JP2004233896A - Waveguide type optical coupling element, optical wiring, and its manufacturing method - Google Patents

Waveguide type optical coupling element, optical wiring, and its manufacturing method Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the cost for optical coupling by making high-accuracy positioning unnecessary when an element in the light-exiting side is optically coupled with an element in the light-entering side. <P>SOLUTION: A waveguide-type optical coupling element 4 to optically couple the element 1 in the light exiting side where light exits and the element 14 in the light entering side where light enters is made of a low elasticity material and has self-supporting property in the state of the low elasticity material. Thereby, even when the optical axis of the element 1 is misaligned to the optical axis of the element 14, the waveguide-type optical coupling element 4 deforms in accordance with the misalignment since the coupling element is made of the low elasticity material. This makes high-accuracy positioning unnecessary for optically coupling the element 1 in the light exiting side with the element 14 in the light entering side. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、導波路型光結合素子、光配線及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光を出射する光出射側素子と光を入射する光入射側素子とを光結合する方式としては、光出射側素子と光入射側素子との間に光結合のための素子を何も設けない方式（一般に、端面結合または直接結合よばれる方式）が知られている（特許文献１参照）。図１７は特許文献１に開示された発明であり、サブ基板１０１上にバンプ１０２を介して光素子（レーザダイオード）１０３が載置され、光素子１０３が光ファイバ１０４に直接光結合されている。この発明では、実装時に高精度な光実装機での位置制御を不要とするために、光素子１０３をバンプ１０２を介してサブ基板１０１上に実装することにより光素子１０３とサブ基板１０１との位置制御を行っている。さらに、サブ基板１０１にフォトリソ工程を用いて形成したＶ溝１０５を設け、このＶ溝１０５に光ファイバ１０４を挿入することにより光ファイバ１０４と光素子１０３との位置制御を行っている。
【０００３】
また、直接結合において、光を出射する光出射側素子と光を入射する光入射側素子との間に空気のかわりに液体または接着剤を介在させる発明が提案されている（特許文献２、３参照）。この接着剤は、位置固定と屈折率差低減の２つの機能を有しており、空気層の存在をなくすためにディスペンス時は液体状態であり熱または光により適宜硬さを調整して硬度の高い材料または高弾性体に変化させられるものである。
【０００４】
また、光出射側素子と光入射側素子との間に光結合素子を設けた発明が提案されている（特許文献４参照）。この発明は、テーパ形状を有する部材の内部に柔軟な光透過体で充填した導光路を光結合素子として用いており、光ファイバの位置制御をテーパ形状で行っている。
【０００５】
【特許文献１】
特許第２６１６５５０号公報
【特許文献２】
特開平５−１０７４２５号公報
【特許文献３】
特開平７−２７９４６号公報
【特許文献４】
特開２００１−５９９１９号
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に開示された発明では、実装時に高精度な光実装機は不要であるものの、バンプ１０２やＶ溝１０５を形成したサブ基板１０１が必要であり、光実装機を用いた実装コストと比較して決して安価にはならない。
【０００７】
特許文献２、３に開示された発明では、光出射側素子と光入射側素子との位置合わせのためには高精度な光実装機が必要であり、実装コストも高くなる。
【０００８】
特許文献４に開示された発明では、テーパ形状を有する部材と光ファイバとの位置合わせを光実装機を用いずに行えるが、テーパ形状を有する部材と光出射側素子（光半導体）との位置合わせのためには光実装機が必要であり、全体としての実装コストが高くなる。
【０００９】
本発明の目的は、光出射側素子と光入射側素子とを光結合する際に高精度の位置合わせを不要とし、光結合する際のコスト低減を図ることである。
【００１０】
本発明の別の目的は、光出射側素子と光入射側素子との間での光結合効率を高めることである。
【００１１】
本発明の別の目的は、光出射側素子と光入射側素子との光結合の機械的強度や信頼性の向上を図ることである。
【００１２】
本発明の別の目的は、光出射側素子と光入射側との光結合に際しての低損失化を図ることである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、光を出射する光出射側素子と光を入射する光入射側素子とを光結合する導波路型光結合素子において、この導波路型光結合素子が低弾性体材料からなり、かつ、低弾性体材料の状態で自己支持可能である。
【００１４】
したがって、光出射側素子の光軸と光入射側素子の光軸とがずれている場合でも、導波路型光結合素子が低弾性材料により形成されているためにそのずれに応じて変形することが可能となり、光出射側素子と光入射側素子とを光結合する際に高精度の位置合わせが不要となり、光結合する際のコストが低減される。さらに、光が導波路に閉じ込められた状態で進行するので、光出射側素子と光入射側素子との間での光結合効率が高くなる。
【００１５】
本発明において、「低弾性」とは、柔らかく伸縮性のあるゲルまたはゴムまたは多くの高分子化合物が有する粘弾性に対する状態であり、セラミックスまたはガラスまたはＴｉＯ２やＳｉＯ２のような光学結晶が有する高弾性の状態とは異なる状態を示す。硬度としては低いビッカース硬度であり、弾性定数や粘度としては小さい値である。また、ここでの「低弾性」とは、光軸のずれ量に対して、導波路型光結合素子が引張力の作用により材料破壊することなく自己支持のまま変形できる状態であることを示す。より具体的には、弾性定数では、１０２ｄｙｎ／ｃｍ３以上１０８ｄｙｎ／ｃｍ３以下である。１０２ｄｙｎ／ｃｍ３未満では、自己支持することが困難であり、１０８ｄｙｎ／ｃｍ３より大きい場合には、その導波路型光結合素子の形状や受光素子および発光素子の特性と配置にもよるが、０．５ｕｍ以上の光軸のずれに対して、導波路型光結合素子の導波路に対して十分な光軸の偏向を実現することが困難である。より好ましくは、１０３ｄｙｎ／ｃｍ３以上１０６ｄｙｎ／ｃｍ３以下であり、十分な自己支持の強度と、１ｕｍ以上に相当する導波路型光結合素子の光軸の変形による高い光結合効率を実現することができるようになる。また、ビッカース硬度では、５以下であることが好ましい。
【００１６】
また、本発明及び以下の各発明において、「自己支持」とは、基板上に載置されていなくてもその両端を支持することによりその形状を維持できる強度を有していることを意味する。
【００１７】
また、本発明及び以下の各発明において、「導波路」とは、単なる接着剤などと異なり、その内部に光を閉じ込める作用を有するものである。このため、光出射側素子と光入射側素子との距離が、その導波路の断面積に対して十分に小さい必要はなく、断面積が与える等価直径よりも長い距離においても、低損失の光結合を実現することができる。
【００１８】
請求項２記載の発明は、光を出射する光出射側素子と光を入射する光入射側素子とを光結合する導波路型光結合素子において、この導波路型光結合素子が伸縮性材料からなり、かつ、伸縮性材料の状態で自己支持可能である。
【００１９】
したがって、光出射側素子の光軸と光入射側素子の光軸とがずれている場合でも、導波路型光結合素子が伸縮性材料により形成されているためにそのずれに応じて変形することが可能となり、光出射側素子と光入射側素子とを光結合する際に高精度の位置合わせが不要となり、光結合する際のコストが低減される。さらに、光が導波路に閉じ込められた状態で進行するので、光出射側素子と光入射側素子との間での光結合効率が高くなる。
【００２０】
ここで、伸縮性材料としては、構成する形状での破断時までの伸び率が、好ましくは１１０〜８００％、より好ましくは１５０〜４００％の材料である。
【００２１】
請求項３記載の発明は、光を出射する光出射側素子と光を入射する光入射側素子とを光結合する導波路型光結合素子において、この導波路型光結合素子が形状変形可能な材料からなり、かつ、形状変形可能な材料の状態で自己支持可能である。
【００２２】
したがって、光出射側素子の光軸と光入射側素子の光軸とがずれている場合でも、導波路型光結合素子が形状変形可能な材料により形成されているためにそのずれに応じて変形することが可能となり、光出射側素子と光入射側素子とを光結合する際に高精度の位置合わせが不要となり、光結合する際のコストが低減される。さらに、光が導波路に閉じ込められた状態で進行するので、光出射側素子と光入射側素子との間での光結合効率が高くなる。
【００２３】
ここで、形状変形可能な材料とは、構成する形状で、光軸に対するずれ応力に対応して、好ましくは導波路自体が１μｍずれても破断しないこと、より好ましくは１０μｍ以上ずれても破断しない材料である。
【００２４】
請求項４記載の発明は、光を出射する光出射側素子と光を入射する光入射側素子とを光結合する導波路型光結合素子において、この導波路型光結合素子がゴム弾性体材料からなり、かつ、ゴム弾性体材料の状態で自己支持可能である。
【００２５】
したがって、光出射側素子の光軸と光入射側素子の光軸とがずれている場合でも、導波路型光結合素子がゴム弾性体材料により形成されているためにそのずれに応じて変形することが可能となり、光出射側素子と光入射側素子とを光結合する際に高精度の位置合わせが不要となり、光結合する際のコストが低減される。さらに、光が導波路に閉じ込められた状態で進行するので、光出射側素子と光入射側素子との間での光結合効率が高くなる。
【００２６】
ここで、ゴム弾性体とはエラストマー材料を意味する。
【００２７】
請求項５記載の発明は、光を出射する光出射側素子と光を入射する光入射側素子とを光結合する導波路型光結合素子において、この導波路型光結合素子が粘弾性体材料からなり、かつ、粘弾性体材料の状態で自己支持可能である。
【００２８】
したがって、光出射側素子の光軸と光入射側素子の光軸とがずれている場合でも、導波路型光結合素子が粘弾性材料により形成されているためにそのずれに応じて変形することが可能となり、光出射側素子と光入射側素子とを光結合する際に高精度の位置合わせが不要となり、光結合する際のコストが低減される。さらに、光が導波路に閉じ込められた状態で進行するので、光出射側素子と光入射側素子との間での光結合効率が高くなる。
【００２９】
請求項６記載の発明は、光を出射する光出射側素子と光を入射する光入射側素子とを光結合する導波路型光結合素子において、この導波路型光結合素子が０度以下のガラス転移点を有する材料からなり、かつ、ガラス転移点以上のときに自己支持可能である。
【００３０】
したがって、光出射側素子の光軸と光入射側素子の光軸とがずれている場合でも、導波路型光結合素子が０度以下のガラス転移点を有する材料により形成されているためにそのずれに応じて変形することが可能となり、光出射側素子と光入射側素子とを光結合する際に高精度の位置合わせが不要となり、光結合する際のコストが低減される。さらに、光が導波路に閉じ込められた状態で進行するので、光出射側素子と光入射側素子との間での光結合効率が高くなる。
【００３１】
ここで、ガラス転移点を有する材料の温度がガラス転移転以上となることにより、その材料は固定状態での流動性が増加する。つまり、ガラス転移点が０度以下の材料を使用することにより、０度以上の環境下ではその導波路型光結合素子は変形が可能であり、光出射側素子と光入射側素子とを光結合する際に高精度の位置合わせが不要となる。
【００３２】
請求項７記載の発明は、光を出射する光出射側素子と光を入射する光入射側素子とを光結合する導波路型光結合素子において、この導波路型光結合素子が熱可塑性低弾性体材料からなり、かつ、熱可塑性低弾性体材料の状態で自己支持可能である。
【００３３】
したがって、光出射側素子の光軸と光入射側素子の光軸とがずれている場合でも、導波路型光結合素子が熱可塑性低弾性体材料により形成されているためにそのずれに応じて変形することが可能となり、光出射側素子と光入射側素子とを光結合する際に高精度の位置合わせが不要となり、光結合する際のコストが低減される。さらに、光が導波路に閉じ込められた状態で進行するので、光出射側素子と光入射側素子との間での光結合効率が高くなる。
【００３４】
ここで、熱可塑性低弾性体とは、高温で熱可塑の状態にすることにより、より伸縮率、変形量等を増大することができ、光出射側素子と光入射側素子との光軸がより大きくずれている場合でもそのずれに応じて変形することが可能である。
【００３５】
請求項８記載の発明は、光を出射する光出射側素子と光を入射する光入射側素子とを光結合する導波路型光結合素子において、この導波路型光結合素子が感光性低弾性体材料からなり、かつ、自己支持可能である。
【００３６】
したがって、光出射側素子の光軸と光入射側素子の光軸とがずれている場合でも、導波路型光結合素子が感光性低弾性体材料により形成されているためにそのずれに応じて変形することが可能となり、光出射側素子と光入射側素子とを光結合する際に高精度の位置合わせが不要となり、光結合する際のコストが低減される。さらに、光が導波路に閉じ込められた状態で進行するので、光出射側素子と光入射側素子との間での光結合効率が高くなる。
【００３７】
ここで、感光性材料とは、光照射により形状形成が可能な材料である。
【００３８】
請求項９記載の発明は、光を出射する光出射側素子と光を入射する光入射側素子とを光結合する導波路型光結合素子において、この導波路型光結合素子が光の波長以下のミクロ相分離構造を有する低弾性体材料からなり、かつ、この低弾性体材料の状態で自己支持可能である。
【００３９】
したがって、光出射側素子の光軸と光入射側素子の光軸とがずれている場合でも、導波路型光結合素子が光の波長以下のミクロ相分離構造を有する低弾性体材料により形成されているためにそのずれに応じて変形することが可能となり、光出射側素子と光入射側素子とを光結合する際に高精度の位置合わせが不要となり、光結合する際のコストが低減される。さらに、光が導波路に閉じ込められた状態で進行するので、光出射側素子と光入射側素子との間での光結合効率が高くなる。
【００４０】
ここで、ミクロ層分離とは、ゴムがミクロ的に相分離を起こしている状態であり、この場合に、相分離の大きさを光の波長以下とすることにより、散乱を低減させ、光結合に際しての損失が低減される。
【００４１】
請求項１０記載の発明は、光を出射する光出射側素子と光を入射する光入射側素子とを光結合する導波路型光結合素子において、この導波路型光結合素子がゲルからなり、かつ、このゲル状態で自己支持可能である。
【００４２】
したがって、光出射側素子の光軸と光入射側素子の光軸とがずれている場合でも、導波路型光結合素子がゲルにより形成されているためにそのずれに応じて変形することが可能となり、光出射側素子と光入射側素子とを光結合する際に高精度の位置合わせが不要となり、光結合する際のコストが低減される。さらに、光が導波路に閉じ込められた状態で進行するので、光出射側素子と光入射側素子との間での光結合効率が高くなる。
【００４３】
ここで、ゲルは、化学ゲル、物理ゲルのいずれでも適用可能。ゾル−ゲル遷移を利用して形状変形を増大することが可能であり、また、ゲル自体の形状を化学的、電気的に制御することができる。
【００４４】
請求項１１記載の発明は、光を出射する光出射側素子と光を入射する光入射側素子とを光結合する導波路型光結合素子において、この導波路型光結合素子がシリコーンからなり、自己支持可能である。
【００４５】
したがって、光出射側素子の光軸と光入射側素子の光軸とがずれている場合でも、導波路型光結合素子がシリコーンにより形成されているためにそのずれに応じて変形することが可能となり、光出射側素子と光入射側素子とを光結合する際に高精度の位置合わせが不要となり、光結合する際のコストが低減される。さらに、光が導波路に閉じ込められた状態で進行するので、光出射側素子と光入射側素子との間での光結合効率が高くなる。
【００４６】
ここで、シリコーンとは、シロキサン結合を有する高分子からなり、シリコンゴム、高分子シリコンオイル、シリコーン−シラン複合体、シリコーン−アルコキシシラン共重合体、シリコーン側鎖アクリル共重合体等がる。シロキサン系は、吸収がなく広い波長で透明である。
【００４７】
請求項１２記載の発明は、光を出射する光出射側素子と光を入射する光入射側素子とを光結合する導波路型光結合素子において、この導波路型光結合素子がフッ素ゴムからなり、かつ、自己支持可能である。
【００４８】
したがって、光出射側素子の光軸と光入射側素子の光軸とがずれている場合でも、導波路型光結合素子がフッ素ゴムにより形成されているためにそのずれに応じて変形することが可能となり、光出射側素子と光入射側素子とを光結合する際に高精度の位置合わせが不要となり、光結合する際のコストが低減される。さらに、光が導波路に閉じ込められた状態で進行するので、光出射側素子と光入射側素子との間での光結合効率が高くなる。
【００４９】
請求項１３記載の発明は、光を出射する光出射側素子と光を入射する光入射側素子とを光結合する導波路型光結合素子において、この導波路型光結合素子がアクリル酸又はメタクリル酸共重合体からなり、かつ、自己支持可能である。
【００５０】
したがって、光出射側素子の光軸と光入射側素子の光軸とがずれている場合でも、導波路型光結合素子がアクリル酸又はメタクリル酸共重合体により形成されているためにそのずれに応じて変形することが可能となり、光出射側素子と光入射側素子とを光結合する際に高精度の位置合わせが不要となり、光結合する際のコストが低減される。さらに、光が導波路に閉じ込められた状態で進行するので、光出射側素子と光入射側素子との間での光結合効率が高くなる。
【００５１】
ここで、アクリル酸又はメタクリル酸共重合体は、溶媒または可塑剤を混合することによりその弾性定数を制御して、低弾性体とすることが可能であると同時に、光の吸収がなく広い波長で透明である。
【００５２】
請求項１４記載の発明は、光を出射する光出射側素子と光を入射する光入射側素子とを光結合する導波路型光結合素子において、この導波路型光結合素子が低弾性体材料を高弾性体化した材料からなり、かつ、低弾性体材料の状態で自己支持可能である。
【００５３】
したがって、導波路型光結合素子が低弾性体材料の状態で自己支持可能であるため、光出射側素子の光軸と光入射側素子の光軸とがずれている場合でも導波路型光結合素子が低弾性体材料の状態のときにそのずれに応じて変形することが可能となり、光出射側素子と光入射側素子とを光結合する際に高精度の位置合わせが不要となる。さらに、低弾性体材料の高弾性体化により、機械的強度や信頼性が向上する。
【００５４】
請求項１５記載の発明は、請求項１ないし１４のいずれか一記載の導波路型光結合素子において、前記光出射側素子と前記光入射側素子とに密着固定された密着固定部を有し、この密着固定部での密着固定のみによりその形状が維持されている。
【００５５】
したがって、この構成により導波路型光結合素子の自己支持可能な構造が実現される。
【００５６】
請求項１６記載の発明は、請求項１ないし１４のいずれか一記載の導波路型光結合素子において、前記導波路型光結合素子は、前記光出射側素子と前記光入射側素子とに密着固定された密着固定部を有し、この密着固定部が引張力の作用による破損しない程度の引張強度を有している。
【００５７】
したがって、この構成により導波路型光結合素子の自己支持可能な構造が実現される。
【００５８】
請求項１７記載の発明は、請求項１ないし１６のいずれか一記載の導波路型光結合素子において、周囲に高弾性体材料からなる被覆層が設けられている。
【００５９】
したがって、この被覆層を設けることにより、導波路型光結合素子の機械的強度や信頼性が向上する。
【００６０】
請求項１８記載の光配線は、光を出射する光出射側素子と、光を入射する光入射側素子と、前記光出射側素子と前記光出射側素子とを光結合する請求項１ないし１７のいずれか一記載の導波路型光結合素子と、を有する。
【００６１】
したがって、この光配線が請求項１ないし１７のいずれか一記載の導波路型光結合素子を有することにより、この光配線は請求項１ないし１７のいずれか一記載の導波路型光結合素子の作用を得ることが可能になる。
【００６２】
請求項１９記載の発明は、請求項１８記載の光配線において、前記光出射側素子と前記光入射側素子との少なくともいずれか一方が導波路光配線を有する。
【００６３】
したがって、導波路光配線への光の出入りに伴う光の損失が導波路型光結合素子により低減され、伝播される光が低損失となる。
【００６４】
請求項２０記載の発明は、請求項１９記載の光配線において、前記導波路光配線がマルチモード導波路を有する。
【００６５】
したがって、光損失が生じやすいマルチモード導波路であっても、伝播される光が低損失となる。
【００６６】
請求項２１記載の発明の光配線は、光を出射する光出射側素子と、光を入射する光入射側素子と、前記光出射側素子と前記光入射側素子との間に配置された導波路光配線と、前記光出射側素子と前記導波路光配線とを光結合する請求項１ないし１７のいずれか一記載の導波路型光結合素子と、前記光入射側素子と前記導波路光配線とを光結合する請求項１ないし１７のいずれか一記載の導波路型光結合素子と、を有する。
【００６７】
したがって、光出射側素子と光入射側素子と導波路光配線との光軸がずれている場合でも、それらを高精度に位置合わせすることなく光結合することが可能となり、しかも、高い光結合効率が得られる。
【００６８】
請求項２２記載の発明は、請求項２１記載の光配線において、前記光出射側素子と前記導波路光配線と前記光入射側素子とが同一平面上に配置され、前記導波路光配線が光制御素子を有する。
【００６９】
したがって、光出射側素子と光入射側素子との間に光制御素子、例えば、光スイッチ、波長変換素子等を設ける場合に、光出射側素子と光入射側素子とを光制御素子の挿入による損失を低減しつつ光結合することができる。
【００７０】
請求項２３記載の発明は、請求項２１記載の光配線において、前記光出射側素子と前記導波路光配線とが光結合される方向と前記光入射側素子と前記導波路光配線とが光結合される方向とが略垂直であり、前記導波路光配線が光偏向素子を有する。
【００７１】
したがって、垂直方向の光を水平方向の光に変換する光偏向素子を有する導波路光配線を光出射方素子と光入射側素子とに光結合する場合に、光軸合わせの精度が低減されるので、光結合する際のコストが低減される。
【００７２】
請求項２４記載の発明は、請求項１８ないし２３のいずれか一記載の光配線において、基板と、前記基板上に設けられて前記光出射側素子と前記光入射側素子とに接続された電気配線と、を有する。
【００７３】
したがって、基板上に光出射側素子や光入射側素子を実装した光配線においても、光出射側素子と光入射側素子等の光結合する部材の光軸合わせの精度が低減されるので、基板上への実装を容易に行える。
【００７４】
請求項２５記載の発明の光配線の製造方法は、光出射側素子と光入射側素子との間に導波路型光結合素子を形成する低弾性体材料の前駆材料となる液体材料を設ける工程と、前記液体材料を低弾性体材料化する工程と、を有する。
【００７５】
したがって、光出射側素子と光入射側素子との間に導波路型光結合素子を形成する低弾性体材料の前駆材料となる液体材料を設け、この液体材料を低弾性体材料化することにより、光出射側素子と光入射側素子とを導波路型光結合素子で光結合することができる。この光配線の製造方法によれば、光出射側素子の光軸と光入射側素子の光軸とを高精度な位置合わせをすることなく光配線の製造を簡単に行える。
【００７６】
請求項２６記載の発明の光配線の製造方法は、光出射側素子と光入射側素子との間に導波路型光結合素子を形成する低弾性体材料の前駆材料となる液体材料を設ける工程と、前記液体材料に流動運動を励起してこの液体材料の過剰分を落とす工程と、前記液体材料を低弾性体材料化する工程と、を有する。
【００７７】
したがって、光出射側素子と光入射側素子との間に導波路型光結合素子を形成する低弾性体材料の前駆材料となる液体材料を設け、この液体材料に流動運動を励起してこの液体材料の過剰分を落とし、残った液体材料を低弾性体材料化することにより、光出射側素子と光入射側素子とを導波路型光結合素子で光結合することができる。この光配線の製造方法によれば、この光配線の製造方法によれば、光出射側素子の光軸と光入射側素子の光軸とを高精度な位置合わせをすることなく光配線の製造を簡単に行える。
【００７８】
請求項２７記載の発明の光配線の製造方法は、光出射側素子と光入射側素子との間に導波路型光結合素子を形成する低弾性体材料の前駆材料となる液体材料を設ける工程と、前記光出射側素子と前記光入射側素子とを離間する位置へ移動させる工程と、前記液体材料を低弾性体材料化する工程と、を有する。
【００７９】
したがって、光出射側素子と光入射側素子とを目的とする間隔より近づけた状態に配置してその光出射側素子と光入射側素子との間に導波路型光結合素子を形成する低弾性体材料の前駆材料となる液体材料を設け、その後、光出射側素子と光入射側素子とを離間する位置へ移動させることにより液体材料を光出射側素子と光入射側素子との間で適切な架橋構造とし、その架橋構造となって液体材料を低弾性体材料化することにより、光出射側素子と光入射側素子とを導波路型光結合素子で光結合することができる。この光配線の製造方法によれば、光出射側素子の光軸と光入射側素子の光軸とを高精度な位置合わせをすることなく光配線の製造を簡単に行える。
【００８０】
請求項２８記載の発明は、請求項２５ないし２８のいずれか一記載の光配線の製造方法において、低弾性体材料化された前記低弾性体材料の周囲に高弾性体材料からなる被覆層を設ける工程を有する。
【００８１】
したがって、この被覆層を設けることにより、導波路型光結合素子の機械的強度や信頼性が向上する。
【００８２】
請求項２９記載の発明の光配線の製造方法は、光出射側素子と光入射側素子との間に導波路型光結合素子を形成する低弾性体材料の前駆材料となる液体材料を設ける工程と、前記液体材料を低弾性体材料化する工程と、前記低弾性体材料を高弾性化する工程と、を有する。
【００８３】
したがって、光出射側素子と光入射側素子との間に導波路型光結合素子を形成する低弾性体材料の前駆材料となる液体材料を設け、この液体材料を低弾性体材料化し、その後低弾性体材料を高弾性化することにより、光出射側素子と光入射側素子とを導波路型光結合素子で光結合することができる。この光配線の製造方法によれば、光出射側素子の光軸と光入射側素子の光軸とを高精度な位置合わせをすることなく光配線の製造を簡単に行え、しかも、低弾性体材料の高弾性体化により機械的強度や信頼性が向上した光配線を製造できる。
【００８４】
【発明の実施の形態】
本発明の第一の実施の形態を図１ないし図３に基づいて説明する。図１は、光出射側素子である発光素子モジュール１と受光素子モジュール２とレンズ３と導波路型光結合素子４を有する光配線を示す概略図である。受光素子モジュール２とレンズ３とは図示しない連結手段により連結され、光入射側素子１４を構成している。
【００８５】
発光素子モジュール１は、発光素子用基板５と、発光素子用基板５上に実装された面型の発光素子６、発光素子６を囲む発光素子ケース７、発光素子ケース７の出射側の面に設けられたガラス窓８とにより構成されている。
【００８６】
受光素子モジュール２は、受光素子用基板９と、受光素子用基板９上に実装された受光素子１０と、受光素子１０を囲む受光素子ケース１１と、受光素子ケース１の受光側の面に設けられたガラス窓１２とにより構成されている。
【００８７】
レンズ３は、発光素子６から出射された光を受光素子１０上に結像させる役割を果たす。
【００８８】
導波路型光結合素子４は、一端に発光素子モジュール１のガラス窓８に密着固定された密着固定部４ａを有し、他端にレンズ３の表面に密着固定された密着固定部４ｂを有している。ここで、発光素子６から出射されたレーザ光１３ａは、ガラス窓８に密着固定された導波路型光結合素子４に光結合し、導波路型光結合素子４内を伝播され、光結合用のレンズ３により集光されて、空間伝播する受光光束１３ｂとなり、受光素子モジュール２内の受光素子１０に入射して光電変換される。このとき、レーザ光１３ａを情報に対応して変調することにより、発光素子モジュール１と受光素子モジュール２との間で情報を伝達することができる。
【００８９】
導波路型光結合素子４は、自己支持導波路であり、基板上に設けられていなくても自己支持できる導波路である。ここでの自己支持導波路とは、両端を支持することにより導波路構造を維持できる強度を有する導波路材料からなる導波路のことをいう。このため、この導波路型光結合素子４は、ガラス窓８とレンズ３とに両端を支持されて空中に設けることができる。
【００９０】
また、この導波路型光結合素子４は、自己支持であると同時に導波路であるため、導波路間に用いる接着剤と異なり、その内部に光を閉じ込める作用を有している。このため、ガラス窓８とレンズ３との距離とが、その断面積に対して十分に小さい必要はなく、断面積が与える等価直径よりも長い距離においても、低損失の光結合を実現することができる。
【００９１】
さらに、この自己支持導波路からなる導波路型光結合素子４は、低弾性材料からなる。低弾性材料からなるため、形状の変形性を有し、これにより導波路型光結合素子４の両端の発光素子６とレンズ３との光軸が一致していない場合においても、導波路自体の形状が変形してこの導波路型光結合素子４自体の光軸を自発的に偏向させることにより、高効率の光結合を実現することができる。
【００９２】
また、温度変化が生じ、膨張係数の差により位置がずれる場合においても、低弾性材料からなるため形状の変形性を有し、これにより導波路自体の形状が変形して膨張係数の差によるギャップの変化を吸収して、高効率の光結合を実現する。
【００９３】
ここでの低弾性とは、柔らかく伸縮性のあるゲルまたはゴムまたは多くの高分子化合物が有する粘弾性に対する状態であり、セラミックスまたはガラスまたはＴｉＯ２やＳｉＯ２のような光学結晶が有する高弾性の状態とは異なる状態を示す。硬度としては低いビッカース硬度であり、弾性定数や粘度としては小さい値である。また、ここでの低弾性とは、光軸のずれ量に対して、導波路型光結合素子４が引張力の作用により材料破壊することなく自己支持のまま変形できる状態であることを示す。より具体的には、弾性定数では、１０２ｄｙｎ／ｃｍ３以上１０８ｄｙｎ／ｃｍ３以下である。１０２ｄｙｎ／ｃｍ３未満では、自己支持することが困難であり、１０８ｄｙｎ／ｃｍ３より大きい場合には、その導波路型光結合素子４の形状や発光素子６の特性と配置にもよるが、０．５ｕｍ以上の光軸のずれに対して、導波路型光結合素子４の導波路に対して十分な光軸の偏向を実現することが困難である。より好ましくは、１０３ｄｙｎ／ｃｍ３以上１０６ｄｙｎ／ｃｍ３以下であり、十分な自己支持の強度と、１ｕｍ以上に相当する導波路型光結合素子４の光軸の変形による高い光結合効率を実現することができるようになる。また、ビッカース硬度では、５以下であることが好ましい。同時に、従来の導波路材料と異なり、柔らかい伸縮性を有することが好ましく、１２０％以上に伸縮しても破断しない材料を用いる。
【００９４】
この低弾性材料としては、導波路でもあることから材料としても低損失であることが好ましく、ゲルとしてはアクリレート材料を重合せしめた溶媒を内部に包含した材料もしくは溶媒構造を高分子化した材料、シロキサン結合を有するシリコーン材料等を用いることができる。ゴム材料としても同様に、通常のゴム材料を用いることができると同時に、シコーン材料等を用いることができる。さらに柔らかい高分子材料として、非結晶部分を多く有する高分子材料を用いることができる。
【００９５】
この低弾性体材料からなる導波路型光結合素子４は、自己支持であると同時に、自己形状成形導波路としても機能する。これは、低弾性体材料が変形能力を有しているので、その表面張力により、型で成形した導波路と異なり、導波路型光結合素子４の表面が平滑化されて低損失化ができると同時に、両端で支持する発光素子モジュール１とレンズ３とに対し張力が作用しその光軸の距離が最も小さくなるように形状が制御される。これにより、より低損失の導波路を実現することができる。また、この自己成形される形状は、導波路型光結合素子の量、弾性定数、レオロジ特性等の導波路型光結合素子４に関する物性値以外に、これを両端で支持する支持体の形状、さらには親水や疎水といったその表面性能でも制御することが可能である。
【００９６】
さらに、この低弾性材料からなる導波路型光結合素子４は、その両端の支持体に対して張力が作用するために、この導波路型光結合素子４を両端で支持する発光素子モジュール１又はレンズ３の少なくともどちらか一方に可動性をもたせることにより、その位置を制御することが可能となる。これにより、高精度のセルフアライメントを実現することもできる。
【００９７】
また、この低弾性材料からなる導波路型光結合素子４は、粘着性を付与することにより、レンズ３自体の組み付け設置作用を持たせることもできるようになる。シロキサン結合を有するシリコーン材料等を用いる場合には、親水処理を予めしておくことにより、良好な接着力を得ることができる。親水処理以外にもプリコート層を設けることにより、良好な接着力を得ることができる。
【００９８】
また、レンズ３を用いずに、単独で導波路型光結合素子４を設けてもよい。即ち、発光素子モジュール１のガラス窓８と、受光素子モジュール２のガラス窓１２とで両端に導波路型光結合素子４を支持する構成としてもよい。このとき、導波路型光結合素子４に光結合された発光素子６からの光は、直接に受光素子モジュール２のガラス窓１２から受光素子モジュール２内に放出され、受光素子１０に入射する。
【００９９】
また、導波路型光結合素子４の形状は、図１に示すような糸巻き状のテーパ形状に限定されるものではなく、たる形状でもよい。この形状は、セルフアライメントする場合の発光素子モジュール１と受光素子モジュール２との光軸のずれや、２つの間隔のずれ、さらには導波路型光結合素子４の材料の量や、両端の支持の方法等によって大きく変わる。
【０１００】
ここで、導波路型光結合素子４の材料としては、上述した各材料のほかに、以下に説明するものを用いることが可能である。例えば、０度以下のガラス転移点を有してガラス転移点以上で自己支持可能である材料、熱可塑性低弾性体材料からなりその熱可塑性低弾性体材料の状態で自己支持可能である材料、感光性低弾性体材料からなり自己支持可能である材料、光の波長以下のミクロ相分離構造を有する低弾性体材料からなりこの低弾性体材料の状態で自己支持可能である材料、自己支持可能なフッ素ゴム、自己支持可能なアクリル酸又はメタクリル酸共重合体等である。
【０１０１】
図２は、この導波路型光結合素子４自体の光軸を自発的に偏向する作用を説明するものであり、（ａ）は発光素子モジュール１とレンズ３の光軸が一致している場合であり、（ｂ）は発光素子モジュール１とレンズ３の光軸が一致していない場合である。
【０１０２】
図２（ａ）は、図１で説明したように、発光素子モジュール１とレンズ３との光軸が一致しているために、導波路型光結合素子４のテーパ形状とレンズ曲率とを、発光素子モジュール１と受光素子モジュール２との距離、導波路型光結合素子４およびレンズ３の屈折率等に対応させて最適に設計することにより、高効率の光結合を実現することができる。
【０１０３】
これに対して、図２（ｂ）は、発光素子モジュール１とレンズ３との光軸が、アライメントを高精度に行わないことによりずれて一致していない場合である。但し、導波路型光結合素子４が低弾性材料からなるために、その形状が光軸のずれに対応して変形し、このとき導波路構造であるために導波光が変形した導波路に閉じ込められたまま進行するので、導波路型光結合素子４内の導波光としてその主な進行方向（ポインティングベクトル）を偏向させることになり、これにより受光素子モジュール２内の受光素子１０へ高い光結合効率で結合させることができる。
【０１０４】
さらに、この低弾性体材料を用いた導波路型光結合素子４は、組み付け時の位置調整にとどまらず、組み付け後の熱変化による発光素子モジュール１とレンズ３との長時間の位置ずれや、振動による発光素子モジュール１とレンズ３との短時間の位置ずれに対しても、導波路型光結合素子４自体の形状が変形するので光結合効率の低下を低減することができるようになる。
【０１０５】
図３は、図１の構成から導波路型光結合素子４を省いた場合の比較例である。図３（ａ）は図２（ａ）に対応する状態であり、発光素子モジュール１とレンズ３との光軸が一致している。図３（ｂ）は図２（ｂ）に対応する状態であり、発光素子モジュール１とレンズ３との光軸が、アライメントを高精度に行わないことによりずれて一致していない。
【０１０６】
図３（ａ）では、発光素子６から出射されたレーザ光１３ａが受光素子モジュール２内の受光素子１０に良好に入射され、高い光結合効率が得られる。一方、が３（ｂ）では、レンズ３の実効的な光軸が傾くことにより、受光素子１０の面内に光を集光することができず、低い光結合効率となる。
【０１０７】
本発明の第二の実施の形態を図４に基づいて説明する。なお、図１ないし図３において説明した部分と同じ部分は同じ符号で示し、説明も省略する（以下の実施の形態でも同じ）。
【０１０８】
本実施の形態では、導波路型光結合素子４の周囲に、高弾性材料からなる被覆層１５が設けられている。
【０１０９】
このような被覆層１５を設けることにより、導波路型光結合素子４の機械的強度や信頼性が向上する。
【０１１０】
本発明の第三の実施の形態を図５に基づいて説明する。本実施の形態は、導波路型光結合素子１６を均質な構成材料から形成したものではなく、屈折率分布が異なるように形成したものである。図５の導波路型光結合素子１５において光軸付近の濃色部分は屈折率が高くなっており、界面付近の淡色部分は屈折率が小さくなっていることを意味する。屈折率分布は、５０ｕｍのマルチモードファイバのような半径の２乗に従う分布がより好ましいが、これに限定されるものではない。界面付近で屈折率が小さい屈折率分布型の導波路型光結合素子１６は、界面付近の形状変化による伝播損失の増大が生じにくいので、低損失の導波路型光結合素子１６を構成することができる。
【０１１１】
本発明の第四の実施の形態を図６に基づいて説明する。本実施の形態の光配線では、受光素子モジュール２に代えて導波路光配線１７が設けられ、この導波路光配線１７とレンズ３とによって光入射側素子１４が構成されている。導波路光配線１７は、屈折率の大きいコア１７ａと、このコア１７ａを囲んで位置する屈折率の小さいクラッド１７ｂとから構成されている。発光素子モジュール１とレンズ３との間には導波路型光結合素子４が設けられている。
【０１１２】
この光配線では、発光素子６から出射されたレーザ光１３ａは、発光素子モジュール１のガラス窓８に密着した導波路型光結合素子４に光結合し、この後に光結合用のレンズ３により集光されて空間伝播する受光光束１３ｂとなり、この受光光束１３ｂは導波路光配線１７のコア１７ａに入射して高効率で光結合することができる。
【０１１３】
一般に、基板上に設けられる光配線は、形成した導波路自体の位置ずれや、基板の熱膨張により、発光素子モジュール１と導波路光配線１７のコア１７ａとの光軸がずれたり、距離がずれたりしやすい。
【０１１４】
しかしながら、本実施の形態では図６に示すように、発光素子モジュール１からの光を、セルフアライメント機能を有する導波路型光結合素子４により導波路光配線１７に光結合することができるので、低損失の光配線を実現することができるようになる。
【０１１５】
また、この導波路光配線１７がマルチモード導波路の場合は、シングルモード導波路と異なり、多数のモードが存在するので、導波路型光結合素子４の界面となる曲面においてモード変換が生じた場合にも、他のモードに変換させるだけでよいので、シングルモードの導波路型光結合素子と比較して非常に低い損失となる。
【０１１６】
本発明の第五の実施の形態を図７に基づいて説明する。本実施の形態の光配線では、光発光側素子として発光素子モジュール１に代えて導波路光配線１８が設けられている。この導波路光配線１８は、屈折率の大きいコア１８ａと、このコア１８ａを挟んで位置する屈折率の小さいクラッド１８ｂとから構成されている。導波路光配線１８とレンズ３との間には導波路型光結合素子４が設けられている。
【０１１７】
この光配線では、導波路光配線１８からの出射光束は、導波路型光結合素子４に光結合し、この後に光結合用のレンズ３により集光されて、空間伝播する受光光束１３ｂとなり、この受光光束１３ｂが受光素子モジュール２の受光素子１０に高効率で光結合することができる。
【０１１８】
一般に、基板上に設ける光配線は、形成した導波路自体の位置ずれや、基板の熱膨張により、導波路光配線１８とレンズ３との光軸がずれたり距離がずれたりしやすい。
【０１１９】
しかしながら、本実施の形態では図７に示すように、導波路光配線１８のコア１８ａからの光を、セルフアライメント機能を有する導波路型光結合素子４により光結合することができるので、低損失の光配線を実現することができようになる。
【０１２０】
本発明の第六の実施の形態を図８に基づいて説明する。本実施の形態では、光出射側素子である導波路光配線２０と、光入射側配線である導波路光配線２１と、これらの導波路光配線２０、２１との間に位置して導波路光配線２２が水平方向に配置され、基板２３上に接着剤層２４で接着されている。これらの導波路光配線２０、２１、２２は、それぞれ、屈折率の大きいコア２０ａ、２１ａ、２２ａと、コア２０ａ、２１ａ、２２ａを囲んで位置する屈折率の小さいクラッド２０ｂ、２１ｂ、２２ｂとから構成されている。
【０１２１】
導波路光配線２０の光出射側の端面と、導波路光配線２２の一方の端面との間に導波路型光結合素子４が設けられ、導波路光配線２２の他方の端面と導波路光配線２１の入射側の端面との間に導波路型光結合素子４が設けられている。
【０１２２】
中央の導波路光配線２２の両端に、導波路型光結合素子４を設けてあるので、基板２３上の導波路光配線２２の光軸の基板２３からの高さが、他の２つの導波路光配線２０、２１の光軸とずれていても、導波路光配線２０と導波路光配線２１との間で高い結合効率を得ることができる。さらに、導波路光配線２０と導波路光配線２１との光軸の基板２３からの高さが互いにずれていても、導波路光配線２２の光軸の基板２３からの高さの作製精度をゆるくすることができ、水平方向に配線される複数の導波路光配線２０、２１、２２の水平方向のアライメント精度を低減することができる。さらに、基板２３と垂直方向の接着剤層２４の厚さの作製精度もゆるくすることができ、アライメント精度を上げることなく高い結合効率を得ることができる。
【０１２３】
また、本実施の形態において、中央の導波路光配線２２に光スイッチ、波長変換素子、偏光変換素子等の光制御素子を設ける場合でも、両端の２つの導波路光配線２０、２１を高い効率で結合することができ、光制御素子の挿入による損失を少なくすることができる。しかも、光制御素子を導波路光配線２０又は２１と一体で作製する必要がなくなるので、材料や作製プロセスの自由度が向上し、高機能の光制御素子を実現することができる。
【０１２４】
また、導波路光配線２０、２１の光軸の基板２３からの高さがずれていても、２つの導波路型光結合素子４を設けてあるので、高い結合効率を実現することができる。これは、中央の導波路光配線２２を設けない場合においても、導波路光配線２０、２１の間に一つの導波路型光結合素子を設けることによっても実現することができる。
【０１２５】
本発明の第七の実施の形態を図９に基づいて説明する。本実施の形態の光配線の基本的構造は第六の実施の形態（図８参照）の光配線と同じであり、導波路型光結合素子４の形状を、径に対する長さが１以下に設定した場合である。
【０１２６】
この光配線によれば、導波路光配線２０、２１、２２のずれがコア径よりも小さい場合に、高い光結合効率を得ることができると同時に、導波路型光結合素子４の長さが短いために、導波路型光結合素子４自体の導波損失が低減し、より高い結合効率を得ることができるようになる。
【０１２７】
本発明の第八の実施の形態を図１０に基づいて説明する。本実施の形態の光配線では、光入射側素子である導波路光配線２１と導波路光配線２５とが基板２３上に接着され、導波路光配線２５と光結合される位置に光出射側素子である発光素子モジュール１が配置されている。導波路光配線２５には導波光を９０度偏向する光偏向素子２６が設けられている。この光偏向素子２６は、コア２５ａに９０度に屈曲した部分を形成し、その屈曲部分におけるコア２５ａの外側に空気層２７を設けることにより形成されている。発光素子モジュール１と導波路光配線２５とを光結合する導波路型光結合素子４と、導波路光配線２５と導波路光配線２１とを光結合する導波路型光結合素子４とが設けられている。発光素子モジュール１と導波路光配線２５とが光結合される方向と、導波路光配線２５と導波路光配線２１とが光結合される方向とは略垂直である。
【０１２８】
この光配線において、発光素子モジュール１から基板２３方向に垂直に出射されたレーザ光１３ａは、基板２３に垂直な方向の導波路光配線２５のコア２５ａに導波路型光結合素子４により結合する。この導波路光配線２５のコア２５ａに入射した導波光は、光偏向素子２６で基板２３と平行にその進行方向を偏向され、さらに右側の端面から出射して導波路型光結合素子４に入射し、この導波路型光結合素子４から導波路光配線２１のコア２１ａに入射する。
【０１２９】
導波光の進行方向を９０度偏向する従来の光偏向部は、導波路光配線にドライエッチングやダイシングによりコア層を４５度加工することにより形成されており、導波路光配線と一体の構成であるのに対して、本実施の形態の光配線によれば、基板２３上に水平な導波路光配線２１とは別の導波路構造を有する導波路光配線２５に光偏向素子２６を設けているので、この光偏向素子２６を有する導波路光配線２５を多量に高精度に作製することができる。このため、より高い偏向効率とより低コストの光配線を実現することができる。
【０１３０】
一方、導波路光配線２１と導波路光配線２５とを別個に設けることにより、一般的には、これらの導波路光配線２１、２５の間で高精度のアライメントの必要性と結合損失が生じる。しかしながら本実施の形態では、導波路型光結合素子４を設けることにより、高い結合効率を簡単なアライメントで実現でき、その結果、基板２３に垂直方向に出射する発光素子モジュール１と基板２３に水平な導波路光配線２１とを簡単に高効率で光結合することができるようになる。ＶＣＳＥＬのような面型発光素子を表面実装した場合には、基板２３に垂直方向に光が出射されるので、ＶＣＳＥＬのような面型発光素子の実装を簡単に行うことができるようになる。
【０１３１】
本発明の第９の実施の形態を図１１に基づいて説明する。本実施の形態の光配線において、３１、３２は発光素子モジュール１または受光素子モジュール２を設けたマルチチップモジュールであり、半田バンプ３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄによって光電気複合基板３５上に設けられた水平銅配線３６ａ、３６ｂに接続されている。さらに、光電気複合基板３５上には光偏向素子２６を有する２つの導波路光配線２５と、これらの導波路光配線２５を光結合する導波路光配線３７とが接着されている。マルチチップモジュール３１、３２と導波路光配線２５との間、及び、導波路光配線２５と導波路光配線３７との間は、それぞれ導波路型光結合素子４により光結合されている。水平銅配線３６ａ、３６ｂは、スルーホール内銅配線３８ａ、３８ｂにより接続されている。
【０１３２】
この光配線では、マルチチップモジュール３１、３２への電気信号および電力は、水平銅配線３６ａ、３６ｂと垂直方向のスルーホール内銅配線３８ａ、３８ｂにより光電気複合基板３５内を伝送し、さらに光電気複合基板３５上で半田バンプ３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄを用いて伝送することができる。さらに、マルチチップモジュール３１、３２間の電気信号伝送も、これらの水平銅配線３６ａ、３６ｂおよびスルーホール内銅配線３８ａ、３８ｂを用いて実現することができる。
【０１３３】
このとき、マルチチップモジュール３１、３２間の光信号伝送は、マルチチップモジュール３１の発光素子モジュール１からの発光光束が、光偏向素子２６を設けた導波路構造を有する導波路光配線２５と導波路型光結合素子４で光結合し、さらにこの導波路光配線２５と導波路光配線３７のコア３７ａと導波路型光結合素子４で光結合することにより、高い効率と低いアライメント精度で光電気複合基板３５に水平方向に進行させて光信号として伝送することができる。さらに、この光電気複合基板３５を水平方向に進行された光信号としての導波光は、発光素子モジュール１とは別の光偏向素子２６を設けた導波路構造を有する導波路光配線２５により、別のマルチチップモジュール３２の受光素子モジュール２へ光結合し、マルチチップモジュール３１、３２間で伝送できる。
【０１３４】
また、光偏向素子２６を設けた導波路構造を有する導波路光配線２５を、光電気複合基板３５を貫通する構造とし、光電気複合基板３５の下側に光配線を設けることも可能である。これにより、光電気複合基板３５の上側を電気実装部、下側を光配線部と上下分離することができ、リフローによる電気実装工程のあとに光配線を設けることができ、導波路の耐熱性が低くてもよいので低損失の安価な導波路光配線を実現することができる。
【０１３５】
本発明の第十の実施の形態を図１２に基づいて説明する。本実施の形態は、上述した光配線の製造方法に関するものである。図１２（ａ）、（ｂ）は、光出射側素子である発光素子モジュール１と光入射側素子１４の一部であるレンズ３との間に、導波路型光結合素子を形成する低弾性体材料の前駆材料となる液体材料４１を設ける工程を示している。液体材料４１はディスペンサ４２内に貯留されており、ディスペンサ４２の先端を発光素子モジュール１のガラス窓８近傍に配置または密着し（図１２（ａ））、ディスペンサ４２内の液体材料４１を滴下しながらレンズ３の方向にディスペンサ４２を移動させ、最終的に、レンズ３方向へ移動させたディスペンサ４２の先端をレンズ３近傍に配置または密着させる（図１２（ｂ））。これにより、最初の段階でガラス窓８に付着した液体材料４１がディスペンサ４２の移動に伴って自らの粘性と表面張力とによりレンズ３に向けて伸び出し、ガラス窓８とレンズ３との間で架橋構造が形成される。
【０１３６】
その後、架橋構造となった液体材料４１に対して紫外線ランプ４３により紫外線を照射する（図１２（ｃ））。この紫外線の照射により、液体材料４１が低弾性体化されたゴム状態に化学変化し、導波路型光結合素子４が形成される（図１２（ｄ））。
【０１３７】
この化学変化の結果としては、ゴム状態となる必要はなく、ゲル状態となってもよく、液体材料４１にアクリレートまたはメタクリレートを有するモノマー材料と光開始剤とを混合しておくことにより実現できる。熱重合開始剤を用いてもよい。また、液体材料４１としては、高温でのゾル状態と低温でのゲル状態となる物理ゲルを用いたり、溶媒や含有イオンの濃度変化によりゲル化する材料を用いてもよい。また、触媒を用いたシロキサン系材料、エポキシ材料、エチレンオキシド材料を用いることができる。
【０１３８】
また、この架橋構造は、液体材料４１の材料組成のみならず、粘度や滴下量、滴下移動速度、発光素子モジュール１のガラス窓８およびレンズ３の界面特性、粘性により調整でき、適切な構成の架橋構造を実現することができる。
【０１３９】
本発明の第十一の実施の形態を図１３に基づいて説明する。本実施の形態は、上述した光配線の製造方法に関するものである。本実施の形態の製造方法の図１３（ａ）〜図１３（ｄ）は第十の実施の形態の図１２（ａ）〜図１２（ｄ）と同じであり、その後、形成された導波路型光結合素子４に対して熱硬化処理することにより高弾性化している（図１３（ｅ））。この高弾性化処理を施すことにより、導波路型光結合素子４の機械的強度や信頼性が向上する。
【０１４０】
本発明の第十二の実施の形態を図１４に基づいて説明する。本実施の形態は、上述した光配線の製造方法に関するものである。本実施の形態の製造方法の図１４（ａ）〜図１４（ｄ）は第十の実施の形態の図１２（ａ）〜図１２（ｄ）と同じであり、その後、形成された導波路型光結合素子４の周囲に高弾性材料から被覆層１５を形成したものである（図１４（ｅ））。この被覆層１５は第二の実施の形態（図４参照）で説明した被覆層１５と同じものである。この被覆層１５の形成は、形成された導波路型光結合素子４に対して親水性を有するシランカップリングを蒸気で行い、さらにその後に親水性材料をこの導波路型光結合素子４に滴下することにより、親水性材料の粘性に応じた膜厚で導波路型光結合素子４を被覆する被覆層１５を形成することができる。この親水性材料に予めアクリレートモノマーを含有しておき、この形成された被覆層１５をゲル化、ゴム化させて硬い材料とすることにより、内側の低弾性材料に対して相対的に高弾性である材料で被覆することができる。
【０１４１】
本発明の第十三の実施の形態を図１５に基づいて説明する。本実施の形態は、上述した光配線４の製造方法に関するものである。図１５（ａ）は、導波路型光結合素子を光結合する箇所であるガラス窓８とレンズ３とに親水性塗布膜５１を塗布した工程である。この親水性塗布膜５１を塗布する部分以外は、予めシランカップリング剤により疎水化しておく。その後、ディスペンサ（図１２参照）により導波路型光結合素子を形成する低弾性体材料の前駆材料となる液体材料４１を過剰に滴下する。この液体材料４１を滴下する作業では、最初液体材料４１をガラス窓８又はレンズ３に付着させ、その後、液体材料４１をゆっくり滴下させることにより、滴下された液体材料４１が自らの粘りと表面張力とにより次第に膨らんでいき、やがて、レンズ３又はガラス窓８に到達し、ガラス窓８とレンズ３との間に多量の液体材料４１からなる架橋構造が形成される（図１５（ｂ））。その後、図示しない超音波加振機により全体又は発光素子モジュール１とレンズ３とのどちらか一方を振動させることにより、液体材料４１に流体運動を励起させて液体材料４１の過剰分を落とす。これにより、残った液体材料４１は自らの表面張力により中央部分が細くなった形状の架橋構造となる（図１５（ｃ））。その後、架橋構造となった液体材料４１に対して紫外線を照射し、液体材料４１を低弾性体化して導波路型光結合素子４を形成する（図１５（ｄ））。
【０１４２】
この製造方法によれば、ディスペンサをガラス窓８とレンズ３との間で移動させる必要なく、作業が簡単になる。また、ディスペンサが挿入できない狭ギャップ中に導波路型光結合素子４を作製することもできる。液体材料４１に流体運動を励起させる方法としては、超音波加振機以外にも、ファンによる送風、モータ振動装置等を用いても効果的である。
【０１４３】
本発明の第十四の実施の形態を図１６に基づいて説明する。本実施の形態は上述した光配線の製造方法に関するものである。図１６（ａ）は、導波路型光結合素子を光結合する箇所であるガラス窓８とレンズ３とに親水性塗布膜５１を塗布した工程である。この親水性塗布膜５１を塗布する部分以外は、予めシランカップリング剤により疎水化しておく。また、発光素子モジュール１とレンズ３とを、最適なギャップに対して短いギャップとなるように配置しておく。その後、ディスペンサ（図１２参照）により導波路型光結合素子を形成する低弾性体材料の前駆材料となる液体材料４１を適量滴下し、上述した図１５（ｂ）での工程と同じようにして、ガラス窓８とレンズ３との間に多量の液体材料４１からなる架橋構造を形成する（図１６（ｂ））。その後、図示していないピエゾ変位機により発光素子モジュール１とレンズ３との一方を離反方向へ変位させて適切なギャップとする。これにより、液体材料４１は自らの表面張力により中央部分が細くなった形状の架橋構造となる（図１６（ｃ））。その後、架橋構造となった液体材料４１に対して紫外線を照射し、液体材料４１を低弾性体化して導波路型光結合素子４を形成する（図１６（ｄ））。
【０１４４】
発光素子モジュール１とレンズ３とを変位させる場合には、半田バンプによるセルフアライメントを用いてもよい。
【０１４５】
【発明の効果】
請求項１記載の発明の導波路型光結合素子によれば、光出射側素子の光軸と光入射側素子の光軸とがずれている場合でも、導波路型光結合素子が低弾性材料により形成されているためにそのずれに応じて変形することが可能となり、光出射側素子と光入射側素子とを光結合する際に高精度の位置合わせが不要となり、光結合する際のコストを低減できる。
【０１４６】
請求項２記載の発明の導波路型光結合素子によれば、光出射側素子の光軸と光入射側素子の光軸とがずれている場合でも、導波路型光結合素子が伸縮性材料により形成されているためにそのずれに応じて変形することが可能となり、光出射側素子と光入射側素子とを光結合する際に高精度の位置合わせが不要となり、光結合する際のコストを低減できる。
【０１４７】
請求項３記載の発明の導波路型光結合素子によれば、光出射側素子の光軸と光入射側素子の光軸とがずれている場合でも、導波路型光結合素子が形状変形可能な材料により形成されているためにそのずれに応じて変形することが可能となり、光出射側素子と光入射側素子とを光結合する際に高精度の位置合わせが不要となり、光結合する際のコストを低減できる。
【０１４８】
請求項４記載の発明の導波路型光結合素子によれば、光出射側素子の光軸と光入射側素子の光軸とがずれている場合でも、導波路型光結合素子がゴム弾性体材料により形成されているためにそのずれに応じて変形することが可能となり、光出射側素子と光入射側素子とを光結合する際に高精度の位置合わせが不要となり、光結合する際のコストを低減できる。
【０１４９】
請求項５記載の発明の導波路型光結合素子によれば、光出射側素子の光軸と光入射側素子の光軸とがずれている場合でも、導波路型光結合素子が粘弾性材料により形成されているためにそのずれに応じて変形することが可能となり、光出射側素子と光入射側素子とを光結合する際に高精度の位置合わせが不要となり、光結合する際のコストを低減できる。
【０１５０】
請求項６記載の発明の導波路型光結合素子によれば、光出射側素子の光軸と光入射側素子の光軸とがずれている場合でも、導波路型光結合素子が０度以下のガラス転移点を有してそのガラス転移点以上のときに自己支持可能である材料により形成されているためにそのずれに応じて変形することが可能となり、光出射側素子と光入射側素子とを光結合する際に高精度の位置合わせが不要となり、光結合する際のコストを低減できる。
【０１５１】
請求項７記載の発明の導波路型光結合素子によれば、光出射側素子の光軸と光入射側素子の光軸とがずれている場合でも、導波路型光結合素子が熱可塑性低弾性体材料により形成されているためにそのずれに応じて変形することが可能となり、光出射側素子と光入射側素子とを光結合する際に高精度の位置合わせが不要となり、光結合する際のコストを低減できる。
【０１５２】
請求項８記載の発明の導波路型光結合素子によれば、光出射側素子の光軸と光入射側素子の光軸とがずれている場合でも、導波路型光結合素子が感光性低弾性体材料により形成されているためにそのずれに応じて変形することが可能となり、光出射側素子と光入射側素子とを光結合する際に高精度の位置合わせが不要となり、光結合する際のコストを低減できる。
【０１５３】
請求項９記載の発明の導波路型光結合素子によれば、光出射側素子の光軸と光入射側素子の光軸とがずれている場合でも、導波路型光結合素子が光の波長以下のミクロ相分離構造を有する低弾性体材料により形成されているためにそのずれに応じて変形することが可能となり、光出射側素子と光入射側素子とを光結合する際に高精度の位置合わせが不要となり、光結合する際のコストを低減できる。
【０１５４】
請求項１０記載の発明の導波路型光結合素子によれば、光出射側素子の光軸と光入射側素子の光軸とがずれている場合でも、導波路型光結合素子がゲルにより形成されているためにそのずれに応じて変形することが可能となり、光出射側素子と光入射側素子とを光結合する際に高精度の位置合わせが不要となり、光結合する際のコストを低減できる。
【０１５５】
請求項１１記載の発明の導波路型光結合素子によれば、光出射側素子の光軸と光入射側素子の光軸とがずれている場合でも、導波路型光結合素子がシリコーンにより形成されているためにそのずれに応じて変形することが可能となり、光出射側素子と光入射側素子とを光結合する際に高精度の位置合わせが不要となり、光結合する際のコストを低減できる。
【０１５６】
請求項１２記載の発明の導波路型光結合素子によれば、光出射側素子の光軸と光入射側素子の光軸とがずれている場合でも、導波路型光結合素子がフッ素ゴムにより形成されているためにそのずれに応じて変形することが可能となり、光出射側素子と光入射側素子とを光結合する際に高精度の位置合わせが不要となり、光結合する際のコストを低減できる。
【０１５７】
請求項１３記載の発明の導波路型光結合素子によれば、光出射側素子の光軸と光入射側素子の光軸とがずれている場合でも、導波路型光結合素子がアクリル酸又はメタクリル酸共重合体により形成されているためにそのずれに応じて変形することが可能となり、光出射側素子と光入射側素子とを光結合する際に高精度の位置合わせが不要となり、光結合する際のコストを低減できる。
【０１５８】
請求項１４記載の発明の導波路型光結合素子によれば、導波路型光結合素子が低弾性体材料の状態で自己支持可能であるため、光出射側素子の光軸と光入射側素子の光軸とがずれている場合でも導波路型光結合素子が低弾性体材料の状態のときにそのずれに応じて変形することが可能となり、光出射側素子と光入射側素子とを光結合する際に高精度の位置合わせが不要となり、光結合する際のコストを低減でき、さらに、低弾性体材料の高弾性体化により機械的強度や信頼性を向上させることができる。
【０１５９】
請求項１５記載の発明によれば、請求項１ないし１４のいずれか一記載の導波路型光結合素子において、前記光出射側素子と前記光入射側素子とに密着固定された密着固定部を有し、この密着固定部での密着固定のみによりその形状が維持されているので、この構成により導波路型光結合素子の自己支持可能な構造を実現できる。
【０１６０】
請求項１６記載の発明によれば、請求項１ないし１４のいずれか一記載の導波路型光結合素子において、前記導波路型光結合素子は、前記光出射側素子と前記光入射側素子とに密着固定された密着固定部を有し、この密着固定部が引張力の作用による破損しない程度の引張強度を有しているので、この構成により導波路型光結合素子の自己支持可能な構造を実現できる。
【０１６１】
請求項１７記載の発明によれば、請求項１ないし１６のいずれか一記載の導波路型光結合素子において、周囲に高弾性体材料からなる被覆層が設けられているので、導波路型光結合素子の機械的強度や信頼性を向上させることができる。
【０１６２】
請求項１８記載の光配線によれば、請求項１ないし１７のいずれか一記載の導波路型光結合素子を有するので、この光配線は請求項１ないし１７のいずれか一記載の導波路型光結合素子の効果を奏することができる。
【０１６３】
請求項１９記載の発明によれば、請求項１８記載の光配線において、前記光出射側素子と前記光入射側素子との少なくともいずれか一方が導波路光配線を有するので、導波路光配線への光の出入りに伴う光の損失が導波路型光結合素子により低減でき、伝播される光の損失を低減できる。
【０１６４】
請求項２０記載の発明によれば、請求項１９記載の光配線において、前記導波路光配線がマルチモード導波路を有するので、光損失が生じやすいマルチモード導波路であっても伝播される光の損失を低減できる。
【０１６５】
請求項２１記載の発明の光配線によれば、請求項１ないし１７のいずれか一記載の導波路型光結合素子を有するので、この光配線は請求項１ないし１７のいずれか一記載の導波路型光結合素子の効果を奏することができる。
【０１６６】
請求項２２記載の発明によれば、請求項２１記載の光配線において、前記光出射側素子と前記導波路光配線と前記光入射側素子とが同一平面上に配置され、前記導波路光配線が光制御素子を有するので、光出射側素子と光入射側素子との間に光制御素子、例えば、光スイッチ、波長変換素子等を設ける場合に、光出射側素子と光入射側素子とを光制御素子の挿入による損失を低減しつつ光結合することができる。
【０１６７】
請求項２３記載の発明によれば、請求項２１記載の光配線において、前記光出射側素子と前記導波路光配線とが光結合される方向と前記光入射側素子と前記導波路光配線とが光結合される方向とが略垂直であり、前記導波路光配線が光偏向素子を有するので、垂直方向の光を水平方向の光に変換する光偏向素子を有する導波路光配線を光出射方素子と光入射側素子とに光結合する場合に、光軸合わせの精度が低減されるので、光結合する際のコストを低減できる。
【０１６８】
請求項２４記載の発明によれば、請求項１８ないし２３のいずれか一記載の光配線において、基板と、前記基板上に設けられて前記光出射側素子と前記光入射側素子とに接続された電気配線と、を有するので、基板上に光出射側素子や光入射側素子を実装した光配線においても、光出射側素子と光入射側素子等の光結合する部材の光軸合わせの精度が低減されるので、基板上への実装を容易に行える。
【０１６９】
請求項２５記載の発明の光配線の製造方法によれば、光出射側素子と光入射側素子との間に導波路型光結合素子を形成する低弾性体材料の前駆材料となる液体材料を設け、この液体材料を低弾性体材料化することにより、光出射側素子の光軸と光入射側素子の光軸とを高精度な位置合わせをすることなく光配線の製造を簡単に行える。
【０１７０】
請求項２６記載の発明の光配線の製造方法によれば、光出射側素子と光入射側素子との間に導波路型光結合素子を形成する低弾性体材料の前駆材料となる液体材料を設け、この液体材料に流動運動を励起してこの液体材料の過剰分を落とし、残った液体材料を低弾性体材料化することにより、光出射側素子の光軸と光入射側素子の光軸とを高精度な位置合わせをすることなく光配線の製造を簡単に行える。
【０１７１】
請求項２７記載の発明の光配線の製造方法によれば、光出射側素子と光入射側素子とを目的とする間隔より近づけた状態に配置してその光出射側素子と光入射側素子との間に導波路型光結合素子を形成する低弾性体材料の前駆材料となる液体材料を設け、その後、光出射側素子と光入射側素子とを離間する位置へ移動させることにより液体材料を光出射側素子と光入射側素子との間で適切な架橋構造とし、その架橋構造となって液体材料を低弾性体材料化することにより、光出射側素子の光軸と光入射側素子の光軸とを高精度な位置合わせをすることなく光配線の製造を簡単に行える。
【０１７２】
請求項２８記載の発明によれば、請求項２５ないし２８のいずれか一記載の光配線の製造方法において、低弾性体材料化された前記低弾性体材料の周囲に高弾性体材料からなる被覆層を設ける工程を有するので、被覆層を設けることにより導波路型光結合素子の機械的強度や信頼性を向上させることができる。
【０１７３】
請求項２９記載の発明の光配線の製造方法によれば、光出射側素子と光入射側素子との間に導波路型光結合素子を形成する低弾性体材料の前駆材料となる液体材料を設け、この液体材料を低弾性体材料化し、その後低弾性体材料を高弾性化することにより、光出射側素子の光軸と光入射側素子の光軸とを高精度な位置合わせをすることなく光配線の製造を簡単に行え、しかも、低弾性体材料の高弾性体化により機械的強度や信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態の光配線を示す概略図である。
【図２】導波路型光結合素子自体の光軸を自発的に偏向する作用を説明する説明図である。
【図３】光配線から導波路型光結合素子を省いた場合の比較例を説明する説明図である。
【図４】本発明の第二の実施の形態の光配線を示す概略図である。
【図５】本発明の第三の実施の形態の光配線を示す概略図である。
【図６】本発明の第四の実施の形態の光配線を示す概略図である。
【図７】本発明の第五の実施の形態の光配線を示す概略図である。
【図８】本発明の第六の実施の形態の光配線を示す概略図である。
【図９】本発明の第七の実施の形態の光配線を示す概略図である。
【図１０】本発明の第八の実施の形態の光配線を示す概略図である。
【図１１】本発明の第九の実施の形態の光配線を示す概略図である。
【図１２】本発明の第十の実施の形態の光配線の製造方法を示す概略図である。
【図１３】本発明の第十一の実施の形態の光配線の製造方法を示す概略図である。
【図１４】本発明の第十二の実施の形態の光配線の製造方法を示す概略図である。
【図１５】本発明の第十三の実施の形態の光配線の製造方法を示す概略図である。
【図１６】本発明の第十四の実施の形態の光配線の製造方法を示す概略図である。
【図１７】従来例の光配線の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 出射側素子
４ 導波路型光結合素子
４ａ、４ｂ 密着固定部
１４ 入手側素子
１５ 被覆層
１６ 導波路型光結合素子
１７ 導波路光配線
１８ 導波路光配線
２０ 入射側素子
２１ 出射側素子
２２ 導波路光配線
２６ 光偏向素子
３５ 基板
３６ａ、３６ｂ 電気配線
４１ 液体材料[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a waveguide type optical coupling device, an optical wiring, and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
As a method of optically coupling the light emitting side element that emits light and the light incident side element that receives light, no element for optical coupling is provided between the light emitting side element and the light incident side element. 2. Description of the Related Art A method (generally, a method called end face connection or direct connection) is known (see Patent Document 1). FIG. 17 shows an invention disclosed in Patent Document 1, in which an optical element (laser diode) 103 is mounted on a sub-substrate 101 via a bump 102, and the optical element 103 is directly optically coupled to an optical fiber 104. . In the present invention, the optical element 103 is mounted on the sub-substrate 101 via the bump 102 so that the optical element 103 and the sub-substrate 101 are not mounted. Position control is being performed. Further, a V-groove 105 formed by using a photolithography process is provided on the sub-substrate 101, and the position of the optical fiber 104 and the optical element 103 is controlled by inserting the optical fiber 104 into the V-groove 105.
[0003]
Further, in direct coupling, inventions have been proposed in which a liquid or an adhesive is interposed between a light emitting side element that emits light and a light incident side element that enters light instead of air (Patent Documents 2 and 3). reference). This adhesive has two functions of fixing the position and reducing the difference in the refractive index. In order to eliminate the presence of an air layer, the adhesive is in a liquid state at the time of dispensing. It can be changed to a high material or a high elastic body.
[0004]
Also, an invention in which an optical coupling element is provided between a light emitting side element and a light incident side element has been proposed (see Patent Document 4). In the present invention, a light guide path in which a flexible light transmitting body is filled inside a member having a tapered shape is used as an optical coupling element, and the position of an optical fiber is controlled in a tapered shape.
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 2,616,550
[Patent Document 2]
JP-A-5-107425
[Patent Document 3]
JP-A-7-27946
[Patent Document 4]
JP-A-2001-59919
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the invention disclosed in Patent Document 1, although a high-precision optical mounting machine is not required at the time of mounting, the sub-substrate 101 on which the bumps 102 and the V-grooves 105 are formed is necessary, and mounting cost using the optical mounting machine is reduced It will never be cheaper in comparison.
[0007]
In the inventions disclosed in Patent Literatures 2 and 3, a high-precision optical mounting machine is required for positioning the light emitting side element and the light incident side element, and the mounting cost is also increased.
[0008]
In the invention disclosed in Patent Document 4, the alignment between the tapered member and the optical fiber can be performed without using an optical mounting machine. However, the position between the tapered member and the light emitting side element (optical semiconductor) can be adjusted. An optical mounting machine is required for the alignment, and the mounting cost as a whole increases.
[0009]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to eliminate the need for highly accurate alignment when optically coupling a light emitting side element and a light incident side element, and to reduce the cost when optically coupling.
[0010]
Another object of the present invention is to increase the light coupling efficiency between the light emitting side element and the light incident side element.
[0011]
Another object of the present invention is to improve mechanical strength and reliability of optical coupling between a light emitting side element and a light incident side element.
[0012]
Another object of the present invention is to reduce the loss at the time of optical coupling between the light emitting side element and the light incident side.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 is a waveguide type optical coupling element for optically coupling a light emitting side element for emitting light and a light incident side element for receiving light, wherein the waveguide type optical coupling element is made of a low elastic material. And can be self-supported in the state of a low elastic material.
[0014]
Therefore, even when the optical axis of the light emitting side element and the optical axis of the light incident side element are misaligned, the waveguide type optical coupling element is deformed in accordance with the misalignment because it is formed of a low elastic material. This makes it possible to eliminate the need for high-precision alignment when optically coupling the light-emitting side element and the light-incident side element, thereby reducing the cost of optically coupling. Further, since the light travels in a state of being confined in the waveguide, the optical coupling efficiency between the light emitting side element and the light incident side element increases.
[0015]
In the present invention, “low elasticity” refers to a state of viscoelasticity possessed by a soft and stretchable gel or rubber or many polymer compounds, and is made of ceramics, glass or TiO 2. 2 And SiO 2 And a state different from the high elasticity state of the optical crystal. The hardness is low Vickers hardness, and the elastic constant and viscosity are small values. The term "low elasticity" as used herein means that the waveguide-type optical coupling element is capable of being deformed while being self-supported without breaking the material due to the action of the tensile force with respect to the amount of deviation of the optical axis. . More specifically, the elastic constant is 10 2 dyn / cm 3 More than 10 8 dyn / cm 3 It is as follows. 10 2 dyn / cm 3 Below, it is difficult to self-support, and 10 8 dyn / cm 3 If larger, it depends on the shape of the waveguide type optical coupling element and the characteristics and arrangement of the light receiving element and the light emitting element. It is difficult to realize sufficient deflection of the optical axis with respect to the waveguide. More preferably, 10 3 dyn / cm 3 More than 10 6 dyn / cm 3 As described below, sufficient self-supporting strength and high optical coupling efficiency due to deformation of the optical axis of the waveguide type optical coupling element corresponding to 1 μm or more can be realized. Further, the Vickers hardness is preferably 5 or less.
[0016]
Further, in the present invention and each of the following inventions, “self-supporting” means having a strength capable of maintaining its shape by supporting both ends thereof even if it is not placed on a substrate. .
[0017]
Further, in the present invention and each of the following inventions, the “waveguide” is different from a mere adhesive or the like, and has a function of confining light therein. For this reason, the distance between the light emitting side element and the light incident side element does not need to be sufficiently small with respect to the cross-sectional area of the waveguide. Coupling can be achieved.
[0018]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a waveguide type optical coupling element for optically coupling a light emitting side element for emitting light and a light incident side element for receiving light, wherein the waveguide type optical coupling element is made of an elastic material. And can be self-supported in the state of a stretchable material.
[0019]
Therefore, even when the optical axis of the light emitting side element and the optical axis of the light incident side element are misaligned, the waveguide type optical coupling element is deformed in accordance with the misalignment because the optical coupling element is formed of an elastic material. This makes it possible to eliminate the need for high-precision alignment when optically coupling the light-emitting side element and the light-incident side element, thereby reducing the cost of optically coupling. Further, since the light travels in a state of being confined in the waveguide, the optical coupling efficiency between the light emitting side element and the light incident side element increases.
[0020]
Here, as the stretchable material, a material having an elongation percentage until breakage in the constituent shape is preferably 110 to 800%, more preferably 150 to 400%.
[0021]
According to a third aspect of the present invention, in a waveguide type optical coupling element for optically coupling a light emitting side element for emitting light and a light incident side element for receiving light, the waveguide type optical coupling element is deformable in shape. It is made of a material and can be self-supported in a state of a deformable material.
[0022]
Therefore, even when the optical axis of the light emitting side element and the optical axis of the light incident side element are misaligned, the waveguide type optical coupling element is formed of a deformable material, and is deformed according to the misalignment. It is not necessary to perform high-precision alignment when optically coupling the light emitting side element and the light incident side element, and the cost of optically coupling is reduced. Further, since the light travels in a state of being confined in the waveguide, the optical coupling efficiency between the light emitting side element and the light incident side element increases.
[0023]
Here, the shape-deformable material is a constituent shape, and preferably does not break even if the waveguide itself shifts by 1 μm, more preferably does not break even if shifts by 10 μm or more, corresponding to the shift stress with respect to the optical axis. Material.
[0024]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a waveguide type optical coupling element for optically coupling a light emitting side element for emitting light and a light incident side element for receiving light, wherein the waveguide type optical coupling element is made of a rubber elastic material. And can be self-supported in the state of a rubber elastic material.
[0025]
Therefore, even when the optical axis of the light emitting side element and the optical axis of the light incident side element are misaligned, the waveguide type optical coupling element is deformed in accordance with the misalignment because it is formed of a rubber elastic material. This makes it possible to eliminate the need for high-precision alignment when optically coupling the light-emitting side element and the light-incident side element, thereby reducing the cost of optically coupling. Further, since the light travels in a state of being confined in the waveguide, the optical coupling efficiency between the light emitting side element and the light incident side element increases.
[0026]
Here, the rubber elastic body means an elastomer material.
[0027]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a waveguide type optical coupling element for optically coupling a light emitting side element for emitting light and a light incident side element for receiving light, wherein the waveguide type optical coupling element is made of a viscoelastic material. And can be self-supported in the state of a viscoelastic material.
[0028]
Therefore, even when the optical axis of the light emitting side element and the optical axis of the light incident side element are misaligned, the waveguide type optical coupling element is deformed in accordance with the misalignment because it is formed of a viscoelastic material. This makes it possible to eliminate the need for high-precision alignment when optically coupling the light-emitting side element and the light-incident side element, thereby reducing the cost of optically coupling. Further, since the light travels in a state of being confined in the waveguide, the optical coupling efficiency between the light emitting side element and the light incident side element increases.
[0029]
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a waveguide type optical coupling element for optically coupling a light emitting side element for emitting light and a light incident side element for receiving light, wherein the waveguide type optical coupling element has an angle of 0 ° or less. It is made of a material having a glass transition point, and can be self-supported at a temperature equal to or higher than the glass transition point.
[0030]
Therefore, even when the optical axis of the light emitting side element and the optical axis of the light incident side element are misaligned, the waveguide type optical coupling element is formed of a material having a glass transition point of 0 ° or less. Deformation can be performed in accordance with the displacement, so that high-precision alignment is not required when optically coupling the light emitting side element and the light incident side element, and the cost for optical coupling is reduced. Further, since the light travels in a state of being confined in the waveguide, the optical coupling efficiency between the light emitting side element and the light incident side element increases.
[0031]
Here, when the temperature of the material having a glass transition point is equal to or higher than the glass transition point, the fluidity of the material in a fixed state increases. In other words, by using a material having a glass transition point of 0 ° or less, the waveguide-type optical coupling element can be deformed in an environment of 0 ° or more, and the light emitting side element and the light incident side element are connected to each other. When joining, high-precision positioning is not required.
[0032]
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a waveguide type optical coupling element for optically coupling a light emitting side element for emitting light and a light incident side element for receiving light, wherein the waveguide type optical coupling element is made of thermoplastic low elasticity. It is made of a body material and can be self-supported in the state of a thermoplastic low elasticity material.
[0033]
Therefore, even when the optical axis of the light emitting side element and the optical axis of the light incident side element are misaligned, the waveguide type optical coupling element is formed of a thermoplastic low-elastic material, and accordingly, according to the misalignment. Deformation is possible, so that high-precision alignment is not required when optically coupling the light emitting side element and the light incident side element, and the cost for optically coupling is reduced. Further, since the light travels in a state of being confined in the waveguide, the optical coupling efficiency between the light emitting side element and the light incident side element increases.
[0034]
Here, the thermoplastic low-elastic body can be further increased in expansion ratio, deformation amount, and the like by being in a thermoplastic state at a high temperature, and the optical axis of the light emitting side element and the light incident side element is Even in the case of a larger deviation, it is possible to deform according to the deviation.
[0035]
The invention according to claim 8 is a waveguide type optical coupling element for optically coupling a light emitting side element for emitting light and a light incident side element for receiving light, wherein the waveguide type optical coupling element is a photosensitive low elasticity. It is made of body material and is self-supporting.
[0036]
Therefore, even when the optical axis of the light emitting side element and the optical axis of the light incident side element are misaligned, the waveguide type optical coupling element is formed of a photosensitive low-elastic material, and accordingly, according to the misalignment. Deformation is possible, so that high-precision alignment is not required when optically coupling the light emitting side element and the light incident side element, and the cost for optically coupling is reduced. Further, since the light travels in a state of being confined in the waveguide, the optical coupling efficiency between the light emitting side element and the light incident side element increases.
[0037]
Here, the photosensitive material is a material whose shape can be formed by light irradiation.
[0038]
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a waveguide type optical coupling element for optically coupling a light emitting side element for emitting light and a light incident side element for entering light, wherein the waveguide type optical coupling element is equal to or less than the wavelength of light. And a self-supporting material in the state of the low elastic material.
[0039]
Therefore, even when the optical axis of the light emitting side element and the optical axis of the light incident side element are misaligned, the waveguide type optical coupling element is formed of a low elastic material having a microphase separation structure equal to or smaller than the wavelength of light. As a result, it is possible to deform according to the shift, and high-precision alignment is unnecessary when optically coupling the light emitting side element and the light incident side element, and the cost of optical coupling is reduced. You. Further, since the light travels in a state of being confined in the waveguide, the optical coupling efficiency between the light emitting side element and the light incident side element increases.
[0040]
Here, micro-layer separation is a state in which rubber undergoes microscopic phase separation. In this case, scattering is reduced by reducing the size of the phase separation to be equal to or less than the wavelength of light, thereby reducing optical coupling. Loss in the process is reduced.
[0041]
The invention according to claim 10 is a waveguide type optical coupling element that optically couples a light emitting side element that emits light and a light incident side element that receives light, wherein the waveguide type optical coupling element is made of gel, In addition, the gel can be self-supported.
[0042]
Therefore, even when the optical axis of the light emitting side element and the optical axis of the light incident side element are misaligned, the waveguide type optical coupling element can be deformed according to the misalignment because it is formed of gel. Thus, it is not necessary to perform high-precision alignment when optically coupling the light emitting side element and the light incident side element, and the cost of optically coupling is reduced. Further, since the light travels in a state of being confined in the waveguide, the optical coupling efficiency between the light emitting side element and the light incident side element increases.
[0043]
Here, the gel can be applied as either a chemical gel or a physical gel. The sol-gel transition can be used to increase shape deformation, and the shape of the gel itself can be controlled chemically and electrically.
[0044]
The invention according to claim 11 is a waveguide type optical coupling element for optically coupling a light emitting side element for emitting light and a light incident side element for entering light, wherein the waveguide type optical coupling element is made of silicone; Self-supportable.
[0045]
Therefore, even when the optical axis of the light emitting side element and the optical axis of the light incident side element are misaligned, the waveguide type optical coupling element can be deformed according to the misalignment because it is formed of silicone. Thus, it is not necessary to perform high-precision alignment when optically coupling the light emitting side element and the light incident side element, and the cost of optically coupling is reduced. Further, since the light travels in a state of being confined in the waveguide, the optical coupling efficiency between the light emitting side element and the light incident side element increases.
[0046]
Here, silicone is composed of a polymer having a siloxane bond, and includes silicone rubber, polymer silicone oil, silicone-silane complex, silicone-alkoxysilane copolymer, silicone side chain acrylic copolymer and the like. Siloxane systems are transparent over a wide wavelength range without absorption.
[0047]
According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided a waveguide type optical coupling element for optically coupling a light emitting side element for emitting light and a light incident side element for receiving light, wherein the waveguide type optical coupling element is made of fluorine rubber. And self-supporting.
[0048]
Therefore, even when the optical axis of the light emitting side element and the optical axis of the light incident side element are misaligned, the waveguide type optical coupling element can be deformed in accordance with the misalignment because it is formed of fluoro rubber. This makes it possible to eliminate the need for high-precision alignment when optically coupling the light emitting side element and the light incident side element, thereby reducing the cost of optically coupling. Further, since the light travels in a state of being confined in the waveguide, the optical coupling efficiency between the light emitting side element and the light incident side element increases.
[0049]
According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided a waveguide type optical coupling element for optically coupling a light emitting side element for emitting light and a light incident side element for receiving light, wherein the waveguide type optical coupling element is made of acrylic acid or methacrylic acid. It consists of an acid copolymer and is self-supporting.
[0050]
Therefore, even when the optical axis of the light emitting side element and the optical axis of the light incident side element are misaligned, the misalignment occurs because the waveguide type optical coupling element is formed of acrylic acid or methacrylic acid copolymer. Accordingly, the light emitting side element and the light incident side element need not be aligned with high precision when optically coupled, and the cost of optically coupling is reduced. Further, since the light travels in a state of being confined in the waveguide, the optical coupling efficiency between the light emitting side element and the light incident side element increases.
[0051]
Here, the acrylic acid or methacrylic acid copolymer can be controlled to have a low elasticity by controlling the elastic constant thereof by mixing a solvent or a plasticizer, and at the same time, has a wide wavelength without light absorption. And transparent.
[0052]
According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided a waveguide type optical coupling element for optically coupling a light emitting side element for emitting light and a light incident side element for receiving light, wherein the waveguide type optical coupling element is made of a low elastic material. Is made of a material having a high elasticity, and can be self-supported in a state of a low elasticity material.
[0053]
Therefore, since the waveguide type optical coupling element can be self-supported in a state of a low elastic material, even when the optical axis of the light emitting side element and the optical axis of the light incident side element are misaligned, the waveguide type optical coupling element is not used. When the element is in the state of a low-elastic material, it can be deformed in accordance with the displacement, and high-precision alignment is not required when optically coupling the light emitting side element and the light incident side element. Further, by increasing the elasticity of the low elasticity material, mechanical strength and reliability are improved.
[0054]
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the waveguide type optical coupling element according to any one of the first to fourteenth aspects, the waveguide type optical coupling element further includes a contact fixing portion that is fixed to the light emitting side element and the light incident side element. The shape is maintained only by the close fixing at the close fixing portion.
[0055]
Therefore, this configuration realizes a self-supporting structure of the waveguide-type optical coupling device.
[0056]
According to a sixteenth aspect of the present invention, in the waveguide type optical coupling element according to any one of the first to fourteenth aspects, the waveguide type optical coupling element is in close contact with the light emitting side element and the light incident side element. It has a fixed contact fixing portion, and the contact fixing portion has a tensile strength such that it is not damaged by the action of a tensile force.
[0057]
Therefore, this configuration realizes a self-supporting structure of the waveguide-type optical coupling device.
[0058]
According to a seventeenth aspect of the present invention, in the waveguide type optical coupling element according to any one of the first to sixteenth aspects, a coating layer made of a highly elastic material is provided around the waveguide type optical coupling element.
[0059]
Therefore, by providing this coating layer, the mechanical strength and reliability of the waveguide-type optical coupling element are improved.
[0060]
The optical wiring according to claim 18, wherein the light emitting side element that emits light, the light incident side element that receives light, and the light emitting side element and the light emitting side element are optically coupled. And the waveguide-type optical coupling element according to any one of the above.
[0061]
Therefore, when the optical wiring has the waveguide type optical coupling element according to any one of claims 1 to 17, the optical wiring is the same as that of the waveguide type optical coupling element according to any one of claims 1 to 17. The effect can be obtained.
[0062]
According to a nineteenth aspect of the present invention, in the optical wiring according to the eighteenth aspect, at least one of the light emitting side element and the light incident side element has a waveguide optical wiring.
[0063]
Therefore, the loss of light due to the ingress and egress of light to and from the waveguide optical wiring is reduced by the waveguide type optical coupling element, and the transmitted light is reduced in loss.
[0064]
According to a twentieth aspect of the present invention, in the optical wiring according to the nineteenth aspect, the waveguide optical wiring has a multimode waveguide.
[0065]
Therefore, even in the case of a multi-mode waveguide in which optical loss easily occurs, the transmitted light has low loss.
[0066]
The optical wiring of the invention according to claim 21 is a light emitting side element for emitting light, a light incident side element for receiving light, and a light guide disposed between the light emitting side element and the light incident side element. 18. The waveguide-type optical coupling device according to claim 1, wherein the waveguide optical interconnection, the light emitting side element, and the waveguide optical interconnection are optically coupled to each other. 18. The waveguide type optical coupling element according to claim 1, which optically couples with a wiring.
[0067]
Therefore, even if the optical axes of the light emitting side element, the light incident side element, and the waveguide optical wiring are misaligned, it is possible to optically couple them without high-precision alignment, and to achieve high optical coupling. Efficiency is obtained.
[0068]
According to a twenty-second aspect of the present invention, in the optical wiring according to the twenty-first aspect, the light emitting side element, the waveguide optical wiring, and the light incident side element are arranged on the same plane, and the waveguide optical wiring is an optical fiber. It has a control element.
[0069]
Therefore, when a light control element, for example, an optical switch or a wavelength conversion element is provided between the light emitting side element and the light incident side element, the light emitting side element and the light incident side element are inserted by inserting the light control element. Optical coupling can be performed while reducing loss.
[0070]
According to a twenty-third aspect of the present invention, in the optical wiring according to the twenty-first aspect, the direction in which the light emitting side element and the waveguide optical wiring are optically coupled, and the light incident side element and the waveguide optical wiring are optically coupled. The coupling direction is substantially perpendicular, and the waveguide optical wiring has an optical deflection element.
[0071]
Therefore, when the waveguide optical wiring having the light deflecting element for converting the light in the vertical direction into the light in the horizontal direction is optically coupled to the light emitting element and the light incident side element, the accuracy of the optical axis alignment is reduced. Therefore, the cost for optical coupling is reduced.
[0072]
According to a twenty-fourth aspect of the present invention, there is provided the optical wiring according to any one of the eighteenth to twenty-third aspects, wherein a substrate is provided, and the electric wiring provided on the substrate and connected to the light emitting side element and the light incident side element. And wiring.
[0073]
Therefore, even in the optical wiring in which the light emitting side element and the light incident side element are mounted on the substrate, the accuracy of the optical axis alignment of the optically coupled members such as the light emitting side element and the light incident side element is reduced. It can be easily mounted on top.
[0074]
According to a twenty-fifth aspect of the present invention, in the method for manufacturing an optical wiring, a liquid material is provided between the light emitting side element and the light incident side element as a precursor of a low elastic material for forming the waveguide type optical coupling element. And a step of converting the liquid material into a low-elastic material.
[0075]
Therefore, by providing a liquid material that is a precursor material of the low elastic material forming the waveguide type optical coupling element between the light emitting side element and the light incident side element, and by making this liquid material a low elastic material The light emitting side element and the light incident side element can be optically coupled by the waveguide type optical coupling element. According to this method of manufacturing an optical wiring, it is possible to easily manufacture the optical wiring without highly accurate alignment between the optical axis of the light emitting side element and the optical axis of the light incident side element.
[0076]
According to a twenty-sixth aspect of the present invention, there is provided a method of providing a liquid material which is a precursor of a low elastic material for forming a waveguide type optical coupling element between a light emitting side element and a light incident side element. And exciting the flow motion of the liquid material to drop an excess of the liquid material, and converting the liquid material into a low-elastic material.
[0077]
Therefore, a liquid material is provided between the light-emitting side element and the light-incident side element as a precursor of a low-elastic material forming the waveguide-type optical coupling element. By dropping the excess material and converting the remaining liquid material into a low-elastic material, the light emitting side element and the light incident side element can be optically coupled by the waveguide type optical coupling element. According to the method for manufacturing an optical wiring, according to the method for manufacturing an optical wiring, it is possible to manufacture the optical wiring without aligning the optical axis of the light emitting side element and the optical axis of the light incident side element with high precision. Can be easily performed.
[0078]
According to a twenty-seventh aspect of the present invention, in the method for manufacturing an optical wiring, a liquid material is provided between the light emitting side element and the light incident side element, which is a precursor material of the low elasticity material for forming the waveguide type optical coupling element. And a step of moving the light emitting side element and the light incident side element to positions separated from each other, and a step of converting the liquid material into a low elastic material.
[0079]
Therefore, the light-emitting side element and the light-incident side element are arranged closer to each other than a target distance, and a waveguide type optical coupling element is formed between the light-emitting side element and the light incident side element. A liquid material that is a precursor material of the body material is provided, and then the liquid material is appropriately moved between the light emitting side element and the light incident side element by moving the light emitting side element and the light incident side element to a position where they are separated from each other. By forming a cross-linked structure and using the cross-linked structure to convert the liquid material into a low-elastic material, the light-emitting side element and the light-incident side element can be optically coupled by the waveguide-type optical coupling element. According to this method of manufacturing an optical wiring, it is possible to easily manufacture the optical wiring without highly accurate alignment between the optical axis of the light emitting side element and the optical axis of the light incident side element.
[0080]
According to a twenty-eighth aspect of the present invention, in the method for manufacturing an optical wiring according to any one of the twenty-fifth to twenty-eighth aspects, a coating layer made of a high elastic material is formed around the low elastic material made into a low elastic material. Providing a step.
[0081]
Therefore, by providing this coating layer, the mechanical strength and reliability of the waveguide-type optical coupling element are improved.
[0082]
In the method for manufacturing an optical wiring according to the present invention, a step of providing a liquid material which is a precursor material of a low elastic material for forming a waveguide type optical coupling element between the light emitting side element and the light incident side element And a step of making the liquid material a low elastic material, and a step of making the low elastic material a high elastic material.
[0083]
Therefore, a liquid material is provided between the light emitting side element and the light incident side element as a precursor of a low elasticity material for forming the waveguide type optical coupling element, and this liquid material is reduced to a low elasticity material. By increasing the elasticity of the elastic material, the light emitting side element and the light incident side element can be optically coupled by the waveguide type optical coupling element. According to this method for manufacturing an optical wiring, the optical wiring can be easily manufactured without highly accurate alignment between the optical axis of the light emitting side element and the optical axis of the light incident side element, and the low elastic body An optical wiring with improved mechanical strength and reliability can be manufactured by increasing the elasticity of the material.
[0084]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic diagram showing an optical wiring having a light emitting element module 1, a light receiving element module 2, a lens 3, and a waveguide type optical coupling element 4 which are light emitting side elements. The light receiving element module 2 and the lens 3 are connected by a connecting means (not shown) to form the light incident side element 14.
[0085]
The light emitting element module 1 includes a light emitting element substrate 5, a surface light emitting element 6 mounted on the light emitting element substrate 5, a light emitting element case 7 surrounding the light emitting element 6, and an emission surface of the light emitting element case 7. And a glass window 8 provided.
[0086]
The light receiving element module 2 includes a light receiving element substrate 9, a light receiving element 10 mounted on the light receiving element substrate 9, a light receiving element case 11 surrounding the light receiving element 10, and a light receiving side surface of the light receiving element case 1. And the glass window 12 provided.
[0087]
The lens 3 plays a role of forming an image of the light emitted from the light emitting element 6 on the light receiving element 10.
[0088]
The waveguide-type optical coupling element 4 has, at one end, a tightly-fixed portion 4a that is tightly fixed to the glass window 8 of the light-emitting element module 1, and at the other end, a tightly-fixed portion 4b that is tightly fixed to the surface of the lens 3. are doing. Here, the laser light 13a emitted from the light emitting element 6 is optically coupled to the waveguide type optical coupling element 4 tightly fixed to the glass window 8, propagates through the waveguide type optical coupling element 4, and is used for optical coupling. The light is condensed by the lens 3 and becomes a spatially transmitted light flux 13b, which is incident on the light receiving element 10 in the light receiving element module 2 and is photoelectrically converted. At this time, information can be transmitted between the light emitting element module 1 and the light receiving element module 2 by modulating the laser beam 13a in accordance with the information.
[0089]
The waveguide-type optical coupling element 4 is a self-supporting waveguide, and is a waveguide that can be self-supported without being provided on a substrate. Here, the self-supported waveguide means a waveguide made of a waveguide material having a strength capable of maintaining a waveguide structure by supporting both ends. Therefore, the waveguide type optical coupling element 4 can be provided in the air with both ends supported by the glass window 8 and the lens 3.
[0090]
Further, since the waveguide-type optical coupling element 4 is a waveguide at the same time as being self-supporting, it has an effect of confining light inside thereof, unlike an adhesive used between the waveguides. Therefore, the distance between the glass window 8 and the lens 3 does not need to be sufficiently small with respect to the cross-sectional area, and low-loss optical coupling is realized even at a distance longer than the equivalent diameter given by the cross-sectional area. Can be.
[0091]
Further, the waveguide type optical coupling element 4 formed of the self-supporting waveguide is formed of a low elastic material. Since it is made of a low-elastic material, it has shape deformability. Therefore, even when the optical axes of the light emitting element 6 and the lens 3 at both ends of the waveguide type optical coupling element 4 do not coincide with each other, the shape of the waveguide itself is not changed. By deforming the shape and spontaneously deflecting the optical axis of the waveguide-type optical coupling element 4 itself, highly efficient optical coupling can be realized.
[0092]
In addition, even when a temperature change occurs and the position shifts due to a difference in expansion coefficient, the shape is deformable due to the low elasticity material, thereby deforming the shape of the waveguide itself and a gap due to the difference in expansion coefficient. To realize highly efficient optical coupling.
[0093]
Here, the low elasticity refers to a state with respect to the viscoelasticity of a soft or stretchable gel or rubber or many polymer compounds, and is made of ceramics, glass, or TiO2. 2 And SiO 2 And a state different from the high elasticity state of the optical crystal. The hardness is low Vickers hardness, and the elastic constant and viscosity are small values. In addition, the low elasticity here indicates that the waveguide type optical coupling element 4 can be deformed while being self-supported without breaking the material by the action of the tensile force with respect to the amount of displacement of the optical axis. More specifically, the elastic constant is 10 2 dyn / cm 3 More than 10 8 dyn / cm 3 It is as follows. 10 2 dyn / cm 3 Below, it is difficult to self-support, and 10 8 dyn / cm 3 If it is larger, it depends on the shape of the waveguide type optical coupling element 4 and the characteristics and arrangement of the light emitting element 6, but the optical axis deviation of the waveguide type optical coupling element 4 is more than 0.5 μm. It is difficult to realize sufficient deflection of the optical axis with respect to the waveguide. More preferably, 10 3 dyn / cm 3 More than 10 6 dyn / cm 3 As described below, sufficient self-supporting strength and high optical coupling efficiency due to deformation of the optical axis of the waveguide type optical coupling element 4 corresponding to 1 μm or more can be realized. Further, the Vickers hardness is preferably 5 or less. At the same time, unlike conventional waveguide materials, it is preferable to have soft elasticity, and use a material that does not break even if it expands and contracts to 120% or more.
[0094]
As this low elasticity material, it is preferable that the material has low loss because it is also a waveguide, and as the gel, a material containing a solvent obtained by polymerizing an acrylate material or a material obtained by polymerizing the solvent structure, For example, a silicone material having a siloxane bond can be used. Similarly, as the rubber material, a normal rubber material can be used, and at the same time, a silicone material or the like can be used. Further, as a soft polymer material, a polymer material having many amorphous portions can be used.
[0095]
The waveguide type optical coupling element 4 made of this low elastic material is not only self-supporting, but also functions as a self-shaped waveguide. This is because the low elastic material has a deforming ability, so that the surface tension of the waveguide-type optical coupling element 4 is reduced due to its surface tension, unlike a waveguide formed by a mold, thereby reducing the loss. At the same time, the tension is applied to the light emitting element module 1 and the lens 3 supported at both ends, and the shape is controlled so that the distance between the optical axes becomes the shortest. Thereby, a waveguide with lower loss can be realized. In addition, the self-molded shape is not limited to the physical properties of the waveguide-type optical coupling device 4 such as the amount, elastic constant, and rheological characteristics of the waveguide-type optical coupling device. Furthermore, it is possible to control the surface performance such as hydrophilicity and hydrophobicity.
[0096]
Further, since the waveguide type optical coupling element 4 made of the low elasticity material acts on the support at both ends thereof, the light emitting element module 1 supporting the waveguide type optical coupling element 4 at both ends or By making at least one of the lenses 3 movable, its position can be controlled. Thus, highly accurate self-alignment can be realized.
[0097]
In addition, the waveguide type optical coupling element 4 made of the low elastic material can have the function of assembling and installing the lens 3 itself by imparting adhesiveness. When a silicone material or the like having a siloxane bond is used, good adhesion can be obtained by performing a hydrophilic treatment in advance. By providing a pre-coat layer other than the hydrophilic treatment, good adhesive strength can be obtained.
[0098]
Further, the waveguide type optical coupling element 4 may be provided independently without using the lens 3. That is, the waveguide type optical coupling element 4 may be supported at both ends by the glass window 8 of the light emitting element module 1 and the glass window 12 of the light receiving element module 2. At this time, the light from the light emitting element 6 optically coupled to the waveguide type optical coupling element 4 is directly emitted from the glass window 12 of the light receiving element module 2 into the light receiving element module 2 and enters the light receiving element 10.
[0099]
Further, the shape of the waveguide type optical coupling element 4 is not limited to a pin-shaped tapered shape as shown in FIG. 1 but may be a barrel shape. This shape depends on the deviation of the optical axis between the light emitting element module 1 and the light receiving element module 2 in the case of self-alignment, the deviation of the distance between the two, the amount of material of the waveguide type optical coupling element 4, and the support of both ends. It changes greatly depending on the method.
[0100]
Here, as the material of the waveguide-type optical coupling element 4, in addition to the above-described materials, the following materials can be used. For example, a material that has a glass transition point of 0 ° or less and is self-supportable at or above the glass transition point, a material that is made of a thermoplastic low-elastic material and is self-supportable in the state of the thermoplastic low-elastic material, Self-supporting material composed of photosensitive low-elastic material, low-elastic material having a micro phase separation structure below the wavelength of light, self-supporting material in this low-elastic material state, self-supporting And a self-supporting acrylic acid or methacrylic acid copolymer.
[0101]
FIGS. 2A and 2B illustrate the action of spontaneously deflecting the optical axis of the waveguide type optical coupling element 4 itself. FIG. 2A shows the case where the optical axis of the light emitting element module 1 and the lens 3 coincide. (B) is a case where the optical axes of the light emitting element module 1 and the lens 3 do not match.
[0102]
2A, as described with reference to FIG. 1, since the light-emitting element module 1 and the lens 3 have the same optical axis, the taper shape and the lens curvature of the waveguide-type optical coupling element 4 are expressed as follows. Highly efficient optical coupling can be realized by optimally designing according to the distance between the light emitting element module 1 and the light receiving element module 2, the refractive index of the waveguide type optical coupling element 4 and the lens 3, and the like.
[0103]
On the other hand, FIG. 2B shows a case where the optical axes of the light emitting element module 1 and the lens 3 are shifted and do not coincide with each other because alignment is not performed with high accuracy. However, since the waveguide type optical coupling element 4 is made of a low elastic material, its shape is deformed corresponding to the deviation of the optical axis. At this time, the waveguide light is confined in the deformed waveguide because of the waveguide structure. Since the light travels as it is, the main traveling direction (pointing vector) is deflected as guided light in the waveguide-type optical coupling element 4, thereby providing high optical coupling to the light receiving element 10 in the light receiving element module 2. It can be combined with efficiency.
[0104]
Further, the waveguide type optical coupling element 4 using this low elastic material is not limited to position adjustment at the time of assembling, but also causes a long-time positional displacement between the light emitting element module 1 and the lens 3 due to a thermal change after assembling. Even when the light emitting element module 1 and the lens 3 are displaced for a short time due to vibration, the shape of the waveguide type optical coupling element 4 itself is deformed, so that a decrease in optical coupling efficiency can be reduced.
[0105]
FIG. 3 is a comparative example in which the waveguide type optical coupling element 4 is omitted from the configuration of FIG. FIG. 3A shows a state corresponding to FIG. 2A, and the light-emitting element module 1 and the lens 3 have the same optical axis. FIG. 3B shows a state corresponding to FIG. 2B, in which the optical axes of the light emitting element module 1 and the lens 3 are not aligned because they are not aligned with high precision.
[0106]
In FIG. 3A, the laser beam 13a emitted from the light emitting element 6 is satisfactorily incident on the light receiving element 10 in the light receiving element module 2, and high optical coupling efficiency is obtained. On the other hand, in the case of 3 (b), the effective optical axis of the lens 3 is tilted, so that light cannot be condensed in the plane of the light receiving element 10, resulting in low optical coupling efficiency.
[0107]
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted (the same applies to the following embodiments).
[0108]
In the present embodiment, a coating layer 15 made of a highly elastic material is provided around the waveguide type optical coupling element 4.
[0109]
By providing such a coating layer 15, the mechanical strength and reliability of the waveguide-type optical coupling element 4 are improved.
[0110]
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the waveguide type optical coupling element 16 is not formed from a homogeneous constituent material, but is formed so as to have a different refractive index distribution. In the waveguide type optical coupling device 15 of FIG. 5, the dark portion near the optical axis has a high refractive index, and the light portion near the interface means that the refractive index is small. The refractive index distribution is preferably, but not limited to, a distribution according to the square of the radius as in a multimode fiber of 50 μm. The refractive index distribution type waveguide optical coupling element 16 having a small refractive index near the interface is unlikely to cause an increase in propagation loss due to a shape change near the interface. Can be.
[0111]
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the optical wiring of the present embodiment, a waveguide optical wiring 17 is provided instead of the light receiving element module 2, and the light incident side element 14 is configured by the waveguide optical wiring 17 and the lens 3. The waveguide optical wiring 17 is composed of a core 17a having a large refractive index and a clad 17b having a small refractive index positioned around the core 17a. A waveguide type optical coupling element 4 is provided between the light emitting element module 1 and the lens 3.
[0112]
In this optical wiring, the laser light 13a emitted from the light emitting element 6 is optically coupled to the waveguide type optical coupling element 4 which is in close contact with the glass window 8 of the light emitting element module 1, and then collected by the optical coupling lens 3. The received light beam 13b that is lighted and propagates in space is incident on the core 17a of the waveguide optical wiring 17 and can be optically coupled with high efficiency.
[0113]
In general, the optical wiring provided on the substrate has a misalignment of the optical axis between the light emitting element module 1 and the core 17a of the waveguide optical wiring 17 due to a positional shift of the formed waveguide itself or a thermal expansion of the substrate, or the distance is small. Easy to shift.
[0114]
However, in the present embodiment, as shown in FIG. 6, light from the light emitting element module 1 can be optically coupled to the waveguide optical wiring 17 by the waveguide type optical coupling element 4 having a self-alignment function. It becomes possible to realize a low-loss optical wiring.
[0115]
When the waveguide optical wiring 17 is a multi-mode waveguide, a large number of modes are present unlike the single-mode waveguide, so that a mode conversion occurs on the curved surface serving as the interface of the waveguide-type optical coupling element 4. In this case as well, since it is only necessary to convert the mode into another mode, the loss is very low as compared with the single mode waveguide type optical coupling device.
[0116]
A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the optical wiring of the present embodiment, a waveguide optical wiring 18 is provided instead of the light emitting element module 1 as a light emitting side element. The waveguide optical wiring 18 includes a core 18a having a large refractive index and a clad 18b having a small refractive index and sandwiching the core 18a. The waveguide type optical coupling element 4 is provided between the waveguide optical wiring 18 and the lens 3.
[0117]
In this optical wiring, the luminous flux emitted from the waveguide optical wiring 18 is optically coupled to the waveguide-type optical coupling element 4 and then condensed by the optical coupling lens 3 to form a spatially propagated received light flux 13b. The light beam 13b can be optically coupled to the light receiving element 10 of the light receiving element module 2 with high efficiency.
[0118]
In general, the optical wiring provided on the substrate tends to shift the optical axis or the distance between the waveguide optical wiring 18 and the lens 3 due to the positional shift of the formed waveguide itself or the thermal expansion of the substrate.
[0119]
However, in the present embodiment, as shown in FIG. 7, light from the core 18a of the waveguide optical wiring 18 can be optically coupled by the waveguide type optical coupling element 4 having a self-alignment function, so that low loss is achieved. Optical wiring can be realized.
[0120]
A sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, a waveguide optical wiring 20 as a light emitting side element, a waveguide optical wiring 21 as a light incident side wiring, and a waveguide positioned between these waveguide optical wirings 20 and 21 are provided. The optical wiring 22 is arranged in the horizontal direction, and is adhered on the substrate 23 by the adhesive layer 24. These waveguide optical wirings 20, 21 and 22 are each composed of a core 20a, 21a, 22a having a large refractive index and a clad 20b, 21b, 22b having a small refractive index located around the cores 20a, 21a, 22a. It is configured.
[0121]
The waveguide type optical coupling element 4 is provided between the light emitting side end face of the waveguide optical wiring 20 and one end face of the waveguide optical wiring 22, and the other end face of the waveguide optical wiring 22 is connected to the waveguide light. The waveguide-type optical coupling element 4 is provided between the wiring 21 and the incident-side end face.
[0122]
Since the waveguide type optical coupling elements 4 are provided at both ends of the central waveguide optical wiring 22, the height of the optical axis of the waveguide optical wiring 22 on the substrate 23 from the substrate 23 is the other two. Even if the optical axes of the waveguide optical wirings 20 and 21 are displaced from each other, high coupling efficiency can be obtained between the waveguide optical wiring 20 and the waveguide optical wiring 21. Further, even if the heights of the optical axes of the waveguide optical wiring 20 and the waveguide optical wiring 21 from the substrate 23 are shifted from each other, the manufacturing accuracy of the height of the optical axis of the waveguide optical wiring 22 from the substrate 23 is reduced. It can be loosened, and the alignment accuracy in the horizontal direction of the plurality of waveguide optical wirings 20, 21, and 22 wired in the horizontal direction can be reduced. Further, the manufacturing accuracy of the thickness of the adhesive layer 24 in the direction perpendicular to the substrate 23 can be reduced, and high coupling efficiency can be obtained without increasing the alignment accuracy.
[0123]
Further, in this embodiment, even when an optical switch, a wavelength conversion element, a polarization conversion element, or another optical control element is provided in the central waveguide optical wiring 22, the two waveguide optical wirings 20 and 21 at both ends have high efficiency. And the loss due to the insertion of the light control element can be reduced. In addition, since it is not necessary to manufacture the light control element integrally with the waveguide optical wiring 20 or 21, the degree of freedom of the material and the manufacturing process is improved, and a high-performance light control element can be realized.
[0124]
Further, even if the heights of the optical axes of the waveguide optical wirings 20 and 21 from the substrate 23 are shifted, high coupling efficiency can be realized because the two waveguide type optical coupling elements 4 are provided. This can be realized by providing one waveguide-type optical coupling element between the waveguide optical wirings 20 and 21 even when the central waveguide optical wiring 22 is not provided.
[0125]
A seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The basic structure of the optical wiring according to the present embodiment is the same as that of the optical wiring according to the sixth embodiment (refer to FIG. 8). This is the case when it is set.
[0126]
According to this optical wiring, when the displacement of the waveguide optical wirings 20, 21, 22 is smaller than the core diameter, high optical coupling efficiency can be obtained, and at the same time, the length of the waveguide type optical coupling element 4 is reduced. Since the length is short, the waveguide loss of the waveguide-type optical coupling element 4 itself is reduced, and higher coupling efficiency can be obtained.
[0127]
An eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the optical wiring of the present embodiment, the waveguide optical wiring 21 and the waveguide optical wiring 25, which are the light incident side elements, are adhered on the substrate 23, and the light emitting side is placed at a position where the optical wiring is optically coupled to the waveguide optical wiring 25. A light emitting element module 1 as an element is arranged. The waveguide optical wiring 25 is provided with an optical deflection element 26 for deflecting the guided light by 90 degrees. The light deflecting element 26 is formed by forming a portion bent at 90 degrees on the core 25a and providing an air layer 27 outside the core 25a at the bent portion. A waveguide type optical coupling element 4 for optically coupling the light emitting element module 1 and the waveguide optical wiring 25 and a waveguide type optical coupling element 4 for optically coupling the waveguide optical wiring 25 and the waveguide optical wiring 21 are provided. Have been. The direction in which the light emitting element module 1 and the optical waveguide 25 are optically coupled is substantially perpendicular to the direction in which the optical waveguide 25 and the optical interconnection 21 are optically coupled.
[0128]
In this optical wiring, the laser light 13a emitted from the light emitting element module 1 in the direction perpendicular to the substrate 23 is coupled by the waveguide type optical coupling element 4 to the core 25a of the waveguide optical wiring 25 in the direction perpendicular to the substrate 23. . The guided light incident on the core 25a of the waveguide optical wiring 25 is deflected in the traveling direction by the optical deflecting element 26 in parallel with the substrate 23, and further exits from the right end face and enters the waveguide type optical coupling element 4. Then, the light enters the core 21 a of the waveguide optical wiring 21 from the waveguide type optical coupling element 4.
[0129]
A conventional optical deflecting unit that deflects the traveling direction of guided light by 90 degrees is formed by processing a core layer by 45 degrees by dry etching or dicing on a waveguide optical wiring, and is configured integrally with the waveguide optical wiring. On the other hand, according to the optical wiring of the present embodiment, the optical deflection element 26 is provided on the waveguide optical wiring 25 having a different waveguide structure from the horizontal waveguide optical wiring 21 on the substrate 23. Therefore, a large amount of the waveguide optical wiring 25 having the optical deflection element 26 can be manufactured with high precision. Therefore, higher deflection efficiency and lower cost optical wiring can be realized.
[0130]
On the other hand, when the waveguide optical wiring 21 and the waveguide optical wiring 25 are separately provided, generally, a high-precision alignment is required between these waveguide optical wirings 21 and 25 and a coupling loss occurs. . However, in the present embodiment, by providing the waveguide type optical coupling element 4, high coupling efficiency can be realized with simple alignment, and as a result, the light emitting element module 1 that emits light in the vertical direction to the substrate 23 and the horizontal The optical waveguide 21 can be easily and efficiently optically coupled to the optical waveguide 21. When a surface light emitting device such as a VCSEL is surface-mounted, light is emitted in a direction perpendicular to the substrate 23, so that the surface light emitting device such as a VCSEL can be easily mounted.
[0131]
A ninth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the optical wiring of the present embodiment, reference numerals 31 and 32 denote multichip modules provided with the light emitting element module 1 or the light receiving element module 2, which are provided on the photoelectric composite substrate 35 by solder bumps 33a, 33b, 33c, and 33d. Are connected to the horizontal copper wirings 36a and 36b. Further, on the photoelectric composite substrate 35, two waveguide optical wirings 25 each having an optical deflection element 26 and a waveguide optical wiring 37 for optically coupling these waveguide optical wirings 25 are bonded. The waveguide type optical coupling element 4 optically couples between the multichip modules 31 and 32 and the waveguide optical wiring 25 and between the waveguide optical wiring 25 and the waveguide optical wiring 37, respectively. The horizontal copper wirings 36a and 36b are connected by copper wirings 38a and 38b in through holes.
[0132]
In this optical wiring, electric signals and electric power to the multi-chip modules 31 and 32 are transmitted in the photoelectric composite substrate 35 by the horizontal copper wirings 36a and 36b and the copper wirings 38a and 38b in the through holes in the vertical direction. Data can be transmitted on the electric composite board 35 using the solder bumps 33a, 33b, 33c, and 33d. Further, electric signal transmission between the multi-chip modules 31 and 32 can be realized using the horizontal copper wirings 36a and 36b and the copper wirings 38a and 38b in the through holes.
[0133]
At this time, the optical signal transmission between the multi-chip modules 31 and 32 is performed by transmitting the luminous flux from the light-emitting element module 1 of the multi-chip module 31 to the waveguide optical wiring 25 having the waveguide structure provided with the light deflecting element 26. Optical coupling is performed by the waveguide type optical coupling element 4, and furthermore, optical coupling is performed with high efficiency and low alignment accuracy by optically coupling the waveguide optical wiring 25, the core 37a of the waveguide optical wiring 37, and the waveguide optical coupling element 4. The light can be transmitted to the electric composite board 35 in the horizontal direction as an optical signal. Further, the guided light as an optical signal that has traveled in the photoelectric composite substrate 35 in the horizontal direction is transmitted by the waveguide optical wiring 25 having a waveguide structure provided with another light deflection element 26 different from the light emitting element module 1. Light can be optically coupled to the light receiving element module 2 of another multi-chip module 32 and transmitted between the multi-chip modules 31 and 32.
[0134]
Further, the waveguide optical wiring 25 having the waveguide structure provided with the optical deflecting element 26 may have a structure penetrating the photoelectric composite substrate 35, and the optical wiring may be provided below the photoelectric composite substrate 35. . Thereby, the upper side of the photoelectric composite substrate 35 can be vertically separated from the electrical mounting section, and the lower side can be vertically separated from the optical wiring section, and the optical wiring can be provided after the electrical mounting step by reflow. , It is possible to realize an inexpensive waveguide optical wiring with low loss.
[0135]
A tenth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment relates to a method for manufacturing the above-described optical wiring. FIGS. 12A and 12B show a low elasticity in which a waveguide type optical coupling element is formed between the light emitting element module 1 which is a light emitting side element and the lens 3 which is a part of the light incident side element 14. A step of providing a liquid material 41 which is a precursor material of a body material is shown. The liquid material 41 is stored in the dispenser 42, and the tip of the dispenser 42 is arranged or adhered to the vicinity of the glass window 8 of the light emitting element module 1 (FIG. 12A), and the liquid material 41 in the dispenser 42 is dropped. The dispenser 42 is moved in the direction of the lens 3 while the tip of the dispenser 42 moved in the direction of the lens 3 is finally arranged or adhered to the vicinity of the lens 3 (FIG. 12B). As a result, the liquid material 41 attached to the glass window 8 in the first stage extends toward the lens 3 due to its own viscosity and surface tension as the dispenser 42 moves, and the liquid material 41 is moved between the glass window 8 and the lens 3. A crosslinked structure is formed.
[0136]
Thereafter, ultraviolet rays are irradiated on the liquid material 41 having a crosslinked structure by an ultraviolet lamp 43 (FIG. 12C). By the irradiation of the ultraviolet light, the liquid material 41 is chemically changed to a rubber state in which the elasticity is reduced, and the waveguide type optical coupling element 4 is formed (FIG. 12D).
[0137]
As a result of this chemical change, it is not necessary to be in a rubber state, but it may be in a gel state. This can be realized by mixing a monomer material having acrylate or methacrylate and a photoinitiator in the liquid material 41. A thermal polymerization initiator may be used. Further, as the liquid material 41, a physical gel that changes into a sol state at a high temperature and a gel state at a low temperature may be used, or a material that gels due to a change in the concentration of a solvent or contained ions may be used. Further, a siloxane-based material, an epoxy material, or an ethylene oxide material using a catalyst can be used.
[0138]
Further, the cross-linking structure can be adjusted not only by the material composition of the liquid material 41 but also by the viscosity, the amount of drop, the drop moving speed, the interface characteristics of the glass window 8 of the light emitting element module 1 and the lens 3, and the viscosity. A crosslinked structure can be realized.
[0139]
An eleventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment relates to a method for manufacturing the above-described optical wiring. 13 (a) to 13 (d) of the manufacturing method of the present embodiment are the same as FIGS. 12 (a) to 12 (d) of the tenth embodiment. The elasticity is increased by performing a thermosetting treatment on the mold optical coupling element 4 (FIG. 13E). By performing the high elasticity treatment, the mechanical strength and the reliability of the waveguide type optical coupling element 4 are improved.
[0140]
A twelfth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment relates to a method for manufacturing the above-described optical wiring. FIGS. 14A to 14D of the manufacturing method according to the present embodiment are the same as FIGS. 12A to 12D according to the tenth embodiment. A coating layer 15 is formed from a highly elastic material around the optical coupling element 4 (FIG. 14E). This coating layer 15 is the same as the coating layer 15 described in the second embodiment (see FIG. 4). The covering layer 15 is formed by performing silane coupling having hydrophilicity on the formed waveguide-type optical coupling element 4 with steam, and then dripping a hydrophilic material onto the waveguide-type optical coupling element 4. By doing so, it is possible to form the coating layer 15 that covers the waveguide-type optical coupling element 4 with a thickness corresponding to the viscosity of the hydrophilic material. An acrylate monomer is previously contained in this hydrophilic material, and the formed coating layer 15 is gelled and rubberized to form a hard material, so that the coating layer 15 has a high elasticity relative to the inner low elasticity material. It can be coated with certain materials.
[0141]
A thirteenth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The present embodiment relates to a method for manufacturing the optical wiring 4 described above. FIG. 15A shows a step in which a hydrophilic coating film 51 is applied to the glass window 8 and the lens 3 where the waveguide type optical coupling element is optically coupled. The portion other than the portion on which the hydrophilic coating film 51 is applied is previously made hydrophobic with a silane coupling agent. Thereafter, a liquid material 41 serving as a precursor of a low elasticity material for forming the waveguide type optical coupling element is dripped excessively by a dispenser (see FIG. 12). In the operation of dropping the liquid material 41, the liquid material 41 is first attached to the glass window 8 or the lens 3, and then the liquid material 41 is slowly dropped, so that the dropped liquid material 41 has its own viscosity and surface tension. Then, the glass material gradually expands, reaches the lens 3 or the glass window 8, and a crosslinked structure composed of a large amount of the liquid material 41 is formed between the glass window 8 and the lens 3 (FIG. 15B). Thereafter, by vibrating the whole or one of the light emitting element module 1 and the lens 3 by an ultrasonic vibrator (not shown), the fluid motion of the liquid material 41 is excited to drop an excess amount of the liquid material 41. As a result, the remaining liquid material 41 has a cross-linked structure in which the central portion is thinned by its own surface tension (FIG. 15C). After that, the liquid material 41 having the crosslinked structure is irradiated with ultraviolet rays to reduce the elasticity of the liquid material 41 to form the waveguide type optical coupling element 4 (FIG. 15D).
[0142]
According to this manufacturing method, there is no need to move the dispenser between the glass window 8 and the lens 3, and the operation is simplified. Further, the waveguide type optical coupling device 4 can be manufactured in a narrow gap into which a dispenser cannot be inserted. As a method of exciting the fluid motion in the liquid material 41, it is effective to use air blowing by a fan, a motor vibration device, or the like in addition to the ultrasonic vibrator.
[0143]
A fourteenth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment relates to a method for manufacturing the above-described optical wiring. FIG. 16A shows a process in which a hydrophilic coating film 51 is applied to the glass window 8 and the lens 3 where the waveguide type optical coupling element is optically coupled. The portion other than the portion on which the hydrophilic coating film 51 is applied is previously made hydrophobic with a silane coupling agent. Further, the light emitting element module 1 and the lens 3 are arranged so that a gap is shorter than an optimum gap. Thereafter, an appropriate amount of a liquid material 41 serving as a precursor of the low elasticity material for forming the waveguide type optical coupling element is dropped by a dispenser (see FIG. 12), and the same as the above-described step in FIG. Then, a crosslinked structure composed of a large amount of the liquid material 41 is formed between the glass window 8 and the lens 3 (FIG. 16B). After that, one of the light emitting element module 1 and the lens 3 is displaced in the separating direction by a piezo displacement device (not shown) to make an appropriate gap. As a result, the liquid material 41 has a cross-linked structure in which the central portion is thinned by its own surface tension (FIG. 16C). Thereafter, the liquid material 41 having the cross-linked structure is irradiated with ultraviolet rays to reduce the elasticity of the liquid material 41 to form the waveguide type optical coupling element 4 (FIG. 16D).
[0144]
When displacing the light emitting element module 1 and the lens 3, self-alignment using solder bumps may be used.
[0145]
【The invention's effect】
According to the waveguide type optical coupling element of the invention, even when the optical axis of the light emitting side element and the optical axis of the light incident side element are shifted, the waveguide type optical coupling element is made of a low elastic material. The light emitting side element and the light incident side element can be deformed in accordance with the displacement, so that high-precision alignment is not required when optically coupling the light emitting side element and the light incident side element, and the cost of optical coupling is high. Can be reduced.
[0146]
According to the waveguide type optical coupling element of the invention, even when the optical axis of the light emitting side element and the optical axis of the light incident side element are displaced, the waveguide type optical coupling element is made of an elastic material. The light emitting side element and the light incident side element can be deformed in accordance with the displacement, so that high-precision alignment is not required when optically coupling the light emitting side element and the light incident side element, and the cost of optical coupling is high. Can be reduced.
[0147]
According to the waveguide type optical coupling element of the invention, even when the optical axis of the light emitting side element and the optical axis of the light incident side element are shifted, the shape of the waveguide type optical coupling element can be deformed. Since it is formed of a simple material, it can be deformed in accordance with the shift, and high-precision alignment is unnecessary when optically coupling the light emitting side element and the light incident side element. Cost can be reduced.
[0148]
According to the waveguide type optical coupling element of the invention, even when the optical axis of the light emitting side element and the optical axis of the light incident side element are misaligned, the waveguide type optical coupling element is a rubber elastic body. Since it is formed of a material, it can be deformed in accordance with the shift, and high-precision alignment is not required when optically coupling the light-emitting side element and the light-incident side element. Cost can be reduced.
[0149]
According to the waveguide type optical coupling element of the invention, even when the optical axis of the light emitting side element and the optical axis of the light incident side element are misaligned, the waveguide type optical coupling element is made of a viscoelastic material. The light emitting side element and the light incident side element can be deformed in accordance with the displacement, so that high-precision alignment is not required when optically coupling the light emitting side element and the light incident side element, and the cost of optical coupling is high. Can be reduced.
[0150]
According to the waveguide type optical coupling element of the invention, even when the optical axis of the light emitting side element and the optical axis of the light incident side element are misaligned, the waveguide type optical coupling element is 0 ° or less. Since it is formed of a material that has a glass transition point and is self-supportable when the glass transition point is equal to or higher than the glass transition point, it can be deformed according to the shift, and the light emitting side element and the light incident side element When optical coupling is performed, high-precision alignment is not required, and the cost for optical coupling can be reduced.
[0151]
According to the waveguide type optical coupling element of the invention, even when the optical axis of the light emitting side element and the optical axis of the light incident side element are misaligned, the waveguide type optical coupling element has low thermoplasticity. Since it is formed of an elastic material, it can be deformed in accordance with the shift, and high-precision alignment is not required when optically coupling the light emitting side element and the light incident side element, and optical coupling is performed. Cost can be reduced.
[0152]
According to the waveguide type optical coupling element of the invention, even when the optical axis of the light emitting side element and the optical axis of the light incident side element are shifted, the waveguide type optical coupling element has low photosensitivity. Since it is formed of an elastic material, it can be deformed in accordance with the shift, and high-precision alignment is not required when optically coupling the light emitting side element and the light incident side element, and optical coupling is performed. Cost can be reduced.
[0153]
According to the waveguide-type optical coupling element of the ninth aspect, even when the optical axis of the light-emitting side element and the optical axis of the light-incidence side element are shifted, the waveguide-type optical coupling element has a wavelength of light. Since it is formed of a low elastic material having the following micro phase separation structure, it can be deformed in accordance with the shift, and can achieve high precision when optically coupling the light emitting side element and the light incident side element. Positioning is not required, and the cost for optical coupling can be reduced.
[0154]
According to the waveguide type optical coupling element of the invention, even when the optical axis of the light emitting side element and the optical axis of the light incident side element are misaligned, the waveguide type optical coupling element is formed of gel. This makes it possible to deform in accordance with the deviation, eliminating the need for high-precision alignment when optically coupling the light emitting side element and the light incident side element, and reducing the cost of optical coupling. it can.
[0155]
According to the waveguide type optical coupling element of the invention, even when the optical axis of the light emitting side element and the optical axis of the light incident side element are shifted, the waveguide type optical coupling element is formed of silicone. This makes it possible to deform in accordance with the deviation, eliminating the need for high-precision alignment when optically coupling the light emitting side element and the light incident side element, and reducing the cost of optical coupling. it can.
[0156]
According to the waveguide type optical coupling element of the invention of claim 12, even when the optical axis of the light emitting side element and the optical axis of the light incident side element are misaligned, the waveguide type optical coupling element is made of fluoro rubber. Since it is formed, it can be deformed according to the shift, and high-precision alignment is not required when optically coupling the light emitting side element and the light incident side element, and the cost of optical coupling is reduced. Can be reduced.
[0157]
According to the waveguide type optical coupling element of the invention of claim 13, even when the optical axis of the light emitting side element and the optical axis of the light incident side element are shifted, the waveguide type optical coupling element is made of acrylic acid or Since it is formed of a methacrylic acid copolymer, it can be deformed in accordance with the displacement, and high-precision alignment is not required when optically coupling the light emitting side element and the light incident side element, and The cost for joining can be reduced.
[0158]
According to the waveguide type optical coupling element of the invention, since the waveguide type optical coupling element can be self-supported in the state of the low elastic material, the optical axis of the light emitting side element and the light incident side element Even when the optical axis of the optical waveguide is deviated from the optical axis, the waveguide-type optical coupling element can be deformed in accordance with the deviation when it is in a state of a low elastic material, and the light emitting side element and the light incident side element are separated from each other. High-precision alignment is not required at the time of coupling, the cost of optical coupling can be reduced, and the mechanical strength and reliability can be improved by increasing the elasticity of the low elasticity material.
[0159]
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the waveguide-type optical coupling device according to any one of the first to fourteenth aspects, the light-exiting-side element and the light-incident-side element are provided with a close-fixed portion that is closely fixed to the light-incident-side element. Since the shape is maintained only by the close-fixing at the close-fixing portion, this structure can realize a self-supporting structure of the waveguide-type optical coupling element.
[0160]
According to a sixteenth aspect of the present invention, in the waveguide type optical coupling element according to any one of the first to fourteenth aspects, the waveguide type optical coupling element includes the light emitting side element and the light incident side element. A structure capable of self-supporting the waveguide-type optical coupling element with this configuration, since the adhesive fixing portion has a tensile strength that is not damaged by the action of tensile force. Can be realized.
[0161]
According to the seventeenth aspect of the present invention, in the waveguide-type optical coupling device according to any one of the first to sixteenth aspects, the covering layer made of a highly elastic material is provided around the waveguide-type optical coupling element. The mechanical strength and reliability of the coupling element can be improved.
[0162]
According to the optical wiring of the eighteenth aspect, since the optical wiring element has the waveguide type optical coupling element according to any one of the first to seventeenth aspects, the optical wiring is the waveguide type optical coupling element according to any one of the first to seventeenth aspects. The effect of the optical coupling element can be obtained.
[0163]
According to the nineteenth aspect of the present invention, in the optical wiring according to the eighteenth aspect, at least one of the light emitting side element and the light incident side element has a waveguide optical wiring. The loss of light due to the ingress and egress of light can be reduced by the waveguide-type optical coupling element, and the loss of propagated light can be reduced.
[0164]
According to the twentieth aspect of the present invention, in the optical wiring according to the nineteenth aspect, since the waveguide optical wiring has a multi-mode waveguide, light propagated even in a multi-mode waveguide in which optical loss easily occurs. Loss can be reduced.
[0165]
According to the optical interconnection of the present invention, since the optical interconnection device has the waveguide type optical coupling element according to any one of the first to seventeenth aspects, the optical interconnection is provided by the optical interconnection device according to any one of the first to seventeenth aspects. The effects of the waveguide type optical coupling element can be obtained.
[0166]
According to the invention described in claim 22, in the optical wiring according to claim 21, the light emitting side element, the waveguide optical wiring, and the light incident side element are arranged on the same plane, and the waveguide optical wiring is provided. Since a light control element is provided, a light control element, for example, an optical switch, a wavelength conversion element or the like is provided between the light emission side element and the light incidence side element, and the light emission side element and the light incidence side element are provided. Optical coupling can be performed while reducing loss due to insertion of the light control element.
[0167]
According to a twenty-third aspect of the present invention, in the optical wiring according to the twenty-first aspect, a direction in which the light emitting side element and the waveguide optical wiring are optically coupled, the light incident side element and the waveguide optical wiring, Are substantially perpendicular to the optical coupling direction, and the waveguide optical wiring has an optical deflecting element. Therefore, light is emitted from the waveguide optical wiring having an optical deflecting element for converting vertical light into horizontal light. When the optical element and the light incident side element are optically coupled, the accuracy of optical axis alignment is reduced, so that the cost for optical coupling can be reduced.
[0168]
According to a twenty-fourth aspect of the present invention, in the optical wiring according to any one of the eighteenth to twenty-third aspects, the substrate is provided on the substrate and connected to the light emitting side element and the light incident side element. In the case of the optical wiring having the light emitting side element and the light incident side element mounted on the substrate, the optical axis alignment accuracy of the optically coupled members such as the light emitting side element and the light incident side element is also provided. Therefore, mounting on a substrate can be easily performed.
[0169]
According to the method for manufacturing an optical wiring according to the twenty-fifth aspect, a liquid material that is a precursor material of a low elastic material forming a waveguide type optical coupling element between a light emitting side element and a light incident side element is prepared. By providing this liquid material as a low-elastic material, it is possible to easily manufacture an optical wiring without highly accurate alignment between the optical axis of the light emitting side element and the optical axis of the light incident side element.
[0170]
According to the method for manufacturing an optical wiring according to the twenty-sixth aspect, a liquid material that is a precursor material of a low elastic material forming a waveguide type optical coupling element between a light emitting side element and a light incident side element is prepared. The liquid material is excited by flowing motion to reduce the excess amount of the liquid material, and the remaining liquid material is converted into a low-elastic material, whereby the optical axis of the light emitting element and the optical axis of the light incident element are provided. It is possible to easily manufacture an optical wiring without performing high-precision positioning of the optical wiring.
[0171]
According to the optical wiring manufacturing method of the invention described in claim 27, the light emitting side element and the light incident side element are arranged closer to each other than a target distance, and the light emitting side element and the light incident side element are arranged. A liquid material which is a precursor of a low elastic material forming the waveguide type optical coupling element is provided between the light emitting side element and the light emitting side element. By forming an appropriate cross-linking structure between the light-emitting side element and the light-incident side element, and forming the cross-linking structure to convert the liquid material into a low elastic material, the optical axis of the light-emitting side element and the light incident side element Optical wiring can be easily manufactured without performing high-precision alignment with the optical axis.
[0172]
According to a twenty-eighth aspect of the present invention, in the method for manufacturing an optical wiring according to any one of the twenty-fifth to twenty-eighth aspects, a coating made of a high elastic material is provided around the low elastic material made into a low elastic material. Since the method includes the step of providing a layer, the mechanical strength and reliability of the waveguide-type optical coupling element can be improved by providing the coating layer.
[0173]
According to the optical wiring manufacturing method of the invention described in claim 29, the liquid material which is a precursor material of the low elasticity material for forming the waveguide type optical coupling element between the light emitting side element and the light incident side element is prepared. The liquid material is made into a low-elastic material, and then the low-elastic material is made highly elastic, so that the optical axis of the light emitting side element and the optical axis of the light incident side element are aligned with high accuracy. Therefore, the optical wiring can be easily manufactured, and the mechanical strength and reliability can be improved by increasing the elasticity of the low elasticity material.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an optical wiring according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining an action of self-deflecting an optical axis of a waveguide type optical coupling element itself.
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a comparative example in a case where the waveguide type optical coupling element is omitted from the optical wiring.
FIG. 4 is a schematic view showing an optical wiring according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic diagram showing an optical wiring according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a schematic diagram showing an optical wiring according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a schematic diagram showing an optical wiring according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a schematic diagram showing an optical wiring according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a schematic diagram showing an optical wiring according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a schematic diagram showing an optical wiring according to an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a schematic view showing an optical wiring according to a ninth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a schematic view illustrating a method for manufacturing an optical wiring according to a tenth embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a schematic view illustrating a method for manufacturing an optical wiring according to an eleventh embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a schematic view illustrating a method for manufacturing an optical wiring according to a twelfth embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a schematic view illustrating a method for manufacturing an optical wiring according to a thirteenth embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a schematic view showing a method for manufacturing an optical wiring according to a fourteenth embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a cross-sectional view showing an example of a conventional optical wiring.
[Explanation of symbols]
1 Emission element
4 Waveguide type optical coupling device
4a, 4b Adhesive fixing part
14 Acquisition element
15 Coating layer
16 Waveguide type optical coupling device
17 Optical waveguide wiring
18 Optical waveguide wiring
20 Incident side element
21 Emission element
22 Optical waveguide wiring
26 Optical deflection element
35 substrate
36a, 36b Electric wiring
41 Liquid material

Claims (29)

光を出射する光出射側素子と光を入射する光入射側素子とを光結合する導波路型光結合素子において、この導波路型光結合素子が低弾性体材料からなり、かつ、低弾性体材料の状態で自己支持可能である導波路型光結合素子。In a waveguide type optical coupling element for optically coupling a light emitting side element for emitting light and a light incident side element for entering light, the waveguide type optical coupling element is made of a low elastic material, and A waveguide-type optical coupling device that can be self-supported in a material state. 光を出射する光出射側素子と光を入射する光入射側素子とを光結合する導波路型光結合素子において、この導波路型光結合素子が伸縮性材料からなり、かつ、伸縮性材料の状態で自己支持可能である導波路型光結合素子。In a waveguide-type optical coupling element that optically couples a light-emitting side element that emits light and a light-incident side element that receives light, the waveguide-type optical coupling element is made of a stretchable material, and is made of a stretchable material. A waveguide-type optical coupling element that can be self-supported in a state. 光を出射する光出射側素子と光を入射する光入射側素子とを光結合する導波路型光結合素子において、この導波路型光結合素子が形状変形可能な材料からなり、かつ、形状変形可能な材料の状態で自己支持可能である導波路型光結合素子。In a waveguide type optical coupling element for optically coupling a light emitting side element for emitting light and a light incident side element for entering light, the waveguide type optical coupling element is made of a shape-deformable material, and A waveguide-type optical coupling device that can be self-supported in a possible material state. 光を出射する光出射側素子と光を入射する光入射側素子とを光結合する導波路型光結合素子において、この導波路型光結合素子がゴム弾性体材料からなり、かつ、ゴム弾性体材料の状態で自己支持可能である導波路型光結合素子。In a waveguide type optical coupling element for optically coupling a light emitting side element for emitting light and a light incident side element for entering light, the waveguide type optical coupling element is made of a rubber elastic material, and A waveguide-type optical coupling device that can be self-supported in a material state. 光を出射する光出射側素子と光を入射する光入射側素子とを光結合する導波路型光結合素子において、この導波路型光結合素子が粘弾性体材料からなり、かつ、粘弾性体材料の状態で自己支持可能である導波路型光結合素子。In a waveguide type optical coupling element for optically coupling a light emitting side element for emitting light and a light incident side element for entering light, the waveguide type optical coupling element is made of a viscoelastic material, and A waveguide-type optical coupling device that can be self-supported in a material state. 光を出射する光出射側素子と光を入射する光入射側素子とを光結合する導波路型光結合素子において、この導波路型光結合素子が０度以下のガラス転移点を有する材料からなり、かつ、ガラス転移点以上のときに自己支持可能である導波路型光結合素子。In a waveguide type optical coupling element for optically coupling a light emitting side element for emitting light and a light incident side element for entering light, the waveguide type optical coupling element is made of a material having a glass transition point of 0 ° or less. And a waveguide-type optical coupling element that can be self-supported when the temperature is equal to or higher than the glass transition point. 光を出射する光出射側素子と光を入射する光入射側素子とを光結合する導波路型光結合素子において、この導波路型光結合素子が熱可塑性低弾性体材料からなり、かつ、熱可塑性低弾性体材料の状態で自己支持可能である導波路型光結合素子。In a waveguide type optical coupling element for optically coupling a light emitting side element for emitting light and a light incident side element for entering light, the waveguide type optical coupling element is made of a thermoplastic low-elastic material, and A waveguide-type optical coupling element that can be self-supported in the state of a plastic low-elastic material. 光を出射する光出射側素子と光を入射する光入射側素子とを光結合する導波路型光結合素子において、この導波路型光結合素子が感光性低弾性体材料からなり、かつ、自己支持可能である導波路型光結合素子。In a waveguide type optical coupling element for optically coupling a light emitting side element for emitting light and a light incident side element for entering light, the waveguide type optical coupling element is made of a photosensitive low elastic material, and A waveguide type optical coupling device that can be supported. 光を出射する光出射側素子と光を入射する光入射側素子とを光結合する導波路型光結合素子において、この導波路型光結合素子が光の波長以下のミクロ相分離構造を有する低弾性体材料からなり、かつ、この低弾性体材料の状態で自己支持可能である導波路型光結合素子。In a waveguide-type optical coupling element that optically couples a light-emitting side element that emits light and a light-incident side element that receives light, the waveguide-type optical coupling element has a micro-phase separation structure having a wavelength equal to or less than the wavelength of light. A waveguide type optical coupling element made of an elastic material and capable of being self-supported in the state of the low elastic material. 光を出射する光出射側素子と光を入射する光入射側素子とを光結合する導波路型光結合素子において、この導波路型光結合素子がゲルからなり、かつ、このゲル状態で自己支持可能である導波路型光結合素子。In a waveguide-type optical coupling element that optically couples a light-emitting side element that emits light and a light-incidence side element that receives light, the waveguide-type optical coupling element is made of gel and is self-supported in the gel state. Possible waveguide type optical coupling device. 光を出射する光出射側素子と光を入射する光入射側素子とを光結合する導波路型光結合素子において、この導波路型光結合素子がシリコーンからなり、自己支持可能である導波路型光結合素子。In a waveguide type optical coupling element for optically coupling a light emitting side element for emitting light and a light incident side element for emitting light, the waveguide type optical coupling element is made of silicone and is a self-supporting waveguide type. Optical coupling element. 光を出射する光出射側素子と光を入射する光入射側素子とを光結合する導波路型光結合素子において、この導波路型光結合素子がフッ素ゴムからなり、かつ、自己支持可能である導波路型光結合素子。In a waveguide-type optical coupling element that optically couples a light-emitting side element that emits light and a light-incidence side element that receives light, the waveguide-type optical coupling element is made of fluoro rubber and is self-supporting. Waveguide type optical coupling element. 光を出射する光出射側素子と光を入射する光入射側素子とを光結合する導波路型光結合素子において、この導波路型光結合素子がアクリル酸又はメタクリル酸共重合体からなり、かつ、自己支持可能である導波路型光結合素子。In a waveguide type optical coupling element that optically couples a light emitting side element that emits light and a light incident side element that enters light, the waveguide type optical coupling element is made of an acrylic acid or methacrylic acid copolymer, and , A self-supporting waveguide type optical coupling device. 光を出射する光出射側素子と光を入射する光入射側素子とを光結合する導波路型光結合素子において、この導波路型光結合素子が低弾性体材料を高弾性体化した材料からなり、かつ、低弾性体材料の状態で自己支持可能である導波路型光結合素子。In a waveguide-type optical coupling element that optically couples a light-emitting side element that emits light and a light-incident side element that receives light, the waveguide-type optical coupling element is made of a material obtained by converting a low elastic material into a high elastic material. And a waveguide-type optical coupling element which can be self-supported in a state of a low elastic material. 前記光出射側素子と前記光入射側素子とに密着固定された密着固定部を有し、この密着固定部での密着固定のみによりその形状が維持されている請求項１ないし１４のいずれか一記載の導波路型光結合素子。15. The device according to claim 1, further comprising: a tightly-fixed portion that is tightly fixed to the light-emitting side element and the light-incident side element, the shape of which is maintained only by the tightly-fixed portion. The waveguide-type optical coupling device according to the above. 前記光出射側素子と前記光入射側素子とに密着固定された密着固定部を有し、この密着固定部が引張力の作用による破損しない程度の引張強度を有している請求項１ないし１４のいずれか一記載の導波路型光結合素子。15. The device according to claim 1, further comprising: a contact fixing portion fixedly attached to the light emitting side element and the light incident side element, wherein the contact fixing portion has a tensile strength that does not cause breakage due to a tensile force. The waveguide-type optical coupling device according to any one of the above. 周囲に高弾性体材料からなる被覆層が設けられている請求項１ないし１６のいずれか一記載の導波路型光結合素子。17. The waveguide-type optical coupling device according to claim 1, wherein a coating layer made of a highly elastic material is provided around the periphery. 光を出射する光出射側素子と、
光を入射する光入射側素子と、
前記光出射側素子と前記光出射側素子とを光結合する請求項１ないし１７のいずれか一記載の導波路型光結合素子と、
を有する光配線。A light emitting side element for emitting light,
A light incident side element for receiving light,
The waveguide-type optical coupling element according to any one of claims 1 to 17, wherein the light emission side element and the light emission side element are optically coupled.
Optical wiring having. 前記光出射側素子と前記光入射側素子との少なくともいずれか一方が導波路光配線を有する請求項１８記載の光配線。19. The optical wiring according to claim 18, wherein at least one of the light emitting side element and the light incident side element has a waveguide optical wiring. 前記導波路光配線がマルチモード導波路を有する請求項１９記載の光配線。20. The optical wiring according to claim 19, wherein the waveguide optical wiring has a multimode waveguide. 光を出射する光出射側素子と、
光を入射する光入射側素子と、
前記光出射側素子と前記光入射側素子との間に配置された導波路光配線と、
前記光出射側素子と前記導波路光配線とを光結合する請求項１ないし１７のいずれか一記載の導波路型光結合素子と、
前記光入射側素子と前記導波路光配線とを光結合する請求項１ないし１７のいずれか一記載の導波路型光結合素子と、
を有する光配線。A light emitting side element for emitting light,
A light incident side element for receiving light,
A waveguide optical wiring disposed between the light emitting side element and the light incident side element,
The waveguide-type optical coupling element according to any one of claims 1 to 17, wherein the light-emitting side element and the waveguide optical wiring are optically coupled.
The waveguide-type optical coupling device according to any one of claims 1 to 17, wherein the light incident side element and the waveguide optical wiring are optically coupled with each other;
Optical wiring having. 前記光出射側素子と前記導波路光配線と前記光入射側素子とが同一平面上に配置され、前記導波路光配線が光制御素子を有する請求項２１記載の光配線。22. The optical wiring according to claim 21, wherein the light emitting side element, the waveguide optical wiring, and the light incident side element are arranged on the same plane, and the waveguide optical wiring has a light control element. 前記光出射側素子と前記導波路光配線とが光結合される方向と前記光入射側素子と前記導波路光配線とが光結合される方向とが略垂直であり、前記導波路光配線が光偏向素子を有する請求項２１記載の光配線。The direction in which the light emitting side element and the waveguide optical wiring are optically coupled and the direction in which the light incident side element and the waveguide optical wiring are optically coupled are substantially perpendicular, and the waveguide optical wiring is 22. The optical wiring according to claim 21, comprising an optical deflecting element. 基板と、
前記基板上に設けられて前記光出射側素子と前記光入射側素子とに接続された電気配線と、
を有する請求項１８ないし２３のいずれか一記載の光配線。Board and
Electrical wiring provided on the substrate and connected to the light emitting side element and the light incident side element,
The optical wiring according to any one of claims 18 to 23, comprising: 光出射側素子と光入射側素子との間に導波路型光結合素子を形成する低弾性体材料の前駆材料となる液体材料を設ける工程と、
前記液体材料を低弾性体材料化する工程と、
を有する光配線の製造方法。A step of providing a liquid material that is a precursor material of a low elastic material forming the waveguide type optical coupling element between the light emitting side element and the light incident side element,
Converting the liquid material into a low-elastic material;
The manufacturing method of the optical wiring which has. 光出射側素子と光入射側素子との間に導波路型光結合素子を形成する低弾性体材料の前駆材料となる液体材料を設ける工程と、
前記液体材料に流動運動を励起してこの液体材料の過剰分を落とす工程と、
前記液体材料を低弾性体材料化する工程と、
を有する光配線の製造方法。A step of providing a liquid material that is a precursor material of a low elastic material forming the waveguide type optical coupling element between the light emitting side element and the light incident side element,
Exciting the flow motion of the liquid material to drop an excess of the liquid material;
Converting the liquid material into a low-elastic material;
The manufacturing method of the optical wiring which has. 光出射側素子と光入射側素子との間に導波路型光結合素子を形成する低弾性体材料の前駆材料となる液体材料を設ける工程と、
前記光出射側素子と前記光入射側素子とを離間する位置へ移動させる工程と、
前記液体材料を低弾性体材料化する工程と、
を有する光配線の製造方法。A step of providing a liquid material that is a precursor material of a low elastic material forming the waveguide type optical coupling element between the light emitting side element and the light incident side element,
A step of moving the light emitting side element and the light incident side element to a position separated from each other,
Converting the liquid material into a low-elastic material;
The manufacturing method of the optical wiring which has. 低弾性体材料化された前記低弾性体材料の周囲に高弾性体材料からなる被覆層を設ける工程を有する請求項２５ないし２７のいずれか一記載の光配線の製造方法。28. The method of manufacturing an optical wiring according to claim 25, further comprising a step of providing a coating layer made of a high elastic material around the low elastic material made into a low elastic material. 光出射側素子と光入射側素子との間に導波路型光結合素子を形成する低弾性体材料の前駆材料となる液体材料を設ける工程と、
前記液体材料を低弾性体材料化する工程と、
前記低弾性体材料を高弾性化する工程と、
を有する光配線の製造方法。A step of providing a liquid material that is a precursor material of a low elastic material forming the waveguide type optical coupling element between the light emitting side element and the light incident side element,
Converting the liquid material into a low-elastic material;
A step of increasing the elasticity of the low elasticity material,
The manufacturing method of the optical wiring which has.
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