(57)【要約】【課題】簡素な構成で出射光をモニタできる光伝送アセンブリを提供する。【解決手段】上部クラッド２ａと下部クラッド２ｂの間に所定幅のコア３が配線され、上部クラッド２ａの上面にコア３に発光面を臨ませて面発光素子４が実装され、コア３中の面発光素子４の発光面に臨む位置にコア長手方向に傾斜させて反射面５が形成された光伝送アセンブリ１において、面発光素子４の発光面からのビーム７と反射面５とが相対的にコア幅方向にズレているズレ箇所８が形成され、下部クラッド２ｂの下面にズレ箇所８を通して面発光素子４の発光面に受光面を臨ませて受光素子９が実装された。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部クラッドと下部クラッドの間に所定幅のコアが配線され、上記上部クラッドの上面に上記コアに発光面を臨ませて面発光素子が実装され、上記コア中の上記面発光素子の発光面に臨む位置にコア長手方向に傾斜させて反射面が形成された光伝送アセンブリにおいて、上記面発光素子の発光面からのビームと上記反射面とが相対的にコア幅方向にズレているズレ箇所が形成され、上記下部クラッドの下面に上記ズレ箇所を通して上記面発光素子の発光面に受光面を臨ませて受光素子が実装されたことを特徴とする光伝送アセンブリ。
【請求項２】
上記反射面が上記コアと同幅に形成され、上記面発光素子の発光中心と上記コアの幅方向中心をずらして実装されたことにより、上記ズレ箇所が形成されたことを特徴とする請求項１記載の光伝送アセンブリ。
【請求項３】
上部クラッドと下部クラッドの間に所定幅のコアが配線され、上記上部クラッドの上面に上記コアに発光面を臨ませて面発光素子が実装され、上記コア中の上記面発光素子の発光面に臨む位置にコア長手方向に傾斜させて反射面が形成された光伝送アセンブリにおいて、
上記反射面が上記コアの全幅にわたらずに形成され、上記面発光素子が上記コアに正対して実装されたことを特徴とする光伝送アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、簡素な構成で出射光をモニタできる光伝送アセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
クラッド中に所定幅のコアが配線された光配線基板に面発光素子を実装する光伝送アセンブリでは、クラッドの一方の面にコアに発光面を臨ませて面発光素子が実装され、コア中の上記面発光素子の発光面に臨む位置にコア長手方向に傾斜させて反射面が形成される。これにより、面発光素子から出射された光が反射面で反射されてコアに入射し、この光がコアを伝送される。
【０００３】
受光側の光伝送アセンブリについても、同様の構造であり、クラッドの一方の面にコアに受光面を臨ませて受光素子が実装され、コア中の上記受光素子の受光面に臨む位置にコア長手方向に傾斜させて反射面が形成される。これにより、コアを伝送される光が反射面で反射されて受光素子に入射される。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−９１４６０号公報
【特許文献２】特開２００６−２９２８５２号公報
【特許文献３】特開２００３−２２７９５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＶＣＳＥＬ（面発光型）−ＬＤ（レーザダイオード）のような面発光のＬＤは、ＦＰ（ファブリペロー型）−ＬＤのような端面発光のＬＤのように後方への出射光がないので、ＬＤモジュールにモニタＰＤ（フォトダイオード）を内蔵した構造が実現できない。このため、ＶＣＳＥＬ−ＬＤは、出射光の強度をモニタしないで、温度を一定に保つなどの方法で出射光の強度を安定させるようにしている。しかし、温度調整は困難であり温度調整をする装置による消費電力も大きい。
【０００６】
出射光を前方モニタ、すなわち、コアに分岐路、カプラ、ハーフミラーなどを設けて分岐してモニタする方法が考えられるが、構成が複雑となり、光伝送アセンブリのコスト増大、サイズの拡大につながる。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、簡素な構成で出射光をモニタできる光伝送アセンブリを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明は、上部クラッドと下部クラッドの間に所定幅のコアが配線され、上記上部クラッドの上面に上記コアに発光面を臨ませて面発光素子が実装され、上記コア中の上記面発光素子の発光面に臨む位置にコア長手方向に傾斜させて反射面が形成された光伝送アセンブリにおいて、上記面発光素子の発光面からのビームと上記反射面とが相対的にコア幅方向にズレているズレ箇所が形成され、上記下部クラッドの下面に上記ズレ箇所を通して上記面発光素子の発光面に受光面を臨ませて受光素子が実装されたものである。
【０００９】
上記反射面が上記コアと同幅に形成され、上記面発光素子の発光中心と上記コアの幅方向中心をずらして実装されたことにより、上記ズレ箇所が形成されてもよい。
【００１０】
また、本発明は、上部クラッドと下部クラッドの間に所定幅のコアが配線され、上記上部クラッドの上面に上記コアに発光面を臨ませて面発光素子が実装され、上記コア中の上記面発光素子の発光面に臨む位置にコア長手方向に傾斜させて反射面が形成された光伝送アセンブリにおいて、上記反射面が上記コアの全幅にわたらずに形成され、上記面発光素子が上記コアに正対して実装されたものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【００１２】
（１）簡素な構成で出射光をモニタできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１４】
図１（ａ）、図１（ｂ）に示されるように、本発明に係る光伝送アセンブリ１は、板状に形成された上部クラッド２ａと下部クラッド２ｂとの間に、所定の厚さを有し上面から見て所定の幅を有するコア３が長手方向に延ばして配線される。このようにクラッド中（上部クラッド２ａと下部クラッド２ｂの間）にコア３が配線されたものを光配線基板６という。上部クラッド２ａの上面にコア３に発光面を臨ませて面発光素子４が実装され、コア３中の面発光素子４の発光面に臨む位置にコア長手方向に傾斜させて反射面５が形成されたものである。
【００１５】
この光伝送アセンブリ１において、本発明では面発光素子４の発光面からのビーム７と反射面５とが相対的にコア幅方向にズレているズレ箇所８が形成されると共に、下部クラッド２ｂの下面にズレ箇所８を通して面発光素子４の発光面に受光面を臨ませて受光素子９が実装される。
【００１６】
面発光素子４は、例えば、ＶＣＳＥＬ−ＬＤであり、発光面を上部クラッド２ａの上面に向けて上部クラッド２ａの上面に実装される。上部クラッド２ａの上面には面発光素子４に電気を供給するための導体パターンと面発光素子４を実装するための半田接合用パターンが設けられており、面発光素子４は半田接合用パターンに位置を合わせて面実装される。また、上部クラッド２ａの上面には面発光素子４を駆動するドライバ１０が面実装される。
【００１７】
受光素子９は、例えば、ＰＤ（フォトダイオード）であり、受光面を下部クラッド２ｂの下面に向けて下部クラッド２ｂの下面に実装される。下部クラッド２ｂの下面に受光素子９に電気を供給するための導体パターンと半田接合用パターンが設けられており、受光素子９は半田接合用パターンに位置を合わせて面実装される。また、下部クラッド２ｂの下面には受光素子９の受光電力を増幅するアンプ１１が面実装される。アンプ１１から出力されるモニタ信号は、図示しないスルーホールあるいは導体線によりドライバ１０に帰還されるのが好ましい。
【００１８】
なお、図示例では、３組の面発光素子４とドライバ１０が整列配置されているが、面発光素子４とドライバ１０の個数や配置は任意であり図示例に限定されない。また、面発光素子４と対になる受光素子９は面発光素子４が実装された面とは対向するように実装される。
【００１９】
ズレ箇所８についてさらに詳しく説明すると、図１（ｃ）に示されるように、反射面５がコア３の幅方向一端からコア幅方向にオフセットを設けて形成されている。このオフセットのため、反射面５の幅方向一端はコア３の幅方向一端に届いていない。つまり、反射面５は、コア３の全幅にわたっておらず、コア３には反射面５がない部分が残されている。後述のように、反射面５はコア３とコア３より屈折率の小さい部材との境界として形成されるが、オフセットの箇所においては、コア３に対してコア３より屈折率の小さい部材が接しておらず、コア３のみが存在する。
【００２０】
面発光素子４はコア３に正対して実装される。正対するとは、図１（ｄ）に示されるように、コア３の幅内に面発光素子４の発光面からのビーム７が全て入るということであり、好ましくは、コア３の幅方向の中心に対して面発光素子４の発光面からのビーム７の中心が一致するとよい。図示例では、コア幅とビーム幅が同じであるので、ビーム７はコア３の幅方向一端から他端までに入る。
【００２１】
図１（ｃ）に示した、コア３に反射面５がないオフセットの部分は、図１（ｄ）のように面発光素子４の発光面からのビーム７が入るのにもかかわらず、反射面５がない。すなわち、ビーム７と反射面５とが相対的にコア幅方向にズレているズレ箇所８である。図示例は、コア幅とビーム幅が同じであるが、コア幅よりビーム幅が細い場合でも、反射面５のコア３の幅方向一端からのオフセットを適宜設けることにより、面発光素子４の発光面からのビーム７と反射面５とが相対的にコア幅方向にズレているズレ箇所８が形成される。
【００２２】
図１の光伝送アセンブリ１の動作を図１及び図２により説明する。
【００２３】
図２は、光伝送アセンブリ１を図１（ｂ）に示した切断線Ａ−Ａに沿って切断し、コア長手方向から見た断面図である。
【００２４】
図２に示されるように、面発光素子４の発光面から出射された光は、上部クラッド２ａ内を厚さ方向に伝送され、反射面５に至る。ここで、図２には、面発光素子４の発光面から出射された光が反射面５と同一面である仮想面に投影されたビーム７が概念的に示されている。ビーム７は、その大部分が反射面５にあるが、一部分はズレ箇所８にある。よって、面発光素子４の発光面から出射された光の大部分が反射面５に入射し、一部分はズレ箇所８に入射する。
【００２５】
反射面５に入射された光は、反射面５で反射されてコア３に入射し、この光がコア３を長手方向（図２に直交する方向）に伝送される。しかし、ズレ箇所８に入射された光は、そのままコア３を厚さ方向に透過して下部クラッド２ｂに抜ける。下部クラッド２ｂに抜けた光は、下部クラッド２ｂの下面から出射され、受光素子９の受光面に到達する。
【００２６】
図２から分かるように、受光素子９には面発光素子４の出射光のうちの所定割合の光が入射する。よって、受光素子９の受光電力をアンプ１１で所定倍に増幅したモニタ信号は、面発光素子４の出射光強度に比例する。したがって、このモニタ信号をドライバ１０に帰還すれば、面発光素子４の出射光の強度を安定させることができる。
【００２７】
以上のように、本発明によれば、面発光素子４の発光面からのビーム７と反射面５とが相対的にコア幅方向にズレているズレ箇所８が形成されると共に、クラッド２の他方の面にズレ箇所８を通して面発光素子４の発光面に受光面を臨ませて受光素子９が実装されたので、ズレ箇所８を透過してきた出射光をモニタできる。
【００２８】
従来は面発光素子からの出射光が全部、反射面で反射してコアに入射するようオフセットは設けないが、本発明はオフセットを設けて（つまり反射面５よりコア３が幅方向にはみ出した構造により）出射光の一部が下部クラッド２ｂに透過するようにした。これにより、特別な光学部材を追加したりコアやクラッドを複雑に変形させることなく、簡素な構成で出射光のモニタが可能となる。
【００２９】
なお、本実施形態では、反射面５がコア３の全幅にわたらないようオフセットを設け、面発光素子４はコア３に正対して実装することでズレ箇所８を形成したが、反射面５をコア３と同幅に形成しておき、面発光素子４の発光中心とコア３の幅方向中心をずらして実装しても、ズレ箇所が形成される。この場合、ズレ箇所は上部クラッド２ａ内に形成されるが、上部クラッド２ａの厚さ方向に入射された光がそのままの方向に伝送される点は、コア３内にズレ箇所８が形成された場合と同等である。
【００３０】
他の構造としては、コア幅よりも反射面５の幅を小さく形成してもよい（図１（ｅ）参照）。これにより、面発光素子４を出射した光は反射面５で大部分の光（一例としては９０％程度）が反射されてコア３を伝搬する。しかし、反射面５はビーム７の幅（＝コア幅とする）より小さいため光の一部はコア３を透過し、さらに下部クラッド２ｂを透過して受光素子９により受光される。
【００３１】
次に、反射面の形成方法を説明する。
【００３２】
図３（ａ）〜図３（ｅ）に示す方法は、フォトエッチングによる方法である。
【００３３】
図３（ａ）に示されるように、基板３１の片面全面に所定厚さのレジスト膜３２を形成する。図３（ｂ）に示されるように、所望のパターン（ここでは反射面を上面から見込んだのと同等の長方形）を有するフォトマスク３３をレジスト膜３２上の所望の場所に設置し、その上方からＵＶ光３４を照射してレジスト膜３２を感光させる。図３（ｃ）に示されるように、フォトマスク３３を除去し、レジスト膜３２の感光した部分を溶剤で除去すると、基板３１のフォトマスク３３が設置されていたところにレジスト３５が残る。図３（ｄ）に示されるように、基板３１上にコア材を塗布してコア３６を形成する。コア３６はレジスト３５とほぼ同じ厚さとする。これにより、コア３６の長手方向の途中にレジスト３５が存在し、コア３６とレジスト３５はコア長手方向に傾斜した斜面を境界面となる。最後に、図３（ｅ）に示されるように、コア３６の上にクラッド３７を形成する。レジスト３５の屈折率をコア３６の屈折率よりも小さくすることにより、レジスト３５とコア３６の境界面が反射面３８となる。
【００３４】
本発明においては、フォトマスク３３の設置場所をコア３６の形成場所に対してコア幅方向にオフセットさせておくことにより、図１に示したズレ箇所８を有する光伝送アセンブリ１が製造される。
【００３５】
図４（ａ）、図４（ｂ）に示す方法は、貼り付けによる方法である。
【００３６】
図４（ａ）に示されるように、突起パターン４１を有する金型４２を作製する。上部クラッド４３にコア材４４を塗布し、そのコア材４４に金型４２をプレスすることにより、突起パターン４１のところだけコア材４４を除去し、Ｖ型溝４５を形成する。次に、図４（ａ）に示される部材を上下１８０°回転させてＶ型溝４５が形成されたコア面が上側に、上部クラッド４３が下側になるようにして、Ｖ型溝４５が形成されたコア面にクラッド材を塗布することにより、下部クラッド４６を形成する。
【００３７】
本発明においては、突起パターン４１の形成場所をコア材４４の塗布場所に対してコア幅方向にオフセットさせておくことにより、図１に示したズレ箇所８を有する光伝送アセンブリ１が製造される。
【００３８】
図５（ａ）〜図５（ｄ）に示す方法は、嵌め込みによる製造方法である。
【００３９】
図５（ａ）に示されるように、下部クラッド５１、コア５２、上部クラッド５３をあらかじめ形成し、反射面の形成場所にダイシングにより下部クラッド５１から上部クラッド５３までの深さの角溝５４を形成する。図５（ｂ）に示されるように、この角溝５４に、別と作成しておいた反射部材５５を嵌め込む。ここで、反射部材５５は、図５（ｃ）に示されるように、コア幅方向に延びた角柱部５６のコア長手方向片側に三角柱部５７を有する一体の部材であり、図示例では３箇所の三角柱部５７を有する。三角柱部５７はコア長手方向に傾斜した反射面５８を有する。よって、図５（ｂ）のように角溝５４に反射部材５５を嵌め込むことで、コア５２中にコア長手方向に傾斜した反射面５８を形成することができる。
【００４０】
本発明においては、図５（ｄ）に示されるように、３本のコア５２に対しそれぞれの三角柱部５７がオフセットを有することにより、図１に示したズレ箇所８を有する光伝送アセンブリ１が製造される。
【００４１】
光配線基板の一例として、マルチモード導波路構造とすることにより、コアと発光素子及び受光素子との軸合わせが容易となるので好ましい。この場合、コア幅、コア高さは５０〜１００μｍに設定される。また、比屈折率差は０．３％程度にすると光ファイバとの光結合特性に優れるので好ましい。
【００４２】
コア材、クラッド材としてはポリマなど光学的に透明な高分子材料で可撓性材料を用いると、配線の自由度が向上するため好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施形態を示す光伝送アセンブリの図であり、（ａ）は側断面図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は反射面を示した上面拡大図、（ｄ）はズレ箇所を示した上面拡大図、（ｅ）は他の実施形態におけるズレ箇所を示した上面拡大図である。
【図２】図１（ｂ）の光伝送アセンブリのＡ−Ａ断面拡大図である。
【図３】フォトエッチングによる反射面形成方法を示す図であり、（ａ）〜（ｅ）は工程順に示した側断面図である。
【図４】貼り付けによる反射面形成方法を示す図であり、（ａ），（ｂ）は工程順に示した側断面図である。
【図５】嵌め込みによる反射面形成方法を示す図であり、（ａ），（ｂ）は工程順に示した側断面図、（ｃ）は反射部材の上面図と側面図、（ｄ）は反射部材とコアの位置関係を示す上面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  光伝送アセンブリ
２  クラッド
３  コア
４  面発光素子
５  反射面
６  光配線基板
７  ビーム
８  ズレ箇所
９  受光素子
【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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