JP2002350660A - Laminated structure type photobleaching waveguide and its manufacturing method - Google Patents

Laminated structure type photobleaching waveguide and its manufacturing method

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JP2002350660A
JP2002350660A JP2001154300A JP2001154300A JP2002350660A JP 2002350660 A JP2002350660 A JP 2002350660A JP 2001154300 A JP2001154300 A JP 2001154300A JP 2001154300 A JP2001154300 A JP 2001154300A JP 2002350660 A JP2002350660 A JP 2002350660A
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photobleaching
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laminated structure type photobleaching waveguide, with which a high-precision waveguide can be easily obtained at a low cost and its manufacturing method. SOLUTION: Core layers 3a-1 to 3a-6, and 3b-1 to 3b-6 and respective flank clad layers 4a and 4b are made of polymer materials for photobleaching, so all the core layers 3a-1 to 3a-6 and 3b-1 to 3b-6, and all the flank clad layers 4a and 4b can be formed together only by performing exposure by ultraviolet- ray irradiation through a photomask once. Consequently, the waveguide can easily be formed at a low cost. Further, those core layers 3a-1 to 3a-6, and 3b-1 to 3b-6, and flank clad layers 4a and 4b can be formed through single-time batch exposure, so those core layers 3a-1 to 3a-6 and 3b-1 to 3b-6, and flank clad layers 4a and 4b can be formed while their position precision and size precision are maintained with high precision.

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、積層構造型フォト
ブリーチング導波路及びその製造方法に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a laminated structure type photobleaching waveguide and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】光インターコネクション技術の進展によ
り、装置間を光ファイバで並列光伝送する方式が実用段
階に入ってきた。次世代の方式として、ボード内やLS
Iチップ間を光信号により並列伝送する方式が本格的に
検討されるようになってきた。この方式を実現するに
は、伝送路として、光ファイバの代わりに導波路が用い
られる。この導波路にはマトリクス上に伝送できる積層
構造が要求される。この積層構造として、ガラス導波路
やポリマ導波路が検討されているが、まだ実用レベルの
ものは報告されていない。
2. Description of the Related Art With the development of optical interconnection technology, a system for transmitting optical signals between devices in parallel using an optical fiber has entered a practical stage. The next generation method is on-board or LS
A method of transmitting signals in parallel between I chips using optical signals has been studied in earnest. To realize this method, a waveguide is used instead of an optical fiber as a transmission line. This waveguide is required to have a laminated structure capable of transmitting on a matrix. As this laminated structure, a glass waveguide or a polymer waveguide has been studied, but no practical waveguide has been reported yet.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来技術には以下のような課題がある。
However, the above-mentioned prior art has the following problems.

【0004】(1)製造が非常に難しく、また、その製
造方法も複雑なため、それぞれのコア層の間隔を所望の
寸法にするのが難しい。しかも各コア層の寸法ずれは半
導体光素子としての結合特性のバラツキを生じさせる。
[0004] (1) It is very difficult to manufacture, and the manufacturing method is complicated, so that it is difficult to make the interval between the respective core layers a desired size. In addition, the dimensional deviation of each core layer causes variations in the coupling characteristics of the semiconductor optical device.

【0005】(2)各層が熱膨張係数の異なる材料で構
成されるため温度変化に対して導波路に反りが発生した
り、光学特性が変化したりする。
(2) Since each layer is made of materials having different coefficients of thermal expansion, the waveguide may be warped or the optical characteristics may change due to a temperature change.

【0006】(3)各層の界面不均一性が生じやすく、
値損失化が難しい。
(3) Interface non-uniformity of each layer is likely to occur,
It is difficult to reduce value.

【0007】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、高精度の導波路を簡単かつ低コストで得られる積層
構造型フォトブリーチング導波路及びその製造方法を提
供することにある。
It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems and to provide a laminated structure type photobleaching waveguide capable of obtaining a high-precision waveguide simply and at low cost, and a method of manufacturing the same.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の積層構造型フォトブリーチング導波路は、下
部クラッド層上に下部クラッド層より屈折率の高いコア
層が形成され、下部クラッド層上のコア層の両側にコア
層より屈折率の低い側面クラッド層が形成され、コア層
及び側面クラッド層上にコア層より屈折率の低い上部ク
ラッド層が形成された導波路本体が透明な基板のいずれ
か一方の面、あるいは両面にコア層の位置が上下で重な
るように積層され、下部クラッド層、コア層、側面クラ
ッド層及び上部クラッド層がフォトブリーチング材料で
構成されているものである。
In order to achieve the above object, a laminated structure photobleaching waveguide according to the present invention comprises a lower clad layer having a core layer having a higher refractive index than the lower clad layer. Side cladding layers having a lower refractive index than the core layer are formed on both sides of the core layer on the layer, and the waveguide body in which an upper cladding layer having a lower refractive index than the core layer is formed on the core layer and the side cladding layers is transparent. The core layer is laminated on either one side or both sides of the substrate so that the position of the core layer vertically overlaps, and the lower cladding layer, the core layer, the side cladding layer, and the upper cladding layer are made of a photobleaching material. is there.

【0009】上記構成に加え本発明の積層構造型フォト
ブリーチング導波路のコア層は、下部クラッド層及び上
部クラッド層の間に所望間隔で複数個形成されていても
よい。
In addition to the above configuration, a plurality of core layers of the laminated photobleaching waveguide of the present invention may be formed at desired intervals between the lower clad layer and the upper clad layer.

【0010】上記構成に加え本発明の積層構造型フォト
ブリーチング導波路は、基板の材料として、ガラス、プ
ラスチック、サファイア、フレキシブルプラスチックフ
ィルムが用いられているのが好ましい。
In addition to the above structure, the laminated structure type photobleaching waveguide of the present invention preferably uses glass, plastic, sapphire, or a flexible plastic film as a substrate material.

【0011】上記構成に加え本発明の積層構造型フォト
ブリーチング導波路は、下部クラッド層、上記コア層、
側面クラッド層、上部クラッド層がポリマ材料で構成さ
れているのが好ましい。
[0011] In addition to the above structure, the laminated structure type photobleaching waveguide of the present invention comprises a lower clad layer, the core layer,
It is preferable that the side cladding layer and the upper cladding layer are made of a polymer material.

【0012】上記構成に加え本発明の積層構造型フォト
ブリーチング導波路は、厚さが0.3mm以下の基板の
両面に導波路本体が形成されていてもよい。
In addition to the above structure, the laminated structure type photobleaching waveguide of the present invention may have a waveguide main body formed on both sides of a substrate having a thickness of 0.3 mm or less.

【0013】上記構成に加え本発明の積層構造型フォト
ブリーチング導波路は、Si、GaAs等の半導体、L
iNbO3等の強誘電体、セラミックス等の不透明な基
板の上面あるいは下面のいずれかに導波路本体が形成さ
れていてもよい。
In addition to the above-described structure, the laminated structure type photobleaching waveguide of the present invention is composed of a semiconductor such as Si, GaAs, or the like.
The waveguide main body may be formed on either the upper surface or the lower surface of an opaque substrate such as a ferroelectric substance such as iNbO 3 or a ceramic.

【0014】上記構成に加え本発明の積層構造型フォト
ブリーチング導波路は、導波路本体及び基板の光入力端
及び光出力端に略45度の光反射面が形成されているの
が好ましい。
In addition to the above structure, the laminated structure type photobleaching waveguide of the present invention preferably has a light reflecting surface of approximately 45 degrees formed at the light input end and light output end of the waveguide main body and the substrate.

【0015】上記構成に加え本発明の積層構造型フォト
ブリーチング導波路は、光入力端の光反射面及び光出力
端の光反射面は略平行、あるいは略直交するように形成
されているのが好ましい。
In addition to the above-described structure, the laminated structure type photobleaching waveguide of the present invention is formed such that the light reflecting surface at the light input end and the light reflecting surface at the light output end are substantially parallel or substantially orthogonal. Is preferred.

【0016】上記構成に加え本発明の積層構造型フォト
ブリーチング導波路は、導波路本体及び基板が他の基板
上に貼り付けられていてもよい。
In addition to the above structure, the laminated structure type photobleaching waveguide of the present invention may be such that the waveguide main body and the substrate are adhered on another substrate.

【0017】上記構成に加え本発明の積層構造型フォト
ブリーチング導波路は、導波路本体のいずれか一方の
面、あるいは両面に半導体光素子、光部品、あるいは電
子部品が実装されていてもよい。
In addition to the above structure, the laminated structure type photobleaching waveguide of the present invention may have a semiconductor optical element, an optical component, or an electronic component mounted on one or both surfaces of the waveguide body. .

【0018】本発明の積層構造型フォトブリーチング導
波路の製造方法は、透明な基板のいずれか一方の面、あ
るいは両面に下部クラッド層を形成した後、下部クラッ
ド層上に下部クラッド層よりも屈折率の高いフォトブリ
ーチング用ポリマ層を形成する工程と、フォトブリーチ
ング用ポリマ層上にフォトブリーチング用ポリマ層より
も屈折率の低い上部クラッド層を形成する工程とを少な
くとも1回行った後、上部クラッド層上にコアパターン
の描かれたフォトマスクを配置し、そのフォトマスクの
上から紫外線を照射することによりフォトブリーチング
用ポリマ層を、高屈折率の略矩形断面形状のコア層及び
コア層の両側に位置する低屈折率の側面クラッド層に変
化させて積層構造の導波路を形成するものである。
In the method of manufacturing a laminated structure type photobleaching waveguide according to the present invention, after forming a lower cladding layer on one or both surfaces of a transparent substrate, the lower cladding layer is formed on the lower cladding layer. A step of forming a polymer layer for photobleaching having a high refractive index and a step of forming an upper clad layer having a lower refractive index than the polymer layer for photobleaching on the polymer layer for photobleaching were performed at least once. After that, a photomask having a core pattern drawn thereon is arranged on the upper cladding layer, and the polymer layer for photobleaching is irradiated with ultraviolet light from above the photomask to form a core layer having a substantially rectangular cross-sectional shape having a high refractive index. And a low refractive index side cladding layer located on both sides of the core layer to form a laminated waveguide.

【0019】上記構成に加え本発明の積層構造型フォト
ブリーチング導波路の製造方法は、導波路本体及び基板
の光入力端及び光出力端側に略45度の光反射面を有す
るように斜め切断加工するか、あるいは線状の紫外線を
導波路に対して略45度の方向から照射してコア層の一
部を低屈折率の45度光反射面に変化させてもよい。
In addition to the above-described structure, the method of manufacturing a laminated structure type photobleaching waveguide of the present invention is characterized in that the waveguide main body and the substrate are inclined obliquely so as to have a light reflecting surface of approximately 45 degrees on the light input end and light output end side. The waveguide may be cut, or a part of the core layer may be changed to a low-refractive-index 45-degree light reflecting surface by irradiating a linear ultraviolet ray to the waveguide from a direction of approximately 45 degrees.

【0020】上記構成に加え本発明の積層構造型フォト
ブリーチング導波路の製造方法は、導波路本体を他の基
板上に紫外線硬化型接着剤を用いて貼り付けてもよい。
In addition to the above structure, in the method of manufacturing a laminated structure type photobleaching waveguide of the present invention, the waveguide main body may be attached to another substrate using an ultraviolet curing adhesive.

【0021】上記構成に加え本発明の積層構造型フォト
ブリーチング導波路の製造方法は、導波路本体の上面、
下面、あるいは両面上に半導体光素子、光部品、電子部
品等を実装してもよい。
In addition to the above structure, the method of manufacturing a laminated structure type photobleaching waveguide according to the present invention comprises the steps of:
Semiconductor optical elements, optical components, electronic components, and the like may be mounted on the lower surface or on both surfaces.

【0022】本発明によれば、各コア層及び各側面クラ
ッド層がフォトブリーチング用ポリマ材料で構成されて
いるので、フォトマスクを介しての紫外線照射による露
光を1回行うだけで全てのコア層及び全ての側面クラッ
ド層を一括形成することができる。このような特長によ
り、簡易に、低コストで導波路の形成を実現することが
できる。また、各コア層及び側面クラッド層を1回の一
括露光で形成することができるので、各コア層及び各側
面クラッド層の位置精度及び寸法精度を高精度に維持し
たまま形成することができる。これは、光信号をマトリ
クス状に多並列伝送する上で、マトリクス状の半導体素
子(半導体レーザ、受光素子等)との高効率結合を実現
することができる。すなわち、マトリクス状の半導体光
素子はマスク寸法レベルでサイズ、素子間隔が製作され
ているためである。また、下部クラッド層、コア層、側
面クラッド層、上部クラッド層を全てポリマ材料で構成
することができるので、各層の界面を均一に保持するこ
とができ、低散乱損失特性を実現することができる。し
かも、フォトブリーチング用ポリマ材料を用いれば、全
ての層を同一のフォトブリーチング用ポリマ材料で構成
することができ、ただ紫外線の照射量を調節するだけ
で、各層を設定することができる。そのため、熱膨張係
数のミスマッチングによるマイクロクラックの発生や歪
みの残留等の問題が生じにくい。
According to the present invention, since each core layer and each side cladding layer are made of a photobleaching polymer material, all of the cores can be exposed only once by ultraviolet irradiation through a photomask. The layer and all side cladding layers can be formed at once. Due to such features, the formation of the waveguide can be easily realized at low cost. Further, since each core layer and each side cladding layer can be formed by one batch exposure, it is possible to form each core layer and each side cladding layer while maintaining high positional accuracy and dimensional accuracy. This enables high-efficiency coupling with matrix-like semiconductor elements (semiconductor lasers, light-receiving elements, etc.) when transmitting optical signals in a multi-parallel manner in a matrix. That is, the size and the element interval of the matrix-shaped semiconductor optical element are manufactured at the mask dimension level. In addition, since the lower cladding layer, the core layer, the side cladding layer, and the upper cladding layer can all be made of a polymer material, the interface of each layer can be kept uniform, and low scattering loss characteristics can be realized. . In addition, if the photobleaching polymer material is used, all the layers can be made of the same photobleaching polymer material, and each layer can be set only by adjusting the irradiation amount of ultraviolet rays. For this reason, problems such as generation of microcracks and residual distortion due to mismatching of the thermal expansion coefficient hardly occur.

【0023】また、本発明の他の特長は、従来のように
コア層を形成するのに真空中でのドライエッチングによ
って形成する方法と異なり、紫外線の照射で略矩形断面
形状のコア層を形成することができ、コア層の両側に低
屈折率の側面クラッド層を形成することができるので、
各層の表面が平坦となる。この結果、各層の界面の均一
性が向上し、かつ、各層の表面への光素子や光部品や電
子部品が実装しやすくなる。さらに、一括露光を実現す
るためには透明な基板を用いることが必要である。さら
に、基板の両面上に各層を形成する場合には、平行光を
用いた一括露光を行う上で、基板の厚さを0.3mm以
下とするのが好ましい。導波路の光入出力端側に略45
度の光反射面を形成することにより、導波路の上面、あ
るいは下面に光素子や光部品を設けて各光信号を各コア
層内に結合させ、他端側の導波路から各光受光素子に結
合させることができる。しかも、フォトブリーチング用
ポリマ材料を用いているので、略45度の光反射面は紫
外線の線状ビームをコア層に略45度の方向から照射す
ることにより、非接触、非切断方式でそれぞれの導波路
のコア層に一括で容易に形成することができる。この紫
外線照射方法は、複数のコア層を同時に一括して照射す
るので、光反射面の角度を同一角度に形成することがで
きる。本積層構造型フォトブリーチング導波路は、上面
及び下面が平坦であるので、他の基板、例えばプリント
基板やセラミック基板の上に紫外線硬化接着剤を用いて
容易に貼り付けることができ、光と電気の複合実装用と
しても活用することができる。
Another feature of the present invention is that, unlike the conventional method in which the core layer is formed by dry etching in a vacuum, the core layer having a substantially rectangular cross-sectional shape is formed by irradiation with ultraviolet rays. Since the side cladding layers having a low refractive index can be formed on both sides of the core layer,
The surface of each layer becomes flat. As a result, the uniformity of the interface of each layer is improved, and the optical element, optical component, or electronic component is easily mounted on the surface of each layer. Furthermore, it is necessary to use a transparent substrate to realize batch exposure. Further, when each layer is formed on both surfaces of the substrate, it is preferable that the thickness of the substrate be 0.3 mm or less in performing batch exposure using parallel light. Approximately 45 on the optical input / output end side of the waveguide
By forming an optical reflecting surface, an optical element or an optical component is provided on the upper surface or lower surface of the waveguide, and each optical signal is coupled into each core layer. Can be combined. In addition, since a polymer material for photobleaching is used, the light reflecting surface of approximately 45 degrees is irradiated with a linear beam of ultraviolet rays from the direction of approximately 45 degrees to the core layer, so that the non-contact and non-cutting methods are used. Can be easily and collectively formed on the core layer of the waveguide. According to this ultraviolet irradiation method, since a plurality of core layers are simultaneously irradiated at the same time, the angles of the light reflecting surfaces can be formed at the same angle. Since the laminated structure type photobleaching waveguide has flat upper and lower surfaces, it can be easily attached to another substrate, for example, a printed substrate or a ceramic substrate, using an ultraviolet-curing adhesive. It can also be used for composite mounting of electricity.

【0024】本発明の積層構造型フォトブリーチング導
波路の製造方法は、各層にポリマ材料を用いることによ
り、大気中でのポリマ溶液を用いた塗布、加熱工程を経
て各層を形成することができ、しかも1回の露光で各コ
ア層及び各側面クラッド層を形成することができる。す
なわち、極めて簡易な工程で、かつ、高価な装置を用い
ることなく形成することができ、低コスト化を図ること
ができる。
According to the method of manufacturing a laminated structure photobleaching waveguide of the present invention, by using a polymer material for each layer, each layer can be formed through a coating and heating process using a polymer solution in the air. In addition, each core layer and each side clad layer can be formed by one exposure. That is, it can be formed by an extremely simple process without using an expensive device, and cost reduction can be achieved.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて詳述する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

【0026】図1は本発明の製造方法を適用した積層構
造型フォトブリーチング導波路の一実施の形態を示す外
観斜視図である。
FIG. 1 is an external perspective view showing one embodiment of a laminated structure type photobleaching waveguide to which the manufacturing method of the present invention is applied.

【0027】同図に示す導波路は、透明な基板1の上面
に低屈折率nbの下部クラッド層2aが形成され、その
下部クラッド層2aの上に高屈折率nw(nw>nb)の
略矩形断面形状の複数(図では6個であるが限定されな
い。)のコア層3a−1、3a−2、…、3a−6及び
低屈折率ns(≒nb)の側面クラッド層4aが形成さ
れ、コア層3a−1、3a−2、…、3a−6及び側面
クラッド層4aの上に低屈折率nu(≒nb)の上部クラ
ッド層5aが形成された第1の導波路本体7aと、第1
の導波路本体7aの上に低屈折率nbの下部クラッド層
2bが形成され、その下部クラッド層2bの上に高屈折
率nwの略矩形断面形状の複数(図では6個であるが限
定されない。)のコア層3b−1、3b−2、…、3b
−6及び低屈折率nsの側面クラッド層4bが形成さ
れ、コア層3b−1、3b−2、…、3b−6及び側面
クラッド層4bの上に低屈折率nuの上部クラッド層5
bが形成された第2の導波路本体7bからなるものであ
る。
The waveguide shown in the figure, are lower cladding layer 2a having a low refractive index n b is formed on the transparent upper surface of the substrate 1, the high refractive index n w (n w> n over the lower cladding layer 2a b ) Side surfaces of a plurality of (but not limited to six in the figure) core layers 3a-1, 3a-2,..., 3a-6 having a substantially rectangular cross-sectional shape and a low refractive index n s (≒ n b ). A clad layer 4a is formed, and an upper clad layer 5a having a low refractive index n u (≒ n b ) is formed on the core layers 3a-1, 3a-2,..., 3a-6 and the side clad layers 4a. One waveguide main body 7a,
Is a low refractive index n b of the lower cladding layer 2b on top of the waveguide main body 7a is formed in the plurality (FIG substantially rectangular cross-sectional shape of the high refractive index n w over the lower cladding layer 2b is a 6 3b-1, 3b-2,..., 3b
-6 and a low-refractive-index n s side cladding layer 4b are formed, and a low-refractive-index n u upper cladding layer 5 is provided on the core layers 3b-1, 3b-2,..., 3b-6 and the side cladding layer 4b.
and a second waveguide main body 7b on which b is formed.

【0028】すなわち、この導波路は、透明基板1の上
面に2段の導波路本体7a、7bが積層されたものであ
る。
That is, this waveguide is formed by laminating two stages of waveguide bodies 7a and 7b on the upper surface of the transparent substrate 1.

【0029】導波路本体7a及び導波路本体7bのコア
層3a−1、3a−2、…、3a−6、3b−1、3b
−2、…、3b−6の位置が、基板1に垂直な垂直軸A
1−A1上、A2−A2上、…、A6−A6上で重なるように
一致した軸上に形成されている。これは、後述するよう
に一つのフォトマスクを上部クラッド層5bの上面か、
あるいは透明な基板1の下面に配置してそのフォトマス
クの上から紫外線を照射して一度にコア層3a−1〜3
a−6、3b−1〜3b−6及び側面クラッド層4a、
4bを形成するための構造である。このような上下のコ
ア層3a−1〜3a−6、3b−1〜3b−6の位置や
各コア層3a−1〜3a−6、3b−1〜3b−6の間
隔が一定の構造を有する導波路は、発光素子や受光素子
のマトリクス構造と同様な構造であるため、発光素子
(受光素子)と導波路との結合効率を高めることができ
る。
The core layers 3a-1, 3a-2,..., 3a-6, 3b-1, 3b of the waveguide main body 7a and the waveguide main body 7b.
,..., 3b-6 are on a vertical axis A perpendicular to the substrate 1
On 1 -A 1, on A 2 -A 2, ..., it is formed on an axis which coincides to overlap on A 6 -A 6. This means that one photomask is formed on the upper surface of the upper cladding layer 5b as described later,
Alternatively, the core layers 3a-1 to 3a-3 may be disposed at a time by irradiating ultraviolet rays from above the photomask disposed on the lower surface of the transparent substrate 1.
a-6, 3b-1 to 3b-6 and the side cladding layer 4a,
4b. Such a structure in which the positions of the upper and lower core layers 3a-1 to 3a-6 and 3b-1 to 3b-6 and the intervals between the core layers 3a-1 to 3a-6 and 3b-1 to 3b-6 are constant. Since the waveguide has the same structure as the matrix structure of the light emitting element and the light receiving element, the coupling efficiency between the light emitting element (light receiving element) and the waveguide can be increased.

【0030】ここで、基板1の面方向(図では横方向)
のコア層3a−1〜3a−6、3b−1〜3b−6の間
隔はフォトマスクのコアパターンで自在に変えることが
できる。また、上下のコア層3a−1〜3a−6、3b
−1〜3b−6の間隔は、上部クラッド層5a及び下部
クラッド層2bの厚さを調節することによって設定する
ことができる。
Here, the plane direction of the substrate 1 (the horizontal direction in the figure)
The intervals between the core layers 3a-1 to 3a-6 and 3b-1 to 3b-6 can be freely changed by the core pattern of the photomask. The upper and lower core layers 3a-1 to 3a-6, 3b
The interval between -1 to 3b-6 can be set by adjusting the thicknesses of the upper clad layer 5a and the lower clad layer 2b.

【0031】さらに、後述するように、一度の露光で二
つの導波路の各コア層3a−1〜3a−6、3b−1〜
3b−6をパターン化するには、紫外線の光源からの光
を平行光に変換する機構を設けてフォトマスク上に照射
すればよい。但し、通常、平行光は深さ方向(厚さ方
向)に1mm程度まではビームが大きく広がることはな
く、略平行な光を照射することができるので、導波路本
体7a、7b及び透明なガラス基板1の合計の厚さは1
mm以下が好ましい。
Further, as described later, each core layer 3a-1 to 3a-6, 3b-1 to 3b-1 of each of the two waveguides is exposed by one exposure.
In order to pattern 3b-6, a mechanism for converting light from an ultraviolet light source into parallel light may be provided and irradiated onto a photomask. However, in general, the parallel light beam does not spread greatly up to about 1 mm in the depth direction (thickness direction), and can emit substantially parallel light, so that the waveguide main bodies 7a and 7b and the transparent glass can be irradiated. The total thickness of the substrate 1 is 1
mm or less is preferable.

【0032】尚、シングルモード導波路の場合には下部
クラッド層2a、2b、上部クラッド層5a、5b及び
コア層3a−1〜3a−6、3b−1〜3b−6の厚さ
は各々30μm以下であり、マルチモード導波路の場合
には各層2a、2b、3a−1〜3a−6、3b−1〜
3b−6、5a、5bの厚さは100μm以下であるの
で、基板1の厚さを0.3mm以下にすれば、合計の厚
さを1mm以下にすることができ、各コア層3a−1〜
3a−6、3b−1〜3b−6の形状を略同一形状にパ
ターン露光することができる。
In the case of a single mode waveguide, the lower clad layers 2a and 2b, the upper clad layers 5a and 5b, and the core layers 3a-1 to 3a-6 and 3b-1 to 3b-6 each have a thickness of 30 μm. In the case of a multimode waveguide, each layer 2a, 2b, 3a-1 to 3a-6, 3b-1 to
Since the thicknesses of 3b-6, 5a, and 5b are 100 μm or less, if the thickness of the substrate 1 is 0.3 mm or less, the total thickness can be 1 mm or less, and each core layer 3a-1 ~
It is possible to pattern-expose the shapes of 3a-6 and 3b-1 to 3b-6 in substantially the same shape.

【0033】ここで、図1に示した上部クラッド層5
a、5b及び下部クラッド層2a、2bは、同一種類の
材料からなる層で形成してもよい。
Here, the upper cladding layer 5 shown in FIG.
a, 5b and the lower cladding layers 2a, 2b may be formed of layers made of the same type of material.

【0034】図2は本発明の積層構造型フォトブリーチ
ング導波路の他の実施の形態を示す外観斜視図である。
以下、図1に示した実施の形態と同様の部材には共通の
符号を用いた。
FIG. 2 is an external perspective view showing another embodiment of the laminated photobleaching waveguide according to the present invention.
Hereinafter, the same members as those of the embodiment shown in FIG.

【0035】図1に示した実施の形態との相違点は、透
明な基板の両面に導波路が1段ずつ積層された点であ
る。
The difference from the embodiment shown in FIG. 1 is that waveguides are stacked one by one on both surfaces of a transparent substrate.

【0036】この導波路においても、図1に示した導波
路と同様に、上側の導波路本体7aの各コア層3a−1
〜3a−6と、下側の導波路本体7cの各コア層3c−
1〜3c−6とが、基板1に垂直な垂直軸B1−B1、B
2−B2、…、B6−B6上に一致するように形成されてい
る。基板1及び導波路本体7a、7cは、いずれも透明
な材料が用いられているので、コア層3a−1〜3a−
6、3c−1〜3c−6のパターン化は、上部クラッド
層5aか、あるいは上部クラッド層5cのいずれかの上
面にフォトマスクを配置し、フォトマスク上から紫外線
の平行光を照射することによって導波路本体7a側及び
導波路本体7c側のフォトブリーチング用ポリマ層を露
光し、パターン化を行うことにより実現できる。
Also in this waveguide, similarly to the waveguide shown in FIG. 1, each core layer 3a-1 of the upper waveguide body 7a.
3a-6, and each core layer 3c- of the lower waveguide body 7c.
1-3c-6 are vertical axes B 1 -B 1 , B
2- B 2 ,..., B 6 -B 6 . Since the substrate 1 and the waveguide bodies 7a and 7c are all made of a transparent material, the core layers 3a-1 to 3a-
6, 3c-1 to 3c-6 can be patterned by disposing a photomask on the upper surface of either the upper cladding layer 5a or the upper cladding layer 5c, and irradiating the photomask with parallel ultraviolet light. This can be realized by exposing and patterning the photobleaching polymer layers on the waveguide main body 7a side and the waveguide main body 7c side.

【0037】図3及び図4は本発明の積層構造型フォト
ブリーチング導波路の変形例を示す側面図である。
FIGS. 3 and 4 are side views showing modified examples of the laminated structure type photobleaching waveguide of the present invention.

【0038】すなわち、導波路の光入力端8−1、8−
3側及び光出力端8−2、8−4側に角度θ1〜θ4(略
45度)の光反射面を有するように形成したものであ
る。図3に示した導波路は、光入力端8−1の光反射面
及び光出力端8−2の光反射面が略平行な場合を示し、
図4に示した導波路は、光入力端8−3の光反射面及び
光出力端8−4の光反射面が略直交している場合を示し
ている。
That is, the light input terminals 8-1, 8-
It is formed so as to have a light reflecting surface at angles θ 1 to θ 4 (approximately 45 degrees) on the third side and the light output ends 8-2 and 8-4. The waveguide shown in FIG. 3 shows a case where the light reflection surface of the light input end 8-1 and the light reflection surface of the light output end 8-2 are substantially parallel,
The waveguide shown in FIG. 4 shows a case where the light reflection surface of the light input end 8-3 and the light reflection surface of the light output end 8-4 are substantially orthogonal.

【0039】図3及び図4に示した導波路はいずれの場
合においても光入力端8−1、8−3の光反射面を利用
して導波路の外部から信号光を入射し、あるいは導波路
内を伝搬する信号光を光出力端8−2、8−4の光反射
面を利用して外部に出射することができるようになって
いる。
In each of the waveguides shown in FIGS. 3 and 4, signal light enters from outside the waveguide or is guided by using the light reflecting surfaces of the light input ends 8-1 and 8-3. The signal light propagating in the wave path can be emitted to the outside using the light reflecting surfaces of the light output ends 8-2 and 8-4.

【0040】図5(a)〜(c)は、本発明の積層構造
型フォトブリーチング導波路の製造方法の一実施の形態
を示す工程図である。
FIGS. 5A to 5C are process diagrams showing one embodiment of a method for manufacturing a laminated structure type photobleaching waveguide according to the present invention.

【0041】図5(a)に示すように、透明な基板1の
表面上に下部クラッド層2a、フォトブリーチング用ポ
リマ層3a、上部クラッド層5a、下部クラッド層2
b、フォトブリーチング用ポリマ層3b及び上部クラッ
ド層5bを順次積層させる。
As shown in FIG. 5A, a lower clad layer 2a, a polymer layer for photobleaching 3a, an upper clad layer 5a, and a lower clad layer 2 are formed on the surface of a transparent substrate 1.
b, a photobleaching polymer layer 3b and an upper cladding layer 5b are sequentially laminated.

【0042】ここで、各層2a、2b、3a、3b、5
a、5bにポリマ材料を用いた場合には、後述するよう
に、有機溶媒に溶かしたポリマ溶液をスピンコーティン
グ法や押し出しコーティング法等の方法を用いて塗布
し、その後にプリベーク、ポストベークを経て硬化した
ポリマ層を得る。フォトブリーチング用ポリマ層以外の
層にポリマ材料以外の材料、例えば、ゾル・ゲル膜、C
VD膜、スピンオングラス膜、水ガラス膜等を用いても
よい。
Here, each of the layers 2a, 2b, 3a, 3b, 5
When a polymer material is used for a and 5b, a polymer solution dissolved in an organic solvent is applied by a method such as a spin coating method or an extrusion coating method, as described later, and then subjected to pre-baking and post-baking. Obtain a cured polymer layer. Materials other than the polymer material, such as a sol-gel film and C, are added to the layers other than the photobleaching polymer layer.
A VD film, a spin-on-glass film, a water glass film, or the like may be used.

【0043】次に図5(b)に示すように、上部クラッ
ド層5bの上に、所望のコアパターン(光遮断性、斜線
部)の描かれたフォトマスク10を配置し、そのフォト
マスク10の上から紫外線9を照射する。この紫外線9
は基板1の下面までは十分に平行性を保持した平行光源
を用いる。紫外線照射による露光工程を経ることによ
り、図5(c)に示すような積層構造型フォトブリーチ
ング導波路を実現することができる。
Next, as shown in FIG. 5B, a photomask 10 on which a desired core pattern (light blocking property, hatched portion) is drawn is placed on the upper cladding layer 5b. UV light 9 is irradiated from above. This UV 9
Uses a parallel light source having sufficient parallelism up to the lower surface of the substrate 1. By performing an exposure step by ultraviolet irradiation, a laminated structure type photobleaching waveguide as shown in FIG. 5C can be realized.

【0044】図6は本発明の積層構造型フォトブリーチ
ング導波路の製造方法の他の実施の形態を示す説明図で
ある。
FIG. 6 is an explanatory view showing another embodiment of the method of manufacturing the laminated structure type photobleaching waveguide of the present invention.

【0045】図5(a)〜(c)に示した実施の形態と
の相違点は、図1に示した積層構造型フォトブリーチン
グ導波路の光入力側及び光出力側にそれぞれ紫外線レー
ザビームを照射して光反射面を形成する点である。
The difference from the embodiment shown in FIGS. 5A to 5C is that an ultraviolet laser beam is provided on the light input side and the light output side of the laminated structure type photobleaching waveguide shown in FIG. Is applied to form a light reflecting surface.

【0046】図6に示すように、上部クラッド層5cの
上面から角度θ5、θ6(いずれも45度)をもたせて紫
外線の線状レーザ光を矢印11−1、11−2方向に向
けて照射する。これにより紫外線が未照射か、十分に少
ない量の紫外線の照射されたコア層3a、3b、3c
は、線状レーザビーム光によって感光されて低屈折率の
光反射面12−1、12−2、12−3、12−4、1
2−5、12−6が形成される。この光反射面12−1
〜12−6は、紫外線レーザビームの照射エネルギー、
すなわち、照射時間や照射パワーを変えることにより、
屈折率の低下量を制御することができる。紫外線の照射
前後における比屈折率差は最大6%程度まで得ることが
できるので、45度の光反射面として作用させることが
できる。また、光反射面の幅は、紫外線レーザビームを
矢印17−1、17−2方向に移動させることにより広
げることができる。
As shown in FIG. 6, an ultraviolet linear laser beam is directed in the directions of arrows 11-1 and 11-2 at angles θ 5 and θ 6 (both 45 degrees) from the upper surface of the upper cladding layer 5c. And irradiate. As a result, the core layers 3a, 3b, and 3c have not been irradiated with ultraviolet rays or have been irradiated with a sufficiently small amount of ultraviolet rays.
Are light-reflecting surfaces 12-1, 12-2, 12-3, 12-4, and 1, which are exposed by the linear laser beam light and have a low refractive index.
2-5 and 12-6 are formed. This light reflecting surface 12-1
~ 12-6 is the irradiation energy of the ultraviolet laser beam,
In other words, by changing the irradiation time and irradiation power,
The amount of decrease in the refractive index can be controlled. Since the relative refractive index difference before and after the irradiation of the ultraviolet rays can be obtained up to about 6%, it can function as a 45-degree light reflecting surface. Further, the width of the light reflecting surface can be increased by moving the ultraviolet laser beam in the directions of arrows 17-1 and 17-2.

【0047】尚、図中5a+2bは、トルエンに溶けた
シリコーン溶液をスピンコーティング法により塗布し、
約120℃のプリベークと、約200℃のポストベーク
とをそれぞれ20分間行い、約20μmの厚さの硬化し
たシリコーンポリマ層(上部クラッド層5a、下部クラ
ッド層2b)を示し、同様に5b+2cはシリコーンポ
リマ層(上部クラッド層5b、下部クラッド層2c)を
示す。
Incidentally, 5a + 2b in the figure is obtained by applying a silicone solution dissolved in toluene by a spin coating method,
Pre-baking at about 120 ° C. and post-baking at about 200 ° C. are performed for 20 minutes each to show a cured silicone polymer layer (upper clad layer 5a and lower clad layer 2b) having a thickness of about 20 μm. The polymer layers (upper cladding layer 5b, lower cladding layer 2c) are shown.

【0048】図7(a)は本発明の積層構造型フォトブ
リーチング導波路に光素子や電子部品を実装した場合の
平面図であり、図7(b)は図7(a)の側面断面図で
ある。
FIG. 7A is a plan view showing a case where an optical element or an electronic component is mounted on the laminated structure photobleaching waveguide of the present invention, and FIG. 7B is a side sectional view of FIG. FIG.

【0049】発光素子は、5行2列、すなわち10個が
マトリクス状に配置され(発光素子13aが5個、発光
素子13cが5個)、発光素子の光信号を伝搬させるコ
ア層も5行2列、すなわち10個がマトリクス状に配置
され(コア層3aが5個、コア層3cが5個)、コア層
内を伝搬してきた光信号を受光するための受光素子も5
行2列、すなわち10個がマトリクス状に配置され(受
光素子14aが5個、受光素子14cが5個)ている。
また、発光素子13a、13cを駆動するためのLSI
は各発光素子13a、13cの上に(LSI15aが5
個、LSI15cが5個)積層されている。受光素子で
電気信号に変換された信号を各増幅、再生するためのL
SIも各受光素子の上にそれぞれ積層されている(LS
I16aが5個、LSI16cが5個)。
The light-emitting elements are arranged in a matrix of 5 rows and 2 columns, that is, 10 light-emitting elements are arranged in a matrix (5 light-emitting elements 13a and 5 light-emitting elements 13c). Two rows, that is, ten elements are arranged in a matrix (five core layers 3a and five core layers 3c), and five light receiving elements for receiving an optical signal propagating in the core layer are also provided.
Two rows, that is, ten rows are arranged in a matrix (5 light receiving elements 14a and 5 light receiving elements 14c).
Also, an LSI for driving the light emitting elements 13a and 13c
Is placed on each of the light emitting elements 13a and 13c (the LSI 15a is
And five LSIs 15c). L for amplifying and reproducing the signal converted into the electric signal by the light receiving element.
SI is also stacked on each light receiving element (LS
Five I16a and five LSI16c).

【0050】尚、発光素子13a(13c)からの光信
号は、矢印18−1(19−1)、18−2(19−
2)、18−3(19−3)、18−4(19−4)の
ように伝搬し、受光素子14a(14c)で受光され
る。
The light signals from the light emitting elements 13a (13c) are indicated by arrows 18-1 (19-1) and 18-2 (19-
2), propagate as 18-3 (19-3) and 18-4 (19-4), and are received by the light receiving element 14a (14c).

【0051】次に具体的な数値を挙げて説明するが、本
発明はこれに限定されるものではない。
Next, specific numerical values will be described, but the present invention is not limited to these numerical values.

【0052】[0052]

【実施例】(実施例1)図1において、透明な基板1と
して、厚さが0.2mmの石英ガラス基板を用い、その
石英基板の上にトルエンに溶けたシリコーン溶液(フェ
ニルメチルメトキシシリコーンレジンをトルエンで溶解
したポリマ溶液)をスピンコーティング法により塗布
し、約120℃のプリベークと約200℃のポストベー
クとをそれぞれ20分間行い、約20μmの厚さの硬化
したシリコーンポリマ層(屈折率は波長632.8nm
において1.478)を形成し、下部クラッド層2aと
した。
EXAMPLE 1 In FIG. 1, a quartz glass substrate having a thickness of 0.2 mm was used as a transparent substrate 1 and a silicone solution (phenylmethylmethoxysilicone resin) dissolved in toluene was placed on the quartz substrate. Is applied by spin coating, and pre-baking at about 120 ° C. and post-baking at about 200 ° C. are performed for 20 minutes each, and a cured silicone polymer layer (refraction index: about 20 μm thick) is formed. 632.8 nm wavelength
1.478) to form a lower cladding layer 2a.

【0053】下部クラッド層2aの上にトルエンに溶け
たポリシランとシリコーン化合物とを混合したポリマ溶
液(分岐度が20%の分岐状ポリメチルフェニルシラン
化合物にシリコーン化合物を50%添加したポリマ溶
液)をスピンコーティング法により塗布し、約150℃
のプリベークと約250℃のポストベークとをそれぞれ
20分間行い、約15μmの厚さの硬化したフォトブリ
ーチング用ポリマ層(屈折率は波長632.8nmにお
いて1.64)3aを形成した。
On the lower cladding layer 2a, a polymer solution obtained by mixing a polysilane dissolved in toluene and a silicone compound (a polymer solution obtained by adding 50% of a silicone compound to a branched polymethylphenylsilane compound having a branching degree of 20%) was used. Apply by spin coating method, about 150 ° C
Was prebaked and postbaked at about 250 ° C. for 20 minutes each to form a cured photobleaching polymer layer (having a refractive index of 1.64 at a wavelength of 632.8 nm) 3a having a thickness of about 15 μm.

【0054】次にフォトブリーチング用ポリマ層3aの
上に、トルエンに溶けたシリコーン溶液をスピンコーテ
ィング法により塗布し、約120℃のプリベークと、約
200℃のポストベークとをそれぞれ20分間行い、約
20μmの厚さの硬化したシリコーンポリマ層5a、2
bを形成し、このシリコーンポリマ層5a、2bを図1
の上部クラッド層5aと下部クラッド層2bとして用い
た。
Next, a silicone solution dissolved in toluene was applied on the photobleaching polymer layer 3a by spin coating, and prebaked at about 120 ° C. and post-baked at about 200 ° C. for 20 minutes, respectively. A cured silicone polymer layer 5a, 2 having a thickness of about 20 μm;
b, and the silicone polymer layers 5a and 2b are
As the upper clad layer 5a and the lower clad layer 2b.

【0055】次に、シリコーンポリマ層(上部クラッド
層5a、下部クラッド層2b)の上に、トルエンに溶け
たポリシランとシリコーン化合物とを混合したポリマ溶
液をスピンコーティング法により塗布し、約150℃の
プリベークと、約250℃のポストベークとをそれぞれ
20分間行い、約15μmの厚さに硬化したフォトブリ
ーチング用ポリマ層3bを形成した。
Next, on the silicone polymer layer (upper cladding layer 5a, lower cladding layer 2b), a polymer solution obtained by mixing a polysilane dissolved in toluene and a silicone compound is applied by a spin coating method. Pre-baking and post-baking at about 250 ° C. were performed for 20 minutes each to form a photobleaching polymer layer 3b cured to a thickness of about 15 μm.

【0056】次に、そのフォトブリーチング用ポリマ層
3bの上に、シリコーンポリマ層を前述した方法で形成
し、上部クラッド層5bとした。
Next, a silicone polymer layer was formed on the photobleaching polymer layer 3b by the above-described method to form an upper clad layer 5b.

【0057】その後、図5(b)に示すようにフォトマ
スク10を上部クラッド層5bの上に配置して約18,
000mJのエネルギーの紫外線を照射した。その結
果、フォトブリーチング用ポリマ層3a、3bは共に高
屈折率のコア層3a−1〜3a−6、3b−1〜3b−
6と低屈折率の側面クラッド層4a、4bに変化し、図
1、図5(c)に示すような積層構造型フォトブリーチ
ング導波路を得ることができた。
Thereafter, as shown in FIG. 5B, the photomask 10 is disposed on the upper
Irradiation with ultraviolet light having an energy of 000 mJ was performed. As a result, the photobleaching polymer layers 3a and 3b are both high refractive index core layers 3a-1 to 3a-6 and 3b-1 to 3b-.
6 and the low refractive index side cladding layers 4a and 4b, and a laminated structure type photobleaching waveguide as shown in FIGS. 1 and 5 (c) was obtained.

【0058】(実施例2)基板1として、石英ガラス基
板の代わりに、厚さが0.2mmのPET(ポリエチレ
ンフタレート)フィルムを用いて、実施例1と同様の導
波路(図1参照)を得ることができた。
(Example 2) A waveguide similar to that of Example 1 (see FIG. 1) was used as the substrate 1 by using a PET (polyethylene phthalate) film having a thickness of 0.2 mm instead of the quartz glass substrate. I got it.

【0059】(実施例3)基板1として、図1に示した
導波路をSi基板(厚さ0.1mm)を用いて作製し
た。
Example 3 As the substrate 1, the waveguide shown in FIG. 1 was manufactured using a Si substrate (0.1 mm thick).

【0060】上記実施例1〜3で、コア層3a−1〜3
a−6、3b−1〜3b−6として、幅及び厚さが15
μmのパターンを作製したが、いずれもコア層3a−1
〜3a−6、3b−1〜3b−6の幅及び厚さは15μ
m±2μmの範囲内であった。また、垂直軸A1−A1
6−A6上からのコア層3a、3bの軸ずれを評価した
が、いずれのコア層3a−1〜3a−6、3b−1〜3
b−6も±2μmの範囲内に入っていた。すなわち、上
部クラッド層5b上にフォトマスクを配置して一括露光
で高寸法精度の露光ができることを確認することができ
た。
In Examples 1 to 3, the core layers 3a-1 to 3a-3 were used.
a-6, 3b-1 to 3b-6, width and thickness of 15
A pattern of μm was prepared, and in each case, the core layer 3a-1 was used.
3a-6, 3b-1 to 3b-6 have a width and thickness of 15 μm.
m ± 2 μm. Also, the vertical axis A 1 -A 1 .
The axial misalignment of the core layers 3a and 3b from above A 6 -A 6 was evaluated, and any of the core layers 3a-1 to 3a-6 and 3b-1 to 3 was evaluated.
b-6 was also within the range of ± 2 μm. That is, it was confirmed that a photomask was arranged on the upper cladding layer 5b and that exposure with high dimensional accuracy could be performed by batch exposure.

【0061】(実施例4)次に図1(あるいは図2)に
おいて、下部クラッド層2a、2b、コア層3a−1〜
3a−6、3b−1〜3b−6、側面クラッド層4a、
4b及び上部クラッド層5a、5bに、フォトブリーチ
ング用ポリマ層を用いた場合について説明する。
Example 4 Next, referring to FIG. 1 (or FIG. 2), the lower cladding layers 2a and 2b and the core layers 3a-1 to 3a-1
3a-6, 3b-1 to 3b-6, side cladding layer 4a,
A case where a polymer layer for photobleaching is used for 4b and the upper cladding layers 5a and 5b will be described.

【0062】図1に示した下部クラッド層2a、2b、
上部クラッド層5a、5bとして、前述したトルエンに
溶けたポリシランとシリコーン化合物とを混合したポリ
マ溶液に予め40,000mJのエネルギーの紫外線を
照射しておいたポリマ溶液をスピンコーティング法によ
り塗布し、約150℃のプリベークと約250℃のポス
トベークとをそれぞれ20分間行って、約20μmの厚
さ硬化したポリマ層(屈折率は波長632.8nmにお
いて約1.57)を用いた。すなわち、前述したよう
に、ポリマ溶液状態で紫外線を照射しておき、そのポリ
マ溶液を塗布し、加熱硬化させたポリマ層の屈折率は、
紫外線の照射量によって調節できることを見出した。
The lower cladding layers 2a and 2b shown in FIG.
As the upper cladding layers 5a and 5b, a polymer solution previously irradiated with ultraviolet light having an energy of 40,000 mJ was applied to a polymer solution obtained by mixing the above-mentioned polysilane dissolved in toluene and a silicone compound by spin coating. A pre-bake at 150 ° C. and a post-bake at about 250 ° C. were performed for 20 minutes each to use a cured polymer layer having a thickness of about 20 μm (refractive index is about 1.57 at a wavelength of 632.8 nm). That is, as described above, the ultraviolet ray is irradiated in the state of the polymer solution, the polymer solution is applied, and the heat-cured polymer layer has a refractive index of:
It has been found that it can be adjusted by the irradiation amount of ultraviolet rays.

【0063】そこで、下部クラッド層2a、2b、上部
クラッド層5a、5bには、紫外線を十分に照射するこ
とにより、屈折率の低下が飽和する値になるようにした
ポリマ溶液を塗布し、加熱、硬化させて得られたポリマ
層を用いた。当然のことながら、コア層3a、3bには
前述のトルエンに溶けたポリシランとシリコーン化合物
とを混合したポリマ溶液を用いてポリマ層を形成した。
尚、コア層3a、3bにも予めポリマ溶液に所望量の紫
外線を照射したものを塗布し、加熱、硬化させて得られ
たポリマ層を用いてもよい。
Therefore, the lower cladding layers 2a and 2b and the upper cladding layers 5a and 5b are sufficiently irradiated with ultraviolet rays to apply a polymer solution having a value at which the decrease in the refractive index is saturated. And a polymer layer obtained by curing. As a matter of course, polymer layers were formed on the core layers 3a and 3b using a polymer solution obtained by mixing the above-mentioned polysilane dissolved in toluene and a silicone compound.
The core layers 3a and 3b may be coated with a polymer solution which has been irradiated with a desired amount of ultraviolet light in advance, and then heated and cured to obtain a polymer layer.

【0064】(実施例5)次に前述したPETフィルム
に形成した導波路を電気配線が実装されているポリミド
多層基板上に紫外線硬化型接着剤で貼り付けて導波路の
光伝搬損失を評価したが、貼り付ける前に評価した光伝
搬損失に比して、わずか10%程度の光伝搬損失の増加
に抑えることができ、実用的にも貼り付けて使用するこ
とを確認することができた。
(Example 5) Next, the waveguide formed on the PET film described above was adhered to a multilayer polyimide substrate on which electric wiring was mounted with an ultraviolet curing adhesive, and the light propagation loss of the waveguide was evaluated. However, compared to the light propagation loss evaluated before the attachment, the increase in the light propagation loss can be suppressed to only about 10%, and it was confirmed that the device can be practically attached and used.

【0065】(1)各導波路のコア層及び側面クラッド
層をフォトブリーチング用ポリマ材料で構成するので、
フォトマスクを介しての紫外線照射による露光を1回行
うだけで全ての導波路の各コア層及び側面クラッド層を
一括形成することができる。
(1) Since the core layer and the side cladding layer of each waveguide are composed of a polymer material for photobleaching,
The core layer and the side cladding layers of all the waveguides can be collectively formed by performing only one exposure by ultraviolet irradiation through a photomask.

【0066】(2)簡易に、低コストで導波路の形成を
実現することができる。
(2) It is possible to easily form a waveguide at low cost.

【0067】(3)各コア層及び側面クラッド層の位置
精度及び寸法精度を高精度に維持することができる。
(3) The positional accuracy and dimensional accuracy of each core layer and side cladding layers can be maintained with high accuracy.

【0068】(4)マトリクス状の導波路を高寸法精度
で実現することができるので、マトリクス状に構成され
た半導体素子(半導体レーザや受光素子)と高効率に結
合させることができる。
(4) Since a matrix waveguide can be realized with high dimensional accuracy, it can be efficiently coupled to a semiconductor device (semiconductor laser or light receiving device) configured in a matrix.

【0069】(5)各導波路の下部クラッド層、コア
層、側面クラッド層及び上部クラッド層を全てポリマ材
料で構成することができるので、各層の界面を均一に保
つことができ、低散乱損失特性を実現することができ
る。また、各層を同一のフォトブリーチング用ポリマ材
料で構成することができるので、熱膨張係数のミスマッ
チングによるマイクロクラックの発生や歪みの残留等の
問題が生じにくい。
(5) Since the lower clad layer, the core layer, the side clad layer, and the upper clad layer of each waveguide can all be made of a polymer material, the interface of each layer can be kept uniform and low scattering loss can be achieved. Characteristics can be realized. In addition, since each layer can be made of the same polymer material for photobleaching, problems such as generation of microcracks and residual distortion due to mismatching in the coefficient of thermal expansion hardly occur.

【0070】(6)各導波路の層表面が平坦であるの
で、表面に光素子、光部品あるいは電子部品の実装を高
寸法精度で容易に行うことができる。
(6) Since the layer surface of each waveguide is flat, an optical element, an optical component or an electronic component can be easily mounted on the surface with high dimensional accuracy.

【0071】(7)各導波路の光入出力端側に紫外線レ
ーザビーム光を照射するだけで一括して光反射面を形成
することができる。しかもいずれも同一斜め反射面の角
度で形成することができるので、光信号を同一角度方向
に出射させたり、入射させたりすることができる。
(7) A light reflecting surface can be formed collectively only by irradiating the light input / output end side of each waveguide with an ultraviolet laser beam. In addition, since both can be formed at the same angle of the oblique reflection surface, the optical signal can be emitted or incident in the same angle direction.

【0072】[0072]

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。
In summary, according to the present invention, the following excellent effects are exhibited.

【0073】高精度の導波路を簡単かつ低コストで得ら
れる積層構造型フォトブリーチング導波路及びその製造
方法の提供を実現することができる。
It is possible to provide a laminated structure type photobleaching waveguide capable of obtaining a high-accuracy waveguide simply and at low cost, and a method of manufacturing the same.

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

【図1】本発明の製造方法を適用した積層構造型フォト
ブリーチング導波路の一実施の形態を示す外観斜視図で
ある。
FIG. 1 is an external perspective view showing an embodiment of a laminated photobleaching waveguide to which a manufacturing method of the present invention is applied.

【図2】本発明の積層構造型フォトブリーチング導波路
の他の実施の形態を示す外観斜視図である。
FIG. 2 is an external perspective view showing another embodiment of the laminated structure type photobleaching waveguide of the present invention.

【図3】本発明の積層構造型フォトブリーチング導波路
の変形例を示す側面図である。
FIG. 3 is a side view showing a modified example of the laminated structure type photobleaching waveguide of the present invention.

【図4】本発明の積層構造型フォトブリーチング導波路
の他の変形例を示す側面図である。
FIG. 4 is a side view showing another modified example of the laminated structure type photobleaching waveguide of the present invention.

【図5】(a)〜(c)は、本発明の積層構造型フォト
ブリーチング導波路の製造方法の一実施の形態を示す工
程図である。
5 (a) to 5 (c) are process diagrams showing one embodiment of a method for manufacturing a laminated structure type photobleaching waveguide according to the present invention.

【図6】本発明の積層構造型フォトブリーチング導波路
の製造方法の他の実施の形態を示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory view showing another embodiment of the method for manufacturing a laminated structure type photobleaching waveguide of the present invention.

【図7】(a)は本発明の積層構造型フォトブリーチン
グ導波路に光素子や電子部品を実装した場合の平面図で
あり、(b)は(a)の側面断面図である。
FIG. 7A is a plan view when an optical element or an electronic component is mounted on the laminated structure photobleaching waveguide of the present invention, and FIG. 7B is a side sectional view of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2a、2b 下部クラッド層 3a−1〜3a−6、3b−1〜3b−6 コア層 4a、4b 側面クラッド層 5a、5b 上部クラッド層 7a、7b 導波路本体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2a, 2b Lower cladding layer 3a-1-3a-6, 3b-1-3b-6 Core layer 4a, 4b Side cladding layer 5a, 5b Upper cladding layer 7a, 7b Waveguide main body

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下部クラッド層上に該下部クラッド層よ
り屈折率の高いコア層が形成され、該下部クラッド層上
の上記コア層の両側に上記コア層より屈折率の低い側面
クラッド層が形成され、上記コア層及び上記側面クラッ
ド層上に上記コア層より屈折率の低い上部クラッド層が
形成された導波路本体が透明な基板のいずれか一方の
面、あるいは両面に上記コア層の位置が上下で重なるよ
うに積層され、上記下部クラッド層、上記コア層、上記
側面クラッド層及び上記上部クラッド層がフォトブリー
チング材料で構成されていることを特徴とする積層構造
型フォトブリーチング導波路。
A core layer having a higher refractive index than the lower cladding layer is formed on the lower cladding layer, and side cladding layers having a lower refractive index than the core layer are formed on both sides of the core layer on the lower cladding layer. The waveguide body in which an upper cladding layer having a lower refractive index than the core layer is formed on the core layer and the side cladding layer has a position of the core layer on any one surface of the transparent substrate, or both surfaces. A laminated structure photobleaching waveguide, wherein the lower cladding layer, the core layer, the side cladding layer, and the upper cladding layer are formed of a photobleaching material.
【請求項2】 上記コア層は、上記下部クラッド層及び
上記上部クラッド層の間に所望間隔で複数個形成されて
いる請求項1に記載の積層構造型フォトブリーチング導
波路。
2. The multilayer structure photobleaching waveguide according to claim 1, wherein a plurality of said core layers are formed at a desired interval between said lower cladding layer and said upper cladding layer.
【請求項3】 上記基板の材料として、ガラス、プラス
チック、サファイア、フレキシブルプラスチックフィル
ムが用いられている請求項1又は2に記載の積層構造型
フォトブリーチング導波路。
3. The laminated photobleaching waveguide according to claim 1, wherein glass, plastic, sapphire, or flexible plastic film is used as a material of the substrate.
【請求項4】 上記下部クラッド層、上記コア層、上記
側面クラッド層、上記上部クラッド層がポリマ材料で構
成されている請求項1から3のいずれかに記載の積層構
造型フォトブリーチング導波路。
4. The laminated structure photobleaching waveguide according to claim 1, wherein said lower cladding layer, said core layer, said side cladding layer, and said upper cladding layer are made of a polymer material. .
【請求項5】 厚さが0.3mm以下の基板の両面に導
波路本体が形成されている請求項1から4のいずれかに
記載の積層構造型フォトブリーチング導波路。
5. The laminated structure photobleaching waveguide according to claim 1, wherein a waveguide main body is formed on both surfaces of a substrate having a thickness of 0.3 mm or less.
【請求項6】 Si、GaAs等の半導体、LiNbO
3等の強誘電体、セラミックス等の不透明な基板の上面
あるいは下面のいずれかに導波路本体が形成されている
請求項1から4のいずれかに記載の積層構造型フォトブ
リーチング導波路。
6. A semiconductor such as Si or GaAs, LiNbO.
Ferroelectric such as 3, laminate structure-type photobleaching waveguide according to any one of the upper surface or lower surface of an opaque substrate of claims 1, waveguide body is formed in one of four such as ceramics.
【請求項7】 上記導波路本体及び上記基板の光入力端
及び光出力端に略45度の光反射面が形成されている請
求項1から6のいずれかに記載の積層構造型フォトブリ
ーチング導波路。
7. A multilayer structure type photobleaching device according to claim 1, wherein a light reflecting surface of approximately 45 degrees is formed at a light input end and a light output end of the waveguide main body and the substrate. Waveguide.
【請求項8】 上記光入力端の光反射面及び上記光出力
端の光反射面は略平行、あるいは略直交するように形成
されている請求項6又は7に記載の積層構造型フォトブ
リーチング導波路。
8. The photobleaching device according to claim 6, wherein the light reflecting surface at the light input end and the light reflecting surface at the light output end are formed so as to be substantially parallel or substantially orthogonal. Waveguide.
【請求項9】 上記導波路本体及び上記基板が他の基板
上に貼り付けられている請求項1から8のいずれかに記
載の積層構造型フォトブリーチング導波路。
9. The laminated structure photobleaching waveguide according to claim 1, wherein said waveguide main body and said substrate are pasted on another substrate.
【請求項10】 上記導波路本体のいずれか一方の面、
あるいは両面に、半導体光素子、光部品、あるいは電子
部品が実装されている請求項1から9のいずれかに記載
の積層構造型フォトブリーチング導波路。
10. The waveguide body according to claim 1, wherein:
10. The laminated photobleaching waveguide according to claim 1, wherein a semiconductor optical device, an optical component, or an electronic component is mounted on both surfaces.
【請求項11】 透明な基板のいずれか一方の面、ある
いは両面に下部クラッド層を形成した後、上記下部クラ
ッド層上に上記下部クラッド層よりも屈折率の高いフォ
トブリーチング用ポリマ層を形成する工程と、該フォト
ブリーチング用ポリマ層上に上記フォトブリーチング用
ポリマ層よりも屈折率の低い上部クラッド層を形成する
工程とを少なくとも1回行った後、上記上部クラッド層
上にコアパターンの描かれたフォトマスクを配置し、そ
のフォトマスクの上から紫外線を照射することにより上
記フォトブリーチング用ポリマ層を、高屈折率の略矩形
断面形状のコア層及び該コア層の両側に位置する低屈折
率の側面クラッド層に変化させて積層構造の導波路を形
成する積層構造型フォトブリーチング導波路の製造方
法。
11. A photo-bleaching polymer layer having a higher refractive index than the lower cladding layer is formed on the lower cladding layer after forming a lower cladding layer on one or both surfaces of a transparent substrate. And forming an upper cladding layer having a lower refractive index than the photobleaching polymer layer on the photobleaching polymer layer at least once, and then forming a core pattern on the upper cladding layer. Is arranged, and by irradiating ultraviolet rays from above the photomask, the photobleaching polymer layer is positioned on both sides of the core layer having a high refractive index substantially rectangular cross section and the core layer. A method of manufacturing a laminated structure type photobleaching waveguide in which a waveguide having a laminated structure is formed by changing to a side cladding layer having a low refractive index.
【請求項12】 上記導波路本体及び上記基板の光入力
端及び光出力端側に略45度の光反射面を有するように
斜め切断加工するか、あるいは線状の紫外線を上記導波
路に対して略45度の方向から照射して上記コア層の一
部を低屈折率の45度光反射面に変化させる請求項11
に記載の積層構造型フォトブリーチング導波路の製造方
法。
12. The waveguide body and the substrate are obliquely cut so as to have a light reflecting surface of approximately 45 degrees on the light input end and light output end side, or linear ultraviolet light is applied to the waveguide. 12. A part of the core layer is changed to a low-refractive-index 45-degree light reflecting surface by irradiating from a direction of approximately 45 degrees.
5. The method for producing a laminated structure type photobleaching waveguide according to item 4.
【請求項13】 上記導波路本体を他の基板上に紫外線
硬化型接着剤を用いて貼り付ける請求項11又は12に
記載の積層構造型フォトブリーチング導波路の製造方
法。
13. The method of manufacturing a laminated structure photobleaching waveguide according to claim 11, wherein the waveguide main body is attached to another substrate using an ultraviolet curing adhesive.
【請求項14】 上記導波路本体の上面、下面、あるい
は両面上に半導体光素子、光部品、電子部品等を実装す
る請求項11から13のいずれかに記載の積層構造型フ
ォトブリーチング導波路の製造方法。
14. The multilayer structure photobleaching waveguide according to claim 11, wherein a semiconductor optical device, an optical component, an electronic component, and the like are mounted on an upper surface, a lower surface, or both surfaces of the waveguide main body. Manufacturing method.
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