JP2003185877A - Optical waveguide coupling system, optical waveguide coupling plate and its manufacturing method - Google Patents
Optical waveguide coupling system, optical waveguide coupling plate and its manufacturing methodInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、光ファイバと光
導波路の結合又は光導波路同士の結合の際に結合損失を
低減する技術に関し、更に詳しくは光導波路結合系及び
光導波路結合板とその製法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique for reducing coupling loss when coupling an optical fiber and an optical waveguide or coupling optical waveguides to each other, and more specifically to an optical waveguide coupling system, an optical waveguide coupling plate and a method for producing the same. Regarding
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、光導波路と光ファイバ又は他の光
導波路とを結合する方法としては、透光性接着剤により
両者の端面同士を接着固定する方法が知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of connecting an optical waveguide and an optical fiber or another optical waveguide, there is known a method of adhering and fixing both end surfaces of the both with a transparent adhesive.
【０００３】例えば、光ファイバと光導波路とを結合す
る場合、図１８に示すように光ファイバ１の端面と光導
波路２の端面とを接着剤層３により接着固定する。光フ
ァイバ１は、クラッド１Ｒの内部に中心線に沿ってコア
１ａを配置した構成であり、光導波路２は、層状の下ク
ラッド２Ｌの上に形成したコア２Ａを層状の上クラッド
２Ｕで被覆した構成である。接着剤層３としては、コア
１ａ，２Ａと屈折率が一致又は近似したものが用いられ
る。なお、光導波路２に対しては、光ファイバ１の代り
に他の光導波路を接着剤層３により結合することもあ
る。For example, when coupling an optical fiber and an optical waveguide, as shown in FIG. 18, the end face of the optical fiber 1 and the end face of the optical waveguide 2 are bonded and fixed by an adhesive layer 3. The optical fiber 1 has a structure in which a core 1a is arranged inside a clad 1R along a center line, and in an optical waveguide 2, a core 2A formed on a layered lower clad 2L is covered with a layered upper clad 2U. It is a composition. As the adhesive layer 3, one having a refractive index that is the same as or close to that of the cores 1a and 2A is used. It should be noted that, instead of the optical fiber 1, another optical waveguide may be coupled to the optical waveguide 2 by an adhesive layer 3.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記した従来技術によ
ると、光導波路２と光ファイバ１（又は他の光導波路）
とで対向するコア端面のサイズ又は形状が一致しないた
め、結合部（接着剤層３の配置個所）で光が外部に漏れ
てしまい、結合損失が大きい（結合効率が低い）という
問題点がある。According to the above-mentioned conventional technique, the optical waveguide 2 and the optical fiber 1 (or another optical waveguide).
Since the sizes or shapes of the core end faces facing each other do not match with each other, light leaks to the outside at the joint portion (location where the adhesive layer 3 is arranged), resulting in a large coupling loss (low coupling efficiency). .
【０００５】例えば、光ファイバ１のコア１ａの端面
は、直径が８〜１０μｍの円形であるのに対し、光導波
路２のコア２Ａの端面は、一辺の長さが４〜６μｍの方
形（角型）である。また、光導波路の構造や構成材料に
よって光の伝搬モードが異なるため、コアの光スポット
の直径が結合相手のコアの直径と異なったり、コアの端
面形状が円形ではなく、楕円形であったりする。従っ
て、コアの端面同士を接着剤層３で単に接着しただけで
は、光の漏出を免れない。For example, the end face of the core 1a of the optical fiber 1 is a circle having a diameter of 8 to 10 μm, while the end face of the core 2A of the optical waveguide 2 is a square (square) having a side length of 4 to 6 μm. Type). Also, since the propagation mode of light differs depending on the structure and constituent materials of the optical waveguide, the diameter of the optical spot of the core may be different from the diameter of the core of the coupling partner, or the end face shape of the core may be oval rather than circular. . Therefore, light leakage cannot be avoided by simply adhering the end faces of the core with the adhesive layer 3.
【０００６】図１９〜２４は、図１８の結合系について
行なわれたコンピュータシミュレーションの結果を示す
ものである。図１９は、実効屈折率の分布状況の一例を
示すもので、この例では、コア１ａの直径を９μｍとす
ると共にコア２Ａを６μｍ角とし、コア１ａ，２Ａ間に
５０μｍの厚さの接着剤層３を介在配置した場合を示
す。コア１ａ、接着剤層３、コア２Ａの実効屈折率は、
それぞれ１．４５、１．４４、１．４５であり、接着剤
層３の実効屈折率１．４４は、クラッド１Ｒ，２Ｕ，２
Ｌの実効屈折率と等しい。また、図２０は、実効屈折率
の分布が図１９の状態にある場合の光振幅の分布状況を
示し、図２１は、図１９，２０において距離が０．３０
である断面について実効屈折率Ｎ１及び光振幅Ａ１の分
布を示す。図２１によれば、光振幅のピークレベルが低
く、ピーク部が分裂して伝搬光がマルチモード化してい
るのがわかる。19-24 show the results of computer simulations performed on the coupled system of FIG. FIG. 19 shows an example of the distribution of the effective refractive index. In this example, the diameter of the core 1a is 9 μm, the core 2A is 6 μm square, and the adhesive having a thickness of 50 μm is provided between the cores 1a and 2A. The case where the layer 3 is interposed is shown. The effective refractive indices of the core 1a, the adhesive layer 3, and the core 2A are
They are 1.45, 1.44, and 1.45, respectively, and the effective refractive index of 1.44 of the adhesive layer 3 is the cladding 1R, 2U, 2
It is equal to the effective refractive index of L. 20 shows the distribution state of the optical amplitude when the distribution of the effective refractive index is in the state of FIG. 19, and FIG. 21 shows that the distance is 0.30 in FIGS.
The distribution of the effective refractive index N 1 and the optical amplitude A 1 is shown for the cross section. According to FIG. 21, it can be seen that the peak level of the light amplitude is low, the peak portion is split, and the propagating light is multimode.
【０００７】図２２は、実効屈折率の分布状況の他の例
を示すもので、コア１ａ，２Ａのサイズ及び接着剤層３
の厚さは図１９に関して前述したと同様である。コア１
ａ、接着剤層３、コア２Ａの実効屈折率は、それぞれ
１．４５、１．４５、１．４５であり、クラッド１Ｒ，
２Ｕ，２Ｌの実効屈折率は、１．４４である。また、図
２３は、実効屈折率の分布が図２２の状態にある場合の
光振幅の分布状況を示し、図２４は、図２２，２３にお
いて距離が０．３０である断面について実効屈折率Ｎ２
及び光振幅Ａ２の分布を示す。図２４によれば、光振幅
のピークレベルが低く、ピーク部が分裂して伝搬光がマ
ルチモード化しているのがわかる。FIG. 22 shows another example of the distribution of the effective refractive index. The sizes of the cores 1a and 2A and the adhesive layer 3 are shown in FIG.
Is similar to that described above with reference to FIG. Core 1
The effective refractive indices of a, the adhesive layer 3, and the core 2A are 1.45, 1.45, and 1.45, respectively.
The effective refractive index of 2U and 2L is 1.44. 23 shows the distribution of the optical amplitude in the case where the distribution of the effective refractive index is in the state of FIG. 22, and FIG. 24 shows the effective refractive index N for the section where the distance is 0.30 in FIGS. Two
And the distribution of the light amplitude A 2 . According to FIG. 24, it can be seen that the peak level of the light amplitude is low, the peak portion is split, and the propagating light is multimode.
【０００８】この発明の目的は、結合損失を低減した新
規な光導波路結合系を提供すると共に、この光導波路結
合系に用いる光導波路結合板とその製法を提供すること
にある。An object of the present invention is to provide a novel optical waveguide coupling system with reduced coupling loss, an optical waveguide coupling plate used in this optical waveguide coupling system, and a method for producing the same.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】この発明に係る光導波路
結合系は、各々の端面が対向するように配置された光フ
ァイバ及び光導波路と、前記光ファイバ及び前記光導波
路の対向する端面間に介在配置された光導波路結合板で
あって、前記光ファイバのコアの端面と前記光導波路の
コアの端面とを連通させるように前記光ファイバ側の主
面と前記光導波路側の主面との間を貫通してテーパー状
の貫通孔が形成され、前記光ファイバ側の主面における
前記貫通孔の開口サイズ及び開口形状は、前記光ファイ
バのコアの端面サイズ及び端面形状（又は該コアの光ス
ポットのサイズ及び形状）にそれぞれ適合し、前記光導
波路側の主面における前記貫通孔の開口サイズ及び開口
形状は、前記光導波路のコアの端面サイズ及び端面形状
（又は該コアの光スポットのサイズ及び形状）にそれぞ
れ適合しているものと、前記光ファイバのコアの端面と
前記光導波路のコアの端面とを結ぶテーパー状の導光路
を構成するように前記貫通孔に装填されたコア部材とを
備えたものである。このような構成において、光ファイ
バの代りに他の光導波路を結合してもよい。なお、「サ
イズ」とは、方形の一辺の長さ又は円形の直径等をい
う。An optical waveguide coupling system according to the present invention is provided between an optical fiber and an optical waveguide which are arranged so that their respective end faces face each other, and between the optical fiber and the end face which face each other. An optical waveguide coupling plate arranged in an interposition, of the main surface on the optical fiber side and the main surface on the optical waveguide side so as to connect the end surface of the core of the optical fiber and the end surface of the core of the optical waveguide. A tapered through hole is formed through the space, and the opening size and the opening shape of the through hole in the main surface on the optical fiber side are the end surface size and the end surface shape of the core of the optical fiber (or the light of the core). The size and shape of the spot), and the opening size and the opening shape of the through hole in the main surface on the optical waveguide side are the end surface size and the end surface shape of the core of the optical waveguide (or the light of the core). (The size and shape of the pot) and a tapered light guide path that connects the end face of the core of the optical fiber and the end face of the core of the optical waveguide, and is loaded in the through hole. And a core member. In such a structure, another optical waveguide may be coupled instead of the optical fiber. The "size" means the length of one side of a square or the diameter of a circle.
【００１０】この発明の光導波路結合系によれば、光導
波路及び光ファイバ（又は他の光導波路）の対向する端
面間に光導波路結合板が介在配置されるので、両者のコ
アの端面サイズ又は端面形状（あるいは両者のコアの光
スポットのサイズ又は形状）が異なったり、両者のコア
ピッチが若干ずれたりしても、両者のコアは、結合板に
設けたテーパー状の導光路を介して光学的に滑らかに結
合される。従って、結合部における光漏出が防止され、
結合損失の低減（結合効率の向上）が可能となる。According to the optical waveguide coupling system of the present invention, since the optical waveguide coupling plate is interposed between the opposing end faces of the optical waveguide and the optical fiber (or another optical waveguide), the size of the end faces of the cores of the two or Even if the end face shape (or the size or shape of the light spots of both cores) is different, or the core pitch of both is slightly deviated, both cores are optically guided through the tapered light guide path provided in the coupling plate. Smoothly combined with. Therefore, light leakage at the joint is prevented,
It is possible to reduce the coupling loss (improve the coupling efficiency).
【００１１】この発明の光導波路結合系においては、貫
通孔に充填された透光性の接着剤によりコア部材を構成
すると共にコア部材としての接着剤により光導波路のコ
ア端面と光ファイバ（又は他の光導波路）のコアの端面
とを接着するようにしてもよい。このようにすると、光
導波路と光ファイバ（又は他の光導波路）とを光学的に
結合すると同時に光導波路と結合板と光ファイバ（又は
他の光導波路）とを接着固定することができ、組立作業
が簡単となる。In the optical waveguide coupling system according to the present invention, the core member is made of the translucent adhesive filled in the through hole, and the core end face of the optical waveguide and the optical fiber (or other member) are formed by the adhesive as the core member. The optical waveguide may be adhered to the end face of the core. With this configuration, the optical waveguide and the optical fiber (or another optical waveguide) can be optically coupled, and at the same time, the optical waveguide, the coupling plate, and the optical fiber (or another optical waveguide) can be bonded and fixed. Work becomes easy.
【００１２】この発明に係る光導波路結合板は、光ファ
イバ及び光導波路の対向する端面間に介在配置される光
導波路結合板であって、前記光ファイバのコアの端面と
前記光導波路のコアの端面とを連通させるように前記光
ファイバ側の主面と前記光導波路側の主面との間を貫通
してテーパー状の貫通孔が形成され、前記光ファイバ側
の主面における前記貫通孔の開口サイズ及び開口形状
は、前記光ファイバのコアの端面サイズ及び端面形状
（又は該コアの光スポットのサイズ及び形状）にそれぞ
れ適合し、前記光導波路側の主面における前記貫通孔の
開口サイズ及び開口形状は、前記光導波路のコアの端面
サイズ及び端面形状（又は該コアの光スポットのサイズ
及び形状）にそれぞれ適合しているものである。このよ
うな構成において、光ファイバの代りに他の光導波路を
用いてもよい。An optical waveguide coupling plate according to the present invention is an optical waveguide coupling plate interposed between opposed end faces of an optical fiber and an optical waveguide, wherein the end face of the core of the optical fiber and the core of the optical waveguide are arranged. A tapered through hole is formed through the main surface on the optical fiber side and the main surface on the optical waveguide side so as to communicate with the end surface, and the through hole in the main surface on the optical fiber side is formed. The opening size and the opening shape are respectively adapted to the end surface size and the end surface shape (or the size and shape of the light spot of the core) of the core of the optical fiber, and the opening size and the opening size of the through hole in the main surface of the optical waveguide side. The opening shape is adapted to the end face size and end face shape of the core of the optical waveguide (or the size and shape of the light spot of the core). In such a configuration, another optical waveguide may be used instead of the optical fiber.
【００１３】この発明の光導波路結合板は、上記したこ
の発明の光導波路結合系に用いられるものであり、上記
したと同様に結合損失の低減が可能になる。The optical waveguide coupling plate of the present invention is used in the optical waveguide coupling system of the present invention described above, and it is possible to reduce the coupling loss in the same manner as described above.
【００１４】この発明に係る光導波路結合板の製法は、
基板の一主面に犠牲層を形成する工程と、前記犠牲層の
上に底部より頂部が細いテーパー状のレジスト層を形成
する工程と、前記レジスト層を覆って前記犠牲層の上に
板構成層を被着する工程と、前記板構成層を少なくとも
前記レジスト層が露呈するまで平坦状に除去して前記レ
ジスト層及び前記板構成層を所定の厚さで残存させる工
程と、前記所定の厚さで残存するレジスト層を除去する
ことにより前記所定の厚さで残存する板構成層にテーパ
ー状の貫通孔を形成する工程と、前記犠牲層を除去する
ことにより前記貫通孔を有する板構成層を光導波路結合
板として前記基板から分離する工程とを含むものであ
る。The manufacturing method of the optical waveguide coupling plate according to the present invention is as follows.
A step of forming a sacrificial layer on one main surface of the substrate; a step of forming a tapered resist layer having a top smaller than a bottom on the sacrificial layer; and a plate structure on the sacrificial layer covering the resist layer. A step of depositing a layer, a step of flatly removing the plate constituent layer at least until the resist layer is exposed, and leaving the resist layer and the plate constituent layer at a predetermined thickness, and the predetermined thickness. And forming a tapered through hole in the plate constituent layer remaining with the predetermined thickness by removing the remaining resist layer, and a plate constituent layer having the through hole by removing the sacrificial layer. Is separated from the substrate as an optical waveguide coupling plate.
【００１５】この発明の光導波路結合板の製法によれ
ば、通常の薄膜プロセスを用いて簡単に光導波路結合板
を製作することができる。また、光が伝搬する光軸方向
とレジスト層の厚さ方向及び板構成層の厚さ方向とが一
致しているので、設計の自由度が高く、種々の光ファイ
バや光導波路に対応可能である。すなわち、レジスト層
の厚さや板構成層の被着厚さ及び除去厚さを適宜設定す
るだけで結合板の厚さ（貫通孔の長さ）を例えば１００
μｍ以下で任意の厚さに設定できる。また、レジスト層
の底部及び頂部についてサイズ又は形状を適宜設定する
だけで貫通孔の一端及び他端における開口サイズ又は開
口形状を任意に設定できる。特にレジスト層を形成する
際に頂部の形状を底部の形状と異ならせると、テーパー
状の貫通孔において、一端側の開口形状が他端側の開口
形状と異なるようになり、コア形状又は光スポット形状
の変換が可能になる。According to the method of manufacturing an optical waveguide coupling plate of the present invention, the optical waveguide coupling plate can be easily manufactured by using a normal thin film process. Moreover, since the optical axis direction in which light propagates, the thickness direction of the resist layer, and the thickness direction of the plate constituent layers are matched, the degree of freedom in design is high, and various optical fibers and optical waveguides can be supported. is there. That is, the thickness of the bonding plate (the length of the through hole) is set to, for example, 100 by simply setting the thickness of the resist layer, the deposition thickness of the plate constituent layer and the removal thickness.
It can be set to an arbitrary thickness of less than μm. Further, the opening size or the opening shape at one end and the other end of the through hole can be arbitrarily set only by appropriately setting the size or the shape of the bottom portion and the top portion of the resist layer. In particular, when the top shape is made different from the bottom shape when forming the resist layer, the opening shape on one end side becomes different from the opening shape on the other end side in the tapered through hole, resulting in a core shape or a light spot. The shape can be converted.
【００１６】[0016]
【発明の実施の形態】図１は、この発明の一実施形態に
係る光導波路結合系を示すもので、図１のＸ−Ｘ’線断
面は、図２に示されている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows an optical waveguide coupling system according to an embodiment of the present invention, and a cross section taken along line XX 'of FIG. 1 is shown in FIG.
【００１７】図１，２の光導波路結合系において、光フ
ァイバ１０Ａは、長手方向に直交する断面が円環状のク
ラッド１０Ｒと、長手方向に直交する断面が円形状のコ
ア１０ａとを備え、クラッド１０Ｒの内部に中心線に沿
ってコア１０ａを配置した構成になっている。一例とし
て、クラッド１０Ｒ及びコア１０ａの屈折率は、それぞ
れ１．４４及び１．４５である。光ファイバ１０Ｂ〜１
０Ｄは、光ファイバ１０Ａと同様に構成されたもので、
それぞれコア１０ｂ〜１０ｄを有する。光ファイバ１０
Ａ〜１０Ｄは、平行に延長するように配置されている。In the optical waveguide coupling system shown in FIGS. 1 and 2, the optical fiber 10A includes a clad 10R having a circular cross section orthogonal to the longitudinal direction and a core 10a having a circular cross section orthogonal to the longitudinal direction. The core 10a is arranged inside the 10R along the center line. As an example, the refractive indices of the clad 10R and the core 10a are 1.44 and 1.45, respectively. Optical fibers 10B-1
0D has the same configuration as the optical fiber 10A,
Each has core 10b-10d. Optical fiber 10
A to 10D are arranged so as to extend in parallel.
【００１８】光導波路１２は、層状のクラッド１２Ｌの
上に４本のコア１２Ａ〜１２Ｄを並設すると共に、コア
１２Ａ〜１２Ｄを覆ってクラッド１２Ｌの上に層状のク
ラッド１２Ｕを配置した構成になっている。コア１２Ａ
は、長手方向に直交する断面が正方形状のもので、所定
の光伝搬モードにおける光スポット１２ａは、光伝搬方
向に直交する断面が円形状である。一例として、クラッ
ド１２Ｌ，１２Ｕ及びコア１２Ａの屈折率は、それぞれ
１．４４及び１．４５である。コア１２Ｂ〜１２Ｄは、
コア１２Ａと同様に構成されたもので、コア１２Ａと同
様に光スポットの断面が円形状である。なお、クラッド
１２Ｌは、図示しない基板上に設けられている。The optical waveguide 12 has a structure in which four cores 12A to 12D are arranged side by side on a layered clad 12L, and a layered clad 12U is arranged on the clad 12L so as to cover the cores 12A to 12D. ing. Core 12A
Has a square cross section orthogonal to the longitudinal direction, and the light spot 12a in a predetermined light propagation mode has a circular cross section orthogonal to the light propagation direction. As an example, the refractive indices of the clads 12L and 12U and the core 12A are 1.44 and 1.45, respectively. The cores 12B to 12D are
It has the same structure as the core 12A, and the cross section of the light spot is circular like the core 12A. The clad 12L is provided on a substrate (not shown).
【００１９】並設された４本の光ファイバ１０Ａ〜１０
Ｄと光導波路１２は、各々の端面が対向するように配置
されており、光ファイバ１０Ａ〜１０Ｄ及び光導波路１
２の対向する端面間には光導波路結合板１４が介在配置
されている。Four optical fibers 10A to 10 arranged in parallel
D and the optical waveguide 12 are arranged so that their end faces face each other, and the optical fibers 10A to 10D and the optical waveguide 1 are arranged.
An optical waveguide coupling plate 14 is arranged between two opposing end faces.
【００２０】光導波路結合板１４は、厚さが１００μｍ
以下（例えば５０μｍ）の酸化シリコン等からなる長方
形状の薄板であり、光ファイバ１０Ａのコア１０ａの端
面と光導波路１２のコア１２Ａの端面とを連通させるよ
うに光ファイバ側の主面と光導波路側の主面との間を貫
通してテーパー状の貫通孔１４ａが設けられている。同
様にして光ファイバ１０Ｂ〜１０Ｄのコア１０ｂ〜１０
ｄの端面と光導波路１２のコア１２Ｂ〜１２Ｄの端面と
をそれぞれ連通させるようにテーパー状の貫通孔１４ｂ
〜１４ｄが結合板１４に設けられている。結合板１４に
おいて、光ファイバ側の主面における１４ａ等の各貫通
孔の開口サイズ及び開口形状は、１０ａ等のコアの端面
サイズ及び端面形状にそれぞれ適合（一致又は近似）
し、光導波路側の主面における１４ａ等の各貫通孔の開
口サイズ及び開口形状は、１２ａ等の光スポットのサイ
ズ及び形状にそれぞれ適合（一致又は近似）している。The optical waveguide coupling plate 14 has a thickness of 100 μm.
It is a rectangular thin plate made of silicon oxide or the like (for example, 50 μm) below, and the main surface on the optical fiber side and the optical waveguide so that the end surface of the core 10a of the optical fiber 10A and the end surface of the core 12A of the optical waveguide 12 communicate with each other. A tapered through hole 14a is provided so as to penetrate through the main surface on the side. Similarly, cores 10b to 10 of the optical fibers 10B to 10D are formed.
The tapered through hole 14b so that the end face of d and the end faces of the cores 12B to 12D of the optical waveguide 12 communicate with each other.
14d are provided on the coupling plate 14. In the coupling plate 14, the opening size and the opening shape of each through hole such as 14a on the main surface on the optical fiber side are adapted (match or approximate) to the end surface size and the end surface shape of the core such as 10a.
However, the opening size and the shape of each through hole such as 14a in the main surface on the optical waveguide side are adapted (matched or approximated) to the size and shape of the light spot such as 12a.
【００２１】貫通孔１４ａ内には、透光性接着剤を充填
してコア部材１４Ａが形成されている。同様にして貫通
孔１４ｂ〜１４ｄ内にも、コア部材１４Ｂ〜１４Ｄが形
成されている。１４Ａ等の各コア部材は、１０ａ等の各
コアの端面と１２Ａ等の各コアの端面とを結ぶテーパー
状の導光路を構成する。一例として、結合板１４の屈折
率を１．４４とし、１４Ａ等の各コア部材の屈折率を
１．４５とすることができる。コア部材１４Ａ〜１４Ｄ
として接着剤からなるものを用いると、光ファイバ１０
Ａ〜１０Ｄと光導波路１２とを光学的に結合すると同時
に光ファイバ１０Ａ〜１０Ｄ、結合板１４及び光導波路
１２の接着固定を達成することができる。A core member 14A is formed in the through hole 14a by being filled with a translucent adhesive. Similarly, core members 14B to 14D are also formed in the through holes 14b to 14d. Each core member such as 14A constitutes a tapered light guide path connecting the end surface of each core such as 10a and the end surface of each core such as 12A. As an example, the refractive index of the coupling plate 14 can be 1.44, and the refractive index of each core member such as 14A can be 1.45. Core members 14A to 14D
If one made of an adhesive is used as the optical fiber 10,
The optical fibers 10A to 10D, the coupling plate 14, and the optical waveguide 12 can be bonded and fixed at the same time when the optical fibers 10A to 10D are optically coupled to the optical waveguide 12.
【００２２】コア部材としては、図１に示すように予め
貫通孔に適合するように形成された栓状コア部材１４
Ａ’を用いてもよい。この場合、栓状コア部材１４Ａ’
は、１４ａ等の貫通孔に嵌入される。コア部材１４Ａ’
としては、加熱処理等により接着性を持つものを用いて
もよく、このようにすると、光学的結合と接着固定とを
同時に達成できる。コア部材１４Ａ’として接着性を持
たないものを用いるときは、光ファイバ１０Ａ〜１０
Ｄ、結合板１４及び光導波路１２の接着固定処理を別途
行なえばよい。As the core member, as shown in FIG. 1, a plug-like core member 14 formed in advance so as to fit into the through hole.
A'may be used. In this case, the plug-shaped core member 14A '
Are fitted in through holes such as 14a. Core member 14A '
As the material, a material having adhesiveness by heat treatment or the like may be used, and by doing so, optical bonding and adhesive fixation can be simultaneously achieved. When the core member 14A 'having no adhesiveness is used, the optical fibers 10A-10
D, the bonding plate 14, and the optical waveguide 12 may be separately attached and fixed.
【００２３】上記した実施形態によれば、１０Ａ等の各
光ファイバと光導波路１２との間に結合板１４が介在配
置されるので、１０ａ等のコアと１２Ａ等のコアは、コ
ア部材１４Ａ（又は１４Ａ’）により構成されるテーパ
ー状の導光路により光学的に滑らかに結合される。この
ため、結合部における光漏出が防止され、結合損失の低
減（結合効率の向上）が可能となる。なお、光の伝搬方
向は、光ファイバ側から光導波路側へ又は光導波路側か
ら光ファイバ側へのいずれでもよい。According to the above embodiment, since the coupling plate 14 is disposed between each optical fiber such as 10A and the optical waveguide 12, the cores such as 10a and the cores such as 12A are the core members 14A ( Alternatively, it is optically smoothly coupled by the tapered light guide path constituted by 14A ′). For this reason, light leakage at the coupling portion is prevented, and it is possible to reduce coupling loss (improve coupling efficiency). The propagation direction of light may be from the optical fiber side to the optical waveguide side or from the optical waveguide side to the optical fiber side.
【００２４】図３，４は、図２の結合系について行われ
たコンピュータシミュレーションの結果を示すものであ
る。図３は、実効屈折率の分布状況の一例を示すもの
で、この例では、コア１０ａの直径を９μｍとすると共
にコア１２Ａの光スポット１２ａの直径を６μｍとし、
コア１０ａ，１２Ａ間に５０μｍの厚さの結合板１４で
保持されたコア部材１４Ａを介在配置した場合を示す。
コア１０ａ、コア部材１４Ａ、コア１２Ａの実効屈折率
は、いずれも１．４５であり、クラッド１０Ｒ，１２
Ｕ，１２Ｌの実効屈折率は、いずれも１．４４である。
また、図４は、実効屈折率の分布が図３の状態にある場
合の光振幅の分布状況を示し、図５は、図３，４におい
て距離が０．３０である断面について実効屈折率Ｎ１１
及び光振幅Ａ １１の分布を示す。図５によれば、光振幅
のピークレベルが高く、光がシングルモードで伝搬して
いるのがわかる。FIGS. 3 and 4 are performed for the coupling system of FIG.
Shows the results of the computer simulation
It FIG. 3 shows an example of the distribution of the effective refractive index.
Therefore, in this example, if the diameter of the core 10a is 9 μm,
The diameter of the light spot 12a of the core 12A is 6 μm,
A coupling plate 14 having a thickness of 50 μm is provided between the cores 10a and 12A.
The case where the held core member 14A is interposed is shown.
Effective refractive index of core 10a, core member 14A, core 12A
Are both 1.45, and the clads 10R and 12 are
The effective refractive index of each of U and 12L is 1.44.
Moreover, FIG. 4 shows the case where the distribution of the effective refractive index is in the state of FIG.
Fig. 5 shows the distribution of optical amplitudes in the case of
Effective index N for a section with a distance of 0.3011
And light amplitude A 11Shows the distribution of. According to FIG. 5, the light amplitude
Has a high peak level and the light propagates in a single mode
I can see that
【００２５】上記した実施形態では、１４ａ等の各貫通
孔において、一端の開口サイズ及び開口形状を対応する
光ファイバのコアの端面サイズ及び端面形状に適合させ
ると共に、他端の開口サイズ及び開口形状を光導波路に
おいて対応するコアの光スポットのサイズ及び形状に適
合させたが、各貫通孔の一端の開口サイズ及び開口形状
は、対応する光ファイバのコアの光スポットのサイズ及
び形状に適合させてもよく、各貫通孔の他端の開口サイ
ズ及び開口形状は、光導波路において対応するコアの端
面サイズ及び端面形状に適合させてもよい。In the above embodiment, in each through hole such as 14a, the opening size and the opening shape at one end are adapted to the end surface size and the end surface shape of the core of the corresponding optical fiber, and the opening size and the opening shape at the other end. Was adapted to the size and shape of the light spot of the corresponding core in the optical waveguide, but the opening size and the shape of the opening at one end of each through hole should be adapted to the size and shape of the light spot of the core of the corresponding optical fiber. Alternatively, the opening size and the opening shape of the other end of each through hole may be adapted to the end surface size and the end surface shape of the corresponding core in the optical waveguide.
【００２６】また、上記した実施形態では、光ファイバ
１０Ａ〜１０Ｄの代りに、コア１０ａ〜１０ｄに相当す
る４本のコアを有する他の光導波路（図示してないが便
宜上符号を１２’とする）を結合板１４を介して光導波
路１２に結合させるようにしてもよい。この場合、結合
板１４において、光導波路１２側の主面における１４ａ
等の各貫通孔の開口サイズ及び開口形状を光導波路路１
２において対応するコアの端面サイズ及び端面形状（又
は該コアの光スポットのサイズ及び形状）に適合させ、
光導波路１２’側の主面における１４ａ等の各貫通孔の
開口サイズ及び開口形状を光導波路１２’において対応
するコアの端面サイズ及び端面形状（又は該コアの光ス
ポットのサイズ及び形状）に適合させる。Further, in the above-described embodiment, instead of the optical fibers 10A to 10D, another optical waveguide having four cores corresponding to the cores 10a to 10d (not shown, but for convenience, reference numeral 12 'is shown. ) May be coupled to the optical waveguide 12 via the coupling plate 14. In this case, in the coupling plate 14, 14a on the main surface on the optical waveguide 12 side
The opening size and opening shape of each through hole such as
2 corresponding to the end face size and end face shape of the core (or the size and shape of the light spot of the core),
The opening size and the opening shape of each through hole such as 14a in the main surface on the optical waveguide 12 'side are adapted to the end surface size and the end surface shape (or the size and shape of the optical spot of the core) of the corresponding core in the optical waveguide 12'. Let
【００２７】上記した実施形態では、結合板１４におけ
る１４ａ等の貫通孔の一端及び他端の開口形状としては
いずれも円形状を例示したが、これに限定されない。す
なわち、貫通孔の一端及び他端の開口形状は、結合相手
のコアの端面形状（又は該コアの光スポットの形状）に
応じて適宜決定されるものであり、例えば、図６
（Ａ），（Ｂ）に示すような形状もありうる。In the above-described embodiment, the opening shape of one end and the other end of the through hole such as 14a in the connecting plate 14 is circular, but the shape is not limited to this. That is, the opening shapes of the one end and the other end of the through hole are appropriately determined according to the end surface shape of the coupling partner core (or the shape of the light spot of the core).
The shapes shown in (A) and (B) are also possible.
【００２８】図６（Ａ）は、貫通孔１４ａにおいて、一
端の開口形状Ｓ１を円形にすると共に、他端の開口形状
Ｓ２を楕円形としたものである。他の例としては、Ｓ１
を楕円形とし、Ｓ２を円形としてもよい。図６（Ｂ）
は、貫通孔１４ａにおいて、一端の開口形状Ｓ１を円形
にすると共に、他端の開口形状Ｓ２を正方形等の方形と
したものである。他の例としては、Ｓ１を方形とし、Ｓ
２を円形又は楕円形としてもよい。In FIG. 6A, in the through hole 14a, the opening shape S 1 at one end is circular and the opening shape S 2 at the other end is elliptical. Another example is S 1
May be elliptical and S 2 may be circular. FIG. 6 (B)
In the through hole 14a, the opening shape S 1 at one end is circular and the opening shape S 2 at the other end is square such as square. As another example, S 1 is a square and S 1
2 may be circular or elliptical.
【００２９】図７〜１１は、この発明に係る光導波路結
合板の第１の製法を示すもので、この製法は、一端及び
他端の開口形状が相似である（例えば図１に示したよう
に円形である）貫通孔を有する結合板を製作するに好適
なものである。7 to 11 show a first manufacturing method of the optical waveguide coupling plate according to the present invention. In this manufacturing method, opening shapes at one end and the other end are similar (for example, as shown in FIG. 1). It is suitable for manufacturing a connecting plate having through holes (which are circular in shape).
【００３０】図７の工程では、ガラス又はセラミック等
の基板２０の表面にスパッタ法によりＣｒ層２２及びＣ
ｕ層２４を順次に形成する。Ｃｒ層２２は、犠牲層とし
てのＣｕ層２４が基板２０に密着するのを助けるために
用いられる密着層である。In the process of FIG. 7, the Cr layer 22 and C are sputtered on the surface of the substrate 20 such as glass or ceramic.
The u layer 24 is sequentially formed. The Cr layer 22 is an adhesion layer used to help the Cu layer 24 as a sacrifice layer to adhere to the substrate 20.
【００３１】次に、基板上面には、周知のホトリソグラ
フィ処理により所望のテーパー状の貫通孔に対応するレ
ジスト層２６ａ〜２６ｄを形成する。各レジスト層は、
底部より頂部が細いテーパー状のもので、ステッパ（露
光装置）のフォーカス位置をレジスト内の基板表面に近
い位置に設定して露光を行ない、現像後にベーク（又は
紫外線を当てながらベーク）することにより得られる。Next, resist layers 26a to 26d corresponding to desired tapered through holes are formed on the upper surface of the substrate by a well-known photolithography process. Each resist layer is
It has a taper shape whose top is thinner than the bottom. By setting the focus position of the stepper (exposure device) to a position close to the substrate surface in the resist, exposure is performed, and baking (or baking while applying ultraviolet rays) is performed after development. can get.
【００３２】図８の工程では、基板上面にレジスト層２
６ａ〜２６ｄを覆って酸化シリコンからなる板構成層２
８をスパッタ法により形成する。板構成層２８の厚さ
は、１００μｍ以下で適宜設定することができ、例えば
５０μｍとすることができる。In the process of FIG. 8, the resist layer 2 is formed on the upper surface of the substrate.
6a to 26d covering the plate constituent layer 2 made of silicon oxide
8 is formed by the sputtering method. The thickness of the plate constituent layer 28 can be appropriately set to 100 μm or less, and can be set to 50 μm, for example.
【００３３】図９の工程では、板構成層２８を少なくと
もレジスト層２６ａ〜２６ｄの頂部に達するまで平面的
に除去して板構成層２８及びレジスト層２６ａ〜２６ｄ
を所定の厚さで残存させる。平面的除去法としては、化
学機械研磨処理又はエッチバック処理等を用いることが
できる。In the process of FIG. 9, the plate constituent layer 28 is planarly removed at least until reaching the tops of the resist layers 26a to 26d, and the plate constituent layer 28 and the resist layers 26a to 26d.
Are left to have a predetermined thickness. As the planar removal method, chemical mechanical polishing treatment, etch back treatment, or the like can be used.
【００３４】図１０の工程では、残存するレジスト層２
６ａ〜２６ｄを薬液処理等により除去することにより残
存する板構成層２８にテーパー状の貫通孔２８ａ〜２８
ｄを形成する。In the process of FIG. 10, the remaining resist layer 2
Through-holes 28a to 28 having tapered shapes are formed in the plate constituent layer 28 remaining after removing 6a to 26d by chemical treatment or the like.
to form d.
【００３５】図１１の工程では、Ｃｕ層２４をエッチン
グ処理により除去することにより貫通孔２８ａ〜２８ｄ
を有する板構成層２８を基板２０から分離する。板構成
層２８は、図１，２に示した光導波路結合板１４として
用いることができる。Ｃｒ層２２を有する基板２０は、
図７の工程に戻って反復使用することができる。In the process of FIG. 11, the Cu layer 24 is removed by etching to remove the through holes 28a to 28d.
The plate constituting layer 28 having the is separated from the substrate 20. The plate constituent layer 28 can be used as the optical waveguide coupling plate 14 shown in FIGS. The substrate 20 having the Cr layer 22 is
The process can be repeatedly used by returning to the process of FIG. 7.
【００３６】図１２〜１７は、この発明に係る光導波路
結合板の第２の製法を示すもので、この製法は、一端及
び他端の開口形状が相似でない（例えば図６に示すよう
に異なる形状である）貫通孔を有する結合板を製作する
に好適なものである。12 to 17 show a second manufacturing method of the optical waveguide coupling plate according to the present invention. In this manufacturing method, the opening shapes at one end and the other end are not similar (for example, different as shown in FIG. 6). It is suitable for producing a connecting plate having through holes (which are shaped).
【００３７】図１２の工程では、図７に関して前述した
と同様に基板２０の上にＣｒ層２２を介してＣｕ層２４
を形成した後、Ｃｕ層２４の上に回転塗布法等によりレ
ジスト層３０を形成する。そして、レジスト層３０に対
してマスクＭ１を介して紫外光ＵＶを照射することによ
り露光部３０Ａ〜３０Ｄを得る。露光部３０Ａ〜３０Ｄ
は、露光部３０Ａについて代表的に示すようにいずれも
円柱状に露光する。レジスト露光時には、フォーカス位
置をレジスト内の基板表面に近い位置に設定し、露光量
を底面の円形を崩さないように設定する。In the step of FIG. 12, the Cu layer 24 is formed on the substrate 20 via the Cr layer 22 in the same manner as described above with reference to FIG.
After forming, the resist layer 30 is formed on the Cu layer 24 by a spin coating method or the like. Then, the resist layers 30 are irradiated with ultraviolet light UV through the mask M 1 to obtain the exposed portions 30A to 30D. Exposure unit 30A to 30D
Are exposed in a cylindrical shape as shown representatively for the exposure unit 30A. At the time of resist exposure, the focus position is set to a position in the resist close to the substrate surface, and the exposure amount is set so as not to break the circular shape of the bottom surface.
【００３８】図１３の工程では、レジスト層３０に対し
てマスクＭ２を介して紫外光ＵＶを照射することにより
露光部３０Ａ〜３０Ｄにそれぞれ楕円形のパターン３０
Ａ’を転写する。このときのフォーカス位置は、レジス
ト層３０の表面に近い位置とする。In the step of FIG. 13, the resist layer 30 is irradiated with ultraviolet light UV through the mask M 2 to expose the exposed portions 30A to 30D to the elliptical pattern 30.
Transcribe A '. The focus position at this time is a position close to the surface of the resist layer 30.
【００３９】図１４の工程では、二重露光されたレジス
ト層３０に現像処理を施して所望のテーパー状の貫通孔
に対応するレジスト層３０ａ〜３０ｄを得る。In the step of FIG. 14, the double-exposed resist layer 30 is subjected to a developing treatment to obtain resist layers 30a to 30d corresponding to the desired tapered through holes.
【００４０】図１５の工程では、図８に関して前述した
と同様に基板上面にレジスト層３０ａ〜３０ｄを覆って
酸化シリコンからなる板構成層３２をスパッタ法により
形成する。In the step of FIG. 15, the plate constituent layer 32 made of silicon oxide is formed on the upper surface of the substrate by sputtering to cover the resist layers 30a to 30d, as described above with reference to FIG.
【００４１】図１６の工程では、図９に関して前述した
と同様に板構成層３２を少なくともレジスト層３０ａ〜
３０ｄの頂部に達するまで平面的に除去して板構成層３
２及びレジスト層３０ａ〜３０ｄを所定の厚さで残存さ
せる。In the step of FIG. 16, the plate constituent layer 32 is formed at least in the resist layers 30a to 30a in the same manner as described above with reference to FIG.
Plane removal until reaching the top of 30d
2 and the resist layers 30a to 30d are left with a predetermined thickness.
【００４２】図１７の工程では、残存するレジスト層３
０ａ〜３０ｄを薬液処理等により除去することにより残
存する板構成層３２にテーパー状の貫通孔３２ａ〜３２
ｄを形成する。３２ａ等の各貫通孔は、下面側の開口形
状が円形状であり、上面側の開口形状が楕円形状であ
る。この後、Ｃｕ層２４をエッチング処理により除去す
ることにより貫通孔３２ａ〜３２ｄを有する板構成層３
２を基板２０から分離する。板構成層３２は、図６
（Ａ）に関して前述した貫通孔１４ａを有する光導波路
結合板として用いることができる。In the process of FIG. 17, the remaining resist layer 3
0a to 30d are removed by chemical treatment or the like, and taper-shaped through holes 32a to 32 are formed in the plate constituent layer 32 that remains.
to form d. Each through hole such as 32a has a circular opening shape on the lower surface side and an elliptical opening shape on the upper surface side. After that, the Cu layer 24 is removed by an etching process to form the plate constituent layer 3 having the through holes 32a to 32d.
2 is separated from the substrate 20. The plate constituent layer 32 is shown in FIG.
It can be used as an optical waveguide coupling plate having the through hole 14a described above with respect to (A).
【００４３】上記した光導波路結合板の製法によれば、
薄膜プロセスを用いて高精度且つ簡単に光導波路結合板
を製作することができ、テーパー状の貫通孔の長さ、孔
端部の開口サイズ又は開口形状としても、レジスト厚
さ、レジストパターン等を変更するだけで種々のものを
得ることができる。According to the above-mentioned method of manufacturing the optical waveguide coupling plate,
An optical waveguide coupling plate can be easily manufactured with high precision by using a thin film process, and the resist thickness, the resist pattern, etc. can be set even for the length of the tapered through hole, the opening size or the opening shape of the hole end portion. Various things can be obtained only by changing.
【００４４】なお、板構成層２８，３２の材料として
は、酸化シリコン等の絶縁材に限らず、Ｎｉ−Ｆｅ合金
等の導電材を用いてもよく、被着法としてもメッキ法等
を利用可能である。The material of the plate constituent layers 28 and 32 is not limited to an insulating material such as silicon oxide, but a conductive material such as a Ni--Fe alloy may be used, and a plating method or the like may be used as a deposition method. It is possible.
【００４５】[0045]
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、光導
波路と光ファイバ（又は他の光導波路）の対向する端面
間に光導波路結合板を介在配置して両者のコアを結合板
の貫通孔内のテーパー状導光路を介して光学的に結合す
る構成にしたので、結合部での光漏出が防止され、結合
損失の低減（結合効率の向上）が可能になる効果が得ら
れる。As described above, according to the present invention, the optical waveguide coupling plate is interposed between the opposing end faces of the optical waveguide and the optical fiber (or another optical waveguide), and the cores of the two are coupled. Since the optical coupling is performed through the tapered light guide path in the through hole, light leakage at the coupling portion is prevented, and the coupling loss can be reduced (coupling efficiency can be improved).
【００４６】また、この発明の光導波路結合板の製法に
よれば、テーパー状の貫通孔の長さ、孔端部のサイズ又
は形状等が種々異なる光導波路結合板を薄膜プロセスに
より簡単に製作できる効果も得られる。Further, according to the method for manufacturing an optical waveguide coupling plate of the present invention, an optical waveguide coupling plate having various lengths of tapered through holes, sizes or shapes of hole end portions, etc. can be easily manufactured by a thin film process. The effect is also obtained.
【図１】 この発明の一実施形態に係る光導波路結合系
を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an optical waveguide coupling system according to an embodiment of the present invention.
【図２】 図１のＸ−Ｘ’線に沿う断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line X-X ′ of FIG.
【図３】 図２の結合系における実効屈折率の分布状況
の一例を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing an example of the distribution state of the effective refractive index in the coupling system of FIG.
【図４】 図２の結合系において実効屈折率の分布が図
３の状態にある場合の光振幅の分布状況を示すグラフで
ある。FIG. 4 is a graph showing the distribution of optical amplitudes when the effective refractive index distribution is in the state of FIG. 3 in the coupled system of FIG.
【図５】 図３，４において距離が０．３０である断面
について実効屈折率及び光振幅の分布状況を示すグラフ
である。FIG. 5 is a graph showing the distribution of effective refractive index and optical amplitude for a section with a distance of 0.30 in FIGS.
【図６】 光導波路結合板における貫通孔の変形例を示
す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing a modified example of a through hole in the optical waveguide coupling plate.
【図７】 この発明に係る光導波路結合板の第１の製法
におけるレジスト層形成工程を示す断面図である。FIG. 7 is a sectional view showing a resist layer forming step in the first manufacturing method of the optical waveguide coupling plate according to the present invention.
【図８】 図７の工程に続く板構成層形成工程を示す断
面図である。8 is a cross-sectional view showing a plate constituent layer forming step following the step of FIG.
【図９】 図８の工程に続く研磨工程を示す断面図であ
る。9 is a cross-sectional view showing a polishing process following the process of FIG.
【図１０】 図９の工程に続くレジスト除去工程を示す
断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view showing a resist removal process following the process of FIG.
【図１１】 図１０の工程に続く結合板分離工程を示す
断面図である。11 is a cross-sectional view showing a connecting plate separating step following the step of FIG.
【図１２】 この発明に係る光導波路結合板の第２の製
法における第１のレジスト露光工程を示す断面図であ
る。FIG. 12 is a sectional view showing a first resist exposure step in a second manufacturing method of the optical waveguide coupling plate according to the present invention.
【図１３】 図１２の工程に続く第２のレジスト露光工
程を示す断面図である。13 is a cross-sectional view showing a second resist exposure step following the step of FIG.
【図１４】 図１３の工程に続くレジスト現像工程を示
す断面図である。FIG. 14 is a cross-sectional view showing a resist developing step following the step of FIG.
【図１５】 図１４の工程に続く板構成層形成工程を示
す断面図である。FIG. 15 is a cross-sectional view showing a plate constituent layer forming step that follows the step of FIG.
【図１６】 図１５の工程に続く研磨工程を示す断面図
である。16 is a sectional view showing a polishing step that follows the step of FIG.
【図１７】 図１６の工程に続くレジスト除去工程及び
結合板分離工程を示す断面図である。17 is a cross-sectional view showing a resist removing process and a bonding plate separating process following the process of FIG.
【図１８】 従来の光導波路結合系を示す断面図であ
る。FIG. 18 is a cross-sectional view showing a conventional optical waveguide coupling system.
【図１９】 図１８の結合系における実効屈折率の分布
状況の一例を示すグラフである。FIG. 19 is a graph showing an example of the distribution state of the effective refractive index in the coupled system of FIG.
【図２０】 図１８の結合系において実効屈折率の分布
が図１９の状態にある場合の光振幅の分布状況を示すグ
ラフである。20 is a graph showing the distribution of optical amplitudes when the effective refractive index distribution is in the state of FIG. 19 in the coupled system of FIG.
【図２１】 図１９，２０において距離が０．３０であ
る断面について実効屈折率及び光振幅の分布状況を示す
グラフである。FIG. 21 is a graph showing the distribution of effective refractive index and optical amplitude for the section where the distance is 0.30 in FIGS.
【図２２】 図１８の結合系における実効屈折率の分布
状況の他の例を示すグラフである。22 is a graph showing another example of the distribution state of the effective refractive index in the coupled system of FIG.
【図２３】 図１８の結合系において実効屈折率の分布
が図２２の状態にある場合の光振幅の分布状況を示すグ
ラフである。23 is a graph showing the distribution of optical amplitudes when the effective refractive index distribution is in the state of FIG. 22 in the coupled system of FIG.
【図２４】 図２２，２３において距離が０．３０であ
る断面について実効屈折率及び光振幅の分布状況を示す
グラフである。FIG. 24 is a graph showing the distribution state of the effective refractive index and the optical amplitude for the section where the distance is 0.30 in FIGS.
１０Ａ〜１０Ｄ：光ファイバ、１２：光導波路、１４：
光導波路結合板、１４ａ〜１４ｄ，２８ａ〜２８ｄ，３
２ａ〜３２ｄ：貫通孔、１４Ａ〜１４Ｄ：コア部材、１
４Ａ’：栓状コア部材、２０：基板、２２：Ｃｒ層、２
４：Ｃｕ層、２６ａ〜２６ｄ，３０，３０ａ〜３０ｄ：
レジスト層、２８，３２：板構成層。10A to 10D: optical fiber, 12: optical waveguide, 14:
Optical waveguide coupling plate, 14a to 14d, 28a to 28d, 3
2a to 32d: through holes, 14A to 14D: core members, 1
4A ': plug-like core member, 20: substrate, 22: Cr layer, 2
4: Cu layer, 26a to 26d, 30, 30a to 30d:
Resist layers 28, 32: plate constituent layers.
Claims (8)
ファイバ及び光導波路と、 前記光ファイバ及び前記光導波路の対向する端面間に介
在配置された光導波路結合板であって、前記光ファイバ
のコアの端面と前記光導波路のコアの端面とを連通させ
るように前記光ファイバ側の主面と前記光導波路側の主
面との間を貫通してテーパー状の貫通孔が形成され、前
記光ファイバ側の主面における前記貫通孔の開口サイズ
及び開口形状は、前記光ファイバのコアの端面サイズ及
び端面形状（又は該コアの光スポットのサイズ及び形
状）にそれぞれ適合し、前記光導波路側の主面における
前記貫通孔の開口サイズ及び開口形状は、前記光導波路
のコアの端面サイズ及び端面形状（又は該コアの光スポ
ットのサイズ及び形状）にそれぞれ適合しているもの
と、 前記光ファイバのコアの端面と前記光導波路のコアの端
面とを結ぶテーパー状の導光路を構成するように前記貫
通孔に装填されたコア部材とを備えた光導波路結合系。1. An optical fiber and an optical waveguide arranged such that their respective end faces are opposed to each other, and an optical waveguide coupling plate interposed between the opposed end faces of the optical fiber and the optical waveguide, wherein A tapered through hole is formed penetrating between the main surface on the optical fiber side and the main surface on the optical waveguide side so as to connect the end surface of the core of the fiber and the end surface of the core of the optical waveguide. The opening size and the opening shape of the through hole in the main surface on the optical fiber side are respectively adapted to the end surface size and the end surface shape of the core of the optical fiber (or the size and shape of the light spot of the core), and the optical waveguide The opening size and the opening shape of the through hole in the main surface on the side are respectively adapted to the end surface size and the end surface shape of the core of the optical waveguide (or the size and shape of the light spot of the core). An optical waveguide coupling system including: a core member that is loaded in the through hole so as to form a tapered light guide path that connects the end surface of the core of the optical fiber and the end surface of the core of the optical waveguide.
により前記コア部材を構成すると共に前記コア部材とし
ての接着剤により前記光ファイバのコアの端面と前記光
導波路のコアの端面とを接着した請求項１記載の光導波
路結合系。2. The core member is made of a translucent adhesive filled in the through hole, and the end face of the core of the optical fiber and the end face of the core of the optical waveguide are made of the adhesive as the core member. The optical waveguide coupling system according to claim 1, which is bonded with.
１及び第２の光導波路と、 前記第１及び第２の光導波路の対向する端面間に介在配
置された光導波路結合板であって、前記第１の光導波路
のコアの端面と前記第２の光導波路のコアの端面とを連
通させるように前記第１の光導波路側の主面と前記第２
の光導波路側の主面との間を貫通してテーパー状の貫通
孔が形成され、前記第１の光導波路側の主面における前
記貫通孔の開口サイズ及び開口形状は、前記第１の光導
波路のコアの端面サイズ及び端面形状（又は該コアの光
スポットのサイズ及び形状）にそれぞれ適合し、前記第
２の光導波路側の主面における前記貫通孔の開口サイズ
及び開口形状は、前記第２の光導波路のコアの端面サイ
ズ及び端面形状（又は該コアの光スポットのサイズ及び
形状）にそれぞれ適合しているものと、 前記第１の光導波路のコアの端面と前記第２の光導波路
のコアの端面とを結ぶテーパー状の導光路を構成するよ
うに前記貫通孔に装填されたコア部材とを備えた光導波
路結合系。3. A first and second optical waveguides arranged so that their respective end faces are opposed to each other, and an optical waveguide coupling plate interposed between the opposed end faces of the first and second optical waveguides. And the main surface on the side of the first optical waveguide and the second surface of the second optical waveguide so that the end surface of the core of the first optical waveguide and the end surface of the core of the second optical waveguide communicate with each other.
A tapered through hole is formed penetrating between the main surface on the optical waveguide side of the first optical waveguide and the opening size and opening shape of the through hole on the main surface on the first optical waveguide side. The end face size and end face shape of the waveguide core (or the size and shape of the optical spot of the core) are respectively adapted, and the opening size and opening shape of the through hole in the main surface on the second optical waveguide side are the A second optical waveguide, which is adapted to the end face size and the end face shape (or the size and shape of the light spot of the core) of the second optical waveguide, and the end face of the core of the first optical waveguide and the second optical waveguide. An optical waveguide coupling system including a core member loaded in the through hole so as to form a tapered light guide path connecting the end face of the core.
により前記コア部材を構成すると共に前記コア部材とし
ての接着剤により前記第１の光導波路のコアの端面と前
記第２の光導波路のコアの端面とを接着した請求項３記
載の光導波路結合系。4. The core member is made of a translucent adhesive filled in the through hole, and the end face of the core of the first optical waveguide and the second optical waveguide are made of the adhesive as the core member. The optical waveguide coupling system according to claim 3, wherein the end face of the core of the waveguide is adhered.
間に介在配置される光導波路結合板であって、 前記光ファイバのコアの端面と前記光導波路のコアの端
面とを連通させるように前記光ファイバ側の主面と前記
光導波路側の主面との間を貫通してテーパー状の貫通孔
が形成され、前記光ファイバ側の主面における前記貫通
孔の開口サイズ及び開口形状は、前記光ファイバのコア
の端面サイズ及び端面形状（又は該コアの光スポットの
サイズ及び形状）にそれぞれ適合し、前記光導波路側の
主面における前記貫通孔の開口サイズ及び開口形状は、
前記光導波路のコアの端面サイズ及び端面形状（又は該
コアの光スポットのサイズ及び形状）にそれぞれ適合し
ている光導波路結合板。5. An optical waveguide coupling plate interposed between end faces of the optical fiber and the optical waveguide which face each other, wherein the end face of the core of the optical fiber and the end face of the core of the optical waveguide are communicated with each other. A tapered through hole is formed penetrating between the main surface on the optical fiber side and the main surface on the optical waveguide side, and the opening size and the opening shape of the through hole in the main surface on the optical fiber side are The end face size and end face shape of the core of the optical fiber (or the size and shape of the light spot of the core) are respectively adapted, and the opening size and the opening shape of the through hole in the main surface on the optical waveguide side are:
An optical waveguide coupling plate adapted to the size and shape of the end face of the core of the optical waveguide (or the size and shape of the light spot of the core).
間に介在配置される光導波路結合板であって、 前記第１の光導波路のコアの端面と前記第２の光導波路
のコアの端面とを連通させるように前記第１の光導波路
側の主面と前記第２の光導波路側の主面との間を貫通し
てテーパー状の貫通孔が形成され、前記第１の光導波路
側の主面における前記貫通孔の開口サイズ及び開口形状
は、前記第１の光導波路のコアの端面サイズ及び端面形
状（又は該コアの光スポットのサイズ及び形状）にそれ
ぞれ適合し、前記第２の光導波路側の主面における前記
貫通孔の開口サイズ及び開口形状は、前記第２の光導波
路のコアの端面サイズ及び端面形状（又は該コアの光ス
ポットのサイズ及び形状）にそれぞれ適合している光導
波路結合板。6. An optical waveguide coupling plate interposed between opposing end faces of the first and second optical waveguides, the end face of the core of the first optical waveguide and the core of the second optical waveguide. A tapered through hole is formed so as to penetrate between the main surface on the first optical waveguide side and the main surface on the second optical waveguide side so as to communicate with the end surface of the first optical waveguide. The opening size and the opening shape of the through hole in the main surface on the waveguide side are respectively adapted to the end surface size and the end surface shape of the core of the first optical waveguide (or the size and shape of the light spot of the core), and The opening size and the opening shape of the through hole in the main surface of the second optical waveguide on the second side are respectively adapted to the end surface size and the end surface shape (or the size and shape of the light spot of the core) of the core of the second optical waveguide. Optical waveguide coupling plate.
スト層を形成する工程と、 前記レジスト層を覆って前記犠牲層の上に板構成層を被
着する工程と、 前記板構成層を少なくとも前記レジスト層が露呈するま
で平坦状に除去して前記レジスト層及び前記板構成層を
所定の厚さで残存させる工程と、 前記所定の厚さで残存するレジスト層を除去することに
より前記所定の厚さで残存する板構成層にテーパー状の
貫通孔を形成する工程と、 前記犠牲層を除去することにより前記貫通孔を有する板
構成層を光導波路結合板として前記基板から分離する工
程とを含む光導波路結合板の製法。7. A step of forming a sacrificial layer on a main surface of a substrate, a step of forming a tapered resist layer having a top smaller than a bottom on the sacrifice layer, and the sacrifice layer covering the resist layer. A step of depositing a plate constituent layer on top, and a step of flatly removing the plate constituent layer until at least the resist layer is exposed to leave the resist layer and the plate constituent layer with a predetermined thickness. A step of forming a tapered through hole in the plate constituent layer remaining with the predetermined thickness by removing the resist layer remaining with the predetermined thickness; and the through hole by removing the sacrificial layer. And a step of separating the plate constituent layer having the above as an optical waveguide coupling plate from the substrate.
記頂部の形状が前記底部の形状と異なるように前記レジ
スト層を形成する請求項７記載の光導波路結合板の製
法。8. The method of manufacturing an optical waveguide coupling plate according to claim 7, wherein in the step of forming the resist layer, the resist layer is formed so that the shape of the top portion is different from the shape of the bottom portion.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010128109A (en) * | 2008-11-26 | 2010-06-10 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Ssc chip, fiber array with ssc, plc module with ssc, and method for manufacturing ssc chip |
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2001
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