特開 2023-6113 光コネクタおよび光コネクタ付きモジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023006113

(43)【公開日】2023-01-18

(54)【発明の名称】光コネクタおよび光コネクタ付きモジュール

(51)【国際特許分類】

   G02B 6/36 20060101AFI20230111BHJP

   G02B 6/12 20060101ALI20230111BHJP

   G02B 6/13 20060101ALI20230111BHJP

   G02B 6/122 20060101ALI20230111BHJP

   G02B 6/42 20060101ALI20230111BHJP

   G02B 6/30 20060101ALN20230111BHJP

【ＦＩ】

G02B6/36 301

G02B6/12 301

G02B6/13

G02B6/122 311

G02B6/42

G02B6/30

【審査請求】未請求

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021108530

(22)【出願日】2021-06-30

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）２０２０年度、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構「ポスト５Ｇ情報通信システム基盤強化研究開発事業／ポスト５Ｇ情報通信システムの開発／高温動作可能なシリコンフォトニクス光モジュール技術の開発」委託研究、産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願

(71)【出願人】

【識別番号】517177464

【氏名又は名称】アイオーコア株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100118902

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 修

(74)【代理人】

【識別番号】100106208

【弁理士】

【氏名又は名称】宮前 徹

(74)【代理人】

【識別番号】100196508

【弁理士】

【氏名又は名称】松尾 淳一

(74)【代理人】

【識別番号】100138759

【弁理士】

【氏名又は名称】大房 直樹

(72)【発明者】

【氏名】栗原 充

【テーマコード（参考）】

2H036

2H137

2H147

【Ｆターム（参考）】

2H036QA49

2H036QA59

2H137AB12

2H137AC04

2H137BA36

2H137BA37

2H137BA52

2H137BA53

2H137BA55

2H137BB02

2H137BB12

2H137BB25

2H137BC51

2H137BC52

2H137BC73

2H137CA19B

2H137CA19F

2H137CA56

2H137CD33

2H147AB04

2H147AB05

2H147BB02

2H147BB03

2H147BG04

2H147CB08

2H147CC05

2H147CC07

2H147CD13

2H147CD18

2H147DA09

2H147EA10C

2H147EA13A

2H147EA13B

2H147EA13C

2H147EA14C

2H147EA16A

2H147EA16B

2H147EA16C

2H147EA25A

2H147FD02

2H147GA10

(57)【要約】      （修正有）

【課題】小型・薄型で光結合効率が高い光コネクタを光電気混載デバイスに搭載可能とする。
【解決手段】光コネクタは、空洞を有した嵌合部材１００と、前記嵌合部材の前記空洞に挿入された光導波路チップ２００と、を備え、前記光導波路チップは、ベースプレートと、前記ベースプレート上に形成された１または複数のテーパー形状の光導波路と、を備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

空洞を有した嵌合部材と、
前記嵌合部材の前記空洞に挿入された光導波路チップと、
を備えた光コネクタであって、
前記光導波路チップは、
ベースプレートと、
前記ベースプレート上に形成された１または複数のテーパー形状の光導波路と、
を備える、光コネクタ。

【請求項2】

前記光導波路チップは、前記テーパー形状の光導波路のアレイを備える、請求項１に記載の光コネクタ。

【請求項3】

前記テーパー形状の光導波路のアレイは、
前記ベースプレートの一方端から他方端に向かって導波路の断面積が増大する第１群のテーパー光導波路と、
前記ベースプレートの前記一方端から前記他方端に向かって導波路の断面積が減少する第２群のテーパー光導波路と、
を含む、請求項２に記載の光コネクタ。

【請求項4】

前記１または複数のテーパー形状の光導波路は、前記ベースプレートの厚さ方向における導波路の高さが前記光導波路の長手方向に沿って変化するように構成されている、請求項１から３のいずれか１項に記載の光コネクタ。

【請求項5】

前記１または複数のテーパー形状の光導波路は、前記ベースプレートの厚さ方向と垂直な方向における導波路の幅が前記光導波路の長手方向に沿って変化するように構成されている、請求項１から４のいずれか１項に記載の光コネクタ。

【請求項6】

前記１または複数のテーパー形状の光導波路は、前記嵌合部材と反対側の端部に光路を折り曲げるための反射構造を備える、請求項１から５のいずれか１項に記載の光コネクタ。

【請求項7】

前記反射構造は、前記光導波路の傾斜した端面である、請求項６に記載の光コネクタ。

【請求項8】

前記光導波路の前記傾斜した端面は、球面または非球面の集光ミラーである、請求項７に記載の光コネクタ。

【請求項9】

前記１または複数のテーパー形状の光導波路は、前記ベースプレート上に形成された溝を用いて構成される、請求項１から８のいずれか１項に記載の光コネクタ。

【請求項10】

前記１または複数のテーパー形状の光導波路は、前記溝に埋め込まれた樹脂から構成される、請求項９に記載の光コネクタ。

【請求項11】

前記ベースプレート上の前記溝に反射コーティングが形成されている、請求項９または１０に記載の光コネクタ。

【請求項12】

前記光導波路チップは、前記嵌合部材に挿入される部分に第１溝部を備え、
前記嵌合部材は、前記空洞に前記第１溝部と対応して第２溝部を備え、
前記光導波路チップが前記嵌合部材に挿入された状態において、前記第１溝部と前記第２溝部が、前記光コネクタを他の光コネクタと接続する際の位置合わせ用の穴を形成する、
請求項１から１１のいずれか１項に記載の光コネクタ。

【請求項13】

光送受信機能を備えた光電気混載デバイスと、
前記光電気混載デバイス上に搭載された、請求項１から１２のいずれか１項に記載の光コネクタと、
を備える光コネクタ付きモジュール。

【請求項14】

前記光コネクタは、前記光導波路チップ上に、前記光コネクタと前記光電気混載デバイスを位置合わせするためのアライメントマーカーを有する、請求項１３に記載の光コネクタ付きモジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光コネクタおよび光コネクタ付きモジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

光送受信機能を備えた光電気混載デバイスにおいて、従来、光信号を入出力するための光ファイバがデバイスに直接接続された構成がとられていた（例えば特許文献１の図８ｃを参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０１４／１５６９６２号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

光電気混載デバイスの小型化を図るために、小型・薄型で光結合効率が高い光コネクタをデバイスに搭載可能とすることが求められる。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上述した課題を解決するために、本発明の一態様は、空洞を有した嵌合部材と、前記嵌合部材の前記空洞に挿入された光導波路チップと、を備えた光コネクタであって、前記光導波路チップは、ベースプレートと、前記ベースプレート上に形成された１または複数のテーパー形状の光導波路と、を備える、光コネクタである。

【0006】

また、本発明の他の一態様は、上記一態様において、前記光導波路チップは、前記テーパー形状の光導波路のアレイを備える。

【0007】

また、本発明の他の一態様は、上記一態様において、前記テーパー形状の光導波路のアレイは、前記ベースプレートの一方端から他方端に向かって導波路の断面積が増大する第１群のテーパー光導波路と、前記ベースプレートの前記一方端から前記他方端に向かって導波路の断面積が減少する第２群のテーパー光導波路と、を含む。

【0008】

また、本発明の他の一態様は、上記一態様において、前記１または複数のテーパー形状の光導波路は、前記ベースプレートの厚さ方向における導波路の高さが前記光導波路の長手方向に沿って変化するように構成されている。

【0009】

また、本発明の他の一態様は、上記一態様において、前記１または複数のテーパー形状の光導波路は、前記ベースプレートの厚さ方向と垂直な方向における導波路の幅が前記光導波路の長手方向に沿って変化するように構成されている。

【0010】

また、本発明の他の一態様は、上記一態様において、前記１または複数のテーパー形状の光導波路は、前記嵌合部材と反対側の端部に光路を折り曲げるための反射構造を備える。

【0011】

また、本発明の他の一態様は、上記一態様において、前記反射構造は、前記光導波路の傾斜した端面である。

【0012】

また、本発明の他の一態様は、上記一態様において、前記光導波路の前記傾斜した端面は、球面または非球面の集光ミラーである。

【0013】

また、本発明の他の一態様は、上記一態様において、前記１または複数のテーパー形状の光導波路は、前記ベースプレート上に形成された溝を用いて構成される。また、本発明の他の一態様は、上記一態様において、前記１または複数のテーパー形状の光導波路は、前記溝に埋め込まれた樹脂から構成される。

【0014】

また、本発明の他の一態様は、上記一態様において、前記ベースプレート上の前記溝に反射コーティングが形成されている。

【0015】

また、本発明の他の一態様は、上記一態様において、前記光導波路チップは、前記嵌合部材に挿入される部分に第１溝部を備え、前記嵌合部材は、前記空洞に前記第１溝部と対応して第２溝部を備え、前記光導波路チップが前記嵌合部材に挿入された状態において、前記第１溝部と前記第２溝部が、前記光コネクタを他の光コネクタと接続する際の位置合わせ用の穴を形成する。

【0016】

また、本発明の他の一態様は、光送受信機能を備えた光電気混載デバイスと、前記光電気混載デバイス上に搭載された上記一態様の光コネクタと、を備える光コネクタ付きモジュールである。また、本発明の他の一態様は、上記一態様において、前記光コネクタは、前記光導波路チップ上に、前記光コネクタと前記光電気混載デバイスを位置合わせするためのアライメントマーカーを有する。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、光電気混載デバイスの小型化を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の一実施形態に係る光コネクタの構成を示す斜視図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る光コネクタが適用される光モジュールの分解斜視図である。

【図3】光電気混載デバイスの一構成例を示す断面図である。

【図4】光電気混載デバイスの一構成例を示す断面図である。

【図5】本実施形態に係る光コネクタを構成する光導波路チップの詳細構成を示す図である。

【図6】光導波路チップに設けられた光導波路と光電気混載デバイスに設けられた第２光導波路の配置を示す斜視図である。

【図7】光導波路の端部近傍の構成を示す断面図である。

【図8A】本実施形態に係る光コネクタを構成する光導波路チップの作製工程を示す図である。

【図8B】本実施形態に係る光コネクタを構成する光導波路チップの作製工程を示す図である。

【図8C】本実施形態に係る光コネクタを構成する光導波路チップの作製工程を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳しく説明する。

【0020】

図１は、本発明の一実施形態に係る光コネクタの構成を示す斜視図である。光コネクタ１０は、嵌合部材１００および光導波路チップ２００を備える。嵌合部材１００は、第１面１０１と第１面１０１に対向する面である第２面１０２との間を貫通する空洞１０３を有し、この空洞１０３に光導波路チップ２００の一部分が挿入されている。嵌合部材１００の第１面１０１は、光コネクタ１０が他の光コネクタ（図２参照）と接続される際に当該他の光コネクタと接することになる面である。嵌合部材１００の空洞１０３に挿入されている側の光導波路チップ２００の端面２０１は、嵌合部材１００の第１面１０１と揃っている。すなわち、光導波路チップ２００は、その端面２０１と嵌合部材１００の第１面１０１が同一面をなすようにして、嵌合部材１００の空洞１０３に挿入されている。別の例として、光導波路チップ２００の端面２０１は、嵌合部材１００の第１面１０１と同一面をなしていなくてもよく、光コネクタ１０が他の光コネクタと接続された時に、端面２０１が当該他の光コネクタの光導波路と接していればよい。光導波路チップ２００の形状は平板であり、空洞１０３は光導波路チップ２００を収容できるように幅広の形状を有している。

【0021】

光導波路チップ２００は、その上面２０２に光導波路２０３を備える。光導波路２０３は、ベースプレート２１０上に形成されている。光導波路２０３の本数は任意であってよい。図１の光コネクタ１０において、光導波路２０３は、複数の光導波路が近接して並列に配置された光導波路のアレイとして構成されている。別の例では、光導波路２０３は、１本の光導波路であってもよい。光導波路２０３は、光導波路チップ２００の端面２０１（すなわち嵌合部材１００の第１面１０１と同一面をなす面）から反対側の端面２０４へ向かって延びている。光導波路２０３の一方の端部（端面）２０５は、光導波路チップ２００の端面２０１上に位置付けられており、光はこの端部２０５を通して、すなわち光導波路チップ２００の端面２０１を介して、光コネクタ１０と他の光コネクタとの間で伝達される。光導波路２０３の他方の端部２０６は、嵌合部材１００の外であって光導波路チップ２００の端面２０４の近傍に位置している。光導波路２０３の端部２０６には、反射ミラー（後述）が設けられている。反射ミラーは、光導波路２０３の端部２０６からの出射光、および光導波路２０３の端部２０６への入射光（出射光と入射光をまとめて符号２０７で示す）が、光導波路チップ２００の上面２０２に対して垂直または垂直に近い角度になるように、光を反射する。

【0022】

光導波路チップ２００の上面２０２であって嵌合部材１００に挿入された部分には、端面２０１に通じる半円筒状の溝２０８が形成されている。また嵌合部材１００の空洞１０３の天井部分にも、光導波路チップ２００の溝２０８と相対する位置に、同様に第１面１０１に通じる半円筒状の溝１０４が形成されている。溝２０８と溝１０４は組み合わされて、嵌合部材１００の第１面１０１に開口した円筒状の穴１０５を形成する。

【0023】

図２は、本発明の一実施形態に係る光コネクタが適用される光モジュールの分解斜視図である。光モジュール２０は、光電気混載デバイス３００上に、図１を参照して説明した光コネクタ１０を実装して構成される。光電気混載デバイス３００は、その詳細構成は図３および４を参照して後述するが、光送信部３００Ａ、光受信部３００Ｂ、およびドライバＩＣ３０８を少なくとも備えている。光送信部３００Ａおよび光受信部３００Ｂは、デバイス３００の上面３０１に光信号の入出射部３０６ａ（光導波路の端面）を有するように構成される。光送信部３００Ａは、光信号を出射部３０６ａからデバイス３００の上面３０１に対して垂直または垂直に近い角度で出射する。光受信部３００Ｂには、デバイス３００の上面３０１に対して垂直または垂直に近い角度の光信号が、入射部３０６ａから入射される。

【0024】

図２に示されるように、光コネクタ１０は、光導波路チップ２００のインターフェイス面２０２（図１における上面２０２）を光電気混載デバイス３００側に向けて、光電気混載デバイス３００の上面３０１に搭載される。デバイス３００の上面３０１において、光コネクタ１０における光導波路２０３の端部２０６（図１参照）は、光送信部３００Ａおよび光受信部３００Ｂの入出射部３０６ａと位置合わせされる。これにより、光送信部３００Ａの出射部３０６ａから出射される光信号は、光導波路２０３の端部２０６に設けられた反射ミラー２１１（図６参照）を介して光コネクタ１０の光導波路２０３に光学的に結合され、また光コネクタ１０の光導波路２０３から端部２０６の反射ミラー２１１を介して出力される光信号は、光受信部３００Ｂの入射部３０６ａに光学的に結合される。なお、光コネクタ１０と入出射部３０６ａとの位置合わせは、例えば、光導波路チップ２００上のアライメントマーカー２０９（図１参照）を用いたパッシブアライメントにより行うことができる。

【0025】

光コネクタ１０は、さらに、嵌合ピン４５０を用いて他の光コネクタ４００と機械的に接続される。他の光コネクタ４００は光ファイバ４０２を備えている。嵌合ピン４５０は、光コネクタ１０側の嵌合部材１００の第１面１０１に設けられた穴１０５（図１参照）と、他の光コネクタ４００側に同様に設けられた穴に挿入され、これにより、光コネクタ１０と他の光コネクタ４００の位置合わせが行われる。このように光コネクタ１０と他の光コネクタ４００が接続されることで、光モジュール２０の光送信部３００Ａおよび光受信部３００Ｂは、光ファイバ４０２を通じて光信号を送受信することができる。

【0026】

図３は、図２の光モジュール２０における光電気混載デバイス３００の一構成例を示す断面図である。図３は、光送信部３００Ａを含む断面を示している。光電気混載デバイス３００は、基板３０２、半導体レーザ３０３、光変調器３０４、第１光導波路３０５、第２光導波路３０６、グレーティングカプラ３０７、ドライバＩＣ３０８、および電気配線３０９を備える。電気配線３０９は、光電気混載デバイス３００の上面３０１と基板３０２の表面とを導通するためのビア３０９ａと、基板３０２の表面上に形成された電気配線３０９ｂとを含む。図３は光電気混載デバイス３００をその断面方向から見た図であるため１組の半導体レーザ３０３、光変調器３０４、第１光導波路３０５、第２光導波路３０６、グレーティングカプラ３０７、および電気配線３０９しか描かれていないが、複数組の半導体レーザ３０３、光変調器３０４、第１光導波路３０５、第２光導波路３０６、グレーティングカプラ３０７、および電気配線３０９が、図３における断面と垂直な方向に配列されていてもよい。また、光電気混載デバイス３００は、複数のドライバＩＣ３０８を備えていてもよい。

【0027】

基板３０２は、Ｓｉ（シリコン）基板またはＳＯＩ（Silicon on Insulator）基板であり、その表面に光変調器３０４、第１光導波路３０５、グレーティングカプラ３０７、および電気配線３０９ｂが形成されている。光変調器３０４は、第１光導波路３０５を介してグレーティングカプラ３０７と光学的に接続される。光変調器３０４、第１光導波路３０５（例えばＳｉ導波路）、およびグレーティングカプラ３０７は、シリコンフォトニクス技術を用いて基板３０２の表面に形成することができる。

【0028】

基板３０２の表面には更に、半導体レーザ３０３およびドライバＩＣ３０８が実装される。半導体レーザ３０３は、その出射光が第１光導波路３０５へ入射するように第１光導波路３０５の一方の端部に近接して配置される。ドライバＩＣ３０８は、ドライバＩＣ３０８側の電気端子（不図示）と基板３０２側の電気配線３０９ｂとを電気的に接続する接続電極３１５（例えばボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）等）を用いて、基板３０２上に実装される。ドライバＩＣ３０８は、電気配線３０９ｂを介して半導体レーザ３０３、光変調器３０４、およびビア３０９ａに接続されており、ビア３０９ａから入力された電気信号に基づいて半導体レーザ３０３および光変調器３０４を駆動するように構成される。

【0029】

また、基板３０２上には、第２光導波路３０６が、基板３０２に対して垂直または斜めに立設して形成されている。第２光導波路３０６の基板３０２に対する傾斜角は、例えば０～１０°の範囲である。第２光導波路３０６の基板３０２側の端部は、グレーティングカプラ３０７の直上に位置し、第２光導波路３０６の基板３０２と反対側の端部３０６ａは、光電気混載デバイス３００の上面３０１に位置している。

【0030】

なお、基板３０２に立設したこのような第２光導波路３０６は、例えば、基板３０２上に所定厚で塗布したＵＶ硬化性樹脂に基板３０２の上方向から細いＵＶ光ビームを照射して、ＵＶ硬化性樹脂を、ＵＶ光ビームが通った部分だけ柱状に硬化させることによって、作製することができる。第２光導波路３０６が基板３０２に対して斜めに立設して形成される態様においては、ＵＶ光ビームが基板３０２表面で斜め方向に反射することによりＵＶ硬化性樹脂の意図しない部分までもが硬化してしまうことを避けるために、好適には、基板３０２の表面に、ＵＶ光ビームを吸収しその反射を抑えるためのＵＶ吸収膜（不図示）があらかじめ形成される。

【0031】

上記のように構成された光電気混載デバイス３００（光送信部３００Ａ）において、ドライバＩＣ３０８を動作させるための電気信号が、ビア３０９ａから光電気混載デバイス３００に入力される。ドライバＩＣ３０８は、この電気信号に基づいて半導体レーザ３０３および光変調器３０４を駆動する。半導体レーザ３０３から出射された光は、光変調器３０４によって変調された後、グレーティングカプラ３０７によって回折されその光路を基板３０２にほぼ垂直な方向に変換されて、第２光導波路３０６を通って光電気混載デバイス３００の上面３０１における端部３０６ａから出力される。この端部３０６ａからの出力光は、前述したように、光電気混載デバイス３００上に搭載された光コネクタ１０の光導波路チップ２００に入力される。

【0032】

図４は、図２の光モジュール２０における光電気混載デバイス３００の一構成例を示す別の断面図である。図４は、光受信部３００Ｂを含む断面を示している。図３および図４は、同一の光電気混載デバイス３００の異なる断面を示している。図４において、前述の図３における構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付す。図４に示されるように、光電気混載デバイス３００は、基板３０２上の第２光導波路３０６下部に受光素子（フォトダイオード）３１０を備える。

【0033】

受光素子３１０は、例えば、シリコンフォトニクス技術を用いて基板３０２の表面に直接形成することもできるし、あるいは別途作製したチップ型の受光素子３１０を基板３０２上に実装してもよい。受光素子３１０は、電気配線３０９ｂを介してドライバＩＣ３０８に接続される。ドライバＩＣ３０８は、受光素子３１０から出力される光電変換された電流信号をＩＶ（電流電圧）変換するためのトランスインピーダンスアンプ（ＴＩＡ）であってもよい。

【0034】

図４の構成の光電気混載デバイス３００（光受信部３００Ｂ）において、光電気混載デバイス３００上に搭載された光コネクタ１０からの光信号が、第２光導波路３０６にその端部３０６ａを介して入力され、受光素子３１０へ入射される。受光素子３１０は、光信号を光電変換して電流信号を発生する。電流信号は電気配線３０９ｂを介してドライバＩＣ３０８へ送られ、ドライバＩＣ３０８は、この電流信号をＩＶ変換して電圧信号を生成し出力する。ドライバＩＣ３０８からの電気信号は、ビア３０９ａからデバイス３００の外部へ出力される。

【0035】

図５は、本実施形態に係る光コネクタ１０を構成する光導波路チップ２００の詳細構成を示す図である。また図６は、光導波路チップ２００に設けられた光導波路２０３と光電気混載デバイス３００に設けられた第２光導波路３０６の配置を示す斜視図である（但し理解を容易にするため光導波路２０３と第２光導波路３０６以外の要素は省略している）。光導波路チップ２００上に形成された光導波路２０３は、第１群の光導波路２０３Ａおよび第２群の光導波路２０３Ｂからなる。第１群の光導波路２０３Ａは、光コネクタ１０が光電気混載デバイス３００に実装された際に光送信部３００Ａと接続される光導波路であり、第２群の光導波路２０３Ｂは、光受信部３００Ｂと接続される光導波路である。第１群の光導波路２０３Ａおよび第２群の光導波路２０３Ｂは、導波路の長手方向に沿って導波路の断面積が変化するテーパー形状に構成される。

【0036】

より具体的には、第１群の光導波路２０３Ａは、光導波路チップ２００の端面２０１側から端面２０４側に向かって導波路の断面積が大きくなるようなテーパー形状に構成される。好ましくは、第１群の光導波路２０３Ａの端部２０６における断面積は、第１群の光導波路２０３Ａに接続される光送信部３００Ａの出射部（第２光導波路３０６の端部）３０６ａの断面積よりも大きい断面積とされる。これにより、光送信部３００Ａの出射部３０６ａから出射される光を第１群の光導波路２０３Ａの端部２０６に高い結合効率で入射させることができ、光送信部３００Ａと光コネクタ１０との間の光損失を低減することができる。

【0037】

一方、第２群の光導波路２０３Ｂは、光導波路チップ２００の端面２０１側から端面２０４側に向かって導波路の断面積が小さくなるようなテーパー形状に構成される。好ましくは、第２群の光導波路２０３Ｂの端部２０６における断面積は、第２群の光導波路２０３Ｂに接続される光受信部３００Ｂの入射部（第２光導波路３０６の端部）３０６ａの断面積よりも小さい断面積とされる。これにより、第２群の光導波路２０３Ｂの端部２０６から出射される光を光受信部３００Ｂの入射部３０６ａに高い結合効率で入射させることができ、光コネクタ１０と光受信部３００Ｂとの間の光損失を低減することができる。

【0038】

なお、図５に示されるように、光導波路２０３の断面積の変化は、光導波路２０３の幅Ｗ（すなわち、光導波路チップ２００の上面２０２に平行かつ導波路の長手方向に垂直な方向における寸法）を変化させることによって、および／または光導波路２０３の高さＨ（すなわち、光導波路チップ２００の厚さ方向の寸法）を変化させることによって実現することが可能である。

【0039】

図７は、光導波路２０３の端部２０６近傍の構成を示す断面図である。前述したように、光導波路２０３の端部２０６には、光コネクタ１０の光導波路２０３と光電気混載デバイス３００の第２光導波路３０６との間で光を折り曲げるための反射ミラー２１１（図６参照）が設けられている。反射ミラー２１１は、光導波路２０３の端部２０６をその光軸に対して斜めに形成することによって作製された全反射ミラーとすることができる。図７に示されるように、全反射ミラー２１１の反射面は、平面２１１ａまたは球面もしくは非球面２１１ｂのいずれかであってよい。全反射ミラー２１１の反射面が球面または非球面２１１ｂの場合、このミラー２１１は集光ミラーとして機能し、光コネクタ１０の光導波路２０３と光電気混載デバイス３００の第２光導波路３０６との間で光が集光されて高効率に結合されるので、好適である。

【0040】

図８Ａ～８Ｃは、本実施形態に係る光コネクタ１０を構成する光導波路チップ２００の作製工程を示す図である。この図は図５に示す矢印Ｃ方向から光導波路チップ２００を見た様子を表す。まずベースプレート２１０上に樹脂２１２を均一な厚さに成形する（図８Ａ）。次に、作製すべき光導波路２０３および半円筒状の溝２０８に対応する形状を有したモールド２１３を樹脂２１２に型押しし、樹脂２１２に光導波路２０３および溝２０８の形を転写する（図８Ｂ）。次に、光導波路２０３となる部分に型押しで作られた溝に、所定の屈折率を有する透明樹脂２１４を流し込み、硬化させる（図８Ｃ）。モールド２１３の形状を、長手方向に幅および高さが変化する光導波路の形状とすることで、図５および図６に示されるようなテーパー形状の光導波路２０３が完成する。モールド２１３を用いることで、導波路の高さが長手方向に変化する光導波路２０３を簡単なプロセスで作製することができる。また、モールド２１３を用いることで、光導波路２０３の端部２０６の反射ミラー２１１と、位置合わせ用の穴１０５の一部分をなす溝２０８も、光導波路２０３と同時に一括で形成することができる。

【0041】

なお、ベースプレート２１０は、樹脂、ガラス、金属など、任意の材質のものであってよい。ベースプレート２１０が透明な樹脂またはガラス製の場合、型押しされる樹脂２１２も透明なものであってよい。この場合、型押しされた溝に埋め込まれる透明樹脂２１４の屈折率は、樹脂２１２の屈折率よりも大きい屈折率に選択される。これにより、溝内の透明樹脂２１４をコアとし、樹脂２１２をクラッドとする光導波路が形成される。透明樹脂２１４が埋め込まれる溝の表面には、あらかじめ、反射コーティング膜（例えば金属膜）を形成してもよい。この場合、樹脂２１２およびベースプレート２１０は不透明なものであってよい。また、ベースプレート２１０が金属（例えばアルミ）製の場合、上述のように樹脂２１２の型押しではなく（樹脂２１２を用いることなく）、ベースプレート２１０自体を精密プレス加工することによって溝を形成し、そこに透明樹脂２１４を流し込むことによって光導波路を形成してもよい。光導波路２０３となる部分の溝の表面に反射コーティング膜を形成した場合、またはベースプレート２１０が金属製の場合には、溝を透明樹脂２１４で埋めずに空気層のままとしておき、空気層で光導波路２０３を構成してもよい。

【0042】

上記のようにモールド２１３を樹脂２１２に型押しする方法以外の方法で光導波路チップ２００を作製することもできる。例えば、透明なベースプレート２１０と上記のモールド２１３を間隔をあけて配置し、その間隔に紫外線硬化樹脂を注入し、透明なベースプレート２１０側から紫外線を照射して樹脂を硬化させることで、前述した図８Ｂと同様の形状の溝（溝２０８および光導波路２０３部分の溝）を形成することもできる。

【0043】

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されず、その要旨を逸脱しない範囲内において様々な変更が可能である。

【符号の説明】

【0044】

１０ 光コネクタ
２０ 光モジュール
１００ 嵌合部材
１０１ 第１面
１０２ 第２面
１０３ 空洞
１０４ 溝
１０５ 穴
２００ 光導波路チップ
２０１ 端面
２０２ 上面（インターフェイス面）
２０３ 光導波路
２０３Ａ 第１群の光導波路
２０３Ｂ 第２群の光導波路
２０４ 端面
２０５ 光導波路の端部
２０６ 光導波路の端部
２０７ 入出射光
２０８ 溝
２０９ アライメントマーカー
２１０ ベースプレート
２１１ 反射ミラー
２１３ モールド
３００ 光電気混載デバイス
３００Ａ 光送信部
３００Ｂ 光受信部
３０１ 上面
３０２ 基板
３０３ 半導体レーザ
３０４ 光変調器
３０５ 第１光導波路
３０６ 第２光導波路
３０６ａ 第２光導波路の端部
３０７ グレーティングカプラ
３０８ ドライバＩＣ
３０９ 電気配線
３１０ 受光素子
３１５ 接続電極
４００ 他の光コネクタ
４０２ 光ファイバ
４５０ 嵌合ピン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図8C】