JP2000266965A - Optical information connector - Google Patents
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Landscapes
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバーと受
発光素子とを光結合するための光情報コネクタに関し、
詳しくは、大容量光通信の受発光情報モジュールとして
有用な２次元構成の光情報コネクタに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical information connector for optically coupling an optical fiber and a light receiving / emitting element.
More specifically, the present invention relates to a two-dimensional optical information connector useful as a light emitting / receiving information module for large-capacity optical communication.
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体レーザ等の光受発光素子の入射・
出射角度は小さく、また、光ファイバーの出射端面も小
さいため、これらの結合を効率よく行うためには、光フ
ァイバーと光受発光素子との位置関係を正確に制御して
接続しなければならない。このため光ファイバーと光受
発光素子との接続装置が種々提案されている。2. Description of the Related Art The incidence and incidence of light receiving / emitting elements such as semiconductor lasers
Since the outgoing angle is small and the outgoing end face of the optical fiber is also small, it is necessary to precisely control and connect the positional relationship between the optical fiber and the light receiving / emitting element in order to efficiently combine them. For this reason, various connection devices for connecting an optical fiber and a light receiving / emitting element have been proposed.
【０００３】K.Matsuda et.al., IEDM 95,22.8, p587-5
90に記載された従来の光ファイバーと面発光レーザ素子
との接続装置を図１０に示す。この装置では、複数本の
光ファイバー100がMulti‐Fiber Tape102に保持されて
おり、GaAs単結晶を用いて作製されたフェルール104
は、その下部には面発光レーザ素子108が付設され、光
ファイバー100と対向する位置にはGuidingHole106が設
けられている。光ファイバー100はMulti‐Fiber Tape10
2に保持された状態で、GuidingHole106により光ファイ
バー100と対向する位置に位置合わせされフェルール104
上に固定される。[0003] K. Matsuda et.al., IEDM 95, 22.8, p587-5
FIG. 10 shows a conventional device for connecting an optical fiber and a surface emitting laser element described in 90. In this apparatus, a plurality of optical fibers 100 are held by a multi-fiber tape 102, and a ferrule 104 made of GaAs single crystal is used.
Is provided with a surface emitting laser element 108 at the lower part thereof, and a guiding hole 106 provided at a position facing the optical fiber 100. Optical fiber 100 is Multi-Fiber Tape10
In the state of being held at 2, the guiding hole 106 aligns the ferrule 104 with the optical fiber 100 at a position facing the optical fiber 100.
Fixed on top.
【０００４】しかし、この従来の装置では、光通信の受
発光情報モジュールの２次元化が進み光ファイバーの本
数が増えれば増えるほど、その光ファイバーの向く方向
を制御するのが困難となる。また、この装置では、一旦
取りつけた光ファイバーを取り外すことになった場合は
すべてバラバラにせざるを得ない。このため半固定型の
光インターコネクションのような領域には何とか利用す
ることもできるが、現在Ethernetを使用しているような
構内LANなど着脱自在であることが必要とされる用途に
は適用できない。更に、この装置では、面発光レーザ素
子を搭載した基板上に直接ファイバーを載せるため、か
なり大きなGaAs基板を使うことになりコストも高くなっ
た。However, in this conventional apparatus, as the number of optical fibers increases and the number of optical fibers increases and decreases, it becomes more difficult to control the direction of the optical fibers. Further, in this apparatus, if the optical fiber once attached is to be removed, it is inevitably disjointed. For this reason, it can be used in areas such as semi-fixed optical interconnection, but it cannot be applied to applications that need to be removable such as in-house LANs that currently use Ethernet. . Further, in this apparatus, since the fiber is directly mounted on the substrate on which the surface emitting laser element is mounted, a considerably large GaAs substrate is used, and the cost is increased.
【０００５】また、多数本の光ファイバーを光素子に接
続する方法が、特開平５−８８０４９号公報等に提案さ
れているが、光ファイバーと光素子の具体的接続形態に
は言及されておらず、具体的な位置制御の方法は開示さ
れてはいない。Further, a method of connecting a large number of optical fibers to an optical element has been proposed in Japanese Patent Laid-Open No. Hei 5-88049 or the like. No specific position control method is disclosed.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の問題点に鑑み、このようなxyz方向の各ファイバー
に対する位置決め制御を特に測定器などを用いずに治具
により容易に行い、また２次元の複数本のファイバーに
対しても、確実にその精度を維持したまま実装していく
方法を示すものである。すなわち、本発明の目的は、簡
易な構成で、光ファイバーと受発光素子とを高精度で位
置合せして、高効率に光結合するための着脱自在な光情
報コネクタを提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned problems of the prior art, the present invention easily performs such positioning control for each fiber in the xyz directions by using a jig without using a measuring instrument or the like. It shows a method of mounting a plurality of two-dimensional fibers while ensuring the accuracy thereof. That is, an object of the present invention is to provide a detachable optical information connector for highly efficient optical coupling by aligning an optical fiber and a light receiving / emitting element with high accuracy with a simple configuration.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明者等は、鋭意検討
の結果、下記手段により上記課題が解決されることを見
出した。Means for Solving the Problems As a result of intensive studies, the present inventors have found that the above-mentioned problems can be solved by the following means.
【０００８】本発明の光情報コネクタは、光ファイバー
を挿入する貫通孔を設けた平板を２以上相互に平行に配
置し、光ファイバーを所定の方向に向けて保持する光フ
ァイバー保持部材と、保持基板上に戴置された半導体基
板上に、受発光素子を保持する受発光素子保持部材と、
前記光ファイバーと前記受発光素子とが光結合するよう
に位置合せする位置合せ部材と、を備えたことを特徴と
する。An optical information connector according to the present invention is characterized in that two or more flat plates provided with through holes for inserting optical fibers are arranged in parallel with each other, and an optical fiber holding member for holding the optical fibers in a predetermined direction; A light emitting and receiving element holding member for holding the light emitting and receiving element on the mounted semiconductor substrate,
And a positioning member for positioning the optical fiber and the light emitting / receiving element so as to optically couple with each other.
【０００９】前記平板は、２次元に配列された貫通孔を
有する構成とすることにより、２次元に配列された光フ
ァイバーを所定の方向に向けて保持し、固定することが
できる。前記貫通孔は、光ファイバーを容易に貫通させ
るため、その挿入側の径がファイバーの径より大きいこ
とが好ましい。The flat plate has a structure having through holes arranged two-dimensionally, so that the optical fibers arranged two-dimensionally can be held and fixed in a predetermined direction. In order to easily penetrate the optical fiber, the through hole preferably has a diameter on the insertion side larger than the diameter of the fiber.
【００１０】前記位置合せ部材は、位置合わせの精度を
上げるため、少なくとも3点で前記光ファイバーと前記
受発光素子とを位置合せするようにすることが好まし
い。It is preferable that the alignment member aligns the optical fiber and the light emitting and receiving element at at least three points in order to increase the accuracy of the alignment.
【００１１】前記位置合せ部材が、前記光ファイバー保
持部材の平板に設けられ、前記受発光素子保持部材の半
導体基板上に設けられた凹部と嵌合するピンであること
が好ましい。It is preferable that the positioning member is a pin provided on a flat plate of the optical fiber holding member and fitted in a concave portion provided on a semiconductor substrate of the light receiving / emitting element holding member.
【００１２】また、前記貫通孔及び前記凹部は、位置合
わせの精度を上げるため、半導体からなる平板のフォト
リソグラフィーまたは異方性エッチングにより形成され
ることが好ましい。Preferably, the through-holes and the concave portions are formed by photolithography or anisotropic etching of a flat plate made of a semiconductor in order to increase the accuracy of positioning.
【００１３】本発明の光情報コネクタにおいては、光フ
ァイバー保持部材に、光ファイバーを挿入する貫通孔を
設けた平板を２以上相互に平行に配置したことで、光フ
ァイバーのXY面上での位置決めを行うことができ、光フ
ァイバーを所定の方向に向けて保持することができる。
例えば、特開平５−88051号公報に記載されているよう
な従来の一枚構成の平板では、ファイバーの増加に伴っ
て、その方向性に大きなばらつきをもたらすことになる
が、複数の平板で光ファイバーを保持することにより、
これを改善することができ、何本光ファイバーが使用さ
れる場合でも、精度良く方向をそろえてならべることが
できる。In the optical information connector of the present invention, positioning of the optical fiber on the XY plane is achieved by arranging two or more flat plates provided with through holes for inserting the optical fiber in the optical fiber holding member in parallel with each other. The optical fiber can be held in a predetermined direction.
For example, in a conventional single-plate flat plate as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-88051, a large variation in the directionality occurs with an increase in the number of fibers. By holding
This can be improved, and even if any number of optical fibers are used, they can be accurately aligned and aligned.
【００１４】また、前記光ファイバーと前記受発光素子
とが光結合するように位置合せする位置合せ部材を設け
たことにより、充分な精度で、光ファイバー保持部材と
受発光素子保持部材とを接合することができ、ファイバ
ーと光受発光素子を高い効率で光結合させることができ
る。Further, by providing a positioning member for positioning the optical fiber and the light emitting / receiving element so as to optically couple with each other, the optical fiber holding member and the light emitting / receiving element holding member can be joined with sufficient accuracy. Thus, the fiber and the light receiving / emitting element can be optically coupled with high efficiency.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明を具体的に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be specifically described below with reference to the drawings.
【００１６】図１は、本発明の光情報コネクタの実施形
態の一例を示す概略断面図である。図1に示すように、
光情報コネクタ10は、光ファイバー保持部材12と受発光
素子保持部材14と、位置合せ部材としての位置合せピン
16とから構成されている。FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of an embodiment of the optical information connector of the present invention. As shown in FIG.
The optical information connector 10 has an optical fiber holding member 12, a light receiving / emitting element holding member 14, and an alignment pin as an alignment member.
It consists of 16 and.
【００１７】光ファイバー保持部材12は、(100)のSiか
らなる半導体平板18と半導体平板20とからなり、半導体
平板18と半導体平板20とは、スペーサ22とスペーサ24と
によって相互に平行になるように離間された状態で配置
されている。半導体平板18と半導体平板20にはそれぞれ
貫通孔26及び貫通孔28が設けられている。貫通孔26には
光ファイバー30が挿入され所定の位置に保持され、貫通
孔28には位置合せピン16が挿入され固定されている。ま
た、半導体平板20の下部にはガイドピン32が設けられて
いる。The optical fiber holding member 12 comprises a semiconductor flat plate 18 and a semiconductor flat plate 20 made of (100) Si, and the semiconductor flat plate 18 and the semiconductor flat plate 20 are parallel to each other by a spacer 22 and a spacer 24. Are arranged at a distance from each other. The semiconductor flat plate 18 and the semiconductor flat plate 20 are provided with a through hole 26 and a through hole 28, respectively. The optical fiber 30 is inserted into the through hole 26 and held at a predetermined position, and the positioning pin 16 is inserted and fixed into the through hole 28. A guide pin 32 is provided below the semiconductor flat plate 20.
【００１８】受発光素子保持部材14は、保持基板34と、
保持基板34上に戴置された半導体基板36とから構成され
ている。保持基板34にはガイドピン32と対向する位置に
凹部38が設けられ、半導体基板36には位置合せピン16と
対向する位置に凹部40が設けられている。また、半導体
基板36上には、位置合せピン16が凹部40に嵌められた状
態で光ファイバー30の出射端面に対向する位置に受発光
素子42が保持されている。The light emitting / receiving element holding member 14 includes a holding substrate 34,
And a semiconductor substrate 36 mounted on a holding substrate 34. The holding substrate 34 has a recess 38 at a position facing the guide pins 32, and the semiconductor substrate 36 has a recess 40 at a position facing the alignment pins 16. Further, on the semiconductor substrate 36, the light receiving / emitting element 42 is held at a position facing the emission end face of the optical fiber 30 in a state where the alignment pins 16 are fitted into the concave portions 40.
【００１９】この装置において、位置合せピン16を凹部
40に嵌め込み、光ファイバー保持部材12と受発光素子保
持部材14とを接合すると、光ファイバー30の出射端面が
受発光素子42と高効率で光結合できる位置に配置される
ようになる。In this device, the positioning pin 16 is
When the optical fiber holding member 12 and the light emitting / receiving element holding member 14 are joined together, the emission end face of the optical fiber 30 is arranged at a position where optical coupling with the light receiving / emitting element 42 can be performed with high efficiency.
【００２０】以下、図２〜７を参照して、上記光情報コ
ネクタの製造方法を説明する。なお、ここでは上記光情
報コネクタの主要構成部分について説明し、外形のプラ
スチック成形部品については説明を省略する。Hereinafter, a method for manufacturing the optical information connector will be described with reference to FIGS. Here, the main components of the optical information connector will be described, and the description of the externally molded plastic parts will be omitted.
【００２１】（光ファイバー保持部材12の作製）(100)
のSi半導体平板の全面を熱酸化し、その表面をSiO2で覆
った後、光ファイバー30と位置合わせピン16を並べるピ
ッチに応じて、図２(a)に示すように円形にSiO2膜が除
かれたレジストパターンを形成する。位置合わせピン16
は図２(a)に示すように３箇所に設ける。なお、円形に
するのは、(110)方向のオリエンテーションに対する僅
かな角度のずれが貫通孔26の最終的な開口形状に与える
バラツキを除去するためである。なお、ＳＭファイバー
のコア材の直径は10μmであったので、これに合わせる
ようにウエハ厚を約100μｍとした。(Preparation of Optical Fiber Holding Member 12) (100)
After thermally oxidizing the entire surface of the Si semiconductor flat plate and covering the surface with SiO 2 , the SiO 2 film is circularly formed as shown in FIG. 2A according to the pitch at which the optical fiber 30 and the alignment pins 16 are arranged. A resist pattern that has been removed is formed. Alignment pin 16
Are provided at three places as shown in FIG. Note that the circular shape is used in order to remove variations in the final opening shape of the through-hole 26 due to a slight angle shift from the orientation in the (110) direction. Since the diameter of the core material of the SM fiber was 10 μm, the thickness of the wafer was set to about 100 μm to match this.
【００２２】形成したレジストパターンを用い、エチレ
ンジアミン、ピロカテコール、及び水のエッチャントを
用いて循環系でエッチングを実施し、250μmピッチで16
個の貫通孔26と、位置合わせピン用の３つの貫通孔28と
を開け、半導体平板18を得た。図２(b)に示すように、
貫通孔26及び貫通孔28の断面形状のテーパー角度は約53
度である。Using the formed resist pattern, etching was carried out in a circulating system using an etchant of ethylenediamine, pyrocatechol, and water.
The individual through-holes 26 and three through-holes 28 for positioning pins were opened, and the semiconductor flat plate 18 was obtained. As shown in FIG.
The taper angle of the cross-sectional shape of the through hole 26 and the through hole 28 is about 53
Degrees.
【００２３】貫通孔26、28の設けられた半導体基板20を
同様の方法で形成した。The semiconductor substrate 20 provided with the through holes 26 and 28 was formed by the same method.
【００２４】半導体基板20上に膜厚5mmのスぺーサ22と
スペーサ24とを固定し、各基板の貫通孔26が重なるよう
にアライメントし、２枚の基板を貼り合わせた。アライ
メントは、２枚の基板に合わせマークを作製しておき、
これを利用して赤外顕微鏡を用いて２枚の基板の貫通孔
を合わせることにより行った。スぺーサ22とスペーサ24
の膜厚は5mmとしたが、この値はファイバーの固定に充
分な長さがあれば良く、これより長くても短くても構わ
ない。A spacer 22 having a thickness of 5 mm and a spacer 24 were fixed on a semiconductor substrate 20, alignment was performed so that the through holes 26 of each substrate overlapped, and the two substrates were bonded. For alignment, create alignment marks on two substrates,
Utilizing this, an infrared microscope was used to align the through holes of the two substrates. Spacer 22 and spacer 24
Although the film thickness was 5 mm, this value only needs to be long enough to fix the fiber, and may be longer or shorter.
【００２５】次に、図３に示すように、光ファイバー30
をその先端が基板20からはみ出す長さが定尺になるよう
に治具を用いて調製し紫外線硬化樹脂で固定した。基板
20の下側に平面板を置き、そこに光ファイバー30の先端
を突き当てることにより、基板20の下側の出口でファイ
バーの長さを制御している。また、図４に示すように、
基板20の下側に適当な厚さのスぺーサをおくことで、基
板表面から光ファイバー先端までの長さは自由に制御す
ることができる。Next, as shown in FIG.
Was prepared using a jig such that the length of the tip protruding from the substrate 20 was fixed, and was fixed with an ultraviolet curable resin. substrate
The length of the fiber is controlled at the outlet on the lower side of the substrate 20 by placing a flat plate below the 20 and abutting the tip of the optical fiber 30 against the flat plate. Also, as shown in FIG.
By providing a spacer of an appropriate thickness below the substrate 20, the length from the substrate surface to the tip of the optical fiber can be freely controlled.
【００２６】また、図３に示すように、位置合わせピン
16は、光ファイバー30の先端よりも位置合わせピン16の
先端が長く出るようにして、光ファイバー30と同様に紫
外線硬化樹脂で固定し、光ファイバー保持部材12が完成
する。Further, as shown in FIG.
The optical fiber holding member 12 is completed by fixing the positioning pin 16 with the ultraviolet curable resin similarly to the optical fiber 30 so that the tip of the alignment pin 16 is longer than the distal end of the optical fiber 30.
【００２７】（受発光素子保持部材14の作製）図５に示
すように、化合物半導体よりなる半導体基板36上に、位
置合わせピン16を受ける凹部40を形成する位置を予めパ
ターンニングしておく。このパターンを用い、通常のウ
エットエッチング（H2SO4:H2O2＝1:1を水で希釈したも
ので約3分）により凹部40を形成した。ここでは、ウエ
ットエッチングにより凹部40を形成したが、ドライエッ
チングでもよく、成形精度を上げるためSi基板で使った
ような異方性エッチング技術を使っても良い。(Preparation of Light-Emitting / Light-Emitting Element Holding Member 14) As shown in FIG. 5, a position where a concave portion 40 for receiving the positioning pin 16 is formed is patterned in advance on a semiconductor substrate 36 made of a compound semiconductor. Using this pattern, the concave portion 40 was formed by ordinary wet etching (about 3 minutes by diluting H 2 SO 4 : H 2 O 2 = 1: 1 with water). Here, the concave portion 40 is formed by wet etching, but dry etching may be used, or anisotropic etching technology such as that used for a Si substrate may be used to increase molding accuracy.
【００２８】次に、図６に示すように、この半導体基板
36上の所定の位置に、面発光レーザ素子42とフォトダイ
オード素子42とを集積配置し、図７に示すように、化合
物半導体基板36を、ガイドピン32を受ける凹部38が設け
られたSUS製の保持基板34に接着剤で固定し、受発光素
子保持部材14が完成する。Next, as shown in FIG.
A surface emitting laser element 42 and a photodiode element 42 are integrated and arranged at predetermined positions on a 36, and as shown in FIG. 7, the compound semiconductor substrate 36 is made of SUS having a recess 38 for receiving the guide pin 32. Is fixed to the holding substrate 34 with an adhesive, and the light receiving / emitting element holding member 14 is completed.
【００２９】以上の方法により作製された光情報コネク
タは、光ファイバー保持部材12には、光ファイバー30用
の貫通孔26と位置合わせピン16用の貫通孔28とがフォト
リソグラフィーの精度（約0.1μm程度）で形成され、ま
た、受発光素子保持部材14には、受発光素子42と位置合
わせピン16を受ける凹部40も同じくフォトリソグラフィ
ーの精度で形成されている。従って、位置合わせピン16
と凹部40とを嵌合することで、充分な精度で、光ファイ
バー保持部材12と受発光素子保持部材14とを接合するこ
とができる。また、光ファイバー保持部材12と受発光素
子保持部材14との接合は嵌め込み式であるため、取り外
しも容易である。In the optical information connector manufactured by the above method, the through hole 26 for the optical fiber 30 and the through hole 28 for the positioning pin 16 are formed in the optical fiber holding member 12 with the accuracy of photolithography (about 0.1 μm). ), And a recess 40 for receiving the light emitting / receiving element 42 and the alignment pin 16 is also formed on the light emitting / receiving element holding member 14 with the accuracy of photolithography. Therefore, alignment pins 16
The optical fiber holding member 12 and the light emitting / receiving element holding member 14 can be joined with sufficient accuracy by fitting the recess 40 with the recess 40. Further, since the joining between the optical fiber holding member 12 and the light receiving / emitting element holding member 14 is of a fitting type, removal is easy.
【００３０】本実施形態では、光ファイバーを保持する
平板に高精度で貫通孔を形成するために、Si半導体基板
を用いこれに異方性エッチングを行う例を示している
が、それに限定される訳ではなく、高精度で貫通孔を形
成することができるのであれば、基板材料はSi半導体以
外の材料でもよく、加工方法もエキシマレーザーによる
加工や機械的加工としてもよい。In this embodiment, an example is shown in which an anisotropic etching is performed on a Si semiconductor substrate in order to form a through-hole with high precision in a flat plate holding an optical fiber. Instead, as long as the through-hole can be formed with high precision, the substrate material may be a material other than the Si semiconductor, and the processing method may be processing by excimer laser or mechanical processing.
【００３１】本実施形態では、同方向にテーパのある半
導体平板18と半導体平板20とを用いたが、図８(a)に示
すように、口径が大きい側を外側に向けて重ね合わせて
もよく、また、半導体平板は２枚に限られず、図８(b)
に示すように、３枚以上使用してもよいことは自明であ
るが、加工費・材料費とのバランスを考慮すれば、制限
された枚数にするべきである。In the present embodiment, the semiconductor flat plate 18 and the semiconductor flat plate 20 which are tapered in the same direction are used. However, as shown in FIG. Well, the number of semiconductor flat plates is not limited to two, and FIG.
It is obvious that three or more sheets may be used as shown in FIG. 5, but the number should be limited in consideration of the balance between processing cost and material cost.
【００３２】本実施形態では、位置合わせピン16を貫通
孔28に挿入固定し、位置合わせピン16と半導体平板18、
半導体平板20とで保持する構成としたが、図９に示すよ
うに、位置合わせピン16を半導体平板20の下部に最後に
取り付けることも可能である。In the present embodiment, the positioning pin 16 is inserted and fixed in the through hole 28, and the positioning pin 16 and the semiconductor flat plate 18,
Although the configuration is such that the positioning pin 16 is held by the semiconductor flat plate 20, it is also possible to attach the positioning pin 16 to the bottom of the semiconductor flat plate 20 as shown in FIG.
【００３３】また、位置合わせピンの破損等、ハンドリ
ング不良によるトラブルを防ぐためには、位置合わせピ
ン16と同様に、ガイドピン32とこれを受ける凹部38も３
箇所以上設けることが好ましい。このような構成とする
ことによって、光ファイバー保持部材12と受発光素子保
持部材14とが真っ直ぐ上から合わされることになりコネ
クタ接続上のトラブルが防止される。In order to prevent troubles due to poor handling such as breakage of the positioning pin, the guide pin 32 and the recess 38 for receiving the guide pin 32 are also provided in the same manner as the positioning pin 16.
It is preferable to provide more than two places. With such a configuration, the optical fiber holding member 12 and the light emitting / receiving element holding member 14 are joined straight from above, and a trouble in connector connection is prevented.
【００３４】さらに、光ファイバー保持部材12と受発光
素子保持部材14とが結合された後は、それらが垂直方向
に離れないように、例えば特開平8−75956などに記載さ
れているようなワンタッチ式のばね式保持機具等で固定
するのが好ましい。Further, after the optical fiber holding member 12 and the light emitting / receiving element holding member 14 are connected, a one-touch type as described in, for example, JP-A-8-75956 or the like, so that they do not separate in the vertical direction. It is preferable to fix with a spring type holding device or the like.
【００３５】本実施形態では、受発光素子42として面発
光レーザとフォトダイオードを用いた例を示したが、受
発光素子42が基板に対して垂直な方向の入射・出射デバ
イスであれば適用することができる。また、基板に対し
て垂直な方向に光路変更することができる光デバイスに
も適用することができる。In this embodiment, an example in which a surface emitting laser and a photodiode are used as the light emitting / receiving element 42 has been described. However, the present invention is applicable to the case where the light emitting / receiving element 42 is an incident / emission device perpendicular to the substrate. be able to. Further, the present invention can be applied to an optical device capable of changing an optical path in a direction perpendicular to a substrate.
【００３６】本実施形態では、光ファイバー30と受発光
素子42との間が空間的に結合される例を示したが、更に
有効な結合を得る目的で、光ファイバー30の先端部分に
加工を施したり、光ファイバー30と受発光素子42との間
にマイクロレンズを挿入してもよい。また、光ファイバ
ー30と受発光素子42との間に、適当な結合デバイスを挿
入し、光ファイバー30と受発光素子42のピッチ変換を行
うこともできる。In the present embodiment, an example is shown in which the optical fiber 30 and the light emitting / receiving element 42 are spatially coupled. However, in order to obtain a more effective coupling, the tip of the optical fiber 30 may be processed. Alternatively, a micro lens may be inserted between the optical fiber 30 and the light receiving / emitting element 42. Also, a suitable coupling device may be inserted between the optical fiber 30 and the light emitting / receiving element 42 to convert the pitch between the optical fiber 30 and the light emitting / receiving element 42.
【００３７】以上、説明したように、本発明の光情報コ
ネクタによれば、光ファイバー保持部材と受発光素子保
持部材とを予め作製しておくことにより、2次元的に配
列された光ファイバーと受発光素子を精度良く、且つ取
外し可能に接続することができる。従って、この光情報
コネクタを用いると、近い将来に期待される空間多重を
用いた大容量伝送において、ユーザーが現在の電力コン
セントのように簡易に情報伝送を扱えるようになる。As described above, according to the optical information connector of the present invention, by preparing the optical fiber holding member and the light receiving / receiving element holding member in advance, the two-dimensionally arranged optical fiber and the light receiving / emitting device The element can be connected with high precision and detachable. Therefore, when this optical information connector is used, in large-capacity transmission using spatial multiplexing expected in the near future, a user can easily handle information transmission like a current power outlet.
【発明の効果】本発明の光情報コネクタは、簡易な構成
で、光ファイバーと受発光素子とを高精度で位置合せし
て、高効率で光結合するという効果を奏する。According to the optical information connector of the present invention, the optical fiber and the light receiving / emitting element can be positioned with high accuracy and optically coupled with high efficiency with a simple structure.
【図１】 本発明の光情報コネクタの実施形態の一例を
示す概略断面図である。FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of an embodiment of an optical information connector of the present invention.
【図２】 (a)は本発明の実施形態に係る光情報コネク
タの光ファイバー保持部材の平板部分の構成を示す平面
図であり、(b)はその概略断面図である。FIG. 2A is a plan view showing a configuration of a flat plate portion of an optical fiber holding member of the optical information connector according to the embodiment of the present invention, and FIG. 2B is a schematic sectional view thereof.
【図３】 本発明の実施形態に係る光情報コネクタの光
ファイバー保持部材の構成を示す概略断面図である。FIG. 3 is a schematic sectional view showing a configuration of an optical fiber holding member of the optical information connector according to the embodiment of the present invention.
【図４】 光ファイバーの長さを調節する機構を示す概
略断面図である。FIG. 4 is a schematic sectional view showing a mechanism for adjusting the length of an optical fiber.
【図５】 本発明の実施形態に係る光情報コネクタの受
発光素子保持部材における受発光素子等の配置を示す平
面図である。FIG. 5 is a plan view showing an arrangement of light receiving and emitting elements and the like in a light receiving and emitting element holding member of the optical information connector according to the embodiment of the present invention.
【図６】 本発明の実施形態に係る光情報コネクタの受
発光素子保持部材の半導体基板部分の構成を示す概略断
面図である。FIG. 6 is a schematic sectional view showing a configuration of a semiconductor substrate portion of a light emitting / receiving element holding member of the optical information connector according to the embodiment of the present invention.
【図７】 本発明の実施形態に係る光情報コネクタの受
発光素子保持部材の構成を示す概略断面図である。FIG. 7 is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration of a light receiving / emitting element holding member of the optical information connector according to the embodiment of the present invention.
【図８】 （ａ）及び（ｂ）は、平板に設けられる貫通
孔の開口形状のパターン示す概略断面図である。FIGS. 8A and 8B are schematic cross-sectional views showing patterns of opening shapes of through holes provided in a flat plate.
【図９】 本発明の光情報コネクタの他の実施形態を示
す概略断面図である。FIG. 9 is a schematic sectional view showing another embodiment of the optical information connector of the present invention.
【図１０】従来の光ファイバーと面発光レーザ素子との
接続装置の概略断面図である。FIG. 10 is a schematic sectional view of a conventional connection device between an optical fiber and a surface emitting laser element.
10 光情報コネクタ 12 光ファイバー保持部材 14 受発光素子保持部材 16 位置合せピン 18 半導体平板 20 半導体平板 22 スペーサ 24 スペーサ 26 貫通孔 28 貫通孔 30 光ファイバー 32 ガイドピン 34 保持基板 36 半導体基板 38 凹部 40 凹部 42 受発光素子 100 光ファイバー 102 Multi‐Fiber Tape 104 フェルール 106 GuidingHole 108 面発光レーザ素子 10 Optical information connector 12 Optical fiber holding member 14 Light receiving and emitting element holding member 16 Alignment pin 18 Semiconductor flat plate 20 Semiconductor flat plate 22 Spacer 24 Spacer 26 Through hole 28 Through hole 30 Optical fiber 32 Guide pin 34 Holding substrate 36 Semiconductor substrate 38 Recess 40 Recess 42 Light receiving and emitting element 100 Optical fiber 102 Multi-Fiber Tape 104 Ferrule 106 GuidingHole 108 Surface emitting laser element
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡田 純二 神奈川県足柄上郡中井町境430 グリーン テクなかい 富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者 山田 高幸 神奈川県足柄上郡中井町境430 グリーン テクなかい 富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者 塩谷 剛和 神奈川県足柄上郡中井町境430 グリーン テクなかい 富士ゼロックス株式会社内 Ｆターム(参考） 2H036 JA04 LA01 LA04 LA05 LA07 QA12 QA15 QA20 QA23 QA49 QA59 2H037 BA02 BA11 DA02 DA04 DA12 DA33 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Junji Okada 430 Nakai-cho, Nakai-cho, Ashigara-kami, Kanagawa Prefecture Inside Green Xerox Fuji Xerox Co., Ltd. (72) Inventor Gowa Shioya 430 Border, Nakaicho, Ashigara-gun, Kanagawa Prefecture Green Tech Inside Fuji Xerox Co., Ltd.F-term (reference)
Claims (7)
平板を２以上相互に平行に配置し、光ファイバーを所定
の方向に向けて保持する光ファイバー保持部材と、 保持基板上に戴置された半導体基板上に、受発光素子を
保持する受発光素子保持部材と、 前記光ファイバーと前記受発光素子とが光結合するよう
に位置合せする位置合せ部材と、 を備えた光情報コネクタ。An optical fiber holding member for holding two or more flat plates provided with through holes for inserting optical fibers in parallel with each other and holding the optical fibers in a predetermined direction, and a semiconductor substrate mounted on the holding substrate An optical information connector, comprising: a light emitting / receiving element holding member that holds a light emitting / receiving element; and a positioning member that positions the optical fiber and the light receiving / emitting element so as to be optically coupled to each other.
を有する請求項１記載の光情報コネクタ。2. The optical information connector according to claim 1, wherein said flat plate has through holes arranged two-dimensionally.
バーの径より大きい請求項１または２に記載の光情報コ
ネクタ。3. The optical information connector according to claim 1, wherein a diameter of the through hole on the insertion side is larger than a diameter of the fiber.
前記光ファイバーと前記受発光素子とを位置合せする請
求項１から３までのいずれか1項に記載の光情報コネク
タ。4. The optical information connector according to claim 1, wherein the positioning member positions the optical fiber and the light receiving / emitting element at at least three points.
は前記光ファイバー保持部材の平板に設けられ、前記受
発光素子保持部材の半導体基板上に設けられた凹部と嵌
合する請求項１から４までのいずれか1項に記載の光情
報コネクタ。5. The device according to claim 1, wherein the positioning member is a pin, and the pin is provided on a flat plate of the optical fiber holding member, and fits into a concave portion provided on a semiconductor substrate of the light receiving / emitting element holding member. 4. The optical information connector according to any one of items 4 to 4.
トリソグラフィーまたは異方性エッチングにより形成さ
れる請求項１から５までのいずれか1項に記載の光情報
コネクタ。6. The optical information connector according to claim 1, wherein the through hole is formed by photolithography or anisotropic etching of a flat plate made of a semiconductor.
フィーまたは異方性エッチングにより形成される請求項
５に記載の光情報コネクタ。7. The optical information connector according to claim 5, wherein the recess is formed by photolithography or anisotropic etching of a semiconductor flat plate.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP11070015A JP2000266965A (en) | 1999-03-16 | 1999-03-16 | Optical information connector |
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| JP11070015A JP2000266965A (en) | 1999-03-16 | 1999-03-16 | Optical information connector |
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| JP2000266965A true JP2000266965A (en) | 2000-09-29 |
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