CN1301415C - 光导波路装置及聚合物光导波路 - Google Patents

光导波路装置及聚合物光导波路 Download PDF

Info

Publication number
CN1301415C
CN1301415C CNB2005100077396A CN200510007739A CN1301415C CN 1301415 C CN1301415 C CN 1301415C CN B2005100077396 A CNB2005100077396 A CN B2005100077396A CN 200510007739 A CN200510007739 A CN 200510007739A CN 1301415 C CN1301415 C CN 1301415C
Authority
CN
China
Prior art keywords
oxide film
optical waveguide
adhesive
optical
optical fiber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB2005100077396A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1657986A (zh
Inventor
高桥敏幸
安田成留
吉武直毅
细川速美
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Omron Corp filed Critical Omron Corp
Publication of CN1657986A publication Critical patent/CN1657986A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1301415C publication Critical patent/CN1301415C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B6/122—Basic optical elements, e.g. light-guiding paths
    • G02B6/1221—Basic optical elements, e.g. light-guiding paths made from organic materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M37/00—Means for sterilizing, maintaining sterile conditions or avoiding chemical or biological contamination
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/30—Optical coupling means for use between fibre and thin-film device
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/255—Splicing of light guides, e.g. by fusion or bonding
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4219—Mechanical fixtures for holding or positioning the elements relative to each other in the couplings; Alignment methods for the elements, e.g. measuring or observing methods especially used therefor
    • G02B6/4236—Fixing or mounting methods of the aligned elements
    • G02B6/4239—Adhesive bonding; Encapsulation with polymer material

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)

Abstract

一种光导波路装置。目的是改善聚合物光导波路和光纤的粘合强度，提高相对于湿度和温度的变化的可靠性。本发明的光导波路装置在具有下包层(24)、芯体(25)以及上包层(26)的光导波路(21)的端面上形成由氧化膜构成的氧化膜(27)。并且，利用粘合剂将保持光纤(32)、(36)的光纤引导器(22)、(23)的端面与形成有氧化膜(27)的光导波路(21)的端面粘合起来。氧化膜(27)优选由SiOX(1≤X≤1.5)构成。氧化膜(27)由于氧原子数的比率比稳定的组合比小，所以，表面上容易产生OH基，由于在构成光导波路(21)的树脂与粘合剂(37)之间通过氧原子构成化学结合，所以提高了结合强度和剥离强度。

Description

光导波路装置及聚合物光导波路
技术领域
本发明涉及光通信用的光导波路装置及聚合物光导波路。
背景技术
在光通信用的光缆的连接部和终端部中，为了使该光缆与其他光缆或发光元件、受光元件相连接，使用光导波路装置。关于这种光导波路装置，近年来，随着能快速传输大容量数据的光通信利用的进步，希望获得能更低的制造成本、且适合大批量生产的光导波路装置。
作为能够满足这种要求的光导波路，提出了使用高分子化合物(聚合物)的聚合物光导波路。并且，在通过使聚合物光导波路和由玻璃或聚合物制造的光纤一体化来装配光导波路装置的情况下，以往主要使用高分子粘合剂，通过粘合，使聚合物光导波路的端面与保持光纤的光纤引导器相接合。
由于光纤和光纤阵列由石英玻璃制造而成，所以，粘合剂和光纤、光纤阵列之间的粘附性强。这是因为：玻璃的表面存在很多OH基，由于粘合剂的亲水性高，所以粘合剂附着在玻璃表面，会形成玻璃表面的OH基和氢元素的结合、或者范德华(Van der Waals)力的结合。另外，涂敷了硅烷偶联剂之后，如果使用UV固化粘合剂等，则会引起化学结合，可以进一步提高粘附性。另一方面，关于聚合物光导波路和粘合剂之间的粘附性，不能获得像玻璃和粘合剂间那样大的粘附性。高分子化合物通过固化，几乎和各原子的所有结合键连接，所以在光导波路的表面上与粘合剂结合的OH基减少，使氢元素结合力、范德华力或化学结合力变弱。另外，如果以原子或分子级别来观察光导波路的端面，则会观察到凹凸，并不是露出在光导波路端面上的所有OH基都能与粘合剂结合。因此，由粘合剂接合的聚合物光导波路和光纤引导器的粘合强度弱，因温度和湿度而容易剥离，存在着粘合强度的可靠性差的问题。
图1是为了提高粘合强度的可靠性的以往例子的概略剖面图。在该光导波装置10中，保持在光纤引导器11中的光纤12与光导波路13的芯体14光学耦合，在该状态下，光纤引导器11和光导波路13的端面之间用粘合剂15接合。另外，光纤引导器11和光导波路13的接合面的外周部分也堆积着粘合剂15，并使其固化，防止光纤引导器11和光导波路13的接合面的剥离。另外，堆积在接合面的外周部的粘合剂15的表面用SiO2膜覆盖，防止湿气侵入接合面(专利文献1)。
然而，这些方法只不过是通过防止湿气的侵入和从接合面的外周部分的剥离来防止粘合强度的降低，没有从根本上提高光导波路和光纤的粘合强度。
[专利文献1]特开平7-27946号公报
[专利文献2]特开平7-28008号公报
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够改善聚合物光导波路与光纤的粘合强度，且相对于湿度和温度的变化，可靠性高的光导波路装置。
本发明的聚合物光导波路，在由无机质材料构成的基板上形成有包层和芯体，其特征在于，在上述基板和上述包层的相互相对的面的至少一个面上形成有氧化膜，夹着该氧化膜，使用粘合剂接合了上述包层和上述基板，上述氧化膜的材质是SiOx，其中1≤x≤1.5。由此，可以提高包层和基板的粘合强度。
在本发明的光导波路装置中，由于在光导波路或光纤的端面与粘合剂之间形成有氧化膜，所以，通过氧化膜，可以提高光导波路或光纤与粘合剂粘附性，可以增加光导波路和光纤的粘合强度。因此，根据本发明，可以提供光导波路和光纤的粘合强度的可靠性高的光导波路装置。
另外，由于通过调整氧化膜的含氧量，可以减少水分或水蒸气的透过率，所以，可以提供对高温高湿环境有耐久性的光导波路装置，可良好地保持光传输质量。
在本发明的光导波路装置的实施方式中，构成上述氧化膜材料的组成中的氧原子数的比率小于该材料的稳定的组成比率。在本发明中，在光导波路或光纤的端面与粘合剂之间形成有氧化膜，通过形成氧原子的比率比稳定组成低的氧化膜，使氧化膜的表面层不稳定，可以使亲水基(OH基)自然成长。而且，通过使亲水基在氧化层的表面成长，可以提高氧化膜和粘合剂以及光导波路的粘附性，从而可以提高光导波路和光纤的粘合强度。另外，当氧化膜中的氧原子数的比率减少时，氧化膜的内部应力变小，因此，像光导波路和光纤的端面那样，成为与氧化膜不同质的物质面，而且，通过切片、研磨等，即使在表面粗糙的面上形成氧化膜，也能根据伴随着形成膜时的温度变化的热膨胀，防止氧化膜与光导波路的端面之间产生裂纹。因此，根据该实施方式，可以制作出对湿度和温度变化的可靠性高的光导波路装置。
尤其是，因为使用Si氧化膜作为氧化膜，使用氧原子数的比率比SiO2小的SiOx(1≤x≤1.5)所构成的氧化膜，则可以在保证光透过率的同时大大提高粘合强度。
另外，在本发明的其他的实施方式中，优选上述氧化膜的膜厚为大于等于500Å小于等于4000Å。这是因为：如果氧化膜的膜厚比500Å薄，则防止水分或水蒸气侵入到粘合部分的效果变低。另外，还因为：如果氧化膜的膜后比4000Å厚，则会使透光率降低，有可能因氧化膜的内部应力而产生裂纹。
另外，通过在基板上形成芯体和包层，可以通过使用了压模的复制法使包层简单地成形。
另外，本发明的其他聚合物光导波路，具有芯体和包层，其特征在于，上述聚合物光导波路的表面形成有氧化膜，该氧化膜上形成有金属膜。聚合物光导波路的表面事先用溅射法等PVD法和CVD法等形成氧化膜，如果在其上面形成金属膜，则由于氧化膜的表面张力提高，可以提高金属膜的剥离强度。
另外，本发明以上所说明的结构要素，只要在条件允许的情况下，可以进行任意组合。
附图说明
图1是以往例的概略剖面图。
图2是本发明的一个实施方式的光导波路装置的立体图。
图3是图2所示的光导波路装置的分解立体图。
图4是端面上形成有氧化膜的光导波路的立体图。
图5是图2所示的光导波路装置的纵剖面图。
图6(a)、(b)是对SiO2和粘合剂的结合状态进行说明的图。
图7(a)、(b)是对SiOX和粘合剂的结合状态进行说明的图。
图8是表示对形成有SiO1.3和各种SiO2氧化膜的样品中的Si-OH结合附近的IR频谱进行测定的结果的图。
图9是表示计测将端面上形成有多种硅氧化膜的样品和端面上没有形成氧化膜的样品(以往例)放置在高温高湿环境下大约200小时后的光强度的衰减率的结果的图。
图10是表示光导波路的不同实施方式的立体图。
图11是表示图2的实施方式中的变形例的剖面图。
图12是表示图2的实施方式中的其他变形例的剖面图。
图13(b)是表示在本发明的其他实施方式中所使用的光导波路的剖面图，图13(a)是表示其制造工序的图。
图14(b)是表示在本发明另一实施方式中所使用的光导波路的剖面图，图14(a)是表示其制造工序的图。
图中：21：光导波路；22、23：光纤引导器；24：下包层；25：芯体；26：上包层；27：氧化膜；28A：带状芯线；28B：光纤芯线；32：光纤；36：光纤；37：粘合剂；38：下侧基板；39：上侧基板；40：氧化膜。
具体实施方式
以下，结合附图对本发明的实施方式进行详细的说明。但是，本发明并不限于以下所说明的实施方式。
图2是本发明的一个实施方式的光导波路装置20的立体图。图3是该光导波路装置20的分解立体图。光导波路装置20包括：单模光导波路21、接合在其两侧的输入输出端口用的光纤引导器22、23。光导波路21在折射率较高的透明树脂所形成的下包层24的上面的一部分上形成凹槽，该凹槽内嵌入折射率比下包层24高的透明树脂，形成芯体25，下包层24的上面贴合着由折射率比芯体25低的透明树脂构成的板状的上包层26。芯体25的两端面在下包层24和上包层26之间，在光导波路21的端面露出。芯体25的宽度和高度在单模光导波路的情况下，为6μm左右即可。上包层26的透明树脂和下包层24的透明树脂虽然使用不同的树脂也无妨，但是优选使用相同的树脂。
作为用于形成上下包层26、24和芯体25的树脂优选使用紫外线固化型的透明树脂，但是，也可以代替它使用热固化型的透明树脂。另外，作为用于形成上下包层26、24和芯体25的树脂可以使用PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、photo-PCB(光固化型多氯联苯)、脂环族环氧树脂、光固化型阳离子聚合起始剂、丙烯酸系树脂(含有Si、F)、光固化型自由基聚合起始剂、氟化聚酰亚胺等(这些树脂不限于光固化型)。作为形成下包层24的方法，优选使用压模的复制法，但是，也可以通过热压、蚀刻、注塑等来形成下包层24。
这种光导波路21为了提高生产性，在量产时，在玻璃晶片上一次制造多个。这样在晶片上制作的多个光导波路21利用切片(dicing)法进行断裁，分割成各个光导波路21。此时，也可以通过研磨各光导波路21的端面，使露出芯体25的两端面变得平滑。
然后，如图4所示，对光导波路21的两端面的整个面，使用溅射法、蒸镀法、常温CVD法、光CVD法等形成氧化膜27。例如，采用使用了硅的溅射法，在光导波路21的端面上作为氧化膜27而形成SiOX膜。此时的溅射条件为使用氩等离子体，使用在靶上具有所希望的x值的SiOX(例如，SiO1.3)。另外，到达压力为3×10-6Torr，成膜压力为5×10-3Torr，氩流量为20sccm，高频输出为0.2kW，成膜时间为2分钟。这样成膜的氧化膜27的膜厚为1000。
在该工序中，在溅射法、蒸镀法等中，由于氧化膜27的分子以一定的动能到达光导波路21的端面，所以能够与光导波路21的端面上所表露的更多的OH基进行离子结合或化学结合。其结果，与将粘合剂直接涂敷在光导波路的端面上的情况相比较，可以提高光导波路21和氧化膜27间的剥离强度。
作为氧化膜27，优选硅氧化膜，但是，由于只要是透明的、且不使光纤和光导波路21的耦合效率降低即可，所以，也可以使用铝、镁、SiON等透明的氧化物。作为氧化膜，优选氧原子比最稳定的化学计量的组成低的物质，例如在硅氧化膜的情况下，优选氧含有量比SiO2少的SiOX(X＝1～1.5)的组成的物质。在氧化铝膜的情况下，优选氧原子的比率比Al2O3小的物质。
为了防止氧化膜27中的透光率下降以及因氧化膜27内部应力所导致的破裂的发生，氧化膜27的厚度优选设计成小于等于4000Å，另外，为了防止水或水蒸气通过氧化膜27侵入到光导波路21中，优选确保大于等于500Å的厚度。另外，氧化膜27的成膜工序由于是向构成光导波路21的树脂上成膜，所以为了不使光导波路21劣化，必须利用200℃以下的低温成长法，来形成氧化膜27。另外，在氧化膜27形成大于等于2000Å的厚度时，为了防止破裂，通过使成膜装置的基板温度不高于100℃，可以进一步改善质量。
如图3所示，光纤引导器22由在上面形成多道V槽29的玻璃制或塑料制的基板30和光纤压板31构成。剥开带状芯线28A前端部的护皮，露出由芯体和包层构成的各光纤32，把多根光纤32定位保持在基板30的各V槽29内，将在上面涂有粘合剂的光纤压板31盖在其上面，用光纤压板31压紧各光纤32，使基板30和光纤压板31粘合成一体。同样，光纤引导器23由在上面形成一道V槽33的玻璃制或塑料制的基板34和光纤压板35构成。剥开光纤芯线28B前端部的护皮，露出由芯体和包层构成的各光纤36，把该光纤36定位保持在基板34的V槽33内，将在上面涂有粘合剂的光纤压板35该在其上面，用光纤压板35压紧光纤36，使基板34和光纤压板35粘合成一体。另外，光纤32、36可以是玻璃光纤、也可以是塑料光纤。
这样制作各个光导波路21和光纤引导器22、23时，如图5所示，使芯体25的中心和光纤32、36的轴心一致，通过使二者光学耦合，装配成光导波路装置20。图5是表示通过将光纤引导器22、23粘合在光导波路21的两端来装配成光导波路装置20的状态的剖面图。即，在形成于光导波路21的两端面上的氧化膜27和光纤引导器22、23之间涂敷粘合剂37，利用粘合剂37，使光导波路21和光纤引导器22、23接合成一体。此时，为了更加提高氧化膜27和粘合剂之间的粘附性，可以在氧化膜27的表面实施底涂(primer coating)等。
如果在光导波路21的端面上预先形成氧化膜27，则由于氧化膜27与粘合剂37以及光导波路21的粘附性提高，所以，光导波路21和光纤引导器22、23的粘合强度也提高。但是，作为氧化膜27，如果使用像SiO2那样稳定组成的物质，氧化膜27与粘合剂37以及光导波路21的剥离强度变低，不能充分提高光导波路21和光纤引导器22、23的粘合强度。而作为氧化膜27，如果使用像SiOX(1≤X≤1.5)那样氧原子的组成比小的物质，可以提高氧化膜27与粘合剂37以及光导波路21的剥离强度，从而可以充分提高光导波路21和光纤引导器22、23的粘合强度。
接着，对在光导波路21的端面设置氧原子的组成比小的氧化膜27时，粘合强度提高的理由进行说明。在光导波路21的树脂表面上作为氧化膜27而形成SiO2的情况下，光导波路21的树脂表面的OH基和氧化膜27的OH基通过化学结合，使该树脂和氧化膜27结合起来。但是，SiO2是稳定的组成，由于各原子的结合饱和，所以SiO2侧剩余的结合键少。因此，考虑到通过包含在光导波路21的树脂表面的OH基中的氧原子，使SiO2和树脂化学结合，但是，由于化学结合的结合键少，所以光导波路21和氧化膜27之间的剥离强度低。
同样，如图6(a)所示，关于使用SiO2作为氧化膜27时的粘合剂37和氧化膜27间的结合，SiO2侧剩余的结合键少，所以，如图6(b)所示，通过包含在粘合剂37的表面的OH基中的氧原子，使SiO2和粘合剂37的化学结合的结合键少。因此，粘合剂37和氧化膜27之间的剥离强度也低。
而在SiOX(1≤X≤1.5)的情况下，由于缺乏氧原子，所以变成不饱和结合，结合状态不稳定。因此，作为氧化膜27的SiOX结合空气中的H原子，使SiOX的表面呈现很多的OH基。其结果，SiOX的OH基和光导波路21的树脂的OH基发生如下的反应：
通过O原子进行更多的化学结合。因此，如果使用SiOX(1≤X≤1.5)作为氧化膜27，可以提高光导波路21和氧化膜27之间的剥离强度。
使用SiOX(1≤X≤1.5)作为氧化膜27时的粘合剂37和氧化膜27之间的结合也是相同的。氧化膜27缺乏氧原子，变成不饱和结合，结合状态变得不稳定，因此，如图7(a)所示，作为氧化膜27的SiOX结合空气中的H原子，使SiOX的表面呈现很多的OH基。SiOX的OH基和粘合剂37的OH基发生反应，如图7(b)所示，通过O原子进行更多的化学结合。因此，如果使用SiOX(1≤X≤1.5)作为氧化膜27，可以提高粘合剂37和氧化膜27之间的剥离强度。
因此，使用SiOX(1≤X≤1.5)作为氧化膜27时，可以提高氧化膜27和光导波路21之间的剥离强度、以及氧化膜27和粘合剂37之间的剥离强度，进而，可以提高光导波路21和粘合剂37的粘合强度。
图8是表示将SiO1.3、溅射氧化膜(SiO2)、热氧化SiO2膜、NGS(利用CVD法制造的SiO2)作为样品，测定Si-OH结合附近的IR频谱强度的结果的图。在该图中，横轴为波长，纵轴为IR频谱强度，表示纵轴的值越大，OH基的数目越多，树脂和氧化膜之间的剥离强度越高。从该图可知，在SiO2中，几乎没有产生OH基，在SiO1.3中，产生了数倍的OH基。
另外，一般可知：SiOX(1≤X≤1.5)膜比SiO2膜的内部应力小。
例如，SiO1.3的内部应力约是SiO2内部应力的1/5。根据实验，在玻璃基板上形成聚合物导波路，在其上面形成由SiO2构成的氧化膜，在其上面粘合玻璃基板的样品中，在高温高湿条件下保存20小时后，由SiO2组成的氧化膜完全被破坏。而在玻璃基板上形成聚合物导波路，在其上面形成由SiO1.3构成的氧化膜，在其上面粘合玻璃基板的样品中，在高温高湿条件下保存20小时后，由SiO1.3组成的氧化膜多少产生了些裂纹，但是，没有破损。因此，通过使用SiOX(1≤X≤1.5)作为氧化膜27，可以制造出即使在高温高湿的环境下也很难劣化，且可靠性好，粘合强度高的光导波路装置20。
接下来，在使用了在高温高湿环境下容易改变特性的树脂的光导波路21中，制作在其两端形成有如图9所示的硅氧化膜的样品和没有氧化膜的样品，并将各样品放置在高温(85℃)高湿(85％RH)环境下约200小时之后，使用波长为1.31μm的光信号和波长为1.55μm的光信号，来计测放置了200小时后的信号强度的衰减率。该结果如图9所示。从图9中可知：在SiO1.8、SiO2、没有氧化膜的样品中，无论哪一个都因劣化而显示出很大的衰减，在SiO1.3的样品中，衰减非常小。
接下来，使用如上述那样制造的光导波路装置20进行破坏试验。将作为样品的光导波路装置20投入到PCT(压力锅试验机)中，进行破坏试验。其结果确认了：即使经过了50小时以上的实验时间，形成在光导波路21的端面上的氧化膜27也没有被破坏，还能保持粘合强度。
另外，在上述实施方式中，对单模光导波路进行了说明，即使对多模光导波路也能利用同样的制造方法，制作相同构造的装置。
图10是表示与光导波路21不同的实施方式的立体图。在上述实施方式中，光导波路21由：下包层24、芯体25、以及上包层26构成，但是，也可以如图10所示的光导波路21那样，在由无机质材料构成的下侧基板38和上侧基板39之间夹着下包层24、芯体25、以及上包层26。
作为下侧基板38和上侧基板39，只要使用无机质材料、即玻璃基板即可。
另外，作为玻璃基板的材料，可以使用石英、光学玻璃等。
在该实施方式中，事先在由有机材料和无机材料构成的光导波路21的端面上形成氧化膜27，利用粘合剂37将形成有氧化膜27的光导波路21的端面和光纤引导器22、23粘合起来。即使在该实施方式中，在作为氧化膜27而形成SiO2膜时，如果长时间放置在高温高湿条件下，氧化膜27也会被破坏。但是在作为氧化膜27而形成SiOX(1≤X≤1.5)膜作为氧化膜时，由于氧化膜27的内部应力变小，所以即使长时间放置在高温高湿条件下，氧化膜27也不会被破坏。
图11是表示本实施方式的变形例的剖面图。在该变形例中，事先在光纤引导器22、23的接合侧的端面上形成氧化膜27，利用粘合剂37将形成有氧化膜27的光导波路21的端面和光纤引导器22、23粘合起来。
在本实施方式中，由于光纤引导器22、23由塑料形成，光纤32、36也由塑料形成，所以即使直接涂敷粘合剂，也不能获得充分的粘合强度。此处，通过在其两端面上形成氧化膜，可以改善光纤引导器22、23和粘合剂37的粘附性，并可提高光导波路21和光纤引导器22、23的粘合强度。另外，作为使粘合剂37的粘合强度劣化的主要原因的湿气，有时候也能通过光纤32、36侵入到粘合剂37的部分，但通过在光纤引导器22、23的端面上形成氧化膜27，并利用氧化膜27封装光纤32、36的端面，可以利用氧化膜27来遮断湿气。因此，湿气很难到达氧化膜27，可以防止因湿气导致的粘合强度的降低。
图12是表示本实施方式的其他变形例的剖面图。在该变形例中，在光导波路21的端面和光纤引导器22、23的端面上分别形成氧化膜27，利用粘合剂37将光导波路21的氧化膜27和光纤引导器22、23的氧化膜27粘合起来。由此，在不管光导波路21和光纤引导器22、23中的哪一个由塑料构成的情况下，都可以改善光导波路21和光纤引导器22、23的粘附性，并可提高光导波路21和光纤引导器22、23的粘合强度。
图13(b)是本发明的另一实施方式所使用的光导波路21的剖面图，图13(a)是表示其制造工序的图。在该实施方式的光导波路21中，在由硅基板构成的下侧基板38的上面形成SiOX(1≤X≤2)等氧化膜40，在其上面涂敷底漆(primer)41。另一方面，在由玻璃基板构成的上侧基板39的下面形成嵌入了芯体25的上包层26。并且，如图13(a)所示，在底漆41的上面滴下下包层用树脂42，从上面按压上侧基板39，使下包层用树脂42在底漆41和上包层26之间展平，通过紫外线照射等使下包层用树脂42固化，形成下包层24。在这样制作的图13(b)所示的光导波路21中，通过设置氧化膜40，可以提高下包层24和下侧基板38的粘合强度，即使在高温高湿的环境下也很难在下包层24和下侧基板38之间发生剥离。
图14(b)是本发明的另一实施方式所使用的光导波路21的剖面图，图14(a)是表示其制造工序的图。在该实施方式的光导波路中，首先，如图14(a)所示，在由玻璃基板构成的下侧基板38上形成由下包层24、芯体25和上包层26构成的导波路层43，然后，在导波路层43上形成SiOX(1≤X≤2)等氧化膜40。接着，利用溅射等，在氧化膜40上成膜出作为电机等使用的金属膜44，得到图14(b)所示的光导波路21。
在这样制作的图14(b)所示的光导波路21中，通过设置氧化膜40，可以提高导波路层43和金属膜44的粘合强度，即使在高温高湿的环境下金属膜44也很难发生剥离。尤其在金属膜44的情况下，在光导波路21的切片工序中，在切下的端面上，由于基板的缺失和金属膜的翘起，很容易引起金属膜的剥离，但是通过在氧化膜40上形成金属膜44，可以提高切片工序中金属膜44的剥离强度。另外，在使用金属膜44作为电极的情况下，有时候也在此处连接焊接线。在该情况下，有时向金属膜44增加剪断应力，但是，通过在氧化膜40上形成金属膜44，可以使连接强度变为5倍以上。
另外，在上述实施方式中，对光导波路的两侧耦合了光纤的光导波路装置进行说明，但是，作为本发明的光导波路装置，可以是安装了或连接了受光元件和发光元件的收发器。另外，也可以是由聚合物光导波路构成的玻璃、WDM耦合器、VOA(可变光衰减器)、光开关、多模导波路设备等各种形式的装置。

Claims (1)

1、一种聚合物光导波路，在由无机质材料构成的基板上形成有包层和芯体，其特征在于，
在上述基板和上述包层的相互相对的面的至少一个面上形成有氧化膜，夹着该氧化膜，使用粘合剂接合了上述包层和上述基板，上述氧化膜的材质是SiOx，其中1≤x≤1.5。
CNB2005100077396A 2004-02-17 2005-02-16 光导波路装置及聚合物光导波路 Expired - Fee Related CN1301415C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004039970 2004-02-17
JP2004039970A JP2005234025A (ja) 2004-02-17 2004-02-17 光導波路装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1657986A CN1657986A (zh) 2005-08-24
CN1301415C true CN1301415C (zh) 2007-02-21

Family

ID=34747406

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2005100077396A Expired - Fee Related CN1301415C (zh) 2004-02-17 2005-02-16 光导波路装置及聚合物光导波路

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20050180696A1 (zh)
EP (1) EP1569018A3 (zh)
JP (1) JP2005234025A (zh)
KR (1) KR100655025B1 (zh)
CN (1) CN1301415C (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007072007A (ja) * 2005-09-05 2007-03-22 Sony Corp 光導波路モジュール
JP4963375B2 (ja) * 2005-11-02 2012-06-27 富士フイルム株式会社 光デバイス、光学部材及びライトガイド
CN101542344B (zh) * 2007-01-18 2011-04-13 欧姆龙株式会社 光传输模块及电子设备
US9243784B2 (en) 2012-12-20 2016-01-26 International Business Machines Corporation Semiconductor photonic package
US9400356B2 (en) * 2013-03-14 2016-07-26 International Business Machines Corporation Fiber pigtail with integrated lid
CN110108383A (zh) * 2018-02-01 2019-08-09 桂林电子科技大学 基于长f-p腔光纤白光干涉型高温高灵敏度温度传感器
JP2019215405A (ja) * 2018-06-11 2019-12-19 日本電信電話株式会社 光ファイバ接続部品および光デバイスの作製方法
CN108897105B (zh) * 2018-07-31 2020-06-19 苏州易锐光电科技有限公司 应用于激光器器件的单透镜耦合方法
WO2021247842A1 (en) * 2020-06-03 2021-12-09 Commscope Technologies Llc Bare fiber optical alignment device with gel venting
CN113311541A (zh) * 2021-06-24 2021-08-27 四川梓冠光电科技有限公司 光开关、微电子机械系统及光开关安装方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5589280A (en) * 1993-02-05 1996-12-31 Southwall Technologies Inc. Metal on plastic films with adhesion-promoting layer
WO2002060686A1 (en) * 2001-01-29 2002-08-08 Honeywell International Inc. Robust highly reflective optical construction
CN1388823A (zh) * 2000-08-17 2003-01-01 日本板硝子株式会社 粘结剂组合物和使用该组合物的光学装置
US20030194192A1 (en) * 1999-09-30 2003-10-16 Hitachi, Ltd. Optical waveguide and method for preparing the same

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4364731A (en) * 1981-01-29 1982-12-21 Board Of Regents, The University Of Texas System Methods for producing adhesive bonds between substrate and polymer employing an intermediate oxide layer
US5054872A (en) * 1990-03-16 1991-10-08 Ibm Corporation Polymeric optical waveguides and methods of forming the same
JP2000162460A (ja) * 1998-11-27 2000-06-16 Sharp Corp 有機光導波路およびその製造方法並びにそれを用いた光学部品
KR20030075153A (ko) * 2001-01-31 2003-09-22 제온 코포레이션 도광판 및 조명유닛
US6614965B2 (en) * 2001-05-11 2003-09-02 Lightcross, Inc. Efficient coupling of optical fiber to optical component
TW575745B (en) * 2001-10-24 2004-02-11 Hitachi Ltd Optical waveguide member and optical module
US6841263B2 (en) * 2002-05-03 2005-01-11 The John Hopkins University Method of adhering a solid polymer to a substrate and resulting article

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5589280A (en) * 1993-02-05 1996-12-31 Southwall Technologies Inc. Metal on plastic films with adhesion-promoting layer
US20030194192A1 (en) * 1999-09-30 2003-10-16 Hitachi, Ltd. Optical waveguide and method for preparing the same
CN1388823A (zh) * 2000-08-17 2003-01-01 日本板硝子株式会社 粘结剂组合物和使用该组合物的光学装置
WO2002060686A1 (en) * 2001-01-29 2002-08-08 Honeywell International Inc. Robust highly reflective optical construction

Also Published As

Publication number Publication date
KR20050082157A (ko) 2005-08-22
JP2005234025A (ja) 2005-09-02
EP1569018A3 (en) 2005-09-07
EP1569018A2 (en) 2005-08-31
US20050180696A1 (en) 2005-08-18
CN1657986A (zh) 2005-08-24
KR100655025B1 (ko) 2006-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1301415C (zh) 光导波路装置及聚合物光导波路
US7995875B2 (en) Mirror-embedded optical waveguide and fabrication method of same
US8335415B2 (en) Mirror-embedded light transmission medium and fabrication method of same
JP4048564B2 (ja) 光素子結合構造体及び光ファイバー構造体
US20050180681A1 (en) Optical communication device and laminated optical communication module
US7844156B2 (en) Optical waveguide film and optical transmitter and receiver module
EP1921473A1 (en) Optical waveguide film, method for manufacturing the film, optoelectrical hybrid film including the waveguide film, and electronic device
JP4067504B2 (ja) 光導波路及びその製造方法
CN101051105A (zh) 一种新颖高精度光纤阵列的制造方法
WO2005098495A1 (ja) 光ファイバアレイ
CN1390308A (zh) 滤光器的受控应力热补偿
JP3136870B2 (ja) 光ファイバアレイ及びその製造方法
US10338325B1 (en) Nanofiller in an optical interface
JP2007183467A (ja) ミラー付光導波路及びその製造方法
CN1773317A (zh) 光传输组件及其制造方法
CN1212530C (zh) 光纤用连接器件及其制造方法并光学器材
JP2012002882A (ja) 光ファイバコネクタ
JP3440090B1 (ja) 光通信部品、積層型光通信モジュール、およびその製造方法
WO2003091777A1 (fr) Structure de transmission optique, guide optique, procede de fabrication d'un guide d'ondes optique et coupleur d'interconnexion optique
JP2003270504A (ja) 光通信部品、積層型光通信モジュールの製造方法
JP2005010200A (ja) 光学部品、製品及び光学部品の製造方法、並びに接着材料
CN1203337C (zh) 高稳定性光波分复用器的制备方法
JP2003270497A (ja) 光通信部品、積層型光通信モジュールの製造方法
JP3289266B2 (ja) 光導波路と光ファイバの実装方法
JP2008003637A (ja) 光素子結合構造体及び光ファイバー構造体

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20070221

Termination date: 20110216