(57)【要約】【課題】光ファイバと導波路素子、又は受発光素子と導波路を精度良く且つ簡単にアライメントすることが可能な導波路素子アセンブリを提供する。【解決手段】導波路素子の位置合わせ用突起１４が、導波路素子保持基板の２３中に嵌り込んで嵌合し、これにより、導波路素子と導波路素子保持基板とが三次元的に位置決めされ、かつ、相対角度も決定される。次に、光コネクタの位置合わせ用ピン３３を、導波路素子保持基板のピン穴２４中に嵌め込む。これにより、導波路素子保持基板と光コネクタとが二次元的に位置決めされ、その結果、導波路素子と光コネクタも二次元的に位置決めされ、かつ、相対角度も決定される。そして、導波路素子保持基板のフック２５を光コネクタの突起３５に引っかけると、導波路素子の位置合わせ用突起１５の表面と光コネクタの位置合わせ用突起３４の表面が当接するような状態となり、導波路素子と光コネクタの間隔が決定される。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光伝搬部材が搭載された導波路素子と、当該導波路素子を保持する導波路素子保持基板と、前記光伝搬部材に外部からの光を導入し、又は前記光伝搬部材から放出される光を外部に導く光学要素を有する光コネクタとを有してなる導波路素子アセンブリであって、前記導波路素子と前記導波路素子保持基板は、それぞれに形成され、互いに嵌合する三次元位置合わせ部を嵌合させることによって位置合わせされ、前記導波路素子保持基板と前記光コネクタは、いずれかに形成されたピンと他に形成されたピン穴を嵌合させることによって二次元的に位置合わせされ、前記導波路素子と前記光コネクタとの間隔は、双方に形成された位置合わせ用基準面を突き合わせることによって位置合わせされるものであることを特徴とする導波路素子アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導波路素子アセンブリに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピュータはさらなる高速化が求められている。半導体技術の進歩により素子の高速化は進んでいるが、それらをつなぐプリント基板配線が高速化のネックとなってきている。これに対し、基板間・素子間の電気配線に代えて光通信を用いることにより、大量の情報を処理することが行われるようになってきている。
【０００３】
基板間・素子間光通信では、主に面発光レーザー等を用いた光源とフォトディテクタからなる受光部を光導波路でつなぐ方式が有力視されている。現在の基板間通信では基板と基板の間をコネクタを介して光ファイバでつないているが、光ファイバは曲げ半径が決められているために小型化しにくい。よって、将来的には導波路を用いて配線することが必要になってくる。素子間通信の場合は、プリント基板内に配置することを考えると、やはり電気配線の替わりに導波路を張り巡らすことが望ましい。
【０００４】
長距離光通信等では、導波路は、通常ファイバに結合できるようにＶ溝素子と組み合わせて使用される。しかし、限られたＰＣ内等では、現在でも主流であるように基板に他の基板を垂直に接続するような構成が望ましい。このように接続することによって、最小の空間で多くの基板を相互結合することが可能になる。
【０００５】
一方、通常の導波路は、導波路入り口に平行して入力光と出力光が結合される。しかし、導波路端面を４５°反射面とすることで、導波路パターンに対して垂直に入出射することができる。
【０００６】
このような４５°斜面を有する垂直入出射型導波路は、導波路端面を斜め切断したり、プリズム素子を配置することでも作製できる。しかし、将来の量産性等を考えると、光透過性基板上に樹脂で導波路を成形する方式が有力である。この方式だと一括成形で大量の素子が作製出来、且つ個々の素子の位置精度を金型で決定することができる為、量産性と精度の両面で優位性がある。
【０００７】
また、樹脂のみの素子だと耐久性に問題が出るおそれがある。すなわち、熱膨張等により導波路やレンズ等の特性に変化が発生すると安定した性能を発揮できない。よってハイブリッド型の素子が望ましい。ハイブリッド型の素子とは、ガラスなどの低線膨張特性を有する光透過性基板上に樹脂成形で光導波路を作製したものであるが、この場合、樹脂層を薄く成形することにより熱による変形をガラス並みに抑えることができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
樹脂導波路の場合、導波路素子は高精度に作製できても、光ファイバと導波路素子、又は受発光素子と導波路を精度良く且つ簡単にアライメントする方法が提案されていない。通常の電子素子は半田の付いた基板上に機械で自動配置される。電極同士が正しく半田付けされれば問題ないので精度もそれほど要らない。一方、光接続の場合は高効率で結合するためには、三次元的に位置出しされている必要がある。つまり、平面位置、入出力間距離、及び対向する角度である。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、光ファイバと導波路素子、又は受発光素子と導波路を精度良く且つ簡単にアライメントすることが可能な導波路素子アセンブリを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題は、光伝搬部材が搭載された導波路素子と、当該導波路素子を保持する導波路素子保持基板と、前記光伝搬部材に外部からの光を導入し、又は前記光伝搬部材から放出される光を外部に導く光学要素を有する光コネクタとを有してなる導波路素子アセンブリであって、前記導波路素子と前記導波路素子保持基板は、それぞれに形成され、互いに嵌合する三次元位置合わせ部を嵌合させることによって位置合わせされ、前記導波路素子保持基板と前記光コネクタは、いずれかに形成されたピンと他に形成されたピン穴を嵌合させることによって二次元的に位置合わせされ、前記導波路素子と前記光コネクタとの間隔は、双方に形成された位置合わせ用基準面を突き合わせることによって位置合わせされるものであることを特徴とする導波路素子アセンブリにより解決される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、光ファイバと導波路素子、又は受発光素子と導波路を精度良く且つ簡単にアライメントすることが可能な導波路素子アセンブリを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態の例を、図を用いて説明する。図１は、導波路素子の概要を示す図であり、（ａ）は、上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は下面図、（ｄ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。この導波路素子は、図の左右方向に対称であり、図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）ではその左側半分のみを示している。
【００１３】
透明なガラス基板１１には、樹脂製の光伝搬部材１２が設けられている。光伝搬部材１２の端部は４５°にカットされている。ガラス基板１１の光伝搬部材１２が設けられている面と反対側には、樹脂製のマイクロレンズ１３が設けられている。図１（ｂ）に示すように、図の下側から入射した光は、マイクロレンズ１３によって集光され、光伝搬部材１２のカット面で全反射され、９０°偏向されて、光伝搬部材１２中を図１（ａ）の右側に進行する。逆に、光伝搬部材１２中を図１（ａ）の右側から進行してきた光は、光伝搬部材１２のカット面で全反射され、９０°偏向されて、マイクロレンズ１３を通して外部に出射される。
【００１４】
この導波路素子の光伝搬部材１２が設けられている面には、位置合わせ用突起１４が設けられている。位置合わせ用突起１４は、この場合４角錐の形状をしており、樹脂にて成形されている。又、光伝搬部材１２が設けられている面と反対側の面には、位置合わせ用突起１５が設けられている。位置合わせ用突起１５は樹脂にて成形されており、この場合４角錐台の形状をしている。
【００１５】
図２は、導波路素子保持基板の概要を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は下面図、（ｃ）は（ｂ）におけるＡ−Ａ断面図である。この導波路素子保持基板は、図の左右方向に対称であり、図２（ａ）、（ｂ）ではその左側半分のみを示している。なお、この導波路素子保持基板の上面は平面である。
【００１６】
導波路素子保持基板の基板部２１の下面中央部には凹部２２が設けられている。そして、この凹部２２の上面（底面部分）には、位置合わせ用凹部２３が設けられている。位置合わせ用凹部２３は、４角錐の形状の穴であり、前述の位置合わせ用突起１４と嵌合して、導波路素子と導波路素子保持基板の位置合わせを行う。
【００１７】
導波路素子保持基板の基板部２１には、ピン穴２４が設けられている。又、導波路素子保持基板の両側面には、フック２５が設けられている。このような導波路素子保持基板は、市販の多心型ＭＴコネクタ等で使われる熱可塑性樹脂を使用したインジェクション成形で製作可能である。
【００１８】
図３は、光コネクタの概要を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。この光コネクタの筐体部３１の中央には孔が開けられており、そこに光ファイバ３２が嵌め込まれている。又、上面には、位置合わせ用ピン３３が設けられると共に、位置合わせ用突起３４が設けられている。位置合わせ用ピン３３は、前述のピン穴２４に嵌合し、導波路素子保持基板と光コネクタとの、図３（ａ）の上下左右方向の位置合わせを行うものである。又、位置合わせ用突起３４は、前述の位置合わせ用突起１５と当接することにより、導波路素子と光コネクタとの間隔合わせを行うものである。位置合わせ用突起３４は、筐体部３１の上に例えば樹脂にて成形されていても良いし、筐体部３１と一体成形されていてもよい。
【００１９】
光コネクタの両側面には、突起３５が設けられており、前述の導波路素子保持基板に設けられたフック２５がこれに引っかかって、その弾性力により、光コネクタと導波路素子保持基板とを結合するようにされている。
【００２０】
図４は、導波路素子と導波路素子保持基板と光コネクタを組み合わせた様子を示す断面図である。図４において、図１〜図３に示された構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付している。導波路素子の位置合わせ用突起１４が、導波路素子保持基板の２３中に嵌り込んで嵌合し、これにより、導波路素子と導波路素子保持基板とが三次元的に位置決めされ、かつ、相対角度も決定される。位置決め後は、例えば接着剤（図示せず）等により、導波路素子を導波路素子保持基板に固定する。次に、光コネクタの位置合わせ用ピン３３を、導波路素子保持基板のピン穴２４中に嵌め込む。これにより、導波路素子保持基板と光コネクタとが二次元的に位置決めされ、その結果、導波路素子と光コネクタも二次元的に位置決めされ、かつ、相対角度も決定される。
【００２１】
そして、導波路素子保持基板のフック２５を光コネクタの突起３５に引っかけると、フック２５の弾力により光コネクタと導波路素子保持基板とが結合する。このとき、導波路素子の位置合わせ用突起１５の表面と光コネクタの位置合わせ用突起３４の表面が当接するような状態となり、導波路素子と光コネクタの間隔が決定される。以上の作用により、導波路素子と光コネクタとが三次元的に位置決めされる。
【００２２】
以上の例においては、光コネクタは、光ファイバを有するものとして説明したが、光ファイバでなく、他の光学素子、すなわち発光素子や受光素子を有するものであってもよい。又、位置合わせ用突起１４、位置合わせ用凹部２３の形状として四角錐を採用したが、三次元的位置決めが可能なものであれば、他の形状、例えば直交したＶ溝等でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】導波路素子の概要を示す図である。
【図２】導波路素子保持基板の概要を示す図である。
【図３】光コネクタの概要を示す図である。
【図４】導波路素子と導波路素子保持基板と光コネクタを組み合わせた様子を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１１…ガラス基板、１２…光伝搬部材、１３…マイクロレンズ、１４…位置合わせ用突起、１５…位置合わせ用突起、２１…基板部、２２…凹部、２３…位置合わせ用凹部、２４…ピン穴、２５…フック、３１…筐体部、３２…光ファイバ、３３…位置合わせ用ピン、３４…位置合わせ用突起、３５…突起
【図１】
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【図２】
2007316205.tif 000004
【図３】
2007316205.tif 000005
【図４】
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