JP2000056168A - Optical transmitter - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば、光ファ
イバ通信システムにおいて使用される光伝送装置に関す
る。The present invention relates to an optical transmission device used in, for example, an optical fiber communication system.
【0002】[0002]
【背景技術および発明が解決しようとする課題】光ファ
イバ通信システムにおいて用いられる光モジュールは、
発光素子、受光素子および光導波路などを光学結合した
状態で、これらの部品をパッケージ内に収納した装置で
ある。従来の光モジュールとして、例えば、特開平6−
237016号公報に開示された光モジュールがある。
この光モジュールは、ガイド穴を有する部品を備えて、
ガイド穴の下に発光素子が配置されている。そして、ガ
イド穴に光ファイバが挿入されることにより、発光素子
は光ファイバと接続される。BACKGROUND ART An optical module used in an optical fiber communication system includes:
This is a device in which a light-emitting element, a light-receiving element, an optical waveguide, and the like are optically coupled to each other and housed in a package. As a conventional optical module, for example,
There is an optical module disclosed in 237016.
This optical module includes a component having a guide hole,
A light emitting element is arranged below the guide hole. Then, the light emitting element is connected to the optical fiber by inserting the optical fiber into the guide hole.
【0003】しかし、この光モジュールは、ガイド穴を
有する部品が必要である。光ファイバと発光素子とを低
損失で接続するためには、ガイド穴の位置、寸法精度を
確保しなければならない。このような部品を作製するの
は、容易ではない。また、この光モジュールは、発光素
子などが搭載される基板に対して垂直方向に光ファイバ
が設置されるため、光モジュールの薄型化が難しい。However, this optical module requires a component having a guide hole. In order to connect the optical fiber and the light emitting element with low loss, it is necessary to secure the position and dimensional accuracy of the guide hole. It is not easy to make such a part. Further, in this optical module, since the optical fiber is installed in a direction perpendicular to the substrate on which the light emitting element and the like are mounted, it is difficult to reduce the thickness of the optical module.
【0004】本発明の目的は、シンプルかつコンパクト
な構成を有し、かつ光導波路の側面から入射した光を高
い結合効率で導波方向に伝送でき、しかも薄型化が可能
な光伝送装置を提供することにある。An object of the present invention is to provide an optical transmission device having a simple and compact structure, capable of transmitting light incident from a side surface of an optical waveguide in a waveguide direction with high coupling efficiency, and capable of reducing the thickness. Is to do.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明に係る光伝送装置
は、光導波路と、発光装置と、回折格子とを含み、前記
発光装置は、前記光導波路のコアの側面に向けて光を出
射するように配置され、前記回折格子は、前記光導波路
あるいは前記発光装置に一体的に形成され、かつ前記発
光装置から出射された光は、前記回折格子を経由して前
記コアに入射し、導波方向に進行する構成を有する。An optical transmission device according to the present invention includes an optical waveguide, a light emitting device, and a diffraction grating, and the light emitting device emits light toward a side surface of a core of the optical waveguide. The diffraction grating is formed integrally with the optical waveguide or the light emitting device, and light emitted from the light emitting device enters the core via the diffraction grating and is guided. It has a configuration that travels in the wave direction.
【0006】この光伝送装置によれば、発光装置から出
射された光は、回折格子を経由して光導波路の側面から
コア内に導入される。したがって、光導波路を発光装置
などが実装される基板に対して平行に設置でき、したが
って、光伝送装置の薄型化が可能である。According to this optical transmission device, the light emitted from the light emitting device is introduced into the core from the side surface of the optical waveguide via the diffraction grating. Therefore, the optical waveguide can be installed in parallel with the substrate on which the light emitting device or the like is mounted, and therefore, the thickness of the optical transmission device can be reduced.
【0007】さらに、回折格子が光導波路に形成される
場合には、回折格子の形成領域たとえばコア露出部にお
いて、回折格子を任意の大きさで作製することができ
る。一方、回折格子が発光装置に形成される場合には、
発光装置が対面する光導波路の領域は任意の大きさに設
定できる。そのため、回折格子が形成された光導波路と
発光装置との位置合わせ、あるいは回折格子が形成され
た発光装置と光導波路との位置合わせは、高い精度が要
求されないことから極めて容易である。したがって、光
モジュールに通常要求される極めて高い精度の光軸合わ
せが必要なく、簡単に光伝送装置を製造することができ
る。Further, when the diffraction grating is formed on the optical waveguide, the diffraction grating can be formed in an arbitrary size in a region where the diffraction grating is formed, for example, in the exposed portion of the core. On the other hand, when the diffraction grating is formed in the light emitting device,
The area of the optical waveguide facing the light emitting device can be set to any size. Therefore, alignment between the optical waveguide on which the diffraction grating is formed and the light emitting device, or alignment between the light emitting device on which the diffraction grating is formed and the optical waveguide are extremely easy because high accuracy is not required. Accordingly, it is not necessary to perform extremely high-precision optical axis alignment normally required for an optical module, and an optical transmission device can be easily manufactured.
【0008】前記回折格子の回折角は、前記光導波路に
入射した光がコアとクラッドの界面でほぼ全反射する角
度に設定されることが望ましい。このように回折格子の
回折角が設定されると、光は、回折格子によって光導波
路のコアとクラッドとの界面で全反射するような角度で
コア内に導入することができ、高い光結合効率を達成す
ることができる。このような回折格子は、櫛歯型であ
り、一方向のみの回折光を生じるものが好ましい。It is preferable that the diffraction angle of the diffraction grating is set to an angle at which light incident on the optical waveguide is almost totally reflected at an interface between a core and a clad. When the diffraction angle of the diffraction grating is set in this manner, light can be introduced into the core at such an angle as to be totally reflected at the interface between the core and the clad of the optical waveguide by the diffraction grating, resulting in high optical coupling efficiency Can be achieved. Such a diffraction grating is preferably a comb-tooth type, which generates diffracted light in only one direction.
【0009】前記回折格子は、前記光導波路のコアに形
成されることが望ましい。その場合、以下の態様を取る
ことができる。Preferably, the diffraction grating is formed on a core of the optical waveguide. In that case, the following aspects can be taken.
【0010】(a)前記回折格子の形成領域の外側のク
ラッド部分が除去されてコア露出部が形成され、該コア
露出部に前記回折格子が形成された態様。(A) An embodiment in which a clad portion outside the formation region of the diffraction grating is removed to form an exposed core portion, and the diffraction grating is formed in the exposed core portion.
【0011】(b)前記コア露出部は、前記発光装置が
対面する側に形成され、該コア露出部に前記回折格子が
形成された態様。(B) An embodiment in which the exposed core portion is formed on the side facing the light emitting device, and the diffraction grating is formed in the exposed core portion.
【0012】(c)前記回折格子は反射型であり、かつ
前記コア露出部は発光装置が配置された側と反対側に形
成され、該コア露出部に前記回折格子が形成された態
様。(C) An embodiment in which the diffraction grating is of a reflection type, and the core exposed portion is formed on the side opposite to the side where the light emitting device is arranged, and the diffraction grating is formed on the core exposed portion.
【0013】(d)前記回折格子は反射型であり、かつ
前記コア露出部はコアの一部およびその外側のクラッド
部分が除去されて形成され、該コア露出部に前記回折格
子が形成された態様。(D) The diffraction grating is of a reflection type, and the exposed core portion is formed by removing a part of a core and a clad portion outside the core, and the diffraction grating is formed in the exposed core portion. Aspects.
【0014】また、前記回折格子は、前記発光装置の光
出射面上に形成されることができる。Further, the diffraction grating may be formed on a light emitting surface of the light emitting device.
【0015】前記発光装置は、前記光導波路に結合部に
よって一体的に結合されることが望ましい。発光装置が
結合部によって光導波路に直接結合されることにより、
光結合のための別の光部品を要せず、極めてシンプルで
小型の構造となる。It is preferable that the light emitting device is integrally connected to the optical waveguide by a connecting portion. The light emitting device is directly coupled to the optical waveguide by the coupling portion,
It does not require another optical component for optical coupling, and has an extremely simple and compact structure.
【0016】前記発光装置は、発光素子と、この発光素
子を駆動するための集積回路素子とが搭載された、ハイ
ブリット型のものが望ましい。そして、前記発光装置の
発光素子としては、面発光レーザが好ましい。また、発
光素子として、異なる波長の光を出射する複数の面発光
レーザを用いてもよい。発光装置は、本発明の光伝送装
置の用途によって、適宜選択される。また、光導波路も
同様に光伝送装置の用途により、光ファイバあるいはプ
レーナ型光導波路などを用いることができる。The light emitting device is preferably of a hybrid type in which a light emitting element and an integrated circuit element for driving the light emitting element are mounted. The light emitting element of the light emitting device is preferably a surface emitting laser. Further, a plurality of surface emitting lasers that emit light of different wavelengths may be used as the light emitting element. The light emitting device is appropriately selected depending on the use of the optical transmission device of the present invention. Similarly, as the optical waveguide, an optical fiber or a planar optical waveguide can be used depending on the use of the optical transmission device.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】(第1の実施の形態)図1は、本
発明に係る光伝送装置100を模式的に示す部分断面図
である。図2は、図1に示す光ファイバ10のA−A線
に沿った断面図である。(First Embodiment) FIG. 1 is a partial sectional view schematically showing an optical transmission device 100 according to the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the optical fiber 10 shown in FIG. 1 along the line AA.
【0018】光伝送装置100は、光ファイバ10と、
発光装置30と、光ファイバ10と発光装置30とを結
合する結合部40とを有する。The optical transmission device 100 includes an optical fiber 10 and
The light-emitting device 30 includes a light-emitting device 30 and a coupling unit 40 that couples the optical fiber 10 and the light-emitting device 30.
【0019】光ファイバ10は、コア12とクラッド1
4とを有する。そして、光ファイバ10の端部でクラッ
ド14の一部が除去されて、コア露出部16が形成され
ている。このコア露出部16は、回折格子20の形成領
域となる。回折格子20は、コア露出部16の表面部に
形成される。The optical fiber 10 comprises a core 12 and a clad 1
And 4. Then, a part of the clad 14 is removed at the end of the optical fiber 10 to form a core exposed portion 16. The core exposed portion 16 becomes a region where the diffraction grating 20 is formed. The diffraction grating 20 is formed on the surface of the core exposed part 16.
【0020】発光装置30は、面発光レーザ34と、こ
の面発光レーザ34を駆動するための電子回路を有する
半導体基板(集積回路素子)32とを有する。このよう
な発光装置30は、特に限定されず、公知のハイブリッ
ト素子を用いることができる。この発光装置30は、少
なくとも光の通路が透明な結合部40によって、コア露
出部16に固定されている。結合部40は、例えば透明
樹脂から形成され、射出成形などによって形成すること
ができる。The light emitting device 30 has a surface emitting laser 34 and a semiconductor substrate (integrated circuit element) 32 having an electronic circuit for driving the surface emitting laser 34. Such a light emitting device 30 is not particularly limited, and a known hybrid element can be used. The light emitting device 30 is fixed to the core exposed portion 16 by a coupling portion 40 in which at least a light passage is transparent. The coupling portion 40 is formed of, for example, a transparent resin, and can be formed by injection molding or the like.
【0021】回折格子20による面発光レーザ34から
の出射光の回折角は、光ファイバ10に入射した光がコ
ア12とクラッド14との界面でほぼ全反射する角度に
設定されている。回折角をこのように設定すれば、高い
光の結合効率を得ることができる。ここで、回折角は、
図1に示すように、面発光レーザ34から出射された光
の方向と回折光とがなす角度θをいう。光ファイバ10
に入射された光を効率よくその導波方向に伝送するため
には、回折格子20は一方向のみに回折光を生じる櫛歯
型にすることが好ましい。The diffraction angle of the light emitted from the surface emitting laser 34 by the diffraction grating 20 is set to an angle at which the light incident on the optical fiber 10 is almost totally reflected at the interface between the core 12 and the clad 14. By setting the diffraction angle in this way, high light coupling efficiency can be obtained. Here, the diffraction angle is
As shown in FIG. 1, the angle θ is the angle between the direction of the light emitted from the surface emitting laser 34 and the diffracted light. Optical fiber 10
In order to efficiently transmit the light incident on the diffraction grating in the waveguide direction, it is preferable that the diffraction grating 20 has a comb-tooth shape that generates diffracted light in only one direction.
【0022】回折格子20の形成方法は特に限定されな
いが、例えば、光ファイバとしてプラスチックファイバ
を用いた場合には、コア露出部16を加熱して軟化さ
せ、この状態でコア露出部16に型を押しつけることで
所定形状の回折格子を形成することができる。The method of forming the diffraction grating 20 is not particularly limited. For example, when a plastic fiber is used as the optical fiber, the core exposed portion 16 is heated and softened. By pressing, a diffraction grating having a predetermined shape can be formed.
【0023】光ファイバ10としては、コア径が大きい
プラスチックファイバが好ましい。コア径が大きいプラ
スチックファイバは、グラスファイバに比べて、成形や
切断が容易であることから、クラッド14の一部分の除
去およびコア露出部16での回折格子20の形成を容易
に行うことができる。また、コア径の大きいプラスッチ
クファイバは、発光装置30の取付が容易である。As the optical fiber 10, a plastic fiber having a large core diameter is preferable. A plastic fiber having a large core diameter is easier to mold and cut than a glass fiber, so that a part of the clad 14 can be easily removed and the diffraction grating 20 can be easily formed at the exposed core portion 16. In addition, the plastic fiber having a large core diameter allows the light emitting device 30 to be easily mounted.
【0024】この光伝送装置100によれば、発光装置
30の面発光レーザ34から出射された光は、コア12
の表面部に形成された回折格子20を経由してコア内に
導入される。そして、光は、回折格子20によってコア
12とクラッド14との界面で全反射するような角度で
コア12内に導入されるため、光ファイバ10の導波方
向に効率よく送ることができる。また、発光装置30は
結合部40によってコア12およびクラッド14の切断
面に直接結合されているため、光結合のための別の光部
品を要せず、極めてシンプルで小型の構造となる。According to the optical transmission device 100, the light emitted from the surface emitting laser 34 of the light emitting device 30
Is introduced into the core via the diffraction grating 20 formed on the surface of the core. Then, the light is introduced into the core 12 at such an angle as to be totally reflected at the interface between the core 12 and the clad 14 by the diffraction grating 20, so that the light can be efficiently transmitted in the waveguide direction of the optical fiber 10. Further, since the light emitting device 30 is directly coupled to the cut surfaces of the core 12 and the clad 14 by the coupling section 40, another optical component for optical coupling is not required, and the structure is extremely simple and small.
【0025】また、この光伝送装置100によれば、発
光装置30から出射された光は、回折格子20を経由し
て光ファイバ10の側面からコア12内に導入される。
したがって、光ファイバ10は、発光装置30などが実
装される図示しない基板に対して平行に設置され、した
がって、光伝送装置100の薄型化が可能である。この
効果は、後述する全ての実施の形態において達成でき
る。Further, according to the optical transmission device 100, the light emitted from the light emitting device 30 is introduced into the core 12 from the side surface of the optical fiber 10 via the diffraction grating 20.
Therefore, the optical fiber 10 is installed in parallel with a substrate (not shown) on which the light emitting device 30 and the like are mounted, and therefore, the thickness of the optical transmission device 100 can be reduced. This effect can be achieved in all the embodiments described below.
【0026】さらに、回折格子20はコア露出部16に
おいて任意の大きさで作製することができる。そのた
め、この回折格子20と発光装置30との位置合わせ
は、高い精度が要求されないことから極めて容易であ
る。したがって、光モジュールに通常要求される極めて
高い精度の光軸合わせが必要なく、簡単に光伝送装置を
製造することができる。Further, the diffraction grating 20 can be manufactured at an arbitrary size in the exposed core portion 16. Therefore, the alignment between the diffraction grating 20 and the light emitting device 30 is extremely easy since high accuracy is not required. Accordingly, it is not necessary to perform extremely high-precision optical axis alignment normally required for an optical module, and an optical transmission device can be easily manufactured.
【0027】また、結合部40は、発光装置30を封止
する状態で形成されているため、発光装置30を保護す
る機能も有する。そして、結合部40は、少なくとも、
面発光レーザ34から出射された光が効率よく回折格子
20に送られることを考慮して、その屈折率などが設定
される。Further, since the coupling portion 40 is formed so as to seal the light emitting device 30, it also has a function of protecting the light emitting device 30. And the coupling part 40 is at least
The refractive index and the like are set in consideration of the fact that the light emitted from the surface emitting laser 34 is efficiently sent to the diffraction grating 20.
【0028】(第2の実施の形態)図3は、本発明の第
2の実施の形態に係る光伝送装置200を模式的に示す
部分断面図である。光伝送装置200は、第1の実施の
形態の光伝送装置100と回折格子20の形成位置が異
なり、それ以外の構成は同様である。光伝送装置100
と同一部材には同一の符号を付して、その詳細な説明を
省略する。(Second Embodiment) FIG. 3 is a partial sectional view schematically showing an optical transmission device 200 according to a second embodiment of the present invention. The optical transmission device 200 is different from the optical transmission device 100 of the first embodiment in the formation position of the diffraction grating 20, and the other configuration is the same. Optical transmission device 100
The same members as those described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【0029】光伝送装置200は、コア露出部16が発
光装置30と反対側に形成されている。すなわち、光フ
ァイバ10の下側に発光装置30が配置され、光ファイ
バ10の上側にコア露出部16が形成されている。この
例の回折格子20は、第1の実施の形態の回折格子と異
なり、光ファイバ10に入射した光を反射する必要があ
るため、反射型の回折格子によって構成される。In the optical transmission device 200, the core exposed portion 16 is formed on the side opposite to the light emitting device 30. That is, the light emitting device 30 is disposed below the optical fiber 10, and the core exposed portion 16 is formed above the optical fiber 10. Unlike the diffraction grating of the first embodiment, the diffraction grating 20 of this example needs to reflect light incident on the optical fiber 10, and is therefore configured by a reflection type diffraction grating.
【0030】本実施の形態の光伝送装置200において
も、第1の実施の形態の光伝送装置100と同様の作用
効果を達成することができる。In the optical transmission device 200 of the present embodiment, the same operation and effect as those of the optical transmission device 100 of the first embodiment can be achieved.
【0031】(第3の実施の形態)図4は、本発明の第
3の実施の形態に係る光伝送装置300を模式的に示す
部分断面図である。光伝送装置300は、第1の実施の
形態の光伝送装置100と回折格子20の形成位置が異
なり、それ以外の構成は同様である。光伝送装置100
と同一部材には同一の符号を付して、その詳細な説明を
省略する。(Third Embodiment) FIG. 4 is a partial sectional view schematically showing an optical transmission device 300 according to a third embodiment of the present invention. The optical transmission device 300 is different from the optical transmission device 100 of the first embodiment in the formation position of the diffraction grating 20, and the other configuration is the same. Optical transmission device 100
The same members as those described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【0032】また、光伝送装置300は、コア露出部1
6がコア12の表面ではなく内部で形成されている点
で、第2の実施の形態に係る光伝送装置200と異な
る。すなわち、この光伝送装置300においては、コア
露出部16は、コア12のほぼ中心部で形成され、かつ
その露出面は光導波方向に沿って平面をなす。そして、
回折格子20は、第2の実施の形態の光伝送装置200
と同様に、反射型の回折格子が用いられている。The optical transmission device 300 includes the core exposed portion 1
6 differs from the optical transmission device 200 according to the second embodiment in that the core 6 is formed inside the core 12 instead of the surface. That is, in the optical transmission device 300, the core exposed portion 16 is formed substantially at the center of the core 12, and the exposed surface thereof forms a plane along the optical waveguide direction. And
The diffraction grating 20 is different from the optical transmission device 200 according to the second embodiment.
Similarly, a reflection type diffraction grating is used.
【0033】本実施の形態の光伝送装置300において
も、第1の実施の形態の光伝送装置100と同様の作用
効果を達成することができる。さらに、光伝送装置30
0においては、第1および第2の実施の形態のコア12
の側面からクラッド14を除去する場合に比べて、コア
12およびクラッド14を同時に直線的に切断すること
によってコア露出部16を形成することができる点で、
成形が容易となる。In the optical transmission device 300 of the present embodiment, the same operation and effect as those of the optical transmission device 100 of the first embodiment can be achieved. Further, the optical transmission device 30
0, the core 12 of the first and second embodiments
The core exposed portion 16 can be formed by simultaneously cutting the core 12 and the clad 14 linearly as compared with the case where the clad 14 is removed from the side surface of
Molding becomes easy.
【0034】(第4の実施の形態)図5は、本発明の第
4の実施の形態に係る光伝送装置400を模式的に示す
部分断面図である。光伝送装置400は、光ファイバ1
0と、発光装置30と、光ファイバ10と発光装置30
とを結合する結合部40とを有する。(Fourth Embodiment) FIG. 5 is a partial sectional view schematically showing an optical transmission device 400 according to a fourth embodiment of the present invention. The optical transmission device 400 includes the optical fiber 1
0, the light emitting device 30, the optical fiber 10, and the light emitting device 30
And a coupling part 40 for coupling the two.
【0035】光ファイバ10は、コア12とクラッド1
4とを有する。そして、光ファイバ10の端部でクラッ
ド14の一部が除去されて、コア露出部16が形成され
ている。The optical fiber 10 comprises a core 12 and a clad 1
And 4. Then, a part of the clad 14 is removed at the end of the optical fiber 10 to form a core exposed portion 16.
【0036】発光装置30は、面発光レーザ34と、こ
の面発光レーザ34を駆動するための電子回路を有する
半導体基板(集積回路素子)32と、を有する。このよ
うな発光装置30は、特に限定されず、公知のハイブリ
ット素子を用いることができる。そして、発光装置30
の光出射面、つまり面発光レーザ34の上面に、回折格
子20が形成されている。発光装置30は、少なくとも
光の通路が透明な結合部40によって、コア露出部16
に固定されている。結合部40は、例えば透明樹脂から
形成され、射出成形あるいは透明樹脂液の塗布,硬化な
どによって形成することができる。The light emitting device 30 has a surface emitting laser 34 and a semiconductor substrate (integrated circuit element) 32 having an electronic circuit for driving the surface emitting laser 34. Such a light emitting device 30 is not particularly limited, and a known hybrid element can be used. Then, the light emitting device 30
The diffraction grating 20 is formed on the light emission surface of the surface emitting laser 34, that is, on the upper surface of the surface emitting laser 34. The light emitting device 30 can be configured such that at least the light passage is transparent, and the core exposing portion 16 is
It is fixed to. The coupling portion 40 is formed of, for example, a transparent resin, and can be formed by injection molding or application and curing of a transparent resin liquid.
【0037】回折格子20の回折角は、光ファイバ10
に入射した光がコア12とクラッド14との界面でほぼ
全反射する角度に設定されている。回折角をこのように
設定すれば、高い光の結合効率を得ることができる。こ
こで、回折角は、図5に示すように、面発光レーザ34
から出射される光の方向(面発光レーザ34の上面に対
し垂直方向)と回折光とがなす角度θをいう。光ファイ
バ10に入射された光を効率よくその導波方向に伝送す
るためには、回折格子20は第1の実施の形態と同様に
櫛歯型の形状であることが好ましい。The diffraction angle of the diffraction grating 20 is
Is set at an angle at which the light incident on the interface is substantially totally reflected at the interface between the core 12 and the clad 14. By setting the diffraction angle in this way, high light coupling efficiency can be obtained. Here, the diffraction angle is, as shown in FIG.
Is the angle θ between the direction of the light emitted from the substrate (the direction perpendicular to the upper surface of the surface emitting laser 34) and the diffracted light. In order to efficiently transmit the light incident on the optical fiber 10 in the waveguide direction, it is preferable that the diffraction grating 20 has a comb-like shape as in the first embodiment.
【0038】回折格子20の形成方法は特に限定され
ず、公知の方法を用いることができる。例えば、回折格
子20は、ポリイミドや酸化シリコンを用い、必要に応
じてフォトリソグラフィーやエッチングを行って形成で
きる。The method of forming the diffraction grating 20 is not particularly limited, and a known method can be used. For example, the diffraction grating 20 can be formed by using polyimide or silicon oxide and performing photolithography or etching as needed.
【0039】光ファイバ10は、第1の実施の形態と同
様にプラスッチクファイバを用いることが好ましい。こ
のようなプラスチックファイバは、グラスファイバに比
べて、成形や切断が容易であることから、クラッド14
の一部分を除去してコア露出部16を形成することが容
易である。また、このようなプラスッチクファイバは、
コア径が大きいため、発光装置30の取付が容易であ
る。As the optical fiber 10, it is preferable to use a plastic fiber as in the first embodiment. Such a plastic fiber is easier to mold and cut than a glass fiber.
It is easy to form a core exposed part 16 by removing a part of the core. Also, such plastic fiber is
Since the core diameter is large, mounting of the light emitting device 30 is easy.
【0040】この光伝送装置400によれば、発光装置
30の面発光レーザ34から出射された光は、面発光レ
ーザ34の表面に形成された回折格子20を経由して、
光ファイバ10のコア12内に導入される。そして、光
は、回折格子20によってコア12とクラッド14との
界面で全反射するような角度でコア12内に導入される
ため、光ファイバ10の導波方向に効率よく送られる。
また、発光装置30は結合部40によってコア12に直
接結合されているため、光結合のための別の光部品を要
せず、極めてシンプルで小型の構造となる。According to the optical transmission device 400, the light emitted from the surface emitting laser 34 of the light emitting device 30 passes through the diffraction grating 20 formed on the surface of the surface emitting laser 34,
It is introduced into the core 12 of the optical fiber 10. Then, the light is introduced into the core 12 by the diffraction grating 20 at an angle such that the light is totally reflected at the interface between the core 12 and the clad 14, so that the light is efficiently transmitted in the waveguide direction of the optical fiber 10.
Further, since the light emitting device 30 is directly coupled to the core 12 by the coupling section 40, another optical component for optical coupling is not required, and the structure is extremely simple and small.
【0041】そして、回折格子20は面発光レーザ34
の上面で形成され、一方、面発光レーザ34が対面する
コア露出部16は任意の大きさで作製することができ
る。そのため、回折格子20とコア露出部16との位置
合わせは、高い精度が要求されないことから極めて容易
である。したがって、光モジュールに通常要求される極
めて高い精度の光軸合わせが必要なく、簡単に光伝送装
置を製造することができる。The diffraction grating 20 has a surface emitting laser 34.
On the other hand, the core exposed portion 16 facing the surface emitting laser 34 can be formed in an arbitrary size. Therefore, alignment between the diffraction grating 20 and the core exposed portion 16 is extremely easy since high accuracy is not required. Accordingly, it is not necessary to perform extremely high-precision optical axis alignment normally required for an optical module, and an optical transmission device can be easily manufactured.
【0042】また、結合部40は、発光装置30の面発
光レーザ34を封止する状態で形成されているため、発
光装置30を保護する機能も有する。そして、結合部4
0の屈折率は、面発光レーザ34から出射され、回折格
子20で回折された光が光ファイバ10に高効率で導波
されるために、コア12の屈折率とほぼ等しいことが好
ましい。この例では、結合部40は面発光レーザ34の
周囲に形成されたが、もちろん、結合部40は発光装置
30の全体を封止するように形成されてもよい。Further, since the coupling portion 40 is formed in a state where the surface emitting laser 34 of the light emitting device 30 is sealed, it also has a function of protecting the light emitting device 30. And the joining part 4
The refractive index of 0 is preferably substantially equal to the refractive index of the core 12 so that light emitted from the surface emitting laser 34 and diffracted by the diffraction grating 20 is guided to the optical fiber 10 with high efficiency. In this example, the coupling portion 40 is formed around the surface emitting laser 34, but, of course, the coupling portion 40 may be formed so as to seal the entire light emitting device 30.
【0043】(第5の実施の形態)図6は、本発明の第
5の実施の形態に係る光伝送装置500を模式的に示す
部分断面図である。図7は、図6に示す光伝送装置50
0のB−B線に沿った断面図である。(Fifth Embodiment) FIG. 6 is a partial sectional view schematically showing an optical transmission device 500 according to a fifth embodiment of the present invention. FIG. 7 shows the optical transmission device 50 shown in FIG.
It is sectional drawing along the BB line of 0.
【0044】光伝送装置500は、プレーナ型光導波路
50と、発光装置30と、プレーナ型光導波路50と発
光装置30とを結合する結合部40とを有する。The optical transmission device 500 has a planar optical waveguide 50, a light emitting device 30, and a coupling section 40 for coupling the planar optical waveguide 50 and the light emitting device 30.
【0045】プレーナ型光導波路50は、コア52とク
ラッド54とを有する。そして、コア52の一部の表面
部は、回折格子20の形成領域となる。The planar optical waveguide 50 has a core 52 and a clad 54. Then, a part of the surface of the core 52 is a region where the diffraction grating 20 is formed.
【0046】発光装置30は、面発光レーザ34と、こ
の面発光レーザ34を駆動するための電子回路を有する
半導体基板(集積回路素子)32とを有する。このよう
な発光装置30は、特に限定されず、公知のハイブリッ
ト素子を用いることができる。この発光装置30は、少
なくとも光の通路が透明な結合部40によって、コア5
2の表面部に固定されている。結合部40は、例えば透
明樹脂から形成され、射出成形などによって形成するこ
とができる。The light emitting device 30 has a surface emitting laser 34 and a semiconductor substrate (integrated circuit element) 32 having an electronic circuit for driving the surface emitting laser 34. Such a light emitting device 30 is not particularly limited, and a known hybrid element can be used. The light-emitting device 30 is configured such that at least
2 is fixed to the surface portion. The coupling portion 40 is formed of, for example, a transparent resin, and can be formed by injection molding or the like.
【0047】回折格子20は、その回折角がプレーナ型
光導波路50に入射した光がコア52とクラッド54と
の界面でほぼ全反射する角度に設定されている。回折角
をこのように設定すれば、高い光の結合効率を得ること
ができる。ここで、回折角は、面発光レーザ34から出
射された光の方向と回折光とがなす角度をいう。プレー
ナ型光導波路50に入射された光を効率よくその導波方
向に伝送するためには、回折格子20は第1の実施の形
態と同様に櫛歯型の形状であることが好ましい。The diffraction angle of the diffraction grating 20 is set to an angle at which light incident on the planar optical waveguide 50 is almost totally reflected at the interface between the core 52 and the clad 54. By setting the diffraction angle in this way, high light coupling efficiency can be obtained. Here, the diffraction angle refers to the angle between the direction of the light emitted from the surface emitting laser 34 and the diffracted light. In order to efficiently transmit the light incident on the planar optical waveguide 50 in the waveguide direction, it is preferable that the diffraction grating 20 has a comb-like shape as in the first embodiment.
【0048】回折格子20の形成方法は特に限定されな
いが、例えば、プレーナ型光導波路50としてプラスチ
ック製のものを用いた場合には、コア52の表面部を加
熱して軟化させ、この状態でコア52の表面部に型を押
しつけることで所定形状の回折格子を形成することがで
きる。The method of forming the diffraction grating 20 is not particularly limited. For example, when a plastic optical waveguide 50 is used, the surface of the core 52 is heated and softened. By pressing the mold against the surface of the surface 52, a diffraction grating having a predetermined shape can be formed.
【0049】この光伝送装置500によれば、発光装置
30の面発光レーザ34から出射された光は、コア52
の表面部に形成された回折格子20を経由してコア内に
導入される。そして、光は、回折格子20によってコア
52とクラッド54との界面で全反射するような角度で
コア52内に導入されるため、プレーナ型光導波路50
の導波方向に効率よく送ることができる。また、発光装
置30は結合部40によってコア52に直接結合されて
いるため、光結合のための別の光部品を要せず、極めて
シンプルで小型の構造となる。According to the optical transmission device 500, the light emitted from the surface emitting laser 34 of the light emitting device 30
Is introduced into the core via the diffraction grating 20 formed on the surface of the core. Then, the light is introduced into the core 52 by the diffraction grating 20 at an angle such that the light is totally reflected at the interface between the core 52 and the clad 54, so that the planar optical waveguide 50
Can be efficiently transmitted in the waveguide direction. Further, since the light emitting device 30 is directly coupled to the core 52 by the coupling section 40, another optical component for optical coupling is not required, and the structure is extremely simple and small.
【0050】さらに、回折格子20はコア52の表面部
において任意の大きさで作製することができる。そのた
め、この回折格子20と発光装置30との位置合わせ
は、高い精度が要求されないことから極めて容易であ
る。したがって、光モジュールに通常要求される極めて
高い精度の光軸合わせが必要なく、簡単に光伝送装置を
製造することができる。Further, the diffraction grating 20 can be manufactured at an arbitrary size on the surface of the core 52. Therefore, the alignment between the diffraction grating 20 and the light emitting device 30 is extremely easy since high accuracy is not required. Accordingly, it is not necessary to perform extremely high-precision optical axis alignment normally required for an optical module, and an optical transmission device can be easily manufactured.
【0051】また、結合部40は、発光装置30を封止
する状態で形成されているため、発光装置30を保護す
る機能も有する。そして、結合部40は、少なくとも、
面発光レーザ34から出射された光が効率よく回折格子
20に送られることを考慮して、その屈折率などが設定
される。Further, since the coupling portion 40 is formed in a state where the light emitting device 30 is sealed, it also has a function of protecting the light emitting device 30. And the coupling part 40 is at least
The refractive index and the like are set in consideration of the fact that the light emitted from the surface emitting laser 34 is efficiently sent to the diffraction grating 20.
【0052】以上、本発明の好適な実施の形態について
述べたが、本発明はこれらに限定されず、発明の要旨の
範囲で種々の態様を取りうる。例えば、プレーナ型光導
波路についても、第2の実施の形態と同様な態様を取る
ことができる。Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and can take various forms within the scope of the invention. For example, a mode similar to the second embodiment can be applied to a planar optical waveguide.
【0053】また、上述した実施の形態では、発光装置
を結合部によって光導波路と一体化した例について述べ
た。しかし、結合部の代わりに他の結合手段、たとえば
コネクタハウジングによって発光装置と光導波路とを連
結することもできる。In the above-described embodiment, an example has been described in which the light emitting device is integrated with the optical waveguide by the coupling portion. However, it is also possible to connect the light emitting device and the optical waveguide by other connecting means, for example, a connector housing, instead of the connecting portion.
【0054】[0054]
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る光伝送装置を
模式的に示す部分断面図である。FIG. 1 is a partial cross-sectional view schematically illustrating an optical transmission device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】図1に示す光ファイバの断面をA−A線にそっ
て模式的に示す図である。FIG. 2 is a diagram schematically showing a cross section of the optical fiber shown in FIG. 1 along line AA.
【図3】本発明の第2の実施の形態に係る光伝送装置を
模式的に示す部分断面図である。FIG. 3 is a partial cross-sectional view schematically illustrating an optical transmission device according to a second embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第3の実施の形態に係る光伝送装置を
模式的に示す部分断面図である。FIG. 4 is a partial cross-sectional view schematically showing an optical transmission device according to a third embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第4の実施の形態に係る光伝送装置を
模式的に示す部分断面図である。FIG. 5 is a partial sectional view schematically showing an optical transmission device according to a fourth embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第5の実施の形態に係る光伝送装置を
模式的に示す部分断面図である。FIG. 6 is a partial sectional view schematically showing an optical transmission device according to a fifth embodiment of the present invention.
【図7】図6に示す光伝送装置の断面をB−B線にそっ
て模式的に示す図である。7 is a diagram schematically showing a cross section of the optical transmission device shown in FIG. 6 along the line BB.
【符号の説明】 10 光ファイバ 12 コア 14 クラッド 16 コア露出部 20 回折格子 30 発光装置 32 集積回路素子 34 面発光レーザ 40 結合部 50 プレーナ型光導波路 52 コア 54 クラッド 100,200,300,400,500 光伝送装置DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Optical fiber 12 Core 14 Cladding 16 Core exposed part 20 Diffraction grating 30 Light emitting device 32 Integrated circuit element 34 Surface emitting laser 40 Coupling part 50 Planar type optical waveguide 52 Core 54 Cladding 100, 200, 300, 400, 500 Optical transmission device
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北村 昇二郎 長野県諏訪市大和3丁目3番5号 セイコ ーエプソン株式会社内 (72)発明者 井出 次男 長野県諏訪市大和3丁目3番5号 セイコ ーエプソン株式会社内 Fターム(参考) 2H037 BA02 CA06 CA36 CA37 DA03 DA04 DA06 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Shojiro Kitamura 3-3-5 Yamato, Suwa City, Nagano Prefecture Inside Seiko Epson Corporation (72) Inventor Tsugio Ide 3-3-5, Yamato Suwa City, Nagano Prefecture Seiko Epson F term (reference) 2H037 BA02 CA06 CA36 CA37 DA03 DA04 DA06
Claims (13)
含み、 前記発光装置は、前記光導波路のコアの側面に向けて光
を出射するように配置され、 前記回折格子は、前記光導波路あるいは前記発光装置に
一体的に形成され、かつ前記発光装置から出射された光
は、前記回折格子を経由して前記コアに入射し、導波方
向に進行する、光伝送装置。1. An optical waveguide, comprising: a light emitting device; and a diffraction grating, wherein the light emitting device is arranged to emit light toward a side surface of a core of the optical waveguide; An optical transmission device wherein light formed integrally with a wave path or the light emitting device and emitted from the light emitting device enters the core via the diffraction grating and travels in a waveguide direction.
コアとクラッドの界面でほぼ全反射する角度に設定され
た、光伝送装置。2. The optical transmission device according to claim 1, wherein a diffraction angle of the diffraction grating is set to an angle at which light incident on the optical waveguide is substantially totally reflected at an interface between a core and a clad.
生じる、光伝送装置。3. The optical transmission device according to claim 1, wherein the diffraction grating has a comb shape and generates diffracted light in only one direction.
伝送装置。4. The optical transmission device according to claim 1, wherein the diffraction grating is formed in a core of the optical waveguide.
れてコア露出部が形成され、該コア露出部に前記回折格
子が形成された、光伝送装置。5. The optical transmission device according to claim 4, wherein a clad portion outside a region where the diffraction grating is formed is removed to form a core exposed portion, and the diffraction grating is formed in the core exposed portion.
れ、該コア露出部に前記回折格子が形成された、光伝送
装置。6. The optical transmission device according to claim 5, wherein the exposed core portion is formed on a side facing the light emitting device, and the diffraction grating is formed on the exposed core portion.
光装置が配置された側と反対側に形成され、該コア露出
部に前記回折格子が形成された、光伝送装置。7. The diffraction grating according to claim 5, wherein the diffraction grating is a reflection type, and the core exposed portion is formed on a side opposite to a side where the light emitting device is arranged, and the diffraction grating is formed on the core exposed portion. Optical transmission equipment.
アの一部およびその外側のクラッド部分が除去されて形
成され、該コア露出部に前記回折格子が形成された、光
伝送装置。8. The diffraction grating according to claim 4, wherein the diffraction grating is of a reflection type, and the core exposed portion is formed by removing a part of a core and a clad portion outside the core. An optical transmission device in which is formed.
た、光伝送装置。9. The optical transmission device according to claim 1, wherein the diffraction grating is formed on a light emitting surface of the light emitting device.
光伝送装置。10. The light-emitting device according to claim 1, wherein the light-emitting device is integrally coupled to the optical waveguide.
Optical transmission device.
ための集積回路素子とが搭載された、光伝送装置。11. The optical transmission device according to claim 1, wherein the light emitting device includes a light emitting element and an integrated circuit element for driving the light emitting element.
送装置。12. The optical transmission device according to claim 1, wherein the light emitting device is a surface emitting laser.
を出射する複数の面発光レーザを有する、光伝送装置。13. The optical transmission device according to claim 12, wherein the light emitting device includes, as the light emitting element, a plurality of surface emitting lasers that emit light of different wavelengths.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10233585A JP2000056168A (en) | 1998-08-05 | 1998-08-05 | Optical transmitter |
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JP10233585A JP2000056168A (en) | 1998-08-05 | 1998-08-05 | Optical transmitter |
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ID=16957387
Family Applications (1)
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1998
- 1998-08-05 JP JP10233585A patent/JP2000056168A/en not_active Withdrawn
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