이 경우에는, 광 검출기뿐만 아니라, 기판이나, 기판상에 고정된 나 파이버 및 광학 부재 등도 외부 환경으로부터 보호할 수 있다. 또한, 접속 부재를 마련함으로써, 광 디바이스를 다른 광 파이버 부품에 용이하게 접속 가능해지기 때문에, 광 디바이스의 취급성이 향상된다.
또한, 광 디바이스(250)는 봉지부(254)를 갖고, 이 봉지부(254)는 각 광 검출기(216), 광학 부재(214), 굴절률 정합용 수지(218, 219)를 포함하고, 기판(202)이나 덮개부(208), 보조 부재(231) 및 파이버 어레이(251)의 주위를 수지로 덮도록 형성되어 있다.
또, 상기 실시예에서는, 기판(202)의 상부에 덮개부(208)를 마련하거나, 기판(202)의 측방에 보조 부재(231), MT 커넥터 페럴(241) 및 파이버 어레이(251)를 배치하여, 봉지부를 형성하는 구성으로 했지만, 그와 같은 부재를 개재시키지 않고, 광 파이버 테이프 심선(203)을 직접 끼우는 봉지부를 형성하고, 광 파이버 테이프 심선(203)이 봉지부로부터 직접 노출된 상태로 연장되어 나가는 구조로 해도 좋다. 이 경우에는, 내열온도가 낮은 광 파이버 테이프 심선(203)의 피복(204)을 보호해야 하여, 예컨대 피복(204)보다도 내열성이 높은 수지를 코팅하는 등의 처리를 실시하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 실시예에서는, 각 광 검출기(216), 광학 부재(214), 굴절률 정합용 수지(218, 219)를 포함하여 기판(202)을 수지로 덮는 봉지부를 형성했지만, 특히 이것에 한정되지 않고, 적어도 광 검출기(216)를 수지 봉지하는 것이면 좋다.
또한, 상기 실시예에서는, 광학 부재(214)로서, 나 파이버의 코어부(205a)를 전송하는 신호광의 일부를 반사시키는 것을 사용했지만, 나 파이버의 코어부(205a)를 전송하는 신호광의 일부를 회절시키는 광학 부재를 사용할 수도 있다.
또한, 상기 실시예는, 다심 광 파이버 테이프 심선(203)의 나 파이버의 코어부(205a)를 전송하는 광 신호의 광 강도 등을 모니터링하는 것이지만, 본 발명은 기판(202)의 상면부에 단심광 파이버 심선이 고정되어 있는 광 디바이스에도 적용 가능하다.
또한, 상기한 각 실시예에서는, 기판 상에 고정된 나 파이버를 분단하도록 횡단홈을 형성하고 있지만, 그 이외의 구성으로 해도 좋다. 도 34는 도 2에 나타낸 광 디바이스의 변형예를 나타내는 수직 방향 단면도이다. 이 도면에 도시하는 바와 같이, 광학 부재(9)가 설치되는 횡단홈(8)은, 나 파이버(5) 중 적어도 코어부(5a)를 횡단하도록 형성하여, 그 아래쪽에 있는 기판(2)까지 홈이 도달하지 않는 구성으로 해도 좋다. 이것은, 도 2 이외에 나타낸 광 디바이스에 대해서도 마찬가지이다.
본 발명에 따른 광 디바이스는, 광 신호의 광 강도를 정확히 모니터링하는 것이 가능한 광 디바이스로서 이용 가능하다. 즉, 본 발명에 의하면, 광 검출기의 광 입사면이, 광 도파로에 평행하게 배치한 기판의 상면에 대하여 경사지도록 광 검출기를 배치했기 때문에, 광 검출기의 수광 편파 의존성을 저감할 수 있다. 이에 따라, 광 파이버 심선을 전송하는 광 신호의 광 강도를 정확히 모니터링하는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명에 의하면, 광학 부재에서 반사 또는 회절한 광을 소정 각도로 광 검출기의 광 입사면에 입사되도록 광로를 변경하는 광로 변경 수단을 마련했기 때문에, 광 검출기의 수광 편파 의존성을 저감할 수 있다. 이에 따라, 광 파이버 심선을 전송하는 광 신호의 광 강도를 정확히 모니터링하는 것이 가능해진다.
또한, 광 검출기를 기밀 봉지하도록 패키지를 광 파이버 심선에 고정하는 구성으로 한 경우, 습도 등에 기인하는 광 검출기의 특성 열화를 방지할 수 있다. 이에 따라, 광 검출기의 동작이 안정화하여, 광 디바이스의 신뢰성이 향상한다.
또한, 적어도 광 검출기를 수지 봉지한 봉지부를 마련하는 구성으로 한 경우, 습도 등에 기인하는 광 검출기의 특성 열화를 방지할 수 있다. 이에 따라, 광 검출기의 동작이 안정화하여, 광 디바이스의 신뢰성이 향상한다.

Claims (33)

  1. 광 파이버 심선의 일부분의 피복을 제거하여 노출된 나(裸) 파이버를 상면부에 위치 결정 고정한 기판과,
    상기 나 파이버 중 적어도 코어부를 횡단하도록 상기 나 파이버의 축선에 대하여 비스듬히 형성된 횡단홈과,
    상기 횡단홈에 삽입되고, 상기 광 파이버 심선을 전송하는 신호광의 일부를 반사 또는 회절시키는 광학 부재와,
    상기 기판의 상부에 마련되고, 상기 광학 부재에서 반사 또는 회절한 광을 검출하는 광 검출기를 구비하되,
    상기 광 검출기는, 그 광 입사면이 상기 기판의 상면에 대하여 경사지도록 배치되어 있는
    것을 특징으로 하는 광 디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판의 상부에는, 상기 광 검출기를 지지한 지지 부재가 마련되어 있고,
    상기 지지 부재의 지지면이 상기 기판의 상면에 대하여 경사져 있는
    것을 특징으로 하는 광 디바이스.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 기판의 상부에는, 상기 기판의 상면에 대하여 경사진 경사면을 갖는 부재가 마련되어 있고,
    상기 지지 부재는, 직방체 형상 또는 입방체 형상을 하고 있고, 또한, 상기 경사면에 탑재되어 있는
    것을 특징으로 하는 광 디바이스.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판의 상면부에 고정된 상기 나 파이버는, 클래드 부분이 깎인 클래드 제거부를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 광 디바이스.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 기판의 상부에는, 상기 나 파이버를 덮는 덮개부가 상기 클래드 제거부를 피하도록 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 광 디바이스.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 클래드 제거부는, 상기 광학 부재에 대하여 상기 광 검출기 측에만 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 광 디바이스.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 검출기의 수광부는, 상기 기판의 상면과 반대의 면에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 광 디바이스.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 검출기의 수광면은, 상기 광학 부재에서 반사 또는 회절하여 형성된 타원 형상의 광 스폿을 포함하는 대략 원 형상 또는 대략 타원 형상을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 광 디바이스.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 광학 부재와 상기 광 검출기 사이에는, 상기 광학 부재에서 반사 또는 회절한 광을 상기 광 검출기에 유도하기 위한 도광 부재가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 광 디바이스.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 검출기는, 상기 광학 부재에서 반사 또는 회절한 광의 상기 광입사면에 대한 입사각이 70∼110도가 되도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 광 디바이스.
  11. 광 파이버 심선의 일부분의 피복을 제거하여 노출된 나 파이버를 상면부에 위치 결정 고정한 기판과,
    상기 나 파이버 중 적어도 코어부를 횡단하도록 상기 나 파이버의 축선에 대하여 비스듬히 형성된 횡단홈과,
    상기 횡단홈에 삽입되고, 상기 광 파이버 심선을 전송하는 신호광의 일부를 반사 또는 회절시키는 광학 부재와,
    상기 기판의 상부에 마련되고, 상기 광학 부재에서 반사 또는 회절한 광을 검출하는 광 검출기와,
    상기 광학 부재에서 반사 또는 회절한 광을 소정 각도로 상기 광 검출기의 광 입사면에 입사시키도록 광로를 변경하는 광로 변경 수단을 구비하는
    것을 특징으로 하는 광 디바이스.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 광로 변경 수단은 전반사 미러인 것을 특징으로 하는 광 디바이스.
  13. 제 1 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 광 검출기를 기밀 봉지하도록 상기 광 파이버 심선에 고정된 패키지를 구비하는 것을 특징으로 하는 광 디바이스.
  14. 제 13 항에 있어서,
    복수의 상기 광 파이버 심선의 단말부의 피복을 제거하여 나 파이버를 노출시키고, 당해 나 파이버끼리 대향시켜 접속하여 상기 기판의 상면부에 위치 결정 고정한 것을 특징으로 하는 광 디바이스.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 횡단홈에는, 상기 나 파이버의 코어에 대하여 굴절률을 맞추기 위한 제 1 굴절률 정합용 수지가 충전되고,
    상기 광학 부재와 상기 광 검출기 사이에는, 상기 제 1 굴절률 정합용 수지와 동등한 굴절률을 갖는 제 2 굴절률 정합용 수지가 충전되어 있는
    것을 특징으로 하는 광 디바이스.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 2 굴절률 정합용 수지의 점도가 상기 제 1 굴절률 정합용 수지의 점도보다도 높은 것을 특징으로 하는 광 디바이스.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 굴절률 정합용 수지의 점도는 실온에서 50Pa·s 이하인 것을 특징으로 하는 광 디바이스.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 2 굴절률 정합용 수지는 틱소트로피(thixotropy)성을 갖는 수지인 것을 특징으로 하는 광 디바이스.
  19. 제 13 항에 있어서,
    상기 나 파이버의 표면에는 금속 도금이 실시되어 있고,
    상기 패키지는, 금속 또는 표면에 금속 도금을 실시한 재질로 형성되고, 상기 광 검출기를 기밀 봉지하도록 상기 나 파이버에 땜납으로 고정되어 있는
    것을 특징으로 하는 광 디바이스.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 광 파이버 심선의 상기 피복과 상기 패키지가 수지로 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 광 디바이스.
  21. 제 13 항에 있어서,
    상기 패키지는 상기 나 파이버와 동등한 열팽창 계수를 갖는 재질로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광 디바이스.
  22. 제 13 항에 있어서,
    상기 광 파이버 심선을 수지 또는 땜납으로 설치 보조 부재에 고정하고, 상기 설치 보조 부재를 수지 또는 땜납으로 상기 패키지에 고정한 것을 특징으로 하는 광 디바이스.
  23. 제 1 항 또는 제 11 항에 있어서,
    적어도 상기 광 검출기를 수지 봉지한 봉지부를 구비하는 것을 특징으로 하는 광 디바이스.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 봉지부는 상기 광 검출기를 포함하여 상기 기판 주위를 덮도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광 디바이스.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 광 파이버 심선은 상기 기판의 적어도 한쪽에서 상기 봉지부로부터 노출된 상태로 연장되어 나와 있는 것을 특징으로 하는 광 디바이스.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 기판의 양단측에는, 상기 광 파이버 심선을 보호하기 위한 덮개부가 상기 광학 부재 및 상기 광 검출기를 사이에 두도록 마련되어 있고,
    상기 봉지부는 상기 광 검출기를 포함하여 상기 기판 및 상기 덮개부 주위를덮도록 형성되어 있는
    것을 특징으로 하는 광 디바이스.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 덮개부를 상기 기판에 부착한 후에, 상기 기판의 측면과 상기 덮개부의 측면을 기계 가공하여 한 면으로 되도록 한 것을 특징으로 하는 광 디바이스.
  28. 제 25 항에 있어서,
    상기 기판의 적어도 한쪽에는, 상기 광 파이버 심선을 관통시키도록 유지하는 보조 부재가 배치되어 있고,
    상기 봉지부는 상기 광 검출기를 포함하여 상기 기판 및 상기 보조 부재의 주위를 덮도록 형성되어 있는
    것을 특징으로 하는 광 디바이스.
  29. 제 25 항에 있어서,
    상기 기판의 한쪽에는, 상기 광 파이버 심선의 단부를 유지하는 접속 부재가 배치되어 있고,
    상기 봉지부는 상기 광 검출기를 포함하여 상기 기판 및 상기 접속 부재의 주위를 덮도록 형성되어 있는
    것을 특징으로 하는 광 디바이스.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 접속 부재는 커넥터 페럴(connector ferrule)인 것을 특징으로 하는 광 디바이스.
  31. 제 29 항에 있어서,
    상기 접속 부재는 파이버 어레이인 것을 특징으로 하는 광 디바이스.
  32. 제 24 항에 있어서,
    상기 횡단홈에는, 상기 나 파이버의 코어에 대하여 굴절률을 맞추기 위한 제 1 굴절률 정합용 수지가 충전되고, 상기 광학 부재와 상기 광 검출기 사이에는, 상기 제 1 굴절률 정합용 수지와 동등한 굴절률을 갖는 제 2 굴절률 정합용 수지가 충전되어 있고,
    상기 봉지부는 상기 광 검출기와 상기 광학 부재와 상기 제 1 굴절률 정합용수지와 상기 제 2 굴절률 정합용 수지를 포함하여 상기 기판의 주위를 덮도록 형성되어 있는
    것을 특징으로 하는 광 디바이스.
  33. 기밀 봉지 특성으로서 고장률 1 Fit 이하의 신뢰성을 갖는 청구항 13에 기재된 광 디바이스를 구비하는 것을 특징으로 하는 광 해저 케이블 시스템.
KR10-2004-7017941A 2002-05-09 2003-05-09 광 디바이스 KR20040111587A (ko)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2002-00134494 2002-05-09
JP2002134494 2002-05-09
JP2002138981 2002-05-14
JPJP-P-2002-00138981 2002-05-14
JPJP-P-2002-00180303 2002-06-20
JP2002180303 2002-06-20
PCT/JP2003/005853 WO2003096095A1 (fr) 2002-05-09 2003-05-09 Dispositif optique

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20040111587A true KR20040111587A (ko) 2004-12-31

Family

ID=29424247

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2004-7017941A KR20040111587A (ko) 2002-05-09 2003-05-09 광 디바이스

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6850674B2 (ko)
EP (1) EP1533636A4 (ko)
JP (1) JPWO2003096095A1 (ko)
KR (1) KR20040111587A (ko)
CN (1) CN1653369A (ko)
CA (1) CA2484349A1 (ko)
WO (1) WO2003096095A1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180127718A (ko) * 2017-05-22 2018-11-30 엑스빔테크 주식회사 광섬유 탭 소자 배열 측정 시스템
KR20180127719A (ko) * 2017-05-22 2018-11-30 엑스빔테크 주식회사 광신호 모니터링을 위한 광섬유 탭 소자를 포함하는 광 패치코드 측정 시스템
WO2022045731A1 (ko) * 2020-08-28 2022-03-03 (주)옵토마인드 광엔진

Families Citing this family (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4166471B2 (ja) * 2001-12-28 2008-10-15 三菱電機株式会社 光モジュール
US20040021214A1 (en) * 2002-04-16 2004-02-05 Avner Badehi Electro-optic integrated circuits with connectors and methods for the production thereof
WO2003098293A1 (fr) * 2002-05-15 2003-11-27 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Module de guide d'ondes optique
WO2005045940A1 (ja) * 2003-11-11 2005-05-19 Ngk Insulators, Ltd. 光素子及び光モジュール
KR20050071967A (ko) * 2004-01-05 2005-07-08 삼성전자주식회사 양방향 광통신 모듈의 광수신기 및 그 제조방법
JP2005309008A (ja) * 2004-04-20 2005-11-04 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光受信器
CN100492079C (zh) * 2004-06-09 2009-05-27 日本电气株式会社 光波导模块
DE602004030670D1 (de) * 2004-06-25 2011-02-03 Andrea Pizzarulli Verfahren zum Zusammenbau optoelektonischer Baugruppen und optoelektronische Baugruppe
JP2006098702A (ja) 2004-09-29 2006-04-13 Ngk Insulators Ltd 光デバイス
JP4338036B2 (ja) * 2004-11-30 2009-09-30 Ｏｋｉセミコンダクタ株式会社 光モジュール
JP4796951B2 (ja) * 2006-02-03 2011-10-19 日本碍子株式会社 光デバイス
JP4796950B2 (ja) 2006-02-03 2011-10-19 日本碍子株式会社 光デバイス
KR100860676B1 (ko) 2007-01-11 2008-09-26 삼성전자주식회사 광 도파로
US7783141B2 (en) * 2007-04-04 2010-08-24 Ibiden Co., Ltd. Substrate for mounting IC chip and device for optical communication
EP2063238B1 (en) * 2007-06-08 2018-08-22 Hamamatsu Photonics K.K. Spectroscope
US7628548B2 (en) * 2007-10-01 2009-12-08 Corning Cable Systems Llc Index-matching gel for nanostructure optical fibers and mechanical splice assembly and connector using same
US7742670B2 (en) * 2007-10-01 2010-06-22 Corning Cable Systems Llc Index-matching gel for nanostructure optical fibers and mechanical splice assembly and connector using same
JP2009103878A (ja) * 2007-10-23 2009-05-14 Fuji Xerox Co Ltd 光送受信モジュール
KR101395167B1 (ko) * 2008-01-31 2014-05-16 휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘.피. 회로 보드 실장 광학 도파관용 광학 탭
JP2009251034A (ja) * 2008-04-01 2009-10-29 Shinko Electric Ind Co Ltd 光導波路の製造方法、光導波路及び光送受信装置
JP2009251033A (ja) * 2008-04-01 2009-10-29 Shinko Electric Ind Co Ltd 光導波路の製造方法、光導波路及び光送受信装置
JP4856673B2 (ja) * 2008-05-15 2012-01-18 日立電線株式会社 通信光検知器
JP5135192B2 (ja) * 2008-12-11 2013-01-30 日本オクラロ株式会社 光受信モジュール及び光受信モジュールの製造方法
JP5265025B2 (ja) * 2010-01-06 2013-08-14 株式会社フジクラ 光結合構造および光送受信モジュール
CN103430068A (zh) * 2010-12-21 2013-12-04 Fci公司 光学信号发送设备的光学耦合单元,光学信号发送设备及光学收发器
KR101256000B1 (ko) * 2011-04-13 2013-04-18 엘지이노텍 주식회사 광 모듈용 인터포저 및 이를 이용한 광모듈, 인터포저의 제조방법
EP2704220B1 (en) * 2011-04-26 2018-03-07 Sanyu Rec Co., Ltd. Method and apparatus for manufacturing optical device
US9164247B2 (en) * 2011-07-28 2015-10-20 Source Photonics, Inc. Apparatuses for reducing the sensitivity of an optical signal to polarization and methods of making and using the same
US8757897B2 (en) * 2012-01-10 2014-06-24 Invensas Corporation Optical interposer
US9323010B2 (en) 2012-01-10 2016-04-26 Invensas Corporation Structures formed using monocrystalline silicon and/or other materials for optical and other applications
JP5842714B2 (ja) * 2012-03-30 2016-01-13 富士通株式会社 光導波路デバイス、および、光導波路デバイスの製造方法
DE102012025565B4 (de) * 2012-12-20 2015-03-26 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Optisches Kopplungssystem mit einem optischen Koppler und einem lichtdurchlässigen äußeren Medium sowie Herstellung und Verwendung eines solchen Systems
DE102013011581B4 (de) * 2013-07-04 2015-05-21 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Anordnung aus einem Substrat mit mindestens einem optischen Wellenleiter und einer optischen Koppelstelle und aus einem optoelektronischen Bauelement und Verfahren zur Herstellung einer solchen Anordnung
JP6502362B2 (ja) 2013-09-16 2019-04-17 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 光通信アセンブリ
TWI604240B (zh) * 2014-10-16 2017-11-01 鴻騰精密科技股份有限公司 光電轉換裝置
US10091852B2 (en) * 2014-10-24 2018-10-02 Phoseon Technology, Inc. Lighting system and methods for reducing noise at light sensing device
JP6561491B2 (ja) * 2015-02-23 2019-08-21 富士通株式会社 テープファイバの接続構造、及び、製造方法
JP6518113B2 (ja) * 2015-04-10 2019-05-22 ヒロセ電機株式会社 光電気変換コネクタ及びその製造方法
CN104880801B (zh) * 2015-06-15 2017-06-27 邱兰 分光器
US10025044B1 (en) * 2017-01-17 2018-07-17 International Business Machines Corporation Optical structure
JP2018146681A (ja) * 2017-03-02 2018-09-20 住友電気工業株式会社 光学装置、スタブデバイス
GB2563929A (en) * 2017-06-30 2019-01-02 Oclaro Tech Ltd Spatial filter
CN110661567B (zh) * 2018-06-29 2023-03-31 珠海保税区光联通讯技术有限公司 光单向抽头监测器件
US11693197B2 (en) 2021-06-25 2023-07-04 Google Llc Fixture and method for attaching fibers to V-grooves of photonic integrated circuit

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0215203A (ja) 1988-07-04 1990-01-18 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光ファイバ型光分波器
US5071213A (en) * 1990-10-31 1991-12-10 The Boeing Company Optical coupler and method of making optical coupler
JPH04330788A (ja) * 1991-03-27 1992-11-18 Sharp Corp 並列光信号伝送装置
JPH05100130A (ja) * 1991-10-07 1993-04-23 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 受光素子と光導波路との光結合構造
JP3208996B2 (ja) 1994-05-20 2001-09-17 安藤電気株式会社 偏光依存性の少ない受光方法および受光モジュール
US5987202A (en) * 1995-01-18 1999-11-16 Robert Bosch Gmbh Arrangement for converting optical signals into electrical signals and method of producing the arrangement
JP2001066473A (ja) 1995-08-03 2001-03-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光デバイスおよびその製造方法
CN1125358C (zh) 1995-08-03 2003-10-22 松下电器产业株式会社 光学装置及光纤组件
JPH09186348A (ja) * 1995-12-29 1997-07-15 Furukawa Electric Co Ltd:The 半導体モジュール
JPH09230177A (ja) * 1996-02-20 1997-09-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光分岐モジュールと波長カプラ並びにプリズムの製造方法
JPH10173207A (ja) * 1996-10-11 1998-06-26 Sharp Corp 光送受信モジュール
US5832156A (en) * 1996-10-31 1998-11-03 Lucent Technologies Inc. Article comprising an optical waveguide tap
JPH10213723A (ja) 1997-01-31 1998-08-11 Kyocera Corp 光半導体モジュール及びその製造方法
JPH10268158A (ja) * 1997-03-27 1998-10-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光分波器および光結合部品
JP2943760B2 (ja) * 1997-04-18 1999-08-30 日本電気株式会社 光ファイバ導入部の気密封止方法及び気密封止構造
JP3566842B2 (ja) * 1997-11-07 2004-09-15 松下電器産業株式会社 半導体受光装置、半導体受光装置の製造方法、双方向光半導体装置及び光伝送システム
JP4069343B2 (ja) 1998-12-02 2008-04-02 住友電気工業株式会社 光ファイバアレイおよびその製造方法
JP2000241642A (ja) * 1999-02-17 2000-09-08 Sumitomo Electric Ind Ltd 光送受信モジュール
JP2000347050A (ja) * 1999-06-03 2000-12-15 Nhk Spring Co Ltd 光送受信モジュール
JP4582489B2 (ja) 2000-01-21 2010-11-17 住友電気工業株式会社 発光装置
JP2001264589A (ja) 2000-03-14 2001-09-26 Hitachi Ltd レセプタクル型光素子アレイモジュール
JP3990090B2 (ja) * 2000-03-31 2007-10-10 日本オプネクスト株式会社 光電子装置およびその製造方法
US6481059B2 (en) 2000-12-08 2002-11-19 Russell Morris Hat fasteners for eye glasses
US7149375B2 (en) * 2002-01-15 2006-12-12 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optical waveguide module

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180127718A (ko) * 2017-05-22 2018-11-30 엑스빔테크 주식회사 광섬유 탭 소자 배열 측정 시스템
KR20180127719A (ko) * 2017-05-22 2018-11-30 엑스빔테크 주식회사 광신호 모니터링을 위한 광섬유 탭 소자를 포함하는 광 패치코드 측정 시스템
WO2022045731A1 (ko) * 2020-08-28 2022-03-03 (주)옵토마인드 광엔진

Also Published As

Publication number Publication date
CN1653369A (zh) 2005-08-10
CA2484349A1 (en) 2003-11-20
US20040067025A1 (en) 2004-04-08
JPWO2003096095A1 (ja) 2005-09-15
US6850674B2 (en) 2005-02-01
EP1533636A1 (en) 2005-05-25
WO2003096095A1 (fr) 2003-11-20
EP1533636A4 (en) 2005-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20040111587A (ko) 광 디바이스
JP6791910B2 (ja) 一体型光学素子を有する密閉型光ファイバ位置合わせ組立体
JP3990090B2 (ja) 光電子装置およびその製造方法
US5737467A (en) Resin molded optical assembly
US5719979A (en) Optical semiconductor module and method for manufacturing the same
US6181854B1 (en) Optical module packaged with molded resin
KR100225026B1 (ko) 광파이버어레이
US6850658B2 (en) Apparatus for coupling an optoelectronic device to a fiber optic cable and a microelectronic device, a system including the apparatus, and a method of forming the same
JP3861816B2 (ja) 光送受信モジュール及びその製造方法
KR20000016280A (ko) 광전 장치 리셉터클 및 그 제조 방법_
US7625133B2 (en) Method of assembling optoelectronic devices and an optoelectronic device assembled according to this method
KR101498839B1 (ko) 커넥터 부착 케이블 및 커넥터 부착 케이블의 제조방법
US6960031B2 (en) Apparatus and method of packaging two dimensional photonic array devices
JP2010237641A (ja) 光モジュールおよびモジュール付きケーブル
JP3822080B2 (ja) レセプタクル型光モジュール及びその生産方法
EP0010352A1 (en) Opto-electrical semiconductor device
JP4699155B2 (ja) 光モジュール
US20100289160A1 (en) Lens support and wirebond protector
US6715936B2 (en) Photonic component package and method of packaging
KR100341216B1 (ko) 몰드 하우징과 실리콘 광학벤치로 구성된 광부모듈 및 그 제조방법
JP2001033665A (ja) 光モジュール
US6969205B2 (en) Optical fiber pigtail assembly
JPH11287930A (ja) レセプタクル型光モジュールの構造
Mori et al. Plastic optical module having a pre-insert molded SC ferrule and a laser diode with mode-field converter
JP5250681B2 (ja) コネクタ付きケーブル及びコネクタ付きケーブルの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid