(57)【要約】【課題】高い結合効率を持つオプトエレクトロニクス・モジュールを提供する。【解決手段】オプトエレクトロニクス・モジュールは、レーザ(16)、ボールレンズ(18)、基板(20)、リフレクタ(36)および集束レンズ(26)を含む。レーザは、光軸に沿って発散光ビームを生成するよう動作可能である。基板は、レーザおよびアライメント構造体(22)を支持する面を有する。アライメント構造体は、ボールレンズを、基板表面に平行な面に位置合わせすると共に、該基板表面に垂直な方向に位置合わせする。これにより、ボールレンズの中心が、光軸に実質的に位置合わせされると共に、ボールレンズは、発散光ビームを平行ビームに平行化する。リフレクタは、平行ビームを偏向して、基板表面と交差する面上に偏向済み平行ビームを生成するよう配置される。集束レンズは、該偏向済み平行ビームを集束するよう配置される。【選択図】図４
2006106746.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸（４０）に沿って発散光ビーム（３８）を生成するよう動作可能なレーザー（１６）と、
中心を持つボールレンズ（１８）と、
前記レーザーおよびアライメント構造体（２２）を支持する面を持つ基板（２０）であって、前記アライメント構造体（２２）が、前記ボールレンズ（１８）を、前記基板表面に対して平行な面に位置合わせすると共に、該基板表面に対して垂直な方向に位置合わせすることにより、前記ボールレンズ（１８）の前記中心が、前記光軸（４０）に実質的に位置合わせされると共に、該ボールレンズ（１８）が、前記発散光ビーム（３８）を平行ビーム（４４）に平行化する、基板（２０）と、
前記平行ビーム（４４）を偏向することにより、前記基板の表面と交差する面に、偏向済み平行ビーム（４８）を生成するよう配置されたリフレクタ（３６）と、
前記偏向済み平行ビーム（４８）を集束するよう配置された集束レンズ（２６）と、
を備える、オプトエレクトロニクス・モジュール。
【請求項２】
前記ボールレンズ（１８）の前記中心は、前記光軸（４０）に対して第１のアライメント許容誤差範囲内で位置合わせされ、
前記集束レンズ（２６）は、前記偏向済み平行ビーム（４８）に対して、前記第１のアライメント許容誤差範囲よりも大きい第２のアライメント許容誤差範囲内で、位置合わせされる、
請求項１に記載のオプトエレクトロニクス・モジュール。
【請求項３】
前記ボールレンズ（１８）の前記中心は、垂直方向において、±１０μｍのアライメント許容誤差範囲内で、前記光軸（４０）に対して位置合わせされ、
前記ボールレンズ（１８）の前記中心は、前記光軸（４０）に対して垂直な平行面における横方向に、±１０μｍのアライメント許容誤差範囲内で、前記光軸（４０）に対して位置合わせされ、
前記ボールレンズ（１８）の前記中心は、前記光軸（４０）に沿った軸方向において、±５μｍのアライメント許容誤差範囲内で、前記レーザー（１６）に対して位置合わせされる、
請求項２に記載のオプトエレクトロニクス・モジュール。
【請求項４】
前記第２のアライメント許容誤差範囲は、±３０μｍである、
請求項３に記載のオプトエレクトロニクス・モジュール。
【請求項５】
前記アライメント構造体（２２）は、前記ボールレンズ（１８）が部分的に配置される位置決めキャビティ（６４、７０）を備える、
請求項１に記載のオプトエレクトロニクス・モジュール。
【請求項６】
前記位置決めキャビティ（６４、７０）は、前記基板の表面に対して実質的に垂直な側壁を有する、
請求項５に記載のオプトエレクトロニクス・モジュール。
【請求項７】
前記位置決めキャビティ（７０）は、基板（２０）中に設けられる、
請求項５に記載のオプトエレクトロニクス・モジュール。
【請求項８】
前記位置決めキャビティ（６４）は、前記基板の表面上の或る材料の層（６２）中に設けられ、
該層は、前記レーザー（１６）に接する停止端部（６６）を有する、
請求項５に記載のオプトエレクトロニクス・モジュール。
【請求項９】
光軸（４０）に沿って発散光ビーム（３８）を生成するステップと、
前記発散光ビーム（３８）を、平行ビーム（４４）に平行化するステップと、
前記平行ビーム（４４）を、偏向ビーム経路（４８）に沿って偏向するステップと、
前記偏向済み平行ビーム（４８）を、集束するステップと、
を含む、オプトエレクトロニクスのための方法。
【請求項１０】
アライメント構造体（２２）を支持する面を有する基板（２０）を設けるステップと、
光軸（４０）に沿って発散光ビーム（３８）を生成するよう動作可能なレーザー（１６）を、前記基板（２０）に搭載するステップと、
中心を持つボールレンズ（１８）を、前記アライメント構造体（２２）に取り付けるステップであって、前記ボールレンズ（１８）を、前記基板の表面に平行な面に位置合わせすると共に該基板の表面に垂直な方向に位置合わせすることにより、該ボールレンズ（１８）の前記中心を、前記光軸（４０）に実質的に位置合わせし、さらに、前記ボールレンズ（１８）が、前記発散光ビーム（３８）を平行ビーム（４４）に平行化する、ステップと、
前記平行ビーム（４４）を偏向することにより、偏向済み平行ビーム（４８）を、前記基板の表面と交差する面に生成するよう配置されたリフレクタ（３６）を設けるステップと、
前記偏向済み平行ビーム（４８）を集束するよう配置された集束レンズ（２６）を設けるステップと、
を含む、オプトエレクトロニクス・モジュールを製作するための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高い結合効率を持つオプトエレクトロニクス・モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
オプトエレクトロニクス・モジュールは、光情報を送信し、または光情報を受信し、またはその両方を実施するのに開発された。オプトエレクトロニクス・モジュールは、典型的には、光受信機又は光送信機のような少なくとも１つの能動素子と、該能動素子および光ファイバケーブルの光ファイバの間で光を結合するレンズを含む。オプトエレクトロニクス・モジュールは、典型的には、光ファイバケーブルの光ファイバを支持するフェルール(ferrule)を収容するよう構成された穴を持つコネクタを含む。この穴が、光ファイバの端部を、オプトエレクトロニクス・モジュールのレンズの焦点位置に位置付ける。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
オプトエレクトロニクス・モジュールの製作においては、能動素子と光ファイバとの間の結合効率を最適化するように、光学部品は、互いに、また光ファイバケーブルの光ファイバに対して、位置合わせ（アライメント(alignment)）される。アクティブアライメント(active alignment)の一手法においては、フェルールにより支持される光ファイバとオプトエレクトロニクス・モジュールの能動素子との間に最適な結合が得られるまで、フェルールを保持するコネクタを機械的に操作する。最適な結合が得られた後、該コネクタが、オプトエレクトロニクス・モジュールに接合される。この処理は、人による介入を必要とし、または、コネクタを最適な位置に自動的に調節する高価な装置を必要とする。
【０００４】
幾つかのタイプのオプトエレクトロニクス・モジュールにおいては、能動素子と結合光学部品を位置合わせするのに、機械加工された部品が使用される。このような機械加工部品のアライメント精度は低い。このようなデザインに固有に存在する、累積して増大したアライメント不整合を補償するために、コネクタは一般に、集束レンズに対して３次元でアクティブアライメントされ、これにより、光ファイバとの高い結合効率を得ようとする。しかしながら、３次元でのアクティブアライメントは、光学アライメント処理のコストおよび複雑性を増大させる。
【０００５】
平坦でウェハレベルの光学アセンブリが、外部の光ファイバケーブルとオプトエレクトロニクス・モジュールの能動素子との間で光を結合させるために開発された。これらの光学アセンブリは、能動素子のパッケージングおよび結合光学素子の外部光ファイバケーブルに対する位置合わせという作業を容易にする。これらのデザインの送信機の光路中に設けられる結合光学素子には、レーザーから発散するビームを光ファイバの受端部へと集束させるための単一のレンズが含まれる。このような集束レンズを使用すると、送信機の光路に沿ってレーザーと集束レンズとの間に配置される光学部品の設計には、多大な制約が課せられることとなる。加えて、単一のボールレンズ(ball lens)を用いてレーザーからの光を外部の光ファイバへと集束させるデザインにおいては、ボールレンズが相当な収差を生じさせることから、レーザーと外部光ファイバとの間の結合効率が低下してしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、オプトエレクトロニクス・モジュール、オプトエレクトロニクスの方法、及びオプトエレクトロニクス・モジュールを製作する方法に関する。
【０００７】
一つの側面においては、本発明は、レーザー、ボールレンズ、基板、リフレクタ、及び集束レンズを含むオプトエレクトロニクス・モジュールを提供する。レーザーは、光軸に沿って発散する光ビームを生成するように動作することができる。ボールレンズは、中心を持つ。基板は、レーザー及びアライメント構造体を支持する面を持っている。アライメント構造体は、ボールレンズを、基板表面と平行な面に位置合わせすると共に、該基板表面に対して垂直の方向に位置合わせし、これにより、ボールレンズの中心が、光軸に実質的に位置合わせされ、ボールレンズが、発散光ビームを平行ビームへと平行化するようにする。リフレクタは、該平行ビームを偏向して、基板表面と交差する面に偏向済み平行ビームを生成するよう配置される。集束レンズは、該偏向済み平行ビームを集束するように配置される。
【０００８】
本発明の他の側面においては、発散光ビームは、光軸に沿って生成される。発散光ビームは、平行ビームへと平行化される。該平行ビームは、偏向ビーム経路に沿って偏向される。偏向済み平行ビームは、集束させられる。
【０００９】
本発明は更に、上述したオプトエレクトロニクス・モジュールを製作する方法を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の他の特徴及び利点は、図面および特許請求の範囲と併せて、以下の説明を読むことにより明らかとなるであろう。
【００１１】
以下の説明においては、同様の符号は同様の要素を表す。更に、図は、実施例の主な特徴を概略的に示すことを意図して描かれたものである。図は、実際の実施例のすべての特徴を描いたものではなく、また、描かれている要素の相対的な寸法についても、正確に表すことを意図したものではない。
【００１２】
以下に詳細を説明するオプトエレクトロニクス・モジュールは、レーザーおよびコリメーティングボールレンズ(collimating ball lens)を、高い精度で位置合わせするためのアライメント構造体を有するレーザー・サブアセンブリを含む。別個の集束レンズは、該レーザー・サブアセンブリからの平行ビームを、外部の光ファイバに結合する。レーザーおよびコリメーティングボールレンズの間の高いアライメント精度により、外部光ファイバとの高い結合効率を得るのに必要とされる平行レーザー光および集束レンズの間の、アライメントについての許容誤差範囲が緩和される。加えて、レーザー・サブアセンブリにおいてレーザー光を平行化することにより、これらのオプトエレクトロニクス・モジュールの結合光学部品のサブアセンブリを設計するにあたり、より高い柔軟性が得られる。例えば、幾つかの実施例においては、レーザー・サブアセンブリ及び結合光学部品サブアセンブリを、別個のモジュラー・コンポーネントとして設計及び最適化することにより、単一のレーザー・サブアセンブリのデザインを、異なる結合光学部品サブアセンブリと組み合わせて、異なるアプリケーションのニーズに適合させることができる。
【００１３】
図１は、レーザー・サブアセンブリ１２および結合光学部品サブアセンブリ１４を含むオプトエレクトロニクス・モジュール１０の一実施例を示す。レーザー・サブアセンブリ１２は、レーザー１６、ボールレンズ１８、及び基板２０を含む。基板２０は、レーザー１６を支持する面と、ボールレンズ１８を、レーザー１６によって生成される光ビーム３８の光軸４０に位置合わせするアライメント構造体２２と、を有する。結合光学部品サブアセンブリ１４は、光学基板２４、集束レンズ２６、光アイソレータ(isolator)２８及び光ファイバコネクタ３０を含む。光ファイバコネクタ３０は、光ファイバ３４の受端部を支持するフェルール３２を収容するよう構成されている。リフレクタ３６は、レーザー・サブアセンブリ１２からのレーザー光を、結合光学部品サブアセンブリ１４の集束レンズ２６へと結合させる。
【００１４】
図２は、オプトエレクトロニクス・モジュール１０が、レーザー１６からの光を光ファイバ３４の受端部へと結合させる方法の一実施例を示したものである。レーザー１６は、光軸４０に沿って、発散光ビーム３８を生成する（ブロック４２）。ボールレンズ１８は、発散光ビーム３８を、平行ビーム４４へと平行化する（ブロック４６）。リフレクタ３６は、平行ビーム４４を偏向して、偏向済み平行ビーム４８を生成する（ブロック５０）。集束レンズ２６は、偏向済み平行ビーム４８を、光ファイバ３４の受端部上に集束する（ブロック５２）。
【００１５】
図３は、オプトエレクトロニクス・モジュール１０を製作する方法の一実施例を示したものである。
【００１６】
レーザー・サブアセンブリ１２は、以下のようにして製作される。まず、アライメント構造体２２を支持する面を有する基板２０が設けられる（ブロック６０）。一般に、基板２０は、アライメント構造体２２を形成することができるものであれば、半導体材料（例えば、シリコン）、セラミック材料、及び所定のプラスチック材料（例えばＰＴＦＥ）を含む、任意の種類の材料から成るもので良い。アライメント構造体２２は、高い精度でサイズ及び位置が決められた１つ以上の位置合わせのための特徴を有する。いくつかの実施例においては、該位置合わせのための特徴は、フォトリソグラフィー技術により±５マイクロメートル（μｍ）の精度で、その大きさ及び位置が定められる。
【００１７】
図４は、レーザー・サブアセンブリ１２の一実施例であり、ここで、アライメント構造体２２が、位置決めキャビティ６４と、レーザー１６のレーザー光出力端部に接する停止端部６６とを画定する位置合わせ層６２を含む。位置合わせ層６２は、基板２０の表面に、薄膜堆積法を用いて堆積され、フォトリソグラフィー処理によりエッチングされることのできる、任意の種類の材料から形成して良い。一例においては、位置合わせ層６２は、ポリイミド・フォトレジスト層であり、これは、基板をスピンさせながら該基板２０の表面に塗布される。その後、位置決めキャビティ６４および停止端部６６を画定するマスクを介して紫外線に露光され、現像される。こうして、位置合わせ層６２の現像されていない領域である位置決めキャビティ６４および停止端部６６が形成される。
【００１８】
図５は、アライメント構造体２２が、基板２０に形成された位置決めキャビティ７０から構成される、レーザー・サブアセンブリ１２の実施例である。一実施例においては、フォトレジストのエッチングマスクが、基板２０表面上に堆積される。該エッチングマスクは、フォトリソグラフィー法により現像され、位置決めキャビティ７０の開口が画定される。エッチングマスクを介して露光された基板２０の表面部分がエッチングされ、位置決めキャビティ７０が形成される。いくつかの実施例においては、基板２０は、反応性イオンエッチングのような等方性エッチング処理によりエッチングされる。これにより、基板２０の表面に対して実質的に垂直な側壁が形成される。位置決めキャビティ７０が形成された後、エッチングマスクは、溶剤を用いて除去される。
【００１９】
位置決めキャビティ６４および７０のそれぞれは、位置合わせ層６２の上面に開口を有しており、該開口のサイズは、基板２０の表面上にあるボールレンズ１８の中心の高さを、光軸４０の高さに一致させるような大きさとなっており、これにより、ボールレンズ１８が、基板２０に対して垂直な方向Ｚにおいて垂直に位置合わせされるようにする。位置決めキャビティの開口は、正三角形又は正方形等の正多角形および円形を含む、任意の適切な形状とすることができる。レーザー１６の位置に対する位置決めキャビティ６４の配置は、ボールレンズ１８を、基板２０の表面に平行な面の方向Ｘ及びＹにおいて位置合わせするように、設計される。一実施例においては、ボールレンズ１８の中心は、横方向Ｚにおいて、アライメントの許容誤差範囲±１０μｍ内で、光軸４０に位置合わせされ、さらに、ボールレンズ１８の中心は、光軸４０に対して垂直な平行面における横方向Ｙにおいて、アライメントの許容誤差範囲±１０μｍ内で、光軸４０に位置合わせされ、さらに、ボールレンズ１８の中心は、光軸４０に沿った軸方向Ｘにおいて、アライメントの許容誤差範囲±５μｍ内で、光軸４０に位置合わせされる。ここで用いられる用語「軸方向」は、光ビームの軸に沿った方向を示し、「横方向」は、光ビームの軸に対して垂直な面の方向を示す。
【００２０】
再び図３を参照すると、基板２０が設けられた（ステップ６０）後、レーザー１６が、該基板上に搭載される（ブロック７２）。レーザー１６は、ファブリペロー(Fabry-Perot)・レーザーのような、端面発光(edge-emitting)レーザーでよい。レーザー１６は、基板２０の表面に、或る高精度なダイ装着法により、ボンディングされることができる。図４に示した例においては、レーザー１６のレーザー光出力端部は、位置合わせ層６２の停止端部６６に対して配置されている。
【００２１】
レーザー１６が基板２０に搭載された（ブロック７２）後、ボールレンズ１８が、アライメント構造体２２に取り付けられる（ブロック７４）。ボールレンズ１８は、所望の屈折率を持つ光学的に透過な材料（たとえば、サファイア又は石英）から形成されることができる。図４及び図５に示した例においては、ボールレンズ１８は、位置決めキャビティ６４および７０にそれぞれ配置され、エポキシ接着剤のような接着剤を用いて基板２０へとボンディングされる。位置決めキャビティ６４および７０の開口は、正確に制御された寸法を有しており、これにより、上述したように、ボールレンズ１８の中心が、高い精度で、ビーム３８の光軸４０に位置合わせされることとなる。
【００２２】
ボールレンズ１８が、アライメント構造体２２に取り付けられた（ブロック７４）後、リフレクタ３６が設けられる（ブロック７６）。リフレクタ３６は、平行ビーム(collimated beam)４４を偏向済み平行ビーム４８へと偏向する、平坦な反射面を含む。図示した例においては、リフレクタ３６は、レーザー・サブアセンブリの基板２０および結合光学部品サブアセンブリ１４の光学基板２４の間に結合されるインターポーザー(interposer)基板７８の側壁に堆積された反射材料（例えば、金）の薄膜層である。他の例においては、リフレクタ３６は、レーザー・サブアセンブリ１２の一部として、または結合光学部品サブアセンブリ１４の一部として形成されることもできる。例えば、いくつかの実施例においては、レーザー１６、ボールレンズ１８及びアライメント構造体２２が、基板２０に形成されたキャビティ内に形成され、リフレクタ３６は、反射材料（例えば、金の層）を、該キャビティの角度をつけた側壁上に堆積することにより、レーザー・サブアセンブリ１２の一部として形成されることができる。
【００２３】
いくつかの実施例においては、リフレクタ３６の平坦な反射面が、平行ビーム４４の軸に対して４５°の角度を持っており、これにより、偏向済み平行ビーム４８の軸が、基板２０の表面に対して垂直となる。他の実施例においては、リフレクタ３６の平坦な反射面が、平行ビーム４４の軸に対して４５°とは異なる角度を持っている。例えば、そのような実施例の１つにおいては、リフレクタ３６の平坦な反射面は、平行ビーム４４の軸に対して４９°の角度を持っており、この場合、偏向済み平行ビーム４８の軸は、基板２０の表面に対して９８°の角度を持つ。偏向済み平行ビーム４８を、基板２０の表面に対して９０°以外の角度に傾けることにより、レーザー１６の性能に悪影響を与えかねない後方反射(backreflection)を低減することができる。
【００２４】
図６Ａ〜図６Ｃは、それぞれ、レーザー１６およびボールレンズ１８の間における異なる程度の軸方向のミスアライメント（位置合わせ不良）について、レーザビーム経路の３つのシミュレーションを示す。図６Ａ〜図６Ｃに示した、シミュレートされたビーム経路は、レーザー１６が、直径２μｍのアパーチャと、０．５の開口数(ＮＡ)を持ち、ボールレンズ１８が、サファイアから作成され、３００μｍの直径を持ち、光学基板２４が、偏向済み平行ビーム４８の軸に沿って５００μｍの厚さを持ち、集束レンズ２６が、シリコンから作成され、偏向済み平行光ビーム４８の軸に沿って６５０μｍの厚さを持ち、光アイソレータ２８が、偏向済み平行ビーム４８の軸に沿って１１００μｍの厚さを持つ、オプトエレクトロニクス・モジュール１０の一実施例に基づいて計算された。図６Ａ〜図６Ｃのそれぞれに示されるシミュレーションについて、リフレクタ３６は、平行ビーム４４の軸に対して４９°の角度に配向されており、これにより、結果として得られる偏向済みビーム４８は、基板２０の表面に対して９８°の角度に配向される。
【００２５】
図６Ａにおいては、シミュレーションされたビーム経路８２は、集束レンズ２６の軸がビーム４８の軸に位置合わせされ、レーザー１６の出力がボールレンズ１８の焦点に位置している場合に、対応する。シミュレーションされたビーム経路８４は、集束レンズの軸がビーム４８の軸に位置合わせされ、レーザー１６の出力がボールレンズ１８の焦点から＋１０μｍだけオフセットされている場合に、対応する。シミュレーションされたビーム経路８６は、集束レンズ２６の軸がビーム４８の軸に位置合わせされ、レーザー１６の出力がボールレンズ１８の焦点から−１０μｍだけオフセットされている場合に、対応する。
【００２６】
図６Ｂにおいては、シミュレーションされたビーム経路８８は、集束レンズ２６の軸がビーム４８の軸から＋３０μｍだけオフセットされ、レーザー１６の出力がボールレンズ１８の焦点に位置している場合に、対応する。シミュレーションされたビーム経路９０は、集束レンズ２６の軸がビーム４８の軸から＋３０μｍだけオフセットされ、レーザー１６の出力がボールレンズ１８の焦点から＋１０μｍだけオフセットされている場合に、対応する。シミュレーションされたビーム経路９２は、集束レンズ２６の軸がビーム４８の軸から＋３０μｍだけオフセットされ、レーザー１６の出力がボールレンズ１８の焦点から−１０μｍだけオフセットされている場合に、対応する。
【００２７】
図６Ｃにおいては、シミュレーションされたビーム経路９４は、集束レンズの軸がビーム４８の軸から−３０μｍだけオフセットされ、レーザー１６の出力がボールレンズ１８の焦点に位置している場合に、対応する。シミュレーションされたビーム経路９６は、集束レンズ２６の軸がビーム４８の軸から−３０μｍだけオフセットされ、レーザー１６の出力がボールレンズ１８の焦点から＋１０μｍだけオフセットされている場合に、対応する。シミュレーションされたビーム経路９８は、集束レンズ２６の軸が光線４８の軸から−３０μｍだけオフセットされ、レーザー１６の出力がボールレンズ１８の焦点から−１０μｍだけオフセットされている場合に、対応する。
【００２８】
図６Ａ〜図６Ｃに示される、様々な部品構成に関連付けられたシミュレーションされた結合効率(coupling efficiency)を、下記の表１に示す。
【表１】
2006106746.tif 000003
【００２９】
これらのシミュレーションに基づくと、上述したオプトエレクトロニクス・モジュール１０の実施例において結合効率の低下を２ｄＢ以下に維持するためには、レーザー１６及びボールレンズ１８は、許容誤差範囲±４μｍ内で位置合わせされるべきであり、集束レンズ２６および光ファイバ３４は、許容誤差範囲±３．５μｍ内で位置合わせされるべきであることが分かった。加えて、これらのシミュレーションは、レーザー１６およびボールレンズ１８が、軸方向に−１０μｍだけ位置がずれている場合に、後方反射のパワーレベルが最も高い（−４３ｄＢ）ことを示している。リフレクタ３６が平行ビーム４４の軸に対して４５°の角度に配向されている時の後方反射のパワーレベルが、−１９ｄＢである点に注意されたい。
【００３０】
再び図３を参照すると、リフレクタ３６が設けられた（ブロック７６）後、集束レンズ２６が設けられる（ブロック１００）。一般に、集束レンズ２６は、任意のタイプの屈折レンズ又は任意のタイプの回折レンズを含む、任意のタイプのレンズであって良い。図示した実施例においては、集束レンズ２６は、接着剤を用いて光学基板２４にボンディングされた屈折マイクロレンズである。他の実施例においては、集束レンズ２６は、光学基板２４にリソグラフィー技術により形成される。光学基板２４は、偏向済み平行レーザー光ビーム４８に対して実質的に透過である任意の材料から形成されることができる。一実施例においては、光学基板２４はシリコンから形成される。他の実施例においては、光学基板２４及び集束レンズ２６は、サファイアから形成される。
【００３１】
集束レンズ２６を設ける処理（ブロック８０）には、コネクタ３０を、偏向済み平行ビーム４８に対して位置合わせすることが含まれる。コネクタ３０は、光学基板２４の上面であって、集束レンズ２６上にわたって、ボンディングされる。図示した実施例においては、コネクタ３０は、光アイソレータ２８を含む。他の実施例においては、光アイソレータ２８は、オプトエレクトロニクス・モジュール１０を通るレーザー光ビームの経路に沿った異なる位置に位置付けられても良い。いくつかの実施例においては、光アイソレータ２８は含まれなくても良い。偏向済みビーム４８の平行性により、光学基板２４の上面に対して垂直な面においてコネクタ３０の位置を単に調節するだけで、コネクタ３０を、偏向済みビーム４８に位置合わせすることができる（いわゆる、「パッシブＺアライメント(passive Z alignment)」と呼ばれる）。これにより、光学アライメント処理のコストおよび複雑性を低減することができる。
【００３２】
また、レーザー光をレーザー・サブアセンブリ１２において平行化することで、オプトエレクトロニクス・モジュール１０の結合光学部品サブアセンブリ１４を設計するにあたり、柔軟性が増大する。例えば、偏向済みビーム４８の平行性により、レーザー・サブアセンブリ１２とは別個に、光学基板２４の厚さ及び集束レンズ２６の軸位置を最適化することができる。
【００３３】
更には、図７Ａ及び図７Ｂのグラフから明らかなように、偏向済みビーム４８の平行性によって、集束レンズ２６の横方向アライメントの許容誤差が緩和される。これらのグラフは、直径３００μｍのサファイア製ボールレンズ１８、開口数（ＮＡ）０．５の端面発光レーザー１６、球面集束レンズ２６、およびシングルモードのファイバＳＦＭ−２８を含む、オプトエレクトロニクス・モジュール１０の一実施例に基づいて計算されたものである。
【００３４】
図７Ａは、オプトエレクトロニクス・モジュール１０のシミュレートされた結合効率のグラフであり、これは、基板２０の表面と平行な面における光軸４０に沿った軸方向Ｘにおけるレーザー１６及びボールレンズ１８の間のミスアライメント(misalignment、位置合わせ不良)の関数としてプロットされている。図７Ｂは、シミュレーションした結合効率のグラフであり、これは、偏向済み平行ビーム４８の軸に対して垂直な面における横方向（Ｙ、Ｚ）に沿った、光ファイバ３４及び集束レンズ２６の間の横方向のミスアライメントの関数としてプロットされている。図７Ａ及び図７Ｂからわかるように、光ファイバ３４及び集束レンズ２６の間の横方向ミスアライメントよりも、レーザー１６及びボールレンズ１８の間の軸方向のミスアライメントに方が、結合効率に影響しやすい。よって、いくつかの実施例においては、ボールレンズ１８の中心が、第１の許容誤差範囲内において、光軸４０と軸方向に位置合わせされ、集束レンズ２６は、該第１の許容誤差範囲よりも大きい第２の許容誤差範囲内において、偏向済み平行ビーム４８と横方向に位置合わせされる。
【００３５】
他の実施例も本願の特許請求の範囲に入るものである。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】オプトエレクトロニクス・モジュールの一実施例のブロック図。
【図２】オプトエレクトロニクスの方法の一実施例を示すフローチャート。
【図３】図１に示したオプトエレクトロニクス・モジュールを製作するための方法の一実施例を示すフローチャート。
【図４】図１に示したオプトエレクトロニクス・モジュールのレーザー・サブアセンブリの一実施例を示すブロック図。
【図５】図１に示したオプトエレクトロニクス・モジュールのレーザー・サブアセンブリの他の実施例を示すブロック図。
【図６】図１に示したオプトエレクトロニクス・モジュールを通る光ビーム経路を示す図であり、ここで、レーザーとボールレンズとの間には、程度の異なる軸方向のミスアライメントがあり、集束レンズとオプトエレクトロニクス・モジュールのレーザー・サブアセンブリにより生成される平行ビームとの間には、程度の異なる横方向のミスアライメントがある、図。
【図７Ａ】図１に示したオプトエレクトロニクス・モジュールの実施例において、レーザー及びコリメーティングレンズの間の軸方向のミスアライメントの関数として結合効率（ＣＥ）をプロットしたグラフ。
【図７Ｂ】図１に示したオプトエレクトロニクス・モジュールの実施例において、外部光ファイバ及び集束レンズの間の横方向のミスアライメントの関数として結合効率（ＣＥ）をプロットしたグラフ。
【符号の説明】
【００３７】
１６  レーザー
１８  ボールレンズ
２０  基板
２２  アライメント構造体
２６  集束レンズ
３６  リフレクタ
３８  発散光
４０  光学軸
４４  平行ビーム
４８  偏向済み平行ビーム
６４、７０  位置決め穴
【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７Ａ】
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【図７Ｂ】
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