(57)【要約】光デバイス１は基板２を有し、この基板２の上面部には、光ファイバテープ心線３の中間部分の被覆４を除去して露出された裸ファイバ５が固定されている。基板２には、横断溝８が裸ファイバのコア部５ａを横断するように裸ファイバ５の軸線に対して斜めに形成されている。横断溝８内には、裸ファイバ５を伝送する信号光の一部を反射させる光学部材９が挿入されている。裸ファイバ５の上部には支持部材１０が設けられ、この支持部材１０の支持面１０ａには、光学部材９で反射した光を検出する光検出器１１が設けられている。支持部材１０の支持面１０ａは、基板２の上面に対して傾斜しており、これにより、各光検出器１１の光入射面１３は、基板２の上面に対して所定の角度で傾斜した構成となる。このような構成によれば、光検出器の受光偏波依存性を低減することができる光デバイスが実現される。
2003096095.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバ心線の一部分の被覆を除去して露出された裸ファイバを上面部に位置決め固定した基板と、
前記裸ファイバのうち少なくともコア部を横断するように前記裸ファイバの軸線に対して斜めに形成された横断溝と、
前記横断溝に挿入され、前記光ファイバ心線を伝送する信号光の一部を反射または回折させる光学部材と、
前記基板の上部に設けられ、前記光学部材で反射または回折した光を検出する光検出器とを備え、
前記光検出器は、その光入射面が前記基板の上面に対して傾斜するように配置されていることを特徴とする光デバイス。
【請求項２】
前記基板の上部には、前記光検出器を支持した支持部材が設けられており、
前記支持部材の支持面が前記基板の上面に対して傾斜していることを特徴とする請求項１記載の光デバイス。
【請求項３】
前記基板の上部には、前記基板の上面に対して傾斜した傾斜面を有する部材が設けられており、
前記支持部材は、直方体状または立方体状をなしていると共に、前記傾斜面に載置されていることを特徴とする請求項２記載の光デバイス。
【請求項４】
前記基板の上面部に固定された前記裸ファイバは、クラッド部分が削られたクラッド除去部を有していることを特徴とする請求項１記載の光デバイス。
【請求項５】
前記基板の上部には、前記裸ファイバを覆う蓋部が前記クラッド除去部を避けるように設けられていることを特徴とする請求項４記載の光デバイス。
【請求項６】
前記クラッド除去部は、前記光学部材に対して前記光検出器の側のみに設けられていることを特徴とする請求項４記載の光デバイス。
【請求項７】
前記光検出器の受光部は、前記基板の上面に反対の面に設けられていることを特徴とする請求項１記載の光デバイス。
【請求項８】
前記光検出器の受光面は、前記光学部材で反射または回折して形成された楕円形状の光スポットを含むような略円形状または略楕円形状を有していることを特徴とする請求項１記載の光デバイス。
【請求項９】
前記光学部材と前記光検出器との間には、前記光学部材で反射または回折した光を前記光検出器に導くための導光部材が配置されていることを特徴とする請求項１記載の光デバイス。
【請求項１０】
前記光検出器は、前記光学部材で反射または回折した光の前記光入射面に対する入射角が７０〜１１０度となるように配置されていることを特徴とする請求項１記載の光デバイス。
【請求項１１】
光ファイバ心線の一部分の被覆を除去して露出された裸ファイバを上面部に位置決め固定した基板と、
前記裸ファイバのうち少なくともコア部を横断するように前記裸ファイバの軸線に対して斜めに形成された横断溝と、
前記横断溝に挿入され、前記光ファイバ心線を伝送する信号光の一部を反射または回折させる光学部材と、
前記基板の上部に設けられ、前記光学部材で反射または回折した光を検出する光検出器と、
前記光学部材で反射または回折した光を所定角度で前記光検出器の光入射面に入射させるように光路を変える光路変更手段とを備えることを特徴とする光デバイス。
【請求項１２】
前記光路変更手段は全反射ミラーであることを特徴とする請求項１１記載の光デバイス。
【請求項１３】
前記光検出器を気密封止するように前記光ファイバ心線に固定されたパッケージを備えることを特徴とする請求項１または１１記載の光デバイス。
【請求項１４】
複数の前記光ファイバ心線の端末部の被覆を除去して裸ファイバを露出させ、当該裸ファイバ同士を対向させて接続して前記基板の上面部に位置決め固定したことを特徴とする請求項１３記載の光デバイス。
【請求項１５】
前記横断溝には、前記裸ファイバのコアに対して屈折率を合わせるための第１の屈折率整合用樹脂が充填され、
前記光学部材と前記光検出器との間には、前記第１の屈折率整合用樹脂と同等の屈折率を有する第２の屈折率整合用樹脂が充填されていることを特徴とする請求項１３記載の光デバイス。
【請求項１６】
前記第２の屈折率整合用樹脂の粘度が、前記第１の屈折率整合用樹脂の粘度よりも高いことを特徴とする請求項１５記載の光デバイス。
【請求項１７】
前記第１の屈折率整合用樹脂の粘度は、室温において５０Ｐａ・ｓ以下であることを特徴とする請求項１６記裁の光デバイス。
【請求項１８】
前記第２の屈折率整合用樹脂は、チクソトロピー性を有する樹脂であることを特徴とする請求項１６記載の光デバイス。
【請求項１９】
前記裸ファイバの表面には金属めっきが施されており、
前記パッケージは、金属または表面に金属めっきを施した材質で形成され、前記光検出器を気密封止するように前記裸ファイバに半田で固定されていることを特徴とする請求項１３記載の光デバイス。
【請求項２０】
前記光ファイバ心線の前記被覆と前記パッケージとが樹脂で固定されていることを特徴とする請求項１９記載の光デバイス。
【請求項２１】
前記パッケージは、前記裸ファイバと同等の熱膨張係数を有する材質で形成されていることを特徴とする請求項１３記載の光デバイス。
【請求項２２】
前記光ファイバ心線を樹脂または半田で取付補助部材に固定し、前記取付補助部材を樹脂または半田で前記パッケージに固定したことを特徴とする請求項１３記載の光デバイス。
【請求項２３】
少なくとも前記光検出器を樹脂封止した封止部を備えることを特徴とする請求項１または１１記載の光デバイス。
【請求項２４】
前記封止部は、前記光検出器を含んで前記基板の周りを覆うように形成されていることを特徴とする請求項２３記載の光デバイス。
【請求項２５】
前記光ファイバ心線は、前記基板の少なくとも片側において前記封止部から露出した状態で延び出ていることを特徴とする請求項２４記載の光デバイス。
【請求項２６】
前記基板の両端側には、前記光ファイバ心線を保護するための蓋部が前記光学部材および前記光検出器を挟むように設けられており、
前記封止部は、前記光検出器を含んで前記基板および前記蓋部の周りを覆うように形成されていることを特徴とする請求項２５記載の光デバイス。
【請求項２７】
前記蓋部を前記基板に組み付けた後に、前記基板の側面と前記蓋部の側面とを機械加工して面一にしたことを特徴とする請求項２６記載の光デバイス。
【請求項２８】
前記基板の少なくとも片側には、前記光ファイバ心線を貫通させるように保持する補助部材が配置されており、
前記封止部は、前記光検出器を含んで前記基板および前記補助部材の周りを覆うように形成されていることを特徴とする請求項２５記載の光デバイス。
【請求項２９】
前記基板の片側には、前記光ファイバ心線の端部を保持する接続部材が配置されており、
前記封止部は、前記光検出器を含んで前記基板および前記接続部材の周りを覆うように形成されていることを特徴とする請求項２５記載の光デバイス。
【請求項３０】
前記接続部材はコネクタフェルールであることを特徴とする請求項２９記載の光デバイス。
【請求項３１】
前記接続部材はファイバアレイであることを特徴とする請求項２９記載の光デバイス。
【請求項３２】
前記横断溝には、前記裸ファイバのコアに対して屈折率を合わせるための第１の屈折率整合用樹脂が充填され、前記光学部材と前記光検出器との間には、前記第１の屈折率整合用樹脂と同等の屈折率を有する第２の屈折率整合用樹脂が充填されており、
前記封止部は、前記光検出器と前記光学部材と前記第１の屈折率整合用樹脂と前記第２の屈折率整合用樹脂とを含んで前記基板の周りを覆うように形成されていることを特徴とする請求項２４記載の光デバイス。
【請求項３３】
気密封止特性として故障率１Ｆｉｔ以下の信頼性を有する請求項１３記載の光デバイスを備えることを特徴とする光海底ケーブルシステム。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、光ファイバを伝送する光信号の光強度などをモニタするための光デバイスに関するものである。
背景技術
光ファイバを伝送する光信号をモニタする光デバイスとしては、例えば特開平２−１５２０３号公報に記載されているものが知られている。この公報に記載の光ファイバ型光分波器は、光ファイバが上面に固定された基板を有し、この基板には、溝が光ファイバのファイバ軸と直角にかつ基板の側面に対して４５°の角度をもつように形成され、この溝内には波長フィルタが挿入され接着されている。また、基板上には、光検出器が波長フィルタの反射面と対向するように配設されている。
発明の開示
しかしながら、上記従来技術においては、光検出器を基板の上面に光入射面がほぼ光ファイバに平行となるように設置し、フィルタによって反射された光が光検出器の下面に対して斜めに入射される構成となっている。このため、光検出器の光入射面に対する前記反射光の入射角を垂直に近づけることが困難である。このため、光検出器の光入射面で発生する受光偏波依存性が増大してしまう。この場合には、光信号の光強度を正確にモニタすることが困難になる。
本発明の目的は、光検出器の受光偏波依存性を低減することができる光デバイスを提供することである。
本発明の光デバイスは、光ファイバ心線の一部分の被覆を除去して露出された裸ファイバを上面部に位置決め固定した基板と、裸ファイバのうち少なくともコア部を横断するように裸ファイバの軸線に対して斜めに形成された横断溝と、横断溝に挿入され、光ファイバ心線を伝送する信号光の一部を反射または回折させる光学部材と、基板の上部に設けられ、光学部材で反射または回折した光を検出する光検出器とを備え、光検出器は、その光入射面が基板の上面に対して傾斜するように配置されていることを特徴とするものである。
このような光学部材及び光検出器を有する光デバイスにおいて、光検出器の光入射面を透過する光の偏波依存性（受光偏波依存性）は、主として、光学部材における光の反射角と光検出器の光入射面に対する光の入射角とによって決定される。そして、これら光の反射角及び光の入射角が共に垂直に近いほど、受光偏波依存性が低減されやすくなる。
ここで、光検出器の光入射面が基板の上面に対して平行になるように光検出器が配置されている場合には、光学部材における光の反射角を垂直に近づけると、光検出器の光入射面に対する光の入射角が垂直から遠ざかることになり、結果として偏波依存性が大きくなる。そこで、上述したように光検出器の光入射面が基板の上面に対して傾斜するように光検出器を配置することにより、光学部材における光の反射角及び光検出器の光入射面における光の入射角を共に垂直に近づけることが可能となる。これにより、光検出器での受光偏波依存性を低減することができる。
好ましくは、基板の上部には、光検出器を支持した支持部材が設けられており、支持部材の光検出器側の支持面が基板の上面に対して傾斜している。これにより、光検出器を平板構造とした場合に、簡単かつ確実に、光検出器の光入射面を基板の上面に対して傾斜させることができる。
また、本発明の光デバイスは、光ファイバ心線の一部分の被覆を除去して露出された裸ファイバを上面部に位置決め固定した基板と、裸ファイバのうち少なくともコア部を横断するように裸ファイバの軸線に対して斜めに形成された横断溝と、横断溝に挿入され、光ファイバ心線を伝送する信号光の一部を反射または回折させる光学部材と、基板の上部に設けられ、光学部材で反射または回折した光を検出する光検出器と、光学部材で反射または回折した光を所定角度で光検出器の光入射面に入射させるように光路を変える光路変更手段とを備えることを特徴とするものである。
このような光学部材及び光検出器を有する光デバイスにおいて、光検出器の光入射面を透過する光の偏波依存性（受光偏波依存性）は、主として、光学部材における光の反射角と光検出器の光入射面に対する光の入射角とによって決定される。そして、これら光の反射角及び光の入射角が共に垂直に近いほど、受光偏波依存性が低減されやすくなる。
ここで、光検出器の光入射面が基板の上面に対して平行になるように光検出器が配置されている場合には、光学部材における光の反射角を垂直に近づけると、光検出器の光入射面に対する光の入射角が垂直から遠ざかることになり、結果として偏波依存性が大きくなる。そこで、上述したような光路変更手段を設けることにより、光検出器の配置姿勢にかかわらず、光の反射角及び光の入射角を共に垂直に近づけることが可能となる。これにより、光検出器の受光偏波依存性を低減することができる。好ましくは、光路変更手段は全反射ミラーである。これにより、光路変更手段を簡単かつ安価な構成で実現できる。
また、上記した従来技術においては、受光素子である光検出器が露出した状態となっているため、湿度によって光検出器の特性が劣化し、動作が不安定になる可能性がある。この場合には、光デバイスの信頼性が低下してしまう。
このような問題に対して、本発明の光デバイスは、光ファイバ心線の一部分の被覆を除去して露出された裸ファイバを上面部に位置決め固定した基板と、裸ファイバのうち少なくともコア部を横断するように裸ファイバの軸線に対して斜めに形成された横断溝と、横断溝に挿入され、光ファイバ心線を伝送する信号光の一部を反射させる光学部材と、基板の上部に設けられ、光学部材で反射した光を受光する光検出器（受光素子）と、光検出器を気密封止するように光ファイバ心線に固定されたパッケージとを備えることを特徴とするものである。
このように光検出器をパッケージ内に気密封止することにより、光検出器は外部から確実に保護される。このため、湿度によって光検出器の特性が劣化することが防止される。また、光検出器に水分等が付いて光検出器の特性が悪くなることも無い。これにより、光検出器の動作が安定化し、信頼性が向上する。また、光ファイバ心線の裸ファイバを基板の上面部に固定することにより、光検出器の光軸合わせ作業が容易に行える。
このような構成を有する光デバイスの製造方法としては、光ファイバ心線の一部分の被覆を除去して裸ファイバを露出させる工程と、裸ファイバを基板の上面部に位置決め固定する工程と、裸ファイバの少なくともコア部を横断させる横断溝を、裸ファイバの軸線に対して斜めに形成する工程と、光ファイバ心線を伝送する信号光の一部を反射させる光学部材を、横断溝に挿入する工程と、光学部材で反射した光を受光する光検出器を、基板の上部に配置する工程と、光検出器を気密封止するためのパッケージを光ファイバ心線に固定する工程とを含む方法を用いることが好ましい。
また、本発明の光海底ケーブルシステムは、気相封止特性として故障率１Ｆｉｔ以下の信頼性を有する上記光デバイスを備えることを特徴とするものである。
あるいは、本発明の光デバイスは、光ファイバ心線の一部分の被覆を除去して露出された裸ファイバを上面部に位置決め固定した基板と、裸ファイバのうち少なくともコア部を横断するように裸ファイバの軸線に対して斜めに形成された横断溝と、横断溝に挿入され、光ファイバ心線を伝送する信号光の一部を反射または回折させる光学部材と、基板の上部に設けられ、光学部材で反射または回折した光を検出する光検出器と、少なくとも光検出器を樹脂封止した封止部とを備えることを特徴とするものである。
このような封止部を設けることにより、光検出器は外部環境から保護されるため、湿度によって光検出器の光学特性が劣化することが防止される。また、樹脂封止を行った場合には、樹脂中に水分が入り込むことがあるが、封止部の層を厚くすることで、樹脂中に入り込んだ水分の流れを止めることが可能となるため、光検出器に水分が付いて光検出器の特性が劣化することも防止できる。これにより、光検出器の動作が安定化するようになり、光デバイスの信頼性が向上する。また、樹脂で封止部を形成することにより、光検出器の封止構造を安価に実現できる。
さらに、上記の光学部材および光検出器を有する光デバイスを光導波路で構成した場合には、光コネクタ等により光導波路に光ファイバを接続する必要があるが、光ファイバ心線の裸ファイバを基板に固定する構成とすることにより、そのような光ファイバの接続部を設けずに済むため、光透過損失の増大を抑えると共に、部品コストを削減することができる。ここで、封止部は、光検出器を含んで基板の周りを覆うように形成されていることが好ましい。この場合には、光検出器のみならず、基板や、基板上に固定された裸ファイバ及び光学部材等も外部環境から保護される。従って、光デバイスの信頼性が更に向上する。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明に係る光デバイスの好適な実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係る光デバイスの第１の実施形態を示す平面図であり、図２は、その光デバイスの一部を示す垂直方向断面図である。図１及び図２において、本実施形態の光デバイス１は基板２を有し、この基板２の上面部には、多心（ここでは８心）光ファイバテープ心線３の中間部分の被覆４を除去して露出された複数本の裸ファイバ５が固定されている。基板２の上面には、図３に示すように複数のファイバ位置決め用Ｖ溝６が形成されており、各裸ファイバ５はＶ溝６に配置された状態で、接着剤等により基板２に固定されている。
裸ファイバ５は、コア５ａとその周囲に設けられたクラッド５ｂとからなっている。そして、基板２上に固定された裸ファイバ５は、クラッド５ｂの上側部分が裸ファイバ５の軸心方向に削られたクラッド除去部７を有している。
基板２には、裸ファイバ５の配列方向に延びる横断溝８が設けられている。この横断溝８は、裸ファイバ５を分断するように裸ファイバ５の軸線に対して斜めに形成されている。横断溝８内には、裸ファイバ５のコア５ａを伝送する信号光の一部を所定の反射率で斜め上方に反射させる光学部材９が挿入されている。この光学部材９は、横断溝８に対応して裸ファイバ５の軸線（基板２の上面）に対して斜めに配置されている。
裸ファイバ５のクラッド除去部７上には、裸ファイバ５の配列方向に延びる支持部材１０が設けられている。この支持部材１０における光学部材９の反射面９ａと対向する面（支持面）１０ａには、光学部材９で反射した光を検出する複数（ここでは８つ）の光検出器１１を有する光検出器アレイ１２が取り付けられている。光検出器１１は、光入射面１３に近接配置された受光部１４を有する表面入射型光検出器である。受光部１４は、光学部材９で反射した光を受光して電気信号に変換する。
支持部材１０は、その支持面１０ａが基板２の上面に対して所定の角度で傾斜するように構成されている。これにより、各光検出器１１の光入射面１３は、基板２の上面に対して所定の角度で傾斜することとなる。
横断溝８内には、裸ファイバ５のコア５ａに対して屈折率を合わせるための屈折率整合用樹脂１５が充填され、この屈折率整合用樹脂１５の硬化によって光学部材９が基板２に固定されている。また、光学部材９と支持部材１０との間の部位を含む基板５の上部には、屈折率整合用樹脂１５と同等の屈折率を有する屈折率整合用樹脂１６が充填されている。これにより、裸ファイバ５と光学部材９との間、光学部材９と各光検出器１１との間で屈折率の不連続面が生じないため、光の反射・散乱等の不具合の発生が防止される。なお、屈折率整合用樹脂１５，１６としては、シリコーン樹脂等が使用される。
ここで、光学部材９で反射した光が光検出器１１の光入射面１３を透過する際には、光入射面１３に受光感度偏波依存性が発生する。この偏波依存性は、主として、光学部材９における光の反射角と、光検出器１１の光入射面１３に対する光の入射角と、屈折率整合用樹脂１５，１６の屈折率とにより決定される。このとき、屈折率整合用樹脂１５，１６の屈折率は、裸ファイバ５のコア５ａの屈折率とほぼ同じであるため、偏波依存性に与える影響は少ない。そこで、光検出器１１の偏波依存性を改善するには、光学部材９における光の反射角と光検出器１１の光入射面１３に対する光の入射角とを最適化する必要がある。
基板２の上面に直交する面に対する光学部材９の傾斜角をαとした場合、光学部材９における光の反射角θはαとなる。光検出器１１の受光偏波依存性は、その反射角θが小さくなる（光学部材９の反射面９ａに対して垂直に近づく）ほど小さくなる。従って、光学部材９の傾斜角αは、０°＜α≦３０°の範囲内であることが好ましい。
また、基板２の上面に直交する面に対する光検出器１１の光入射面１３の傾斜角α＊については、光入射面１３に対する光の入射角φが７０〜１１０度となるように構成するのが好ましい。具体的には、光学部材９で反射した光が光検出器１１の光入射面１３に対して垂直に入射する（入射角φが９０度）ときは、光入射面１３の傾斜角α＊は２αとなる。従って、光入射面１３の傾斜角α＊は、（２α−２０）°＜α＊＜（２α＋２０）。の範囲内であればよい。
このように光学部材９の傾斜角α及び光検出器１１の光入射面１３の傾斜角α＊を個別に設定することにより、光入射面１３を透過する光の偏波依存性を低減することができる。
このとき、光入射面１３に対する反射光の入射角φが９０〜１１０度であることがより好ましく、９６〜１１０度であることが特に好ましい。この場合には、光学部材９の反射面９ａ及び光検出器１１の光入射面１３での散乱光の多重反射が防止されるため、光入射面１３を透過する光の偏波依存性をより低減することができる。
また、光検出器１１の受光面は、裸ファイバ５の軸心方向を長軸とし、裸ファイバ５の配列方向を短軸とする略楕円形状をなしている（図１参照）。裸ファイバ５を伝送する信号光は、コア５ａの形状から略円形の光スポットを有しているが、この信号光は、基板２の上面に対して斜めに配置された光学部材９で反射されて、光検出器１１の受光部１４に達する。このため、光検出器１１の受光面においては、裸ファイバ５の軸心方向を長軸とし、裸ファイバ５の配列方向を短軸とする楕円形状の光スポットが形成されることになる。この時の光スポットの長軸と短軸との比（長軸／短軸）は、光入射面１３に対する光の入射角φが７０〜１１０度の範囲内において１／（ｃｏｓθ＊ｃｏｓ（９０°−φ））となる。
そこで、光検出器１１の受光面は、当該受光面に形成される楕円形状の光スポットよりも僅かに大きい寸法をもった略楕円形状を有していることが好ましい。これにより、光検出器１１における受光効率が高くなり、受光面からのノイズの発生等が低減される。また、長軸／短軸を２辺とする長方形に比べて光検出器１１が小型になるため、応答速度の低下や暗電流の増加が防止されると共に、光検出器アレイ１２において光検出器１１の配列ピッチを小さくできるので、光デバイス自体の小型化が図れる。さらに、受光面での受光感度を上げつつ、散乱光の受光が最小限に抑えられるため、隣接する光検出器１１間でのクロストークを抑制することができる。
また、本実施形態では、裸ファイバ５の上側クラッド部分を研削してクラッド除去部７を形成し、そのクラッド除去部７の上部に光検出器１１を設けたので、光学部材９の反射面９ａと光検出器１１の光入射面１３との間の距離を短くすることができる。この事も、隣接する光検出器１１間でのクロストークの抑制に寄与することになる。
基板２上において、裸ファイバ５のうち横断溝８を形成した部位および光検出器１１を設置した部位における上側クラッド部分が平坦に削られ、上記のクラッド除去部７を構成している。基板２の上面部におけるクラッド除去部７以外の部位には、裸ファイバ５を覆う蓋部１７が設けられている。これにより、裸ファイバ５の損傷を最小限に抑えることができる。
支持部材１０の後側（光検出器アレイ１２の反対側）において蓋部１７の上面には、サブマウント基板１８が載置されている。このサブマウント基板１８には、各光検出器１１に対応した複数の配線パターン部１９が設けられている。また、支持部材１０の上部には、各光検出器１１に対応した複数の配線パターン部２０が設けられている。そして、各配線パターン部１９と各配線パターン部２０とがワイヤ２１で電気的に接続されていると共に、各配線パターン部２０と各光検出器１１の受光部１４とがワイヤ２２で電気的に接続されている。
以上のように構成した光デバイス１において、個々の光ファイバを伝送されてきた信号光は、横断溝８内の屈折率整合用樹脂１５及び光学部材９を透過して、更に裸ファイバ５に入射され伝送される。このとき、信号光の一部は、光学部材９で反射し、基板２の上面に対して斜め上方に向かう。そして、その反射光は、屈折率整合用樹脂１６を介して光検出器１１に達し、この光検出器１１の受光部１４において反射光の光強度が検出され、この光強度が電気信号として外部装置（図示せず）に送られる。
このとき、上述したように、光検出器１１の光入射面１３を透過する光の偏波依存性が低減されると共に、各光検出器１１間におけるクロストークが抑制されるため、反射光の光強度を正確にモニタすることができる。これにより、光デバイス１の信頼性が向上する。
図４は、本発明に係る光デバイスの第２の実施形態の一部を示す垂直方向断面図である。図中、第１の実施形態と同一または同等の部材には同じ符号を付し、その説明を省略する。
同図において、本実施形態の光デバイス３０は、裸ファイバ５を覆う蓋部１７を有し、この蓋部１７には、基板２の上面に対して傾斜した傾斜面１７ａが設けられている。この傾斜面１７ａ上には、直方体状の支持部材３１が載置されている。この支持部材３１の一側面（支持面）３１ａには、複数の光検出器１１を有する光検出器アレイ１２が取り付けられている。これにより、光検出器１１の光入射面１３は、基板２の上面に対して所望の角度で傾斜することとなる。
このような光デバイス３０においては、構造が簡単な直方体状の支持部材３１が使用されるため、製造面で有利となる。また、このような支持部材３１を裸ファイバ５上ではなく蓋部１７上に配置するので、光検出器１１の取付時に裸ファイバ５を損傷させることはほとんど無く、これにより裸ファイバ５の損失増加を低減することができる。
なお、支持部材３１の形状としては、上記の直方体状に限らず、立方体状など、容易に製造できるものであれば良い。
図５は、本発明に係る光デバイスの第３の実施形態の一部を示す垂直方向断面図である。図中、第１の実施形態と同一または同等の部材には同じ符号を付し、その説明を省略する。
同図において、本実施形態の光デバイス４０は、裸ファイバ５のクラッド５ｂの上側部分を研削して形成されたクラッド除去部７を有し、このクラッド除去部７は、光学部材９に対して光検出器１１の側のみに形成されている。基板２の上面部におけるクラッド除去部７以外の部位には、裸ファイバ５を覆う蓋部１７が設けられている。そして、光学部材９が入り込む横断溝８は、蓋部１７の上面から基板２の下部に向けて形成されている。また、蓋部１７には、支持部材４１が固定されている。この支持部材４１は、基板２の上面に対して所望の角度で傾斜した支持面４１ａを有し、この支持面４１ａには、複数の光検出器１１を有する光検出器アレイ１２が取り付けられている。
このように裸ファイバ５におけるクラッド除去部７の長さを最小限に抑えると共に、支持部材４１を裸ファイバ５上ではなく蓋部１７上に固定したので、裸ファイバ５の損傷防止に有利となる。
図６は、本発明に係る光デバイスの第４の実施形態の一部を示す垂直方向断面図である。図中、第１の実施形態と同一または同等の部材には同じ符号を付し、その説明を省略する。
同図において、本実施形態の光デバイス５０は、裸ファイバ５のクラッド除去部７上に設けられた光検出器アレイ５１を有し、この光検出器アレイ５１は複数の裏面入射型の光検出器５２を有している。この光検出器アレイ５１は、基板２の上面に対して所望の角度で傾斜した傾斜面５１ａを有し、この傾斜面５１ａの一部が光検出器５２の光入射面５３を構成している。また、光検出器アレイ５１の上面部には、光検出器５２の受光部５４がサブマウント基板１８に対して平行に配置されており、この受光部５４とサブマウント基板１８上の配線パターン部（図示せず）とがワイヤ５５で電気的に接続されている。
このように光検出器５１の受光部５４を光検出器アレイ５１の上面部に設けることにより、一つの受光部５４と配線基板であるサブマウント基板１８の一つの配線パターン部との接続が１本のワイヤ５５で直接に行えるため、接続配線の数及び接続時の配線工数を削減することができる。また、受光部５４がサブマウント基板１８に対して平行に配置されているので、ワイヤボンディングが容易に行える。なお、受光部５４については、サブマウント基板１８に対して平行でなくても良い。
図７は、本発明に係る光デバイスの第５の実施形態の一部を示す垂直方向断面図である。図中、第１の実施形態と同一または同等の部材には同じ符号を付し、その説明を省略する。
同図において、本実施形態の光デバイス６０は、光検出器１１の光入射面１３側に配置された導光部材６１を有している。この導光部材６１は、例えば多数の光ファイバを束ねて構成され、光学部材９で反射した光を、散乱させずに吸収しながら光検出器１１に導くものである。
このような導光部材６１を設けることにより、光検出器１１への散乱光の入射が抑制されるので、隣接する光検出器１１間でのクロストークをより改善することができる。
図８は、本発明に係る光デバイスの第６の実施形態を示す平面図であり、図９は、その光デバイスの一部を示す垂直方向断面図である。図中、第１の実施形態と同一または同等の部材には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図８及び図９において、本実施形態の光デバイス７０は、蓋部１７の上面に設けられたサブマウント基板７１を有し、光学部材９とサブマウント基板７１との間の部位を含む基板２の上部には屈折率整合用樹脂１６が充填されている。
サブマウント基板７１及び屈折率整合用樹脂１６の上部には光検出器アレイ７２が配置され、この光検出器アレイ７２は、複数の裏面入射型の光検出器７３を有している。光検出器アレイ７２の裏面（下面）７２ａの一部は、光検出器７３の光入射面７４を構成している。この光入射面７４は、基板２の上面に対して平行になっている。光検出器アレイ７２の上面部には、光検出器７３の受光部７５が設けられている。サブマウント基板７１には、各光検出器７３に対応した複数の配線パターン部７６が設けられ、各配線パターン部７６と各受光部７５とがワイヤ７７で電気的に接続されている。
サブマウント基板７１の光学部材９側の端部には、基板２の上面に対して傾斜した傾斜面７１ａが設けられており、この傾斜面７１ａ上には全反射ミラー７８が固定されている。この全反射ミラー７８は、光学部材９で反射した光を所定の角度で光検出器７３の光入射面７４に入射させるように光路を変えるものである。このとき、全反射ミラー７８は、光入射面７４に対する反射光の入射角φが上述した７０〜１１０度になるように配置されているのが好ましい。これにより、光検出器７３の光入射面７４を透過する光の偏波依存性を低減することができる。
なお、本実施形態では、光検出器７３の光入射面７４を基板２の上面に対して平行になるように構成したが、光入射面７４は基板２の上面に対して傾いていても良い。この場合には、光入射面７４に対する反射光の入射角φが所望の角度となるように、基板２の上面に対する全反射ミラー７８の傾斜角度を設定する。このように全反射ミラー７８を設けることで、光検出器７３の姿勢の自由度をもたせることが可能となる。
また、光学部材９で反射した光の光路を変える光路変更手段としては、上記の全反射ミラー７８以外のものを使用しても良い。
以上、本発明に係る光デバイスの好適な実施形態について説明してきたが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、基板２の横断溝８に挿入された光学部材９は、裸ファイバ５を伝送する信号光の一部を反射させるものであるが、裸ファイバ５を伝送する信号光の一部を回折させる光学部材を使用することも可能である。
本発明による光デバイスについてさらに説明する。
図１０は、本発明に係る光デバイスの第７の実施形態を示す垂直方向断面図であり、図１１は、その光デバイスの一部を示す斜視図である。これらの図において、本実施形態の光デバイス１０１は基板１０２を有し、この基板１０２の上面には、多心（ここでは８心）光ファイバテープ心線１０３の中間部分の被覆１０４を除去して露出された複数本の裸ファイバ１０５が固定されている。基板１０２の上面には、図１２に示すように複数のファイバ位置決め用Ｖ溝１０６が形成されており、各裸ファイバ１０５はＶ溝１０６に挿入された状態で、接着剤等により基板１０２に固定されている。
ここで、光ファイバテープ心線１０３の中間部分の裸ファイバ１０５を露出させる場合は、図１３Ａ及び図１３Ｂに示すように、２枚の光ファイバテープ心線１０３を用意し、各光ファイバテープ心線１０３の端末部の被覆１０４を除去して裸ファイバ１０５を露出させ、これら裸ファイバ１０５の先端同士を接続するのが好ましい。このとき、対向する裸ファイバ１０５を基板１０２の両側からファイバ位置決め用Ｖ溝１０６に挿入して裸ファイバ１０５同士を突き当て、その状態で裸ファイバ１０５を基板１０２に固定することで、裸ファイバ１０５同士を接続してもよいし、あるいは裸ファイバ１０５同士を融着接続してもよい。この場合には、光ファイバテープ心線１０３の被覆１０４の除去が簡単に行えるので、作業性が向上する。
また、光ファイバテープ心線１０３の被覆１０４を除去した後は、裸ファイバ１０５を損傷させないように注意して取り扱う必要があるが、光ファイバテープ心線１０３の端末部の被覆１０４を除去する場合には、光デバイス１０１の製造工程（後述）において裸ファイバ１０５のハンドリングが容易になる。なお、上記の方法に限らず、光ファイバテープ心線１０３の中間部分の被覆１０４を直接除去しても勿論かまわない。
裸ファイバ１０５は、コア１０５ａとその周囲に設けられたクラッド１０５ｂとからなっている（図１２及び図１４参照）。そして、基板１０２上に固定された裸ファイバ１０５は、クラッド１０５ｂの上側部分が裸ファイバ１０５の軸心方向に削られたクラッド除去部１０７を有している。また、光ファイバテープ心線１０３の被覆１０４から露出した裸ファイバ１０５におけるクラッド除去部１０７以外の部分の表面には、ＮｉやＡｕ等の金属めっきが施されている。
基板１０２には、裸ファイバ１０５の配列方向に延びる横断溝１０８が設けられている。この横断溝１０８は、裸ファイバ１０５を分断するように裸ファイバ１０５の軸線に対して斜めに形成されている。横断溝１０８内には、図１４に示すように、裸ファイバ１０５を伝送する信号光の一部を所定の反射率で斜め上方に反射させる光学部材１０９が挿入されている。この光学部材１０９は、横断溝１０８に対応して裸ファイバ１０５の軸線に対して斜めに配置されている。
裸ファイバ１０５のクラッド除去部１０７上には、裸ファイバ１０５の配列方向に延びる保持部材１１０が設けられている。この保持部材１１０における光学部材１０９の反射面と対向する面には、光学部材１０９で反射した光を受光する複数（ここでは８つ）の光検出器（受光素子）１１１が取り付けられている。このとき、光検出器１１１を裸ファイバ１０５に対して光軸合わせする必要があるが、光ファイバテープ心線１０３の被覆１０４ではなく各裸ファイバ１０５が基板１０２上に配列されているので、各光検出器１１１の光軸合わせが容易に行える。また、各光検出器１１１は、裸ファイバ１０５のクラッド除去部１０７の上部に設けられているので、光学部材１０９の光反射点と光検出器１１１との距離が短くなり、これにより光検出器１１１間でのクロストークを効果的に抑制できる。
横断溝１０８内には、裸ファイバ１０５のコア１０５ａに対して屈折率を合わせるための屈折率整合用樹脂１１２が充填され、この屈折率整合用樹脂１１２の硬化によって光学部材１０９が基板１０２に固定されている。また、光学部材１０９と各光検出器１１１との間には、屈折率整合用樹脂１１２と同等の屈折率を有する屈折率整合用樹脂１１３が充填されている。これらの屈折率整合用樹脂１１２，１１３としては、シリコーン樹脂等が使用される。このような屈折率整合用樹脂１１２，１１３を充填させることにより、裸ファイバ１０５と光学部材１０９との間、光学部材１０９と各光検出器１１１との間、つまり光路中で屈折率の不連続面が生じないため、光の反射・散乱等の不具合の発生が防止される。
このとき、屈折率整合用樹脂１１２としては、横断溝１０８の側面と光学部材１０９との間の狭い隙間に十分に流し込む必要があるため、粘性の低い樹脂を使用する。具体的には、室温（１５〜３５℃）において５０Ｐａ・ｓ以下の粘度を有する樹脂が好ましく、室温において２０Ｐａ・ｓ以下の粘度を有する樹脂がより好ましい。これにより、屈折率整合用樹脂１１２を横断溝１０８全体に確実に充填させることができる。
また、屈折率整合用樹脂１１３としては、光学部材１０９と各光検出器１１１との間に塗布された後ほとんど流れずに溜まるように、粘性の高いチクソトロピー性を有する樹脂を使用するのが好ましい。具体的には、室温におけるチクソトロピー性が１．１以上の樹脂が特に好ましい。これにより、屈折率整合用樹脂１１３は、光学部材１０９と各光検出器１１１との間でほとんど流れずに溜まった状態のまま硬化するようになる。
また、屈折率整合用樹脂１１３の粘度が、屈折率整合用樹脂１１２の粘度よりも高くなっていることが好ましい。このとき、屈折率整合用樹脂１１２として低粘度の樹脂を使用することで、横断溝１０８の側面と光学部材１０９との間の狭い空間内に、屈折率整合用樹脂１１２が十分に入り込んで充填される。また、屈折率整合用樹脂１１３として高粘度の樹脂を使用することで、光学部材１０９と光検出器１１１との間に塗布された屈折率整合用樹脂１１３が容易に流れずに硬化する。
裸ファイバ１０５のクラッド除去部１０７上における保持部材１１０の後側（光検出器１１１の反対側）には、図１１に示すように、複数の配線パターン１１４を有するサブマウント基板１１５が設けられている。各配線パターン１１４は、各光検出器１１１とワイヤ（図示せず）で電気的に接続されている。
また、光デバイス１０１は、各光検出器１１１を気密封止するように光ファイバテープ心線１０３に固定されたパッケージ１１６を有している。このパッケージ１１６は、加工性や強度上の観点から、ＮｉやＡｕ等の金属、あるいは表面にＮｉやＡｕ等の金属めっき処理が施されたガラスやセラミック等の材質で形成されている。
パッケージ１１６は、パッケージ本体部１１７と、このパッケージ本体部１１７の上部に設けられたパッケージ内蓋部１１８と、このパッケージ内蓋部１１８の外側に設けられたパッケージ外蓋部１１９とで構成されている。
パッケージ本体部１１７には基板収納用凹部１２０が設けられ、この基板収納用凹部１２０の底部に基板１０２が載置されている。そして、基板１０２とつながっている光ファイバテープ心線１０３の被覆１０４は、パッケージ本体部１１７の両端部において支持されている。
また、図１１に示すように、パッケージ本体部１１７の両側部の上面には複数の配線パターン１２１が設けられ、各配線パターン１２１は、サブマウント基板１１５の各配線パターン１１４とワイヤ１２２で電気的に接続されている。パッケージ本体部１１７の下面には複数本の電気端子１２３が突出しており、各電気端子１２３は各配線パターン１２１と電気的に接続されている。
このようなパッケージ本体部１１７の上部には、パッケージ内蓋部１１８がパッケージ本体部１１７と協働して各裸ファイバ１０５を挟み込むように配置されている。そして、各裸ファイバ１０５は、パッケージ本体部１１７及びパッケージ内蓋部１１８に半田１２４で固定されている。また、各裸ファイバ１０５の両側において、パッケージ本体部１１７とパッケージ内蓋部１１８とが半田１２４で固定されている（図１５参照）。なお、半田１２４としては、Ａｕ−Ｓｎ半田やＳｎ−Ｐｂ半田等が使用される。このように各裸ファイバ１０５とパッケージ本体部１１７及びパッケージ内蓋部１１８とを半田１２４で固定することにより、各光検出器１１１を簡単かつ十分に気密封止することができる。
また、パッケージ本体部１１７の上部には、パッケージ外蓋部１１９がパッケージ内蓋部１１８を覆うように設けられている。このパッケージ外蓋部１１９は、パッケージ本体部１１７と協働して光ファイバテープ心線１０３の被覆１０４を挟み込むように配置されている。そして、被覆１０４は、パッケージ外蓋部１１９に樹脂１２５で固定されている。また、被覆１０４の両側において、パッケージ本体部１１７とパッケージ外蓋部１１９とが樹脂１２５で固定されている。なお、樹脂１２５としては、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が使用される。このように裸ファイバ１０５とパッケージ本体部１１７及びパッケージ内蓋部１１８とを半田１２４で固定することに加えて、被覆１０４とパッケージ外蓋部１１９とを樹脂１２５で固定したので、機械的強度を十分に確保することができ、信頼性が向上する。
なお、裸ファイバ１０５とパッケージ本体部１１７及びパッケージ内蓋部１１８との半田固定だけで十分な機械的強度が得られるのであれば、パッケージ外蓋部１１９は特に設けなくてもよい。
このようなパッケージ１１６の外部に導出された光ファイバテープ心線１０３の両端末部には、ＭＴコネクタのような光コネクタ１２６が取り付けられている。これにより、外部装置との接続が容易に行える。
以上のように構成した光デバイス１０１において、図１４のＡ方向に裸ファイバのコア部１０５ａ中を伝送されてきた信号光は、横断溝１０８内の屈折率整合用樹脂１１２及び光学部材１０９を透過して、更に裸ファイバのコア部１０５ａに入射され伝送される。このとき、信号光の一部は、光学部材１０９で反射し、基板１０２の上面に対して斜め上方に向かう。そして、その反射光は、屈折率整合用樹脂１１３を介して光検出器１１１に達し、この光検出器１１１において反射光の光強度が検出される。この光強度は電気信号に変換され、配線パターン１１４、ワイヤ１２２、配線パターン１２１、電気端子１２３を介して外部装置（図示せず）に送られる。
ところで、光検出器である受光素子は、一般に湿度により特性が劣化する。このため、光検出器が雰囲気に対して露出した状態にあると、光検出器の動作が不安定になり、反射光の光強度を正確にモニタできなくなる可能性がある。また、光検出器に水分等が付いて、光検出器の動作が不安定になる可能性もある。
これに対し本実施形態の光デバイス１０１では、各光検出器１１１をパッケージ１１６内に完全に気密封止する構成としたので、各光検出器１１１は外部から確実に保護される。このため、湿度によって光検出器１１１の特性が劣化することや、光検出器１１１に水分等が付くことで光検出器１１１の特性が劣化することはほとんど無い。これにより、光検出器１１１の長期的な動作安定性が確保されるため、光デバイスの信頼性が向上する。
次に、以上のような光デバイス１０１を製造する方法について、図１６に示すフローチャートを用いて説明する。
まず、図１３Ａ及び図１３Ｂに示すように、２枚の光ファイバテープ心線１０３の端末部の被覆１０４を除去して裸ファイバ１０５を露出させ、裸ファイバ１０５の先端同士を接続することにより、中間部分の裸ファイバ１０５が露出した光ファイバテープ心線１０３を形成する（図１６のステップＳ１０１）。そして、光ファイバテープ心線１０３の被覆１０４から露出された各裸ファイバ１０５の表面に金属めっきを施す（同ステップＳ１０２）。なお、裸ファイバ１０５のめっき処理は、裸ファイバ１０５同士を接続する前に行ってもよい。
続いて、そのような各裸ファイバ１０５を、図１７Ａ及び図１７Ｂに示すように、基板１０２上に配置し固定する（同ステップＳ１０３）。
続いて、図１８Ａ及び図１８Ｂに示すように、基板１０２上において各裸ファイバ１０５の上側クラッド部分をダイサー等で研削し、各裸ファイバ１０５の一部にクラッド除去部１０７を形成する（同ステップＳ１０４）。そして、基板１０２の上面に対して斜め方向に溝加工を行い、横断溝１０８を形成する（同ステップＳ１０５）。このとき、基板１０２上において、裸ファイバ１０５のうち横断溝１０８を形成した部位および光検出器１１１を設置する部位の上側クラッド部分が削られている。
続いて、図１９Ａ及び図１９Ｂに示すように、パッケージ１１６のパッケージ本体部１１７の基板収納用凹部１２０に基板１０２を収納し固定する（同ステップＳ１０６）。そして、光ファイバテープ心線１０３の被覆１０４をパッケージ本体部１１７の両端部上面に樹脂１２７で仮固定する（同ステップＳ１０７）。この時の接着強度は、後工程で外せる程度とする。また、樹脂１２７としては、実質的に紫外線の照射のみで硬化する紫外線硬化樹脂を使用するのが好ましい。さらにこの時に、光ファイバテープ心線１０３を予め撓ませておくことが好ましい。
続いて、図２０Ａ及び図２０Ｂに示すように、複数の光検出器１１１が固定された保持部材１１０とサブマウント基板１１５（図２０Ａ及び図２０Ｂでは図示せず）とを裸ファイバ１０５上に載置する（同ステップＳ１０８）。このとき、各光検出器１１１の光軸合わせをしながら、保持部材１１０を裸ファイバ１０５上に載置する。そして、図２０Ａ及び図２０Ｂで図示はしていないが、各光検出器１１１とサブマウント基板１１５の各配線パターン１１４とをワイヤボンディング（電気接続）すると共に、各配線パターン１１４とパッケージ本体部１１７の各配線パターン１２１とをワイヤボンディングする（同ステップＳ１０９）。
続いて、横断溝１０８内に光学部材１０９を挿入する（同ステップＳ１１０）。そして、屈折率整合用樹脂１１２を横断溝１０８内に充填させ、光学部材１０９を固定する（同ステップＳ１１１）。また、光学部材１１１と保持部材１１０との間に、屈折率整合用樹脂１１３を充填させる（同ステップＳ１１２）。
続いて、図１０に示すように、パッケージ内蓋部１１８をかぶせて、パッケージ本体部１１７とパッケージ内蓋部１１８とで各裸ファイバ１０５を挟み込む。そして、各裸ファイバ１０５とパッケージ本体部１１７及びパッケージ内蓋部１１８とを半田１２４で固定し、各光学部材１１１を気密封止する（同ステップＳ１１３）。
ここで、本実施形態のようにパッケージ本体部１１７及びパッケージ内蓋部１１８に使用する材質と裸ファイバ１０５との熱膨張係数が異なっていると、半田溶融時の熱によって、パッケージ本体部１１７及びパッケージ内蓋部１１８が膨張・収縮して位置ズレが生じたり、光ファイバテープ心線１０３に無理な張力が加わることがある。
しかし、本方法では、上述したように光ファイバテープ心線１０３の被覆１０４をパッケージ本体部１１７に仮固定しておくので、そのような不具合が低減される。しかも、光ファイバテープ心線１０３の仮固定に使用する樹脂１２７は、上述したように、実質的に紫外線の照射のみで硬化する紫外線硬化樹脂であるので、半田溶融時の熱に紫外線硬化樹脂が反応することはほとんど無い。また、上述したように、光ファイバテープ心線１０３を仮固定する際に、加熱時のパッケージ本体部１１７等の相対的な伸び量を予測し、その分だけ光ファイバテープ心線１０３を予め撓ませておくことで、半田溶融時に光ファイバテープ心線１０３に加わる張力が吸収される。従って、半田溶融時の熱によってパッケージ本体部１１７及びパッケージ内蓋部１１８の位置ズレが生じたり、光ファイバテープ心線１０３に無理な張力が加わることが確実に防止される。
このとき、上記のような光ファイバテープ心線１０３に対する張力の調整に加えて、半田１２４の加熱温度を調整しながら半田固定を行うと、より効果的である。このように光ファイバテープ心線１０３に無理な張力が付与されるのを防止することで、裸ファイバ１０５の断線や損失増加等の特性劣化を回避できる。一般には、裸ファイバとパッケージとを半田で固定するときに、半田の加熱温度及び光ファイバ心線に対する張力の少なくとも一方を調整することが好ましい。
続いて、図１０に示すように、パッケージ外蓋部１１９をかぶせて、パッケージ本体部１１７とパッケージ外蓋部１１９とで光ファイバテープ心線１０３の被覆１０４を挟み込む。そして、被覆１０４とパッケージ外蓋部１１９とを樹脂１２５で接着固定する（同ステップＳ１１４）。以上により、上述した光デバイス１０１が生成される。
なお、上記方法では、光ファイバテープ心線１０３の被覆１０４とパッケージ本体部１１７との仮固定を樹脂１２７で行うものとしたが、治具を用いて行ってもよい。この場合には、例えば光ファイバテープ心線１０３の長手方向にスライド可能な治具を設け、この治具により被覆１０４とパッケージ本体部１１７とをクランプして仮固定する。そして、最後に被覆１０４とパッケージ外蓋部１１９とを固定（本固定）するときは、被覆１０４とパッケージ本体部１１７とをクランプしたまま、治具をスライドさせて張力を下げる。
また、光ファイバテープ心線１０３の被覆１０４とパッケージ本体部１１７との仮固定時に、光ファイバテープ心線１０３を予め撓ませない場合には、被覆１０４とパッケージ外蓋部１１９とを本固定する前に、被覆１０４とパッケージ本体部１１７との仮固定部を開放して、光ファイバテープ心線１０３の残留張力を除去するのが望ましい。このとき、被覆１０４とパッケージ本体部１１７との仮固定を樹脂で行った場合は、樹脂を界面より剥離させたり、樹脂を断裂させることで、仮固定部の開放を行う。
ここで、上記したように、裸ファイバを基板に固定する工程においては、裸ファイバの表面に金属めっきを施した後、裸ファイバを基板の上面部に位置決め固定し、パッケージを光ファイバ心線に固定する工程においては、光検出器を気密封止するようにパッケージを光ファイバ心線に半田で固定することが好ましい。このようにパッケージと裸ファイバとを半田で固定することにより、光検出器の気密封止が簡単かつ確実に行える。
この場合、パッケージを光ファイバ心線に固定する工程においては、光ファイバ心線の被覆をパッケージに仮固定し、その後、裸ファイバとパッケージとを半田で固定し、更に被覆とパッケージとを樹脂で固定することが好ましい。パッケージと裸ファイバとを半田で固定する場合には、半田溶融時の熱によってパッケージが変形して位置ズレを起こしたり、光ファイバ心線に無理な張力が加わることがある。この場合、光ファイバ心線の被覆をパッケージに仮固定しておくことにより、そのような不具合が低減される。
以上のような光デバイス１０１は、高信頼性が要求される光海底ケーブルシステムに使用される。このような環境下では、湿度により光検出器の漏れ電流の増加といった故障モードが誘発される。そこで、光検出器の気密封止処理による信頼度を確認すべく、本光デバイスの加速試験を行い、実使用環境における故障率を予測した。
まず、本デバイスのサンプル４４個に対し、加速試験として高温高湿高圧試験（プレッシャクッカ試験：温度１２１℃、湿度８５％ＲＨ）を２０００時間実施した結果、故障数が０個であった。
次に、化学反応論モデルのうち、アレニウスの式を用いて加速係数を算出した。アレニウスの式においては、実使用時の温度Ｔ１における寿命時間をＬ１、加速試験時の温度Ｔ２における寿命時間をＬ２とすると、加速係数Ｋは次式のように表される。
2003096095.tif 000003
ここで、Ｅａ：活性化エネルギー（ｅＶ）、Ｒ：ボルツマン定数＝８．６１５９×１０５（ｅＶ／Ｋ）を表す。本デバイスの実使用温度を３０℃、活性化エネルギーＥａを０．８ｅＶとすると、加速係数Ｋは、
2003096095.tif 000004
となる。これより、総試験時間Ｔは、
Ｔ＝試験数×試験時間×加速係数
＝４４×２０００×１１８１＝約１．０４×１０８時間
相当となる。ここで、故障の分布が指数分布であると仮定すると、加速試験による故障数は０個なので、信頼水準６０％（係数０．９２）として、
2003096095.tif 000005
が得られる。以上より、本光デバイスの実使用環境での故障率は、１Ｆｉｔ以下と推測される。このように、光海底ケーブルシステムを、気密封止特性として故障率１Ｆｉｔ以下の信頼性を有する光デバイスを備える構成とすることにより、高信頼性の光海底ケーブルシステムが実現される。
図２１は、本発明に係る光デバイスの第８の実施形態を示す垂直方向断面図である。本実施形態は、光検出器１１１を気密封止するための構造のみが第７の実施形態と異なっている。図中、第７の実施形態と同一または同等の部材等には同じ符号を付し、その説明を省略する。
同図において、本実施形態の光デバイス１３０は、上述した各光検出器１１１を気密封止するように光ファイバテープ心線１０３と固定されたパッケージ１３１を有している。パッケージ１３１は、基板収納用凹部１２０を有する下部パッケージ１３２と、この下部パッケージ１３２の上部に設けられた上部パッケージ１３３とで構成されている。下部パッケージ１３２の両端部には被覆固定用突出部１３４が設けられ、上部パッケージ１３３の両端部には、被覆固定用突出部１３４に対応する被覆固定用突出部１３５が設けられている。
光ファイバテープ心線１０３は、下部パッケージ１３２と上部パッケージ１３３とに挟まれている。そして、その状態で、光ファイバテープ心線１０３の被覆１０４から露出した各裸ファイバ１０５は、下部パッケージ１３２及び上部パッケージ１３３に半田１２４で固定されている。また、光ファイバテープ心線１０３の被覆１０４は、被覆固定用突出部１３４，１３５に樹脂１２５で固定されている。
このような光デバイス１３０においても、所望の機械的強度を確保しつつ、各光検出器１１１の気密封止を十分に行うことができる。また、この構成では、パッケージ１３１の部品が２個で済むため、コスト的に有利となる。
図２２は、本発明に係る光デバイスの第９の実施形態を示す垂直方向断面図であり、図２３は、図２２のＸＸＩＩＩ−ＸＸＩＩＩ線断面図である。本実施形態も、光検出器１１１を気密封止するための構造のみが第７の実施形態と異なっている。図中、第７の実施形態と同一または同等の部材等には同じ符号を付し、その説明を省略する。
同図において、本実施形態の光デバイス１４０は、パッケージ１４１と、このパッケージ１４１の両端部に取り付けられ、光ファイバテープ心線１０３に固定された１対のスリーブ１４２とを有している。パッケージ１４１は、基板収納用凹部１２０を有する下部パッケージ１４３と、この下部パッケージ１４３の上部に設けられた上部パッケージ１４４とで構成されている。
スリーブ１４２は、下部パッケージ１４３及び上部パッケージ１４４に半田１２４で固定されている。また、スリーブ１４２は固定用貫通穴１４５を有し、この固定用貫通穴１４５には、光ファイバテープ心線１０３が挿通されている。そして、光ファイバテープ心線１０３の被覆１０４から露出した各裸ファイバ１０５が、固定用貫通穴１４５においてスリーブ１４２に半田１２４で固定され、光ファイバテープ心線１０３の被覆１０４が、固定用貫通穴１４５においてスリーブ１４２に樹脂１２５で固定されている。
このようなパッケージ１４１及びスリーブ１４２により各光検出器１１１の気密封止処理を行う場合は、まずスリーブ１４２の固定用貫通穴１４５に光ファイバテープ心線１３２を挿通させる。そして、裸ファイバ１０５とスリーブ１４２とを半田１２４で固定し、続いて、被覆１０４とスリーブ１４２とを樹脂１２５で接着固定する。その後、スリーブ１４２と下部パッケージ１４３とを半田１２４で固定し、更にスリーブ１４２と上部パッケージ１４４とを半田１２４で固定する。なお、スリーブ１４２とパッケージ１４１との固定は、樹脂で行ってもよい。
このような光デバイス１４０においても、所望の機械的強度を確保しつつ、各光検出器１１１の気密封止を十分に行うことができる。また、本構成では、取付補助部材としてのスリーブ１４２を用いて、強度的に脆弱な裸ファイバ１０５を先に処理してしまうので、後工程における裸ファイバ１０５のハンドリングが簡単になる。
なお、上記実施形態では、パッケージの材質として、裸ファイバ１０５と異なる熱膨張係数を有する金属等の材質を用いたが、裸ファイバ１０５と同等の熱膨張係数を有する材質（石英ガラス等）を用いてもよい。この場合には、裸ファイバ１０５とパッケージとを半田固定する時の熱により光ファイバテープ心線１０３に加わる張力を容易に抑制することができる。
また、上記実施形態は、多心光ファイバテープ心線の裸ファイバを伝送する光信号の光強度などをモニタするものであるが、本発明は、単心光ファイバ心線にも適用できることは言うまでもない。
次に、本発明に係る光デバイスの第１０の実施形態を図２４〜図２８により説明する。図２４は本実施形態の光デバイスの平面図であり、図２５は図２４のＸＸＶ−ＸＸＶ線断面図であり、図２６はその光デバイスの正面図であり、図２７は図２５のＸＸＶＩＩ−ＸＸＶＩＩ線断面図である。
図２４〜図２７において、本実施形態の光デバイス２０１は、シリコンや石英ガラス等で形成された基板２０２を有し、この基板２０２の上面部には、多心光ファイバテープ心線２０３の中間部分の被覆２０４を除去して露出された複数本の裸ファイバ２０５が固定されている。基板２０２の両端部には、光ファイバテープ心線２０３の被覆２０４を載置するための段部２０６が形成されている。基板２０２における各段部２０６の間には、各裸ファイバ２０５を整列状態に位置決めするための複数のＶ溝２０７が形成されている。
基板２０２の両端側には、光ファイバテープ心線２０３の被覆２０４及び各裸ファイバ２０５を保護するための蓋部２０８がそれぞれ設けられている。この蓋部２０８は、基板２０２と同じ材質で形成されている。蓋部２０８は、基板２０２の段部２０６に対応する位置に形成された被覆収納用凹部２０９と、基板２０２の各Ｖ溝２０７に対応する位置に形成された裸ファイバ収納用凹部２１０とを有している。
このような基板２０２と蓋部２０８とからなるファイバ固定部材２１１を組み立てるときは、光ファイバテープ心線２０３の被覆２０４を基板２０２の段部２０６に配置し、被覆２０４から露出した各裸ファイバ２０５をＶ溝２０７に配置する。その状態で、２つの蓋部２０８を基板２０２の上面に取り付け、接着剤等で固定する。そして、ファイバ固定部材２１１と被覆２０４及び各裸ファイバ２０５との間の隙間に接着剤や接着樹脂等を充填し、被覆２０４及び各裸ファイバ２０５をファイバ固定部材２１１に固定する。
その後、基板２０２の側面と蓋部２０８の側面とを研削加工（機械加工）して面一となるようにする。また、必要に応じて、基板２０２の下面および蓋部２０８の上面の研削加工を行う。これにより、ファイバ固定部材２１１の上下方向及び左右方向（裸ファイバ２０５の配列方向）の寸法を常に一定にすることができる。
裸ファイバ２０５は、図２８に示すように、コア２０５ａとクラッド２０５ｂとからなっている。そして、基板２０２上に固定された裸ファイバ２０５は、各蓋部２０８間の部位においてクラッド２０５ｂの上側部分が裸ファイバ２０５の軸心方向に平坦に削られたクラッド除去部２１２を有している。
また、基板２０２における各蓋部２０８間の部位には、裸ファイバ２０５の配列方向に延びる横断溝２１３が設けられている。この横断溝２１３は、各裸ファイバ２０５のクラッド除去部２１２を分断するように裸ファイバ２０５の軸線に対して斜めに形成されている。横断溝２１３内には、裸ファイバ２０５のコア２０５ａを伝送する信号光の一部を所定の反射率で斜め上方に反射させる光学部材２１４が挿入されている。この光学部材２１４は、横断溝２１３に対応して裸ファイバ２０５の軸線（基板２０２の上面）に対して斜めに配置されている。
基板２０２の上部における各裸ファイバ２０５のクラッド除去部２１２が形成された部位には、裸ファイバ２０５の配列方向に延びる支持部材２１５が設けられている。この支持部材２１５における光学部材２１４の反射面と対向する面（支持面）２１５ａは、基板２０２の上面に対して傾斜している。この支持面２１５ａには、光学部材２１４で反射した光を受光して電気信号に変換する光検出器２１６が固定されている。この光検出器２１６は、裸ファイバ２０５の本数と同じ数だけ有している。
ここで、各光検出器２１６は各裸ファイバ２０５の上部に設けられているが、上記のように各裸ファイバ２０５の上側クラッド部分は削られているので、裸ファイバ２０５の上側クラッド部分を削らない場合に比べて、その分だけ光学部材２１４の光反射点と光検出器２１６との距離が短くなる。これにより、隣接する光検出器２１６間におけるクロストークを効果的に抑制することができる。
各光検出器２１６は、例えば支持部材２１５の上面に設けられた複数の配線パターン及びワイヤ（図示せず）を介して複数本のリードフレーム２１７と電気的に接続されている。これらのリードフレーム２１７は、基板２０２の両側方に延びている。なお、各図では、リードフレーム２１７はまっすぐ延びているが、最終的な製品としては、リードフレーム２１７は、基板２０２の上面に対して垂直な方向に折り曲げられた状態となる。
横断溝２１３内には、裸ファイバ２０５のコア２０５ａに対して屈折率を合わせるための屈折率整合用樹脂２１８が充填され、この屈折率整合用樹脂２１８の硬化によって光学部材２１４が基板２０２に固定されている。また、光学部材２１４と支持部材２１５との間の部位を含む基板２０２の上部には、屈折率整合用樹脂２１８と同等の屈折率を有する屈折率整合用樹脂２１９が光学部材２１４を覆うように充填されている。これにより、裸ファイバ２０５と光学部材２１４との間、光学部材２１４と各光検出器２１６との間では屈折率の不連続面が生じないため、光の反射・散乱等の不具合の発生が防止される。なお、屈折率整合用樹脂としては、シリコーン樹脂等が使用される。
このとき、屈折率整合用樹脂２１８としては、横断溝２１３の側面と光学部材２１４との間の狭い隙間に十分に流し込んで充填させる必要があるため、粘性の低い樹脂を使用する。具体的には、室温（１５〜３５℃）において５０Ｐａ・ｓ以下の粘度を有する樹脂が好ましく、室温において２０Ｐａ・ｓ以下の粘度を有する樹脂がより好ましい。また、屈折率整合用樹脂２１９としては、光学部材２１４と各光検出器２１６との間に塗布された後ほとんど流れずに溜まるように、粘性の高いチクソトロピー性を有する樹脂を使用するのが好ましい。具体的には、室温におけるチクソトロピー性が１．１以上の樹脂が特に好ましい。
以上のような光デバイス２０１において、図２８のＡ方向に裸ファイバのコア部２０５ａ中を伝送されてきた信号光は、横断溝２１３内の屈折率整合用樹脂２１８及び光学部材２１４を透過して、更に裸ファイバのコア部２０５ａに入射され伝送される。このとき、信号光の一部は、光学部材２１４で反射し、基板２０２の上面に対して斜め上方に向かう。そして、その反射光は、屈折率整合用樹脂２１９を介して光検出器２１６に達し、この光検出器２１６において反射光の光強度が検出される。この光強度は電気信号に変換され、配線パターン、ワイヤ（図示せず）及びリードフレーム２１７を介して外部機器（図示せず）に送られる。
また、光デバイス２０１は、各光検出器２１６を含む部位を樹脂封止した封止部２２０を有している。この封止部２２０は、各光検出器２１６、光学部材２１４、屈折率整合用樹脂２１８，２１９を含んで基板２０２及び蓋部２０８の周りを樹脂で覆うように形成されている。そして、光ファイバテープ心線２０３は、基板２０２の両側において封止部２２０から露出した状態で延び出ている。なお、この時の樹脂としては、シリコーン樹脂等が使用される。
また、封止部２２０は、量産性の観点から、好ましくは金型成形（例えばトランスファー成形）により形成されている。そのため、封止部２２０は、金型が接触する部分である基板２０２の両端部及び蓋部２０８の外側端部を除いて、基板２０２の両側面及び下面と蓋部２０８の両側面及び上面とを樹脂で覆うように形成されている。
ここで、光ファイバテープ心線２０３の被覆２０４及び各裸ファイバ２０５は蓋部２０８で覆われているので、金型成形によって封止部２２０を形成する際に、耐熱温度の低い被覆２０４が高温状態の金型の熱を直接受けることは無く、また各裸ファイバ２０５に余計な力がかかることも無い。従って、光ファイバテープ心線２０３に損傷を与えることなく、容易に封止部２２０を形成することができる。また、上述したように、基板２０２に対して蓋部２０８を組み付けた後に研削加工によって基板２０２の両側面と蓋部２０８の両側面とを合わせるので、金型成形により封止部２２０を形成する際に、基板２０２と蓋部２０８との組立誤差が原因で生じる樹脂漏れを防止することもできる。
このような封止部２２０を設けることにより、各光検出器２１６は外部環境から十分に保護されることになる。このため、湿度によって光検出器２１６の光学特性が劣化することはほとんど無い。また、このような樹脂封止構造においては、樹脂中に水分が入り込むことがあるが、封止部２２０は基板２０２及び蓋部２０８の周りを覆うように構成されているので、その分だけ封止部２２０の外面から光検出器２１６までの距離が長くなり、樹脂中に入り込んだ水分が光検出器２１６に達する前に水分の流れが止まるようになる。このため、光検出器２１６に水分が付いて光検出器２１６の光学特性が劣化することもほとんど無い。これにより、光検出器２１６の長期的な動作安定性が確保されるため、光学部材２１４での反射光の光強度を正確にモニタすることが可能となる。従って、光デバイスの信頼性が向上する。
また、そのような光検出器２１６だけでなく、基板２０２や蓋部２０８、光学部材２１４、基板２０２の両側から延びるリードフレーム２１７の一部、電気接続のためのワイヤ（図示せず）等も封止部２２０によって覆われ、外部環境から保護される。従って、信頼性、安定性、強度性の面で有利となる。
一般には、封止部２２０は、光検出器を含んで基板の周りを覆うように形成されていることが好ましい。この場合には、光検出器のみならず、基板や、基板上に固定された裸ファイバ及び光学部材等も外部環境から保護される。従って、光デバイスの信頼性が更に向上する。
さらに、樹脂封止構造としたので、例えば半田によるハーメチックシールに比べて低コストとなる。
また、光ファイバ心線は、基板の少なくとも片側において封止部から露出した状態で延び出ていることが好ましい。これにより、基板の少なくとも片側においては、光ファイバ心線を光コネクタ等に位置決め固定する必要がないので、光検出器等の封止構造が簡素化されると共に、光検出器等の封止が容易に行える。
本発明に係る光デバイスの第１１の実施形態を図２９及び図３０により説明する。図中、第１０の実施形態と同一または同等の部材には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図２９は本実施形態の光デバイスの垂直方向断面図であり、図３０はその光デバイスの正面図である。これらの図において、光デバイス２３０は、基板２０２の両側に配置された２つの補助部材２３１を有している。各補助部材２３１は貫通穴２３２を有し、この貫通穴２３２には、光ファイバテープ心線２０３が貫通されている。そして、その状態で、補助部材２３１と光ファイバテープ心線２０３との間の隙間に接着剤や接着樹脂等が充填され、光ファイバテープ心線２０３が補助部材２３１に保持・固定されている。このように補助部材２３１により光ファイバテープ心線２０３を保護するので、第１０の実施形態における蓋部２０８を必ずしも設ける必要はない。
また、光デバイス２３０は封止部２３３を有し、この封止部２３３は、各光検出器２１６、光学部材２１４、屈折率整合用樹脂２１８，２１９を含んで、基板２０２及び補助部材２３１の周りを樹脂で覆うように形成されている。具体的には、封止部２３３は、金型が接触する部位である補助部材２３１の一部を除いて、基板２０２の全体と補助部材２３１の両側面及び上下面とを覆っている。
以上のように本実施形態においては、光ファイバテープ心線２０３を貫通状態で保持する補助部材２３１を設けたので、第１０の実施形態と同様に、金型成形によって容易に封止部２３３を形成することができる。また、基板２０２の上部に蓋部２０８を設けた場合に必要な面合わせのための機械加工を省略することができる。
一般には、基板の少なくとも片側に、光ファイバ心線を貫通させるように保持する補助部材を配置し、封止部を、光検出器を含んで基板および補助部材の周りを覆うように形成することが好ましい。この場合には、光検出器のみならず、基板や、基板上に固定された裸ファイバ及び光学部材等も外部環境から保護することができる。また、例えば金型成形により封止部を形成する場合、光ファイバ心線は、補助部材によって熱等から保護されるため、光ファイバ心線を損傷させることなく容易に封止部を形成することができる。
本発明に係る光デバイスの第１２の実施形態を図３１及び図３２により説明する。図中、第１０及び第１１の実施形態と同一または同等の部材には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図３１は本実施形態の光デバイスの垂直方向断面図である。同図において、光デバイス２４０は、基板２０２の一方側に配置された補助部材２３１と、基板２０２の他側に配置されたＭＴコネクタフェルール（接続部材）２４１とを有している。
ＭＴコネクタフェルール２４１は、図３２に示すように、接続時にガイドピン（図示せず）が挿入される１対のガイド穴２４２と、光ファイバテープ心線２０３の一端部の被覆２０４を除去して露出された各裸ファイバ２０５が整列状態で挿入される複数のファイバ穴２４３とを有している。
このようなＭＴコネクタフェルール２４１は、その前端面が基板２０２の外側となるように配置されている。そして、光ファイバテープ心線２０３の一端部の各裸ファイバ２０５をＭＴコネクタフェルール２４１の後端面側から各ファイバ穴２４３に挿入し、接着剤等により各裸ファイバ２０５をＭＴコネクタフェルール２４１に固定している。
また、光デバイス２４０は封止部２４４を有し、この封止部２４４は、各光検出器２１６、光学部材２１４、屈折率整合用樹脂２１８，２１９を含んで、基板２０２や蓋部２０８、補助部材２３１及びコネクタフェルール２４１の周りを樹脂で覆うように形成されている。
具体的には、封止部２４４は、金型が接触する部位である補助部材２３１及びコネクタフェルール２４１の一部を除いて、基板２０２及び蓋部２０８の全体と補助部材２３１及びコネクタフェルール２４１の両側面及び上下面とを覆っている。その結果、光ファイバテープ心線２０３は、基板２０２の片側において封止部２４４から露出した状態で延び出た構成となる。
以上のように本実施形態においては、光ファイバテープ心線２０３の端部を整列状態で保持したＭＴコネクタフェルール２４１を設けたので、このコネクタフェルール２４１を介して、光ファイバテープ心線２０３を他の光ファイバ部品に容易に接続することができる。従って、光デバイスのハンドリングが向上する。
本発明に係る光デバイスの第１３の実施形態を図３３により説明する。図中、第１０及び第１１の実施形態と同一または同等の部材には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図３３において、本実施形態の光デバイス２５０は、第１２の実施形態におけるＭＴコネクタフェルール２４１の代わりに、ファイバアレイ２５１を有している。このファイバアレイ２５１は、光ファイバテープ心線２０３の一端部の被覆２０４を除去して露出された各裸ファイバ２０５を保持するものである。ファイバアレイ２５１は、上面に複数のＶ溝（図示せず）が設けられた基部２５２と、この基部２５２の各Ｖ溝に配列された複数本の裸ファイバ２０５を覆う蓋部２５３とからなっている。このようなファイバアレイ２５１を設けることにより、光ファイバテープ心線２０３とＰＬＣ部品との接続が容易に行える。
一般には、基板の片側に光ファイバ心線の端部を保持する接続部材を配置し、封止部を、光検出器を含んで基板および接続部材の周りを覆うように形成することが好ましい。この場合には、光検出器のみならず、基板や、基板上に固定された裸ファイバ及び光学部材等も外部環境から保護することができる。また、接続部材を設けることで、光デバイスを他の光ファイバ部品に容易に接続可能となるため、光デバイスのハンドリングが向上する。
また、光デバイス２５０は封止部２５４を有し、この封止部２５４は、各光検出器２１６、光学部材２１４、屈折率整合用樹脂２１８，２１９を含んで、基板２０２や蓋部２０８、補助部材２３１及びファイバアレイ２５１の周りを樹脂で覆うように形成されている。
なお、上記実施形態では、基板２０２の上部に蓋部２０８を設けたり、基板２０２の側方に補助部材２３１、ＭＴコネクタフェルール２４１及びファイバアレイ２５１を配置して、封止部を形成する構成としたが、そのような部材を介在させずに、光ファイバテープ心線２０３を直接挟み込むような封止部を形成し、光ファイバテープ心線２０３が封止部から直接露出した状態で延び出るような構造としても良い。この場合には、耐熱温度が低い光ファイバテープ心線２０３の被覆２０４を保護すべく、例えば被覆２０４よりも耐熱性の高い樹脂をコーティングする等の処理を施すのが望ましい。
また、上記実施形態では、各光検出器２１６、光学部材２１４、屈折率整合用樹脂２１８，２１９を含んで基板２０２を樹脂で覆うような封止部を形成したが、特にこれに限られず、少なくとも光検出器２１６を樹脂封止するものであれば良い。
さらに、上記実施形態では、光学部材２１４として、裸ファイバのコア部２０５ａを伝送する信号光の一部を反射させるものを使用したが、裸ファイバのコア部２０５ａを伝送する信号光の一部を回折させる光学部材を使用することもできる。
また、上記実施形態は、多心光ファイバテープ心線２０３の裸ファイバのコア部２０５ａを伝送する光信号の光強度などをモニタするものであるが、本発明は、基板２０２の上面部に単心光ファイバ心線が固定されている光デバイスにも適用可能である。
また、上記した各実施形態では、基板上に固定された裸ファイバを分断するように横断溝を形成しているが、それ以外の構成としても良い。図３４は、図２に示した光デバイスの変形例を示す垂直方向断面図である。この図に示すように、光学部材９が設置される横断溝８は、裸ファイバ５のうち少なくともコア部５ａを横断するように形成し、その下方にある基板２まで溝が到達しない構成としても良い。これは、図２以外に示した光デバイスに関しても同様である。
産業上の利用可能性
本発明による光デバイスは、光信号の光強度を正確にモニタすることが可能な光デバイスとして利用可能である。すなわち、本発明によれば、光検出器の光入射面が、光導波路に平行に配置した基板の上面に対して傾斜するように光検出器を配置したので、光検出器の受光偏波依存性を低減することができる。これにより、光ファイバ心線を伝送する光信号の光強度を正確にモニタすることが可能となる。
また、本発明によれば、光学部材で反射または回折した光を所定角度で光検出器の光入射面に入射させるように光路を変える光路変更手段を設けたので、光検出器の受光偏波依存性を低減することができる。これにより、光ファイバ心線を伝送する光信号の光強度を正確にモニタすることが可能となる。
また、光検出器を気密封止するようにパッケージを光ファイバ心線に固定する構成とした場合、湿度等に起因する光検出器の特性劣化を防止することができる。これにより、光検出器の動作が安定化し、光デバイスの信頼性が向上する。
また、少なくとも光検出器を樹脂封止した封止部を設ける構成とした場合、湿度等に起因する光検出器の特性劣化を防止することができる。これにより、光検出器の動作が安定化し、光デバイスの信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
図１は、光デバイスの第１の実施形態を示す平面図である。
図２は、図１に示す光デバイスの一部を示す垂直方向断面図である。
図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
図４は、光デバイスの第２の実施形態の一部を示す垂直方向断面図である。
図５は、光デバイスの第３の実施形態の一部を示す垂直方向断面図である。
図６は、光デバイスの第４の実施形態の一部を示す垂直方向断面図である。
図７は、光デバイスの第５の実施形態の一部を示す垂直方向断面図である。
図８は、光デバイスの第６の実施形態を示す平面図である。
図９は、図８に示す光デバイスの一部を示す垂直方向断面図である。
図１０は、光デバイスの第７の実施形態を示す垂直方向断面図である。
図１１は、図１０に示す光デバイスの一部分を示す斜視図である。
図１２は、図１０に示す基板の断面図である。
図１３Ａ及び１３Ｂは、図１０に示す光ファイバテープ心線における中間部分の裸ファイバを露出させる方法の一例を示す図である。
図１４は、図１０に示す光学部材及び受光素子を含む部分を示す拡大断面図である。
図１５は、図１０のＸＶ−ＸＶ線断面図である。
図１６は、図１０に示す光デバイスを製造する手順を示すフローチャートである。
図１７Ａ及び図１７Ｂは、図１６に示すステップＳ１０３の工程を示す（Ａ）平面図、及び（Ｂ）垂直方向断面図である。
図１８Ａ及び図１８Ｂは、図１６に示すステップＳ１０４，Ｓ１０５の工程を示す（Ａ）平面図、及び（Ｂ）垂直方向断面図である。
図１９Ａ及び図１９Ｂは、図１６に示すステップＳ１０６，Ｓ１０７の工程を示す（Ａ）平面図、及び（Ｂ）垂直方向断面図である。
図２０Ａ及び図２０Ｂは、図１６に示すステップＳ１０８〜Ｓ１１０の工程を示す（Ａ）平面図、及び（Ｂ）垂直方向断面図である。
図２１は、光デバイスの第８の実施形態を示す垂直方向断面図である。
図２２は、光デバイスの第９の実施形態を示す垂直方向断面図である。
図２３は、図２２のＸＸＩＩＩ−ＸＸＩＩＩ線断面図である。
図２４は、光デバイスの第１０の実施形態を示す平面図である。
図２５は、図２４のＸＸＶ−ＸＸＶ線断面図である。
図２６は、図２４に示す光デバイスの正面図である。
図２７は、図２５のＸＸＶＩＩ−ＸＸＶＩＩ線断面図である。
図２８は、図２４に示す光学部材および光検出器を含む部位の拡大断面図である。
図２９は、光デバイスの第１１の実施形態を示す垂直方向断面図である。
図３０は、図２９に示す光デバイスの正面図である。
図３１は、光デバイスの第１２の実施形態を示す垂直方向断面図である。
図３２は、図３１に示すコネクタフェルールの斜視図である。
図３３は、光デバイスの第１３の実施形態を示す垂直方向断面図である。
図３４は、図２に示す光デバイスの変形例を示す垂直方向断面図である。
【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１４】
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【図１５】
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【図１６】
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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３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【国際調査報告】
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