JP2000338347A - Optical module and production of optical waveguide - Google Patents

Optical module and production of optical waveguide

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JP2000338347A
JP2000338347A JP14463699A JP14463699A JP2000338347A JP 2000338347 A JP2000338347 A JP 2000338347A JP 14463699 A JP14463699 A JP 14463699A JP 14463699 A JP14463699 A JP 14463699A JP 2000338347 A JP2000338347 A JP 2000338347A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical module having an optical waveguide capable of perpendicularly bending the course of the optical waveguide. SOLUTION: This optical module has the optical waveguide 13 which is coupled to perpendicular mirror finished surfaces 12 of a perpendicular mirror finished surface film and changes the course 90 deg. by reflecting a luminous flux at the perpendicular mirror finished surfaces 12 between an optical element tip 14 and an optical fiber 15. The greater part of the optical waveguide 13 is formed of a lower clad layer 20, a core layer 21 and an upper clad layer 22 laminated on a substrate 10. The 90 deg. bending part of the optical waveguide 13 is composed of the perpendicular mirror finished surfaces 12 on the substrate 10 and upper and lower connecting layers 19. The light advancing through the optical waveguide 13 is reflected by the perpendicular mirror finished surfaces 12 of the perpendicular mirror finished surface film and is bent 90 deg. in the optical path which is then introduced to the next waveguide part of the optical waveguide 13.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は光モジュール及び光
導波路の製造方法に係り、特に光導波路の進路を容易に
曲げることができる光導波路を有する光モジュール及び
光導波路の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical module and a method for manufacturing an optical waveguide, and more particularly, to an optical module having an optical waveguide capable of easily bending the optical waveguide and a method for manufacturing the optical waveguide.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より知られている高分子の光導波路
の代表的なものは、基板の上に下側クラッド層とコア層
と上側クラッド層を形成し、コア層はほぼ正方形断面の
細いストリップライン形状を形成し、そのストリップラ
イン形状の側面にクラッド層を充填して光導波路を作成
した構造である(特開平6−273631号公報:発明
の名称「光導波路」)。ここで、コア層よりもクラッド
層は屈折率が低い樹脂を用いている。
2. Description of the Related Art A typical polymer optical waveguide conventionally known has a lower cladding layer, a core layer and an upper cladding layer formed on a substrate, and the core layer has a narrow cross section having a substantially square cross section. This is a structure in which a stripline shape is formed, and a side face of the stripline shape is filled with a cladding layer to form an optical waveguide (Japanese Patent Laid-Open No. 6-273631: title of the invention, "optical waveguide"). Here, a resin having a lower refractive index is used for the cladding layer than for the core layer.

【0003】また、コア層を転写型上で作成し、その上
にクラッド層を塗布し、そのクラッド層とコア層を転写
型から剥がし、コア層が露出した部分に更にクラッド層
を塗布するようにして製造した光導波路も知られている
(特開平9−281351号公報:発明の名称「高分子
光導波路の製造方法」)。この光導波路も、ほぼ正方形
断面の細いストリップライン形状のコア層を作成してい
る。更に、細いストリップライン形状の光導波路を作成
しているものも知られている(特開平10−14872
9号公報:発明の名称「高分子光導波路コア部のリッジ
・パターン形成方法」)。
Further, a core layer is formed on a transfer mold, a clad layer is applied thereon, the clad layer and the core layer are peeled off from the transfer mold, and a clad layer is further applied to a portion where the core layer is exposed. An optical waveguide manufactured by the method described above is also known (Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-281351: title of the invention "Method for Manufacturing Polymer Optical Waveguide"). This optical waveguide also forms a thin stripline-shaped core layer having a substantially square cross section. Further, there is also known an optical waveguide in which a thin stripline-shaped optical waveguide is formed (Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-14872).
No. 9: title of invention "Method for forming ridge pattern of polymer optical waveguide core").

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】以上の従来の光導波路
においては、制限された領域内をできるだけ短距離で光
を伝送するため、光の進路を直角又はそれに近い角度で
曲げることが必要となる。この場合、従来の光導波路で
は、図16(a)の平面図と、同図(b)の断面図に示
すように、基板1の上に下部クラッド層2、コア層3及
び上部クラッド層4が形成された光導波路の、ストリッ
プライン形状のコア層3を、ストリップライン形状の幅
の500倍以上の半径の曲率で徐々に曲げて進路を変え
る曲げ部5を設ける方法が用いられている。
In the above-mentioned conventional optical waveguide, it is necessary to bend the light path at a right angle or at an angle close to the right angle in order to transmit light within a limited area as short as possible. . In this case, in the conventional optical waveguide, as shown in the plan view of FIG. 16A and the sectional view of FIG. 16B, the lower clad layer 2, the core layer 3, and the upper clad layer 4 are formed on the substrate 1. A method is used in which a bent portion 5 that changes the course by gradually bending the strip-line-shaped core layer 3 of the optical waveguide formed with a radius having a radius of 500 times or more the width of the strip-line shape is used.

【0005】このため、シングルモードの光導波路はそ
のストリップライン形状の幅が約10μmであるが、そ
の場合は、光の方向を直角に曲げるには5ミリメートル
の半径が必要になり、このことから基板上にこのストリ
ップライン形状を曲げるために大なる領域が占有されて
しまい、基板へのその他のチップ部品の実装領域を狭
め、実装密度を低下させるという問題がある。
For this reason, the single-mode optical waveguide has a strip line shape width of about 10 μm. In that case, a 5-mm radius is required to bend the direction of light at a right angle. A large area is occupied on the substrate to bend the stripline shape, and there is a problem that the mounting area of other chip components on the substrate is narrowed and the mounting density is reduced.

【0006】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
光導波路の進路を直角に曲げることができる光導波路を
有する光モジュール及び光導波路の製造方法を提供する
ことを目的とする。
[0006] The present invention has been made in view of the above points,
It is an object of the present invention to provide an optical module having an optical waveguide capable of bending a path of the optical waveguide at a right angle, and a method for manufacturing the optical waveguide.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の光モジュールは、表面に垂直な鏡面が形成
され、裏面が基板に接着された平板状の垂直鏡面フィル
ムと、垂直鏡面フィルム上に形成された上下接続層と、
垂直鏡面フィルム及び上下接続層が除去されて露出した
基板上に積層された、下クラッド層、コア層及び上クラ
ッド層からなる第1及び第2の光導波路とを有し、第1
及び第2の光導波路の各コア層の一端が、残留させた垂
直鏡面フィルム上の上下接続層に、鏡面に対して斜め
に、かつ、互いに対称に接続されると共に、第1及び第
2の光導波路の各上クラッド層が各コア層の一端の間の
開口を介して一体的に接続されている構成としたもので
ある。
To achieve the above object, an optical module according to the present invention comprises a flat vertical mirror film having a vertical mirror surface formed on a front surface and a back surface bonded to a substrate; Upper and lower connection layers formed on the film,
A first optical waveguide comprising a lower clad layer, a core layer, and an upper clad layer, which is laminated on the substrate from which the vertical mirror film and the upper and lower connection layers have been removed and exposed,
And one end of each core layer of the second optical waveguide is connected to the upper and lower connection layers on the remaining vertical mirror film obliquely to the mirror surface and symmetrically to each other, and Each of the upper cladding layers of the optical waveguide is integrally connected via an opening between one end of each core layer.

【0008】また、本発明の光導波路の製造方法は、上
記の目的を達成するため、表面に垂直な鏡面が形成され
た平板状の垂直鏡面フィルムを作成する第1の工程と、
垂直鏡面フィルムを基板上に形成する第2の工程と、垂
直鏡面フィルムのうち、少なくとも光導波路を形成する
部分を除去して基板を露出させる第3の工程と、第3の
工程により露出された基板上で、かつ、第3の工程によ
り除去されずに残留させた垂直鏡面フィルムの表面の高
さまで、第1及び第2の光導波路の各下クラッド層を形
成する第4の工程と、残留させた垂直鏡面フィルムの表
面の所定位置に上下接続層を形成する第5の工程と、上
下接続層が形成された垂直鏡面フィルムの鏡面に対し
て、斜めに、かつ、互いに対称に第1及び第2の光導波
路の各コア層をそれぞれ形成する第6の工程と、第1及
び第2の光導波路の各コア層の上に上クラッド層を共通
に形成する第7の工程とを含むことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the method of manufacturing an optical waveguide according to the present invention comprises: a first step of forming a flat vertical mirror film having a mirror surface perpendicular to the surface;
A second step of forming a vertical mirror-finished film on the substrate, a third step of removing at least a portion of the vertical mirror-finished film that forms an optical waveguide to expose the substrate, and a third step of exposing the substrate. A fourth step of forming each lower clad layer of the first and second optical waveguides on the substrate and up to the height of the surface of the vertical mirror film left unremoved in the third step; A fifth step of forming the upper and lower connection layers at predetermined positions on the surface of the vertical mirror-finished film, and the first and the second mirrors are inclined and symmetrically with respect to the mirror surface of the vertical mirror film on which the upper and lower connection layers are formed. A sixth step of forming each core layer of the second optical waveguide, and a seventh step of commonly forming an upper cladding layer on each core layer of the first and second optical waveguides. It is characterized by.

【0009】本発明の光モジュール及び光導波路の製造
方法では、第1の光導波路又は第2の光導波路のコア層
からの光を上下接続層を介して垂直鏡面で反射させて、
光路を例えば90度変えて、上下接続層を介して第2の
光導波路又は第1の光導波路のコア層へ導出させること
ができる。
In the method for manufacturing an optical module and an optical waveguide according to the present invention, light from a core layer of the first optical waveguide or the second optical waveguide is reflected by a vertical mirror surface via upper and lower connection layers,
The optical path can be changed, for example, by 90 degrees and led to the second optical waveguide or the core layer of the first optical waveguide through the upper and lower connection layers.

【0010】また、上記の目的を達成するため、本発明
の光モジュールは、下クラッド層を形成した基板に、表
面に垂直な鏡面が形成され、裏面が下クラッド層に接着
された、コア層のみからなる平板状の垂直鏡面フィルム
と、垂直鏡面フィルムと下クラッド層の光導波路の中心
部分以外の部分が除去されて露出した基板とコア層の上
に上クラッド層が積層された、下クラッド層、コア層及
び上クラッド層からなる第1及び第2の光導波路とを有
し、第1及び第2の光導波路の各コア層の一端が、残留
させた垂直鏡面フィルムのコア層と同一高さ位置で形成
されて一体化されると共に、鏡面に対して斜めに、か
つ、互いに対称に接続されている構成としたものであ
る。
In order to achieve the above object, an optical module according to the present invention comprises a core layer having a lower clad layer formed on a substrate, a mirror surface perpendicular to the front surface, and a back surface bonded to the lower clad layer. An upper clad layer is formed by laminating a flat mirror-shaped film consisting of only a flat mirror film and a core layer with an exposed substrate and a core layer being removed by removing portions other than the central portion of the optical waveguide of the vertical mirror-finished film and the lower clad layer. And a first optical waveguide comprising a core layer and an upper cladding layer. One end of each core layer of the first and second optical waveguides is the same as the core layer of the remaining vertical mirror film. It is formed and integrated at the height position, and is connected obliquely to the mirror surface and symmetrically to each other.

【0011】また、上記の目的を達成するため、本発明
の光導波路の製造方法は、表面に垂直な鏡面が形成され
た、コア層のみからなる平板状の垂直鏡面フィルムを作
成する第1の工程と、基板上に下クラッド層を形成する
第2の工程と、垂直鏡面フィルムを下クラッド層上に形
成する第3の工程と、垂直鏡面フィルムのうち、少なく
とも光導波路を形成する部分を除去して下クラッド層を
露出させる第4の工程と、第4の工程により露出された
下クラッド層上にコア層を形成し、該コア層を、第4の
工程により除去されずに残留させた垂直鏡面フィルムの
表面の高さで、該垂直鏡面フィルムの鏡面に対して、斜
めに、かつ、互いに対称に第1及び第2の光導波路の各
コア層として形成して、垂直鏡面フィルムのコア層と一
体化させる第5の工程と、第1及び第2の光導波路の各
コア層の上に上クラッド層を共通に形成する第6の工程
とを含むことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a method of manufacturing an optical waveguide according to the present invention is directed to a first method of forming a flat vertical mirror film having only a core layer and having a mirror surface perpendicular to the surface. Step, a second step of forming a lower clad layer on the substrate, a third step of forming a vertical mirror film on the lower clad layer, and removing at least a portion of the vertical mirror film that forms an optical waveguide. Forming a core layer on the lower clad layer exposed in the fourth step, and leaving the core layer without being removed in the fourth step. The cores of the first and second optical waveguides are formed obliquely and symmetrically with respect to the mirror surface of the vertical mirror film at the height of the surface of the vertical mirror film. Fifth integrated with the layer Characterized in that it comprises a degree, and a sixth step of forming a upper cladding layer in common on the first and the core layer of the second optical waveguide.

【0012】本発明の光モジュール及び光導波路の製造
方法では、垂直鏡面フィルムのコア層と、第1及び第2
の光導波路のコア層の高さを合わせて、両コア層を一体
的に形成することができる。
In the method for manufacturing an optical module and an optical waveguide of the present invention, the core layer of the vertical mirror film, the first and second
Both core layers can be integrally formed by adjusting the height of the core layer of the optical waveguide.

【0013】更に、上記の目的を達成するため、本発明
製造方法は、表面に垂直な鏡面が形成された、X線露光
により屈折率が高まる材質のコア層のみからなる平板状
の垂直鏡面フィルムを作成する第1の工程と、基板上に
下クラッド層を形成する第2の工程と、垂直鏡面フィル
ムを下クラッド層上に形成する第3の工程と、垂直鏡面
フィルムのうち、製造する第1の光導波路及び第2の光
導波路と垂直鏡面フィルムの鏡面との交差部分だけを除
去する第4の工程と、第4の工程により除去されずに残
った垂直鏡面フィルムのうち、第1の光導波路及び第2
の光導波路となる、鏡面に対して、斜めに、かつ、互い
に対称な位置にX線を露光して屈折率を高めることで、
第1及び第2の光導波路の各コア層を下クラッド層上に
形成する第5の工程と、第1及び第2の光導波路の各コ
ア層の上に上クラッド層を共通に形成する第6の工程と
を含むことを特徴とする。この発明では、垂直鏡面フィ
ルムの除去部分が、光導波路の領域のうち垂直鏡面と光
導波路の交差部分だけとすることができる。
Further, in order to achieve the above object, the present invention relates to a method for producing a flat vertical mirror film comprising a core layer made of a material whose refractive index is increased by X-ray exposure and having a mirror surface perpendicular to the surface. A second step of forming a lower cladding layer on a substrate, a third step of forming a vertical mirror film on the lower cladding layer, and a step of manufacturing a vertical mirror film. A fourth step of removing only the intersection of the first optical waveguide and the second optical waveguide with the mirror surface of the vertical mirror film, and a first mirror film of the vertical mirror film remaining without being removed by the fourth step. Optical waveguide and second
By exposing X-rays at an angle to the mirror surface and at a position symmetrical to each other with respect to the mirror surface to be the optical waveguide of
A fifth step of forming each core layer of the first and second optical waveguides on the lower cladding layer, and a fifth step of commonly forming the upper cladding layer on each core layer of the first and second optical waveguides. 6 steps. According to the present invention, the removed portion of the vertical mirror film can be only the intersection of the vertical mirror surface and the optical waveguide in the optical waveguide region.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】次に、本発明の各実施の形態につ
いて図面と共に説明する。図1(a)、(b)は本発明
になる光モジュールの第1の実施の形態の平面図及び断
面図を示す。同図(a)、(b)に示すように、光素子
チップ14と光ファイバー15との間に、垂直鏡面フィ
ルムの垂直鏡面12と結合し、光束を垂直鏡面12で反
射し進路を90度変える光導波路13を有する光モジュ
ールが形成されており、光導波路13の点線I及びII
で示す90度折れ曲がり部を除いた部分は、垂直鏡面フ
ィルム11が除去された除去部分17に形成されてい
る。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIGS. 1A and 1B are a plan view and a sectional view, respectively, of a first embodiment of an optical module according to the present invention. As shown in FIGS. 3A and 3B, a vertical mirror surface of a vertical mirror film is coupled between the optical element chip 14 and the optical fiber 15, and the light flux is reflected by the vertical mirror surface 12 to change the course by 90 degrees. An optical module having an optical waveguide 13 is formed, and dotted lines I and II of the optical waveguide 13 are provided.
The portion excluding the 90-degree bent portion shown by is formed in a removed portion 17 from which the vertical mirror film 11 has been removed.

【0015】図1(b)は図1(a)の一点鎖線に沿う
断面図で、光導波路13の大部分は基板10上に積層さ
れた下クラッド層20、コア層21及び上クラッド層2
2により形成されているが、光導波路13の90度折れ
曲がり部は、基板10上の垂直鏡面12と上下接続層1
9から構成されており、上下接続層19はコア層21に
接続されると共に、コア層21に形成された開口を介し
て上クラッド層22に接続されている。
FIG. 1B is a cross-sectional view taken along a dashed line in FIG. 1A. Most of the optical waveguide 13 is a lower clad layer 20, a core layer 21, and an upper clad layer 2 laminated on a substrate 10.
2, the 90-degree bent portion of the optical waveguide 13 is formed between the vertical mirror surface 12 on the substrate 10 and the upper and lower connection layers 1.
The upper and lower connection layers 19 are connected to the core layer 21 and are connected to the upper cladding layer 22 through openings formed in the core layer 21.

【0016】また、垂直鏡面フィルム11は、後述する
ようにクラッド層の上にコア層が形成された2層の平板
状フィルムであり、その表面に垂直な鏡面12が図1
(a)に示すように、斜め格子状に形成されている。ま
た、光素子チップ14はバンプ14を介して配線16に
接続されている。更に、光ファイバー15は、基板10
に形成されたV溝18に設けられ、光ファイバー15の
コア23は、コア層21に接続されている。
The vertical mirror film 11 is a two-layer plate-like film in which a core layer is formed on a clad layer as described later.
As shown in (a), they are formed in an oblique lattice shape. The optical element chip 14 is connected to the wiring 16 via the bump 14. Further, the optical fiber 15 is
The core 23 of the optical fiber 15 is connected to the core layer 21.

【0017】次に、本実施の形態の光モジュールの製造
方法について、図2〜図8を併せ参照して説明する。図
8(a)はコア層の幅が10μmの幅のストリップライ
ン形状の光導波路を、スポットサイズ変換素子付き光素
子(レーザダイオード)のチップの10μm程度の光出
射口あるいはシングルモード光ファイバーの約10μm
の径のコアと接続しレーザ光を導くことを示す平面図で
あり、同図(b)はコア層の上に屈折率が1.50の紫
外線硬化性エポキシ樹脂を厚さ30μmで塗布し、紫外
線マスクを用い、光ファイバーと光素子のチップ実装部
分以外の部分に紫外線を露光し硬化させ、未硬化部分を
除去し、上クラッド層を形成することを示す断面図であ
る。
Next, a method of manufacturing the optical module according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 8A shows an optical waveguide in the form of a strip line having a core layer width of 10 μm, a light exit port of about 10 μm of a chip of an optical element (laser diode) with a spot size conversion element or about 10 μm of a single mode optical fiber.
FIG. 4B is a plan view showing that the laser light is guided by connecting to a core having a diameter of 1 μm. FIG. 4B is a diagram illustrating a UV-curable epoxy resin having a refractive index of 1.50 applied on the core layer in a thickness of 30 μm. FIG. 4 is a cross-sectional view showing that an ultraviolet ray is used to expose and cure an optical fiber and an optical element other than the chip mounting part by using an ultraviolet mask, remove an uncured part, and form an upper cladding layer.

【0018】まず、屈折率1.50で厚さ20μmのポ
リイミドフィルムの上に、屈折率1.535のポリイミ
ドの厚さ10μmの膜を形成した、厚さ30μmの2層
構成のボリイミドフィルムを得る。次に、その30μm
厚の平板状ポリイミドフィルムを図2の斜視図に示すよ
うに、例えば3mmの幅の帯6a、6b、6cに切断
し、帯6a、6b、6cのそれぞれの切断線8に沿う一
方の断面を電解研磨等の手法により鏡面研摩した後、ア
ルミニウムを蒸着し第1の垂直鏡面7a、7b、7cを
形成する。次に、その帯6a、6b、6cを再び切断面
同士(垂直鏡面7b、7cと鏡面研磨されていない切断
面)で接着し、図3(a)に示すような1枚の平板状フ
ィルムを得る。
First, a 30 μm thick polyimide film having a thickness of 30 μm and a polyimide film having a refractive index of 1.535 and a thickness of 10 μm was formed on a polyimide film having a refractive index of 1.50 and a thickness of 20 μm. obtain. Next, the 30 μm
As shown in the perspective view of FIG. 2, the thick plate-like polyimide film is cut into, for example, bands 6a, 6b, and 6c each having a width of 3 mm, and one cross section along each cutting line 8 of the bands 6a, 6b, and 6c is cut. After mirror polishing by a method such as electrolytic polishing, aluminum is deposited to form first vertical mirror surfaces 7a, 7b and 7c. Next, the strips 6a, 6b, and 6c are adhered again at the cut surfaces (vertical mirror surfaces 7b and 7c and the cut surface which has not been mirror-polished), and one flat film as shown in FIG. obtain.

【0019】次に、その平板状フィルムを、貼り合わせ
た帯6a、6b、6cの垂直鏡面7a、7b、7cの方
向と直角方向の切断線9に沿って、3mmの幅の帯に再
び切断し、上記と同様に一方の断面を鏡面研磨しその断
面にアルミ蒸着して、図3(b)に示すように第2の垂
直鏡面51a、51b、51cを形成する。そして、再
び断面同士を接着して、図4(a)に示すような平板状
フィルム52を得る。こうして、垂直鏡面が格子状に形
成された平板状フィルム(垂直鏡面フィルム)52を形
成する。
Next, the flat film is cut again into strips having a width of 3 mm along a cutting line 9 perpendicular to the direction of the vertical mirror surfaces 7a, 7b, 7c of the bonded strips 6a, 6b, 6c. Then, one section is mirror-polished and aluminum is vapor-deposited on the section in the same manner as described above to form second vertical mirror surfaces 51a, 51b and 51c as shown in FIG. 3B. Then, the cross sections are bonded again to obtain a flat film 52 as shown in FIG. In this way, a flat film (vertical mirror film) 52 having a vertical mirror surface formed in a lattice shape is formed.

【0020】続いて、この垂直鏡面フィルム52の周辺
を、垂直鏡面の長手方向に対して45度傾けた第3の切
断線53に沿って切断することにより、フィルム面に垂
直な鏡面を斜格子状に形成した、図4(b)に示す30
μm厚の垂直鏡面フィルム54(これは図1の垂直鏡面
フィルム11に相当)を作成する。
Subsequently, the periphery of the vertical mirror film 52 is cut along a third cutting line 53 inclined by 45 degrees with respect to the longitudinal direction of the vertical mirror surface, so that the mirror surface perpendicular to the film surface is obliquely gridded. FIG. 4 (b) shows the 30
A vertical mirror film 54 having a thickness of μm (this corresponds to the vertical mirror film 11 in FIG. 1) is prepared.

【0021】次に、図5(a)に示すシリコン基板10
の光ファイバーの設置部分を弗化水素酸、硝酸、硫酸、
酢酸の酸性水溶液によりケミカルエッチングして図5
(b)に示すV溝18(図1、図8の18)を形成す
る。そのV溝18の深さは、それに直径125μmのシ
ングルモード光ファイバーを設置すると、光ファイバー
のコアがシリコン基板10の上面の30μmの高さに位
置する様に加工する。すなわち、後にシリコン基板10
に接着する前述の30μm厚の垂直鏡面フィルム54の
上面に位置が合う深さにV溝18を加工する。
Next, the silicon substrate 10 shown in FIG.
The installation part of the optical fiber is made of hydrofluoric acid, nitric acid, sulfuric acid,
Chemical etching with an acidic aqueous solution of acetic acid
A V-groove 18 (18 in FIGS. 1 and 8) shown in FIG. When a single-mode optical fiber having a diameter of 125 μm is installed in the V-groove 18, the V-groove 18 is processed so that the core of the optical fiber is positioned at a height of 30 μm above the upper surface of the silicon substrate 10. That is, the silicon substrate 10
The V-groove 18 is machined to a depth that matches the upper surface of the above-mentioned 30 μm-thick vertical mirror film 54 to be adhered.

【0022】このシリコン基板10の上に先に作成した
垂直鏡面フィルム54をエポキシ樹脂接着剤で貼り合わ
せて、図4(c)、図5(c)に示す構造の素子を得
る。なお、図5(c)は図4(c)の一点鎖線に沿う断
面図である。続いて、この垂直鏡面フィルム54を接着
したシリコン基板10を、図5(d)に示すように、そ
の上に耐アルカリ性のエッチングレジストを塗布し、マ
スクパターンをエッチングレジストに露光し現像するこ
とでエッチングレジストパターン55を形成する。それ
を50%水酸化カリウム水溶液80部、エタノール20
部、抱水ヒドラジン10部からなるアルカリ性エッチン
グ液に浸漬し、60℃、5分間のエッチング処理を行
い、光ファイバーの設置部分と、1mm程度の方形の光
素子のチップの実装領域と、光素子の配線部分と、光導
波路の形成部分(図1(a)の17)を除去して、図5
(e)に示す断面の素子を得る。その後にエッチングレ
ジスト55を公知の手段により、図5(f)に示すよう
に剥離する。なお、図5(e)及び(f)中の垂直鏡面
56は、前記垂直鏡面7a〜7c、51a〜51cのい
ずれかである。
The vertical mirror film 54 previously prepared is bonded on the silicon substrate 10 with an epoxy resin adhesive to obtain an element having a structure shown in FIGS. 4C and 5C. FIG. 5C is a cross-sectional view taken along a dashed line in FIG. 4C. Subsequently, as shown in FIG. 5D, the silicon substrate 10 to which the vertical mirror film 54 is adhered is coated with an alkali-resistant etching resist, and the mask pattern is exposed to the etching resist and developed. An etching resist pattern 55 is formed. 80 parts of 50% aqueous potassium hydroxide solution and 20 parts of ethanol
Part, immersed in an alkaline etching solution consisting of 10 parts of hydrazine hydrate, and subjected to an etching treatment at 60 ° C. for 5 minutes to install an optical fiber, a mounting area of a square optical element chip of about 1 mm, and an optical element. By removing the wiring portion and the portion where the optical waveguide is formed (17 in FIG. 1A), FIG.
An element having a cross section shown in FIG. Thereafter, the etching resist 55 is peeled off by a known means as shown in FIG. The vertical mirror surface 56 in FIGS. 5E and 5F is one of the vertical mirror surfaces 7a to 7c and 51a to 51c.

【0023】次に、先に露出した光素子のチップの実装
領域で、光素子のチップの微小バンプを設置する部品端
子と、そこから引き出す配線パターンを、図6(a)に
57で示すように、厚さ4μmの銅めっきパターンで形
成する。次に、図6(b)に示すように、垂直鏡面フィ
ルムの除去部分に、垂直鏡面の上面一杯まで、硬化後の
屈折率が1.50となるように成分を調整した液状エポ
キシオリゴマーと光重合開始剤を含む溶液58を充填す
る。
Next, in the mounting region of the chip of the optical element exposed earlier, the component terminals for setting the micro bumps of the chip of the optical element and the wiring pattern drawn therefrom are indicated by 57 in FIG. 6A. Then, a copper plating pattern having a thickness of 4 μm is formed. Next, as shown in FIG. 6 (b), the liquid epoxy oligomer and the light were adjusted so that the refractive index after curing was 1.50 until the top surface of the vertical mirror surface was completely filled in the removed portion of the vertical mirror film. The solution 58 containing the polymerization initiator is filled.

【0024】溶液注入後、プラットフォーム上に紫外線
マスクを設置し、その上から紫外線を照射し液状オリゴ
マーを紫外線マスクのパターンに従い硬化させる。紫外
線マスクは、図8(b)の断面図に27で示すように、
垂直鏡面フィルムの残留部分(図8(a)の平面図に3
0で示す)をマスクし、また光素子のチップの実装領域
及び光ファイバーの設置領域をマスクするパターンを形
成したマスクであり、マスクされた部分以外に紫外線を
照射して硬化させる。マスクされた部分、すなわち光素
子のチップの実装領域は、その後に、オリゴマーをイソ
プロパノール溶液で現象することで除去し、図6(c)
に示すように、硬化後オリゴマー59による下クラッド
層20のパターンを形成する。
After the injection of the solution, an ultraviolet mask is set on the platform, and ultraviolet light is irradiated from above to cure the liquid oligomer in accordance with the pattern of the ultraviolet mask. As shown in the cross-sectional view of FIG.
The remaining portion of the vertical mirror film (3 in the plan view of FIG.
0), and a pattern for masking the mounting area of the optical element chip and the installation area of the optical fiber is formed, and ultraviolet light is applied to portions other than the masked portion to be cured. The masked portion, that is, the mounting area of the chip of the optical element is then removed by phenomena of the oligomer with an isopropanol solution, and FIG.
As shown in (1), a pattern of the lower cladding layer 20 is formed by the oligomer 59 after curing.

【0025】次に、その上に屈折率1.530の紫外線
硬化樹脂をスピンコートで厚さ1μmで塗布する。そし
て、それを紫外線マスクにより、光導波路の光路を垂直
に折り返す予定地点で、図8(a)及び(b)に示すよ
うに、垂直鏡面12から162μmの幅の帯状に形成す
る上下接続領域のパターンを露光し、樹脂を硬化させた
薄膜を図6(d)に示すように形成する。この薄膜は、
上下接続層19であり、次にその上に形成するコア層2
1と格子模様の上の屈折率1.535の樹脂層との間に
方向性結合器を形成するものである。
Next, an ultraviolet curable resin having a refractive index of 1.530 is applied thereon by spin coating to a thickness of 1 μm. Then, at the point where the optical path of the optical waveguide is to be vertically folded by an ultraviolet mask, as shown in FIGS. A thin film obtained by exposing the pattern and curing the resin is formed as shown in FIG. This film is
The upper and lower connection layers 19, and then the core layer 2 formed thereon
A directional coupler is formed between the substrate 1 and the resin layer having a refractive index of 1.535 on the lattice pattern.

【0026】次に、その下クラッド層20(硬化後オリ
ゴマー59)上に、屈折率1.535の紫外線硬化樹脂
を厚さ10μmで形成し、光導波路のコア層21のパタ
ーンを形成した紫外線マスクのパターンを転写して紫外
線露光し樹脂を硬化させ、現像処理で未硬化部分を溶解
除去し、図7(a)に示すように、樹脂のコア層21を
形成する。
Next, an ultraviolet curable resin having a refractive index of 1.535 and a thickness of 10 μm is formed on the lower cladding layer 20 (the oligomer 59 after curing), and the pattern of the core layer 21 of the optical waveguide is formed. The pattern is transferred and exposed to ultraviolet light to cure the resin, and the uncured portion is dissolved and removed by a development process to form a resin core layer 21 as shown in FIG.

【0027】次に、図7(b)、図8(b)に示す様
に、このコア層21の上に屈折率が1.50の紫外線硬
化性エポキシ樹脂を厚さ30μmで塗布し、紫外線マス
クを用い、光ファイバーと光素子のチップ実装部分以外
の部分に紫外線を露光し硬化させ、未硬化部分を除去
し、上クラッド層22を形成する。
Next, as shown in FIGS. 7 (b) and 8 (b), an ultraviolet curable epoxy resin having a refractive index of 1.50 is applied on the core layer 21 to a thickness of 30 μm. Using a mask, a portion other than the chip mounting portion of the optical fiber and the optical element is exposed to ultraviolet light and cured, and the uncured portion is removed to form the upper cladding layer 22.

【0028】こうして露出した光素子のチップの実装領
域(図8(a)の31)の部品端子(図8(a)の3
2)上に、図1(b)及び図7(c)に示すように、ス
ポットサイズ変換素子付き光素子チップで端子に直径約
26μmの微小はんだバンプ24を形成された光素子チ
ップ14を実装し、その領域に露出した銅パターンの部
品端子に光素子のチップのはんだパンプ24を接続す
る。この光素子のチップ14が微小はんだバンプ24に
より部品端子にセルフアライメントで位置合わせされ、
光素子のチップ14の出射口がコア層21の高さに位置
合わせされる。また、V溝18の位置にシングルモード
光ファイバー15を設置し、光ファイバー15のコア2
3がコア層21に位置合わせされる。
The component terminals (3 in FIG. 8 (a)) of the mounting area (31 in FIG. 8 (a)) of the chip of the optical element thus exposed.
2) On top, as shown in FIGS. 1 (b) and 7 (c), an optical element chip 14 having a small solder bump 24 having a diameter of about 26 μm formed on a terminal by an optical element chip with a spot size conversion element is mounted. Then, the solder pump 24 of the chip of the optical element is connected to the component terminal of the copper pattern exposed in the region. The chip 14 of the optical element is self-aligned to the component terminal by the minute solder bump 24,
The exit of the chip 14 of the optical element is aligned with the height of the core layer 21. Further, the single mode optical fiber 15 is installed at the position of the V groove 18 and the core 2 of the optical fiber 15 is provided.
3 is aligned with the core layer 21.

【0029】こうして形成したコア層21は、図8
(a)に示す様に、その幅が10μmの幅のストリップ
ライン形状の光導波路28a、28bを、スポットサイ
ズ変換素子付き光素子(レーザダイオード)のチップ
(図1の14)の10μm程度の光出射口、あるいはシ
ングルモード光ファイバー(図1の15)の約10μm
の径のコア(図1(b)の23)と接続しレーザ光を導
く。
The core layer 21 thus formed is formed as shown in FIG.
As shown in (a), the optical waveguides 28a and 28b having a width of 10 μm and having a width of about 10 μm are formed on a chip (14 in FIG. 1) of an optical element (laser diode) with a spot size conversion element. Approximately 10 μm of exit port or single mode optical fiber (15 in FIG. 1)
1 (b) and guides the laser beam.

【0030】更に、このストリップライン形状の光導波
路28a、28bの先には、図8(a)に示すように、
その底から開口までの距離が1.43mmある放物線
で、その開口の幅が60μmある放物線形状の光導波路
29a、29bを形成する。つまり、放物線形状の光導
波路29a、29bの底をストリップライン形状の光導
波路28a、28bに接続する。ストリップライン形状
の光導波路28aと放物線形状の光導波路29aは第1
の光導波路を構成し、ストリップライン形状の光導波路
28bと放物線形状の光導波路29bは第2の光導波路
を構成している。
Further, at the end of the strip-line optical waveguides 28a and 28b, as shown in FIG.
Parabolic optical waveguides 29a and 29b are formed with a parabola whose distance from the bottom to the opening is 1.43 mm and the width of the opening is 60 μm. That is, the bottoms of the parabolic optical waveguides 29a and 29b are connected to the stripline optical waveguides 28a and 28b. The stripline-shaped optical waveguide 28a and the parabolic-shaped optical waveguide 29a are the first
And the strip-line-shaped optical waveguide 28b and the parabolic-shaped optical waveguide 29b constitute a second optical waveguide.

【0031】放物線形状の光導波路29a、29bはこ
のストリップライン形状の光導波路28a、28bと接
続部分まで40μmの長さで重なり、また、その接続部
分から120μm先で20μmの幅になり、接続部分か
ら1390μm先で60μmの幅になる。また、図8
(a)に示すように、放物線形状の光導波路29a、2
9bの幅60μmの開口を垂直鏡面フィルムの垂直鏡面
12に接続する。垂直鏡面フィルムの垂直鏡面12は、
光束を反射し折り返し基板面のXY座標平面で光路を9
0度折り曲げる。垂直鏡面フィルムの垂直鏡面12で反
射した光束を、幅が60μmの放物線形状の開口に導
き、その開口から光束の光路に添って1.43mm先に
その放物線形状の底を形成し、その放物線形状の底を、
その走行方向が最初のスポットライン形状の光導波路の
走行方向と90度の角度を成す第2のストリップライン
形状の光導波路28a、28bに接続する。
The parabolic optical waveguides 29a and 29b overlap the stripline optical waveguides 28a and 28b with a length of 40 μm up to the connection portion, and have a width of 20 μm 120 μm from the connection portion. The width becomes 60 μm at 1390 μm ahead. FIG.
As shown in (a), parabolic optical waveguides 29a,
An opening of 9b with a width of 60 μm is connected to the vertical mirror surface 12 of the vertical mirror film. The vertical mirror surface 12 of the vertical mirror film is
The light flux is reflected and the light path is set to 9 on the XY coordinate plane of the folded substrate surface.
Bend 0 degrees. The light beam reflected by the vertical mirror surface 12 of the vertical mirror film is guided to a parabolic opening having a width of 60 μm, and the parabolic bottom is formed 1.43 mm ahead of the opening along the optical path of the light beam. The bottom of
It is connected to the second stripline-shaped optical waveguides 28a and 28b whose traveling direction makes an angle of 90 degrees with the traveling direction of the first spotline-shaped optical waveguide.

【0032】この放物線形状の光導波路29a、29b
を用いたことにより、垂直鏡面12の位置が平行にずれ
た場合でも、光を、放物線の焦点に配置したストリップ
ラインに必ず集光するため、垂直鏡面フィルムと光導波
路のパターンの位置ずれの許容度が高い。なお、第1の
光導波路28a及び28bと、第2の光導波路29a及
び29bにより前述した図1の光導波路13が構成され
る。
The parabolic optical waveguides 29a and 29b
Is used, even if the position of the vertical mirror 12 is shifted in parallel, the light is always focused on the strip line located at the focal point of the parabola. High degree. The first optical waveguides 28a and 28b and the second optical waveguides 29a and 29b constitute the optical waveguide 13 of FIG. 1 described above.

【0033】このようにして、スポットサイズ変換素子
付き光素子のチップ14の光出射口、あるいは、シング
ルモード光ファイバー15のコア23から出射した光束
をストリップライン形状の光導波路28a又は28bに
導き、次に、その光導波路28a又は28bから放物線
形状の光導波路29a又は29bに導き、放物線形状の
光導波路29a又は29bの開口からの出射光を垂直鏡
面フィルムの垂直鏡面12により反射させて光路を90
度折り曲げ、その光路を次の放物線形状の光導波路29
b又は29aの開口で受け、その放物線形状の底に導い
た光束を第2のストリップライン形状の光導波路28b
又は28aに導くことで、先のストリップライン形状の
光導波路28a又は28bと90度の角度を成す第2の
ストリップライン形状の光導波路28b又は28aにレ
ーザ光を導く。
In this manner, the light beam emitted from the light emitting port of the chip 14 of the optical device with the spot size conversion element or the core 23 of the single mode optical fiber 15 is guided to the strip line optical waveguide 28a or 28b. Then, the light is guided from the optical waveguide 28a or 28b to the parabolic optical waveguide 29a or 29b, and the light emitted from the opening of the parabolic optical waveguide 29a or 29b is reflected by the vertical mirror surface 12 of the vertical mirror film to make the optical path 90 °.
And the optical path is changed to the next parabolic optical waveguide 29.
b or 29a, the light beam guided to the bottom of the parabolic shape is applied to the second stripline-shaped optical waveguide 28b.
Alternatively, the laser light is guided to the second stripline-shaped optical waveguide 28b or 28a which forms an angle of 90 degrees with the stripline-shaped optical waveguide 28a or 28b.

【0034】以上の光導波路の形成方法として、光硬化
性樹脂を紫外線で露光して硬化させ、未硬化部分を溶解
除去してコア層21を形成し、その上に低屈折率のクラ
ッド層22を形成したが、コア層21を形成するには、
光露光により屈折率が変化する材料を露光することで膜
面の場所により屈折率を変え、コア層21と(側面側
の)クラッド層22を形成する方法も可能である。
As a method of forming the above optical waveguide, the photocurable resin is exposed to ultraviolet light to be cured, and the uncured portion is dissolved and removed to form the core layer 21, on which the low refractive index clad layer 22 is formed. Was formed, but in order to form the core layer 21,
It is also possible to form the core layer 21 and the (side surface) cladding layer 22 by exposing a material whose refractive index changes by light exposure to change the refractive index depending on the location of the film surface.

【0035】また、垂直鏡面フィルムは、1つの垂直鏡
面だけを形成した垂直鏡面フィルムを用い光モジュール
を作成することも可能である。また、本実施の形態の基
板はシリコン基板に限定されず、それ以外に、金属基板
に絶縁樹脂を被覆して用いることで製造可能であり、セ
ラミック基板、ガラス基板、有機樹脂基板を用いても同
様に製造可能である。
Further, it is also possible to produce an optical module using a vertical mirror film having only one vertical mirror surface. The substrate of this embodiment is not limited to a silicon substrate, and can be manufactured by coating a metal substrate with an insulating resin and using a ceramic substrate, a glass substrate, or an organic resin substrate. It can be manufactured as well.

【0036】また、垂直鏡面フィルムの垂直鏡面の方向
は必ずしも光モジュールの縦横方向に45度の方向で無
くても、光素子のチップあるいは光ファイバーの開口に
接続する光導波路が垂直鏡面フィルムの垂直鏡面に斜め
の向きで接続する第1の光導波路を形成し、またその垂
直鏡面フィルムの垂直鏡面に関して第1の光導波路に対
称な位置に第2の光導波路を形成する様に垂直鏡面の角
度を設置する限りにおいて、垂直鏡面の角度は任意の角
度に配設することが可能である。
Further, even if the direction of the vertical mirror surface of the vertical mirror film is not necessarily 45 degrees in the vertical and horizontal directions of the optical module, the optical waveguide connected to the chip of the optical element or the opening of the optical fiber is formed by the vertical mirror surface of the vertical mirror film. The first optical waveguide is formed to be connected in an oblique direction to the first mirror, and the angle of the vertical mirror is set so that the second mirror is formed at a position symmetrical to the first mirror with respect to the vertical mirror of the vertical mirror film. As long as it is installed, the angle of the vertical mirror surface can be arranged at any angle.

【0037】次に、この実施の形態の動作について説明
する。まず、図8を参照して、基板面上のXY座標での
光束の変換動作を説明する。
Next, the operation of this embodiment will be described. First, with reference to FIG. 8, a description will be given of the operation of converting a light beam at the XY coordinates on the substrate surface.

【0038】ストリップライン形状の光導波路28a、
28bの径をd(=10μm)とすると、その口から出
射する光の広がり角度(半角)は(4/π)×λ/dラ
ジアンと計算される。すなわち、波長λが1.3μmの
光をd=10μm程度の径で放物線形状の光導波路29
a、29bに入射させると、その光の広がり角度は0.
17ラジアン(9.7度)になり、放物線形状の1.4
3mm先の開口の位置で光束の幅が243μm(=0.
17×1.43mm)に広がる。
An optical waveguide 28a having a stripline shape,
If the diameter of 28b is d (= 10 μm), the spread angle (half angle) of the light emitted from the mouth is calculated as (4 / π) × λ / d radian. That is, light having a wavelength λ of 1.3 μm is converted into a parabolic optical waveguide 29 having a diameter of about d = 10 μm.
a, 29b, the spread angle of the light is 0.1 mm.
17 radians (9.7 degrees), a parabolic 1.4
At the position of the opening 3 mm ahead, the width of the light beam is 243 μm (= 0.
17 x 1.43 mm).

【0039】放物線形状の光導波路29a、29bの開
口の幅が60μmであるため、光束は放物線形状の側面
で反射する。そして、光束の広がり角が補正され、方物
線形状の60μmの開口では、広がり角度が0.028
ラジアンになる。この広がり角度は、100μm先で光
の広がり幅が2.8μmで、それは幅が60μmの光束
の5%程度に過ぎず、100μm先の光路ではまだ影響
が少ない。
Since the width of the openings of the parabolic optical waveguides 29a and 29b is 60 μm, the light beam is reflected on the parabolic side surface. Then, the divergence angle of the light beam is corrected, and the divergence angle is set to 0.028 in a parabolic 60 μm opening.
Radians. The spread angle is 2.8 μm at 100 μm ahead, which is only about 5% of the luminous flux having a width of 60 μm, and has little effect on the optical path 100 μm ahead.

【0040】次に、図8(b)を参照して、基板面の断
面をあらわすXZ座標平面から観察した光束の変換動作
を説明する。基板面上で放物線形状の光導波路(第1の
光導波路)に入りZ方向に伝達する光束は、上下接続領
域の厚さ2μmの上下接続層19と垂直鏡面フィルムの
コア層26とからなる方向性結合器により垂直鏡面フィ
ルムに導かれる。
Next, with reference to FIG. 8B, the operation of converting a light beam observed from an XZ coordinate plane representing a cross section of the substrate surface will be described. The luminous flux entering the parabolic optical waveguide (first optical waveguide) on the substrate surface and transmitting in the Z direction is a direction composed of the upper and lower connection layers 19 having a thickness of 2 μm in the upper and lower connection regions and the core layer 26 of a vertical mirror film. Guided to a vertical mirror film by a sex coupler.

【0041】この方向性結合器は、コア層26と上下接
続層19の比屈折率差が0.01程度であれば、上下接
続層19の屈折率をコア層(光導波路のコア層21と垂
直鏡面フィルムのコア層26の屈折率が等しい場合)の
屈折率で割り算した値の比屈折率をnとし、光の屈折率
をλとし、上下接続層19の厚さをdとすれば、おおむ
ね、exp(−2×π×((1−n21/2)×d/λ)
程度の率で減衰するエバネッセント光を上下接続層19
に染み出して伝達する。
In the directional coupler, when the relative refractive index difference between the core layer 26 and the upper and lower connection layers 19 is about 0.01, the refractive index of the upper and lower connection layers 19 is adjusted to the core layer (the core layer 21 of the optical waveguide). If the relative refractive index of the value obtained by dividing by the refractive index of the core layer 26 of the vertical mirror film is equal to n, the refractive index of light is λ, and the thickness of the upper and lower connection layers 19 is d, Generally, exp (−2 × π × ((1-n 2 ) 1/2 ) × d / λ)
The evanescent light attenuated at a rate of about
Ooze and transmit.

【0042】コア層の屈折率を1.535とし、上下接
続層19の屈折率を1.530とするとn=0.996
7となり、λ=1.3μmとすると、上記の方向性結合
器により、光はd=1.8μmで半減し、d=6μmで
1/10以下に小さくなる。そのため、この上下接続層
19を介して光導波路から垂直鏡面フィルムのコア層2
6に光が染み出すモード結合定数κを持つ。モード結合
定数κの値は、光導波路のコア層21の厚さと垂直鏡面
フィルムのコア層26の厚さが等しい場合で、その厚さ
をtとすると、以下の式1程度になる。
If the refractive index of the core layer is 1.535 and the refractive index of the upper and lower connection layers 19 is 1.530, n = 0.996
7 and λ = 1.3 μm, the light is reduced by half at d = 1.8 μm and reduced to 1/10 or less at d = 6 μm by the above directional coupler. Therefore, the vertical mirror film core layer 2 is separated from the optical waveguide through the upper and lower connection layers 19.
6 has a mode coupling constant κ at which light seeps. When the thickness of the core layer 21 of the optical waveguide is equal to the thickness of the core layer 26 of the vertical mirror-finished film, and the thickness is t, the value of the mode coupling constant κ is about the following equation 1.

【0043】 κ〜(λ/t2)×exp(−2π((1−n21/2)×d/λ) ・・・(式1) そして、コア層21から垂直鏡面フィルムに移る光束
は、上下接続層19の光の進行方向の長さzに応じて周
期的に変動する。そして、以下の式2で表される距離z
において、全光束が光導波路のコア層21と垂直鏡面フ
ィルムのコア層26のうち一方のコア層から他方のコア
層に完全に移行する。
Κ〜 (λ / t 2 ) × exp (−2π ((1-n 2 ) 1/2 ) × d / λ) (Equation 1) Then, transfer from the core layer 21 to the vertical mirror-finished film. The light flux periodically fluctuates in accordance with the length z of the upper and lower connection layers 19 in the light traveling direction. Then, the distance z represented by the following equation 2
, The total luminous flux is completely transferred from one of the core layer 21 of the optical waveguide and the core layer 26 of the vertical mirror film to the other core layer.

【0044】z=(π/2)/κ ・・・(式2) ここで、n=0.9967とし、更に、波長λ=1.3
μmの光で、t=10μm、d=1μmとすると、式1
及び式2からz=229μmを得る。そのため、上下接
続層19の領域は光の進行方向に229μmの距離を有
する寸法で形成する。図8(a)のように、上下接続層
19の領域に光が斜め45度の角度で入射する場合、上
下接続層領域は、垂直鏡面フィルムの鏡面12から16
2μmの幅を有する領域を形成すればよい。
Z = (π / 2) / κ (Equation 2) Here, n is set to 0.9967, and the wavelength λ is set to 1.3.
When t = 10 μm and d = 1 μm with light of μm, Equation 1
And z = 229 μm is obtained from Equation 2. Therefore, the region of the upper and lower connection layers 19 is formed to have a distance of 229 μm in the light traveling direction. As shown in FIG. 8A, when light is incident on the region of the upper and lower connection layers 19 at an oblique angle of 45 degrees, the upper and lower connection layer regions are separated from the mirror surfaces 12 to 16 of the vertical mirror film.
What is necessary is just to form a region having a width of 2 μm.

【0045】これにより、この方向性結合器を介して光
束が垂直鏡面フィルムのコア層26に移行し、垂直鏡面
フィルムの垂直鏡面12で反射され、次に、再び方向性
結合器を介して、光導波路のコア層21に移行する。
As a result, the light beam passes through the directional coupler to the core layer 26 of the vertical mirror film, is reflected by the vertical mirror surface 12 of the vertical mirror film, and then again passes through the directional coupler. The transition is made to the core layer 21 of the optical waveguide.

【0046】また、この光モジュールは、図9に40で
示すように光導波路同士を交差させ、それらの光導波路
のコア層は交点で一体化することができる。交差する光
導波路を進む光束同士は、矢印で示すようにお互いに独
立な方向に進むため、その交差によってお互いの光束に
信号が混ざる率は無視できる程小さいからである。な
お、図9中、点線IIIの部分は図8に示した構成であ
る。
Further, in this optical module, as shown by 40 in FIG. 9, the optical waveguides cross each other, and the core layers of those optical waveguides can be integrated at the intersection. This is because the light beams traveling in the intersecting optical waveguides travel in directions independent of each other as shown by arrows, and the rate at which signals are mixed in the light beams by the intersection is negligibly small. In FIG. 9, the portion indicated by the dotted line III has the configuration shown in FIG.

【0047】次に、本発明の第2の実施の形態について
説明する。図10(a)は本発明になる光モジュールの
第2の実施の形態の要部の平面図、図10(b)は本発
明になる光モジュールの第2の実施の形態の断面図を示
す。同図中、図1と同一構成部分には同一符号を付し
て、その説明を省略する。図10に示す第2の実施の形
態では、図10(b)に示すように、垂直鏡面46を有
する垂直鏡面フィルムの残留部42によるコア層が、コ
ア層44と同一高さに形成されたー体のコア層とされて
いる点に特徴がある。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 10A is a plan view of a main part of an optical module according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 10B is a cross-sectional view of the optical module according to the second embodiment of the present invention. . In the figure, the same components as those of FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. In the second embodiment shown in FIG. 10, as shown in FIG. 10B, the core layer formed by the remaining portion 42 of the vertical mirror film having the vertical mirror surface 46 is formed at the same height as the core layer 44. -It is characterized by being a core layer of the body.

【0048】次に、本実施の形態の製造方法について図
11及び図12を図10と併せ参照して説明する。ま
ず、屈折率1.535のポリイミド樹脂、あるいはポリ
カーボネイト樹脂の厚さ10μmの薄膜(これを垂直鏡
面フィルムのコア層と呼ぶ)を形成した板を数ミリ幅の
帯に切断し端面を研摩し、その端面にアルミニウムを蒸
着し鏡面を形成する。次に、端面に上記の鏡面を形成し
た帯を、平面上に端面を突き合わせて貼り付ける。こう
して膜面に垂直な鏡面を斜格子状に形成した垂直鏡面フ
ィルムを作成する。
Next, the manufacturing method of the present embodiment will be described with reference to FIGS. First, a plate on which a thin film of polyimide resin having a refractive index of 1.535 or a polycarbonate resin having a thickness of 10 μm (this is referred to as a core layer of a vertical mirror film) is cut into a strip having a width of several millimeters and the end face is polished, Aluminum is deposited on the end surface to form a mirror surface. Next, a band having the above-mentioned mirror surface formed on the end face is attached with the end face abutting on a plane. In this way, a vertical mirror-finished film having a mirror surface perpendicular to the film surface formed in a diagonal lattice pattern is prepared.

【0049】次に、図11(a)に示すように、シリコ
ン基板10の光ファイバーの設置部分にケミカルエッチ
ングによりV溝18を加工する。次に、シリコン基板1
0上に、光素子チップ14の微小バンプを設置する部品
端子と、そこから引き出す配線パターン16を、厚さ4
μmの銅めっきパターンで形成する。
Next, as shown in FIG. 11A, a V-groove 18 is formed on the portion of the silicon substrate 10 where the optical fiber is to be provided by chemical etching. Next, the silicon substrate 1
The component terminals on which the micro bumps of the optical element chip 14 are placed and the wiring patterns 16 drawn therefrom are placed on the
It is formed with a μm copper plating pattern.

【0050】次に、その上に、図11(b)に示すよう
に、屈折率1.50の紫外線硬化性エポキシ樹脂60を
厚さ26μmに塗布し、光モジュール実装部分と光ファ
イバー設置位置以外の部分を、紫外線マスク61を用い
て露光し、その後硬化させて、図11(c)に示すよう
に、紫外線硬化部分を下クラッド層43として形成す
る。
Next, as shown in FIG. 11 (b), an ultraviolet curable epoxy resin 60 having a refractive index of 1.50 is applied to a thickness of 26 μm thereon, and a portion other than the optical module mounting portion and the optical fiber installation position is applied. The portion is exposed using an ultraviolet mask 61 and then cured to form an ultraviolet cured portion as a lower cladding layer 43 as shown in FIG.

【0051】次に、図11(d)に示すように、その上
から屈折率1.50の紫外線硬化性エポキシ樹脂を数μ
mの厚さで塗布し、その樹脂により先に作成した垂直鏡
面フィルム62を貼り合わせる。続いて、厚さ10μm
の垂直鏡面フィルム62をアルカリ水溶液でケミカルエ
ッチングし、光ファイバー15の設置部分と光素子チッ
プ14の実装部分と、光導波路の形成部分を除去して、
図11(e)に示すように、それ以外の位置に垂直鏡面
46を有する垂直鏡面フィルム残留部42を残す。
Next, as shown in FIG. 11D, an ultraviolet-curable epoxy resin having a refractive index of 1.50 was applied on top of this by several μm.
m, and the vertical mirror film 62 previously formed is bonded with the resin. Subsequently, the thickness of 10 μm
The vertical mirror-finished film 62 is chemically etched with an alkaline aqueous solution to remove a portion where the optical fiber 15 is mounted, a portion where the optical element chip 14 is mounted, and a portion where the optical waveguide is formed.
As shown in FIG. 11E, the vertical mirror film remaining portion 42 having the vertical mirror surface 46 is left at other positions.

【0052】次に、図12(a)に示すように、ケミカ
ルエッチング後の垂直鏡面フィルムの残留部分42の表
面一杯まで液面を合わせ、硬化後の屈折率が1.535
となる液状エポキシオリゴマーと光重合開始剤を含む溶
液63を垂直鏡面フィルム除去部分に充填した後、その
上方から紫外線マスク64を用いて、紫外線を照射し光
導波路のコア層の形に樹脂を硬化させ、このコア層の紫
外線硬化樹脂の未硬化部分と、その下の下クラッド層4
3の紫外線硬化性エポキシ樹脂の未硬化部分を溶解除去
し、コア層44と下クラッド層43とを一緒に形成す
る。このように形成したコア層44は、図10(b)及
び図12(b)に示すように、垂直鏡面フィルムの残留
部分42のコア層と同一高さに形成されたー体のコア層
になる。
Next, as shown in FIG. 12A, the liquid level is adjusted to the full surface of the remaining portion 42 of the vertical mirror film after chemical etching, and the refractive index after curing is 1.535.
After the solution 63 containing the liquid epoxy oligomer and the photopolymerization initiator to be filled is filled in the portion where the vertical mirror film is removed, ultraviolet rays are irradiated from above using the ultraviolet mask 64 to cure the resin into the shape of the core layer of the optical waveguide. The uncured portion of the ultraviolet curable resin of the core layer and the lower cladding layer
The uncured portion of the ultraviolet curable epoxy resin of No. 3 is dissolved and removed, and the core layer 44 and the lower cladding layer 43 are formed together. As shown in FIGS. 10 (b) and 12 (b), the core layer 44 formed in this manner is the same as the core layer formed at the same height as the core layer of the remaining portion 42 of the vertical mirror film. Become.

【0053】次に、図12(c)に示すように、このコ
ア層44の上に屈折率が1.50の紫外線硬化性エポキ
シ樹脂65を厚さ30μm塗布し、それに、光素子チッ
プ実装領域を遮蔽する紫外線マスク66を介して紫外線
を露光し、光素子のチップの実装領域以外の部分の樹脂
を硬化させる。次に、紫外線硬化樹脂の未硬化部分を溶
解除去し、上クラッド層45を図10(b)及び図12
(d)に示すように形成する。
Next, as shown in FIG. 12C, an ultraviolet curable epoxy resin 65 having a refractive index of 1.50 is applied on the core layer 44 to a thickness of 30 μm, and the optical element chip mounting area is UV light is exposed through an ultraviolet mask 66 for shielding the resin, thereby curing the resin in a portion other than the mounting region of the chip of the optical element. Next, the uncured portion of the ultraviolet curable resin is dissolved and removed, and the upper clad layer 45 is formed as shown in FIG.
It is formed as shown in FIG.

【0054】こうして露出した光素子のチップの実装領
域の部品端子上に、図10(b)及び図12(e)に示
すように、スポットサイズ変換素子付き光素子のチップ
で端子に直径約26μmの微小はんだバンプ24を形成
された光素子のチップ14を実装し、V溝18の位置に
はシングルモード光ファイバー15を設置し、光ファイ
バー15のコア23がコア層44に位置合わせされる。
As shown in FIGS. 10 (b) and 12 (e), the terminal of the optical element chip having the spot size conversion element has a diameter of about 26 μm on the component terminal in the mounting area of the chip of the optical element chip thus exposed. The chip 14 of the optical element on which the small solder bump 24 is formed is mounted, the single mode optical fiber 15 is provided at the position of the V groove 18, and the core 23 of the optical fiber 15 is aligned with the core layer 44.

【0055】このコア層44は、図10(a)に示す様
に、その幅が10μmの幅のストリップライン形状の光
導波路47a、47bを、スポットサイズ変換素子付き
光素子(レーザダイオード)のチップ14の10μm程
度の光出射口、あるいはシングルモード光ファイバー1
5の約10μmの径のコア23と接続しレーザ光を導
く。
As shown in FIG. 10A, the core layer 44 is formed by connecting stripline-shaped optical waveguides 47a and 47b each having a width of 10 μm to an optical element (laser diode) with a spot size conversion element. 14 light exit port of about 10 μm or single mode optical fiber 1
5 is connected to the core 23 having a diameter of about 10 μm to guide laser light.

【0056】光導波路のコア層44の形状は第1の実施
の形態と同様に、スポットサイズ変換素子付き光素子の
チップ14の光出射口、あるいは、シングルモード光フ
ァイバー15のコア23から出射した光束を、ストリッ
プライン形状の光導波路47a又は47bに導き、次
に、その光導波路47a又は47bから放物線形状の光
導波路48a又は48bに導き、放物線形状の光導波路
48a又は48bの開口からの出射光を、垂直鏡面フィ
ルムのコア層部分の垂直鏡面46により反射され、光路
を90度折り曲げ、その光路を次の放物線形状の光導波
路48b又は48aの開口で受け、その放物線形状の底
に導いた光束を第2のストリップライン形状の光導波路
47b又は47aに導くことで、先のストリップライン
形状の光導波路47a又は47bと90度の角度を成す
第2のストリップライン形状の光導波路47b又は47
aにレーザ光を導く。
The shape of the core layer 44 of the optical waveguide is the same as in the first embodiment, and the light beam emitted from the light exit of the chip 14 of the optical element with the spot size conversion element or the core 23 of the single mode optical fiber 15 is used. Is guided to the stripline-shaped optical waveguide 47a or 47b, and then guided from the optical waveguide 47a or 47b to the parabolic optical waveguide 48a or 48b, and emitted light from the opening of the parabolic optical waveguide 48a or 48b The light reflected by the vertical mirror surface 46 of the core layer portion of the vertical mirror surface film, bending the optical path by 90 degrees, receiving the optical path at the opening of the next parabolic optical waveguide 48b or 48a, and guiding the light flux guided to the bottom of the parabolic shape By leading the light to the second stripline-shaped optical waveguide 47b or 47a, the stripline-shaped optical waveguide 47 is formed. Or 47b and the second strip line shaped optical waveguide 47b or 47 at an angle of 90 degrees
Guide laser light to a.

【0057】次に、本発明の第3の実施の形態について
説明する。図13及び図14は本発明になる光導波路の
製造方法の第3の実施の形態の各工程での説明図を示
す。同図中、図10〜図12と同一構成部分には同一符
号を付してある。本実施の形態は、第2の実施の形態と
同様に、図13(a)に示すように、配線パターン16
を形成したシリコン基板10の上に、屈折率1.50の
紫外線硬化性エポキシ樹脂を厚さ26μmに塗布し、光
素子チップの実装部分と光ファイバーの設置部分以外
を、紫外線マスクを用いて露光硬化させ、下クラッド層
69とする。次に、その下クラッド層69の上に屈折率
1.50の紫外線硬化性エポキシ樹脂接着剤により、屈
折率1.535のポリイミド製の垂直鏡面フィルム70
を貼り合わせる。
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 13 and FIG. 14 are explanatory views in each step of the third embodiment of the method of manufacturing an optical waveguide according to the present invention. In the figure, the same components as those in FIGS. 10 to 12 are denoted by the same reference numerals. In the present embodiment, similarly to the second embodiment, as shown in FIG.
A UV-curable epoxy resin having a refractive index of 1.50 is applied to a thickness of 26 μm on the silicon substrate 10 on which is formed, and the portions other than the mounting portion of the optical element chip and the installation portion of the optical fiber are exposed and cured using an ultraviolet mask. Then, the lower clad layer 69 is formed. Next, a polyimide vertical mirror film 70 having a refractive index of 1.535 is formed on the lower cladding layer 69 with an ultraviolet curable epoxy resin adhesive having a refractive index of 1.50.
Paste.

【0058】次に、垂直鏡面71を有する垂直鏡面フィ
ルム70上に、図13(b)に示すように、銅パターン
72を10μmめっきし、その上にフォトレジストを塗
布し、マスクパターンを露光し現像したエッチングレジ
ストを用いて銅をエッチングして、図13(c)に示す
ように銅パターン73を形成する。続いて、図13
(d)に示すように、その銅パターン73をマスクとし
て炭酸ガスレーザ光を照射し、光導波路形成位置に交差
する垂直鏡面部分を蒸発させ除去する。
Next, as shown in FIG. 13B, a copper pattern 72 is plated on the vertical mirror film 70 having a vertical mirror surface 71 by 10 μm, a photoresist is applied thereon, and the mask pattern is exposed. The copper is etched using the developed etching resist to form a copper pattern 73 as shown in FIG. Subsequently, FIG.
As shown in (d), the copper pattern 73 is used as a mask to irradiate a carbon dioxide gas laser beam to evaporate and remove a vertical mirror surface portion intersecting the optical waveguide forming position.

【0059】次に、その除去した部分に図13(e)に
示すように、屈折率1.535となるポリイミドの前駆
体溶液74を充填し、これを69℃で2時間、160℃
で1時間、250℃で30分、350℃で1時間熱処理
をして、図14(a)に示すようにポリイミド75を形
成する。次に、図14(a)に示すように、銅パターン
73をマスクとして光素子チップの実装部分と光ファイ
バーの設置部分のポリイミド75を第2のレーザ光76
の照射により除去する。
Next, the removed portion is filled with a polyimide precursor solution 74 having a refractive index of 1.535 as shown in FIG.
For 1 hour, at 250 ° C. for 30 minutes, and at 350 ° C. for 1 hour to form a polyimide 75 as shown in FIG. Next, as shown in FIG. 14A, using the copper pattern 73 as a mask, the polyimide 75 at the mounting part of the optical element chip and the part where the optical fiber is installed is applied to the second laser light
To remove.

【0060】次に、第2のレーザ光76の照射で開けた
窓の下の未硬化の紫外線硬化性エポキシ樹脂を溶解除去
することで、図14(a)に示すように、光素子チップ
の実装部分と光ファイバーの設置部分の下クラッド層6
9を除去する。その後に、図14(b)に示すように、
銅パターン73をエッチング除去する。
Next, as shown in FIG. 14A, the uncured ultraviolet-curable epoxy resin under the window opened by the irradiation of the second laser light 76 is dissolved and removed. Lower cladding layer 6 for mounting part and optical fiber installation part
9 is removed. Thereafter, as shown in FIG.
The copper pattern 73 is removed by etching.

【0061】次に、ポリイミド75の上にX線マスクパ
ターンを用いて、図14(c)に示すように、ピークエ
ネルギー100eVのX線77を露光することで、ポリ
イミドフィルム内に屈折率を高めた光導波路のコア層7
8のパターンを形成する。次に、この上に、屈折率が
1.50の紫外線硬化性エポキシ樹脂を、垂直鏡面フィ
ルムの上の高さが30μmとなる様に塗布し、それに、
光素子のチップ実装領域を遮蔽する紫外線マスクを用い
て紫外線を露光し、光素子のチップの実装領域以外の部
分の紫外線硬化エポキシ樹脂を硬化させる。そして、図
14(d)に示すように、未硬化部分を溶解除去し、上
クラッド層79を形成する。
Next, as shown in FIG. 14C, an X-ray 77 having a peak energy of 100 eV is exposed on the polyimide 75 using an X-ray mask pattern to increase the refractive index in the polyimide film. Optical waveguide core layer 7
8 are formed. Next, an ultraviolet-curable epoxy resin having a refractive index of 1.50 is applied thereon so that the height above the vertical mirror-finished film is 30 μm.
Ultraviolet light is exposed using an ultraviolet mask that shields the chip mounting area of the optical element, and the ultraviolet curable epoxy resin in a part other than the chip mounting area of the optical element is cured. Then, as shown in FIG. 14D, the uncured portion is dissolved and removed to form the upper cladding layer 79.

【0062】図15は本発明になる光モジュールの第3
の実施の形態の平面図を示す。同図中、図1(a)、図
13及び図14と同一構成部分には同一符号を付し、そ
の説明を省略する。図15において、光導波路13は図
14(d)に示したような、基板10上に形成された、
下クラッド層69、コア層78及び上クラッド層79の
積層構造であり、この光導波路13の領域のうち、垂直
鏡面71と光導波路13の交差部分81だけが、垂直鏡
面フィルム70が除去され、ポリイミド75が充填され
た部分である。また、光素子チップ14の実装部分と光
ファイバー15の設置部分には下クラッド層69の除去
部82が形成されている。また、図15に点線Iで示し
た領域は、図10(a)に示した平面構造と同様の平面
構造とされている。
FIG. 15 shows a third optical module according to the present invention.
1 shows a plan view of the embodiment. In the figure, the same components as those in FIGS. 1A, 13 and 14 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. In FIG. 15, the optical waveguide 13 is formed on the substrate 10 as shown in FIG.
This is a laminated structure of the lower cladding layer 69, the core layer 78, and the upper cladding layer 79. In the region of the optical waveguide 13, only the intersection 81 between the vertical mirror surface 71 and the optical waveguide 13 has the vertical mirror film 70 removed. This is a portion filled with polyimide 75. Further, a removed portion 82 of the lower cladding layer 69 is formed in a mounting portion of the optical element chip 14 and a setting portion of the optical fiber 15. The area indicated by the dotted line I in FIG. 15 has a planar structure similar to the planar structure shown in FIG.

【0063】この実施の形態では、ポリイミド製の垂直
鏡面フィルムの除去部分が、光素子のチップと光ファイ
バーの位置以外では、光導波路13の領域のうち垂直鏡
面と光導波路の交差部分81だけを除去するようにした
ため、除去部分が少なく、ポリイミドを除去した廃液量
を少なくできる。
In this embodiment, the removed portion of the polyimide vertical mirror film is to remove only the intersection 81 between the vertical mirror surface and the optical waveguide in the region of the optical waveguide 13 except for the position of the optical element chip and the optical fiber. Therefore, the amount of the waste liquid from which the polyimide is removed can be reduced because the removed portion is small.

【0064】なお、本発明は上記の実施の形態に限定さ
れるものではなく、例えば垂直鏡面フィルム11、54
は、図1や図4(b)に示した斜め格子状のものでなく
てもよく、例えば、垂直鏡面が平行に形成された構造で
もよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment.
May not have the oblique lattice shape shown in FIG. 1 or FIG. 4 (b), and may have, for example, a structure in which vertical mirror surfaces are formed in parallel.

【0065】[0065]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
基板面に垂直な鏡面を斜格子状に形成した垂直鏡面フィ
ルムを作成し、コア層から上下接続層を介してその垂直
鏡面フィルムまで光を導き、その垂直鏡面で反射して光
路を屈折させるようにしたため、光を直角方向の光導波
路に容易に導くことができる。
As described above, according to the present invention,
Create a vertical mirror film with a mirror surface perpendicular to the substrate surface formed in a diagonal lattice shape, guide the light from the core layer to the vertical mirror film via the upper and lower connection layers, reflect it at the vertical mirror surface and refract the optical path Therefore, the light can be easily guided to the optical waveguide in the perpendicular direction.

【0066】また、本発明によれば、垂直鏡面フィルム
のコア層と光導波路のコア層の高さを合わせ両コア層を
一体に形成したため、上下接続層の形成を不要とし製造
をより簡易にでき、光モジュールの製造コストを低減で
きる。
Further, according to the present invention, since the height of the core layer of the vertical mirror film and the core layer of the optical waveguide are matched to form the two core layers, the formation of the upper and lower connection layers becomes unnecessary and the production becomes easier. The manufacturing cost of the optical module can be reduced.

【0067】更に、本発明によれば、垂直鏡面フィルム
の除去部分が、光素子のチップと光ファイバーの位置以
外では、光導波路の領域のうち垂直鏡面と光導波路の交
差部分だけを除去するようにしたため、除去部分が少な
く、ポリイミドを除去した廃液量を少なくできる。
Further, according to the present invention, the removed portion of the vertical mirror film is formed so as to remove only the intersection of the vertical mirror surface and the optical waveguide in the region of the optical waveguide except for the position of the optical element chip and the optical fiber. As a result, the removed portion is small, and the amount of waste liquid from which the polyimide has been removed can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態の平面図及び断面図
である。
FIG. 1 is a plan view and a cross-sectional view of a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明に使用する垂直鏡面フィルムの製造方法
を説明する図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a method for producing a vertical mirror-finished film used in the present invention.

【図3】本発明製造方法の第1の実施の形態の各工程の
説明図(その1)である。
FIG. 3 is an explanatory view (1) of each step of the first embodiment of the manufacturing method of the present invention.

【図4】本発明製造方法の第1の実施の形態の各工程の
説明図(その2)である。
FIG. 4 is an explanatory view (2) of each step of the first embodiment of the manufacturing method of the present invention.

【図5】本発明製造方法の第1の実施の形態の各工程の
説明図(その3)である。
FIG. 5 is an explanatory view (3) of each step of the first embodiment of the manufacturing method of the present invention.

【図6】本発明製造方法の第1の実施の形態の各工程の
説明図(その4)である。
FIG. 6 is an explanatory view (No. 4) of each step of the first embodiment of the manufacturing method of the present invention.

【図7】本発明製造方法の第1の実施の形態の各工程の
説明図(その5)である。
FIG. 7 is an explanatory view (No. 5) of each step of the first embodiment of the manufacturing method of the present invention.

【図8】本発明の第1の実施の形態の要部の平面図と断
面図である。
FIG. 8 is a plan view and a cross-sectional view of a main part according to the first embodiment of the present invention.

【図9】光導波路同士が交差させ、それらの光導波路の
コア層は交点で一体化することができることを示した図
である。
FIG. 9 is a diagram showing that optical waveguides cross each other, and that the core layers of those optical waveguides can be integrated at an intersection.

【図10】本発明の第2の実施の形態の要部の平面図
と、全体構成の断面図である。
FIG. 10 is a plan view of a main part according to a second embodiment of the present invention and a cross-sectional view of the entire configuration.

【図11】本発明製造方法の第2の実施の形態の各工程
の説明図(その1)である。
FIG. 11 is an explanatory view (1) of each step of the second embodiment of the manufacturing method of the present invention.

【図12】本発明製造方法の第2の実施の形態の各工程
の説明図(その2)である。
FIG. 12 is an explanatory view (2) of each step of the second embodiment of the manufacturing method of the present invention.

【図13】本発明製造方法の第3の実施の形態の各工程
の説明図(その1)である。
FIG. 13 is an explanatory view (1) of each step of the third embodiment of the manufacturing method of the present invention.

【図14】本発明製造方法の第3の実施の形態の各工程
の説明図(その2)である。
FIG. 14 is an explanatory view (2) of each step of the third embodiment of the manufacturing method of the present invention.

【図15】本発明の第3の実施の形態の平面図である。FIG. 15 is a plan view of a third embodiment of the present invention.

【図16】光の進路を直角方向に曲げる場合の従来の光
モジュールの一例の平面図と断面図である。
FIG. 16 is a plan view and a cross-sectional view of an example of a conventional optical module in a case where a light path is bent in a right angle direction.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 基板 11、54、62、70 垂直鏡面フィルム 12、46、56、71 垂直鏡面 13 光導波路 14 光素子チップ 15 光ファイバー 16 配線 17 垂直鏡面フィルムの除去部分 18 V溝 19 上下接続層 20、43、69 下クラッド層 21、44、78 コア層 22、45、79 上クラッド層 23 光ファイバーのコア 25 垂直鏡面フィルムのクラッド層 26 垂直鏡面フィルムのコア層 28a、28b、47a、47b ストリップライン状
の光導波路 29a、29b、48a、48b 放物線形状の光導波
路 30、42 垂直鏡面フィルム残留部 58 液状オリゴマー 59 硬化後オリゴマー 75 ポリイミド 81 垂直鏡面フィルム除去、ポイリイミド充填部 82 下クラッド層除去部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Substrate 11, 54, 62, 70 Vertical mirror surface film 12, 46, 56, 71 Vertical mirror surface 13 Optical waveguide 14 Optical element chip 15 Optical fiber 16 Wiring 17 Vertical mirror film removal part 18 V groove 19 Upper and lower connection layers 20, 43, 69 Lower cladding layer 21, 44, 78 Core layer 22, 45, 79 Upper cladding layer 23 Core of optical fiber 25 Cladding layer of vertical mirror film 26 Core layer of vertical mirror film 28a, 28b, 47a, 47b Stripline optical waveguide 29a, 29b, 48a, 48b Parabolic optical waveguide 30, 42 Vertical mirror film residual portion 58 Liquid oligomer 59 Cured oligomer 75 Polyimide 81 Vertical mirror film removal, Polyimide filling portion 82 Lower cladding layer removing portion

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 表面に垂直な鏡面が形成され、裏面が基
板に接着された平板状の垂直鏡面フィルムと、 前記垂直鏡面フィルム上に形成された上下接続層と、 前記垂直鏡面フィルム及び上下接続層が除去されて露出
した前記基板上に積層された、下クラッド層、コア層及
び上クラッド層からなる第1及び第2の光導波路と を有し、前記第1及び第2の光導波路の各コア層の一端
が、残留させた前記垂直鏡面フィルム上の前記上下接続
層に、前記鏡面に対して斜めに、かつ、互いに対称に接
続されると共に、前記第1及び第2の光導波路の各上ク
ラッド層が前記各コア層の一端の間の開口を介して一体
的に接続されていることを特徴とする光モジュール。
1. A flat vertical mirror film having a vertical mirror surface formed on a front surface and a back surface bonded to a substrate, an upper and lower connection layer formed on the vertical mirror film, the vertical mirror film and an upper and lower connection A first and a second optical waveguide comprising a lower cladding layer, a core layer, and an upper cladding layer, which are laminated on the substrate where the layer is removed and exposed, wherein the first and second optical waveguides are One end of each core layer is connected to the upper and lower connection layers on the remaining vertical mirror film obliquely to the mirror surface and symmetrically to each other, and the first and second optical waveguides are connected to each other. An optical module, wherein each upper clad layer is integrally connected via an opening between one ends of the respective core layers.
【請求項2】 前記垂直鏡面フィルムは、クラッド層の
上にコア層を形成した2層構成のフィルムの表面に対し
て垂直な断面に、前記鏡面が形成されており、前記上下
接続層は、前記第1及び第2の光導波路の各コア層の屈
折率よりも屈折率が低い材質からなることを特徴とする
請求項1記載の光モジュール。
2. The perpendicular mirror film, wherein the mirror surface is formed in a cross section perpendicular to the surface of a two-layer film in which a core layer is formed on a clad layer, and the upper and lower connection layers are 2. The optical module according to claim 1, wherein the first and second optical waveguides are made of a material having a lower refractive index than a refractive index of each core layer.
【請求項3】 下クラッド層を形成した基板に、表面に
垂直な鏡面が形成され、裏面が前記下クラッド層に接着
された、コア層のみからなる平板状の垂直鏡面フィルム
と、 前記垂直鏡面フィルムと前記下クラッド層の光導波路の
中心部分以外の部分が除去されて露出した前記基板と前
記コア層の上に上クラッド層が積層された、下クラッド
層、コア層及び上クラッド層からなる第1及び第2の光
導波路とを有し、前記第1及び第2の光導波路の各コア
層の一端が、残留させた前記垂直鏡面フィルムの前記コ
ア層と同一高さ位置で形成されて一体化されると共に、
前記鏡面に対して斜めに、かつ、互いに対称に接続され
ていることを特徴とする光モジュール。
3. A flat vertical mirror-finished film consisting of only a core layer, wherein a mirror surface perpendicular to the front surface is formed on the substrate on which the lower cladding layer is formed, and a back surface is adhered to the lower cladding layer. An upper clad layer is laminated on the substrate and the core layer, in which a portion other than the center portion of the optical waveguide of the film and the lower clad layer is removed and exposed, and the lower clad layer, the core layer and the upper clad layer are formed. A first and a second optical waveguide, wherein one end of each of the core layers of the first and the second optical waveguide is formed at the same height position as the core layer of the remaining vertical mirror film. Along with being integrated,
An optical module, which is obliquely connected to the mirror surface and symmetrically connected to each other.
【請求項4】 前記第1及び第2の光導波路は、それぞ
れストリップライン形状の第1の光導波路部から放物線
形状の第2の光導波路部を介して前記垂直鏡面フィルム
の垂直鏡面に接続されていることを特徴とする請求項1
又は3記載の光モジュール。
4. The first and second optical waveguides are respectively connected to a vertical mirror surface of the vertical mirror film via a stripline-shaped first optical waveguide portion and a parabolic second optical waveguide portion. 2. The method according to claim 1, wherein
Or the optical module of 3.
【請求項5】 前記第1及び第2の光導波路は、前記第
1の光導波路又は第2の光導波路のコア層を進んできた
光束が、前記垂直鏡面に反射されて直角またはそれに近
い角度光路を変えられて前記第2の光導波路又は第1の
光導波路のコア層を進むように形成されていることを特
徴とする請求項1又は3記載の光モジュール。
5. The light guide according to claim 1, wherein the first and second optical waveguides are formed such that a light beam traveling through the core layer of the first or second optical waveguide is reflected by the vertical mirror surface and formed at a right angle or an angle close thereto. The optical module according to claim 1, wherein the optical module is formed so that an optical path is changed so as to advance in the core layer of the second optical waveguide or the first optical waveguide.
【請求項6】 表面に垂直な鏡面が形成された平板状の
垂直鏡面フィルムを作成する第1の工程と、 前記垂直鏡面フィルムを基板上に形成する第2の工程
と、 前記垂直鏡面フィルムのうち、少なくとも光導波路を形
成する部分を除去して前記基板を露出させる第3の工程
と、 前記第3の工程により露出された基板上で、かつ、該第
3の工程により除去されずに残留させた前記垂直鏡面フ
ィルムの表面の高さまで、第1及び第2の光導波路の各
下クラッド層を形成する第4の工程と、 前記残留させた前記垂直鏡面フィルムの表面の所定位置
に上下接続層を形成する第5の工程と、 前記上下接続層が形成された前記垂直鏡面フィルムの鏡
面に対して、斜めに、かつ、互いに対称に前記第1及び
第2の光導波路の各コア層をそれぞれ形成する第6の工
程と、 前記第1及び第2の光導波路の各コア層の上に上クラッ
ド層を共通に形成する第7の工程とを含むことを特徴と
する光導波路の製造方法。
6. A first step of forming a flat vertical mirror film having a mirror surface perpendicular to a surface thereof, a second step of forming the vertical mirror film on a substrate, and a step of forming the vertical mirror film on a substrate. A third step of exposing the substrate by removing at least a portion where the optical waveguide is formed; and a step of removing the substrate on the substrate exposed by the third step and remaining without being removed by the third step. A fourth step of forming each of the lower cladding layers of the first and second optical waveguides up to the height of the surface of the vertical mirror-finished film, and connecting vertically to a predetermined position on the surface of the left vertical mirror-finished film. A fifth step of forming a layer; and forming the core layers of the first and second optical waveguides obliquely and symmetrically with respect to the mirror surface of the vertical mirror film on which the upper and lower connection layers are formed. The sixth to form each Step and the first and seventh step of the manufacturing method of the optical waveguide, which comprises a forming the upper cladding layer in common on each core layer of the second optical waveguide.
【請求項7】 前記第1の工程は、クラッド層の上にコ
ア層を形成した2層構成のフィルムの表面に対して垂直
な断面に前記鏡面が形成された前記垂直鏡面フィルムを
作成し、前記第5の工程は、前記第1及び第2の光導波
路の各コア層の屈折率よりも屈折率が低い材質の前記上
下接続層を形成することを特徴とする請求項6記載の光
導波路の製造方法。
7. The vertical mirror-finished film in which the mirror surface is formed in a cross section perpendicular to the surface of a two-layer film in which a core layer is formed on a clad layer, 7. The optical waveguide according to claim 6, wherein in the fifth step, the upper and lower connection layers are formed of a material having a lower refractive index than the refractive index of each core layer of the first and second optical waveguides. Manufacturing method.
【請求項8】 表面に垂直な鏡面が形成された、コア層
のみからなる平板状の垂直鏡面フィルムを作成する第1
の工程と、 基板上に下クラッド層を形成する第2の工程と、 前記垂直鏡面フィルムを前記下クラッド層上に形成する
第3の工程と、 前記垂直鏡面フィルムのうち、少なくとも光導波路を形
成する部分を除去して前記下クラッド層を露出させる第
4の工程と、 前記第4の工程により露出された下クラッド層上にコア
層を形成し、該コア層を、前記第4の工程により除去さ
れずに残留させた前記垂直鏡面フィルムの表面の高さ
で、該垂直鏡面フィルムの鏡面に対して、斜めに、か
つ、互いに対称に第1及び第2の光導波路の各コア層と
して形成して、前記垂直鏡面フィルムのコア層と一体化
させる第5の工程と、 前記第1及び第2の光導波路の各コア層の上に上クラッ
ド層を共通に形成する第6の工程とを含むことを特徴と
する光導波路の製造方法。
8. A first method for producing a flat vertical mirror-finished film having only a core layer and having a mirror surface perpendicular to the surface.
A second step of forming a lower clad layer on a substrate; a third step of forming the vertical mirror film on the lower clad layer; and forming at least an optical waveguide among the vertical mirror films. A fourth step of exposing the lower cladding layer by removing a portion to be formed, and forming a core layer on the lower cladding layer exposed by the fourth step, and forming the core layer by the fourth step. Formed as the respective core layers of the first and second optical waveguides at the height of the surface of the vertical mirror film left unremoved and obliquely and symmetrically with respect to the mirror surface of the vertical mirror film. A fifth step of integrating with the core layer of the vertical mirror film, and a sixth step of commonly forming an upper clad layer on each core layer of the first and second optical waveguides. Manufacture of an optical waveguide characterized by including Method.
【請求項9】 表面に垂直な鏡面が形成された、X線露
光により屈折率が高まる材質のコア層のみからなる平板
状の垂直鏡面フィルムを作成する第1の工程と、 基板上に下クラッド層を形成する第2の工程と、 前記垂直鏡面フィルムを前記下クラッド層上に形成する
第3の工程と、 前記垂直鏡面フィルムのうち、製造する第1の光導波路
及び第2の光導波路と該垂直鏡面フィルムの鏡面との交
差部分だけを除去する第4の工程と、 前記第4の工程により除去されずに残った前記垂直鏡面
フィルムのうち、前記第1の光導波路及び第2の光導波
路となる、前記鏡面に対して、斜めに、かつ、互いに対
称な位置にX線を露光して屈折率を高めることで、前記
第1及び第2の光導波路の各コア層を前記下クラッド層
上に形成する第5の工程と、 前記第1及び第2の光導波路の各コア層の上に上クラッ
ド層を共通に形成する第6の工程とを含むことを特徴と
する光導波路の製造方法。
9. A first step of forming a flat vertical mirror film having only a core layer of a material whose refractive index is increased by X-ray exposure and having a vertical mirror surface formed on a surface thereof, and a lower cladding film on the substrate. A second step of forming a layer; a third step of forming the vertical mirror film on the lower clad layer; and a first optical waveguide and a second optical waveguide to be manufactured among the vertical mirror films. A fourth step of removing only a portion of the vertical mirror film that intersects with the mirror, and the first optical waveguide and the second light guide of the vertical mirror film remaining without being removed in the fourth step. Each of the core layers of the first and second optical waveguides is exposed to X-rays at a position oblique to the mirror surface and symmetrical to each other with respect to the mirror surface, thereby increasing the refractive index. A fifth step of forming on the layer; Method of manufacturing an optical waveguide, which comprises a sixth step of forming a upper cladding layer in common on the first and the core layer of the second optical waveguide.
【請求項10】 前記第1及び第2の光導波路は、それ
ぞれストリップライン形状の第1の光導波路部から放物
線形状の第2の光導波路部を介して前記垂直鏡面フィル
ムの垂直鏡面に接続されていることを特徴とする請求項
6乃至9のうちいずれか一項記載の光導波路の製造方
法。
10. The first and second optical waveguides are respectively connected to a vertical mirror surface of the vertical mirror film from a stripline-shaped first optical waveguide portion through a parabolic second optical waveguide portion. The method for manufacturing an optical waveguide according to any one of claims 6 to 9, wherein:
【請求項11】 前記第1及び第2の光導波路は、前記
第1の光導波路又は第2の光導波路のコア層を進んでき
た光束が、前記垂直鏡面に反射されて直角またはそれに
近い角度光路を変えられて前記第2の光導波路又は第1
の光導波路のコア層を進むように形成されていることを
特徴とする請求項6乃至9のうちいずれか一項記載の光
モジュール。
11. The first and second optical waveguides are arranged such that a light beam traveling through the core layer of the first optical waveguide or the second optical waveguide is reflected by the vertical mirror surface and forms a right angle or an angle close thereto. The optical path can be changed to the second optical waveguide or the first optical waveguide.
The optical module according to any one of claims 6 to 9, wherein the optical module is formed so as to advance in a core layer of the optical waveguide.
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JP2004280009A (en) * 2003-03-19 2004-10-07 Toppan Printing Co Ltd Optical waveguide and its manufacturing method
JP2005284248A (en) * 2003-10-06 2005-10-13 Mitsui Chemicals Inc Optical waveguide having micromirror formed by laser beam machining

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