(57)【要約】【課題】電気的クロストークの抑制された光導波路デバイス、及び、この光導波路デバイスを用いた光伝送装置を提供する。【解決手段】一端面２２Ｃの導波路コア２５よりもわずかに下側（入出射面２２Ｂ側）からミラー面２４を含んで上面２２Ａ側にかけて、及び、上面２２Ａの一端面２２Ｃ側は、導電性膜２７で覆われている。一端面２２Ｃの入出射面２２Ｂ側には、導電性膜２７の形成されていない非導電性領域２８が構成されている。ミラー面２４と非導電性領域２８とで、一端面２２Ｃが構成されている。【選択図】図１
2010008482.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を導く導波路コアと、
前記導波路コアを包囲するクラッド部と、
前記クラッド部及び前記導波路コアの端面に構成され、前記導波路コアを通過する光の光路を変換させるミラー面と、
前記ミラー面を覆うように形成された導電性膜と、
前記ミラー面により光路が変換され前記導波路コアを通過する光が、入射または出射されるクラッド部の入出射面と、
前記端面の前記入出射面側に構成され、前記導電性膜の形成されない非導電性領域と、
を備えた、光導波路デバイス。
【請求項２】
前記端面は面一形状とされていること、を特徴とする請求項１に記載の光導波路デバイス。
【請求項３】
前記端面は、前記導波路コアよりも前記入出射面側が、この入出射面に対向配置されている第１面側よりも、前記入出射面との間の角度が大きいこと、を特徴とする請求項１に記載の光導波路デバイス。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の光導波路デバイスを用いた光伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光を導波光として導く光導波路デバイス、及び、これを用いた光伝送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の高性能化に伴い、従来の電気配線ではデータ伝送速度やノイズ低減への対応が困難になってきており、機器装置間、機器装置内のボード間、チップ間において光配線を行なうことが注目されている。この光配線を実現させるために高速性や量産性に優れた面型発光素子、特にＶＣＳＥＬ素子がインターコネクション用途や光通信用用途に使われる。そして、このような発光素子を光導波路デバイスと組み合わせてパッケージ化することが行われる。このような光導波路デバイスでは、導波路中で光路を変換するために、ミラー面が構成され、このミラー面を導電性膜で覆うことが行われることがある。このように導電性膜が形成されると、電気的なクロストークやノイズを抑制する必要性が大きくなる。
【０００３】
電気的なクロストークを抑制するために、例えば、特許文献１、２では、素子間の距離が大きくなるように光伝送路ピッチを広げている。また、特許文献３では、素子間に仕切を配置して電気的クロストークを抑制している。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２３２９４４公報
【０００５】
【特許文献２】特開２００３−２３２９６７公報
【０００６】
【特許文献３】特開２００１−３５６２２８公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、電気的ノイズ及びクロストークの抑制された光導波路デバイス、及び、この光導波路デバイスを用いた光伝送装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様の光導波路デバイスは、光を導く導波路コアと、前記導波路コアを包囲するクラッド部と、前記クラッド部及び前記導波路コアの端面に構成され、前記導波路コアを通過する光の光路を変換させるミラー面と、前記ミラー面を覆うように形成された導電性膜と、前記ミラー面により光路が変換され前記導波路コアを通過する光が、入射または出射されるクラッド部の入出射面と、前記端面の前記入出射面側に構成され、前記導電性膜の形成されない非導電性領域と、を備えている。
【０００９】
本発明の光導波路デバイスは、クラッド部及び前記導波路コアの端面にミラー面が構成されており、このミラー面で導波路コアへ入射された光、または導波路コアから出射される光の光路を変換させる。そして、このミラー面は、導電性膜で覆われている。一方、クラッド部の入出射面側には、導電性膜の形成されない非導電性領域が構成されている。
【００１０】
本発明によれば、クラッド部の端面のうちのミラー面が導電性膜で覆われており、入出射面に近い領域である非導電性領域には、導電性膜が形成されていないので、導波路コアを通過する光が入射または出射される位置の近傍に配置される光素子の電極やワイヤーボンドなどの導線などと導電性膜との間の距離が長くなり、電気的クロストークやノイズを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、光素子近傍の光路が変換される部分が導電性であることに起因する電気的ノイズ及びクロストークを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。
【００１３】
図１及び図２には、本実施形態に係る光導波路デバイス、光伝送装置の概略構成図が示されている。光伝送装置１０は、光導波路デバイス２０、発光素子３０、受光素子４０及び、基板５０を備えている。
【００１４】
光導波路デバイス２０は、長方形板状のクラッド部２２及び導波路コア２５を備えている。クラッド部２２は、透明樹脂などで構成することができる。導波路コア２５は、クラッド部２２の内部にクラッド部２２の長手方向に沿って２本配置されている。導波路コア２５は、クラッド部２２よりも屈折率の高い材料で構成されている。
【００１５】
なお、本実施形態では、クラッド部を長方形板状とした例で説明しているが、クラッド部は他の形状とすることもできる。
【００１６】
長方形板状のクラッド部２２は、厚み方向に互いに向き合う上面２２Ａ、入出射面２２Ｂ、導波路コア２５を含んだ長手方向の一方に互いに向き合う一端面２２Ｃ、他端面２２Ｄ、及び、長手方向に配置された側面２２Ｅ、２２Ｆ、を備えている。一端面２２Ｃは、入出射面２２Ｂに対して４５度の角度で切り落とされた面一形状とされている。
【００１７】
２本の導波路コア２５は、互いに平行に配置されており、一端面２２Ｃから他端面２２Ｄにかけて形成されている。他端面２２Ｄには、導波路コア２５の第１入出力口２５Ａが構成されている。
【００１８】
一端面２２Ｃは、入出射面２２Ｂと４５°の角度をなしており、図３（Ｂ）にも示すように、導波路コア２５を通過する光が９０度の角度で光路変換されるミラー面２４が構成されている。すなわち、導波路コア２５からの光、及び、入出射面２２Ｂ側から入射された光が、ミラー面２４で光路変換される。
【００１９】
一端面２２Ｃの導波路コア２５よりもわずかに下側（入出射面２２Ｂ側）からミラー面２４を含んで上面２２Ａ側にかけて、及び、上面２２Ａの一端面２２Ｃ側は、導電性膜２７で覆われている。一端面２２Ｃの入出射面２２Ｂ側には、導電性膜２７の形成されていない非導電性領域２８が構成されている。ミラー面２４と非導電性領域２８とで、一端面２２Ｃが構成されている。なお、導電性膜２７は、ミラー面２４に構成されていればよく、上面２２Ａ側には構成されている必要はない。
【００２０】
導電性膜２７としては、例えば、金、銀、銅、及び、これらのいずれかの合金を使用することができ、反射率の高い材料であることが好ましい。導電性膜２７は、蒸着、スパッタリングなどにより、金属を着膜させることにより形成することができる。その際に、非導電性領域２８となる部分を、マスクやレジストで覆っておけば、当該部分に導電性膜２７が生成されることなく、容易に非導電性領域２８を形成することができる。また、一端面２２Ｃの全面に導電性膜２７を形成した後で、非導電性領域２８部分について、導電性膜を剥がしても良い。
【００２１】
基板５０は、長方形板状とされ、上面側に、発光素子３０、受光素子４０及び、サブマウント５２が配置されている。なお、サブマウント５２は、基板５０と一体となっていてもよい。また、基板に代えてパッケージを用いることもできる。
【００２２】
発光素子３０は、発光部３４、及び、電極パッド３６を備えている。発光部３４及び電極パッド３６は、発光素子３０の上面に配置されている。本実施形態では、発光素子３０として面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ；Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ）を用いることとする。なお、発光素子としては、面発光レーザに限定されるものではなく、ＬＥＤやその他の発光素子を用いることもできる。
【００２３】
電極パッド３６は、発光素子３０と電気的に接続されていると共に、ワイヤ３８を介して基板５０上の電極３９と接続されている。電極３９、ワイヤ３８、電極パッド３６を通じて電気信号が発光素子３０へ送られ、発光部３４からレーザ光が発光される。
【００２４】
受光素子４０は、受光部４４、及び、電極パッド４６を備えている。受光部４４及び電極パッド４６は、受光素子４０の上面に配置されている。本実施形態では、受光素子４０としてフォトダイオードを用いることとする。なお、受光素子としては、フォトダイオードに限定されるものではなく、その他の受光素子を用いることもできる。
【００２５】
電極パッド４６は、受光素子４０と電気的に接続されていると共に、ワイヤ４８を介して基板５０上の電極４９と接続されている。受光部４４で受光された光は、電気信号に変換され、電極パッド４６、ワイヤ４８、電極４９を通じて出力される。
【００２６】
サブマウント５２は、長方形板状とされ、発光素子３０、受光素子４０よりもわずかに高くなる厚みとされている。図２に示すように、サブマウント５２は、基板５０の上面２２Ａの他端面２２Ｄ側に配置され、発光素子３０及び受光素子４０は、基板５０上に配置されている。光導波路デバイス２０は、サブマウント５２上に載せられ、発光部３４からの光が導波路コア２５へ入射され、導波路コア２５からの光が受光部４４で受光される位置に配置されている。
【００２７】
上記構成の光伝送装置１０では、電極３９、ワイヤ３８、電極パッド３６を経て、電気信号が発光部３４へ入力され、発光部３４より光ビームが出力される。出力された光ビームは、入出射面２２Ｂから入射される。入出射面２２Ｂから入射された光は、ミラー面２４で反射されて光路を９０度変換させ、導波路コア２５へ入射されて、第１入出力口２５Ａ側へ導かれる。
【００２８】
また、不図示の外部からの光が、他方の第１入出力口２５Ａ側から導波路コア２５内を通り、ミラー面２４で反射されて光路を変換させ、入出射面２２Ｂから出射され、受光部４４で受光される。受光部４４で受光された光は、電気信号に変換され、電極パッド４６、ワイヤ４８、電極４９を通じて出力される。
【００２９】
本実施形態によれば、ミラー面２４が導電性膜２７で覆われているので、ミラー面２４を結露や埃から保護することができる。
【００３０】
また、一端面２２Ｃの入出射面２２Ｂに近い側に、導電性膜２７の形成されていない非導電性領域２８を構成したので、一端面２２Ｃの全体を導電性膜で覆った場合と比較して、導電性膜２７と、ワイヤ３８、４８、電極パッド３６、電極パッド４６などの、信号経路との距離が長くなる。したがって、導電性膜２７と、これら信号経路との間の電気的なカップリングにより、導電性部分にのったノイズが光素子にノイズを与えたり、光素子の電気信号が他の光素子に影響を与えたりすることに起因する電気的ノイズ及びクロストークを抑制することができる。
【００３１】
なお、本実施形態では、一端面２２Ｃを面一形状とし、入出射面２２Ｂに近い側の面を非導電性領域２８とした例について説明したが、図４に示すように、一端面２２Ｃの入出射面２２Ｂ側に配置されていた先端部２３（二点鎖線で示す部分）を、切り落とす形状としてもよい。すなわち、導電性膜２７の形成されたミラー面２４と、導電性膜２７の形成されない非導電性領域２９との間に角度をもたせ、入出射面２２Ｂと非導電性領域２９との間の角度θ２を、入出射面２２Ｂとミラー面２４との間の角度θ１よりも大きくする。このように構成することによっても、導電性膜２７と、ワイヤ３８、４８、電極パッド３６、電極パッド４６などの、信号経路との距離を長くすることができる。
【００３２】
なお、非導電性領域２９は、面一形状とされた一端面２２Ｃの全面に導電性膜２７を形成し、その後、先端部２３をカットすることにより、構成することができる。また、導電性膜２７の形成前のミラー面２４の形成時に、カット部分を上面２２Ａ側にずらして４５度のカットを行うことにより、非導電性領域２９を構成してもよい。また、成型によりこのような形状をつくり、導電性膜２７を形成してもよい。
【００３３】
また、本実施形態では、他端面２２Ｄから光が入出射される構成について説明したが、図５及び図６示すように、他端面２２Ｄについても入出射面２２Ｂと４５度の角度が構成されるようにしてミラー面２４を構成し、ミラー面２４で光路変換を行って、入出射面２２Ｂから光を入出射させる構成としてもよい。この場合には、一端面２２Ｃ側と同様に、導電性膜２７を形成すると共に、非導電性領域２８を構成する。また、その際入出射面２２Ｂに入射させる光を発光する発光素子、入出射面２２Ｂから出射する光を受光する受光素子を配置してもよい。
【００３４】
また、本実施形態では、光導波路デバイスとして、２本の導波路コアが平行に構成された例をあげて説明したが、導波路コアは、図７に示すように、１本でも、図８に示すように、３本以上であってもよい。また、複数の導波コアは、互いに平行に配置されていなくてもよい。
【００３５】
また、図７に示すように、１本の導波路コア２５へ光ビームを出射する発光素子３０または受光素子４０を複数（多素子）とし（図７では発光素子３０のみを示す）、各々の発光部分を導波路コア２５に対応する位置に配置する構成としてもよい。
【００３６】
また、図８（Ａ）に示すように、１の発光素子３０に複数の発光部３４（または受光部４４、図８（Ａ）では発光部３４のみを示す）を配列し、各々の発光部３４と導波路コア２５とを対応させて配置する構成とすることもでき、図８（Ｂ）に示すように、複数の発光素子３０に各々１個ずつ設けられた発光部３４（または受光部４４）と導波路コア２５とを対応させて配置する構成とすることもできる。
【００３７】
また、本実施形態では、ミラー面２４を４５度の角度として、光路を９０度変換させる例について説明したが、ミラー面を他の角度に構成して、光路を他の角度で変換させてもよい。
【００３８】
また、本発明は、光路変換部を有する光電融合基板や、光ファイバーボードに適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施形態に係る光伝送装置の分解斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る光伝送装置の（Ａ）は上面図であり、（Ｂ）は側面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る光導波路デバイスの（Ａ）は上面図であり、（Ｂ）は側面図である。
【図４】本発明の実施形態の光導波路デバイスの変形例に係る（Ａ）は上面図であり、（Ｂ）は側面図である。
【図５】本発明の実施形態の光伝送装置の変形例に係る光伝送装置の分解斜視図である。
【図６】本発明の実施形態の光伝送装置の変形例に係る（Ａ）は上面図であり、（Ｂ）は側面図である。
【図７】本発明の実施形態の光伝送装置の変形例に係る上面図である。
【図８】本発明の実施形態の光伝送装置の他の変形例に係る上面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０   光伝送装置
２０   光導波路デバイス
２２   クラッド部
２２Ｃ 一端面
２２Ｂ 出入口面
２２Ａ 上面
２３   先端部
２４   ミラー面
２５   導波路コア
２７   導電性膜
２８   非導電性領域
２９   非導電性領域
３０   発光素子
３４   発光部
３６   電極パッド
３８   ワイヤ
３９   電極
４０   受光素子
４４   受光部
４６   電極パッド
４８   ワイヤ
４９   電極
５０   基板
【図１】
2010008482.tif 000003
【図２】
2010008482.tif 000004
【図３】
2010008482.tif 000005
【図４】
2010008482.tif 000006
【図５】
2010008482.tif 000007
【図６】
2010008482.tif 000008
【図７】
2010008482.tif 000009
【図８】
2010008482.tif 000010