(57)【要約】【課題】光ファイバアレイのピッチP1を光素子の活性層又は導波路部のピッチP2との結合が可能となるようにピッチ変換する機能を有しつつ、光素子と光ファイバアレイとを直接且つ低損失に光学的に結合可能となる光波回路モジュールを実現するための光ファイバ用のガイド基板を提供する。【解決手段】ピッチP2で配列されるｍ個の活性層又は導波路部を有する光素子と光ファイバアレイを配列するためのガイド基板の面上にガイドを形成しガイド基板の一端側では溝を一定ピッチP1で形成し反対方向ではピッチP1を漸次狭めガイドの深さは一端側から他端側の間で二段以上の高低差を有するように形成する。ガイドに光ファイバを挿入したときにコア軸が彎曲形状を描くようにガイドを形成すると共に、各溝の外形形状は一端側寄りでは幅広に成形し他端側寄りでは幅狭に成形し、更に幅広な区間から幅狭な区間へと移行する区間の外形形状が漸次的に変化するように成形する。【選択図】  図２１
2006126373.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピッチP2で配列されるｍ個の活性層又は導波路部を有する光素子と光学的に結合されると共に、コア軸と平行方向に先端に向かってコア径はそのままでクラッド径のみ細径化されたｍ本の独立した光ファイバから構成される光ファイバアレイを配列するためのガイド基板の面上に、少なくともｍ本の溝からなるガイドを形成し、
前記ガイド基板の一端側では前記溝は一定のピッチP1で形成されると共に、前記一端側と反対方向である前記ガイド基板の他端側に進むにつれて、前記ピッチP1が漸次狭められることによって、前記ガイドはそのガイドに挿入された光ファイバが、前記一端側ではピッチP1で配列され、前記他端側では前記ピッチP1より狭められたピッチで配列されるように形成され、
更に、前記ガイドの深さが、前記一端側から前記他端側に至るまでに少なくとも二段以上の高低差を有すると共に、
前記他端側におけるガイドの底面が平面状で且つ同一深さを有するように成形され、
更に、前記ガイドに光ファイバを挿入して上面方向から見たときに、前記光ファイバのコア軸が角を形成しない彎曲形状を描くように、前記ガイドがガイド基板面上に形成され、
同じく上面方向から見たときの各溝の外形形状が、前記一端側寄りでは元のクラッド径を有する光ファイバ部分を挿入可能なように幅広に成形されると共に、前記他端側寄りでは細径化されたクラッド径を有する光ファイバ部分を挿入可能なように比較的幅狭に成形され、且つ、幅広な区間から幅狭な区間へと移行する区間の外形形状が漸次的に変化するように成形され、
前記ガイドの断面形状が略凹状に成形される
ことを特徴とするガイド基板。
【請求項２】
前記溝は、前記他端側において１つの溝に統一形成されることを特徴とする請求項１に記載のガイド基板。
【請求項３】
ガイド基板がシリコンで構成されることを特徴とする請求項１又は請求項２の何れかに記載のガイド基板。
【請求項４】
前記ガイド基板の母材となる基板面上に保護膜が成膜され、２つのマスクのパターンが
予め位置合わせされた後、リソグラフィ技術を用いて前記保護膜に前記ガイドのパターン
が転写され、再度フォトリソグラフィ技術を用いてレジストにガイドの一部のパターンが
転写され、その後前記２つのマスクを用いてその２つのマスク毎に露光のタイミングを異
ならせて、異なるパターンが転写され、それによって前記母材の基板に高低差が100μｍ
以上の異なる深さを有するガイドが形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項３の
何れかに記載のガイド基板。
【請求項５】
前記ガイドの彎曲形状が、そのガイドに挿入された光ファイバの伝搬損失が1.3dB未満となるように決定されることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載のガイド基板。
【請求項６】
前記ガイドに挿入された前記光ファイバのコア軸の彎曲形状が２つの同一な円弧を反対向きに繋げた形状となるように前記ガイドの彎曲形状が設定されると共に、前記他端側における前記光ファイバのピッチをP4、前記他端側から前記一端側に亘る前記ガイドの長手寸法をＬ、前記円弧の中心角をθ、前記一端側と前記他端側での前記光ファイバの横ズレをＳ、前記ガイドに挿入された前記光ファイバが形成する曲率半径をR、前記光ファイバの許容最小曲率半径をRmとすると、
【数１】
2006126373.tif 000037
から横ズレＳを求めると共に、
【数２】
2006126373.tif 000038
の関係を満足するように前記Ｌ及び前記Rmを求め、そのRm以上に前記Ｒを設定し、更に、
【数３】
2006126373.tif 000039
の等号関係を満たす前記θを求め、そのＳ、Ｌ、Ｒ、θの各パラメータによって導出された彎曲形状に前記ガイドが形成された請求項１乃至請求項４の何れかに記載のガイド基板。
【請求項７】
前記ガイドに挿入された前記光ファイバのコア軸の彎曲形状が自然の曲げに基づいた形状となるように前記ガイドの彎曲形状が設定されると共に、前記他端側における前記光ファイバのピッチをP4、前記他端側から前記一端側に亘る前記ガイドの長手寸法をＬ、前記ガイドの長手方向直線に対する前記光ファイバの最大傾き角度をφmax、前記光ファイバの断面二次係数をＩ及びヤング率をＥ、他端側での光ファイバの曲げモーメントをMa、前記一端側と前記他端側での前記光ファイバの横ズレをＳ、前記ガイドに挿入された前記光ファイバが形成する曲率半径をR、前記光ファイバの許容最小曲率半径をRmとすると、
【数４】
2006126373.tif 000040
から横ズレＳを求めると共に、
【数５】
2006126373.tif 000041
の関係を満足するように前記Ｌ及び前記Rmを求め、そのRm以上に前記Ｒを設定し、更に、
【数６】
2006126373.tif 000042
よりφmaxを求め、そのＳ、Ｌ、Rm、φmaxの各パラメータによって導出された彎曲形状にガイドが形成された請求項１乃至請求項４の何れかに記載のガイド基板。
【請求項８】
前記光ファイバの先端を前記ピッチP2で配列するために、面上に前記ピッチP2と等しいピッチP3で形成されたｍ本の溝を有する溝付き基板を、前記他端側に備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れかに記載のガイド基板。
【請求項９】
前記ガイドに光ファイバが挿入された後、カバーが被せられることを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れかに記載のガイド基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光素子と導波路アレイとを直接、且つ、低損失で光学的に結合出来る光波回路モジュールのガイド基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、インターネットが爆発的に普及している中、これに伴い通信回線のトラフィック量が激増している。このトラフィック量を激増させている膨大なデータを処理する高速大容量通信方式として、１本の光ファイバに波長の異なる複数の光を伝送することが出来る波長分割多重（Wavelength Division Multiplex : WDM）通信システムが実用化されており、また現在でも通信システムの低コスト化・高信頼化に向けて、世界中で研究開発が行われている。更に、将来的には光信号の増減を感知し、複数ある信号経路を瞬間的に切り替えるための全光スイッチ等も精力的に研究されている。
【０００３】
WDM通信システムでは、アレイ導波路格子（Arrayed Waveguide Grating : AWG）型（N×N）光波長合分波器がキーデバイスとして広く使用されている。AWG型光波長合分波器は、送信側で複数の波長の光を合波する、或いは受信側で光ファイバ中の複数の光を異なるポートに分波するといった高機能な処理が可能である。
【０００４】
このようなAWG型光波長合分波器を用いた光波回路モジュールの一例を図３２に示す（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２７７６７５号公報（第４頁、第３図）
【０００６】
図３２に示す光波回路モジュール100は、AWG型光波長合分波器基板101（1×Ｎ、ここではＮ＝256ch）、AWG型光波長合分波器基板101と多芯（128芯）テープ型光ファイバ103及び104を低損失に結合するためのピッチ変換用導波路基板102とから構成されている。AWG型光波長合分波器基板101（以下、AWG型光波長合分波器又はAWG型光波長合分波器基板を必要に応じて、単にAWGと記す）にはスポットサイズ変換機能構造（テーパ導波路）を有する出力導波路群101aが設けられている。又、ピッチ変換用導波路基板102にはスポットサイズ変換機能構造（テーパ導波路）を有する入出力導波路群、即ちAWG型光波長合分波器基板101側の入力導波路群102a、テープ型光ファイバ103側の出力導波路群102b、及び光ファイバ104側の出力導波路群102cが設けられている。
【０００７】
AWG型光波長合分波器基板101とピッチ変換用導波路基板102との間、又はピッチ変換用導波路基板102とテープ型光ファイバ103及び104との間における結合損失を出来るだけ小さくするために、AWG型光波長合分波器基板101側の出力導波路群101a又はピッチ変換用基板102の入出力導波路群102a、102b、102cに、スポットサイズ変換機能を有する構造を付与する。
【０００８】
これにより、極めて低損失な光波回路モジュールを実現することが出来るとしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、前述した光波回路モジュール100では、実際にはAWG型光波長合分波器基板101とピッチ変換用導波路基板102との結合部、及びピッチ変換用導波路基板102とテープ型光ファイバ103及び104との結合部において、光を漏れなく結合させることが困難であった。即ち、AWG型光波長合分波器基板101又はピッチ変換用導波路基板102からの出射光の一部が漏れ光となる。結果として、一部の漏れ光は所望の光ファイバ以外の光ファイバに入射するので、クロストーク特性の劣化や結合損失の発生の原因となっている。
【００１０】
又、近年、AWG型光波長合分波器基板101に対して、モジュール全体の損失の増大を伴わない一層の多重化（多チャネル化）が望まれるようになってきた。しかし従来の設計をそのまま使用して多チャネル化を行うと、AWG型光波長合分波器基板101内での損失が大きくなってしまうという問題があった。又、AWG型光波長合分波器基板101は半導体プロセスを用いて作製されるため、1つの素子サイズが大きくなると加速度的にコストが増加し、また歩留まりが低下するという問題がある。
【００１１】
このため、AWG型光波長合分波器基板101の多チャンネル化を実現するためには1chあたりのサイズを小さくする必要が生じる。しかしAWG型光波長合分波器基板101はテープ型光ファイバ103、104を接続して使用され、この光ファイバの一般的な大きさが決まっていたため、AWG型光波長合分波器基板101の小型化も結果として不可能であった。
【００１２】
更に、ピッチ変換用導波路基板102も半導体プロセスを使用して作製されるため、大型のものを作製しようとすると多大なコストの増加を招いてしまい、AWG型光波長合分波器基板101や図示しないLDアレイチップを小型化して抑えたコストを再び押し上げてしまう。又、光軸合わせを３つのデバイス（AWG型光波長合分波器基板101、ピッチ変換用導波路基板102、テープ型光ファイバ103と104）に対して行うのは、２つのデバイスに対して行うよりも難易度が２倍以上になり、ここでもコスト増加を招く。
【００１３】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は光ファイバアレイのピッチP1を、光素子の活性層又は導波路部のピッチP2との結合が可能となるようにピッチ変換する機能を有しつつ、光素子と光ファイバアレイとを直接、且つ、低損失に光学的に結合可能となる光波回路モジュールを実現するための光ファイバ用のガイド基板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の請求項１記載の発明は、ピッチP2で配列されるｍ個の活性層又は導波路部を有する光素子と光学的に結合されると共に、コア軸と平行方向に先端に向かってコア径はそのままでクラッド径のみ細径化されたｍ本の独立した光ファイバから構成される光ファイバアレイを配列するためのガイド基板の面上に、少なくともｍ本の溝からなるガイドを形成し、
前記ガイド基板の一端側では前記溝は一定のピッチP1で形成されると共に、前記一端側と反対方向である前記ガイド基板の他端側に進むにつれて、前記ピッチP1が漸次狭められることによって、前記ガイドはそのガイドに挿入された光ファイバが、前記一端側ではピッチP1で配列され、前記他端側では前記ピッチP1より狭められたピッチで配列されるように形成され、
更に、前記ガイドの深さが、前記一端側から前記他端側に至るまでに少なくとも二段以上の高低差を有すると共に、
前記他端側におけるガイドの底面が平面状で且つ同一深さを有するように成形され、
更に、前記ガイドに光ファイバを挿入して上面方向から見たときに、前記光ファイバのコア軸が角を形成しない彎曲形状を描くように、前記ガイドがガイド基板面上に形成され、
同じく上面方向から見たときの各溝の外形形状が、前記一端側寄りでは元のクラッド径を有する光ファイバ部分を挿入可能なように幅広に成形されると共に、前記他端側寄りでは細径化されたクラッド径を有する光ファイバ部分を挿入可能なように比較的幅狭に成形され、且つ、幅広な区間から幅狭な区間へと移行する区間の外形形状が漸次的に変化するように成形され、
前記ガイドの断面形状が略凹状に成形される
ことを特徴とするガイド基板に関するものである。
【００１５】
更に、本発明の請求項２記載の発明は、前記溝が、前記他端側において１つの溝に統一形成されることを特徴とするガイド基板に関するものである。
【００１６】
更に、本発明の請求項３記載の発明は、シリコンで構成されることを特徴とするガイド基板に関するものである。
【００１７】
更に、本発明の請求項４記載の発明は、前記ガイド基板の母材となる基板面上に保護膜
が成膜され、２つのマスクのパターンが予め位置合わせされた後、リソグラフィ技術を用
いて前記保護膜に前記ガイドのパターンが転写され、再度フォトリソグラフィ技術を用い
てレジストにガイドの一部のパターンが転写され、その後前記２つのマスクを用いてその
２つのマスク毎に露光のタイミングを異ならせて、異なるパターンが転写され、それによ
って前記母材の基板に高低差が100μｍ以上の異なる深さを有するガイドが形成されるこ
とを特徴とするガイド基板に関するものである。
【００１８】
更に、本発明の請求項５記載の発明は、前記ガイドの彎曲形状が、そのガイドに挿入された光ファイバの伝搬損失が1.3dB未満となるように決定されることを特徴とするガイド基板に関するものである。
【００１９】
又、本発明の請求項６記載の発明は、前記ガイドに挿入された前記光ファイバのコア軸の彎曲形状が２つの同一な円弧を反対向きに繋げた形状となるように前記ガイドの彎曲形状が設定されると共に、前記他端側における前記光ファイバのピッチをP4、前記他端側から前記一端側に亘る前記ガイドの長手寸法をＬ、前記円弧の中心角をθ、前記一端側と前記他端側での前記光ファイバの横ズレをＳ、前記ガイドに挿入された前記光ファイバが形成する曲率半径をR、前記光ファイバの許容最小曲率半径をRmとすると、
【数７】
2006126373.tif 000003
から横ズレＳを求めると共に、
【数８】
2006126373.tif 000004
の関係を満足するように前記Ｌ及び前記Rmを求め、そのRm以上に前記Ｒを設定し、更に、
【数９】
2006126373.tif 000005
の等号関係を満たす前記θを求め、そのＳ、Ｌ、Ｒ、θの各パラメータによって導出された彎曲形状に前記ガイドが形成されたガイド基板に関するものである。
【００２０】
又、本発明の請求項７記載の発明は、前記ガイドに挿入された前記光ファイバのコア軸の彎曲形状が自然の曲げに基づいた形状となるように前記ガイドの彎曲形状が設定されると共に、前記他端側における前記光ファイバのピッチをP4、前記他端側から前記一端側に亘る前記ガイドの長手寸法をＬ、前記ガイドの長手方向直線に対する前記光ファイバの最大傾き角度をφmax、前記光ファイバの断面二次係数をＩ及びヤング率をＥ、他端側での光ファイバの曲げモーメントをMa、前記一端側と前記他端側での前記光ファイバの横ズレをＳ、前記ガイドに挿入された前記光ファイバが形成する曲率半径をR、前記光ファイバの許容最小曲率半径をRmとすると、
【数１０】
2006126373.tif 000006
から横ズレＳを求めると共に、
【数１１】
2006126373.tif 000007
の関係を満足するように前記Ｌ及び前記Rmを求め、そのRm以上に前記Ｒを設定し、更に、
【数１２】
2006126373.tif 000008
よりφmaxを求め、そのＳ、Ｌ、Rm、φmaxの各パラメータによって導出された彎曲形状にガイドが形成されたガイド基板に関するものである。
【００２１】
更に、本発明の請求項８記載の発明は、前記光ファイバの先端を前記ピッチP2で配列するために、面上に前記ピッチP2と等しいピッチP3で形成されたｍ本の溝を有する溝付き基板を、前記他端側に備えたことを特徴とするガイド基板に関するものである。
【００２２】
更に、本発明の請求項９記載の発明は、前記ガイドに光ファイバが挿入された後、カバーが被せられることを特徴とするガイド基板に関するものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の請求項１記載のガイド基板に依れば、ガイドに光ファイバを挿入するだけで容易に光ファイバを等間隔で一列に配列させることが可能となり、結果的に光波回路モジュールを容易に形成することが可能となる。更に、光素子に対峙する光ファイバアレイのピッチを、ピッチP1よりも狭めるようにガイドを形成することによって、パッケージ内部における光ファイバアレイの占有空間を減少させることが可能となる。
【００２４】
パッケージ内部における光ファイバアレイの占有空間を減少させることにより、光ファイバアレイの結合部のサイズを小型化することが可能となり、光素子の実装空間がその分多く確保される。よって、パッケージ内部により多くの光素子を実装可能となり、光素子の更なる集積化を図ることが出来る。又、その集積化に伴い、光素子の組立コストを大幅に下げることも可能となる。
【００２５】
ガイドの深さを、ガイド基板の一端側から他端側に至るまでに少なくとも二段以上の高低差を有するように設定することにより、挿入される光ファイバの一部が細径化されていたとしても、ガイドの深さが挿入される光ファイバの各部分の外径寸法とその外形形状に合わせて設定することが出来るので、外径が部分毎に異なる光ファイバをガイドに完全に収納することが可能となる。
【００２６】
又、他端側におけるガイドの底面を、平面状で且つ同一深さを有するように成形することにより、そのガイド内においてｍ本の光ファイバを容易に且つ互いに同一高さで、高い平行度をもって配列することが可能となる。
【００２７】
更に、ガイドに挿入された光ファイバを上面方向から見たときに、光ファイバのコア軸が角を形成しない彎曲形状を描くように、ガイドをガイド基板面上に形成することによって、光ファイバの曲げに伴って発生する伝搬損失を低減することが出来る。
【００２８】
又、各溝の外形形状を、ガイド基板の一端側寄りでは元のクラッド径を有する光ファイバ部分を挿入可能なように幅広に成形し、他端側寄りでは細径化されたクラッド径を有する光ファイバ部分を挿入可能なように比較的幅狭に成形し、且つ、幅広な区間から幅狭な区間へと移行する区間の外形形状は、漸次的に変化するように成形することによって、光ファイバを溝に挿入する際に、溝の外形に光ファイバの細径化部が引っ掛かることが解消され、光ファイバの曲げや折れを防止できる。
【００２９】
又、ガイドの断面形状を略凹状に成形することによって、溝の隅の丸み化を防止し、溝に光ファイバを挿入したとき、光ファイバが丸みによって溝から浮き上がることを防止して、溝内に光ファイバを完全に収納することが可能となる。
【００３０】
更に、本発明の請求項２記載のガイド基板に依れば、ガイド基板の他端側におけるガイドの作製を簡易化することが可能となる。
【００３１】
更に、本発明の請求項３記載のガイド基板に依れば、作製したガイド基板をガイド基板の製造工程におけるマスクとして使用することが出来るため、深さの高低差が100μｍ以上あるガイドを有するガイド基板を容易に作製することが可能となる。
【００３２】
更に、本発明の請求項４記載のガイド基板に依れば、深さが100μｍ以上異なるガイドを高精度に形成することが可能となる。更に、製造方法として確立しているリソグラフィ技術を利用することにより、安価にガイド基板を製造することが可能となるため、結果的に光波回路モジュールを低コストで量産化することも可能となる。
【００３３】
更に、本発明の請求項５記載のガイド基板に依れば、彎曲に伴う光ファイバの伝搬損失を所望のレベルまで低減することが可能となる。
【００３４】
又、本発明の請求項６又は７記載のガイド基板に依れば、光ファイバの許容最小曲率半径に基づいて最適なガイドの彎曲形状を導出することが出来る。よって、光ファイバの放射損失を所望のレベルまで低減することが可能となる。
【００３５】
更に、本発明の請求項８記載のガイド基板に依れば、各光ファイバを溝付き基板の各溝内に配列することにより、導波路先端の遊びを減少させることが可能になると共に、各溝に光ファイバを配列、固定するだけで、光素子の活性層又は導波路部に対する光ファイバの位置合わせを行うことが出来る。
【００３６】
更に、本発明の請求項９記載のガイド基板に依れば、カバーを被せることによって光ファイバを堅固に保持することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
＜第１の実施形態＞
以下、本発明に係るガイド基板を用いた光波回路モジュールの一例を、図１〜図８及び図２２〜図２６を参照しながら説明する。図１は本発明に係る光波回路モジュールの一例を示す平面図であり、図２は説明のために後述するカバーと溝付き基板用カバーを除いた図１の光波回路モジュールの平面図である。図１及び図２に示すように、本実施の形態のガイド基板を用いた光波回路モジュール１は、多芯光伝搬用のテープ型光ファイバ２と、ガイドを設けた基板３（以下、ガイド基板３と記す）と、光素子の一例であるレーザダイオード（LD）アレイチップ４と、面上に複数の溝が形成された溝付き基板８とを備えて構成される。
【００３８】
導波路の役目をするテープ型光ファイバ２は、コア2e（図２２参照）の周りをクラッド2aが包囲する一般的な型式の単一モード光ファイバである。テープ型光ファイバ２の始端側（図１及び図２の矢印ｓ側）から先端（図１及び図２の矢印ｔ側）に向かって、所定寸法分だけ被覆2bを剥ぎ取り、更に、図４に示すように被覆2bを取り除いたクラッド2a部分の先端付近をそのコア軸ｃと平行方向に先端に向かって細径化する。細径化手段としてはエッチング等が挙げられ、前記コア2eを非エッチング箇所とすることでコア径はそのままに維持しながら、クラッド径のみエッチングして細径化を行うこととする。
【００３９】
細径化された光ファイバ部分2cのクラッド径は50μｍ以下に細径化することが望ましく、細径化に伴う伝搬損失の許容範囲を考慮すると、30μｍまで最小径化することが最も好ましい。従って、本実施の形態では光ファイバ部分2cのクラッド径を30μｍとして説明を続ける。テープ型光ファイバ２の光ファイバの本数ｍは、４本、８本、12本、16本・・・など４の倍数で設定されるのが一般的であり、本実施の形態ではｍ＝８とした。各光ファイバの非エッチング箇所（被覆2b部分を含む）のコア間隔は250μｍなので、始端側における各光ファイバはピッチP1＝250μｍで一定に配列される。
【００４０】
ガイド基板３はシリコン（Si）から成り、その面上には図３に示すように、テープ型光ファイバ２の本数ｍと同数の溝3aと、後述する溝3cとから構成されるガイド3bが形成される。図３は上面方向から見たガイド基板の平面図である。各溝3aは、ガイド基板３の一端側（矢印ｓ側）では一定のピッチP1で形成され、前記一端側と反対方向である他端側（矢印ｔ側）に進むにつれて、ピッチP1は漸次狭められるように形成されていく。そして前記他端側で、８つの溝3aは１つの溝3cへと統一形成される。その溝3cの部分平面拡大図を図５に示すと共に、矢印Ｂ方向から見たときの部分拡大正面図を図６に示す。
【００４１】
図５より、溝3cの横幅は約280μｍ（35μｍ×８本）に設定して、１本の光ファイバ当たり左右に2.5μｍずつの遊びを持たせるようにする。又、その断面形状は図６に示す通り、全横幅に亘って同一深さとなるように略凹状に成形される。更に、溝3cの底面は平面状に成形される。
【００４２】
図３に示す通り、上面方向から見たときの各溝3aの外形形状は、前記一端側（矢印ｓ側）寄りの区間3dでは比較的幅広に成形され（以後、幅広部3dと記す）、前記他端側寄り（矢印ｔ側）の、溝3cへと至る区間3fでは、比較的幅狭に成形される（以後、幅狭部3fと記す）。更に、幅広部3dから幅狭部3fへと移行する区間3e（以後、必要に応じて、移行部3eと記す）の部分平面拡大図を図７に示す。図３及び図７に示すように、区間3eにおける各溝3aの外径形状は、漸次的に変化するように略テーパ状に成形される。８つの溝3aのうちガイド基板３の中央に行くほど、移行部3eの区間が短くなるようにテーパが大きく設定され、外側の溝3aに行くに従いテーパは緩やかに設定され、移行部3eの区間が延びていく。前記一端側（矢印ｓ側）で各溝3aが比較的幅広に成形される理由は、被覆2bを剥いだだけで元のクラッド径を有する、比較的大径な外径125μｍの光ファイバ部分を挿入可能にするためであり、そのため幅広部3dの横幅は約130μｍに設定される。一方、他端側（矢印ｔ側）に形成される幅狭部3fはクラッド径約30μｍに細径化された光ファイバ部分2cが挿入可能であれば良いので、約35μｍ程の比較的幅狭な横幅に成形される。
【００４３】
溝3cから幅狭部3fに亘る区間のガイド3bの深さは約35μｍ〜約60μｍ程度に設定されるため、クラッド径約30μｍである光ファイバ部分2cが完全に収納される。一方、移行部3eから幅広部3dに亘る区間のガイド3bの深さは135μｍ〜約160μｍ程度に設定されるため、125μｍのクラッド径を有する光ファイバ部分が完全に収納されるようになっている。このようにガイド3bの深さは、挿入される光ファイバ各部分の外径寸法とその外形形状に合わせて、ガイド基板３の一端側（矢印ｓ側）から他端側（矢印ｔ側）に至るまでに、少なくとも二段以上の高低差を有するように成形される。前記の通り各段の深さとも、収納される光ファイバ各部分のクラッド径に対して数μｍ〜数十μｍ程の遊びを持つように設定するものとする。
【００４４】
幅狭部3f、幅広部3d、及び移行部3eの各部における溝3aの断面形状は、何れも略凹状に成形される。一例として幅広部3dの断面形状を図８に示す。図８は、図３の矢印Ｃ方向から見たときの溝3aの部分拡大背面図である。溝3aの各部を略凹状に成形することによって、溝3aの隅まで前記所定の深さに成形されるので隅の丸み化を防止できる。よって溝3aに光ファイバを挿入したとき、光ファイバが前記丸みによって溝3aから浮き上がることを防止して、溝3a内に光ファイバを完全に収納することを可能としている。なお、前記各部における溝3aの断面形状は、正確な凹形状だけでなく、光ファイバを完全に収納できるという条件を満たした上で、側面に若干の傾斜角が付いた八の字状若しくは逆八の字状であっても良い。
【００４５】
次に、ガイド基板３の製造工程を図９〜図２１を参照しながら、順に説明する。まず、図９に示すように、ガイド基板の母材となるシリコン（Si）基板11を用意する。次に、図１０のように前記Si基板11の面上を酸化させてSiO2から成る保護膜12を成膜する。
【００４６】
更に、図１１のように前記保護膜12の面上にポジレジスト13を塗布する。そして図１２に示すように、光透過性のガラス基板20に一体形成されたガイド3b（図３参照）全体のパターンを有するマスク14を使って、ガイド3b全体のパターンをポジレジスト13面上に露光、転写する。前記露光後、BHF（緩衝フッ酸）でエッチングして現像すると、図１３に示すようにガイド3b部分の転写パターンが除去されて、ポジレジスト13にガイド3bのパターンであるレジスト窓15が形成される。次いで、前記パターン化された（レジスト窓15が形成された）ポジレジスト13をマスクにして、図１４に示すように前記保護膜12をBHFでエッチングすると、保護膜にもポジレジスト13と同パターンの窓15が形成される。まず、このように既知のリソグラフィ技術を用いて、保護膜12にガイド3bのパターンを転写する。
【００４７】
次いで、図１５（ａ）に示すように前記ポジレジスト13をO2−アッシングで完全に除去した後、同図（ｂ）及び（ｃ）のように、再度、保護膜12及びSi基板11面上に亘って全面にポジレジスト16を塗布する。
【００４８】
次に、図１６（ａ）及び（ｂ）に示すように、前記溝3c、前記幅狭部3fを覆い、前記
移行部3eと前記幅広部3dのみを露光するパターンを有するマスク17を使って、ポジレ
ジスト16面上に前記移行部3e及び前記幅広部3dのパターンのみ露光、転写する。なお、
Si基板11面上に対して前記マスク14を位置決めする際に、予め前記マスク14に対して
マスク17を位置合わせする。その位置合わせは、図１２（ｂ）及び図１６（ｂ）の縦方向において、マスク17の移行部3e及び幅広部3dのパターンを、マスク14の移行部3e及び幅広部3dのパターン箇所に一致するように位置決めすることで行う。前記露光後、
BHFでエッチングして現像すると、図１７（ａ）及び（ｂ）に示すように前記移行部3e及び前記幅広部3dのガイド3b部分の転写パターンが除去されて、Si基板11面上に前記移行部3e及び前記幅広部3dのパターンであるレジスト窓18が形成される。以上のように、再度、フォトリソグラフィ技術を用いてレジスト16にガイド3bの一部のパターンを転写する。
【００４９】
次に、図１８（ａ）及び（ｂ）に示すようにレジスト窓18が形成されたポジレジスト16をマスクにして、ICP-RIEによってSi基板11を100μｍの深さまでエッチングする。更に、Si基板11面上に残存している前記ポジレジスト16を、図１９（ａ）及び（ｂ）に示すようにO2−アッシング若しくはO2−アッシングと有機洗浄液によって洗浄して取り除く。これによってマスク14によって転写された、溝3a及び3cのパターンが露出される。更に、図２０に示すように、Si基板11面上に残存している保護膜12をマスクにして、再度、ICP-RIEによってSi基板11のパターン（レジスト窓）部分を35μｍ〜60μｍの深さ分、エッチングする。先程の図１８で示した工程における、最初のICP-RIEの際に100μｍの深さ分エッチングされた移行部3e及び幅広部3dのパターンは、２回目のICP-RIEによるエッチング分と合わせて、合計135μｍ〜160μｍの深さ分エッチングされる。一方、マスク17によって覆われていた溝3cと幅狭部3fは最初のICP-RIEではエッチングされていないため、35μｍ〜60μｍの深さ分のみエッチングされる。よってSi基板11に、溝3cから幅狭部3fに亘る区間と、移行部3eから幅広部3dに亘る区間とで、深さの異なるガイド3bが形成される。このように、２つのマスク14、17を用い、マスク14・17毎に露光のタイミングを異ならせて、異なるパターンを転写し、それによって母材のSi基板11に深さの異なるガイド3bを形成することが可能となる。
【００５０】
最後に、残存する保護膜12をBHFで除去することにより、図２１に示すとおり、所望のガイド3bを有するガイド基板３が作製される。なおポジレジスト13、16はネガレジストに変更しても良い。更に、マスク17のパターンを、光透過性のあるガラス基板面上に形成して、ネガレジスト用のマスクに変更することも可能である。
【００５１】
前記の通り、マスク14とマスク17のパターンを予め合わせてからICP-RIEでエッチングを行うことにより、深さが比較的浅い区間（溝3c〜幅狭部3f）と比較的深い区間（移行部3e〜幅広部3d）とで、100μｍ以上異なるガイド3bを高精度に形成することが可能となる。何故なら、予めパターンを合わせず、マスク14によって保護膜12上にガイド3b全体をエッチングしてから、マスク17の移行部3e〜幅広部3dに亘るパターンを、保護膜12面上に成形されたレジスト窓15に位置合わせしようとしても、ポジレジスト16によってレジスト窓15が覆われているため、困難だからである。
【００５２】
以上のようにして作製したガイド基板３の各々の溝3a及び溝3cに、図２に示すように各光ファイバを挿入し、その状態でガイド基板３の上から図１に示すようにカバー７、７を被せて各光ファイバを堅固に保持する。前述の通り、幅広部3dと幅狭部3fとは移行部3eによって漸次的に変化するように成形されているため、光ファイバを溝3aに前記一端側（矢印ｓ側）から挿入する際に、溝3aの外形への光ファイバ細径化部2cの引っ掛かりを解消して、曲げや折れを防止できる。更に、溝3cはその全横幅に亘って同一深さに且つ底面を平面状に成形されているので、溝3cに挿入されたときｍ本の光ファイバを容易に互いに同一高さで高い平行度をもって配列することが可能となる。
【００５３】
次に、カバー７、７に設けた窓部7a、7aから接着剤又は半田を流し込んで固定することにより、８本の光ファイバから構成される導波路アレイが形成される。前述の通り、各溝3aはガイド基板３の他端側（矢印ｔ側）に進むにつれてピッチP1が漸次、狭まるように形成されているので、その溝3aに挿入された各光ファイバも、前記一端側（矢印ｓ側）ではピッチP1で配列され、LDアレイチップ４に向かうに従い漸次狭められていく。よって、ガイド3bに挿入されることにより、他端側での光ファイバ部分2cの各先端におけるコア軸間距離（ピッチ）は、LDアレイチップ４に近づくにつれて徐々にピッチP1よりも狭められることになる。
【００５４】
更に、図１と図２より光ファイバの先端を上下から挟み込むように溝付き基板８及び溝付き基板用カバー10を設置する。図１のＡ−Ａ一点鎖線で示す断面の部分拡大図を図２２に示す。溝付き基板８には光ファイバの本数ｍ以上の溝９が形成され、各光ファイバは１本ずつ、１つの溝９と溝付き基板用カバー10の表面によって上下から押さえ込まれるように、各溝内に配列されていく。各溝９の断面形状は図２２に示すようにＶ形に形成されており、溝付き基板用カバー10は平板状に形成されているので、各光ファイバは、各溝９と溝付き基板用カバー10表面との３つの接触点H1〜H3によって３点支持される。次に、接着剤又は半田（図中、引き出し線19）を充填することによって、光ファイバ先端と溝付き基板８及び溝付き基板用カバー10とを固定し、更に、光ファイバの先端を溝付き基板８、及び溝付き基板用カバー10ごと研磨して、各先端の長さを一様に揃える。或いは、光ファイバの先端のみを研磨して光ファイバ先端をレンズ状に形成すると共に、ｍ本の光ファイバの各先端の長さを一様に揃えても良い。
【００５５】
LDアレイチップ４は、テープ型光ファイバ２の本数ｍと同一個数のｍ個の活性層4aを有するチップであり、各活性層4aは前記ピッチP1よりも狭いピッチP2で配列されている。具体的なピッチP2の数値は30μｍである。更に、各溝９のピッチP3を前記ピッチP2と等しい30μｍに設定し、その各溝９に光ファイバを配列することによって、図２２及び図２３に示すように、各光ファイバの先端はピッチP3＝P2＝30μｍで一列状に配列される。図２３は図２のLDアレイチップ４と光ファイバ先端との結合部を拡大した図である。
【００５６】
更に、ガイド3bに光ファイバを挿入しそのガイド基板３を上面方向から見たときに、ｍ本の光ファイバのコア軸が、角を形成しない彎曲形状を描いて彎曲するように、ガイド3bをガイド基板３の面上に形成する。ガイド3b内で光ファイバは彎曲するので、ガイド3bの彎曲形状はガイド3bに挿入された光ファイバの曲げに伴って発生する伝搬損失を考慮して決定されるべきである。本実施の形態では各光ファイバの伝搬損失が、それぞれ1.3dB未満となるようにガイド3bの彎曲形状を決定する。
【００５７】
又、ガイド3bの彎曲形状を、挿入される光ファイバの許容最小曲率半径Rmと、ガイド3bの長手寸法Ｌ（図３参照）と、前記ガイド基板３の他端側（矢印ｔ側）における光ファイバのピッチP4、前記ピッチP1、及び本数ｍとから最適化して決定しても良い。以下にその考え方を示す。図２７はガイド3b内における光ファイバのコア軸の彎曲状態を模式的に示した平面図である。許容最小曲率半径Rmが決まっている場合に、他端側（矢印ｔ側）から一端側（矢印ｓ側）に亘るガイド3bの長手寸法Ｌとの関係を述べる。なお必要に応じて、ガイド基板３の一端側の基板面を線Ｈ、他端側の基板面を線Ｆ（図３参照）と示す。図２７では４本の光ファイバのコア軸のみ抜粋して図示しているが、無論、光ファイバの本数はmとして一般化して論じることができる。
【００５８】
最も外側のガイドに挿入された光ファイバの彎曲が最も大きくなるから、それを前記長手寸法Ｌの最小値Lmとすればよい。他端側での光ファイバの広がりE1は、
【数１３】
2006126373.tif 000009
【００５９】
であるから、他端側での光ファイバアレイの中心線から最外部の光ファイバまでの距離はその半分で、
【数１４】
2006126373.tif 000010
【００６０】
である。一方、一端側での光ファイバの広がりE2は、
【数１５】
2006126373.tif 000011
【００６１】
であるから、一端側での光ファイバアレイの中心線から最外部の光ファイバまでの距離はその半分で、
【数１６】
2006126373.tif 000012
【００６２】
である。従って、一端側と他端側での光ファイバの横ズレＳは
【数１７】
2006126373.tif 000013
【００６３】
である。結局、一端側と他端側とで光ファイバは前記中心線に平行で、Ｓだけ横ズレす
るような彎曲形状となれば良いということが分かる。よって最外部の光ファイバの彎曲を例にとって考えれば良いということになる。ガイド3bの彎曲形状としては幾つもの可能性があるが、最も簡単なものは反対向きに２つの同一円弧を繋げた形状と、光ファイバの自然の曲げに基づいた形状とが考えられる。
【００６４】
＜反対向きに２つの同一円弧を繋げた形状＞
もし最外方の光ファイバのコア軸が、ガイド3bに挿入されたとき曲率半径Rを形成して、２つの同一な円弧を反対向きに繋げたような形状を描くように彎曲するとすれば、図２８に示すように一端側と他端側から丁度L/2のところで繋がる２円弧によってガイド3bの彎曲形状を設定することができる。その円弧は横ズレがS/2で、円弧の中心角をθ、曲率半径を前記Ｒとすると、
【数１８】
2006126373.tif 000014
【００６５】
【数１９】
2006126373.tif 000015
【００６６】
となる。
【数２０】
2006126373.tif 000016
【００６７】
であるから、長手寸法Ｌは整理していくと、
【数２１】
2006126373.tif 000017
【００６８】
ということになる。光ファイバは彎曲することによって伝搬損失だけでなく放射損失も
増加する。従って、許容される最小の曲率半径Rmが存在する。すると最小の長手寸法Lmは数２１に最小長手寸法Lmを代入して、
【数２２】
2006126373.tif 000018
【００６９】
というように求められ、最小長手寸法Lmが最小曲率半径Rmの関数となる。実際のガ
イド3bでは、横ズレＳは最小曲率半径Rmに比べてずっと小さいので数２２を、
【数２３】
2006126373.tif 000019
【００７０】
と近似化することができる。最小長手寸法Lmが数１１によって一義的に決定されるので、前記長手寸法Ｌは、
【数２４】
2006126373.tif 000020
【００７１】
となる。簡単化のため前記P4をP3と同一な30μｍに近似し、前記よりP1＝250μｍ、ｍ＝８を代入すると、横ズレＳは数５より0.77ｍｍと求まる。従って、使用する光ファイバの最小曲率半径Rmの不等式、
【数２５】
2006126373.tif 000021
【００７２】
の関係を満足するようにＬを設定することにより（横ズレＳは既に決定しているものとする）、最小曲率半径Rmに応じた最適なガイド3bの彎曲形状を導出できる。ちなみに、シングルモード光ファイバの場合、許容最小曲率半径Rmは30mm程度なので、数２４より長手寸法L≧9.6mmとなる。RはR≧Rmの関係を満足するように設定すればよく、長手寸法Ｌが求まれば、数１８の等号関係を満たすθが求められるので、Ｓ・Ｌ・Ｒ・θの各パラメータにより、放射損失を考慮した最適なガイド3bの彎曲形状を導出することが出来る。 
【００７３】
＜光ファイバの自然の曲げに基づいた形状＞
２つの同一円弧の組み合わせは許容最小曲率半径Rmが決まっている場合に最小の長手
寸法Lmを与える。その点では一つの極限である。しかし幾何学的に決定される形状以外の彎曲形状を、一般化して求めたい場合も考えられる。具体的には、図２９に示すように光ファイバの自然の曲げが形成する彎曲形状をガイド3bの彎曲形状に当てはめることで、ガイド3bの彎曲形状を最適化するということである。従って、このような彎曲形状に設定されたガイドに挿入された光ファイバのコア軸が形成する彎曲形状は、自然の曲げに基づいた形状とならねばならず、その場合でも光ファイバが形成する曲率半径Ｒは許容最小曲率半径Rm以上にしなければならない。
【００７４】
自然の曲げに任せるというのは前記一端側と前記他端側だけで曲げモーメントを与える
が、その中間では力やモーメントを与えないということである。従って、一端側と他端側では許容最小曲率半径が与えられ、中央部では光ファイバはほぼ直線と見なせるので、中央部での曲率半径は無限大となる。そして中央部から一端側若しくは他端側にかけての間では、連続的に曲率半径が変わって行く。中央部では力や曲げモーメントがかからないから、図３０のように曲げモーメントＭは一端側（図中、線Ｈ）と他端側（図中、線Ｆ）での値は決まるが、その中間では連続一次関数とならなければならない。曲げモーメントＭと光ファイバの曲率半径Ｒの間には次の関係が成り立つ。
【数２６】
2006126373.tif 000022
【００７５】
Ｉは光ファイバの断面二次係数、Ｅは同じく光ファイバのヤング率である。図３０より、他端側（線Ｆ）での光ファイバの曲げモーメントをMa、一端側での同光ファイバの曲げモーメントをMbとする。上向きの座標をｙ、横向きの座標をｘとして、ｙのｘによる２階微分が曲率（1/R）である。
【００７６】
【数２７】
2006126373.tif 000023
【００７７】
自然状態の光ファイバにおける曲げモーメントは、図３０のように一次関数の筈であるから、線Ｆのｙ軸を原点としてｘにおける曲げモーメントＭは、
【数２８】
2006126373.tif 000024
【００７８】
となる。両端での曲げモーメントは絶対値が等しく符号が反対なので
【数２９】
2006126373.tif 000025
【００７９】
である。これを代入すると数２８は、
【数３０】
2006126373.tif 000026
【００８０】
となる。数２６、数２７、数３０から
【数３１】
2006126373.tif 000027
【００８１】
が得られる。これを積分すると数３２のように、線Ｆ又は線Ｈに垂直なガイド3bの長手方向直線Ｎ（図２９参照）に対する光ファイバの傾き角度φが求められる。
【数３２】
2006126373.tif 000028
【００８２】
ここで線Ｆでの傾きが０であるという初期条件を用いている。光ファイバの最大傾き角度φmaxはｘ＝Ｌ／２のときであり、
【数３３】
2006126373.tif 000029
【００８３】
によって与えられる。数２０を更に積分して、初期条件（ｘ＝０でｙ＝０）を用い
ると、自然状態における光ファイバの曲げの軌跡ｙ（ｘ）が求められる。
【数３４】
2006126373.tif 000030
【００８４】
一端側ｘ＝Ｌにおいては（線Ｈ）、ｙ＝Ｓであるから横ズレＳは、
【数３５】
2006126373.tif 000031
【００８５】
となり、このＳを数２７、数３１に代入して、
【数３６】
2006126373.tif 000032
【００８６】
となる。これが自由状態で光ファイバが形成する曲率半径Ｒをｘの関数として与えた式である。許容最小曲率半径Rmがｘ＝０とｘ＝Ｌでの曲率半径となるとき、数３６より最小長手寸法Lmが求まる。
【数３７】
2006126373.tif 000033
【００８７】
数３７より、最小長手寸法Lmは、
【数３８】
2006126373.tif 000034
【００８８】
である。数２３の２円弧彎曲形状の場合に比較して、自然状態の場合には必要となるLm
が約1.22倍になることがわかる。
【００８９】
最小長手寸法Lmが数３８によって一義的に決定されるので、長手寸法Ｌは、
【数３９】
2006126373.tif 000035
【００９０】
となる。簡単化のため自然状態の場合でもP4をP3と同一な30μｍに近似し、前記よりP1＝250μｍ、ｍ＝８を代入すると、横ズレＳは数５より0.77ｍｍと求まる。従って、使用する光ファイバの最小曲率半径Rmの不等式、
【数４０】
2006126373.tif 000036
【００９１】
の関係を満足するようにＬを設定することにより（横ズレＳは既に決定しているものとする）、最小曲率半径Rmに応じた最適なガイド3bの彎曲形状を導出できる。ちなみに、シングルモード光ファイバの場合、許容最小曲率半径Rmは30mm程度なので、数３９よりL≧11.7mmとなる。ＲはＲ≧Rmの関係を満足するように設定すればよく、長手寸法Ｌが求まれば、数３３よりφmaxが求められるので、Ｓ・Ｌ・Rm・φmaxの各パラメータにより、放射損失を考慮した自然状態における最適なガイド3bの彎曲形状を導出することが出来る。
【００９２】
次に、図２４に示すように、ガイド基板３と溝付き基板８とをLDアレイチップ４を収納するパッケージ５内部のベース基板６上にマウントし、光ファイバの先端がLDアレイチップ４の活性層4aに臨むように位置合わせを行って位置決めした上で、ガイド基板３と溝付き基板８とをベース基板６に半田又は接着剤で固定する。パッケージ５外部にはテープ型光ファイバ２が延ばされている。更に、図示しない保護用樹脂をパッケージ５の枠内に充填してエポキシ封止する。なお、ベース基板６と溝付き基板８とパッケージ５は同一であっても何ら問題は無い。又、図２４は説明の都合上、カバー７と溝付き基板用カバー10の図示を省略したが、実際に光波回路モジュール１をパッケージ５内部に収納するときは設ける。
【００９３】
各活性層4aから出射された光は各光ファイバに光学的に結合され、前記始端側へと伝搬されていく。図２５は、図２４図示の構成から、LDアレイチップ４と光ファイバのみを取り出して図示した平面図である。図２５の光ファイバアレイは図４の光ファイバをｍ本配列して構成されたものである。その図２５より、LDアレイチップ４からの出射光を光ファイバに直接結合させ、更に、その光ファイバのピッチを、ピッチP3からピッチP1へと漸次変化させていくことにより、LDアレイチップ４からテープ型光ファイバ２へのピッチ変換を導波路（光ファイバ）そのもので行っていることが分かる。このように、光素子（本実施の形態では、LDアレイチップ）と直接結合し、且つ、ピッチ変換も兼ねる導波路構造を有する光波回路モジュールを、オプティカルリードフレーム（Optical Lead Frame：略してOPLEAF）という言葉で定義し、以下、光波回路モジュール１に換えてオプティカルリードフレーム１と記す。
【００９４】
テープ型光ファイバ２からLDアレイチップ４へと至る空間において、光ファイバを彎曲させて、LDアレイチップ４の活性層4aのピッチP2と同一のピッチP3で光ファイバの先端を配列し、その先端をLDアレイチップ４に対峙させることで、互いにピッチの異なるLDアレイチップ４とテープ型光ファイバ２とを光学的に直接結合可能にすると共に、ピッチP3をピッチP2と同一になるまで小型化することにより、パッケージ５内部における光ファイバアレイの占有空間を減少させる。更に、各光ファイバを各溝９内に配列することにより、光ファイバ先端の遊びを減少させると共に、溝９に光ファイバを固定するだけで、LDアレイチップ４の活性層4a又は導波路部に対する光ファイバの位置合わせも可能になる。
【００９５】
パッケージ５内部における光ファイバアレイの占有空間を減少させることにより、光ファイバアレイの結合部のサイズを小型化することが可能となり、LDアレイチップ４の実装空間がその分多く確保される。よって、パッケージ５内部に多くのLDアレイチップを実装可能となり、LDアレイチップの更なる集積化を図ることが出来る。又、その集積化に伴い、LDアレイチップの組立コストを大幅に下げることも可能となる。
【００９６】
更に、テープ型光ファイバ２とLDアレイチップ４との間に、ピッチ変換用光学部品（例えば、図３２のピッチ変換用導波路基板102）を介在させることなく、テープ型光ファイバ２とLDアレイチップ４とを直接、結合させることが出来るので、LDアレイチップとピッチ変換用光学部品との結合部、及びピッチ変換用光学部品とテープ型光ファイバとの結合部における漏れ光の発生を防止することが可能となる。従って、クロストーク特性の劣化や結合損失の発生を防止することが出来る。更に直接結合により、よりハイパワーなLDアレイチップとの結合が可能となる。
【００９７】
更に、細径化を施した光ファイバに、量産技術の確立したエッチド光ファイバを使用することにより、特性の均一なオプティカルリードフレーム１を実現することが出来る。なお、オプティカルリードフレーム１の導波路には、独立したものを用いることとする。独立したという意味は、光ファイバのように一導波路毎に独立形成可能であると共に一導波路毎に使用可能な導波路ということである。従って、例えば光ファイバをアレイ状に一つにまとめたテープ型光ファイバも、元々、一導波路毎に独立形成可能であり使用可能でもある光ファイバをまとめた導波路なので、独立したという意味に入るものと定義する。
【００９８】
更に、オプティカルリードフレーム１の構成部品として、光ファイバ配列用のガイド基板３を用意することにより、ガイド3bに光ファイバを挿入するだけで、容易に光ファイバを等間隔で一列に配列させることが可能となる。又、製造方法として確立しているリソグラフィ技術とエッチング技術を利用することにより、安価にガイド基板３を製造することが可能となるため、結果的にオプティカルリードフレーム１を低コストで量産化することも可能となる。
【００９９】
又、シリコンでガイド基板３を作製することにより、作製したガイド基板３を以後、ガイド基板の製造工程におけるマスクとして使用することも出来るため、高低差が100μｍ以上あるガイド3bを容易に作製することが可能となる。
【０１００】
更に、ガイド基板の他端側において、ｍ本の溝を１つの溝3cに統一形成することによって、他端側におけるガイド3bの作製を簡易化することが可能となる。無論、溝3cを溝3aのようにｍ本に独立成形しても良い。
【０１０１】
なお、本実施の形態はその技術的思想により種々変更可能であり、例えばピッチP3を30μｍとして説明したが、ピッチP3はこの寸法に限定されることはなく、使用するLDアレイチップの変更に伴うピッチP2の変更や、クロストークの抑制という観点から、最適のP3を決定すれば良い。
【０１０２】
又、溝付き基板については、図２６に示すように同一形状の溝9a、9bを有する２枚の溝付き基板8a、8bを用意して、上下から導波路を挟み込むように４点H1〜H4で支持する２枚タイプに変更しても良い。更に、溝９、9a、9bの断面形状は、導波路を堅固に支持可能な形状であればＶ形に限定されることはなく、例えば凹形に変更しても良い。
【０１０３】
又、本実施の形態では光素子としてLDアレイチップを例に取り説明したが、光素子はLDアレイチップに限らず、受光素子・発光素子・又はAWG等の光素子も含むものとする。AWGを用いた場合は、その導波路部に光ファイバ先端が臨むように、光ファイバ先端の位置合わせをすれば良い。前記のように光ファイバアレイの結合部のサイズを小型化することが可能となるので、AWGの小型化も可能になる。
【０１０４】
又、ピッチP1は様々な物が有り、本発明は勿論それにも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
本発明のガイド基板によってオプティカルリードフレームを形成し、そのオプティカルリードフレームを、光通信の配線部や、チップパッケージ内部に用いることにより、伝搬データ量の増大や結合損失の低減、光結合部の小型化を図ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】本発明に係るガイド基板を用いたオプティカルリードフレームの一例を示す平面図。
【図２】説明のためカバーと上側の溝付き基板用カバーを除いた図１のオプティカルリードフレームの平面図。
【図３】本発明に係るガイド基板を示す平面図。
【図４】オプティカルリードフレームに使用される光ファイバの部分拡大図。
【図５】ガイド基板の他端側における溝の部分拡大平面図。
【図６】図５の溝の部分拡大正面図。
【図７】ガイドの移行部の部分拡大平面図。
【図８】ガイド基板の一端側における溝の部分拡大背面図。
【図９】(a)  ガイド基板の母材であるシリコン基板を示す正面図。        (b)  ガイド基板の母材であるシリコン基板を示す斜視図。
【図１０】(a)  図９のシリコン基板面上に保護膜を形成した状態を示す正面図。        (b)  図９のシリコン基板面上に保護膜を形成した状態を示す斜視図。
【図１１】(a)  図１０の面上にポジレジストを塗布した状態を示す正面図。        (b)  図１０の面上にポジレジストを形成した状態を示す斜視図。
【図１２】(a)  同図(b)を矢印Ｃ方向から示した正面図。        (b)  図１１のシリコン基板がマスクによって露光される状態を示す斜視図。
【図１３】(a)  同図(b)を矢印Ｃ方向から示した正面図。        (b)  レジストにマスクのパターンが転写されたシリコン基板を示す斜視図。
【図１４】(a)  同図(b)を矢印Ｃ方向から示した正面図。        (b)  図１３をエッチングして保護膜にパターンが転写されたシリコン基板を示す斜視図。
【図１５】(a)  図１４のレジストを除去したシリコン基板の正面図。        (b)  同図(c)を矢印Ｃ方向から示した正面図。        (c)  同図(a)の面上にレジストを塗布したシリコン基板を示す斜視図。
【図１６】(a)  同図(b)を矢印Ｃ方向から示した正面図。        (b)  図１５のシリコン基板がマスクによって露光される状態を示す斜視図。
【図１７】(a)  同図(b)を矢印Ｃ方向から示した正面図。        (b)  レジストと保護膜にマスクのパターンが転写されたシリコン基板を示す斜視図。
【図１８】(a)  同図(b)を矢印Ｃ方向から示した正面図。        (b)  図１７のパターンによってエッチングされたシリコン基板の斜視図。
【図１９】(a)  同図(c)を矢印Ｂ方向から示した背面図。        (b)  同図(c)を矢印Ｃ方向から示した正面図。        (c)  図１８のレジストが除去されたシリコン基板を示す斜視図。
【図２０】(a)  同図(c)を矢印Ｂ方向から示した背面図。        (b)  同図(c)を矢印Ｃ方向から示した正面図。        (c)  図１９のパターンによってエッチングされたシリコン基板の斜視図。
【図２１】作製されたガイド基板を示す斜視図。
【図２２】図１のＡ−Ａ拡大部分断面図。
【図２３】図２のLDアレイチップと光ファイバ先端との結合部の拡大図。
【図２４】図２のオプティカルリードフレームを、パッケージ化した状態を模式的に示す平面図。
【図２５】図２４からＬＤアレイチップと光ファイバアレイのみ抜粋した平面図。
【図２６】溝付き基板の変更例を示す部分断面図。
【図２７】ガイド内における光ファイバのコア軸の彎曲状態を模式的に示す平面図。
【図２８】光ファイバのコア軸がガイド内で２つの同一な円弧を反対向きに繋げたような形状を描くように彎曲するときのガイドを模式的に示す平面図。
【図２９】光ファイバのコア軸がガイド内で自然の曲げに基づいた形状を描くように彎曲するときのガイドを模式的に示す平面図。
【図３０】自然状態の光ファイバにおける曲げモーメントの変化を示すモーメント図。
【図３１】従来の光波回路モジュールを示す平面図。
【符号の説明】
【０１０７】
１  オプティカルリードフレーム
２  テープ型光ファイバ
３  ガイド基板
４  LDアレイチップ
５  パッケージ
６  ベース基板
７  カバー
８  溝付き基板
９  溝
10  溝付き基板用カバー
11  シリコン基板
12  保護膜
13、16  ポジレジスト
14、17 マスク
15、18  レジスト窓
19  接着剤又は半田
【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６】
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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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図５】
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【図７】
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