[发明专利]光波导和光波导模块

说明书

技术领域

本发明涉及光波导、光波导模块，特别是涉及适用于在数据处理装置等机器间或机器内使用光波导作为布线介质对芯片间和电路板间所收发的高速光信号进行传输时成为终端的光波导模块的有效技术。

背景技术

近年来，在信息通信领域，正在急速地进行使用光高速地交换大容量数据的通信交通的建设，迄今对于城域网骨干层、汇聚层、接入层这些数km以上的较长距离开展了光纤网。今后，为了无延迟地处理大容量数据，进一步对于传输装置间(数m～数百m)或装置内(数cm～数十cm)这种极近的距离，进行信号布线光学化，也是有效的。

关于机器间/内的光学布线化，例如在路由器/交换机等传输装置中，将通过光纤从以太(Ether)等外部传输来的高频信号输入到线卡(line card)。对于1块背板设置多块线卡，发往各个线卡的输入信号进而经由背板汇集到开关卡，由开关卡内的LSI进行处理后，再次经由背板输出到各个线卡。此处，在现有的装置中，现有300Gbit/s以上的信号从各个线卡经由背板汇集到开关卡。在以现有的电气布线传输这些信号时，考虑到传播损耗，需要在每一条布线上划分1～3Gbit/s左右，因此需要100条以上的布线数量。

再者，对于这些高频线路需要采用波形整形电路、反射或者布线间串扰的对策。今后，随着系统大容量化的进一步发展而成为处理Tbit/s以上的信息的装置时，对于现有的电气布线，布线条数、串扰对策等课题将愈发深入。对此，通过将装置内线卡～背板～开关卡的电路板间、进而电路板内芯片间的信号传输线路光学化，能够以较低的损耗传播10Gbps以上的高频信号，因此只需较少的布线条数即可，而且即使对高频信号也不需要采用上述对策，所以前景广阔。并且，除上述路由器/交换机以外，摄像机等屏幕图像机器和PC、移动电话等民生机器在今后图像高精细化时也谋求监视器和终端间的屏幕图像信号传输的高速和大容量化，同时用现有的电气布线时信号延迟、噪音对策等的课题变得显著，因而有效的做法是将信号传输线路光化。

为了实现这种高速光互连电路，并将其应用于机器间/内，需要能以廉价的制造方法制造性能方面、小型·集成化、及部件装配性优异的光模块、电路。因此，提出了一种小型、高速的平面型光波导模块，其中，布线介质使用比现有的光纤便宜且有利于高密度化的光波导，将光学部件和光波导集成在基板上。

在图8中作为平面型光波导模块的现有方式之一例给出了将光元件、光波导等各光学部件配置在同一基板上的PLC(Planer Lightwave Circuit，平面光波线路)模块的基本构成。本方式中，在同一平台基板100上可集成光元件101、103(例如，101为LD(Laser Diode，激光二极管)，103为PD(Photo Diode，光二极管))、过滤器102等光学部件，所以能够减少部件件数，可以使模块小型化。需要说明的是，图8中，在平台基板100上配置有光波导104和光纤105。并且，由于光轴重合是在将各光学部件搭载在平台基板100上的同时进行的被动对准(Passive alignment)方式，所以可以用较少的安装工时制作模块。

进而，作为平面型光波导模块的现有方式的其他例，专利文献1中公开了相对于搭载在基板上的光元件阵列，安装作为不同物体的膜光波导阵列，并进行光学连接的模块形态。该例中，使用转印用基板相对于膜状的光波导设置凹凸部，通过将该光波导相对于元件安装基板上设置的支撑体进行凹凸嵌合来固定位置，将光波导与光元件光学结合。由此，制作工序变得简便，可谋求光模块的低成本化。

专利文献1：日本特开2005-292379号公报

发明内容

对于作为图8所示的平面型光波导模块的现有方式之一例的PLC模块，由于为被动对准方式即在对设置于平台基板100上的对准标记等进行监视下，仅通过部件的搭载位置精度来调准各光元件，而且光元件的端面与光波导端面间的微小区域的光连接是必要的，所以用于同时满足各个光部件的定位精度的安装裕度小，难以确保良好的光学性能。进而，在将光元件和光波导多通道化的情况下，用于获得稳定的光连接的制作成品率的确保越来越困难。