(57)【要約】【課題】ホルダの熱変形及びガイド部材の熱変形の一方が他方に直接に伝わることを回避できる構造を有する光接続デバイスを提供する。【解決手段】光接続デバイスは、第１端、第２端、並びに前記第１端及び前記第２端の一方から他方に第１軸の方向に延在する貫通孔を有するホルダと、前記ホルダによって保持されて前記第１軸の方向に延在する複数の光ファイバと、前記ホルダの前記貫通孔内に延在するガイド部材と、前記貫通孔の一端から他端にわたって前記ガイド部材の前記側面を覆って、前記収容部品の側面から前記貫通孔の内面を離す樹脂体とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光接続デバイスであって、
第１端、第２端、並びに前記第１端及び前記第２端の一方から他方への第１軸の方向に延在する貫通孔を有するホルダと、
前記ホルダによって保持された複数の光ファイバと、
前記ホルダの前記貫通孔内に延在するガイド部材と、
前記貫通孔の一端から他端にわたって前記ガイド部材の側面を覆って、前記ガイド部材の前記側面から前記貫通孔の内面を離す樹脂体と、
を備える、光接続デバイス。
【請求項２】
前記ホルダの前記第１端は、前記第１軸に交差する第１基準面に沿って延在する第１端面を有し、
前記光ファイバ及び前記ガイド部材は、前記ホルダの前記第１端面から前記第１軸の方向に延在する、請求項１に記載された光接続デバイス。
【請求項３】
前記貫通孔の前記内面は、前記ホルダの前記第１端から前記第１軸の方向に延在する複数の側面を含み、
前記樹脂体は、前記貫通孔の前記側面と前記ガイド部材の前記側面との間に延在する、請求項１又は請求項２に記載された光接続デバイス。
【請求項４】
前記光接続デバイスは、前記ホルダ、前記光ファイバ、前記ガイド部材、及び前記樹脂体を含むスタブデバイスを含む、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載された光接続デバイス。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載された光接続デバイスと、
前記光接続デバイスを搭載するシリコンフォトニクス素子と、
前記シリコンフォトニクス素子に接続された半導体素子と、
前記シリコンフォトニクス素子及び前記半導体素子を搭載する基板と、
を備える光処理装置。
【請求項６】
光接続デバイスを作製する方法であって、
第１光ファイバ部品、第２光ファイバ部品、貫通孔のための第１溝を含む第１部品、並びに前記貫通孔のための第２溝を含む第２部品を準備する工程と、
前記第１光ファイバ部品及び前記第２光ファイバ部品を前記第１部品と前記第２部品との間に固定して、前記第１溝及び前記第２溝を含む貫通孔を有する第１生産物を形成する工程と、
第１光導波路及び第２光導波路を含む光コネクタと該光コネクタに取り付けられた収容部品とを含む光コネクタツールを準備する工程と、
前記第１生産物の前記貫通孔において前記第１生産物を基準にして前記光コネクタツールの前記収容部品を位置決めする工程と、
前記位置決めの後に、前記収容部品を前記第１生産物の前記貫通孔に樹脂を用いて固定して、第２生産物を形成する工程と、
を備える、光接続デバイスを作製する方法。
【請求項７】
前記第１光ファイバ部品及び前記第２光ファイバ部品は、それぞれ、第１長さ及び第２長さを有し、前記第２長さは前記第１長さより長く、
第１生産物を形成する前記工程では、前記第１光ファイバ部品及び前記第２光ファイバ部品は、前記第１光ファイバ部品、並びに前記第２光ファイバ部品の一端部分及び前記第２光ファイバ部品の他端部分が前記第１部品と前記第２部品との間に位置すると共に前記第２光ファイバ部品の一端部分及び前記第２光ファイバ部品の他端部分を繋ぐ前記第２光ファイバ部品の中間部分が前記第１部品及び前記第２部品の外側に位置するように、前記第１部品と前記第２部品との間に配置され、
前記光コネクタツールの前記収容部品を位置決めする工程において、前記第１生産物内の前記第２光ファイバ部品の前記一端部分及び前記他端部分が前記光コネクタの前記第１光導波路及び前記第２光導波路に光学的に結合するようにアクティブ調芯を行う、請求項６に記載された光接続デバイスを作製する方法。
【請求項８】
前記第２光ファイバ部品の前記一端部分及び前記他端部分が前記第１部品と前記第２部品との間に残されるように前記第２光ファイバ部品を処理して、前記第２光ファイバ部品の前記中間部分を除去する工程を更に備える、請求項７に記載された光接続デバイスを作製する方法。
【請求項９】
前記第２生産物から前記光コネクタを取り外す工程を更に備える、請求項６〜請求項８のいずれか一項に記載された光接続デバイスを作製する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光接続デバイス、光処理装置、及び光接続デバイスを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、ＭＴコネクタ及びＭＰＯコネクタといった光コネクタに直接に接続できる光ファイバアレイを提供する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１６０２４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
光ファイバアレイといった光接続デバイスは、光コネクタへの接続に用いられることができる。発明者の知見によれば、温度変化に対する優れた熱耐性は、光接続デバイスに、光コネクタへの接続といったこれまでの用途に加えて半導体素子への接続といった用途を提供できる。
【０００５】
本発明の一側面は、ホルダの熱変形及びガイド部材の熱変形の一方が他方に直接に伝わることを回避できる構造を有する光接続デバイスを提供することを目的とする。本発明の別の側面は、光接続デバイスを含む光処理装置を提供することを目的とする。本発明の更なる側面は、ホルダのための部品を収容部品の位置決めの基準に用いることなく光接続デバイスを製造する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面に係る光接続デバイスは、第１端、第２端、並びに前記第１端及び前記第２端の一方から他方に第１軸の方向に延在する貫通孔を有するホルダと、前記ホルダによって保持された複数の光ファイバと、前記ホルダの前記貫通孔内に延在するガイド部材と、前記貫通孔の一端から他端にわたって前記ガイド部材の前記側面を覆って、前記貫通孔の内面から前記ガイド部材の側面を離す樹脂体とを備える。
【０００７】
本発明の別の側面に係る光処理装置は、光接続デバイスと、前記光接続デバイスを搭載するシリコンフォトニクス素子と、前記シリコンフォトニクス素子に接続された半導体素子と、前記シリコンフォトニクス素子及び前記半導体素子を搭載する基板とを備える。
【０００８】
本発明の更なる側面に係る光接続デバイスを作製する方法は、第１光ファイバ部品、第２光ファイバ部品、貫通孔のための第１溝を含む第１部品、並びに前記貫通孔のための第２溝を含む第２部品を準備する工程と、前記第１光ファイバ部品及び前記第２光ファイバ部品を前記第１部材と前記第２部材との間に固定して、前記第１溝及び前記第２溝を含む貫通孔を有する第１生産物を形成する工程と、第１光導波路及び第２光導波路を有する光コネクタと該光コネクタに取り付けられた収容部品とを含む光コネクタツールを準備する工程と、前記第１生産物の前記貫通孔において前記第１生産物を基準にして前記光コネクタツールの前記収容部品を位置決めする工程と、前記位置決めの後に、前記収容部品を前記第１生産物の前記貫通孔に樹脂を用いて固定して、第２生産物を形成する工程とを備える。
【０００９】
本発明の上記の目的および他の目的、特徴、並びに利点は、添付図面を参照して進められる本発明の好適な実施の形態の以下の詳細な記述から、より容易に明らかになる。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように、本発明の一側面によれば、ホルダの熱変形及びガイド部材の熱変形の一方が他方に直接に伝わることを回避できる構造を有する光接続デバイスを提供できる。本発明の別の側面によれば、光接続デバイスを含む光処理装置を提供できる。本発明の更なる側面によれば、ホルダのための部品を収容部品の位置決めの基準に用いることなく光接続デバイスを製造する方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本実施形態に係る光接続デバイスを概略的に示す斜視図である。
【図２】図２は、本実施形態に係る光接続デバイスの第１部材を概略的に示す斜視図である。
【図３】図３は、本実施形態に係る光接続デバイスの第２部材を概略的に示す斜視図である。
【図４】図４は、本実施形態に係る光接続デバイスを作製する方法における主要な工程を示す図面である。
【図５】図５は、本実施形態に係る光接続デバイスを作製する方法における主要な工程を示す図面である。
【図６】図６は、本実施形態に係る光接続デバイスを作製する方法における主要な工程を示す図面である。
【図７】図７は、本実施形態に係る光接続デバイスを作製する方法における主要な工程を示す図面である。
【図８】図８は、本実施形態に係る光接続デバイスを作製する方法における主要な工程を示す図面である。
【図９】図９は、本実施形態に係る光接続デバイスを作製する方法における主要な工程を示す図面である。
【図１０】図１０は、本実施形態に係る光接続デバイスを作製する方法における主要な工程を示す図面である。
【図１１】図１１は、本実施形態に係る光接続デバイスを作製する方法における主要な工程を示す図面である。
【図１２】図１２は、本実施形態に係る光接続デバイスを作製する方法における主要な工程を示す図面である。
【図１３】図１３は、光処理装置のための組立体を作製する方法における主要な工程を模式的に示す図面である。
【図１４】図１４は、本実施形態に係る光処理装置に適用可能なシリコンフォトニクス素子の一例を示す図面である。
【図１５】図１５は、本実施形態に係る光処理装置を作製する方法における主要な工程を模式的に示す図面である。
【図１６】図１６は、本実施形態に係る光処理装置の形態を模式的に示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
引き続き、いくつかの具体例を説明する。
【００１３】
具体例に係る光接続デバイスは、（ａ）第１端、第２端、並びに前記第１端及び前記第２端の一方から他方に第１軸の方向に延在する貫通孔を有するホルダと、（ｂ）前記ホルダによって保持された複数の光ファイバと、（ｃ）前記ホルダの前記貫通孔内に延在するガイド部材と、（ｄ）前記貫通孔の一端から他端にわたって前記ガイド部材の側面を覆って、前記ガイド部材の前記側面から前記貫通孔の内面を離す樹脂体とを備える。
【００１４】
光接続デバイスによれば、樹脂体は、第１軸の方向にわたってホルダの貫通孔の内面からガイド部材の外側面を離すように、貫通孔内において貫通孔の一端から他端にわたってガイド部材の側面を被覆する。この樹脂体は、第１軸に直交する断面に現れるガイド部材の外側面にわたって閉じるようにガイド部材の外側面を被覆する。この樹脂被覆により、貫通孔の内面は、ガイド部材の外側面から被覆樹脂により離される。ホルダにおいて、貫通孔の内面とガイド部材の外側面との間の樹脂体は、ガイド部材の熱変形及びホルダの熱変形の一方が他方に直接に伝わることを回避できる。
【００１５】
具体例に係る光接続デバイスでは、前記ホルダの前記第１端は、前記第１軸に交差する第１基準面に沿って延在する第１端面を有し、前記光ファイバ及び前記ガイド部材は、前記ホルダの前記第１端面から前記第１軸の方向に延在する。
【００１６】
光接続デバイスによれば、第１端面を光結合のために提供できる。
【００１７】
具体例に係る光接続デバイスでは、前記貫通孔の前記内面は、前記ホルダの前記第１端から前記第１軸の方向に延在する複数の側面を含み、前記樹脂体は、前記貫通孔の前記側面と前記ガイド部材の前記側面との間に延在する。
【００１８】
光接続デバイスによれば、貫通孔は、ホルダの第１端から第１軸の方向に延在する複数の側面を含むことができ、これらの側面は、該側面に沿って第１軸の方向に延在する樹脂体によってガイド部材の側面から隔置される。
【００１９】
具体例に係る光接続デバイスでは、前記光接続デバイスは、前記ホルダ、前記光ファイバ、前記ガイド部材、及び前記樹脂体を含むスタブデバイスを含む。
【００２０】
光接続デバイスによれば、スタブデバイスはピグテールを含まない。スタブデバイスは、このスタブデバイスと該スタブデバイスに接続された光装置とを含む光処理装置の取り扱いにおいてピグテールに起因する煩雑さに煩わされない。
【００２１】
具体例に係る光処理装置は、（ａ）光接続デバイスと、（ｂ）前記光接続デバイスを搭載するシリコンフォトニクス素子と、（ｃ）前記シリコンフォトニクス素子に接続された半導体素子と、（ｄ）前記シリコンフォトニクス素子及び前記半導体素子を搭載する基板とを備える。
【００２２】
光処理装置によれば、光接続デバイスは、シリコンフォトニクス素子の光結合を容易にする。また、光接続デバイスは、シリコンフォトニクス素子の実装に際する熱ストレスに対する耐性を有する。
【００２３】
具体例に係る光接続デバイスを作製する方法は、（ａ）第１光ファイバ部品、第２光ファイバ部品、貫通孔のための第１溝を含む第１部品、並びに前記貫通孔のための第２溝を含む第２部品を準備する工程と、（ｂ）前記第１光ファイバ部品及び前記第２光ファイバ部品を前記第１部品と前記第２部品との間に固定して、前記第１溝及び前記第２溝から成る貫通孔を有する第１生産物を形成する工程と、（ｃ）第１光導波路及び第２光導波路を有する光コネクタと該光コネクタに取り付けられた収容部品とを含む光コネクタツールを準備する工程と、（ｄ）前記第１生産物の前記貫通孔において前記第１生産物を基準にして前記光コネクタツールの前記収容部品を位置決めする工程と、（ｅ）前記位置決めの後に、前記収容部品を前記第１生産物の前記貫通孔に樹脂を用いて固定して、第２生産物を形成する工程とを備える。
【００２４】
光接続デバイスを作製する方法によれば、貫通孔内における収容部品の位置が、貫通孔の側面が収容部品を支持する工程を経由することなく、貫通孔の側面による位置決めから独立して決定される。貫通孔内に樹脂を用いて固定された収容部品は、光接続デバイスを光コネクタに接続するために役立ち、また貫通孔内において貫通孔の側面から離れている。第１部品及び第２部品から形成されるホルダ並びに収容部品の熱変形に際して、ホルダ及び収容部品の一方からの応力が他方に直接に伝わることがない。
【００２５】
具体例に係る光接続デバイスを作製する方法では、前記第１光ファイバ部品及び前記第２光ファイバ部品は、それぞれ、第１長さ及び第２長さを有し、前記第２長さは前記第１長さより長く、第１生産物を形成する前記工程では、前記第１光ファイバ部品及び前記第２光ファイバ部品は、前記第１光ファイバ部品、並びに前記第２光ファイバ部品の一端部分及び前記第２光ファイバ部品の他端部分が前記第１部品と前記第２部品との間に位置すると共に前記第２光ファイバ部品の前記一端部分及び前記第２光ファイバ部品の前記他端部分を繋ぐ前記第２光ファイバ部品の中間部分が前記第１部品及び前記第２部品の外側に位置するように、前記第１部品と前記第２部品との間に配置され、前記光コネクタツールの前記収容部品を位置決めする工程において、前記第１生産物内の前記第２光ファイバ部品の前記一端部分及び前記他端部分が前記光コネクタの前記第１光導波路及び前記第２光導波路に光学的に結合するようにアクティブ調芯を行う。
【００２６】
光接続デバイスを作製する方法によれば、光コネクタに取り付けられた収容部品を第１生産物の貫通孔において位置決めを行うためにアクティブ調芯を用いる。第１部品及び第２部品の間における収容部品は、第１部品の第１溝の側面及び／又は底面並びに第２部品の第２溝の側面及び／又は底面から独立して位置決めされる。この位置決めに際して収容部品の側面を樹脂により覆う。
【００２７】
具体例に係る光接続デバイスを作製する方法は、前記第２光ファイバ部品の前記一端部分及び前記他端部分が前記第１部品と前記第２部品との間に残されるように前記第２光ファイバ部品を処理して、前記第２光ファイバ部品の前記中間部分を除去する工程を更に備える。
【００２８】
光接続デバイスを作製する方法によれば、第２光ファイバ部品の中間部分を除去することにより、光接続デバイスに光結合端面を提供できる。
【００２９】
具体例に係る光接続デバイスを作製する方法は、前記第２生産物から前記光コネクタを取り外す工程を更に備える。
【００３０】
光接続デバイスを作製する方法によれば、光コネクタツールの光コネクタは、第２生産物から取り外し可能である。
【００３１】
本発明の知見は、例示として示された添付図面を参照して以下の詳細な記述を考慮することによって容易に理解できる。引き続いて、添付図面を参照しながら、光接続デバイス、光接続デバイスを作製する方法、光処理装置、及び光処理装置を作製する方法に係る実施形態を説明する。可能な場合には、同一の部分には同一の符号を付する。
【００３２】
図１は、本実施の形態に係る光接続デバイスを一部破断して示す斜視図である。光接続デバイス１１は、一又は複数の光ファイバ１３と、第１樹脂体１４と、ガイド部材１５と、ホルダ１７とを備える。光ファイバ１３は、光導波路を構成し、またホルダ１７によって保持されて第１軸Ａｘ１の方向に延在するホルダ１７は、第１端１７ａ、第２端１７ｂ、支持部１７ｃ、及び貫通孔１７ｄを有する。第２端１７ｂは第１端１７ａの反対側にある。貫通孔１７ｄは、第１端１７ａ及び第２端１７ｂの一方から他方への第１軸Ａｘ１の方向に延在する。光ファイバ１３の一端１３ａはホルダ１７の第１端１７ａに位置している。ガイド部材１５は、ホルダ１７の貫通孔１７ｄ内に延在する。第１樹脂体１４は、ガイド部材１５の側面１５ａから貫通孔１７ｄの内面を離しており、本実施例では、貫通孔１７ｄの一端から他端にわたってガイド部材１５の側面１５ａを覆う。支持部１７ｃは、光ファイバ１３を支持しており、第１端１７ａから第２端１７ｂに向けて延在し、本実施例では第１端１７ａから第２端１７ｂまで延在する。光ファイバ１３の支持のために、支持部１７ｃは、少なくとも３つの支持面を有する貫通孔であることが好ましい。本実施例では、これら３つの支持面は、光ファイバ１３の側面に接触をしている。
【００３３】
光接続デバイス１１によれば、第１樹脂体１４は、ガイド部材１５の一端から他端にわたってホルダの貫通孔１７ｄの側面からガイド部材１５の側面１５ａを離すように、貫通孔１７ｄ内において第１軸Ａｘ１の方向にわたってガイド部材１５の側面１５ａを被覆する。この第１樹脂体１４は、第１軸Ａｘ１に直交する断面に現れるガイド部材１５の側面１５ａに沿って閉じるようにガイド部材１５の側面１５ａを被覆する。この樹脂被覆により、貫通孔１７ｄの側面は、ガイド部材１５の側面１５ａから樹脂により離される。ホルダ１７において、貫通孔１７ｄの側面とガイド部材１５の側面１５ａとの間の第１樹脂体１４は、ガイド部材１５の熱変形及びホルダ１７の熱変形に係る熱応力を受けて変形することができる。
【００３４】
光接続デバイス１１では、ホルダ１７の第１端１７ａは、第１端面１７ｅを有しており、第１端面１７ｅは、第１軸Ａｘ１に交差する第１基準面に沿って延在する。光ファイバ１３及びガイド部材１５は、ホルダ１７の第１端１７ａから延在する。光接続デバイス１１は、光接続デバイス１１と外部デバイスとの光結合のために第１端面１７ｅを提供できる。ホルダ１７の第２端１７ｂは、第２端面１７ｆを有しており、第２端面１７ｆは、第１軸Ａｘ１に交差する第２基準面に沿って延在する。本実施例では、貫通孔１７ｄは、第１端面１７ｅから、第２端１７ｂから第１端１７ａへの方向に第２端面１７ｆより後退した後端面１７ｇまで延在しており、第２端面１７ｆと後端面１７ｇとの距離は、例えば300〜3000マイクロメートルであることができる。必要な場合には、ホルダ１７は、後端面１７ｇを含むことなく、支持部１７ｃ及び貫通孔１７ｄが第１端面１７ｅから第２端面１７ｆまで延在するように形成されることができる。
【００３５】
光接続デバイス１１では、貫通孔１７ｄの内面は、ホルダ１７の第１端１７ａから第１軸Ａｘ１の方向に延在する複数の側面を含み、第１樹脂体１４は、貫通孔１７ｄの側面とガイド部材１５の側面１５ａとの間を満たす。第１樹脂体１４は、ホルダ１７の第１端１７ａから第１軸Ａｘ１の方向に貫通孔１７ｄの内面に沿って延在しており、ガイド部材１５の側面１５ａは、法線方向においてガイド部材１５を貫通孔１７ｄから隔置する。
【００３６】
貫通孔１７ｄは、ガイド部材１５の側面１５ａが貫通孔１７ｄの内側面に隔置されるようにガイド部材１５及び第１樹脂体１４を収容する。第１樹脂体１４は、必ず、ガイド部材１５の側面１５ａと貫通孔１７ｄの内側面との間に設けられて、ガイド部材１５が貫通孔１７ｄに接触することを避ける。第１樹脂体１４は、貫通孔１７ｄ内のガイド部材１５の側面１５ａ上において10マイクロメートル以上の厚さを有する。この厚さは、ガイド部材１５の側面１５ａの法線方向に規定される。貫通孔１７ｄ内において位置決めされたガイド部材１５が貫通孔１７ｄの内側面に接触することを避けることができるように、貫通孔１７ｄの内サイズは、ガイド部材１５の外サイズより大きい。第１樹脂体１４の材料は例えばエポキシ系、アクリレート系またはシリコーン系を含む。貫通孔１７ｄの断面形状は、図１に示された形状に限定されない。
【００３７】
ガイド部材１５は、ガイドピン及びガイドパイプのいずれかであることができる。本実施例では、ガイド部材１５は、ガイド孔１５ｂを有するガイドパイプを含み、ガイド孔１５ｂは、第１軸Ａｘ１の方向に延在する内側面１５ｃによって規定される。ガイド部材１５は金属からなることができ、金属は、例えば銅、ニッケル、鉄、コバルト、タングステンまたはそれらを含む合金を含む。
【００３８】
光接続デバイス１１は一端面１０ａ及び他端面１０ｂを有する。光接続デバイス１１は、一端面１０ａが、光接続のために、他の光学素子に接着材によって固定されるように使用される。貫通孔１７ｄは、一端面１０ａから第１軸Ａｘ１の方向に延在する。図１に示されるように、光接続デバイス１１はスタブデバイスを含むことができ、スタブデバイスは、光ファイバ１３、第１樹脂体１４、ガイド部材１５、及びホルダ１７を含む。スタブデバイスはピグテールを含まない。スタブ型の光接続デバイス１１の一端面１０ａ及び他端面１０ｂは、光接続のために設けられる。
【００３９】
第１部材１９及び第２部材２１を含む光接続デバイス１１において、光ファイバ１３及びガイド部材１５は第１軸Ａｘ１の方向に延在する。この延在を可能にするために、第１部材１９及び第２部材２１は、第１軸Ａｘ１の方向に交差する第２軸Ａｘ２の方向に配列されて、光ファイバ１３を挟むと共に、ガイド部材１５及び第１樹脂体１４を受け入れる貫通孔１７ｄを規定する。
【００４０】
ホルダ１７は、第１部材１９、第２部材２１及び第２樹脂体（以下、接着部材２３として参照する）を含むことができる。接着部材２３は、第１部材１９及び第２部材２１を接着する。光接続デバイス１１を製造する方法の説明から理解されるように、接着部材２３は、第１樹脂体１４と異なる工程において固化される。接着部材２３は、第１樹脂体１４から間隔Ｄにより離れていることができ、或いは第１樹脂体１４に接触を成して界面ＩＦを形成することができる。第１樹脂体１４の材料は例えばエポキシ系、アクリレート系またはシリコーン系を含む。ホルダ１７のサイズ（縦、横及び高さ）は、例えば数ミリメートルである。
【００４１】
光ファイバ１３は、第１部材１９と第２部材２１との間に位置して支持部１７ｃによって支持されると共に、接着部材２３によりホルダ１７内にしっかりと固定される。ホルダ１７は、接着部材２３によりに接着される光ファイバ１３を保持できる。光ファイバ１３は、例えば石英製シングルモード光ファイバを備えることができる。光ファイバ１３はコアとその周囲に設けられたクラッドとを有する。
【００４２】
図１、図２及び図３を参照しながら、第１部材１９及び第２部材２１を説明する。本実施例では、第１部材１９の第１支持部１９ａは、光ファイバ１３を支持するための実質的に平坦な支持面１９ｃを有する。また、第２部材２１の第２支持部２１ａは、光ファイバ１３を支持するための第１側面２１ａａ及び第２側面２１ａｂを有する。第１支持部１９ａの支持面１９ｃ並びに第２支持部２１ａの第１側面２１ａａ及び第２側面２１ａｂは、本実施例では、それらの一部で光ファイバ１３と直接に接し、また他の部分では接着部材２３を介して、光ファイバ１３の側面を支持する。
【００４３】
本実施例では、第１部材１９の第１収容部１９ｂは、ガイド部材１５及び第１樹脂体１４を収容するための一又は複数の側面、本実施例では、第１側面１９ｂａ及び第２側面１９ｂｂを有する。第１部材１９の第１収容部１９ｂの第１側面１９ｂａ及び第２側面１９ｂｂは、これらのいずれの部分においてもガイド部材１５と直接に接することなく、また第１側面１９ｂａ及び第２側面１９ｂｂは、接着部材２３によって覆われる。第１部材１９の第１収容部１９ｂは、図２に示された形状に限定されない。また、第２部材２１の第２収容部２１ｂは、ガイド部材１５及び第１樹脂体１４を収容するための一又は複数の側面、本実施例では、第１側面２１ｂａ及び第２側面２１ｂｂを有する。第２部材２１の第２収容部２１ｂの第１側面２１ｂａ及び第２側面２１ｂｂは、これらのいずれの部分においてもガイド部材１５と直接に接することなく、また第１側面２１ｂａ及び第２側面２１ｂｂは、接着部材２３によって覆われる。第２部材２１の第２収容部２１ｂは、図３に示された形状に限定されない。
【００４４】
第１部材１９及び第２部材２１を含む光接続デバイス１１によれば、ガイド部材１５は、第１部材１９と第２部材２１との間に位置して、ホルダ１７の貫通孔１７ｄ内に収容されて、第１樹脂体１４によってしっかりと保持される。
【００４５】
第１部材１９及び第２部材２１の材料は、例えばホウケイ酸ガラス、石英ガラスといったガラス製、又はセラミックス製である。ガラス材及びセラミックス材は、正確な寸法の第１部材１９及び第２部材２１を提供できる。
【００４６】
第１部材１９は、接着部材２３を介して第２部材２１を支持する支持面１９ｃを有する。本実施例では、第１収容部１９ｂは、支持面１９ｃに設けられている。第１部材１９の支持面１９ｃは、光ファイバ１３を支持するための実質的に平坦な面を提供する。支持面１９ｃは、第１部材１９の一側１９ｄ及び他側１９ｅの一方から他方への方向（第１軸Ａｘ１の方向及び第２軸Ａｘ２の方向に交差する第３軸Ａｘ３の方向）に延在すると共に、第１部材１９の第１端面１９ｆ及び第２端面１９ｇに到達している。
【００４７】
第２部材２１は、接着部材２３を介して第１部材１９を支持する支持面２１ｃを有する。本実施例では、第２支持部２１ａ及び第２収容部２１ｂは、支持面２１ｃに設けられている。支持面２１ｃは、第２部材２１の一側２１ｄ及び他側２１ｅの一方から他方への方向（第１軸Ａｘ１の方向及び第２軸Ａｘ２の方向に交差する第３軸Ａｘ３の方向）に延在すると共に、第２部材２１の第１端面２１ｆ及び第２端面２１ｇに到達している。
【００４８】
図４〜図１２は、本実施形態に係る光接続デバイスを作製する方法における主要な工程を示す図面である。理解を容易にするために、可能な場合には、引き続く説明において、図１〜図３を参照する説明において用いられた参考符号が使用される。実施例に係る製造方法では、１２本の光ファイバを含む光接続デバイスを作製する。
【００４９】
図４に示されるように、工程Ｓ１０１では、光ファイバ部品３３、貫通孔１７ｄのための第１溝３５を含む第１部品３９、並びに貫通孔１７ｄのための第２溝３７を含む第２部材２１のための第２部品４１といった一連の部品ＰＲＴを準備する。第１部品３９及び第２部品４１は、光接続デバイス１１の第１部材１９及び第２部材２１に関連付けられる。光ファイバ部品３３は、光接続デバイス１１の光ファイバ１３に関連付けられる。この製造方法によれば、光接続デバイス１１の光学的結合に必要な寸法精度を第１溝３５及び第２溝３７が持つことを求めない。
【００５０】
本実施例では、光ファイバ部品３３は、第１光ファイバ部品３１ａを含み、本実施例では第２光ファイバ部品３１ｂを更に含む。第１光ファイバ部品３１ａ及び第２光ファイバ部品３１ｂは、それぞれ、第１長さ及び第２長さを有する。第２長さは第１長さより長く、具体的には、第２光ファイバ部品３１ｂの長さは、第１光ファイバ部品３１ａの長さの２倍より長い。また、光ファイバ部品３３は、総数１０本の第１光ファイバ部品３１ａ及び１本の第２光ファイバ部品３１ｂを含む。光ファイバ部品３３は、第２光ファイバ部品３１ｂを用いずに、総数１２本の第１光ファイバ部品３１ａを含むことができる。
【００５１】
本実施例では、第１溝３５及び第２溝３７の各々は、一又は複数の面によって規定される。これらの溝は、例えばＵ字溝を規定するような単一の曲面からなることができ、例えばＶ字溝を規定するような２つ平坦面からなることができ、例えば矩形溝を規定するような３つ平坦面からなることができる。第１溝３５及び第２溝３７の形状は、本実施例に例証されるものに限定されない。
【００５２】
図５に示されるように、工程Ｓ１０２では、第１光ファイバ部品３１ａ及び第２光ファイバ部品３１ｂを第１部品３９と第２部品４１との間に固定するために、光ファイバ部品３３、第１部品３９及び第２部品４１を位置合わせする。具体的には、第１部品３９と第２部品４１との間に第１光ファイバ部品３１ａ及び第２光ファイバ部品３１ｂを挟む。第１光ファイバ部品３１ａ及び第２光ファイバ部品３１ｂを第１部品３９及び第２部品４１に固定できるように、第１部品３９と第２部品４１との間に接着材４３が設けられる。接着材４３は、例えば紫外線硬化剤及び／又は熱硬化剤を含む樹脂であることができる。例えば、第１光ファイバ部品３１ａ及び第２光ファイバ部品３１ｂが第２部品４１に位置合わせされて、第１光ファイバ部品３１ａ及び第２光ファイバ部品３１ｂの配列を第２部品４１上に形成する。第２部品４１上の光ファイバ部品３３の配列に第１部品３９を被せる。第１部品３９及び第２部品４１は、第１溝３５及び第２溝３７が貫通孔１７ｄを形成できるように位置合わせされる。本実施例では、第２光ファイバ部品３１ｂの長さは、第１光ファイバ部品３１ａより長い。第１光ファイバ部品３１ａ及び第２光ファイバ部品３１ｂは、第１光ファイバ部品３１ａ、第２光ファイバ部品３１ｂの一端部分、及び第２光ファイバ部品３１ｂの他端部分が第１部品３９と第２部品４１との間に位置すると共に第２光ファイバ部品３１ｂの一端部分及び第２光ファイバ部品３１ｂの他端部分を繋ぐ第２光ファイバ部品３１ｂの中間部分ＭＩが第１部品３９及び第２部品４１の外側に位置するように、第１部品３９と第２部品４１との間に固定される。第１光ファイバ部品３１ａ及び第２光ファイバ部品３１ｂの配列において、第２部品４１を位置合わせされる第２光ファイバ部品３１ｂの一端部分は、第１部品３９及び第２部品４１の外側を延在している第２光ファイバ部品３１ｂの中間部分ＭＩを介して、第２部品４１を位置合わせされる第２光ファイバ部品３１ｂの他端部分に繋がる。第２光ファイバ部品３１ｂが第１光ファイバ部品３１ａの配列の外側に位置する。第１光ファイバ部品３１ａ及び第２光ファイバ部品３１ｂの配列は、本実施例に限定されるものではない。
【００５３】
図６の（ａ）部に示されるように、工程Ｓ１０３では、第１光ファイバ部品３１ａ及び第２光ファイバ部品３１ｂを、第１部品３９と第２部品４１との間に固定する。第１部品３９及び第２部品４１を用いて第１光ファイバ部品３１ａ及び第２光ファイバ部品３１ｂを保持する。具体的には、接着材４３を固化して第１光ファイバ部品３１ａ及び第２光ファイバ部品３１ｂを第１部品３９と第２部品４１との間に固定して、第１生産物ＳＰ１を形成する。第１生産物ＳＰ１は、第２光ファイバ部品３１ｂが延出する第１端面４５ａ、第１端面４５ａの反対側にある第２端面４５ｂ、及び第１溝３５及び第２溝３７から成る貫通孔４５ｃとを有する。固化した接着材４３は、貫通孔４５ｃにはみ出していない。
【００５４】
図６の（ｂ）部に示されるように、工程Ｓ１０４では、第１生産物ＳＰ１に光結合面を形成するために、第１生産物ＳＰ１を研磨する。具体的には、研磨装置４７ａを用いて第１生産物ＳＰ１の第２端面４５ｂを研磨して、研磨された第２端面４５ｂを形成する。この研磨は、第１端面４５ａには第２光ファイバ部品３１ｂが延出したままで行われる。
【００５５】
図７の（ａ）部は、研磨された第１生産物ＳＰ１を示す図面である。図７の（ｂ）部、（ｃ）部及び（ｄ）部は、それぞれ、図７の（ａ）部に示された矢印Ｂ、Ｃ及びＤによって示されるデバイス面を示す図面である。研磨済みの第２端面４５ｂを研磨端面４５ｄとして参照する。研磨端面４５ｄは、光コネクタを用いて光結合可能な程度の平坦性を有する。研磨された第１生産物ＳＰ１の前端には、第１光ファイバ部品３１ａの端の配列及び第２光ファイバ部品３１ｂの中間部分ＭＩが現れている。必要な場合に、第１生産物ＳＰ１の後端に、後端面４５ｅを設けることができる。本実施例では、第１生産物ＳＰ１の後端は、第１生産物ＳＰ１の研磨端面４５ｄに加えて、後端面４５ｅを有し、後端面４５ｅは、後端から前端への方向に研磨端面４５ｄから後退している。
【００５６】
図８に示されるように、工程Ｓ１０５では、光コネクタツールＴＯＯＬを準備する。光コネクタツールＴＯＯＬは、光コネクタＣＯＮと該光コネクタＣＯＮに取り付けられた収容部品４７とを含む。図８の（ａ）部に示されるように、光コネクタＣＯＮは、コネクタ本体ＢＤ及びピグテールＰＧを含む。コネクタ本体ＢＤは、研磨された第１生産物ＳＰ１における光ファイバ部品３３の光ファイバピッチに対応した光ファイバアレイＡＲと、収容部品４７を受け入れる第１孔ＴＨ１及び第２孔ＴＨ２とを含む。第１孔ＴＨ１及び第２孔ＴＨ２の間隔は、研磨された第１生産物ＳＰ１における貫通孔４５ｃの間隔に関連付けられる。図８の（ｂ）部に示されるように、図８の（ａ）部に示されるガイドピンの形状を有する収容部品４７を光コネクタＣＯＮの第１孔ＴＨ１及び第２孔ＴＨ２に取り付けて、光コネクタツールＴＯＯＬを得る。収容部品４７は、ガイドピンを含み、ガイドピンの形状を有する収容部品４７が光接続デバイスに含まれる。ガイドピンＧＰＮの長さは、光コネクタＣＯＮより長く、また研磨された第１生産物ＳＰ１の長さ及び光コネクタＣＯＮの長さの総和より長くてもよい。ガイドピンＧＰＮは、研磨された第１生産物ＳＰ１の貫通孔４５ｃ内に収容部品４７を提供できる長さを有する。或いは、図８の（ｃ）部に示されるように、ガイドピンＧＰＮを光コネクタＣＯＮの第１孔ＴＨ１及び第２孔ＴＨ２に取り付けると共に、パイプの形状を有する収容部品４７をガイドピンＧＰＮに取り付けて、光コネクタツールＴＯＯＬを得る。収容部品４７は、ガイドパイプを含み、ガイドパイプの形状を有する収容部品４７が光コネクタＣＯＮに取り付けられる。ガイドピンＧＰＮの長さは、光コネクタＣＯＮより長い。ガイドピンＧＰＮは、研磨された第１生産物ＳＰ１の貫通孔４５ｃ内に収容部品４７を提供できる長さを有する。
【００５７】
図９に示されるように、工程Ｓ１０６では、研磨された第１生産物ＳＰ１の貫通孔４５ｃに光コネクタツールＴＯＯＬの収容部品４７を挿入すると共に、研磨された第１生産物ＳＰ１の研磨端面４５ｄに光コネクタツールＴＯＯＬを接触させて、研磨された第１生産物ＳＰ１及び光コネクタツールＴＯＯＬの予備的接続を得る。予備的に接続された光コネクタツールＴＯＯＬの収容部品４７は、研磨された第１生産物ＳＰ１の貫通孔４５ｃの内側面に接触していない。貫通孔４５ｃのサイズは、引き続く光学的調芯のために、研磨された第１生産物ＳＰ１及び光コネクタツールＴＯＯＬの一方を他方に対して相対的に移動できるように設計されている。
【００５８】
図１０に示されるように、工程Ｓ１０７では、研磨された第１生産物ＳＰ１及び光コネクタツールＴＯＯＬの予備的接続の後に、予備的接続を維持したまま、研磨された第１生産物ＳＰ１の貫通孔４５ｃ内に樹脂５１を提供する。予備的接続された光コネクタツールＴＯＯＬの収容部品４７は、既に、研磨された第１生産物ＳＰ１の貫通孔４５ｃ内に設けられており、樹脂５１は、貫通孔４５ｃの内面と収容部品４７の側面との間を埋めて、研磨された第１生産物ＳＰ１において収容部品４７を固定するために用いられる。樹脂５１は、貫通孔４５ｃの内面と収容部品４７の側面との間に設けられて、固化された樹脂５１は、収容部品４７の側面が貫通孔４５ｃの内面に接触することを妨げることができる。第１生産物ＳＰ１の後端は、第１生産物ＳＰ１の研磨端面４５ｄ及び後端面４５ｅを有する。研磨端面４５ｄから後退する後端面４５ｅによれば、貫通孔４５ｃ内に提供された樹脂５１が貫通孔４５ｃから溢れて、光コネクタツールＴＯＯＬに到達することを防ぐことができる。貫通孔４５ｃ内への樹脂５１の提供に先だって、或るいは樹脂５１の提供の後に、調芯用の装置を光コネクタツールＴＯＯＬにとり付けることができる。具体的には、研磨された第１生産物ＳＰ１の研磨端面４５ｄに予備的接続された光コネクタツールＴＯＯＬは、研磨された第１生産物ＳＰ１の第２光ファイバ部品３１ｂの一端部分及び第２光ファイバ部品３１ｂの他端部分に光学的に結合されるべき第１及び第２光導波路を含む。光コネクタツールＴＯＯＬにおいて、第１及び第２光導波路は、それぞれ、光源４９ａ及び受光装置４９ｂといった光学装置に接続される。
【００５９】
第２光ファイバ部品３１ｂを用いることなく第１光ファイバ部品３１ａを含む第１生産物ＳＰ１では、光ファイバ部品３３のうちから、第１及び第２光導波路に対応する２本の第１光ファイバ部品３１ａを調芯に用いる。第１及び第２光導波路は、光学装置、具体的には光源４９ａ及び受光装置４９ｂのいずれか一方に接続され、また第１生産物ＳＰ１内における２本の第１光ファイバ部品３１ａは、光学装置、具体的には光源４９ａ及び受光装置４９ｂのいずれか他方に接続される。
【００６０】
図１１に示されるように、工程Ｓ１０８では、研磨された第１生産物ＳＰ１の貫通孔４５ｃにおいて光コネクタツールＴＯＯＬの収容部品４７を位置決めする。予備的接続された光コネクタツールＴＯＯＬの収容部品４７及び樹脂５１は、既に、研磨された第１生産物ＳＰ１の貫通孔４５ｃ内に設けられている。樹脂５１は、貫通孔４５ｃの内面と収容部品４７の側面との間を満たす。予備的接続された光コネクタツールＴＯＯＬを用いた光学的調芯により、研磨された第１生産物ＳＰ１に収容部品４７を位置決めする。具体的には、予備接続された光コネクタツールＴＯＯＬ及び第１生産物ＳＰ１の一方を他方に対して移動して、研磨された第１生産物ＳＰ１内の第２光ファイバ部品３１ｂの一端部分及び他端部分が光コネクタツールＴＯＯＬの第１光導波路及び第２光導波路に光学的に結合するようにアクティブ調芯を行う。調芯完了においては、光源４９ａからの光が、光コネクタツールＴＯＯＬの第１光導波路、研磨された第１生産物ＳＰ１の第２光ファイバ部品３１ｂの一端部分、中間部分及び他端部分、並びに光コネクタツールＴＯＯＬの第２光導波路を介して受光装置４９ｂに到達する。
【００６１】
第２光ファイバ部品３１ｂを用いることなく第１光ファイバ部品３１ａを含む第１生産物ＳＰ１では、光源４９ａからの光が、光コネクタツールＴＯＯＬの第１光導波路及び第２光導波路、並びに研磨された第１生産物ＳＰ１内の二本の第１光ファイバ部品３１ａの一端及び他端を介して受光装置４９ｂに到達する。或いは、光源４９ａからの光が、研磨された第１生産物ＳＰ１内の二本の第１光ファイバ部品３１ａの他端及び一端、並びに光コネクタツールＴＯＯＬの第１光導波路及び第２光導波路を介して受光装置４９ｂに到達する。必要な場合には、光コネクタツールＴＯＯＬの第１光導波路及び第２光導波路に対応する第１光ファイバ部品３１ａの端部を別の光導波路を介して光学的に結合するようにしてもよい。
【００６２】
後端面４５ｅより前端から後端への向きに突出する部分に設けられる研磨端面４５ｄにより、後端面４５ｅは、光コネクタＣＯＮの光結合面から離間されて、貫通孔４５ｃ内に提供された樹脂５１が光コネクタＣＯＮに到達することはない。この離間を提供できるように、光コネクタＣＯＮは、光コネクタＣＯＮの前端の一部が光結合面から後退するように設けられることができる。
【００６３】
後端面４５ｅより前端から後端への向きに突出する部分に設けられる研磨端面４５ｄにより、アクティブ調芯中に、貫通孔４５ｃ内に提供された樹脂５１が研磨端面４５ｄに到達することはない。アクティブ調芯の完了は、貫通孔４５ｃにおける収容部品４７の位置決めの完了になる。第１生産物ＳＰ１内の第２光ファイバ部品３１ｂの一端部分と他端部分との間隔を大きくすると、第１生産物ＳＰ１内において収容部品４７を高い精度で位置決めできる。収容部品４７の位置は、第１部品３９及び第２部品４１の支持に関連づけられることなく、アクティブ調芯によって決定される。アクティブ調芯の完了の後に、予備的接続を維持したまま、樹脂５１を固化して、第１樹脂体１４（固化された樹脂５１）を形成する。樹脂５１の固化は、例えば紫外線照射及び／又は加熱の処理ＦＸにより行われる。第１樹脂体１４は、研磨された第１生産物ＳＰ１の貫通孔４５ｃの内側面に収容部品４７が接触しないように、収容部品４７を保持する。第１樹脂体１４は、第１部品３９及び第２部品４１の間における接着材４３の固定を補強できる。これらの工程により、貫通孔４５ｃ内において収容部品４７を位置決めの後に、研磨された第１生産物ＳＰ１の貫通孔４５ｃに収容部品４７を樹脂により固定して、第２生産物ＳＰ２を形成できる。
【００６４】
この方法によれば、光コネクタＣＯＮに取り付けられた収容部品４７を第１生産物ＳＰ１の貫通孔４５ｃにおいて位置決めを行うためにアクティブ調芯を用いる。第１部品３９及び第２部材４２の間における収容部品４７は、第１部品３９の第１溝３５及び第２部品４１の第２溝３７から独立して位置決めされる。この位置決めの後に、樹脂５１により収容部品４７の側面を覆う第１樹脂体１４を形成する。
【００６５】
図１２の（ａ）部に示されるように、工程Ｓ１０９では、光コネクタＣＯＮを第２生産物ＳＰ２から取り外して、予備的結合を解く。光コネクタツールＴＯＯＬの収容部品４７は、第２生産物ＳＰ２に残される。第２生産物ＳＰ２は、第１部品３９及び第２部品４１の外側を延在している第２光ファイバ部品３１ｂの中間部分ＭＩを有する。研磨端面４５ｄが後端面４５ｅから離れているので、光コネクタツールＴＯＯＬの光コネクタＣＯＮは、第２生産物ＳＰ２から取り外し可能である。
【００６６】
図１２の（ｂ）部に示されるように、工程Ｓ１１０では、第２生産物ＳＰ２において、第２光ファイバ部品３１ｂの一端部分及び他端部分が第１部品３９と第２部品４１との間に残されるように第２生産物ＳＰ２を処理する。この処理により、第２光ファイバ部品３１ｂの中間部分ＭＩを除去する。この工程により、第３生産物ＳＰ３を形成する。
【００６７】
図１２の（ｃ）部に示されるように、工程Ｓ１１１では、研磨装置４７ｂを用いて第３生産物ＳＰ３の第１端面４５ａを研磨して、光結合端面を形成する。第２光ファイバ部品３１ｂの中間部分ＭＩを除去することにより、光接続デバイス１１に光結合端面（光接続デバイス１１の一端面１０ａ）を提供できる。
【００６８】
この製造方法によれば、貫通孔４５ｃ内における収容部品４７の位置が、貫通孔４５ｃの側面の支持により収容部品４７を位置決めする工程を経由することなく、貫通孔４５ｃの側面による位置決めから独立して決定される。貫通孔４５ｃ内に樹脂５１を用いて固定された収容部品４７は、光接続デバイス１１に外部光コネクタを接続するために役立ち、また貫通孔４５ｃ内において貫通孔４５ｃの側面から離れている。第１部品３９及び第２部品４１から形成されるホルダ１７並びに収容部品４７（ガイド部材１５）の熱変形に際して、ホルダ１７及びガイド部材１５の一方からの応力が他方に直接に伝わることがない。
【００６９】
図１３は、光処理装置のための組立体を作製する方法における主要な工程を模式的に示す図面である。図１３の（ａ）部に示されるように、工程Ｓ２０１では、例えば光接続デバイス１１を準備する。また、光結合素子を含む半導体素子７１を準備する。半導体素子７１は、例えばシリコンフォトニクス素子といった半導体光デバイスを含むことができる。光接続デバイス１１及び半導体素子７１を部品ＳＰとして参照する。
【００７０】
図１３の（ｂ）部に示されるように、工程Ｓ２０２では、半導体素子７１の光結合素子に光接続デバイス１１が光学的に結合するように、半導体素子７１上に光接続デバイス１１を搭載する。また、半導体素子７１上に樹脂７３を提供する。
【００７１】
図１３の（ｃ）部に示されるように、工程Ｓ２０３では、光を用いるアクティブ光学調芯のために、光コネクタＣＯＮ１が光接続デバイス１１に接続される。アクティブ光学調芯を行って、光接続デバイス１１を半導体素子７１に対して位置決めする。
【００７２】
図１３の（ｃ）部に示されるように、アクティブ光学調芯が完了した後に、光接続デバイス１１を半導体素子７１に対して樹脂７３により固定する。この樹脂の硬化は、例えば、熱硬化及び／又は紫外線硬化であることができる。熱硬化における熱処理温度は、例えば摂氏８０度から摂氏２００度の範囲にあり、例えば１２０度である。熱硬化のための熱処理において、光接続デバイス１１のガイド部材１５及びホルダ１７は、それぞれの熱膨張係数に従って変形する。ガイド部材１５及びホルダ１７が互いに接触していないので、ガイド部材１５及びホルダ１７の一方の変形が直ちに他方に伝わらない。
【００７３】
図１３の（ｄ）部に示されるように、工程Ｓ２０４では、硬化された樹脂７３（樹脂体７４）を形成した後に、光コネクタＣＯＮ１を光接続デバイス１１から取り外す。これにより、組立体ＡＳＭが作製される。組立体ＡＳＭは、半導体素子７１及び光接続デバイス１１を含み、半導体素子７１に光接続デバイス１１が光学的結合されている。
【００７４】
図１４は、本実施形態に係る光処理装置に適用可能なシリコンフォトニクス素子の一例を示す図面である。図１４の（ａ）部は、シリコンフォトニクス半導体素子を示す平面図を示す。図１４の（ｂ）部は、図１４の（ａ）部に示されたＸＩＶｂ−ＸＩＶｂ線に沿ってとられたシリコンフォトニクス素子を示す断面図を示す。図１４の（ａ）部を参照すると、シリコンフォトニクス素子ＳＩＰＨＤでは、光学結合素子として、光結合素子、例えばグレーティングカプラＧＣ０、ＧＣ１、ＧＣ２、ＧＣ３、ＧＣ４、ＧＣ５、ＧＣ６、ＧＣ７、ＧＣ８、ＣＧ９、ＣＧ１０、ＧＣ１１が示される。本実施例では、グレーティングカプラＧＣ１〜ＣＧ４は、光受信器のために用いられる。
【００７５】
グレーティングカプラＧＣ１〜ＣＧ４からの信号光は光回路ＷＣを介して受光素子ＰＤに提供される。本実施例では、光回路ＷＣは光導波路ＷＧ１〜ＷＧ４を含む。グレーティングカプラＧＣ１〜ＣＧ４は、それぞれ、光導波路ＷＧ１〜ＷＧ４を介してフォトダイオードＰＤ１〜ＰＤ４に光学的に結合される。フォトダイオードＰＤ１〜ＰＤ４は、導電線ＥＬ１〜ＥＬ４を介して電気回路ＴＩＡ（例えばトランスインピーダンスアンプ）に接続される。電気回路ＴＩＡは、フォトダイオードＰＤ１〜ＰＤ４からの電気信号（例えば光電流）の処理（例えば電流−電圧変換、増幅）を行って、受信した信号光に対応した電気信号を生成する。
【００７６】
また、グレーティングカプラＧＣ６〜ＣＧ１０は、光送信器のために用いられる。本実施例では、グレーティングカプラＧＣ６からのレーザ光は、光導波路ＷＧ６を介して複数の光変調器ＭＤに供給される。光変調器ＭＤは、例えばマッハツェンダ変調器ＭＺＩＡ、ＭＺＩＢ、ＭＺＩＣ、ＭＺＩＤを含む。マッハツェンダ変調器ＭＺＩＡ、ＭＺＩＢ、ＭＺＩＣ、ＭＺＩＤは、それぞれ、駆動回路ＤＲＶから電気信号ＥＭ１〜ＥＭ４を受けて、電気信号ＥＭ１〜ＥＭ４に応じて複数の変調光を生成する。これらの変調光は、それぞれ、光導波路ＷＧ７〜ＷＧ１０を伝搬してグレーティングカプラＧＣ７〜ＣＧ１０に到達する。
【００７７】
シリコンフォトニクス素子ＳＩＰＨＤは、デバイス軸Ｄｘの方向に一列に配列された第１部分７１ａ、第２部分７１ｂ及び第３部分７１ｃを備える。第１部分７１ａは、グレーティングカプラＧＣ０〜ＣＧ１１の配列を備え、グレーティングカプラＧＣ０〜ＣＧ１１は、第１部分７１ａに含まれる一縁に沿って配列されている。第２部分７１ｂは、半導体受光素子及び光変調器といった光素子を備える。第３部分７１ｃは、電気回路ＴＩＡ及び駆動回路ＤＲＶといった電気回路を備える。
【００７８】
図１４の（ｂ）部を参照すると、シリコンフォトニクス素子ＳＩＰＨＤでは、グレーティングカプラＧＣ０〜ＣＧ１１が光導波路ＷＧに接続されている。
【００７９】
図１５は、光処理装置を作製する方法における主要な工程を模式的に示す図面である。図１３に示されるように、工程Ｓ３０１では、光接続デバイス１１と、光接続デバイス１１を搭載するシリコンフォトニクス素子ＳＩＰＨＤとを含む組立体ＡＳＭを準備する。図１５の（ａ）部に示されるように、例えば表面実装可能な半導体集積素子ＡＳＩＣ、組立体ＡＳＭ、及びプリント基板といった配線基板ＰＣＢを準備する。半導体集積素子ＡＳＩＣは、高速で大容量なデータを処理する集積回路を含む。配線基板ＰＣＢは、その主面上に配置された半田材ＳＬＤを含む。
【００８０】
図１５の（ｂ）部に示されるように、工程Ｓ３０２では、組立体ＡＳＭのシリコンフォトニクス素子ＳＩＰＨＤ及び半導体集積素子ＡＳＩＣを配線基板ＰＣＢに位置合わせすると共に、半導体集積素子ＡＳＩＣ及び組立体ＡＳＭを配線基板ＰＣＢ上に配置する。
【００８１】
図１５の（ｃ）部に示されるように、工程Ｓ３０３では、シリコンフォトニクス素子ＳＩＰＨＤ及び半導体集積素子ＡＳＩＣを配線基板ＰＣＢ上に配置すると共に、組立体ＡＳＭ及び光接続デバイス１１を光学的に位置合わせしたシリコンフォトニクス素子ＳＩＰＨＤと半導体集積素子ＡＳＩＣとを搭載する配線基板ＰＣＢをリフロー装置８１に配置する。リフロー装置８１を用いて、半田リフローのための熱処理を行う。
【００８２】
組立体ＡＳＭは、半田リフローのための熱処理に曝される。この熱処理の温度は、例えば摂氏２００度から摂氏２７０度の範囲にある。リフローは、印刷した半田ペーストを有する配線基板ＰＣＢ、又はボール状の半田を予め形成した部品を搭載したボードを半田溶融温度以上に炉の中で加熱にして、半田付けを行う方法である。リフローのために、組立体ＡＳＭはリフロー装置８１に置かれる。この熱処理によって、光処理装置７５が作製される。光処理装置７５の光接続デバイス１１によれば、第１部材１９及び第２部材２１から形成されるホルダ１７並びにガイド部材１５（収容部品４７）の熱変形に際して、ホルダ１７及びガイド部材１５の一方からの応力が他方に直接に伝わることがない。この光接続デバイス１１が、半田リフローのための熱処理に耐えて、作製された光処理装置７５において、光接続デバイス１１とシリコンフォトニクス素子ＳＩＰＨＤとの光学的アライメントは維持される。光処理装置７５の動作中における光接続デバイス１１の温度は、半導体素子７１の発熱により、例えば摂氏４０度から摂氏１００度の範囲にあり、例えば摂氏１００度である。
【００８３】
このリフローの後に、光処理装置７５が完成される。
【００８４】
図１６は、光処理装置の形態を模式的に示す図面である。図１６の（ａ）部に示される光処理装置７５では、ガイドパイプを含む光接続デバイス１１に、ガイドピンを有する外部光コネクタＤＣＯＮを接続する。図１６の（ｂ）部に示される光処理装置７５では、ガイドロッドを含む光接続デバイス１１に、ガイドパイプを有する外部光コネクタＤＣＯＮを接続する。いずれの形態においても、図１６の（ｃ）部に示されるように、光処理装置７５は、光信号ＬＴを光接続デバイス１１から受けることができ、また光信号ＬＴを光接続デバイス１１に提供できる。
【００８５】
光処理装置７５によれば、耐熱性に優れた光接続デバイス１１をシリコンフォトニクス素子ＳＩＰＨＤに接続できる。光接続デバイス１１は、パッシブアライメントにより外部光コネクタＤＣＯＮに接続可能であって、この光コネクタＤＣＯＭは、光接続デバイス１１を介してシリコンフォトニクス素子ＳＩＰＨＤに結合される。光処理装置７５によれば、光接続デバイス１１は、半田リフローのための熱処理に耐える。
【００８６】
光処理装置７５は、光接続デバイス１１、シリコンフォトニクス素子ＳＩＰＨＤ、半導体集積素子ＡＳＩＣ、及び配線基板ＰＣＢを備える。シリコンフォトニクス素子ＳＩＰＨＤは、光接続デバイス１１を搭載する。半導体集積素子ＡＳＩＣは、シリコンフォトニクス素子ＳＩＰＨＤに接続される。配線基板ＰＣＢは、シリコンフォトニクス素子ＳＩＰＨＤ及び半導体集積素子ＡＳＩＣを搭載する。光処理装置７５によれば、光接続デバイス１１は、シリコンフォトニクス素子ＳＩＰＨＤの光結合を容易にする。また、光接続デバイス１１は、シリコンフォトニクス素子ＳＩＰＨＤの実装に際する熱ストレスに対する耐性を有する。
【００８７】
スタブ型の光接続デバイス１１の一端面１０ａ及び他端面１０ｂは、光接続のために設けられる。スタブ型の光接続デバイス１１によれば、このスタブデバイスと該スタブデバイスに接続された光装置とを含む光処理装置７５の取り扱うにおいてピグテールに起因する煩雑さに煩わされない。
【００８８】
好適な実施の形態において本発明の原理を図示し説明してきたが、本発明は、そのような原理から逸脱することなく配置および詳細において変更され得ることは、当業者によって認識される。本発明は、本実施の形態に開示された特定の構成に限定されるものではない。したがって、特許請求の範囲およびその精神の範囲から来る全ての修正および変更に権利を請求する。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
以上説明したように、本実施形態によれば、ホルダの熱変形及び収容部品の熱変形の一方が他方に直接に伝わることを回避できる構造を有する光接続デバイスを提供できる。本実施形態によれば、光接続デバイスを含む光処理装置を提供できる。本実施形態によれば、ホルダを収容部品の位置決めの基準に用いることなく光接続デバイスを製造する方法を提供できる。
【符号の説明】
【００９０】
１１…光接続デバイス、１７…ホルダ、１０ａ…一端面、１０ｂ…他端面、１３…光ファイバ、１４…第１樹脂体、１５…ガイド部材、１７…ホルダ、１９…第１部材、２１…第２部材、８１…リフロー装置、７５…光処理装置、ＡＳＭ…組立体、ＳＩＰＨＤ…シリコンフォトニクス素子。
【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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【図１５】
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【図１６】
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