(57)【要約】  光を伝搬する光導波路と、当該光の入出射面とを有する半導体光増幅器（２０）と、光を伝搬する光導波路と、半導体光増幅器（２０）の出射面と対向する光の入射面とを有する光受動素子（３０）とを備え、光受動素子（３０）は基板層（３２）に出射された光を反射する傾斜面（３４，３６，３７）が形成された凹部（３３，３３Ａ）を有し、当該凹部（３３，３３Ａ）が光導波路から一定距離離間した位置に形成される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を伝搬する光導波路と、当該光の入出射面とを有する第１の素子と、
光を伝搬する光導波路と、前記第１の素子の入出射面と対向する光の入出射面とを有する第２の素子とを備え、
前記第１の素子および前記第２の素子の少なくとも一方は、基板層に、出射された光を反射する傾斜面が形成された凹部を有し、当該凹部が前記光導波路から一定距離離間した位置に形成された光素子装置。
【請求項２】
前記凹部は、前記入射面が形成された面と前記基板層の表面とのなす辺の一部を切り欠いて設けられ、その形状が三角柱形状に切り欠いた形状であることを特徴とする請求項１記載の光素子装置。
【請求項３】
前記凹部は、前記入射面が形成された面と前記基板層の表面とのなす辺の一部を切り欠いて設けられ、その形状が三角錘形状に切り欠いた形状であることを特徴とする請求項１記載の光素子装置。
【請求項４】
前記第１の素子および前記第２の素子を実装する実装基板を備え、当該実装基板は前記傾斜面で反射された反射光を吸収しない材質であること、または前記反射光が通過する穴部を備えることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の光素子装置。
【請求項５】
実装基板に実装された第１の素子が出射面から光を出射するステップと、
前記第１の素子の出射面と対向する光の入射面を有する第２の素子の基板層に形成された傾斜面において、前記第１の素子から出射された光が反射されて得られる反射光を撮像するステップと、
前記反射光の撮像位置に基づいて、前記第２の素子の位置を調整するステップとを備えた光素子の調芯方法。
【請求項６】
前記反射光の撮像位置が、目的とする地点に一致するまで、前記第２の素子の位置を調整するステップと、前記反射光を撮像するステップとを繰り返すことを特徴とする請求項５記載の光素子の調芯方法。
【請求項７】
前記反射光の撮像位置に基づいて前記第２の素子の位置の調整が完了すると、前記第２の素子が備える光検出機能を用いて、前記第２の素子の調芯を行うステップを備えることを特徴とする請求項５または請求項６記載の光素子の調芯方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光素子を実装基板に実装する際の位置合わせの技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体レーザ素子に代表される光素子を、光通信デバイスとして用いる場合、実装基板上に当該光素子を実装して光学的に結合させる。光素子間で高い結合効率を実現するためには、各光素子を精確に位置合わせすることが要求される。
半導体レーザ素子の位置調整方法としては、主に、アクティブアライメント方式とパッシブアライメント方式とに分類される。アクティブアライメント方式は、半導体レーザ素子を駆動させ、当該駆動状態にある半導体レーザ素子の入力信号を用いて光検出器の受光強度を観測して位置を調整する手法である。
一方、パッシブアライメント方式は、半導体レーザ素子を駆動することなく、当該半導体レーザ素子の画像信号を用いて位置を調整する手法である。このパッシブアライメント方式の位置調整方法を用いて位置調整用のアライメントマークを適切に配置することにより半導体レーザ素子の実装精度を高める技術が提案されている。【０００３】
例えば、特許文献１に開示された半導体レーザ素子は、第１アライメントマークおよび第２アライメントマークを、積層方向から半導体レーザ素子を平面視した場合に、活性層に形成される導波路の長手方向とは直交する方向に一定の幅とされる。第１アライメントマークは、その一端が半導体レーザ素子の切断面に接する状態で導波路の長手方向に沿って延在する。一方、第２アライメントマークは、半導体レーザ素子の切断面と接する第１アライメントマークの一端とは逆の他端を基準として切断面側とは逆側に位置し、導波路の長手方向に沿って延在する。
上述した構成により、特許文献１に開示された半導体レーザ素子では、第１アライメントマークの端点に対して所定の位置関係にある点に第２アライメントマークが位置していれば、それら２点は、半導体レーザ素子の切断面の状態にかかわらず絶対的な基準となり、当該点に基づいて正確な位置合わせを実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−２３１０３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献１に記載された半導体レーザ素子では、積層方向から半導体レーザ素子を平面視した場合に、アライメントマークとの相対的な位置ずれを低減することができるが、積層方向の位置ずれを調整することができないという問題があった。積層方向から半導体レーザ素子を平面視した場合に、平面方向および積層方向の調整を行うためには、アクティブアライメント方式の位置調整方法を用いることが有効である。しかし、アクティブアライメント方式の位置調整方法は、位置調整に時間を要するという課題があった。【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、アクティブアライメント方式の位置調整方法において位置調整に要する時間を短縮することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る光素子装置は、光を伝搬する光導波路と、当該光の入出射面とを有する第１の素子と、光を伝搬する光導波路と、第１の素子の入出射面と対向する光の入出射面とを有する第２の素子とを備え、第１の素子および第２の素子の少なくとも一方は、基板層に、出射された光を反射する傾斜面が形成された凹部を有し、当該凹部が光導波路から一定距離離間した位置に形成されたものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、アクティブアライメント方式の位置調整方法において位置調整に要する時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１に係る光素子装置の概略を示す斜視図である。
【図２】実施の形態１に係る光素子装置の光受動素子の斜視図である。
【図３】実施の形態１に係る光素子装置の構成を示す上面図である。
【図４】図４Ａから図４Ｄは、図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】実施の形態２に係る光素子装置の概略を示す斜視図である。
【図６】実施の形態２に係る光素子装置の光受動素子の構成を示す斜視図である。
【図７】実施の形態２に係る光素子装置の構成を示す上面図である。
【図８】図７のＢ−Ｂ線断面図である。
【図９】実施の形態３に係る光素子装置の概略を示す斜視図である。
【図１０】図９のＣ−Ｃ線断面図である。
【図１１】実施の形態３に係る光素子装置の変形例を示す図である。
【図１２】実施の形態４に係る光素子装置の構成を示す上面図である。
【図１３】図１２のＤ−Ｄ線断面図である。
【図１４】実施の形態４に係る光素子装置の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る光素子装置１の概略を示す斜視図である。
光素子装置１は、実装基板１０、半導体光増幅器（第１の素子）２０および光受動素子（第２の素子）３０を主な構成要素として備える。
実装基板１０は、半導体光増幅器２０および光受動素子３０を実装するための基板である。実装基板１０は、光受動素子３０を実装する領域に位置決めマーク（図示しない）を有している。当該位置決めマークは、実装基板１０に実装された半導体光増幅器２０の実装位置を基準として、パッシブアライメント方式で光受動素子３０を位置決めするためのマークである。なお、以下では、実装基板１０に半導体光増幅器２０が実装されているものとして説明する。
【００１１】
半導体光増幅器２０は、実装基板１０に平行な活性層を有する端面発光型の光素子である。半導体光増幅器２０は、電流が流れると自然放出光を出射する。出射された光は光受動素子３０に入射する。半導体光増幅器２０は、ＩｎＰなどの半導体化合物を材料として構成される。
【００１２】
光受動素子３０は、例えばSilicon On Insulator(SOI)基板で構成される基板層３１と、光を伝播する光導波路であるＳｉ層３２で構成される。光受動素子３０は、内部に光検出機能を有する。Ｓｉ層３２は、半導体光増幅器２０の出射面２１と対向する面に入射面３２ａを有する。後述する光受動素子３０の位置調整を行うことより、出射面２１から出射された光が光受動素子３０の入射面３２ａから光導波路に入射するように、半導体光増幅器２０と光受動素子３０との光学的な結合が行われる。
なお、説明を容易にするため、適宜、図中にＸＹＺの座標軸を示す。半導体光増幅器２０が自然放出光を出射する方向を＋Ｘ方向、Ｘ軸方向に互いに垂直な２つの方向をＹ軸方向、Ｚ軸方向としている。また、光受動素子３０の幅方向はＸ軸方向と一致し、光受動素子３０の積層方向はＹ軸方向と一致し、光受動素子３０の奥行き方向はＺ軸方向と一致する。
【００１３】
光受動素子３０の基板層３１は、基板表面の一部に凹部３３を備える。凹部３３は、入射面３２ａが形成された面と基板層３１の表面とのなす辺の一部を切り欠いて形成される。凹部３３の形状は、基板層３１を三角柱形状に切り欠いた形状である。また、凹部３３は、基板層３１の基板表面に対して傾斜を有する平面である傾斜面３４を有する。図２に示すように、傾斜面３４は、光受動素子３０の中央から、入射面３２ａが形成された面側に向けて、光受動素子３０の高さが積層方向（Ｙ軸方向）に低くなる傾斜を有している。凹部３３および傾斜面３４は、基板層３１のみに形成され、光導波路を有するＳｉ層３２からは一定距離離間している。凹部３３および傾斜面３４は、半導体エッチング技術を用いて形成することができるので、光導波路を有するＳｉ層３２から一定距離離間した基板層３１のみに導入することができる。
【００１４】
図２は、実施の形態１に係る光素子装置１の光受動素子３０の構成を示す斜視図である。図２を参照しながら、光受動素子３０の光導波路と傾斜面３４との関係について説明する。
Ｙ軸方向に伸びる線分であって、且つＳｉ層３２の光導波路の中心３２ｂを通る線分Ｌ１と、Ｘ−Ｙ平面に平行な面上において、傾斜面３４の中心点３５を通り、傾斜面３４の傾斜に沿って伸びる線分Ｌ２とが交わる。即ち、光導波路の中心３２ｂのＺ軸方向の位置と、傾斜面３４の中心点３５のＺ軸方向との位置とが一致する。
【００１５】
次に、図３および図４を参照しながら、傾斜面３４における光の反射について説明する。
図３は、実施の形態１に係る光素子装置１の構成を示す上面図である。図４Ａから図４Ｄは、図３のＡ−Ａ線断面図である。
図３および図４では、実装基板１０の実装面に設けられた位置決めマークを用いて、予めパッシブアライメント方式により光受動素子３０の実装基板１０の平面方向での位置決めが行われているものとする。なお、パッシブアライメント方法による光受動素子３０の位置決め技術は公知であるため、説明を省略する。
【００１６】
傾斜面３４は、光を反射するための表面処理、例えば金属コーティングが施されている。傾斜面３４は、当該表面処理により、半導体光増幅器２０から放出される放出光Ｐを反射し、反射光Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃとする。カメラ１０１は、反射光Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃを撮像し、撮像データを制御装置（図示しない）に出力する。制御装置は、入力された撮像データを解析し、半導体光増幅器２０と光受動素子３０との相対位置関係を評価する。制御装置は、評価結果に基づいて、光受動素子３０に接続された駆動装置（図示しない）を制御し、光受動素子３０をＹ軸方向に移動させる。
【００１７】
図４Ａおよび図４Ｂに示したように、光受動素子３０の位置をＹ軸方向に移動させた場合、カメラ１０１における反射光Ｐａの撮像位置はＸ軸方向に移動する。カメラ１０１における反射光Ｐａの撮像位置が目標とする地点と一致するように、制御装置が上述した制御を行い、光受動素子３０をＹ軸方向に移動させる。これにより、半導体光増幅器２０と光受動素子３０とが、目標とする相対位置関係になるように調整される。上述した目標とする地点としては、例えばカメラ１０１における反射光Ｐａの撮像位置が、半導体光増幅器２０側に最も近づいた地点Ｑ（図４（Ａ）参照）等を設定可能である。
【００１８】
半導体光増幅器２０と光受動素子３０とを目標とする相対位置関係に調整した後、制御装置は、光受動素子３０をＹ軸方向のプラス方向に予め決定された量移動させる。当該移動により、放出光Ｐが光導波路の中心３２ｂに向けられる。ここで、Ｙ軸方向のプラス方向に移動させる量は、上述した目標とした地点と、光導波路の中心３２ｂとの位置関係に基づいて設定される。上述した処理により、半導体光増幅器２０と光受動素子３０との第１の調芯処理が終了する。
【００１９】
その後、第２の調芯処理として、光受動素子３０が光検出機能を用いて、半導体光増幅器２０が放出した自然放出光の検出強度を算出する。制御装置は、当該算出された検出強度に基づいて、光受動素子３０の位置を調整する。
上述した第１の調芯および第２の調芯により、半導体光増幅器２０の出射面２１と光受動素子３０の光導波路とが光学的に結合される。
【００２０】
また、図４Ｃおよび図４Ｄに示したように、傾斜面３４の傾斜角度の変化よって、反射光Ｐｃ，Ｐｄの反射方向が変化する。そのため、カメラ１０１の配置位置は、傾斜面３４の傾斜角度によって、適宜設定可能である。
【００２１】
以上のように、実施の形態１によれば、光を伝搬する光導波路と、当該光の出射面２１とを有する半導体光増幅器２０と、光を伝搬する光導波路と、半導体光増幅器２０の出射面２１と対向する光の入射面３２ａとを有する光受動素子３０とを備え、光受動素子３０は、基板層３１に、半導体光増幅器２０から出射された光を反射する傾斜面３４が形成された凹部３３を有し、当該凹部３３が光導波路から一定距離離間した位置に形成したので、光検出機能のみを用いてアクティブアライメント方式の位置調整を行う場合と比較して半導体光増幅器２０と光受動素子３０との調芯処理に要する時間を短縮することができる。
【００２２】
実施の形態２．
図５は、実施の形態２に係る光素子装置１Ａの概略を示す斜視図である。
実施の形態２の光素子装置１Ａは、光受動素子３０Ａの凹部の形状を変形して構成している。
なお、以下では、実施の形態１に係る発明の光素子装置１の構成要素と同一または相当する部分には、実施の形態１で使用した符号と同一の符号を付して説明を省略または簡略化する。また、以下では、実装基板１０に半導体光増幅器２０が実装されているものとして説明する。
【００２３】
図５に示すように、実施の形態２の光受動素子３０Ａの基板層３１は、基板表面の一部に凹部３３Ａを備える。凹部３３Ａは、入射面３２ａが形成された面と、基板層３１の表面とのなす辺の一部を切り欠いて形成される。凹部３３Ａの形状は、基板層３１を三角錘形状に切り欠いた形状である。詳細には、凹部３３Ａは、基板層３１の基板表面に三角錐の頂点３８が位置し、入射面３２ａが形成された面側に三角錐の底辺が位置するように切り欠いて形成される。切り欠いた三角錐の２つ側面が、基板層３１の基板表面に対して傾斜を有する２つの傾斜面３６，３７となる。
【００２４】
傾斜面３６と傾斜面３７が交わる辺は、光受動素子３０Ａの中心から、入射面３２ａが形成された面側に向けて、光受動素子３０Ａの高さが積層方向（Ｙ軸方向）に低くなる傾斜を有している。凹部３３Ａおよび傾斜面３６，３７は、基板層３１のみに形成され、光導波路を有するＳｉ層３２からは一定距離離間している。凹部３３Ａおよび傾斜面３６，３７は、光導波路を有するＳｉ層３２から一定距離離間した基板層３１のみに導入することができる。
【００２５】
図６は、実施の形態２に係る光素子装置１Ａの光受動素子３０Ａの構成を示す斜視図である。図６を参照しながら、光受動素子３０Ａの光導波路と傾斜面３６，３７との関係について説明する。
Ｙ軸方向に伸びる線分であって、且つＳｉ層３２の光導波路の中心３２ｂを通る線分Ｌ３と、Ｘ−Ｙ平面に平行な面上において、凹部３３Ａの三角錐の頂点３８を通り、傾斜面３６または傾斜面３７の傾斜に沿って伸びる線分Ｌ４とが交わる。即ち、光導波路の中心３２ｂのＺ軸方向の位置と、凹部３３Ａの三角錐の頂点３８のＺ軸方向との位置とが一致する。
【００２６】
次に、図７および図８を参照しながら、傾斜面３６，３７における光の反射について説明する。
図７は、実施の形態２に係る光素子装置１Ａの構成を示す上面図である。
図８は、図７のＢ−Ｂ線断面図である。
図７および図８では、実施の形態１と同様に、パッシブアライメント方式により光受動素子３０Ａの実装基板１０の平面方向での位置決めが行われている。
【００２７】
傾斜面３６，３７は、光を反射するための表面処理、例えば金属コーティングが施されている。傾斜面３６，３７は、半導体光増幅器２０から放出される放出光Ｐを反射し、反射光Ｐｄとする。カメラ１０１は、反射光Ｐｄを撮像し、撮像データを制御装置に出力する。制御装置は、撮像データを解析し、半導体光増幅器２０と光受動素子３０Ａとの相対位置関係を評価する。制御装置は、評価結果に基づいて、光受動素子３０Ａに接続された駆動装置を制御し、光受動素子３０ＡをＹ軸方向に移動させる。
【００２８】
凹部３３Ａが２つの傾斜面３６，３７を有することから、当該凹部３３Ａを用いて光受動素子３０Ａを、Ｙ軸方向に加えて、実装基板１０の平面方向の位置合わせを行うことができる。まず、光受動素子３０Ａの位置をＹ軸方向に移動させた場合、カメラ１０１における反射光Ｐｄの撮像位置はＸ軸方向に移動する。次に、光受動素子３０Ａを図６で示したＺ軸方向に移動させた場合、カメラ１０１における撮像位置は、Ｙ軸方向に移動する。例えば、光受動素子３０Ａの位置を、Ｚ軸方向に図７で示した地点Ｒａから地点Ｒｂまで移動させた場合、カメラ１０１における反射光Ｐｄの撮像位置は、図７の紙面左から右へ移動し、再び左へ移動する。カメラ１０１における反射光Ｐｄの撮像位置が図７の紙面の最も右側に来た場合に、実装基板１０の平面方向の位置合わせが行われる。
【００２９】
その後、カメラ１０１における反射光Ｐｄの撮像位置が目標とする地点と一致するように、光受動素子３０ＡをＹ軸方向に移動させながら、制御装置が上述した制御を行う。これにより、半導体光増幅器２０と光受動素子３０Ａとが、目標とする相対位置関係となるように調整される。上述した目標とする地点としては、例えばカメラ１０１における反射光Ｐｄの撮像位置が、半導体光増幅器２０側に最も近づいた地点Ｑ（図８参照）等を設定可能である。
【００３０】
半導体光増幅器２０と光受動素子３０Ａとを目標とする相対関係に調整した後、制御装置は、光受動素子３０ＡをＹ軸方向のプラス方向に予め決定された量移動させる。ここで、Ｙ軸方向のプラス方向に移動させる量は、上述した目標とした地点と、光導波路の中心３２ｂとの位置関係に基づいて設定される。以上で、半導体光増幅器２０と光受動素子３０Ａとの第１の調芯処理が終了する。
【００３１】
その後、第２の調芯処理として、光受動素子３０Ａが光検出機能を用いて、半導体光増幅器２０が放出した自然放出光の検出強度を算出する。制御装置は、当該算出された検出強度に基づいて、光受動素子３０Ａの位置を調整する。
上述した第１の調芯および第２の調芯により、半導体光増幅器２０の出射面２１と光受動素子３０Ａの光導波路とが光学的に結合される。
【００３２】
この実施の形態２においても、カメラ１０１の配置位置は、傾斜面３６，３７の傾斜角度によって、適宜設定可能である。
【００３３】
以上のように、実施の形態２によれば、凹部３３Ａが、入射面３２ａが形成された面と基板層３１の表面とのなす辺の一部を切り欠いて設けられ、その形状が三角錘形状に切り欠いた形状であるので、光受動素子を、Ｙ軸方向に加えて、実装基板の平面方向の位置合わせを行うことができる。また、実施の形態１と同様に、光検出機能のみを用いてアクティブアライメント方式の位置調整を行う場合と比較して半導体光増幅器と光受動素子との調芯処理に要する時間を短縮することができる。
【００３４】
実施の形態３．
図９は、実施の形態３に係る光素子装置１Ｂの概略を示す斜視図である。
図１０は、図９のＣ−Ｃ線断面図である。
実施の形態３の光素子装置１Ｂは、光受動素子３０Ｂおよびカメラ１０１の配置を変化させて構成している。
実施の形態３の光素子装置１Ｂは、光受動素子３０Ｂの基板層３１を実装基板１０と対向させて配置している。
なお、以下では、実施の形態１に係る光素子装置１Ｂの構成要素と同一または相当する部分には、実施の形態１で使用した符号と同一の符号を付して説明を省略または簡略化する。また、以下では、実装基板１０に半導体光増幅器２０が実装されているものとして説明する。
【００３５】
図９および図１０で示した光受動素子３０Ｂの構成は、実施の形態１と同一であり、基板層３１、Ｓｉ層３２、および凹部３３を有する。一方、当該光受動素子３０Ｂは、基板層３１が実装基板１０と対向し、光導波路を有するＳｉ層３２が最上層となるように配置する。また、実装基板１０は光受動素子３０Ｂの傾斜面３４で反射された反射光を吸収しない材質で構成される。実装基板１０において反射光が吸収されないため、当該実装基板１０の下方に配置したカメラ１０１において反射光を撮像する。
【００３６】
実施の形態１と同様に、光受動素子３０Ｂは、半導体光増幅器２０から放出される放出光Ｐを傾斜面３４で反射し、反射光Ｐｅとする。カメラ１０１は、反射光Ｐｅを撮像し、撮像データを制御装置に出力する。制御装置は、入力された撮像データを解析し、半導体光増幅器２０と光受動素子３０との相対位置関係を評価する。制御装置は、評価結果に基づいて、光受動素子３０に接続された駆動装置を制御し、光受動素子３０をＹ軸方向に移動させる。
【００３７】
カメラ１０１における反射光Ｐｅの撮像位置が目標とする地点と一致するように光受動素子３０ＢをＹ軸方向に移動させながら、制御装置が上述した制御を行う。これにより、半導体光増幅器２０と光受動素子３０Ｂとが、目標とする相対位置関係にとなるように調整が行われる。なお、第１の調芯処理および第２の調芯処理は実施の形態１と同一であるため、詳細な説明は省略する。
【００３８】
図１１は、実施の形態３に係る光素子装置１Ｂの変形例を示す図である。
実装基板１０が反射光Ｐｅを吸収する場合には、実装基板１０に反射光Ｐｅを通過させる穴部１１を形成する。カメラ１０１は、穴部１１を通過した反射光Ｐｅを撮像する。これにより、実装基板１０の材質は限定されることなく、自由に選択することができる。
【００３９】
以上のように、この実施の形態３によれば、半導体光増幅器２０および光受動素子３０を実装する実装基板１０を備え、当該実装基板１０は傾斜面３４で反射された反射光を吸収しない材質であること、または反射光が通過する穴部１１を備えるように構成したので、反射光を実装基板１０の非実装面から撮像することができる。また、穴部１１を設けた場合、実装基板１０の材質を自由に選択することができる。
【００４０】
上述した実施の形態３では、実施の形態１で示した光受動素子３０の基板層３１を実装基板１０と対向させ、傾斜面３４で反射された反射光を実装基板１０の下方に配置したカメラ１０１で撮像する場合を示した。なお、これに限定されることなく、実施の形態２で示した光受動素子３０Ａの基板層３１を実装基板１０と対向させて配置し、傾斜面３６，３７で反射された反射光をカメラ１０１で撮像する構成としてもよい。
【００４１】
実施の形態４．
図１２は、実施の形態４に係る光素子装置１Ｃの構成を示す上面図である。
図１３は、図１２のＤ−Ｄ線断面図である。
実施の形態４の光受動素子３０Ｃは、半導体光増幅器２０から放出された自然放出光を基板層３１内で吸収することなく通過させ、傾斜面３４で反射させ、反射光をカメラ１０１側に出力する。
なお、以下では、実施の形態１，３に係る光素子装置１，１Ｂの構成要素と同一または相当する部分には、実施の形態１で使用した符号と同一の符号を付して説明を省略または簡略化する。また、以下では、実装基板１０に半導体光増幅器２０が実装されているものとして説明する。
【００４２】
光受動素子３０Ｃは、実施の形態１で示した光受動素子３０に対して凹部３３の形成位置を変化させている。凹部３３は、基板層３１の表面を、半導体光増幅器２０側の辺の一部を切り欠くように形成されている。凹部３３は、基板層３１の基板表面に対して傾斜を有する平面である傾斜面３４を有する。図１３に示すように、傾斜面３４は、光受動素子３０Ｃの中央から、入射面３２ａが形成された面と対向する面側に向けて、光受動素子３０の高さが積層方向（Ｙ軸方向）に低くなる傾斜を有している。凹部３３および傾斜面３４は、基板層３１のみに形成され、光導波路を有するＳｉ層３２からは一定距離離間している。凹部３３および傾斜面３４は、半導体エッチング技術を用いて形成することができるので、光導波路を有するＳｉ層３２から一定距離離間した基板層３１のみに導入することができる。
【００４３】
図示は省略するが、図１３においてＹ軸方向に伸びる線分であって、且つＳｉ層３２の光導波路の中心３２ｂを通る線分と、Ｘ−Ｙ平面に平行な面上において、傾斜面３４の中心点を通り、傾斜面３４の傾斜に沿って伸びる線分とが交わる。即ち、光導波路の中心３２ｂのＺ軸方向の位置と、傾斜面３４の中心点のＺ軸方向との位置とが一致する。
【００４４】
また、実装基板１０は、光受動素子３０Ｃの傾斜面３４で反射された反射光を吸収しない材質で構成される。実装基板１０において反射光が吸収されないため、当該実装基板１０の下方に配置されたカメラ１０１において反射光を撮像する。
なお、第１の調芯処理および第２の調芯処理は実施の形態１と同一であるため、詳細な説明は省略する。
【００４５】
図１４は、実施の形態４に係る光素子装置１Ｃの変形例を示す図である。
実装基板１０が反射光を吸収する場合には、実装基板１０に反射光を通過させる穴部１１を形成する。カメラ１０１は、穴部１１を通過した反射光を撮像する。これにより、実装基板１０の材質は限定されることなく、自由に選択することができる。
【００４６】
以上のように、この実施の形態４によれば、半導体光増幅器２０および光受動素子３０を実装する実装基板１０を備え、当該実装基板１０は傾斜面３４で反射された反射光を吸収しない材質であること、または反射光が通過する穴部１１を備えるように構成したので、反射光を実装基板１０の非実装面から撮像することができる。これにより、光受動素子３０の構成の自由度を高めることができる。また、穴部１１を設けた場合、実装基板１０の材質を自由に選択することができる。
【００４７】
上述した実施の形態４では、実施の形態１で示した光受動素子３０の凹部３３の形成位置を変化させる場合を示した。なお、これに限定されることなく、実施の形態２で示した光受動素子３０Ａの凹部３３Ａの形成位置を変化させる構成としてもよい。
【００４８】
なお、上述した実施の形態１から実施の形態４では、光受動素子３０，３０Ａ，３０Ｂ、３０Ｃに傾斜面を有する凹部を形成する構成を示したが、光受動素子３０，３０Ａ，３０Ｂ、３０Ｃに限定されることなく、少なくとも光が入射する素子が傾斜面を有する凹部を備える。
【００４９】
上記以外にも、本発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
この発明に係る光素子装置は、光素子間で高い結合効率が求められる光デバイス等に適用するのが好ましい。
【符号の説明】
【００５１】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ  光素子装置、１０  実装基板、１１  穴部、２０  半導体光増幅器、２１  出射面、３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ  光受動素子、３１  基板層、３２  Ｓｉ層、３２ａ  入射面、３２ｂ  光導波路の中心、３３，３３Ａ  凹部、３４，３６，３７  傾斜面、３５  中心点、３８  頂点。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年7月8日(2020.7.8)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
この発明に係る光素子の調芯方法は、実装基板に実装された第１の素子が出射面から光を出射するステップと、第１の素子の出射面と対向する光の入射面を有する第２の素子の基板層に形成された傾斜面において、第１の素子から出射された光が反射されて得られる反射光を撮像するステップと、反射光の撮像位置に基づいて、第２の素子の位置を調整するステップと、反射光の撮像位置に基づいて第２の素子の位置の調整が完了すると、第２の素子が備える光検出機能を用いて、第２の素子の調芯を行うステップとを備えるものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実装基板に実装された第１の素子が出射面から光を出射するステップと、
前記第１の素子の出射面と対向する光の入射面を有する第２の素子の基板層に形成された傾斜面において、前記第１の素子から出射された光が反射されて得られる反射光を撮像するステップと、
前記反射光の撮像位置に基づいて、前記第２の素子の位置を調整するステップと、
前記反射光の撮像位置に基づいて前記第２の素子の位置の調整が完了すると、前記第２の素子が備える光検出機能を用いて、前記第２の素子の調芯を行うステップとを備えることを特徴とする光素子の調芯方法。
【請求項２】
前記反射光の撮像位置が、目的とする地点に一致するまで、前記第２の素子の位置を調整するステップと、前記反射光を撮像するステップとを繰り返すことを特徴とする請求項１記載の光素子の調芯方法。
【国際調査報告】
2019239525.tif 000017
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2019239525.tif 000019
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