专利名称：光学组件、光学传输装置及表面光学装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及光学组件、光学传输装置及表面光学装置。
背景技术：
当通过诸如光纤等光学传输部件传输光信号时，需要以高精度 将诸如半导体激光器等光学装置的光学轴线、以及光学传输部件的光 学轴线定位。JP平10-170769 A描述了可以以高精度执行定位操作的 .光学组件。
该光学组件包括Si基板、通过熔化焊点而安装到Si基板上的光 学装置、以及设置在Si基板中并且将光纤定位的V形凹槽。通过熔 融焊点的表面张力而产生的自对准效应将光学元件定位。
发明内容
本发明提供这样一种光学组件、光学传输装置和表面光学装置， 与不采用本发明构造的光学组件相比，该光学组件可以容易地将表面 光学装置和光学传输部件定位。
为了达到上述目的，本发明的一个方面提供如下所述的光学组 件、光学传输装置和表面光学装置。根据本发明的一个方面， 一种光学组件包括被安装部件、 表面光学装置和定位部分。所述被安装部件包括被插入部分。所述表 面光学装置包括基板、光学轴线和插入部分。所述光学轴线沿着与所 述基板垂直的方向设置。所述插入部分具有台阶表面，所述台阶表面 沿着与所述光学轴线垂直的方向被插入至所述被安装部件的被插入 部分中，以便将所述光学轴线定位。所述定位部分设置在所述被安装 部件中，并且将光学传输部件定位从而将所述光学传输部件与所述表 面光学装置光耦合。与不采用上述构造的光学组件相比，采用这样的构造可以容易 地将所述表面光学装置和所述光学传输部件定位。在第[1]项所述的光学组件中，所述被安装部件的被插入部分 可以在表面上包括与所述表面光学装置电连接的第一电极。所述插入 部分可以在表面上包括与所述第一电极电连接的第二电极。通过将所 述插入部分插入到所述被插入部分中而使所述第一电极和所述第二 电极彼此电连接。
采用这样的构造，可以简单地执行连接作业。在第[1]项所述的光学组件中，所述表面光学装置可以包括表 面发光装置和表面光接收装置中之一。根据本发明的另一个方面， 一种光学组件包括被安装部件、 表面光学装置、中间部件和定位部分。所述被安装部件包括被插入部 分。所述表面光学装置包括基板和沿着与所述基板垂直的方向的光学 轴线。所述中间部件将所述表面光学装置安装到所述被安装部件上， 并且包括具有台阶表面的插入部分，所述台阶表面沿着与所述表面光 学装置的光学轴线垂直的方向被插入到所述被安装部件的被插入部 分中，以便将所述表面光学装置的光学轴线定位。所述定位部分设置 在所述被安装部件中，并且将光学传输部件定位从而使所述光学传输 部件与所述表面光学装置光耦合。
与不采用上述构造的光学组件相比，采用这样的构造可以以高 精确度将所述中间部件和所述光学传输部件定位。因此，可以容易地 将所述表面光学装置和所述光学传输部件定位。在第[4]项所述的光学组件中，所述表面光学装置可以包括表
面发光装置和表面光接收装置中之一。根据本发明的另一个方面， 一种光学传输装置包括第一被
安装部件和第二被安装部件、表面发光装置、表面光接收装置、光学
传输部件、第一定位部分和第二定位部分。所述第一被安装部件和所
述第二被安装部件都包括被插入部分。所述表面发光装置包括第一基 板、第一光学轴线和第一插入部分。所述第一光学轴线沿着与所述第
一基板垂直的方向设置。所述第一插入部分具有第一台阶表面，所述第一台阶表面沿着与所述第一光学轴线垂直的方向被插入至所述第
一被安装部件的被插入部分中，以便将所述第一光学轴线定位。所述
表面光接收装置包括第二基板、第二光学轴线和第二插入部分。所述
第二光学轴线沿着与所述第二基板垂直的方向设置。所述第二插入部 分具有第二台阶表面，所述第二台阶表面沿着与所述第二光学轴线垂
直的方向被插入至所述第二被安装部件的被插入部分中，以便将所述 第二光学轴线定位。所述光学传输部件将所述表面发光装置和所述表 面光接收装置光耦合。所述第一定位部分设置在所述第一被安装部件 中，并且将所述光学传输部件的一端定位从而使得所述光学传输部件 与所述表面发光装置光耦合。所述第二定位部分设置在所述第二被安 装部件中，并且将所述光学传输部件的另一端定位从而使得所述光学 传输部件与所述表面光接收装置光耦合。
与不采用上述构造的光学组件相比，采用这样的构造可以容易 地将所述表面发光装置和所述表面光接收装置相对于所述光学传输 部件定位。根据本发明的另一个方面， 一种表面光学装置包括基板、 光学轴线和插入部分。所述光学轴线沿着与所述基板垂直的方向设 置。所述插入部分具有台阶表面，所述台阶表面构造为沿着与所述光 学轴线垂直的方向被插入至被插入部分中，以便将所述光学轴线定 位。
与不采用上述构造的光学组件相比，采用这样的构造可以容易 地定位所述表面光学装置。在第[7]项所述的表面光学装置中，所述插入部分的台阶表面 可以包括与所述插入部分的插入方向平行的两个竖直壁面、以及与所 述插入方向垂直的水平壁面。
采用这样的构造，可以沿着插入方向和与插入方向垂直的方向 定位光学轴线。在第[7]项所述的表面光学装置中，所述插入部分可以在表面
上包括电极。
采甩这样的构造，可以简单地执行连接作业。
下面，将根据附图详细地描述本发明的示例性实施例，其中 图1A和图1B示出根据本发明第一示例性实施例的光学传输装 置的示意性构造，其中图1A是平面图，图1B是正视图2A至图2C示出根据第一示例性实施例的表面发光装置，其 中图2A是正视图，图2B是侧视图，图2C是俯视图3A至图3E示出根据第一示例性实施例的表面发光装置的制 造工艺，其中图3A、图3C和图3E是正视图，图3B和图3D分别 是图3A和图3C的侧视图4A至图4C示出根据第一示例性实施例的表面发光装置的支 撑基板，其中图4A是平面图，图4B是沿着图4A的线IVB-IVB截 取的咅l)视图，图4C是沿着图4A的线IVC-IVC截取的剖视图5A至图5C示出根据第一示例性实施'例的表面光接收装置， 其中图5A是正视图，图5B是侧视图，图5C是俯视图6是示出根据第一示例性实施例的光学传输装置的发光组件 的组装方法实例的透视图7A和图7B示出根据本发明第二示例性实施例的光学传输装 置的示意性构造，其中图7A是平面图，图7B是正视图8A和图8B示出根据第二示例性实施例的表面发光装置，其 中图8A是平面图，图8B是侧视图9A至图9C示出表面发光装置的子基座，其中图9A是平面 图，图9B是侧视图，图9C是俯视图IOA和图IOB示出将图8A和图8B所示的表面发光装置安装 到图9A至图9C所示的子基座上的状态，其中图10A是正视图，图 10B是俯视图ll是示出根据第二示例性实施例的光学传输装置的发光组件 的组装方法实例的透视图12A至图12G是示出第一示例性实施例的表面发光装置的变 型例1的正视图；以及图13A和图13B示出第一示例性实施例的表面发光装置的变型
例2，其中图13A是正视图，图13B是侧视图。
具体实施例方式
光学传输装置包括第一被安装部件和第二被安装部件、表面发 光装置、表面光接收(surface light receiving)装置、光学传输部件、 第一定位部分以及第二定位部分。第一被安装部件和第二被安装部件 都包括被插入部分。表面发光装置包括第一基板、第一光学轴线和第 一插入部分。第一光学轴线沿着与第一基板垂直的方向设置。第一插 入部分具有第一台阶表面，该第一台阶表面沿着与第一光学轴线垂直 的方向被插入至第一被安装部件的被插入部分中，以便将第一光学轴 线定位。表面光接收装置包括第二基板、第二光学轴线和第二插入部 分。第二光学轴线沿着与第二基板垂直的方向设置。'第二插入部分具 有第二台阶表面，该第二台阶表面沿着与第二光学轴线垂直的方向被 插入至第二被安装部件的被插入部分中，以便将第二光学轴线定位。 光学传输部件与表面发光装置和表面光接收装置光耦合。第一定位部 分设置在第一被安装部件中，并且将光学传输部件的一端定位从而使 得光学传输部件与表面发光装置光耦合。第二定位部分设置在第二被 安装部件中，并且将光学传输部件的另一端定位从而使得光学传输部 件与表面光接收装置光耦合。
例如，被安装部件可以由单一材料形成的部件、印刷配线板等 来实现。例如，被插入部分可以由贯穿凹糟(孔)、凹入型凹槽(孔) 等实现。
例如，光学传输部件可以由如下部件实现在具有圆形横截面 的纤芯周围形成包层的光纤、在具有矩形横截面的纤芯周围形成包层 的光波导、或者完全或部分地不具有位于周围的包层的透明介质。
例如，定位部分可以由具有V形横截面的V形凹槽、具有U形 横截面的U形凹槽等实现。定位部分不限于凹槽，只要其可以将与 光学传输部件的光学轴线垂直的两个方向定位即可。例如，可以通过 附着力将用于定位光学传输部件的附加部件附着到被安装部件上。插入部分可以设置在中间部件中，而非设置在表面发光装置和 表面光接收装置中，并可以将表面发光装置和表面光接收装置安装在 中间部件上。中间部件可以由树脂、金属等制成。
图1A和图1B示出根据本发明第一示例性实施例的光学传输装 置的示意性构造。图1是平面图，图1B是正视图。
光学传输装置l包括输出光信号的发光组件2A、传输从发光
组件2A输出的光信号的光纤(光学传输部件的实例)3、以及接收 光纤3所传输的光信号的光接收组件2B。
发光组件2A包括支撑基板(被安装部件的实例)4A和表面发 光装置《表面光学装置的实例)5，该表面发光装置插入至支撑基板 4A中并安装到支撑基板4A上。表面发光装置5的发光表面(光学 表面)5a和光纤3的输入表面3a可以彼此直接接触，或者通过间隙 相接触。该间隙中可以埋有光学粘接剂。可以在光纤3的输入表面 3a和表面发光装置5的发光表面5a中的至少之一上形成透镜。
光接收组件2B包括支撑基板(被安装部件的实例)4B和表面 光接收装置(表面光学装置的实例)6，该表面光接收装置6插入至 支撑基板4B中并安装到支撑基板4B上。表面光接收装置6的光接 收表面(光学表面)6a和光纤3的输出表面3b可以彼此直接接触， 或者通过间隙相接触。该间隙中可以埋有光学粘接剂。可以在光纤3 的输出表面3b和表面光接收装置6的光接收表面6b中的至少之一上 形成透镜。
光纤3具有纤芯，其具有圆形横截面；以及包层，其形成在 纤芯的周围。光纤3可以是以多种模式(路径)传输光的多模光纤、 或以单一模式传输光的单模光纤。在该示例性实施例中，使用了纤芯 直径为5(Him并且外径为125pm的多模光纤。
(表面发光装置)
图2A至图2C示出表面发光装置5。图2A是正视图，图2B是侧视图，并且图2C是俯视图。表面发光装置5可以是表面发光二极管或表面发光激光器。在该示例性实施例中，使用了表面发光激光器。
如图2A至图2C所示，例如，作为表面发光激光器的表面发光装置5包括n型GaAs基板50;化合物半导体层压结构51 ，其形成于n型GaAs基板50上.，并且具有n型下反射镜层、有源层、电流限制层、p型上反射镜层、p型接触层等；圆形台部，其形成于化合物半导体层压结构51上；p侧电极52，其形成于台部的表面上；引线电极-53，其连接至p侧电极52;以及n侧电极54，其形成于n型GaAs基板50的后表面上。
例如，p侧电极52、引线电极53和n侧电极54由诸如金、铜等导电材料制成。
表面发光装置5具有沿着与n型GaAs基板50垂直的方向的光学轴线5b。 p侧电极52在有源层的发光区域上方具有.围绕光学轴线5b的圆形开口52a。
在图2A的下侧，表面发光装置5具有插入至支撑基板4A的凹陷部(将在下文中进行描述)中的插入部分56。插入部分56具有突出部56a和基部56b。通过在化合物半导体层压结构51的表面51a的引线电极53的两侧形成有一对凹槽55，从而形成突出部56a和基部56b。每个凹槽55具有确定光学轴线5b的X方向位置的竖直壁面55a、确定光学轴线5b的Y方向位置的水平壁面55b、以及确定发光表面5a的Z方向(光学轴线方向)位置的底面55c。竖直壁面55a、水平壁面55b和底面55c形成台阶表面。
图3A至图3E示出表面发光装置5的制造工艺的实例。图3A、图3C和图3E是正视图，并且图3B和图3D分别是图3A和图3C的侧视图。接下来，将参照图3A至图3E描述表面发光装置5的制造方法实例。
如图3A和图3B所示，对于每个发光装置，在n型GaAs基板50上形成化合物半导体层压结构51、台部、p侧电极52以及引线电极53,化合物半导体层压结构51具有n型下反射镜层、有源层、电流限制层、p型上反射镜层、p型接触层等。在n型GaAs基板50的后表面上形成n侧电极54。
接下来，如图3C和图3D所示，对于每个发光装置，在化合物半导体层压结构51的表面51a的引线电极53的两侧形成一对凹槽55。
接下来，如图3E所示，通过切块机将两个发光装置彼此分离。从而制造出两个表面发光装置5。
参照图3A至图3E，己经描述了共同地制造两个发光装置的情况。然而，共同地制造的发光装置的数量不限于2个。例如，可'以共同地制造三个或更多个发光装置。可以在形成台部的同时形成凹槽55。在该示例性实施例中，已经描述了凹槽55终止于化合物半导体层压结构51中的实例。然而，凹槽55可以形成为到达n型GaAs基板50。-
(表面发光装置的支撑基板)
图4A至图4C示出用于表面发光装置的支撑基板。图4A是平面图，'图4B是沿着图4A的线IVB-IVB截取的剖视图，并且图4C是沿着图4A的线IVC-IVC截取的剖视图。
用于表面发光装置的支撑基板4A具有由诸如硅、玻璃环氧树脂等绝缘材料制成的基底部件40、以及形成于基底部件40的上表面40a上的一对电极片41A和41B及一对引线配线42A和42B。
基底部件40大致具有矩形形状，并且在上表面40a中设置有用于定位表面发光装置5的凹陷部(被插入部分的实例)43、以及用于定位光纤3的V形凹槽(定位部分的实例)44。
电极片41A和41B以及引线配线42A和42B由诸如金、铜等导电材料制成。
凹陷部43具有第一凹陷部分43a，表面发光装置5的插入部分56的突出部56a被插入该第一凹陷部分43a中；第二凹陷部分43b，插入部分56的基部56b被插入该第二凹陷部分43b中。如果相对于光学轴线5b以高精度形成突出部56a的宽度和第一凹陷部分43a的宽度，则可以将表面发光装置5的光学轴线5b相对于支撑基板4A在X方向和Y方向上的未对准量(偏移量)抑制为不大于几微米(pm)，具体地说，不大于l[xm。
V形凹槽44具有一对倾斜表面44a、和竖直表面44b。 V形凹槽44可以由例如各向异性蚀刻、激光加工等方法来形成。通过一对倾斜表面44a在光纤3的输入表面3a侧确定光学轴线的X方向和Y方向位置。光纤3的输入表面3a与竖直表面44b接触，由此在光纤3的输入表面3a侧确定光学轴线的Z方向位置。
(表面光接收装置)图5A至图5C示出表面光接收装置。图5A是正视图，图5B是侧视图，并且图5C是俯视图。表面光接收装置6可以是例如平面型光电二极管等。在该示例性实施例中，使用具有良好高速响应的GaAs基PIN光电二极管作为表面光接收装置6。例如，表面光接收装置6包括n型GaAs基板60;化合物半导体层压结构61，其形成于n型GaAs基板60上并且具有P层、I层和N层，其中P层、I层和N层是彼此连接的PIN;圆形台部，其形成于化合物半导体层压结构61上；p侧电极62，其形成于台部的表面上；引线电极.63，其连接至p侧电极62;以及n侧电极64，其形成于n型GaAs基板60的后表面上。
表面光接收装置6具有与n型GaAs基板60垂直的光学轴线6b。p侧电极62具有开口 62a，该开口围绕光学轴线6b进行设置并且光射入该开口 62a中。
在图5A的下侧，表面光接收装置6具有插入至支撑基板4B的凹陷部中的插入部分66。插入部分66具有突出部66a和基部66b。通过在化合物半导体层压结构61的表面61a的引线电极63的两侧形成有一对凹槽65，从而形成突出部66a和基部66b。每个凹槽65具有用于确定光学轴线6b的X方向位置的竖直壁面65a、用于确定光学轴线6b的Y方向位置的水平壁面65b、以及用于确定光接收表面6a的Z方向(光学轴线方向)位置的底面65c。竖直壁面65a、水平壁面65b和底面65c形成台阶表面。
表面光接收装置6可以以与表面发光装置5相似的方式来制造。也就是说，对于每个光接收装置，在n型GaAs基板60上形成具有P 层、I层和N层的化合物半导体层压结构61、 p侧电极62、以及引 线电极63，其中P层、I层和N层是彼此连接的PIN。在n型GaAs 基板60的后表面上形成n侧电极64。接下来，对于每个光接收装置， 在化合物半导体层压结构61的表面61a的引线电极63的两侧形成一 对凹槽65。接下来，通过切块机将多个光接收装置彼此分离开。由 此制造出多个表面光接收装置6。
在该示例性实施例中，已经描述了凹槽65终止于化合物半导体 层压结构61中的实例。然而，凹槽65可以形成为到达n型GaAs基 板60。
(表面光接收装置的支撑基板)
用于表面光接收装置的支撑基板4B的构造与用于表面发光装 置的支撑基'板4A的构造相似，因此将省略其详细描述。用于表面光 接收装置的支撑基板4B具有由诸如硅、玻璃环氧树脂等绝缘材料 制成的基底部件40、以及形成于基底部件40的上表面上的一对电极 片41A和41B及一对引线配线42A和42B。
基底部件40大致具有矩形形状，并且在上表面40a中设置有凹 陷部(被插入部分的实例)以及用于定位光纤3的V形凹槽(定位 部分的实例)44，表面光接收装置6被插入凹陷部中。凹陷部具有 第一凹陷部分，表面光接收装置6的插入部分66的突出部66a被插 入该第一凹陷部分中；第二凹陷部分，插入部分66的基部66b被插 入该第二凹陷部分中。如果以高精度形成突出部66a的宽度和第一凹 陷部分的宽度，则可以将表面光接收装置6相对于支撑基板4B在X 方向和Y方向上的未对准量抑制为不大于几微米，具体地说，不大 于l|am。
(光学传输装置的组装方法)
图6是示出光传输装置在发光组件2A侧的组装方法实例的透视 图。将参照图6描述光学传输装置1的组装方法实例。在图6中，附图标记30表示纤芯，而附图标记31表示包层。
首先，准备支撑基板4A和4B、表面发光装置5、表面光接收 装置6、以及切成所需长度的光纤3。接下来，将支撑基板4A和4B 设置在例如印刷配线板上的预定位置处。
接下来，如图6所示，将表面发光装置5的插入部分56插入至 支撑基板4A的凹陷部43中。从而，表面发光装置5的引线电极53 与引线配线42B接触，并且n侧电极54与引线配线42A接触。将引 线电极53和引线配线42B、并且将n侧电极54和引线配线42A轻 微挤压、压紧并置于导通状态下。在该情况下，可以通过使用导电性 粘接剂将引线电极53和引线配线42B彼此结合并且将n侧电极54 和引线配线42A彼此结合。
对于表面光接收装置6，与表面发光装置5相似，'将表面光接收 装置6的插入部分66插入至支撑基板4B的凹陷部中。.从而，表面 光接收装置6的引线电极63与引线配线42B接触，并且n侧电极64 与引线配线42A接触。将引线电极63和引线配线42B、并且将n侧 电极64和引线配线.42A轻微挤压、压紧并置于导通状态下。在该情 况下，可以通过使用导电性粘接剂将引线电极63和引线配线42B彼 此结合并.且将n侧电极64和引线配线42A彼此结合。
接下来，在支撑基板4A和4B的V形凹槽44上设置光纤3，并 且通过粘接剂等将光纤3固定到支撑基板4A和4B上。随后，通过 结合配线将支撑基板4A和4B的电极片41A和41B分别地连接至印 刷配线板上的焊盘，并且将光学传输装置安装到印刷配线板上。
在该示例性实施例中，已经描述了首先将支撑基板4A和4B安 装到印刷板上的方法。作为另一种选择，可以首先将表面发光装置5、 表面光接收装置6和光纤3安装在支撑基板4A和4B上，随后将支 撑基板4A和4B设置在印刷配线板上的预定位置处。
(光学传输装置的操作) 如果在发光组件2A的表面发光装置5的p侧电极52与n侧电 极54之间施加电压，则从发光层的发光区域中输出光信号，该光信号是波长为850nm的激光。该光信号通过p侧电极52的开口 52a、 入射到光纤3的输入表面3a上、通过光纤3的纤芯30传播并且从输 出表面3b射出。从光纤3的输出表面3b射出的光信号入射到p侧电 极62的开口 62a上，该开口 62a用作光接收组件2B的表面光接收 装置6的光接收部分。与入射到光接收部分上的光信号的光强对应的 电流在p侧电极62和n侧电极64之间流动，并且光信号通过光纤3 从发光组件2A传输到光接收组件2B。
图7A和图7B示出根据本发明第二示例性实施例的光学传输装 置的示意性构造。图7A是平面图，并且图7B是正视图。
在该示例性实施例中，通过中间部件将表面发光装置和表面光 接收装置安装到支撑基板上。其它部件与第一示例性实施例中的部件 相似。
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光学传输装置l具有输出光信号的发光组件2A、用作光传输 路径来传输从发光组件2A输出的光信号的光纤(光学传输部件的实 例)3、.以及接收经光纤3传输的光信号的光接收组件2B。
发光组件2A包括支撑基板(被安装部件的实例)14A、插入 至支撑基板14A中并安装到支撑基板14A上的子基座(中间部件的 实例)7A、以及安装到子基座7A上的表面发光装置(表面光学装置 的实例)15。表面发光装置15的发光表面(光学表面)15a和光纤3 的输入表面3a可以彼此直接接触，或者通过间隙相接触。该间隙中 可以埋有光学粘接剂。可以在光纤3的输入表面3a和表面发光装置 15的发光表面15a中的至少之一上形成透镜。
光接收组件2B包括支撑基板(被安装部件的实例)14B、插 入至支撑基板14B中并安装到支撑基板14B上的子基座(中间部件 的实例)7B、以及安装到子基座7B上的表面光接收装置16。表面 光接收装置16的光接收表面(光学表面)16a和光纤3的输出表面 3b可以彼此直接接触，或者通过间隙相接触。该间隙中可以埋有光 学粘接剂。可以在光纤3的输出表面3b和表面光接收装置16的光接收表面16a中的至少之一上形成透镜。
(表面发光装置)
图8A和图8B示出根据第二示例性实施例的表面发光装置。图 8A是正视图，并且图8B是侧视图。表面发光装置15包括n型GaAs 基板150;化合物半导体层压结构151，其形成于n型GaAs基板150 上，并且具有n型下反射镜层、有源层、电流限制层、p型上反射镜 层、p型接触层等；圆形台部，其形成于化合物半导体层压结构151 上；p侧电极152，其形成于台部的表面上；引线电极153，其连接 至p侧电极152;以及n侧电极154，其形成于n型GaAs基板150 的后表面上。
例如，p侧电极152、引线电极153和n侧电极154由诸如金、. 铜等导电材料制成。
表面发光装置15具有沿着与n型GaAs基板150垂直的方向的 光学轴线15b。 p侧电极152在有源层的发光区域上方具有围绕光学 轴线15b的圆形开口 152a。
(表面发光装置的子基座)
图'9A至图9C示出用于表面发光装置的子基座7A。图9A是平 面图，图9B是侧视图，而图9C是俯视图。用于表面发光装置的子 基座7A大致具有矩形形状，并且设置有由诸如硅等绝缘材料制成的 子基板70、以及位于子基板70表面下部的插入至支撑基板14A的凹 陷部(将在下文中进行描述)中的插入部分73。插入部分73具有突 出部73a和基部73b。通过在子基板70的下部的两侧形成一对凹槽 71，从而形成突出部73a和基部73b。
每个凹槽71具有用于确定表面发光装置15的光学轴线15b 的X方向位置的竖直壁面71a、用于确定光学轴线15b的Y方向位 置的水平壁面71b、以及用于确定发光表面15a的Z方向位置的底面 71c。竖直壁面71a、水平壁面17b和底面71c形成台阶表面。
n侧电极72A在子基板70上形成为从表面70a的安装表面发光装置15的区域延伸至一个凹槽71上方。p侧电极72B在子基板70上形成为从与表面70a的安装表面发光装置15的区域相邻近的区域延伸至另一个凹槽71上方。
n侧电极72A和p侧电极72B由诸如金、铜等导电材料制成。
(光学传输装置的组装方法)
图IOA和图IOB示出图8A和图8B所示的表面发光装置15安装到图9A至图9C所示的子基座7A上的状态。图10A是正视图，.而图10B是俯视图。图11是示出光传输装置在发光组件2A侧的组装方法实例的透视图。将参照图10A、图IOB和图11描述光学传输装置1的组装方法实例。
首先，'准备支撑基板14A和14B、子基座7A和7B、表面发光装置15、表面光接收装置16、以及切成所需长度的光纤3。
接下来，'如图IOA、图10B和图11所示，梧表面发光装置15安装到子基座7A上。也就是说，用照相机等对表面发光装置15进行观察从而根据子基座7A的凹槽71的竖直壁面71a和水平壁面71b将表面发光装置15的光学轴线15b设置在目标位置上，与此同时，利用导电性粘接剂将表面发光装置15的n侧电极154粘附到子基座7A的n侧电极72A上。通过结合配线8将表面发光装置15的引线电极153和子基座7A的p侧电极72B彼此连接。
接下来，如图11所示，将子基座7A的插入部分73插入至支撑基板14A的凹陷部43中。相应地，子基座7A的n侧电极72A与引线配线42B接触，而p侧电极72B与引线配线42A接触。将n侧电极72A和引线配线42B、并且将p侧电极72B和引线配线42A轻微挤压、压紧并置于导通状态下。在该情况下，可以通过使用导电性粘接剂将n侧电极72A和引线配线42B彼此结合并且将p侧电极72B和引线配线42A彼此结合。
对于表面光接收装置16，与表面发光装置15相似，将表面光接收装置16安装到子基座7B上，随后将子基座7B的插入部分插入至支撑基板14B的凹陷部中。相应地，通过子基座7B将表面光接收装置16的引线电极和引线配线42A置于导通状态，并且通过子基座7B 将表面光接收装置16的n侧电极与引线配线42B置于导通状态。
接下来，在支撑基板14A和14B的V形凹槽44上设置光纤3， 并且通过粘接剂等将光纤3固定到支撑基板i4A和14B上。随后， 通过结合配线将支撑基板14A和14B的电极片41A和41B分别连接 至印刷配线板上的焊盘，并且将光学传输装置安装到印刷配线板上。
可以在子基座中或在表面发光装置和表面光接收装置中形成凹 槽，并且可以相对于子基座对表面发光装置和表面光接收装置进行机 械地定位。
(变型例1)
图12A至图12G是示出第一示例性实施例的表面发光装置的变 型例l的正视图。如图12A所示，凹槽55的竖直壁55a'可以是倾斜 的。如图12B所示，引线电极53可以是倾斜的，并且可以形成单个 凹槽55。如图12C所示，可以设置单个凹槽55，并且凹槽55的竖 直壁55a'可以是倾斜的。如图12D所示，可以在中心设置单个凹槽 55。如图12E所示，引线电极53可以进入凹槽55中。如图12F和 图12G所示，凹槽55可以形成为贯穿子基座。
(变型例.2)
图13A和图13B示出第一示例性实施例的表面光接收装置的变 型例2。图13A是正视图，并且图13B是侧视图。在变型例2中，p 侧电极和n侧电极设置在前表面侧。
表面光接收装置26是GaAs基PIN光电二极管，并且如图13A 所示，表面光接收装置26在下侧具有插入至支撑基板的凹陷部中的 插入部分266。插入部分266具有突出部266a和基部266b。在图13A 中，附图标记6b表示光学轴线，而附图标记62a表示开口。
表面光接收装置26包括化合物半导体层压结构261，其形成 于n型GaAs基板260上并且具有P层、I层和N层，其中P层、I 层和N层是彼此连接的PIN;以及插入部分266，其位于化合物半导体层压结构261的表面的下侧。形成用于将表面光接收装置26相对
于支撑基板14B定位的一对凹槽265， p侧电极262A形成为连接至 P层，并且引线电极263A形成为从p侧电极262A延伸至一个凹槽 265上方。n侧电极262B形成为连接至N层，并且引线电极263B 形成为从n侧电极262B延伸至另一个凹槽265上方。
每个凹槽265具有竖直壁面265a、水平壁面265b和底面265c。 图13A和图13B所示的表面光接收装置的支撑基板可以这样使 用当将表面光接收装置26的插入部分266插入至支撑基板的凹陷 部中时，引线配线42A和42B设置成与引线电极263A和263.B接触 并且导通。
在该示例性实施例中描述了表面光接收装置，但是可以以相同 的方式实现在表面上具有p型电极和n型电极的表面发光装置。 ~
本发明不限于上述示例性实施例，而是可以在不脱离本发明范 围的情况下作出各种修改。可以在不脱离本发明范围的情况下将各个 示例性实施例的构成要素任意组合。
在上述示例性实施例中，已经描述了执行从发光组件到光接收 组件进行单向通信的情况。作为另一种选择,可以在这两个光学组件 中都设置表面发光装置和表面光接收装置，从而可以执行双向通信。
可以在发光组件中使用多个表面发光装置，并且可以在光接收 组件中使用多个表面光接收装置。'
权利要求
1.一种光学组件，包括被安装部件，其包括被插入部分；表面光学装置，其包括基板；光学轴线，其沿着与所述基板垂直的方向设置；以及插入部分，其具有台阶表面，所述台阶表面沿着与所述光学轴线垂直的方向被插入至所述被安装部件的被插入部分中，以便将所述光学轴线定位；以及定位部分，其设置在所述被安装部件中，并且将光学传输部件定位从而将所述光学传输部件与所述表面光学装置光耦合。
2. 根据权利要求l所述的光学组件，其中，所述被安装部件的被插入部分在表面上包括与所述表面光学装置电连接的第一电极， '所述插入部分在表面上包括与所述第一电极电连接的第二电极，通过将所述插入部分插入到所述被插入部分中而使所述第一电极和所述第二电极彼此电连接。
3. 根据权利要求l所述的光学组件，其中，所述表面光学装置包括表面发光装置和表面光接收装置中之
4. 一种光学组件，包括被安装部件，其包括被插入部分；表面光学装置，其包括-基板；以及光学轴线，其沿着与所述基板垂直的方向;中间部件，其将所述表面光学装置安装到所述被安装部件上，并且包括具有台阶表面的插入部分，所述台阶表面沿着与所述表面光学装置的光学轴线垂直的方向被插入至所述被安装部件的被插入部分中，以便将所述表面光学装置的光学轴线定位；以及定位部分，.其设置在所述被安装部件中，并且将光学传输部件定位从而使所述光学传输部件与所述表面光学装置光耦合。
5.根据权利要求4所述的光学组件，其中，所述表面光学装置包括表面发光装置和表面光接收装置中之
6. —种光学传输装置，包括第一被安装部件和第二被安装部件，其都包括被插入部分；表面发光装置，其包括第一基板；第一光学轴线，其沿着与所述第一基板垂直的方向设置；以及第一插入部分，其具有第一台阶表面，所述第一台阶表面沿着与所述第一光学轴线垂直的方向被插入至所述第一被安装部件的被插入部分中，以便将所述第一光学轴线定位；表面光接收装置，其包括第二基板；第二光学轴线，其沿着与所述第二基板垂直的方向设置；以及第二插入部分，其具有第二台阶表面，所述第二台阶表面沿着与所述第二光学轴线垂直的方向被插入至所述第二被安装部件的被插入部分中，以便将所述第二光学轴线定位；光学传输部件，其将所述表面发光装置和所述表面光接收装置光耦合；第一定位部分，其设置在所述第一被安装部件中，并且将所述光学传输部件的一端定位从而使得所述光学传输部件与所述表面发光装置光耦合；以及第二定位部分，其设置在所述第二被安装部件中，并且将所述光学传输部件的另一端定位从而使得所述光学传输部件与所述表面光接收装置光耦合。
7. —种表面光学装置，包括基板；光学轴线，其沿着与所述基板垂直的方向设置； 插入部分，其具有台阶表面，所述台阶表面构造为沿着与所述光学轴线垂直的方向被插入至被插入部分中，以便将所述光学轴线定位。'
8. 根据权利要求7所述的表面光学装'置，其中，所述插入部分的台阶表面包括与所述插入部分的插入方向平行的两个竖直壁面、以及与所述插入方向垂直的水平壁面。
9. 根据权利要求7所述的表面光学装置，其中，所述插入部分在表面上包括电极。
全文摘要
本发明公开一种光学组件、光学传输装置及表面光学装置，该光学组件包括被安装部件、表面光学装置和定位部分。被安装部件包括被插入部分。表面光学装置包括基板、光学轴线和插入部分。光学轴线沿着与基板垂直的方向设置。插入部分具有台阶表面，该台阶表面沿着与光学轴线垂直的方向被插入至被安装部件的被安装部分中，以便定位光学轴线。定位部分设置在被安装部件中，并且定位光学传输部件从而将光学传输部件与表面光学装置光耦合。
文档编号H01S5/00GK101685183SQ200910129430
公开日2010年3月31日 申请日期2009年3月18日 优先权日2008年9月25日
发明者吉川昌宏 申请人:富士施乐株式会社