JP2002311260A - Plastic optical fiber, production method therefor, optical package using the same and optical wiring device - Google Patents

Plastic optical fiber, production method therefor, optical package using the same and optical wiring device

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JP2002311260A
JP2002311260A JP2001114662A JP2001114662A JP2002311260A JP 2002311260 A JP2002311260 A JP 2002311260A JP 2001114662 A JP2001114662 A JP 2001114662A JP 2001114662 A JP2001114662 A JP 2001114662A JP 2002311260 A JP2002311260 A JP 2002311260A
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optical fiber
plastic optical
plastic
tip
fiber according
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Japanese (ja)
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Hajime Sakata
肇 坂田
Aya Imada
彩 今田
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Canon Inc
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Canon Inc
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  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a plastic optical fiber, a production method therefor, an optical package using the same and an optical wiring device, by which coupling efficiency is improved and the tolerance of connection deviation is extended in an optical connection with an optical element. SOLUTION: In the plastic optical fiber 103, a top end area is made into inverse tapered shape 105 spread in the shape of inverse taper toward a top end. Further, that top end part is machined into convex surface or made into concave surface or plane and afterwards filled with materials 106 of a higher refraction factor in comparison with an optical fiber core 101 so that the top end part has convex lens operation to exhibit a light convergence function.

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、発光素子や受光素
子との光結合を高効率で実現するプラスチック光ファイ
バ、その作製方法、それを用いた光実装体(発光素子又
は/及び受光素子とプラスチック光ファイバを光学的に
結合した光インタコネクションモジュール)および光配
線装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plastic optical fiber for realizing optical coupling with a light emitting element or a light receiving element with high efficiency, a method of manufacturing the same, and an optical package using the same (light emitting element and / or light receiving element). Optical interconnection module in which a plastic optical fiber is optically coupled) and an optical wiring device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、光通信分野および光インタコネク
ション分野において、光接続、光実装が容易にできるプ
ラスチック光ファイバが開発され、それを使用した光モ
ジュールの開発が進められている。プラスチック光ファ
イバは、石英系光ファイバと比較して、コア径を100μ
mから1mmにわたって大口径化が可能なため、簡易な
実装技術で発光素子との光結合効率を高効率にできる利
点を有する。
2. Description of the Related Art In recent years, in the fields of optical communication and optical interconnection, plastic optical fibers capable of easily performing optical connection and optical mounting have been developed, and optical modules using the same have been developed. Plastic optical fibers have a core diameter of 100μ compared to quartz-based optical fibers.
Since the diameter can be increased from m to 1 mm, there is an advantage that the optical coupling efficiency with the light emitting element can be increased with a simple mounting technique.

【0003】その反面、受光素子との光結合において
は、プラスチック光ファイバが大口径であることが災い
し、高効率に結合させることに問題がある。特に、高速
光伝送を実現するためには、受光素子の面積を小さくす
る必要があるため、プラスチック光ファイバから受光素
子への結合効率が低下してしまうという問題がある。ま
た、プラスチック光ファイバと発光素子との結合におい
ても、更なる高効率化、接続ズレに対する許容範囲の拡
大が求められている。
On the other hand, in the optical coupling with the light receiving element, there is a problem that the plastic optical fiber has a large diameter, and the coupling is performed with high efficiency. In particular, in order to realize high-speed optical transmission, it is necessary to reduce the area of the light receiving element, so that there is a problem that the coupling efficiency from the plastic optical fiber to the light receiving element is reduced. Further, in the connection between the plastic optical fiber and the light emitting element, further improvement in efficiency and expansion of an allowable range for connection deviation are required.

【0004】そこで、光ファイバと発光・受光素子との
間に光収束用の球レンズやグレーデッドインデックスレ
ンズ(GIレンズ)を挿入するといった手法、あるい
は、先端をレンズ形状に加工した所謂先球ファイバとす
るといった手法が、例えば、特開平5-107427号公報や特
開平10-239538号公報に開示されている。図11にその一
例を示す。発光素子5からの光が、レンズ形状の光ファ
イバ端面1で収束されて光ファイバ2と結合している。
Therefore, a method of inserting a spherical lens or a graded index lens (GI lens) for converging light between the optical fiber and the light emitting / receiving element, or a so-called tip spherical fiber having a tip processed into a lens shape. Are disclosed in, for example, JP-A-5-107427 and JP-A-10-239538. FIG. 11 shows an example. Light from the light emitting element 5 is converged on the lens-shaped optical fiber end face 1 and is coupled to the optical fiber 2.

【0005】また、特開平10-111415号公報に開示され
ているように、シングルモード光ファイバの先端にグレ
ーデッドインデックス光ファイバのチップを接着し、そ
の先端を球面加工する手法も提案されている。ここで
は、図12に示すように、部分9を除くことで平坦なクラ
ッド面7からコア部8のみを突出させてコア先端10を
球面状にしたGIレンズ小片が、光ファイバ芯線12の
平滑な端面に接着されている。
Further, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-111415, a method has been proposed in which a graded index optical fiber chip is bonded to the tip of a single mode optical fiber and the tip is spherically processed. . Here, as shown in FIG. 12, a GI lens piece in which only the core portion 8 protrudes from the flat cladding surface 7 by removing the portion 9 to make the core tip 10 spherical is formed by the smoothness of the optical fiber core wire 12. Adhered to the end face.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、別
個、光収束用レンズを実装する手法は、実装工程が煩雑
となり、そのアライメント精度を維持するため、コスト
高となる。また、先端に別の光ファイバチップを設ける
手法では、光ファイバチップを接着する工程とその先端
を球面加工する工程を必要とするため、やはり歩留ま
り、コストの面で不利である。
However, the method of separately mounting the light converging lens complicates the mounting process and increases the cost because the alignment accuracy is maintained. In addition, the method of providing another optical fiber chip at the tip requires a step of bonding the optical fiber chip and a step of spherically processing the tip, which is disadvantageous in terms of yield and cost.

【0007】また、単に先端部を球面加工した光ファイ
バでは、発光素子あるいは受光素子と光ファイバとの接
続アライメント時のズレ許容度はさして改善されない。
これは、コア径が変化しないためである。さらに、含フ
ッ素重合体からなるプラスチック光ファイバのように低
屈折率(1.35程度)のコアを持つものは、単に先端を球
面加工しただけでは、その屈折パワーが弱く、大きな開
口数を得ることが難しい。特に、大きな広がり角を持つ
発光素子から光ファイバへの光結合効率の向上の程度が
小さい。
In addition, in the case of an optical fiber whose tip is simply processed into a spherical surface, the tolerance of misalignment at the time of connection alignment between the light emitting element or the light receiving element and the optical fiber cannot be improved.
This is because the core diameter does not change. In addition, a fiber with a low refractive index (about 1.35), such as a plastic optical fiber made of a fluoropolymer, has a weak refracting power and can obtain a large numerical aperture by simply processing the tip with a spherical surface. difficult. In particular, the degree of improvement in the efficiency of light coupling from a light emitting element having a large spread angle to an optical fiber is small.

【0008】このような課題に鑑み、本発明の目的は、
プラスチック光ファイバの先端をレンズ化すると同時
に、先端領域が光ファイバ先端に向かって広がる逆テー
パ形状に加工されたプラスチック光ファイバ、その作製
方法、それを用いた光実装体および光配線装置を提供す
ることにある。
In view of these problems, an object of the present invention is to
Provided are a plastic optical fiber in which the tip of a plastic optical fiber is processed into a reverse tapered shape while forming the tip of the plastic optical fiber into a lens, and the tip region extends toward the tip of the optical fiber, a method of manufacturing the same, an optical package and an optical wiring device using the same. It is in.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成する本発明のプラスチック光ファイバにおいては、光
ファイバの先端に、形状加工もしくは高屈折材料の付
加、ないしは、その両方の組合せによりレンズ機能を持
たせると同時に、先端領域を加熱成形する処理、先端領
域を軟化剤に入れて型に入れる処理などにより逆テーパ
状とすることで、上記課題を解決するものである。すな
わち、本発明のプラスチック光ファイバは、先端領域を
先端に向かって逆テーパ状に広がっている逆テーパ形状
とした上に、その先端部を凸面状に加工すること、ある
いは凹面状もしくは平面状にした上で光ファイバコアと
比較して高屈折率の材料を充填させることで先端部に凸
レンズ作用を持たせるといった手法で、光収束機能を発
揮することを特徴とする。
In the plastic optical fiber of the present invention which achieves the above object, a lens function is provided at the tip of the optical fiber by shaping, adding a high refractive material, or a combination of both. At the same time, the above problem is solved by forming the tip region into a reverse taper shape by a process of heat molding the tip region and a process of putting the tip region in a softener and putting it in a mold. That is, the plastic optical fiber of the present invention has a distal end region formed in a reverse tapered shape expanding in a reverse tapered shape toward the distal end, and further processing the distal end portion into a convex shape, or a concave or planar shape. After that, the light converging function is exhibited by a method in which a material having a higher refractive index than that of the optical fiber core is filled so that the tip has a convex lens effect.

【0010】前記凹面状部に充填される高屈折率の材料
は、凸状に盛り上がって充填されたり、平面状端面を形
成して充填されたり、凹状に窪んで充填されたりする。
前記平面状部上に高屈折率材料が充填される場合には、
レンズ体が凸状に盛り上がって形成されることになる。
これらの形態は用途に応じて決めればよい。
The material having a high refractive index filled in the concave portion may be filled by being raised in a convex shape, may be filled by forming a planar end face, or may be filled by being concaved.
When the high refractive index material is filled on the planar portion,
The lens body is formed so as to protrude.
These forms may be determined according to the application.

【0011】本発明におけるプラスチック光ファイバと
は、コアとクラッドからなる芯線部すべてがポリマーで
ある光ファイバ、ないしはクラッドもしくはコアのみが
ポリマーである光ファイバを指す。芯線周囲が、補強層
やジャケットで被覆されていてもよい。また、芯線部が
ステップインデックス(SI)型(屈折率段階型)光フ
ァイバでもグレーデッドインデックス(GI)型(屈折
率分布型)光ファイバでもよい。前記プラスチック光フ
ァイバのコア径としては、100μm程度から、大きいも
ので1mm程度のものが一般に用いられる。
The plastic optical fiber in the present invention refers to an optical fiber in which the entire core portion composed of a core and a clad is a polymer, or an optical fiber in which only the clad or the core is a polymer. The periphery of the core wire may be covered with a reinforcing layer or a jacket. Further, the core portion may be a step index (SI) type (refractive index step type) optical fiber or a graded index (GI) type (refractive index distribution type) optical fiber. The core diameter of the plastic optical fiber generally ranges from about 100 μm to about 1 mm.

【0012】この様なプラスチック光ファイバでは、発
光素子から光ファイバへの入射に関しては、受容角を広
げることで結合効率の向上が図られ、且つ、高効率が得
られる位置範囲の拡大を行うことで実装時の位置合わせ
許容度の向上が図られる。また、光ファイバから受光素
子への入射に関しては、大きなコア径を持つプラスチッ
ク光ファイバにおいても、光ファイバからの出射光を十
分集光することができ、結合効率の向上が図れる。さら
に、先端部のレンズ径を拡大できるため、光収束径を小
さく絞ることが可能であり、受光面積の極めて小さな受
光素子、例えば導波形受光素子などへの光入射も効率良
く行うことができる。
In such a plastic optical fiber, with respect to the incidence from the light emitting element to the optical fiber, the coupling angle is improved by widening the acceptance angle, and the position range where high efficiency is obtained is expanded. As a result, the alignment tolerance during mounting can be improved. Further, with respect to the incidence from the optical fiber to the light receiving element, even in a plastic optical fiber having a large core diameter, the emitted light from the optical fiber can be sufficiently collected, and the coupling efficiency can be improved. Furthermore, since the lens diameter at the tip can be enlarged, the light converging diameter can be reduced to a small value, and light can be efficiently incident on a light receiving element having an extremely small light receiving area, for example, a waveguide type light receiving element.

【0013】以上のことから、本発明のプラスチック光
ファイバと発光素子ないし受光素子との固定作業を容易
として、光実装体および光配線装置の生産性を向上さ
せ、その低コスト化を図り、さらに、光ファイバと発光
素子ないし受光素子との間の間隔を自由に設定できて、
実装の容易性、自由度を向上させる構造を実現できる。
さらには、本発明のプラスチック光ファイバと発光素子
ないし受光素子との結合効率を向上させることで、挿入
損失の低減、つまりは光通信システムや光インタコネク
ションシステム全体の消費電力の低減を達成でき、ま
た、伝送速度の高速化、信号-雑音特性(SN比)の改
善が図れる。
From the above, the work of fixing the plastic optical fiber of the present invention to the light emitting element or the light receiving element is facilitated, the productivity of the optical package and the optical wiring device is improved, and the cost is reduced. The distance between the optical fiber and the light emitting element or the light receiving element can be freely set,
A structure that improves the ease of mounting and the degree of freedom can be realized.
Furthermore, by improving the coupling efficiency between the plastic optical fiber of the present invention and the light emitting element or the light receiving element, it is possible to reduce the insertion loss, that is, to reduce the power consumption of the entire optical communication system or optical interconnection system, Further, the transmission speed can be increased and the signal-to-noise characteristics (SN ratio) can be improved.

【0014】前記レンズ体を形成する高屈折率の材料と
しては、室温硬化型、熱硬化型、紫外線硬化型、可視光
硬化型、電子ビーム硬化型等の硬化性樹脂や、室温硬化
型、熱硬化型、紫外線硬化型、可視光硬化型、電子ビー
ム硬化型等の接着剤がある。これらの材料も用途に応じ
て決めればよい。
As the material having a high refractive index for forming the lens body, curable resins such as room temperature curing type, thermosetting type, ultraviolet ray curing type, visible light curing type, electron beam curing type, etc .; There are adhesives of curable type, ultraviolet curable type, visible light curable type, electron beam curable type and the like. These materials may be determined according to the application.

【0015】前記プラスチック光ファイバは、含フッ素
重合体を含む光ファイバで構成されたり、ポリメチルメ
タアクリレート系光ファイバで構成されたり、ポリスチ
レン系光ファイバで構成されたり、ポリカーボネート系
光ファイバで構成されたり、テフロン(商品名)系光ファ
イバで構成されたり、サイトップ(商品名)系光ファイ
バで構成されたりする。これらも用途に応じて決めれば
よい。
The plastic optical fiber is composed of an optical fiber containing a fluorine-containing polymer, a polymethyl methacrylate optical fiber, a polystyrene optical fiber, or a polycarbonate optical fiber. Or a Teflon (trade name) optical fiber or a CYTOP (trade name) optical fiber. These may be determined according to the application.

【0016】上記の形態で使用される硬化性樹脂あるい
は光学接着剤としては、透明性に優れ、硬化時の発泡や
収縮膨張の少ない透明樹脂あるいは合成樹脂性接着剤な
どを用いることが好ましい。熱硬化性の合成樹脂性接着
剤においては、プラスチック光ファイバの軟化が起こら
ない低温硬化性接着剤が好ましく、含フッ素重合体系プ
ラスチック光ファイバおよびポリスチレン系プラスチッ
ク光ファイバでは70℃以下、ポリメチルメタアクリレー
ト系プラスチック光ファイバでは80℃以下、ポリカーボ
ネート系プラスチック光ファイバでは125℃以下が好ま
しい。
As the curable resin or the optical adhesive used in the above-mentioned embodiment, it is preferable to use a transparent resin or a synthetic resin adhesive which is excellent in transparency and has little foaming or shrinkage and expansion during curing. For the thermosetting synthetic resin adhesive, a low-temperature curable adhesive which does not cause softening of the plastic optical fiber is preferable. For a fluoropolymer-based plastic optical fiber and a polystyrene-based plastic optical fiber, 70 ° C. or less, polymethyl methacrylate The temperature is preferably 80 ° C. or less for a plastic optical fiber, and 125 ° C. or less for a polycarbonate plastic optical fiber.

【0017】更に、上記目的を達成する本発明のプラス
チック光ファイバの作製方法おいては、前記プラスチッ
ク光ファイバの先端領域の逆テーパが、該プラスチック
光ファイバの先端面を、加熱した平滑板に押し付けるこ
とで形成されることを特徴としたり、前記プラスチック
光ファイバの先端領域の逆テーパが、該プラスチック光
ファイバの先端領域を逆テーパ状の中空部を有する型な
いしスリーブに挿入した後、加熱した平滑板に押し付け
ることで形成されることを特徴としたり、前記プラスチ
ック光ファイバの先端が、凸面状の鋳型に該プラスチッ
ク光ファイバの先端面を加熱押し付けして凹面部を形成
後に、該凹面部に光ファイバコアと比較して高屈折率の
材料からなるレンズ体を形成して成ることを特徴とした
り、前記プラスチック光ファイバの先端面が、凹面状の
鋳型に該プラスチック光ファイバの先端を加熱押し付け
することで加工されて成ることを特徴としたり、前記プ
ラスチック光ファイバの先端領域が、該プラスチック光
ファイバの先端を軟化剤で軟化した後に、逆テーパ状の
中空部を有する型ないしスリーブに入れて加工すること
で形成されることを特徴とする。
Further, in the method for producing a plastic optical fiber according to the present invention, which achieves the above object, the reverse taper of the tip region of the plastic optical fiber presses the tip surface of the plastic optical fiber against a heated smooth plate. The reverse taper of the tip region of the plastic optical fiber is characterized by being formed by inserting the tip region of the plastic optical fiber into a mold or sleeve having a reverse tapered hollow portion, and then heating and smoothing. It is characterized in that it is formed by pressing against a plate, or the tip of the plastic optical fiber is heated and pressed against the tip of the plastic optical fiber against a convex mold to form a concave portion. Characterized in that a lens body made of a material having a higher refractive index than that of a fiber core is formed. The tip surface of the optical fiber may be processed by heating and pressing the tip of the plastic optical fiber against a concave mold, or the tip region of the plastic optical fiber may be a tip of the plastic optical fiber. Is softened with a softening agent, and then processed by placing it in a mold or sleeve having an inverted tapered hollow portion.

【0018】これらの作製方法において、典型的には、
プラスチック光ファイバの先端の形状は、剃刀などによ
り平面状に切断したプラスチック光ファイバの先端を、
加熱した鋳型に押し付けることで自由に成型することが
可能である。該鋳型を平面、凹面、凸面とすることで、
任意の先端形状を形作れる。球面ないし非球面の鋳型径
は、プラスチック光ファイバのコア径と同程度かそれ以
上が好ましい。同時に、逆テーパ形状の先端領域の作製
も、光ファイバ加熱時にラッパ形状の中空部を持つ型な
いしスリーブに挿入して光ファイバを押し当てておくこ
とで形成され得る。無論、これらの工程が別工程であっ
ても構わない。
In these manufacturing methods, typically,
The shape of the tip of the plastic optical fiber is as follows:
It is possible to mold freely by pressing against a heated mold. By making the mold flat, concave, convex,
Any tip shape can be formed. The spherical or aspherical mold diameter is preferably equal to or larger than the core diameter of the plastic optical fiber. At the same time, the formation of the tip region of the reverse taper shape can be formed by inserting the optical fiber into a mold or a sleeve having a trumpet-shaped hollow portion and heating the optical fiber when the optical fiber is heated. Of course, these steps may be different steps.

【0019】加工した先端部、特に、平面あるいは凹面
に加工した先端面には、コア材料と比較して高い屈折率
を有する樹脂を付着させるが、平面先端面に対しては、
樹脂を盛り上げるように付着させ、凹面先端面に対して
は、充填するように付着させる。その際、樹脂の上面は
凸レンズ作用を発揮できる曲率であればよく、例えば、
樹脂先端が平面となるまで付着させても良いし、さらに
盛り上がるまで付着させても良い。無論、光収束パワー
が低くても構わない用途であれば、メニスカスレンズの
ように樹脂上面も凹面であってもよい。
A resin having a higher refractive index than that of the core material is adhered to the processed end portion, particularly, a flat or concaved front end surface.
The resin is adhered so as to be raised, and is adhered so as to fill the concave front end surface. At that time, the upper surface of the resin only needs to have a curvature capable of exerting a convex lens effect.
The resin tip may be adhered until it becomes flat, or may be adhered until it rises further. Of course, if the light converging power may be low, the resin upper surface may be concave like a meniscus lens.

【0020】これらの本発明によるプラスチック光ファ
イバの作製方法は、どのようなサイズのプラスチック光
ファイバにも適用可能である。これらの作製方法におい
て、典型的には、逆テーパ化、レンズ化ともに加熱加工
を行うため、鋳型ないしスリーブあるいは平滑板との組
合せで、プラスチック光ファイバの先端領域を任意の形
状に精度良く作製することができる。そのため、精密な
研磨加工工程や化学処理工程、あるいは、別個、微小レ
ンズとのアライメントなどの工程等を省くことができ
る。
The method for producing a plastic optical fiber according to the present invention can be applied to plastic optical fibers of any size. In these manufacturing methods, typically, since both the reverse taper and the lens are heated, the tip region of the plastic optical fiber is accurately manufactured in an arbitrary shape in combination with a mold, a sleeve, or a smooth plate. be able to. Therefore, it is possible to omit a precision polishing process, a chemical treatment process, or a process such as a separate alignment with a minute lens.

【0021】更に、上記目的を達成する本発明のプラス
チック光ファイバを用いた光実装体は、上記のプラスチ
ック光ファイバが、発光素子、受光素子、あるいは発光
素子と受光素子の双方とガイド手段により光学的に結合
されて成ることを特徴とする。
Further, the optical package using the plastic optical fiber of the present invention, which achieves the above object, is characterized in that the plastic optical fiber is optically controlled by a light emitting element, a light receiving element, or both a light emitting element and a light receiving element and a guide means. It is characterized in that it is combined in a typical manner.

【0022】ここで、プラスチック光ファイバを固定す
るガイド穴などのガイド手段について、プラスチック光
ファイバの逆テーパ形状を利用して、光ファイバがガイ
ド穴から離脱しにくくして、素子と光ファイバの間隔を
固定したりすることができる。
Here, for the guide means such as a guide hole for fixing the plastic optical fiber, the inversely tapered shape of the plastic optical fiber is used to make it difficult for the optical fiber to separate from the guide hole, and to provide a space between the element and the optical fiber. Or can be fixed.

【0023】プラスチック光ファイバと組み合わされる
発光素子については、伝送システム、インタコネクショ
ンシステムの伝送速度や使用波長帯等に応じて、面発光
レーザ、発光ダイオード、ファブリペロー型レーザやDF
B(distributed feedback)あるいはDBR(distributed
Bragg reflector)レーザである端面発光型レーザなど
が用いられる。本発明によれば、発光素子に合わせてプ
ラスチック光ファイバの受容角を設計できるため、種々
の光源に対して高効率結合が可能である。
For the light emitting element combined with the plastic optical fiber, a surface emitting laser, a light emitting diode, a Fabry-Perot type laser or a DF is used in accordance with the transmission speed and the used wavelength band of the transmission system and the interconnection system.
B (distributed feedback) or DBR (distributed
An edge-emitting laser which is a Bragg reflector laser is used. According to the present invention, since the acceptance angle of the plastic optical fiber can be designed according to the light emitting element, high efficiency coupling to various light sources is possible.

【0024】また、受光素子については、pin型ホトダ
イオード、金属−絶縁層−金属型(MSM型)光検出器な
どに、それぞれ面受光型、導波型がある。特に、高速検
出を行うためには受光面積を小さくすることが必要で、
こうした受光素子に対して本発明によるプラスチック光
ファイバの光収束作用は有効に生かされる。
As for the light receiving element, a pin type photodiode, a metal-insulating layer-metal type (MSM type) photodetector, and the like include a surface light receiving type and a waveguide type. In particular, to perform high-speed detection, it is necessary to reduce the light receiving area.
The light focusing effect of the plastic optical fiber according to the present invention can be effectively utilized for such a light receiving element.

【0025】前記プラスチック光ファイバと発光素子又
は受光素子との間隙は、空気あるいは不活性ガスが充填
されていたり、樹脂や接着剤が充填されていたりする。
The gap between the plastic optical fiber and the light emitting element or the light receiving element may be filled with air or an inert gas, or may be filled with a resin or an adhesive.

【0026】その際、発光・受光素子と光ファイバ端面
の間に空気あるいは窒素ガスなどの不活性ガスが充填さ
れる場合は、周囲屈折率がほぼ1なので光ファイバ端部
のレンズ体(コアないしクラッドで形成されたり、樹脂
で形成されたりする)が凸レンズ作用を生じる構成であ
ればよい。これに対して、発光・受光素子と光ファイバ
端面間に硬化性樹脂や光学接着剤などが充填される場合
は、光ファイバと該硬化性樹脂や光学接着剤の屈折率の
大小関係に鑑み、光ファイバ端面を凸面あるいは凹面と
する。
At this time, when the space between the light emitting / receiving element and the end face of the optical fiber is filled with an inert gas such as air or nitrogen gas, the surrounding refractive index is almost 1, and the lens body (core or core) at the end of the optical fiber is filled. It is sufficient if it is formed of a clad or a resin) that produces a convex lens effect. On the other hand, when a curable resin or an optical adhesive or the like is filled between the light emitting / receiving element and the end face of the optical fiber, in consideration of the magnitude relationship between the refractive index of the optical fiber and the curable resin or the optical adhesive, The end face of the optical fiber is made convex or concave.

【0027】特に、含フッ素重合体系プラスチック光フ
ァイバのように、光ファイバコアの屈折率が1.35程度に
低い光ファイバでは、凸状の光ファイバ端面の周りを樹
脂で充填して凸レンズ効果を得ようとすると、さらに低
屈折率の樹脂を選択する必要がある。しかしながら、そ
のような低い屈折率を有する樹脂は殆どなく、たとえ実
現したとしても光ファイバとの屈折率差が小さすぎて、
屈折パワーの極めて弱い凸レンズしか実現しない。そこ
で、本発明では、プラスチック光ファイバの端面を逆に
凹面状として、凹面のまま比較的高い屈折率の硬化性樹
脂や光学接着剤に浸漬させることで、樹脂側を凸レンズ
として光収束作用を発現させる。この場合、光ファイバ
端面を凸状レンズとする手法に比べ、光ファイバ端面中
央部が凹んでいるため、光ファイバ端面を発光または受
光素子と近接させても、接触することなく光ファイバを
容易に実装できることになる。
Particularly, in the case of an optical fiber having a low refractive index of about 1.35, such as a fluorinated polymer plastic optical fiber, the periphery of the convex optical fiber end face is filled with resin to obtain a convex lens effect. Then, it is necessary to select a resin having a lower refractive index. However, there is hardly any resin having such a low refractive index, and even if realized, the refractive index difference from the optical fiber is too small,
Only a convex lens with extremely weak refracting power is realized. Therefore, in the present invention, the end surface of the plastic optical fiber is formed into a concave shape, and the concave surface is immersed in a curable resin or an optical adhesive having a relatively high refractive index, so that the resin side exhibits a light converging function as a convex lens. Let it. In this case, as compared with a method in which the end surface of the optical fiber is a convex lens, the center portion of the end surface of the optical fiber is recessed, so that even when the end surface of the optical fiber is brought close to the light emitting or light receiving element, the optical fiber is easily contacted without contact. It can be implemented.

【0028】上記いずれの場合にせよ、別個のレンズを
位置合わせのうえ実装することなく、光ファイバ自体が
収束性を有する凸レンズ機能を発現できる。
In any of the above cases, the optical fiber itself can exhibit a convex lens function having convergence without mounting a separate lens after positioning.

【0029】また、前記発光・受光素子は複数アレイ化
され、それに対応してプラスチック光ファイバも共にア
レイ化して形成され得る。前記複数の発光・受光素子
は、発光素子のみ、受光素子のみ、あるいは発光素子と
受光素子の組合せであったりする。
Further, the light emitting and light receiving elements may be formed in a plurality of arrays, and correspondingly, plastic optical fibers may be formed in an array. The plurality of light-emitting / light-receiving elements may be only light-emitting elements, only light-receiving elements, or a combination of light-emitting elements and light-receiving elements.

【0030】更に、上記目的を達成する本発明の光配線
装置は、上記のプラスチック光ファイバを用いた光実装
体を含む光配線装置であって、前記発光素子又は受光素
子が、駆動可能なように駆動用電子回路への電気的接続
を有して実装基板に実装されて成ることを特徴とする。
Further, an optical wiring device of the present invention for achieving the above object is an optical wiring device including an optical package using the above plastic optical fiber, wherein the light emitting element or the light receiving element is drivable. And an electrical connection to a drive electronic circuit, and is mounted on a mounting substrate.

【0031】より具体的には、前記実装基板は、電子機
器内のボードに接続リードを介して実装される様に構成
され、ボード間の信号の授受を光で行うことを特徴とし
たり、前記実装基板は、電気コネクタ内に収められて、
前記駆動用電子回路への電気接続を、着脱可能なコネク
タ用の接続ピンで行う様に構成され、電子機器同志の信
号の授受を光で行うことを特徴としたりする。
More specifically, the mounting board is configured to be mounted on a board in an electronic device via a connection lead, and signals are transmitted and received between the boards by light. The mounting board is housed in the electrical connector,
An electrical connection to the driving electronic circuit is made by a connection pin for a detachable connector, and transmission and reception of signals between electronic devices are performed by light.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】以下に、図面を用いて本発明の実
施例で発明の実施の形態を説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0033】(第1の実施例)本発明による第1の実施例で
あるプラスチック光ファイバを図1の断面図に示す。本
実施例のプラスチック光ファイバとしては、コア101
の直径120μm、クラッド102の直径230μm、補強層
(不図示)を含んだ全径 500μmの含フッ素重合体系プラ
スチック光ファイバ103を用いる。
(First Embodiment) A plastic optical fiber according to a first embodiment of the present invention is shown in a sectional view of FIG. The core 101 is used as the plastic optical fiber of this embodiment.
120 μm in diameter, 230 μm in diameter of clad 102, reinforcing layer
A fluorine-containing polymer optical fiber 103 having a total diameter of 500 μm (not shown) is used.

【0034】本実施例の作製は以下の様に行われる。図
2に示すように、プラスチック光ファイバ103は、補
強層を除去後、固定治具を用いて剃刀などでその端面を
平面状に切断し、100度から180度の範囲で加熱した直径
200μmのNiからなる凸球面鋳型201に押し付け
て、光ファイバ先端面に凹球面構造104を形成する。
凸球面鋳型201の径はもっと大きくてもよく、図示の
例では、クラッド102の直径よりも大きい径の凸球面
鋳型201となっている。その際、光ファイバ先端部へ
の押圧熱変形により、プラスチック光ファイバ103の
先端領域は自然に逆テーパ形状105となる。逆テーパ
形状105の先端領域の長さは、あまり短いのは光の伝
搬上好ましくないが、ここではクラッド102の直径の
倍程度である500から600μm程度になっている。
The fabrication of this embodiment is performed as follows. Figure
As shown in FIG. 2, after removing the reinforcing layer, the plastic optical fiber 103 was cut into a flat surface with a razor or the like using a fixing jig, and heated at a temperature in the range of 100 to 180 degrees.
The concave spherical structure 104 is formed on the tip surface of the optical fiber by pressing against a convex spherical mold 201 made of 200 μm Ni.
The diameter of the convex spherical mold 201 may be larger, and in the illustrated example, the convex spherical mold 201 has a diameter larger than the diameter of the clad 102. At this time, the tip region of the plastic optical fiber 103 naturally has an inverse tapered shape 105 due to the thermal deformation of the tip of the optical fiber. Although the length of the tip region of the inverse tapered shape 105 is not so short in light propagation, it is about 500 to 600 μm, which is about twice the diameter of the cladding 102 here.

【0035】続いて、この凹球面構造104に、図1に
示すように、プラスチック光ファイバ103のコア10
1材料よりも高い屈折率を有する硬化性樹脂106を充
填する。充填量の調整により、光ファイバ先端のレンズ
体を平凸レンズから両凸レンズに制御できる。本実施例
では、両凸レンズとしている。当然、クラッド102材
料はコア101材料よりも低い屈折率を有するので、硬
化性樹脂106の屈折率はクラッド102の屈折率より
も大きい。充填された硬化性樹脂106は1.4〜1.7程度
の範囲で屈折率を選択できる。本実施例では1.54のもの
を用いた。含フッ素重合体系光ファイバ材料(例:旭硝
子製、商品名Cytop(サイトップ))の屈折率は約
1.35であり、レンズ機能を得るには充分な硬化性樹脂1
06と光ファイバ材料間の屈折率差(典型的には、0.2
から0.3程度)が得られる。
Subsequently, as shown in FIG. 1, the core 10 of the plastic optical fiber 103 is
A curable resin 106 having a refractive index higher than one material is filled. By adjusting the filling amount, the lens body at the tip of the optical fiber can be controlled from a plano-convex lens to a biconvex lens. In this embodiment, a biconvex lens is used. Of course, the material of the cladding 102 has a lower refractive index than the material of the core 101, so that the refractive index of the curable resin 106 is larger than the refractive index of the cladding 102. The refractive index of the filled curable resin 106 can be selected in the range of about 1.4 to 1.7. In the present example, the one with 1.54 was used. The refractive index of a fluorinated polymer-based optical fiber material (eg, Asahi Glass, Cytop) is about
1.35, sufficient curable resin 1 to obtain lens function
06 and the refractive index difference between the fiber optic materials (typically 0.2
From about 0.3).

【0036】硬化性樹脂106は、室温硬化タイプ、熱
硬化タイプ、光硬化タイプとあるが、含フッ素重合体系
光ファイバ103では、軟化する温度が比較的低いた
め、本実施例では室温硬化タイプを使用した。無論、プ
ラスチック光ファイバ103の軟化する温度より低い硬
化温度を有する熱硬化性樹脂であれば、加熱硬化は可能
である。また、紫外線、可視光あるいは電子ビーム硬化
型の光硬化タイプを使用することもできる。硬化性樹脂
であれば、同様に接着剤も無論使用可能である。その場
合、使用波長に対して透明で、光学的にも安定している
(熱、温度などによっても、色が着いたり散乱を起こす
などの変化が起こらない性質)光学接着剤であれば更に
好ましい。
The curable resin 106 is classified into a room-temperature curing type, a thermosetting type, and a photo-curing type. In the present embodiment, since the softening temperature of the fluorine-containing polymer optical fiber 103 is relatively low, the room-temperature curing type is used in this embodiment. used. Of course, a thermosetting resin having a curing temperature lower than the softening temperature of the plastic optical fiber 103 can be cured by heating. In addition, a photo-curing type of ultraviolet, visible light or electron beam curing may be used. As long as it is a curable resin, an adhesive can of course be used. In this case, an optical adhesive that is transparent to the wavelength used and is optically stable (a property that does not cause color change or scattering due to heat or temperature) is more preferable. .

【0037】上記した先端に加工を施したプラスチック
光ファイバ103のもう一方の端面から波長830μm
(含フッ素重合体系プラスチック光ファイバ103で伝
送される光に適する波長である)のレーザ光107を入
射して、加工した光ファイバ先端からの出射光108を
観察した。比較として、先端を剃刀で切断後に研磨した
平面端面のプラスチック光ファイバでも同様のことを行
った。その結果、平面端面の光ファイバでは出射後の光
が広がるが、先端に加工を施した本実施例の光ファイバ
103では出射光108は収束した。その結果、光ファ
イバ端面から1mm離した受光素子109へも効率良く
光を入射させることができた。
The wavelength of 830 μm is measured from the other end face of the plastic optical fiber 103 whose tip is processed.
A laser beam 107 (having a wavelength suitable for light transmitted through the fluoropolymer-based plastic optical fiber 103) was incident, and the emitted light 108 from the processed optical fiber tip was observed. As a comparison, the same was performed with a plastic optical fiber having a flat end face polished after cutting the tip with a razor. As a result, the emitted light spreads in the optical fiber of the flat end face, but the emitted light 108 converges in the optical fiber 103 of the present embodiment whose tip is processed. As a result, light could be efficiently incident on the light receiving element 109 1 mm away from the end face of the optical fiber.

【0038】(第2の実施例)図3と図4を用いて第2の
実施例のプラスチック光ファイバ301を説明する。第
2の実施例でも、第1の実施例と同様のプラスチック光
ファイバ301を用いる。作製は次の様に行った。図3
に示す作製方法のように、光ファイバ301の先端領域
を逆テーパ状の中空部を持つ円筒状のスリーブ302に
挿入後に、第1の実施例で説明したNi鋳型を転写して
作製した凹球面状の鋳型303に光ファイバ端面を押し
付けて、スリーブ302と鋳型303を加熱した。その
結果、図4に示すように、逆テーパ形状402の先端の
膨らんだ凸球面構造401が作製された。
(Second Embodiment) A plastic optical fiber 301 according to a second embodiment will be described with reference to FIGS. In the second embodiment, the same plastic optical fiber 301 as in the first embodiment is used. The fabrication was performed as follows. FIG.
After the tip region of the optical fiber 301 is inserted into a cylindrical sleeve 302 having a reverse tapered hollow portion as in the manufacturing method shown in FIG. 1, a concave spherical surface manufactured by transferring the Ni mold described in the first embodiment. The sleeve 302 and the mold 303 were heated by pressing the end face of the optical fiber against the mold 303 in the shape of a circle. As a result, as shown in FIG. 4, a convex spherical structure 401 with a bulged tip at an inverted tapered shape 402 was produced.

【0039】第1の実施例と比較して、先端レンズ体の
屈折率は光ファイバコア101と実質的に同じため、1.
35程度と低い。そのため、レンズとしての屈折パワーは
弱いが、先端にかけて逆テーパ形状402となっている
ため、発光素子403からの入射光404を効率良くプ
ラスチック光ファイバ301に結合することができる。
Since the refractive index of the tip lens body is substantially the same as that of the optical fiber core 101 as compared with the first embodiment, 1.
As low as 35. Therefore, the refracting power of the lens is weak, but the incident light 404 from the light emitting element 403 can be efficiently coupled to the plastic optical fiber 301 because of the inverted tapered shape 402 toward the tip.

【0040】また、逆テーパ領域402においてコア1
01の径が拡大しているため、発光素子403とプラス
チック光ファイバ301間の位置合わせのズレによる結
合効率の低下も軽減される効果がある。
In the reverse tapered region 402, the core 1
Since the diameter of 01 is increased, the effect of reducing the coupling efficiency due to misalignment between the light emitting element 403 and the plastic optical fiber 301 is also reduced.

【0041】プラスチック光ファイバ301としては、
含フッ素重合体系光ファイバ以外にも、ポリメチルメタ
アクリレート(PMMA)を用いたもの、ポリスチレ
ン、ポリカーボネートを用いたものなども使用できる。
材料に応じて加熱温度を制御することで、本実施例は作
製され得る。また、スリーブ302と凹球面状の鋳型3
03との形態は、例えば、スリーブを割りスリーブの形
態にして、一方の半円筒形の割りスリーブと凹球面状の
鋳型を一体にしたものを用いてもよい。
As the plastic optical fiber 301,
In addition to the fluorinated polymer-based optical fiber, those using polymethyl methacrylate (PMMA), those using polystyrene, polycarbonate, and the like can also be used.
The present embodiment can be manufactured by controlling the heating temperature according to the material. The sleeve 302 and the concave spherical mold 3
The form 03 may be, for example, a form in which the sleeve is in the form of a split sleeve and one half-cylindrical split sleeve and a concave spherical mold are integrated.

【0042】(第3の実施例)本発明による第3の実施
例の光実装体を図5および図6を用いて説明する。
Third Embodiment An optical package according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0043】本実施例では、750μmピッチで4個アレイ
化された、活性層を含む共振器層がDBRミラーで挟ま
れた面発光レーザ501が、実装基板502に、共通電
極503を介してボンディングされている。図5では、
各面発光レーザの素子分離溝が504で示され、発光点
に相当する部分が505で示されている。面発光レーザ
501を駆動するための電気配線は、共通電極用の配線
506と独立駆動用の配線507が実装基板502上に
形成されている。独立駆動用の配線507は面発光レー
ザ駆動用の独立電極508と接続されている。また、独
立駆動用の配線507に繋がる面発光レーザ駆動用のド
ライバIC509が同一実装基板502上にフリップチ
ップ実装されている。ドライバIC509は配線510
により他の電子デバイス等に接続される。
In this embodiment, a surface emitting laser 501 in which four resonator layers each including an active layer are arranged at a pitch of 750 μm and sandwiched between DBR mirrors is bonded to a mounting substrate 502 via a common electrode 503. Have been. In FIG.
An element isolation groove of each surface emitting laser is indicated by 504, and a portion corresponding to a light emitting point is indicated by 505. As electric wiring for driving the surface emitting laser 501, a wiring 506 for a common electrode and a wiring 507 for independent driving are formed on a mounting substrate 502. The wiring 507 for independent driving is connected to the independent electrode 508 for driving the surface emitting laser. A driver IC 509 for driving a surface-emitting laser, which is connected to a wiring 507 for independent driving, is flip-chip mounted on the same mounting substrate 502. The driver IC 509 has a wiring 510
Is connected to other electronic devices.

【0044】プラスチック光ファイバ511は、プラス
チックモールドで形成されたV溝を持つ固定治具512
と平坦治具513によりサンドイッチされて、接着剤5
14により固定されている。このV溝によって、プラス
チック光ファイバ511の周期間隔および中心位置の整
列が行えるようになっている。プラスチック光ファイバ
先端は、固定治具512、513で形成される面よりも
図5に示すように突き出た形になっており、本実施例で
は突き出し量を500μmとした。
The plastic optical fiber 511 is provided with a fixing jig 512 having a V-groove formed by a plastic mold.
Is sandwiched by the flat jig 513 and the adhesive 5
14 fixed. The V-groove enables the periodic interval and the center position of the plastic optical fiber 511 to be aligned. The tip of the plastic optical fiber protrudes from the surface formed by the fixing jigs 512 and 513 as shown in FIG. 5, and in this embodiment, the protruding amount is 500 μm.

【0045】4本のプラスチック光ファイバ511は、
固定治具512、513を用いて接着固定したあとで剃
刀で一括切断して、端面が研磨により平坦化されてい
る。その後、第1実施例で説明した手法でプラスチック
光ファイバ511の先端を凹球面構造515に、かつそ
の先端領域を逆テーパに加工した。
The four plastic optical fibers 511 are
After the adhesive is fixed by using the fixing jigs 512 and 513, it is cut at once by a razor, and the end face is flattened by polishing. Thereafter, the tip of the plastic optical fiber 511 was processed into a concave spherical structure 515 and the tip region was formed into a reverse taper by the method described in the first embodiment.

【0046】この様なプラスチック光ファイバ511
は、光ファイバ挿入用のガイド穴516に硬化性樹脂5
17を注入した後、ここに差し込まれて固定される。こ
こにおいて、60℃の加熱を行って硬化性樹脂517を
硬化させることで、光ファイバ511の端面の凸レンズ
作用が発現する。
Such a plastic optical fiber 511
Can be set in the guide hole 516 for inserting an optical fiber.
After injecting 17, it is inserted and fixed here. Here, by heating at 60 ° C. to cure the curable resin 517, the convex lens function of the end face of the optical fiber 511 is exhibited.

【0047】プラスチック光ファイバ511は、図6の
ように、先端の凹球面構造515の周囲の平面領域が、
素子表面に突き当たる位置で固定される。そのため、光
ファイバ端面が面発光レーザ501の結晶表面に直接当
たることはなく、これにダメージ等を与えることはな
い。
As shown in FIG. 6, the plastic optical fiber 511 has a flat region around the concave spherical structure 515 at the tip.
It is fixed at a position where it comes into contact with the element surface. Therefore, the end face of the optical fiber does not directly hit the crystal surface of the surface emitting laser 501, and does not damage the crystal surface.

【0048】プラスチック光ファイバ511の他端の受
信側も、面発光レーザと同様に、面型ホトダイオードを
用いて結合形態が作製される。なお、本実施例では、面
発光レーザ、面型ホトダイオード、および光ファイバの
アレイ数を4つとした例を示したが、もちろんこの数に
は限定はない。4つ以上でもよいし、1組の面発光レーザ
と面型ホトダイオード及び1本の光ファイバのみとした
ものでもよい。
On the receiving side at the other end of the plastic optical fiber 511, a coupling form is produced by using a surface type photodiode similarly to the surface emitting laser. In the present embodiment, an example is shown in which the number of arrays of the surface emitting lasers, the surface type photodiodes, and the optical fibers is four, but the number is of course not limited. Four or more of them may be used, or only one set of a surface emitting laser, a surface type photodiode, and one optical fiber may be used.

【0049】本実施例で用いたプラスチック光ファイバ
511は、1.3μm帯まで伝送可能な含フッ素重合体を用
いた光ファイバ(旭硝子製、商品名Lucina)としたが、材
料には制限はない。
The plastic optical fiber 511 used in this embodiment is an optical fiber (made by Asahi Glass, trade name Lucina) using a fluoropolymer capable of transmitting light up to the 1.3 μm band, but the material is not limited.

【0050】ガイド穴516の径や固定治具512のV
溝の形状は、ファイバ径に応じて設計すればよい。ガイ
ド穴516は、例えば、Si基板に穴をエッチングで開
けたもの、樹脂に穴をエッチングで開けたもの、厚膜レ
ジストをパターニングして穴を形成したものなどが好適
である。また、硬化性樹脂517には、熱硬化性樹脂を
用いたが、その屈折率が光ファイバコアより高いもので
あれば、種々の硬化性樹脂や光学接着剤が用いられる。
The diameter of the guide hole 516 and the V of the fixing jig 512
The shape of the groove may be designed according to the fiber diameter. The guide hole 516 is preferably, for example, a hole formed in a Si substrate by etching, a hole formed in a resin by etching, or a hole formed by patterning a thick film resist. Although a thermosetting resin is used as the curable resin 517, various curable resins and optical adhesives may be used as long as the resin has a higher refractive index than the optical fiber core.

【0051】レーザ駆動回路509や受信用増幅回路チ
ップは、フリップチップボンダーで逐次ボンディングさ
れる。実装体は、送信側において面発光レーザだけが集
積されたもの、受信側において面型ホトダイオードのみ
が集積されたもの、あるいは送受信デバイスの両方を備
えた実装体とするもののいずれでもよい。送信デバイス
と受信デバイスが分かれている場合には一方向伝送とな
り、他方、送信デバイスと受信デバイスが1つのモジュ
ール内に収められていれば、双方向伝送が可能となる。
The laser drive circuit 509 and the receiving amplifier circuit chip are sequentially bonded by a flip chip bonder. The mounting body may be one in which only the surface emitting laser is integrated on the transmission side, one in which only the surface type photodiode is integrated on the receiving side, or one in which both of the transmitting and receiving devices are provided. When the transmitting device and the receiving device are separated, one-way transmission is performed. On the other hand, when the transmitting device and the receiving device are housed in one module, bidirectional transmission is possible.

【0052】(第4の実施例)本発明の第4の実施例の光
実装体を図7を用いて説明する。本実施例では、ポリメ
タルメタアクリレート(PMMA)系の光ファイバ70
1の先端面を凸状に加工している。図7に示すPMMA
系プラスチック光ファイバ701の直径は、コア径980
μm、クラッド径1mmであり、その先端部は凹面状の
金属鋳型に加熱押し付けして、凸面先端702として整
形されている(第2の実施例参照)。この凹球面鋳型の
周辺部により、光ファイバ701の周辺部に平坦な段差
が形成される。この段差の存在で、光ファイバ701の
中央凸部702が、実装される発光・受光素子に接触し
ないように工夫されている。
(Fourth Embodiment) An optical package according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, a polymetal methacrylate (PMMA) -based optical fiber 70 is used.
1 is processed to have a convex surface. PMMA shown in FIG.
The system plastic optical fiber 701 has a core diameter of 980.
μm and a clad diameter of 1 mm, and the tip is heated and pressed against a concave metal mold to be shaped as a convex tip 702 (see the second embodiment). A flat step is formed around the optical fiber 701 by the periphery of the concave spherical mold. The presence of this step is designed so that the central convex portion 702 of the optical fiber 701 does not come into contact with the mounted light emitting / receiving element.

【0053】PMMA系光ファイバ701は、コア屈折
率が1.5〜1.51程度と含フッ素重合体系光ファイバと比
べて高いため、本実施例では充填樹脂は使わず、発光・
受光素子との間隙は窒素で密封されている。光ファイバ
701のガイド穴709への固定は、紫外線硬化型接着
剤を用いて周囲を固めた構成を取っている。無論、屈折
率が1.35程度の低屈折率樹脂であれば、光ファイバ先端
密封用の硬化性樹脂を使用しても構わない。
The PMMA-based optical fiber 701 has a core refractive index of about 1.5 to 1.51, which is higher than that of the fluoropolymer-based optical fiber.
The gap with the light receiving element is sealed with nitrogen. The optical fiber 701 is fixed to the guide hole 709 by using an ultraviolet-curing adhesive to solidify the periphery. Of course, as long as the resin has a low refractive index of about 1.35, a curable resin for sealing the tip of the optical fiber may be used.

【0054】本実施例の発光素子としては、発振波長65
0 nm(PMMA系光ファイバ701で伝送される光に適
する波長である)の赤色発光ダイオード703を用いて
いる。発光ダイオード703の表面には、絶縁膜上にp
電極兼電気配線および電極パッド704が形成されてい
る。そのp電極の発光点に相当する所には光取り出し窓
705が形成されている。IC710と電気的に接合し
ている実装基板706上の電極パッド707とp電極7
04の間はワイヤボンディング708で配線されてい
る。この配線はフレキシブル配線板などを用いてもよ
い。
The light emitting device of this embodiment has an oscillation wavelength of 65
A red light emitting diode 703 of 0 nm (a wavelength suitable for light transmitted through the PMMA optical fiber 701) is used. On the surface of the light emitting diode 703, p
An electrode / electric wiring and an electrode pad 704 are formed. A light extraction window 705 is formed at a position corresponding to the light emitting point of the p electrode. The electrode pad 707 and the p-electrode 7 on the mounting substrate 706 electrically connected to the IC 710
04 are wired by wire bonding 708. This wiring may use a flexible wiring board or the like.

【0055】光ファイバガイド穴709は、GaAs基板上
で発光ダイオード703およびp電極を形成してから、
チップに切り出す前に一括して表面上に形成している。
したがって、発光ダイオード703のチップを実装基板
706上に実装した後のホトリソグラフィ等のプロセス
はなく、一括リフローによる表面実装およびワイヤボン
ディングなどによる配線があるのみである。
The optical fiber guide hole 709 is formed after forming the light emitting diode 703 and the p electrode on the GaAs substrate.
Before cutting into chips, they are collectively formed on the surface.
Therefore, there is no process such as photolithography after the chip of the light emitting diode 703 is mounted on the mounting substrate 706, but only surface mounting by batch reflow and wiring by wire bonding.

【0056】本実施例では、発光ダイオードを駆動する
ために、第3の実施例のような面発光レーザに比べて高
速性に劣る。しかし、本実施例における構造では、プロ
セス工程が少なくなって作製コストの低減および歩留ま
りの向上が可能となるので、アレイ数が少なく100から2
00Mbps程度の伝送の場合には適している。受光側は、pi
n型ホトダイオードを発光ダイオード703と等価な配
置で実装している。ここでは、駆動IC710の代りに
増幅器ICを実装している点が上記の構成と異なる。
In this embodiment, since the light emitting diode is driven, the speed is inferior to that of the surface emitting laser according to the third embodiment. However, in the structure of the present embodiment, the number of arrays is small and 100 to 2 because the number of process steps is reduced and the manufacturing cost can be reduced and the yield can be improved.
It is suitable for transmission of about 00 Mbps. The receiving side is pi
An n-type photodiode is mounted in an arrangement equivalent to the light emitting diode 703. Here, the difference from the above configuration is that an amplifier IC is mounted instead of the driving IC 710.

【0057】(第5の実施例)本発明による第5の実施例
の光実装体を図8を用いて説明する。本実施例では、光
ファイバガイド穴を2段構成にして、発光素子811の
出射面および受光素子812の受光面と、光ファイバ8
01の先端との距離を規定するものである。
(Fifth Embodiment) An optical package according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, the optical fiber guide hole has a two-stage configuration, and the light emitting surface of the light emitting element 811 and the light receiving surface of the light receiving element 812 are connected to the optical fiber 8.
01 defines the distance to the tip of the 0101.

【0058】図8を用いてこれを説明する。プラスチッ
ク光ファイバ801は、含フッ素重合体からなるコア8
02およびクラッド803を構成されるもので、アクリ
ルからなる補強層(不図示)を削除した後、コア802
およびクラッド803をまとめて、微小金属半球体から
なる凸面に加熱押し付けして凹面先端部804としてい
る。硬化性樹脂805は、含フッ素重合体より屈折率の
高いエポキシ樹脂からなり、これをプラスチック光ファ
イバ801の凹面先端部604に滴下した後に、紫外線
硬化を行い、凸レンズを光ファイバ先端部に形成してあ
る。
This will be described with reference to FIG. The plastic optical fiber 801 has a core 8 made of a fluoropolymer.
02 and a cladding 803, and after removing a reinforcing layer (not shown) made of acrylic, a core 802 is formed.
The clad 803 is heated and pressed against a convex surface made of a fine metal hemisphere to form a concave front end portion 804. The curable resin 805 is made of an epoxy resin having a higher refractive index than that of the fluoropolymer. After dripping the curable resin onto the concave tip 604 of the plastic optical fiber 801, it is subjected to ultraviolet curing to form a convex lens on the optical fiber tip. It is.

【0059】光ファイバガイド穴は、光ファイバ801
のクラッド803まで含んだ芯線が挿入できる280μmφ
の穴806を形成した感光性樹脂層807を厚さ300μm
で1層目とし、光ファイバ801の芯線径よりも細い150
μmφの穴808を厚さ200μmで2層目の感光性樹脂層8
09で形成している。プラスチック光ファイバ801の
固定は、これを光ファイバガイド穴806に挿入し、プ
ラスチック光ファイバ801周辺の隙間をすべて接着剤
810で埋め尽くして行っている。
The optical fiber guide hole is provided for the optical fiber 801.
280μmφ which can insert core wire including cladding 803
300 μm thick photosensitive resin layer 807 with holes 806 formed
To be the first layer, and 150 mm smaller than the core wire diameter of the optical fiber 801.
The second photosensitive resin layer 8 having a thickness of 200 μm and a hole 808 of μmφ
09. The plastic optical fiber 801 is fixed by inserting it into the optical fiber guide hole 806 and filling the gap around the plastic optical fiber 801 with the adhesive 810.

【0060】上記2段構造の光ファイバガイド穴構造に
よって、光ファイバの凹面先端部804の周囲を感光性
樹脂層809に突き当たるように実装する場合にも、光
ファイバ801が発光素子811または受光素子812
に衝突してダメージを与えることはない。光ファイバ先
端の凹面部804に充填された硬化性樹脂805が光収
束用レンズとなり、直下の発光素子811または受光素
子812と光結合が効率良く行われる。この方法では、
光収束レンズの焦点距離に応じて2層目の樹脂809の
厚さを制御することができる。
Even when the optical fiber 801 is mounted so that the periphery of the concave end portion 804 of the optical fiber abuts on the photosensitive resin layer 809 by the optical fiber guide hole structure of the two-stage structure, the light emitting element 811 or the light receiving element can be used. 812
It does not cause damage by colliding with. The curable resin 805 filled in the concave portion 804 at the tip of the optical fiber serves as a light convergence lens, and the light coupling with the light emitting element 811 or the light receiving element 812 immediately below is efficiently performed. in this way,
The thickness of the second resin 809 can be controlled according to the focal length of the light converging lens.

【0061】(第6の実施例)本発明による第6の実施例
は、以上で述べてきたプラスチック光ファイバと発光・
受光素子の実装体をモジュール化してできた高速光配線
装置に関するものである。
(Sixth Embodiment) A sixth embodiment of the present invention relates to the plastic optical fiber described above,
The present invention relates to a high-speed optical wiring device formed by modularizing a light receiving element mounting body.

【0062】図9は、上記した実施例のような厚膜感光
性樹脂による光ファイバガイド穴によって、発光素子や
受光素子と光ファイバが固定された光実装体を用いた光
配線装置ないしコネクタモジュールを示している。図9
(a)において、901は4本のファイバを束ねたリボンフ
ァイバで、902は本発明のプラスチック光ファイバ、
903は光ファイバ固定用治具、904は全体をカバー
して光ファイバ902の固定強度を強めるものである。
また、905は実装基板であるが、周辺回路も同時に形
成してチップ抵抗やコンデンサも集積化している。さら
に、906は接続用リード907を固定する台座であ
り、実装基板905の裏面と接着して、実装基板905
の電極パッドとリード907のトップとをワイヤボンデ
ィングで接続している。ファイバ902と実装基板90
5との間の固定はワイヤボンディングを行なってから最
後に行う。接続用リード907と実装基板905の接続
は、実装基板905にスルーホールを形成してフリップ
チップ実装で行ってもよい。
FIG. 9 shows an optical wiring device or connector module using an optical package in which a light emitting element or a light receiving element and an optical fiber are fixed by an optical fiber guide hole made of a thick film photosensitive resin as in the above-described embodiment. Is shown. FIG.
In (a), 901 is a ribbon fiber in which four fibers are bundled, 902 is a plastic optical fiber of the present invention,
Reference numeral 903 denotes an optical fiber fixing jig, and reference numeral 904 denotes an optical fiber fixing jig which covers the whole to increase the fixing strength of the optical fiber 902.
Although reference numeral 905 denotes a mounting substrate, peripheral circuits are formed at the same time, and chip resistors and capacitors are integrated. Reference numeral 906 denotes a pedestal for fixing the connection lead 907, which is adhered to the back surface of the mounting board 905 to form the mounting board 905.
Are connected to the tops of the leads 907 by wire bonding. Fiber 902 and mounting substrate 90
The fixation between 5 and 5 is performed last after performing the wire bonding. The connection between the connection lead 907 and the mounting board 905 may be performed by flip-chip mounting by forming a through hole in the mounting board 905.

【0063】一方、図9(b)、(c)には、このコネクタモ
ジュールと回路基板908との実装形態を示す。(b)に
おいて、基板908上に、ソケット909をリード91
0とはんだ911で固定しており、コネクタモジュール
の接続リード907とソケット909の板ばね912と
で接触が得られるようになっており、脱着可能である。
(c)においては、接続リード907を、直接、回路基板
908にはんだ付け(911)するものである。
On the other hand, FIGS. 9 (b) and 9 (c) show how the connector module and the circuit board 908 are mounted. In (b), a socket 909 is connected to a lead 91 on a substrate 908.
0 and solder 911, so that contact is obtained between the connection lead 907 of the connector module and the leaf spring 912 of the socket 909, and it is detachable.
In (c), the connection leads 907 are directly soldered (911) to the circuit board 908.

【0064】このような構成にすることで、高速信号の
伝送をボード間で行う場合の光配線装置を提供すること
ができる。また、本実施例のプラスチック光ファイバと
発光・受光素子とが実装された光実装体をマザーボード
に装着して、光ファイバカップラを介して、装置間のデ
ータ伝送を行うこともできる。
With such a configuration, it is possible to provide an optical wiring device in a case where high-speed signals are transmitted between boards. Further, an optical package in which the plastic optical fiber of this embodiment and the light emitting / receiving element are mounted can be mounted on a motherboard, and data can be transmitted between the devices via an optical fiber coupler.

【0065】さらには、実装基板905と光ファイバ固
定治具903との間を接着せず、厚膜感光性樹脂920
の光ファイバガイド穴のところで脱着可能にしてもよ
い。その場合、光ファイバ固定治具903の外枠にツメ
などを設けて脱着可能な機構を作製すればよい。なお、
921はカバーである。
Further, the bonding between the mounting substrate 905 and the optical fiber fixing jig 903 is not performed, and the thick film photosensitive resin 920 is not used.
The optical fiber guide hole may be detachable. In that case, it is sufficient to provide a nail or the like on the outer frame of the optical fiber fixing jig 903 to produce a detachable mechanism. In addition,
921 is a cover.

【0066】このような光配線装置は、1chあたり1 Gbp
sを越えるような高速伝送や、電磁放射ノイズが問題に
なるような伝送・配線システムに有効である。
Such an optical wiring device has 1 Gbps per channel.
This is effective for high-speed transmission exceeding s and transmission / wiring systems in which electromagnetic radiation noise is a problem.

【0067】(第7の実施例)本発明による第7の実施例
は、第6の実施例のようにプラスチック光ファイバと発
光・受光素子が実装された光実装体を直接マザーボード
に装着するのではなく、図10に示すように電気コネク
タ1001内に収めて、電気接続リード1002を介し
てパーソナルコンピュータやモニタ、プリンタ、デジタ
ルカメラ、デジタルビデオカメラなどの電子機器のイン
ターフェース部と脱着が可能なようにしている。この電
気コネクタ1001は必要な機器の規格に応じて作製す
ることができる。例えば、パーソナルコンピュータと液
晶モニタを接続するためのデジタルモニタインターフェ
ースの規格に合わせて26ピンのMDRコネクタにしたり、I
EEE1394やUSBなどの規格に合わせることも可能である。
また、デジタル複写器のスキャナ部と感光部との内部接
続などにも適用できる。
(Seventh Embodiment) In a seventh embodiment of the present invention, an optical package in which a plastic optical fiber and a light-emitting / light-receiving element are mounted as in the sixth embodiment is directly mounted on a motherboard. Instead, as shown in FIG. 10, it is housed in an electric connector 1001 so that it can be connected to and detached from an interface section of an electronic device such as a personal computer, a monitor, a printer, a digital camera, a digital video camera, etc. via an electric connection lead 1002. I have to. The electrical connector 1001 can be manufactured according to the required device standard. For example, a 26-pin MDR connector according to the digital monitor interface standard for connecting a personal computer to an LCD monitor,
It is also possible to conform to standards such as EEE1394 and USB.
Further, the present invention can be applied to an internal connection between a scanner unit and a photosensitive unit of a digital copier.

【0068】これらの電子機器間の接続に本発明の光配
線装置を用いることで、1チャンネルあたり1 Gbpsから
2.5 Gbps程度で4〜5チャンネルの信号伝送が50m以上可
能となる。こうして、電気ケーブルでは限界のある高速
映像伝送に代わって使用することができる。また、光接
続であるので伝送線路から発生する電磁放射ノイズがな
く、特に高速デジタル伝送でのノイズ対策の軽減につな
げられる。
By using the optical wiring device of the present invention to connect these electronic devices, 1 Gbps per channel can be achieved.
At about 2.5 Gbps, signal transmission of 4 to 5 channels becomes possible over 50 m. Thus, electric cables can be used in place of the limited high-speed video transmission. In addition, since the optical connection is used, there is no electromagnetic radiation noise generated from the transmission line, and it is possible to reduce noise measures particularly in high-speed digital transmission.

【0069】[0069]

【発明の効果】本発明によって以下のような効果が期待
される。本発明のプラスチック光ファイバでは、光結合
効率を高めるために、光ファイバの先端領域を逆テーパ
化し、且つ、光ファイバ先端を凹面として高屈折率樹脂
を充填させるか、光ファイバ先端を凸面とすることで先
端部に光収束作用を持たせている。こうして、光接続に
伴う挿入損失を低減させられ、その結果、低消費電力の
光実装体及び光配線装置を提供できる。さらに、光ファ
イバ接続点からの反射戻り光を抑圧できるため、信号-
雑音特性(SN比)を向上させる効果もある。
According to the present invention, the following effects are expected. In the plastic optical fiber of the present invention, in order to increase the optical coupling efficiency, the distal end region of the optical fiber is reverse-tapered, and the optical fiber distal end is filled with a high refractive index resin with a concave surface, or the optical fiber distal end is formed with a convex surface. Thus, the light converging function is provided at the tip. Thus, the insertion loss associated with the optical connection can be reduced, and as a result, an optical package and an optical wiring device with low power consumption can be provided. Furthermore, since the reflected return light from the optical fiber connection point can be suppressed,
There is also an effect of improving noise characteristics (SN ratio).

【0070】また、光ファイバと発光素子および受光素
子の位置合わせ誤差に対する許容度を向上させ、光ファ
イバの固定作業も容易にして、生産性を向上させること
ができる。
Further, the tolerance for the positioning error between the optical fiber, the light emitting element and the light receiving element is improved, the work of fixing the optical fiber is facilitated, and the productivity can be improved.

【0071】さらには、このような高効率な実装をする
ための構造体を量産できる作製方法を提供することで、
低コスト化が可能な光配線装置を実現できる。したがっ
て、高速デジタル信号を扱う電子機器内のボード間、あ
るいは電子機器同志の信号接続において、電気伝送では
限界のある領域、すなわち50 m以上で2.5 Gbps程度の信
号伝送が可能となり、大容量の映像伝送などを容易に、
特別な電磁ノイズ対策などもなしに行うことができる。
Further, by providing a manufacturing method capable of mass-producing such a structure for highly efficient mounting,
An optical wiring device that can be reduced in cost can be realized. Therefore, in the area of electronic equipment that handles high-speed digital signals, or in the signal connection between electronic equipment, it is possible to transmit signals of about 2.5 Gbps in a limited area of electric transmission, that is, about 50 Gbps or more, Easy transmission, etc.
It can be performed without any special measures against electromagnetic noise.

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

【図1】本発明による第1実施例のプラスチック光ファイ
バを説明する断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a plastic optical fiber according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明による第1実施例のプラスチック光ファ
イバの作製方法を説明する断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing a plastic optical fiber according to a first embodiment of the present invention.

【図3】本発明による第2実施例のプラスチック光ファ
イバの作製方法を説明する断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing a plastic optical fiber according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明による第2実施例のプラスチック光ファ
イバの作用を説明する図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating the operation of a plastic optical fiber according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明による第3実施例のプラスチック光ファ
イバと発光素子ないし受光素子からなる光実装体を説明
する斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view illustrating an optical package including a plastic optical fiber and a light emitting element or a light receiving element according to a third embodiment of the present invention.

【図6】本発明による第3実施例のプラスチック光ファ
イバを発光素子ないし受光素子と実装した実施例を示す
断面図である。
FIG. 6 is a sectional view showing an embodiment in which a plastic optical fiber according to a third embodiment of the present invention is mounted on a light emitting element or a light receiving element.

【図7】本発明による第4実施例のプラスチック光ファ
イバと発光素子ないし受光素子からなる光実装体を説明
する斜視図である。
FIG. 7 is a perspective view illustrating an optical package including a plastic optical fiber and a light emitting element or a light receiving element according to a fourth embodiment of the present invention.

【図8】本発明による第5実施例のプラスチック光ファ
イバを発光素子ないし受光素子と実装した実施例を示す
断面図である。
FIG. 8 is a sectional view showing an embodiment in which a plastic optical fiber according to a fifth embodiment of the present invention is mounted on a light emitting element or a light receiving element.

【図9】本発明による第6実施例のプラスチック光ファ
イバと発光素子ないし受光素子からなる光実装体および
それを用いた光配線装置を説明する図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating an optical package including a plastic optical fiber and a light-emitting element or a light-receiving element according to a sixth embodiment of the present invention and an optical wiring device using the same.

【図10】本発明による第7実施例のプラスチック光ファ
イバと発光素子ないし受光素子からなる光実装体を用い
た光配線装置を説明する図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating an optical wiring device using an optical package including a plastic optical fiber and a light emitting element or a light receiving element according to a seventh embodiment of the present invention.

【図11】光ファイバの先端レンズ加工に関する従来例を
示す図である。
FIG. 11 is a view showing a conventional example regarding processing of a front end lens of an optical fiber.

【図12】他の従来例を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing another conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…光ファイバ端面 2…光ファイバ 5…発光素子 7…平坦なクラッド面 8…コア部 10…球面状のコア先端 12…光ファイバ芯線 101、802…コア 102、803…クラッド 103、301、511、701、801、902、1003…プラスチック光
ファイバ 104、515、804…凹面構造 105、402…逆テーパ 106、517、805…硬化性樹脂 107…レーザ光 108…出射光 109、812…受光素子 201…凸面鋳型 302…スリーブ 303…凹面鋳型 401、702…凸面構造 403、811…発光素子 404…入射光 501…面発光レーザ 502、706、905…実装基板 503、508、704、707…電極 504…素子分離溝 505…発光点 506、507、510…電極配線 509、710…IC 512、513、903、904…固定治具 514…接着剤 516、709、806、808…光ファイバガイド穴 703…発光ダイオード 705…光取り出し窓 708…ワイヤボンディング 807、809、920…感光性樹脂層 901…リボンファイバ 906…接続リード固定用台座 907、910、1002…接続リード 908…回路基板 909…ソケット 911…はんだ921…カバー 1001…電気コネクタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical fiber end surface 2 ... Optical fiber 5 ... Light emitting element 7 ... Flat clad surface 8 ... Core part 10 ... Spherical core tip 12 ... Optical fiber core wire 101,802 ... Core 102,803 ... Clad 103,301,511 , 701, 801, 902, 1003 ... plastic optical fibers 104, 515, 804 ... concave structure 105, 402 ... inverted taper 106, 517, 805 ... curable resin 107 ... laser beam 108 ... outgoing light 109, 812 ... light receiving element 201 ... convex mold 302 ... sleeve 303 ... concave mold 401, 702 ... convex structure 403, 811 ... light emitting element 404 ... incident light 501 ... surface emitting laser 502, 706, 905 ... mounting substrate 503, 508, 704, 707 ... electrode 504 ... Element separation groove 505 ... Light emitting point 506,507,510 ... Electrode wiring 509,710 ... IC 512,513,903,904 ... Fixing jig 514 ... Adhesive 516,709,806,808 ... Optical fiber guide hole 703 ... Light emission Diode 705… Light extraction window 708… Wire bonding 807,809,920… Photosensitive resin layer 901… Ribbon fiber 906… Contact Lead-fixing pedestal 907,910,1002 ... connecting leads 908 ... circuit board 909 ... socket 911 ... solder 921 ... Cover 1001 ... electrical connector

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Claims (34)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】コアおよびクラッドのうち少なくとも一方
がポリマー材料からなるプラスチック光ファイバにおい
て、該プラスチック光ファイバの先端領域が先端に向か
って逆テーパ状に広がっており、かつ、該プラスチック
光ファイバ先端に、光収束機能を有するレンズ体が形成
されていることを特徴とするプラスチック光ファイバ。
1. A plastic optical fiber in which at least one of a core and a clad is made of a polymer material, wherein the tip region of the plastic optical fiber extends in a reverse tapered shape toward the tip, and A plastic optical fiber, wherein a lens body having a light converging function is formed.
【請求項2】前記プラスチック光ファイバ先端に、光フ
ァイバコアと比較して高屈折率の材料からなるレンズ体
が形成されていることを特徴とする請求項1記載のプラ
スチック光ファイバ。
2. The plastic optical fiber according to claim 1, wherein a lens body made of a material having a higher refractive index than the optical fiber core is formed at the tip of the plastic optical fiber.
【請求項3】前記プラスチック光ファイバの先端面が凹
面状に抉れており、該凹面部に光ファイバコアと比較し
て高屈折率の材料が充填されてレンズ体が形成されてい
ることを特徴とする請求項2記載のプラスチック光ファ
イバ。
3. The plastic optical fiber according to claim 1, wherein the tip end surface is concavely concave, and the concave portion is filled with a material having a higher refractive index than the optical fiber core to form a lens body. 3. The plastic optical fiber according to claim 2, wherein:
【請求項4】前記高屈折率の材料が凸状に盛り上がって
いることを特徴とする請求項3記載のプラスチック光フ
ァイバ。
4. The plastic optical fiber according to claim 3, wherein said high refractive index material is raised in a convex shape.
【請求項5】前記高屈折率の材料が平面状端面を形成し
ていることを特徴とする請求項3記載のプラスチック光
ファイバ。
5. The plastic optical fiber according to claim 3, wherein said high refractive index material forms a flat end face.
【請求項6】前記高屈折率の材料が凹状に窪んでいるこ
とを特徴とする請求項3記載のプラスチック光ファイ
バ。
6. The plastic optical fiber according to claim 3, wherein said high refractive index material is concavely concave.
【請求項7】前記プラスチック光ファイバの先端面が平
面状になっており、該平面部に、光ファイバコアと比較
して高屈折率の材料からなるレンズ体が凸状に盛り上が
って形成されていることを特徴とする請求項2記載のプ
ラスチック光ファイバ。
7. The plastic optical fiber has a flat distal end surface, and a lens body made of a material having a higher refractive index than that of the optical fiber core is formed in a convex shape on the flat surface portion. 3. The plastic optical fiber according to claim 2, wherein
【請求項8】前記プラスチック光ファイバ先端が該プラ
スチック光ファイバ線材と同じ材料で凸レンズ状に盛り
上がっていることを特徴とする請求項1記載のプラスチ
ック光ファイバ。
8. The plastic optical fiber according to claim 1, wherein the tip of the plastic optical fiber is made of the same material as the plastic optical fiber wire and protrudes into a convex lens shape.
【請求項9】前記レンズ体が、硬化性樹脂から成ること
を特徴とする請求項1乃至7の何れかに記載のプラスチ
ック光ファイバ。
9. The plastic optical fiber according to claim 1, wherein said lens body is made of a curable resin.
【請求項10】前記レンズ体が、室温硬化型、熱硬化
型、紫外線硬化型、可視光硬化型、または電子ビーム硬
化型の硬化性樹脂から成ることを特徴とする請求項1乃
至7の何れかに記載のプラスチック光ファイバ。
10. The lens body according to claim 1, wherein said lens body is made of a curable resin of a room temperature curing type, a thermosetting type, an ultraviolet ray curing type, a visible light curing type, or an electron beam curing type. A plastic optical fiber according to any one of the above.
【請求項11】前記レンズ体が、接着剤から成ることを
特徴とする請求項1乃至7の何れかに記載のプラスチッ
ク光ファイバ。
11. The plastic optical fiber according to claim 1, wherein said lens body is made of an adhesive.
【請求項12】前記レンズ体が、室温硬化型、熱硬化
型、紫外線硬化型、可視光硬化型、または電子ビーム硬
化型の接着剤から成ることを特徴とする請求項1乃至7
の何れかに記載のプラスチック光ファイバ。
12. The lens body according to claim 1, wherein said lens body is made of an adhesive of room temperature curing type, thermosetting type, ultraviolet ray curing type, visible light curing type, or electron beam curing type.
A plastic optical fiber according to any one of the above.
【請求項13】前記プラスチック光ファイバは、含フッ
素重合体を含む光ファイバで構成されることを特徴とす
る請求項1乃至12の何れかに記載のプラスチック光フ
ァイバ。
13. The plastic optical fiber according to claim 1, wherein said plastic optical fiber comprises an optical fiber containing a fluoropolymer.
【請求項14】前記プラスチック光ファイバは、ポリメ
チルメタアクリレート系光ファイバで構成されることを
特徴とする請求項1乃至12の何れかに記載のプラスチ
ック光ファイバ。
14. The plastic optical fiber according to claim 1, wherein said plastic optical fiber comprises a polymethyl methacrylate-based optical fiber.
【請求項15】前記プラスチック光ファイバは、ポリス
チレン系光ファイバで構成されることを特徴とする請求
項1乃至12の何れかに記載のプラスチック光ファイ
バ。
15. The plastic optical fiber according to claim 1, wherein said plastic optical fiber comprises a polystyrene-based optical fiber.
【請求項16】前記プラスチック光ファイバは、ポリカ
ーボネート系光ファイバで構成されることを特徴とする
請求項1乃至12の何れかに記載のプラスチック光ファ
イバ。
16. A plastic optical fiber according to claim 1, wherein said plastic optical fiber comprises a polycarbonate optical fiber.
【請求項17】前記プラスチック光ファイバは、テフロ
ン(登録商標)系光ファイバで構成されることを特徴と
する請求項1乃至12の何れかに記載のプラスチック光
ファイバ。
17. The plastic optical fiber according to claim 1, wherein said plastic optical fiber comprises a Teflon (registered trademark) optical fiber.
【請求項18】前記プラスチック光ファイバは、サイト
ップ系光ファイバで構成されることを特徴とする請求項
1乃至12の何れかに記載のプラスチック光ファイバ。
18. The plastic optical fiber according to claim 1, wherein said plastic optical fiber comprises a Cytop optical fiber.
【請求項19】請求項1乃至18の何れかに記載のプラ
スチック光ファイバの作製方法において、前記プラスチ
ック光ファイバの先端領域の逆テーパは、該プラスチッ
ク光ファイバの先端面を、加熱した平滑板に押し付ける
ことで形成されることを特徴とするプラスチック光ファ
イバの作製方法。
19. A method for manufacturing a plastic optical fiber according to claim 1, wherein the reverse taper of the tip region of the plastic optical fiber is such that the tip surface of the plastic optical fiber is formed on a heated smooth plate. A method for producing a plastic optical fiber, characterized by being formed by pressing.
【請求項20】請求項1乃至18の何れかに記載のプラ
スチック光ファイバの作製方法において、前記プラスチ
ック光ファイバの先端領域の逆テーパは、該プラスチッ
ク光ファイバの先端領域を逆テーパ状の中空部を有する
型ないしスリーブに挿入した後、加熱した平滑板に押し
付けることで形成されることを特徴とするプラスチック
光ファイバの作製方法。
20. The method of manufacturing a plastic optical fiber according to claim 1, wherein the tip of the plastic optical fiber has a reverse taper, and the tip of the plastic optical fiber has a reverse tapered hollow portion. A method for producing a plastic optical fiber, comprising: inserting a molded optical fiber into a mold or a sleeve, and pressing the molded optical fiber against a heated smooth plate.
【請求項21】請求項3記載のプラスチック光ファイバ
の作製方法において、前記プラスチック光ファイバの先
端は、凸面状の鋳型に該プラスチック光ファイバの先端
面を加熱押し付けして凹面部を形成後に、該凹面部に光
ファイバコアと比較して高屈折率の材料からなるレンズ
体を形成して成ることを特徴とするプラスチック光ファ
イバの作製方法。
21. The method of manufacturing a plastic optical fiber according to claim 3, wherein the tip of said plastic optical fiber is heated and pressed against a convex mold to form a concave portion. A method for manufacturing a plastic optical fiber, comprising forming a lens body made of a material having a higher refractive index than an optical fiber core on a concave surface portion.
【請求項22】請求項8記載のプラスチック光ファイバ
の作製方法において、前記プラスチック光ファイバの先
端は、凹面状の鋳型に該プラスチック光ファイバの先端
面を加熱押し付けすることで加工されて成ることを特徴
とするプラスチック光ファイバの作製方法。
22. The method of manufacturing a plastic optical fiber according to claim 8, wherein a tip of the plastic optical fiber is processed by heating and pressing the tip of the plastic optical fiber against a concave mold. Characteristic method for producing plastic optical fiber.
【請求項23】請求項1乃至18の何れかに記載のプラ
スチック光ファイバの作製方法において、前記プラスチ
ック光ファイバの先端領域は、該プラスチック光ファイ
バの先端を軟化剤で軟化した後に、逆テーパ状の中空部
を有する型ないしスリーブに入れて加工することで形成
されることを特徴とするプラスチック光ファイバの作製
方法。
23. The method of manufacturing a plastic optical fiber according to claim 1, wherein the tip region of the plastic optical fiber has an inverted tapered shape after softening the tip of the plastic optical fiber with a softener. A method for producing a plastic optical fiber, characterized by being formed by processing in a mold or sleeve having a hollow portion.
【請求項24】請求項1乃至18の何れかに記載のプラ
スチック光ファイバが、発光素子、受光素子、あるいは
発光素子と受光素子の双方とガイド手段により光学的に
結合されて成ることを特徴とするプラスチック光ファイ
バを用いた光実装体。
24. A plastic optical fiber according to claim 1, wherein the plastic optical fiber is optically coupled to a light emitting element, a light receiving element, or both the light emitting element and the light receiving element by guide means. Optical package using plastic optical fiber.
【請求項25】前記発光素子は、面発光レーザ、発光ダ
イオード、又は端面発光型レーザであることを特徴とす
る請求項24記載のプラスチック光ファイバを用いた光
実装体。
25. The optical package according to claim 24, wherein the light emitting element is a surface emitting laser, a light emitting diode, or an edge emitting laser.
【請求項26】前記受光素子は、面型のホトダイオー
ド、導波型のホトダイオード、又は金属−絶縁層−金属
型の光検出器である請求項24記載のプラスチック光フ
ァイバを用いた光実装体。
26. The optical package according to claim 24, wherein the light receiving element is a surface type photodiode, a waveguide type photodiode, or a metal-insulating layer-metal type photodetector.
【請求項27】前記プラスチック光ファイバと、発光素
子又は受光素子との間隙に空気あるいは不活性ガスが充
填されていることを特徴とする請求項24乃至26の何
れかに記載のプラスチック光ファイバを用いた光実装
体。
27. The plastic optical fiber according to claim 24, wherein a gap between the plastic optical fiber and a light emitting element or a light receiving element is filled with air or an inert gas. The optical package used.
【請求項28】前記プラスチック光ファイバと、発光素
子又は受光素子との間隙に樹脂が充填されていることを
特徴とする請求項24乃至26の何れかに記載のプラス
チック光ファイバを用いた光実装体。
28. An optical package using a plastic optical fiber according to claim 24, wherein a resin is filled in a gap between said plastic optical fiber and a light emitting element or a light receiving element. body.
【請求項29】前記プラスチック光ファイバの先端面が
凹面状に加工されていて、且つ、前記充填される樹脂は
該プラスチック光ファイバのコアより高い屈折率を有す
る樹脂であることを特徴とする請求項28記載のプラス
チック光ファイバを用いた光実装体。
29. The plastic optical fiber according to claim 29, wherein the tip end surface is processed into a concave shape, and the resin to be filled is a resin having a higher refractive index than the core of the plastic optical fiber. Item 29. An optical package using the plastic optical fiber according to item 28.
【請求項30】前記プラスチック光ファイバの先端面が
凸面状に加工されていて、且つ、前記充填される樹脂は
該プラスチック光ファイバのコアより低い屈折率を有す
る樹脂であることを特徴とする請求項28記載のプラス
チック光ファイバを用いた光実装体。
30. The plastic optical fiber according to claim 30, wherein a tip surface of the plastic optical fiber is processed into a convex shape, and the resin to be filled is a resin having a lower refractive index than a core of the plastic optical fiber. Item 29. An optical package using the plastic optical fiber according to item 28.
【請求項31】前記プラスチック光ファイバが、複数ア
レイ化され、それに対応して発光素子、受光素子もアレ
イ化して形成されていることを特徴とする請求項24乃
至30の何れかに記載のプラスチック光ファイバを用い
た光実装体。
31. A plastic according to claim 24, wherein a plurality of said plastic optical fibers are arrayed, and a light emitting element and a light receiving element are also arrayed correspondingly. An optical package using an optical fiber.
【請求項32】請求項24乃至31の何れかに記載のプ
ラスチック光ファイバを用いた光実装体を含む光配線装
置であって、前記発光素子又は受光素子が、駆動可能な
ように駆動用電子回路への電気的接続を有して実装基板
に実装されて成ることを特徴とする光配線装置。
32. An optical wiring device including an optical package using a plastic optical fiber according to claim 24, wherein said light emitting element or light receiving element is driven by a driving electronic device. An optical wiring device having an electrical connection to a circuit and mounted on a mounting substrate.
【請求項33】前記実装基板は、電子機器内のボードに
接続リードを介して実装される様に構成され、ボード間
の信号の授受を光で行うことを特徴とする請求項32記
載の光配線装置。
33. The optical device according to claim 32, wherein the mounting board is configured to be mounted on a board in an electronic device via a connection lead, and transmits and receives signals between the boards by light. Wiring device.
【請求項34】前記実装基板は、電気コネクタ内に収め
られて、前記駆動用電子回路への電気接続を着脱可能な
コネクタ用の接続ピンで行う様に構成され、電子機器同
志の信号の授受を光で行うことを特徴とする請求項32
記載の光配線装置。
34. The mounting board is housed in an electric connector, and is electrically connected to the driving electronic circuit by a connection pin for a detachable connector. 33. The method according to claim 32, wherein the step is performed by light.
An optical wiring device as described in the above.
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