JPH07503801A - 集積された光学的な回路のためのカバーの製法および集積された光学的な回路のためのカバー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 集積された光学的な回路のためのカバーの製法および集積された光学的な回路の ためのカバー従来の技術 本発明は請求項の上位概念に記載した集積された光学的な回路のためのカバーの 製法を先行技術とする。

ＤＥ−Ｐ第４２１２２０８．２号特許明細書によれば、成形技術により集積され た繊維チップ結合体を備えた光学的なポリマ素子の製法がすでに公知である。

その場合、２つのグラスファイバの間に、集積された光学的な回路をインプット するために、サブストレートに設けたＶ溝内にグラスファイバが位置するように 、ポリマサブストレートが親構造により変形される。

その場合、グラスファイバの長手軸線はサブストレート内でＶ字形の溝内に位置 する光導波管、要するに光ファイバの堀の長手軸線と合致している。Ｖ字形の溝 及び光導波管の堀をポリマ接着剤により充填し、ポリマカバーを載着することに より、サブストレート七カバーとの機械的な固定的な結′合と、ポリマ接着剤か ら成形された光導波管へのグラスファイバの光学的な結合が保証される。

さらに、Ｃｈａｎ、Ｙｉ−ｙａｎ著ｒ　ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＬｅｔｔｅｒ　（ １９９１）　、第４１０〜４１２ページ所載のｒＣｈａｎｎｅｌ　ｇｌａｓ　ｗ ａｖｅ　ｇｕｉｄｅ　ｄｅｔｅｃｔｏｒｓ　ｗｉｔｈ　ｇｒａｆｔｅｄＧａＡｓ 　ｆｉｌ■」という標題により、グラスサブストレート上に嵌め込まれたフォト 検出子を、サブストレート内に存在する光導波管に蒸着的に結合させることが公 知である。この製法は光導波管とフォト検出子との相互の正確な調整を必要とし 、この調整を素子ごとに個々に実施しなければならず、しかも調整法が複雑であ る。

発明の利点 請求項１の特徴概念に記載の本発明方法の利点とするところは、集積された光学 的な回路のためのカバーが調整費用なしに製作されることにある。さらに、別の 利点とするところは、製作に付随する誤差が存在しても成形ラムに関する光学素 子の位置が固定され、又は難無く得られるので、本発明方法が特に大量生産に適 していることにある。さらに本発明の利点とするところは、光学素子の寸法が光 導波管をあとで収容するために設けた案内ノーズの相互間隔に比して小さくても 、光導波管を受容するためのファイバ案内溝に関して光学素子を調整できること にある。

請求項２以下に記載の手段によれば、請求項１に記載の方法の有利な態様及び改 善が可能である。

成形ラム内での光学素子の調整の精度は、光学素子を少なくとも１つの側で調整 する少なくとも１つの調整装置を成形ラムに配置することにより向上する。

有利な構成では、光学素子を互いに反対側で制限する２つの調整装置が成形ラム に配置される。

調整装置の、光学素子に対面した側が斜め面取りされており、かつ光学素子の、 対応する側が少なくとも部分的に斜め面取りされていると、成形ラムに光学素子 を載せる際の調整過程が簡単となる。これにより、成形ラム上での光学素子の自 動調整のために許容される光学素子の寸法誤差が大きくなり、これにより調整過 程が簡単となる。

負荷軽減ノーズを備えた成形ラムが使用されると方法が改善される。光学素子の 載着時に光学素子に負荷される圧力がこの負荷軽減ノーズにより一様に受け止め られる。これにより、とりわけぜい性材料、特に燐酸インジウム又は弗化ガリウ ムから成る光学素子が成形ラム上への載着時に損傷されない。本製造方法は特に 、フォト検出子と、集積された光学的な回路との結合のために適している。それ というのは、この場合、特別に正確な調整が必要であり、この正確な調整が本発 明方法により簡単に実現されるからである。

本発明によるカバーは本発明方法により特に簡単に製作可能であり、かつ特に集 積された光学的な回路内での使用に適している。その場合、サブストレートに設 けた溝に充填された接着剤によりカバーとサブストレートとが結合される際に、 光導波管が有利に形成される。

請求項１０に記載の集積された光学的な回路が有する利点は、サブストレートと カバーとの結合及び光導波管の結合が１作業工程で行われることにある。製作は 有利な価格で実施される。

図面の説明 本発明の実施態様が図面に示されて、以下に詳しく説明される。

第１図は光学素子を示し、 第２図は成形ラムを示し、 第３図はカバーを示す。

実施例の説明 第１図には光学素子１が示されており、この光学素子は本実施例では燐酸インジ ウムから形成されたフォト検出子から成る。このフォト検出子内に２つの溝３が 設けられている。この溝３は互いに軸線が合致するように配置されており、かつ 検出帯域７に対して平行に延びている。検出帯域７へは電線１４が光学素子１の 外縁から案内されている。溝３は本実施例では有利にＶ字形の溝として形成され ている。溝３は互いに軸線を合致して配置されており、かつ光学素子１の外縁か らそれぞれ光学素子内へ案内されている。

特に簡単な実施例では、光学素子１が、有利には溝３として形成された切り欠き ３を１つ有している。この切り欠きの位置及び形状は、この切り欠きの機能及び 光学素子の構造に対応して選択されなければならない。

第２図は成形ラム２を示し、この成形ラム２は案内ノーズ４、ノーズ１２、調整 装置６及び負荷軽減ノーズ５を備えている。案内ノーズ４は成形ラム２の外縁か ら成形ラム２の面へ案内されている。案内ノーズ４は有利には成形ラム２の外縁 に対して直角に配置される。案内ノーズ４の長さは、この案内ノーズによって成 形された案内溝、本実施例ではＶ字形の溝として形成された案内溝１１が光導波 管の受容に使用されることにより規定されている。さらにこの案内ノーズ４は互 いに軸線を合致させて配置されている。負荷軽減ノーズ５は本実施例では案内ノ ーズ４の互いに合致した軸線に対して平行に延びておりかつ案内ノーズ４相互間 を除いて成形ラム２の全面にわたり延びている。負荷軽減ノーズ５は本実施例で はＶ字形に形成されている。負荷軽減ノーズ５と案内ノーズ４との大きさの比率 は、図面では正しい尺度で示されていない。それというのは、案内ノーズ４の高 さは８０ミクロン程度であり、負荷軽減ノーズ５の高さが５ミクロン程度である からである。溝３及び案内ノーズ４の高さ及び−幅も同様に第１図では正確な尺 度で図示されていない。溝３及びノーズ１２の形状は、互いに適合し合うように かつ案内ノーズ４の互いに合致した軸線に関して光学素子の正確な調整が可能で あるように、換言すれば光学素子１が横方向並びに垂直方向に正確に成形ラム２ に対して調整されるように形成されている。

さらに、案内ノーズ４の互いに合致した軸線に対して平行に２つの互いに軸線を 合致させたノーズ１２が案内ノーズ４の間の領域内に配置されている。さらに、 成形ラム２は２つの調整装置６を備えており、この調整装置６は案内ノーズ４の 互いに合致した軸線に対して垂直方向に側方向へずれて互いに平行に配置されて いる。両方の調整装置６の間に本実施例ではさらに別の負荷軽減ノーズ５が案内 ノーズ４の互いに合致した軸線に対して平行に設けられている。ノーズ１２は案 内ノーズ４と同程度、換言すればほぼ８０ミクロン程度の大きさ有している。ノ ーズ１２及び調整装置６は本実施例ではＶ字形に形成されている。成形ラム２は 有利にはシリジウム型の電着によって形成された金属から成る。この実施例では 金属としてニッケルが選択されている。

簡単な実施例では成形ラム２は少なくとも１つの案内ノーズ４の他に、ノーズ１ ２を１つだけ備えている。これに相応して、光学素子１も溝３を１つだけ備えて いる。ノーズ１２の位置は溝３の位置に適合されている。複数のノーズ１２が配 置される場合には、それらの位置は対応する溝３の位置に相応して選ばれる。

別の実施例では、成形ラム２は少なくとも１つの案内ノーズ４及び少なくとも１ つのノーズ１２の他に、少な（とも１つの調整装置６を備えている。この調整装 置６の位置及び形状はこの調整装ｒＩ１６の機能に相応しかつ光学素子１の形状 に相応して選ばれなければならない。光学素子１の幾何学的な形状は調整装置６ の形状を規定する。

第３図はカバー１３を示す。このカバー１３は第２図に示した成形ラム２によっ て成形されている。カバー１３は切り欠き９を有している。案内溝１１の互いに 合致した軸線に対して平行に側方向にずれていて案内溝１１の間に配置されたこ の切り欠きは成形ラム２のノーズ１２により形成されたものである。

案内溝１１の互いに合致した軸線に対して垂直にかつ互いに平行に光学素子１の 縁領域にわたって延びている切り欠き９は成形ラム２の調整装置６により形成さ れたものである。変形される光学素子１の位置及び向きが図面に略示されている 。案内溝１１、切り欠き９及び凹設部１０はこの実施例ではポリマ内に圧刻され ている。

集積された光学的な回路のためのカバー１３の製作方法を第１図から第６図まで に基づいて説明する。

カバー１３の製作時に光導波管のための案内溝１１に合わせて自動的に調整され る光学素子１を備えた集積された光学的な回路のためのカバー１３は、第２図に 示す成形ラム２によって製作される。第１図に示す光学素子１の寸法は成形ラム ２の案内ノーズ４の間隔に比して小さい。それにもかかわらず光学素子１の横方 向及び垂直方向の調整を可能ならしめるために、成形ラム２には調整装置６及び ノーズ１２が形成されている。ノーズ１２は互いに軸線を合致させかつ案内ノー ズ４の互いに合致した軸線に対して平行に位置しかつ側方向へずれて配置されて いる。第１図に示す光学素子１は溝３を備えており、この溝３は互いに軸線を合 致させて配置されている。調整装置６は光学素子１の載着時に光学素子１に対面 した側に斜め面取りした側面を有している。この実施例では調整装置６はＶ字形 のノーズとして形成されている。調整装置６の間には成形ラム２に３つの負荷軽 減ノーズ５が案内ノーズ４の互いに合致した軸線に対して平行に配置されてＪ、 ｚる。成形ラム２は案内ノーズ４の互いに合致した軸線に対して平行に配置され た別の負荷軽減ノーズ５を、成形ラム２へ光学素子１を載着する時に覆われる、 成形ラム２の領域に備えている。両方の案内ノーズ４の間で案内ノーズ４と一線 に並ぶような位置には調整装置６又は負荷軽減ノーズ５は設けられない。成形ラ ム２への光学素子１の載着時にノーズ１２が溝３内に係合する。これにより、案 内ノーズ４の互いに合致した軸線に関して光学素子１の横方向の位置が決定され る。それと同時に、垂直の位置がノーズ１２と溝３との高さの差により決定され る。さらに、光学素子１（よ光学素子１の横方向の外縁８沿って調整装置６によ って受容され、これにより、載着時の光学素子１の回動又は傾動が阻止される。

光学素子１の載着が圧力により行われるとともに、光学素子の製作に使用される 多くの材料、例えば燐酸インジウムが極めてもろいため、光学素子のたわみ及び 損傷は阻止されなければならない。このことを達成するために、光学素子１はそ の全面の大部分で負荷軽減ノーズ１２上に載着されるようになっている。要する に光学素子１は溝３でノーズ１２にかつ負荷軽減ノーズ５上に載せられる。両方 の調整装置６の間に光学素子１を良好に挿入するために、光学素子１の横方向の 外縁８は少な（とも部分的に斜め面取りされている。これにより、横方向の外縁 ８と、調整装置６の斜め面取りされた側面とが載着時に互いに滑動する。これに より、位置決めに必要な圧力が軽減され、調整装置６の間隔に関する光学素子１ のための製作誤差が増大する。この方法では、第１図に示すように外縁から光学 素子１の活性帯域７へ案内される接触線１４はポリマによって完全には被覆され ない。このことの結果として、ポリマを除去する必要なしに若しくはポリマを縁 のところで問題なく除去できることによって接触を行うことができる。　−光学 素子１はカバー１３の製作のために成形ラム２上に載着される。ポリマが光学素 子１と成形ラム２との間のあらゆる領域内に達することができるように、光学素 子１は成形ラム２上への載着の前に液状のポリマにより濡らされる。次いで、位 置決めされた光学素子１と成形ラム２とが硬化可能な液体、例えば液体ポリマ内 に埋め込まれる。液体ポリマの硬化の後、成形ラム２が取り外され、これにより 第３図に示すようなカバー１３が得られる。このカバー１３は負荷軽減ノーズ５ によって形成された凹設部１０と、ノーズ１２及び調整装置６によりて形成され た切り欠き９と、案内ノーズ４によって形成された案内溝１１とを備えている。

光学素子１の活性領域７は第３図に示すように案内溝１１の互いに合致した軸線 に関して調整される。集積された光学的な回路の製作のために、少なくとも２つ のＶ字形の溝を有するサブストレートが使用される。Ｖ字形の溝はその相互間隔 、大きさ及び向きの点でカバー１３の案内溝１１に相応している。２つのＶ字形 の溝の間に別の１つの溝が設けられている。集積された光学的な回路は透明な接 着剤により被覆されており、その際、２つのＶ字形の溝の間に位置する別の１つ の溝は接着剤により充填されて光導波管を形成する。２つのＶ字形の溝内にはそ れぞれ光導体、特に光ファイバが挿入される。光導体が挿入されるＶ字形の溝は 同様に透明な接着剤により被覆される。カバー１３は集積された光学的な回路上 に載着され、この結果、光導体は同様に案内溝１１によって受容される。

カバー１３は透明な接着剤の薄い層だけが集積された光学的な回路とカバー１３ との間に残される程度に固定的に圧着される。その際、切り欠き９も凹設部１０ も透明な接着剤により充填される。このようにして、集積された光学的な回路が 製作されるが、その場合、カバー１３内に位置する光学素子１はカバー１３上へ の接着時に自動的に、接着剤により充填されＶ字形の溝の間に位置する先導波管 、要するに別の溝を接着剤により充填することによって形成される光導波管に合 わせて調整される。

以上説明した製法は同様に、少なくとも１つの案内ノーズ４及び少なくとも１つ のノーズ１２を備えた成形ラム２又は少なくとも１つの案内ノーズ４及び少なく とも１つのノーズ１２及び少なくとも１つの調整装置６を備えた成形ラム２にも 適用される。

光学素子１の簡単な調整のためには、光学素子１を少なくとも１つのノーズ１２ によってのみ調整するだけで充分である。

成形ラム２にノーズ１２の他に、光学素子１を１つの外側で調整する少なくとも １つの調整装置６を脩えれば、正確な調整が行われる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．光導波管を集積したサブストレートを備えた集積された光学的な回路のため のカバーの製法において、成形ラム（２）に、後で光導体を受容するために少な くとも１つの案内ノーズ（４）を備え、さらに、別のノーズ（１２）を設け、光 学素子（１）の載着時に光学素子（１）の溝（３）内にこのノーズ（１２）を係 合せしめ、かつ、光学素子（１）の周囲に硬化可能な液体を注入することにより カバーを形成することを特徴とする光導波管を集積したサブストレートを備えた 集積された光学的な回路のためのカバー製法。 ２．成形ラム（２）に少なくとも１つの調整装置（６）を設け、光学素子（１） の挿入時にその１つの側を調整装置（６）により調整させることを特徴とする請 求項１記載の製法。 ３．成形ラム（２）に２つの調整装置（６）を設け、光学素子（１）の互いに反 対の側を調整装置（６）によって制限することを特徴とする請求項２記載の製法 。 ４．調整装置（６）の、光学素子（１）に対面した側を斜め面取りし、光学素子 （１）の対応する側面を部分的に斜め面取りすることを特徴とする請求項１から ３までのいずれか１項記載の製法。 ５．成形ラム（２）に負荷軽減ノーズ（５）を設け、光学素子（１）の載着時に 光学素子（１）に負荷される圧力をこの負荷軽減ノーズ（５）により受け止めさ せることを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項記載の製法。 ６．カバーが光学素子（１）を備えており、カバーが光学素子の少なくとも１つ の溝（３）にわたって切り欠き（９）を備えており、及び又は光導体の受容のた めの案内溝（１１）を有していることを特徴とする集積された光学的な回路のた めのカバー。 ７．カバーが少なくとも１つの別の切り欠き（９）を光学素子（１）の縁領域に わたって備えており、この切り欠きが調整装置（６）によって成形されているこ とを特徴とする請求項６記載のカバー。 ８．カバーが、負荷軽減ノーズ（５）によって成形された凹設部（１０）を傭え ていることを特徴とする請求項６又は７記載のカバー。 ９．光学素子（１）がフォト検出子であることを特徴とする請求項６から８まで のいずれか１項記載のカバー。 １０．カバーを備えた集積された光学的な回路において、集積された光学的な回 路がサブストレートを備えており、このサブストレートが少なくとも２つの、有 利にはＶ字形の溝と、両方の溝の間に位置する別の溝とを備えており、カバーが 光学素子（１）と−緒に光学的に透明な接着剤によりサブストレート上に固定さ れており、光学的に透明なこの接着剤が両方の溝の間に位置する別の溝を充填し ており、これにより光導波管が形成されており、かつ、カバーの案内溝がサブス トレートの溝にわたり配置されており、案内溝と溝との間に光導体が配置されて おり、これにより、カバーとサブストレートとが横方向で互いに調整されている ことを特徴とする集積された光学的な回路。