JP2005099521A - 光伝送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】単芯の光ファイバを伝送媒体として双方向に光信号を送受信する双方向光伝送装置において、光ファイバを介して外部に送信する光信号と光ファイバから送信される光信号との干渉や、クロストークの発生等を抑制することができる光伝送装置を提供する。
【解決手段】クラッド４の内部に、前記光ファイバ１１から入射された光信号が導波する受光側コア３ｂと、前記光ファイバ１１へ入射される光信号が導波する発光側コア３ａとを有する。前記受光側コア３ｂと発光側コア３ａとが、分離している。このように受光側コア３ｂと発光側コア３ａとを分離して構成することによって、送受信信号が干渉することを防止することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、単芯の光ファイバを伝送媒体として、双方向に光信号を送受信できる単芯双方向光伝送装置に関するものである。

双方向光伝送装置は、将来、オフィス内のＬＡＮや、家庭内ネットワークに大量に利用されることが予想される。

従来、光ファイバ１１等を用いて光信号の送受信を行う双方向光伝送装置として、例えば特許文献１〜３に記載されているものが提案されている。

これらの従来技術では、双方向光伝送装置は、図４に示すように、板状のクラッド４と、クラッド４に埋設されたコア３とを有し、前記コア３によって、光信号の経路（光導波路）が形成されている。このコア３はクラッド４の内部で二つに分岐するように形成される。この分岐された経路の一方（以下、発光側コア３ａという）は発光素子９ａに接続されて、発光素子９ａから入射された光信号が導波するように形成されるものであり、また他方の経路（以下、受光側コア３ｂという）は受光素子９ｂに接続されて、この経路を通過する光信号が受光素子９ｂにて検出されるように形成される。そして、この発光側コア３ａと受光側コア３ｂとが合流した後に、単芯の光ファイバ１１に連結されるようになっている。

このように形成される双方向光伝送装置では、発光素子９ａからコア３内に入射された光信号は、発光側コア３ａを介して光ファイバ１１に伝送され、また光ファイバ１１からコア３内に入射された光信号は、受光側コア３ｂを介して受光素子９ｂで検出されるものであり、これにより単芯の光ファイバ１１との接続により双方向の光信号の送受信がなされる。
特開平１１−１８３７４３号公報 特開平１１−２７１５４８号公報 特開２００２−３１７４６号公報

上記の従来技術では、光ファイバ１１からコア３に入射した光は、図４（ｂ）に示すように、受光側コア３ｂだけでなく発光側コア３ａにも入射されることとなり、受光素子９ｂで受信される光信号の強度低下を招くと共に、発光素子９ａへの光信号の入射がノイズ発生の原因となることがあった。また、発光素子９ａからコア３内へ発せられた光信号が光ファイバ１１に入射される際に、図４（ａ）に示すように、光信号の一部が反射してコア３内に返送され、これが受光側コア３ｂを介して受光素子９ｂにて検知されるという、いわゆるクロストークが発生するおそれもあった。

このような問題を回避するために、上記従来技術においても、例えば受光側コア３ｂと発光側コア３ａとの、断面積、開口数、モード数等に差を持たせるなどして、光ファイバ１１への光信号の送信と光ファイバ１１からの光信号の受信の効率を改善させるための工夫を行っていた。

しかし、いずれの方法においても、受光側コア３ｂと発光側コア３ａとが光学的に結合していることから、特に上記のクロストークの発生を効果的に抑制することは困難であり、安定した双方向通信を行うことは難しいものであった。

また、単芯の光ファイバ１１ではなく、発光側と受光側の二本の光ファイバ１１を用いれば、光伝送装置内において発光側コア３ａと受光側コア３ｂとを合流させる必要もなくなるが、この場合は単芯の光ファイバ１１を用いることによるコスト削減と汎用性の向上のメリットが失われてしまうものであった。

本発明は上記の点に鑑みて為されたものであり、単芯の光ファイバを伝送媒体として双方向に光信号を送受信する双方向光伝送装置において、光ファイバを介して外部に送信する光信号と光ファイバから送信される光信号との干渉や、クロストークの発生等を抑制することができる光伝送装置を提供することを目的とするものである。

本発明に係る光伝送装置は、単芯の光ファイバ１１を伝送媒体として双方向に光信号を送受信する双方向光伝送装置において、クラッド４の内部に、前記光ファイバ１１から入射された光信号が導波する受光側コア３ｂと、前記光ファイバ１１へ入射される光信号が導波する発光側コア３ａとを有し、且つ前記受光側コア３ｂと発光側コア３ａとが、分離していることを特徴とするものである。このように受光側コア３ｂと発光側コア３ａとを分離して構成することによって、送受信信号が干渉することを防止することができる。

上記の光伝送装置は、上記クラッド４、受光側コア３ｂ及び発光側コア３ａを備える光配線８を有する光配線層１と、電気配線７が設けられた電気配線層２とが積層一体化して形成され、且つ、光配線８の光信号と電気配線７の電気信号を相互変換する光・電気変換素子９を備えるようにすることが好ましい。この場合、電気配線層２の電気信号と光配線層１の光信号とが光・電気変換素子９によって相互に変換されることにより、電気信号を光信号に変換して光ファイバ１１を通じて外部に送信し、また外部から光ファイバ１１を通じて送られてきた光信号を電気信号に変換することができ、また電気配線層２と光配線層１との積層一体化により装置の小型化を図ることもできるものである。

また、受光側コア３ｂと発光側コア３ａの、上記光ファイバ１１との結合端面の面積が、受光側コア３ｂよりも発光側コア３ａの方が小さくなるように形成されるようにすることも好ましい。この場合、光ファイバ１１から光信号が入射される場合に、発光側コア３ａへの入射量を低減すると共に受光側コア３ｂへの入射量を増大して、受光効率を向上することができるものである。

本発明は、上記のように、単芯の光ファイバを伝送媒体として双方向に光信号を送受信する双方向光伝送装置において、クラッドの内部に、前記光ファイバから入射された光信号が導波する受光側コアと、前記光ファイバへ入射される光信号が導波する発光側コアとを有し、且つ前記受光側コアと発光側コアとが、分離しているために、単芯の光ファイバを伝送媒体として光信号を送受信する場合に、光ファイバを介して外部に送信する光信号と光ファイバから送信される光信号との干渉や、クロストークの発生等を抑制することができるものである。

以下、本発明の実施の形態を説明する。

図１〜３は、本発明に係る光伝送装置の一例を示すものである。

光伝送装置は、コア３とクラッド４とから構成される光配線層１を備える。

上記クラッド４は、薄膜状に形成されており、その厚みは１００〜１５０μｍの範囲であることが好ましい。

クラッド４の内部に形成されるコア３は、光信号が通過するための導波路として形成され、これにより光配線８が形成される。このコア３としては、受光側コア３ｂと発光側コア３ａとが設けられる。この受光側コア３ｂと発光側コア３ａは、クラッド４内において合流せずに光学的に分離するように形成されている。

またこの受光側コア３ｂと発光側コア３ａのそれぞれの一端は、光配線層１の端面で露出するように形成される。このとき、受光側コア３ｂの端面と発光側コア３ａの端面とは、同一平面（光配線層１の同一の端面）において互いに近接するように形成される。そして、光配線層１に単芯の光ファイバ１１が連結された場合にその光ファイバ１１のコア１３の端面が、受光側コア３ｂの端面と発光側コア３ａの端面とに同時に光学的に連結されるように形成される。すなわち、受光側コア３ｂの端面と発光側コア３ａの端面とは、光配線層１の端面における、光ファイバ１１の連結位置において外部に露出するように形成され、且つ、光ファイバ１１が光配線層１に連結された際に、光ファイバ１１のコア１３の端面と、受光側コア３ｂの端面及び発光側コア３ａの端面とが、同時に接触するように形成される。

ここで、単芯の光ファイバ１１は図示のようにコネクタ１２等を用いて光配線層１に連結することができる。

このとき、受光側コア３ｂの端面及び発光側コア３ａの端面が、光ファイバ１１のコア１３の端面と同一の形状の領域と重なるように形成する。例えば、上記光ファイバ１１として、一般に使用されている石英で形成されている光ファイバーは、伝送損失が非常に少なく、そのコア１３が直径５０μｍ〜６２．５μｍの範囲であるものが使用されている。この場合、好ましくは受光側コア３ｂの端面と発光側コア３ａの端面とが、光配線層１の端面における、直径６４μｍ〜８０μｍの領域の内側に配置されるように形成するものである。また、プラスチック光ファイバのような大きなコア径（例えば直径９８０μm）の光ファイバに対しても、問題なく使用することができる。

また、受光側コア３ｂの端面と発光側コア３ａの端面とをそれぞれ矩形状に形成すると共に、この各端面と各端面の間の領域とを併せた領域が、矩形状になるように形成し、この矩形状の領域の一辺が、光ファイバ１１のコア１３の端面の直径よりも小さくなるようにすることが好ましく、特に、光ファイバ１１のコア１３の端面直径を１００とした場合に、前記矩形状の領域の一辺が９０となるようにすることが好ましい。

上記の発光側コア３ａ及び受光側コア３ｂの寸法は適宜設定されるが、このコア３の光の導波方向と直交する断面寸法は、一辺が４５μｍ〜５６μｍの範囲であることが好ましい。

また、光配線層１の端面において露出する受光側コア３ｂの端面と発光側コア３ａの端面とは、前者よりも後者の方が面積が小さくなるように形成することが好ましい。このとき、受光側コア３ｂの端面の面積を１とした場合、発光側コア３ａの端面の面積が０．４〜０．６の範囲となるようにすることが好ましい。

ここで、上記のように発光側コア３ａの端面の面積が小さくなるように形成する場合でも、発光側コア３ａの断面積を全体に亘って全て小さくなるように形成する必要はない。例えば図示の例では、発光側コア３ａの断面積は、クラッド４の内側においてはその露出端面の面積よりも大きくなるように形成され、露出端面に近付くに従ってその断面積が徐々に小さくなるように形成されている。

また図示の例では受光側コア３ｂの経路と受光側コア３ｂの経路が２箇所でアールを持って曲げられているようにそれぞれ形成されているが、この受光側コア３ｂ及び発光側コア３ａの経路の形状は、全体のサイズや、光・電気変換素子９のサイズ等に応じて、適宜の形状とすることができる。

上記の光配線層１におけるコア３及びクラッド４は、適宜の材質にて形成することができ、例えば石英等にて形成するほか、ポリマーにて形成することもできる。特に加熱時の屈折率変化の度合いが大きく、価格が安く、形状の自由度が大きいことから、ポリマーにて形成することが好ましい。例えば、フッ素を含むポリイミド系樹脂や、光硬化性のエポキシ樹脂を使用することができる。

また、本発明に係る光伝送装置においては、上記の光配線層１に対して、図２，３に示すように、電気配線層２を積層一体化して設けることが好ましい。電気配線層２は、絶縁層６と電気配線７とから構成される。絶縁層６は適宜の絶縁性材料にて形成することができ、例えば光配線層１のクラッド４に対して絶縁性樹脂組成物の硬化物や、プリプレグの硬化物を積層成形して設けたり、また絶縁性樹脂シートに金属箔を積層成形した金属箔付き絶縁樹脂シートを積層成形して、電気配線７とともに形成することができる。また、光配線層１のクラッド４が電気配線層２の絶縁層６を兼ねるように形成しても良い。また電気配線７は、適宜の金属材料にて適宜の配線パターン状に形成することができる。この電気配線層２は、必要に応じて光配線層１の一面又は両面に形成することができる。図３に示す例では、光配線層１の一面に絶縁層６と電気配線７を積層成形して電気配線層２を形成し、また光配線層１の他面に直接電気配線７を形成して電気配線層２を形成している。

電気配線層２には、電気配線層２の電気配線７を流れる電気信号と光配線層１の光配線８を流れる光信号とを相互に変換する光・電気変換素子９を設けることが好ましい。

このような光・電気変換素子９としては、光信号を受信して電気信号に変換するフォトダイオード（ＰＤ）等の受光素子９ｂと、電気信号を受信して光信号に変換する面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）等の発光素子９ａとが挙げられる。特にＶＣＳＥＬを用いると、低コスト化を図れると同時に表面実装を容易にし、またこのＶＣＳＥＬは発光部の面積が比較的小さいことから、戻り光雑音に強いものである。

上記の受光素子９ｂは、受光側コア３ｂを導波する光信号を受光するように設けられ、この光信号を電気信号に変換して、電気配線７に伝送するように形成する。また発光素子９ａは、電気配線７から伝達された電気信号を光信号に変換して、光配線層１の発光側コア３ａに伝達するように形成される。

これらの光・電気変換素子９は、表面実装により電気配線層２に実装することが好ましい。この場合、受光素子９ｂは、受光側コア３ｂの直上に配置されると共にその官能部位が受光側コア３ｂと対向するように電気配線層２に実装することが好ましく、また発光素子９ａは、発光側コア３ａの直上に配置されると共にその発光部位が発光側コア３ａと対向するように電気配線層２に実装することが好ましい。

このとき、受光素子９ｂと受光側コア３ｂとの間で光信号が透過すると共に、発光素子９ａと発光側コア３ａとの間で光信号が透過するようにするものであり、このため、受光素子９ｂ及び発光素子９ａが実装される電気配線層２の絶縁層６は、光透過性の高い材質で形成することが好ましい。

このように光・電気変換素子９を表面実装により電気配線７に実装する場合には、図２，３に示すように、受光側コア３ｂに、受光側コア３ｂを導波する光信号を光配線層１の厚み方向に向けて反射するミラー５を設ける。このとき、光信号の反射方向に、受光素子９ｂが配置されるようにする。このようにすると、受光側コア３ｂを導波する光信号がミラー５により反射されて、受光素子９ｂにて受光されることとなり、受光素子９ｂにおける受信感度が向上する。また、発光側コア３ａに、発光素子９ａから発光側コア３ａに向けて光配線層１の厚み方向に入射する光を発光側コア３ａにおける光の導波方向に向けて反射するミラー５を設ける。この場合、発光素子９ａから発光側コア３ａに向けて入射する光信号を発光側コア３ａにて効率よく導波させることができるようになる。

また、電気配線層２には、上記の光・電気変換素子９の他に、必要に応じて種々の電気・電子部品１０を実装することもできる。例えば、発光素子９ａが所定の光信号を発するように駆動させるための電気信号を発生させて発光素子９ａへと伝達する駆動回路（ドライバー半導体ＩＣ素子）、受光素子９ｂにて電気配線７に供給された電気信号を増幅する増幅回路、この増幅された電気信号を復調する復調回路、キャパシタンス、抵抗等を設けることができる。

このように構成される光伝送装置では、光配線層１の端面において露出する発光側コア３ａ及び受光側コア３ｂに、単芯の光ファイバ１１をコネクタ１２等を用いて接続すると、この単芯の光ファイバ１１のコア１３を、発光側コア３ａと受光側コア３ｂとに同時に接触させることができて、単芯の光ファイバ１１を用いた双方向の光信号の送受信が可能となる。そして、電気配線層２の電気信号と光配線層１の光信号とが光・電気変換素子９によって相互に変換されることにより、電気信号を光信号に変換して光ファイバ１１を通じて外部に送信し、また外部から光ファイバ１１を通じて送られてきた光信号を電気信号に変換することができる。

このとき、電気配線層２において設けられた発光素子９ａからの光信号の発光が、発光側コア３ａに伝達されると、この光信号は発光側コア３ａを伝達して、光ファイバ１１に入射されるが、このとき発光側コア３ａと受光側コア３ｂとは光学的に分離されているので、発光側コア３ａと光ファイバ１１のコア１３との接合部位で光信号の反射が起こっても、この反射光の受光側コア３ｂへの進入が抑制されることとなり、この反射光を受光素子９ｂが受信してしまうことを抑制して、いわゆるクロストークを抑制することができる。

また、光配線層１の端面で露出する発光側コア３ａの端面の面積が、受光側コア３ｂの端面の面積よりも小さい場合には、光ファイバ１１から光信号が入射される場合に、発光側コア３ａへの入射量を低減すると共に受光側コア３ｂへの入射量を増大することとなり、受光素子９ｂにおける光信号の受光量を増大して受光効率を向上することができる。また同時に発光素子９ａへの光信号の入射量を低減することで、発光素子９ａが受光することによる電気配線層２におけるノイズの発生を抑制することもできるものである。

上記のような光伝送装置の製造方法の例を説明する。

光配線層１を形成するにあたっては、まず、支持体のミラー成形型を設けた表面に光透過性の樹脂を流し込んで供給し、これを硬化させることによって第一のクラッド層４ａを形成する。この樹脂としては、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、触媒によって硬化する樹脂など、適宜の樹脂を使用することが可能であり、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、珪素樹脂などを挙げることができる。これらの中でも、透明性と耐熱性が高いものが望ましい。

上記の支持体のミラー成形型はミラー５の断面三角形状に対応した断面三角形の溝として形成されている。支持体の材質は、アルミニウム、ＳＵＳなどの金属や、プラスチック類、ガラス類など適宜のものを使用できるが、成形するミラー５は表面荒れ等が極力少ないことが望まれるので、鏡面を出すことができると共に加工し易い材質のものが好ましい。またミラー成形型は、最終段階で得られるミラー５の形状と厳密に一致している必要はなく、その基となる形状に形成されていればよい。

また、上記支持体の表面には、予め離型処理を行っておくことが望ましい。例えば樹脂がエポキシ樹脂の場合、フッ素系の樹脂で支持体の表面を離型処理することが効果的である。

そして第一のクラッド層４ａを支持体の表面から剥離することによって、ミラー５が表面に成形された第一のクラッド層４ａを得ることができる。

上記ミラー５には、その表面に光反射膜を形成することによって光反射率を高めて、ミラー５の信頼性を高めることができる。光反射膜の材料は、アルミニウム、銀、金など、光の反射が得られる材質で薄膜に形成できるものであれば何でもよいが、高い光反射率を得るには金の薄膜が最も適している。光反射膜の形成は蒸着、メッキ、ペーストを用いた印刷など、任意のプロセスで行うことができる。また、予め支持体のミラー成形型の表面に選択的電解めっき等で光反射膜を設けておき、次いで支持体の表面に第一のクラッド層４ａを形成するようにしても良い。このとき、第一のクラッド層４ａを支持体の表面から剥離することによって、ミラー成形型の表面から光反射膜が転写され、ミラー５の表面に光反射膜が形成される。

次に、第一のクラッド層４ａのミラー５を形成した表面にパターニングによりコア３を形成する。コア３は上記のように、互いに光学的に分離した受光側コア３ｂと発光側コア３ａとを有する配線パターン形状に形成される。このコア３は、第一のクラッド層４ａよりも光の屈折率が高い樹脂で形成される。また第一のクラッド層４ａに形成したミラー５はコア３の受光側コア３ｂ内と発光側コア３ａ内の所定箇所に、それぞれ食い込むように配置されている。

コア３のパターニングによる形成は、適宜の手法を用いて行うことができる。例えば光によって屈折率が変化する樹脂を用い、これを第一のクラッド層４ａの表面に塗布した後、マスクを介して露光したり、レーザ光を照射したりするなどして、選択的な露光を行う。このとき、光によって屈折率が上昇する樹脂を用いた場合には、露光した部分にコア３が形成され、光によって屈折率が低下する樹脂を用いる場合には、露光しない部分にコア３が形成される。

また、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）等のエッチングプロセスで選択的に樹脂を除去することができる場合には、不要部分の樹脂を除去して配線パターン形状にコア３を形成することができる。

さらに、光硬化性のアクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、珪素樹脂などの光硬化性樹脂を用いる場合、配線パターン形状に露光して未露光部分を除去することによって、配線パターン形状にコア３を形成することができる。

そしてこのコア３を被覆するようにコア３の上に第二のクラッド層４ｂを形成することによって、第一のクラッド層４ａと第二のクラッド層４ｂにて光配線層１のクラッド４が形成されると共に、このクラッド４の内部にコア３が埋設されるように形成される。第二のクラッド層４ｂはコア３よりも光の屈折率が低い樹脂で形成されるものであり、第一のクラッド層４ａの樹脂と同じもので形成することができるが、その他、ポリエステルフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンフィルムなどのフィルム状樹脂を用い、これをコア３の上に重ねて一時的に溶融させることによって第二のクラッド層４ｂを積層形成する方法などでも可能であり、また固体状での使用も可能である。

次に、光配線層１の形成方法の他例を説明する。この例では、支持体に対して第一のクラッド層４ａを成形する際に、樹脂の硬化前、あるいは硬化後に、この第一のクラッド層４ａの樹脂の支持体と反対側の表面に第二支持体を重ねて接着するようにしてある。樹脂の硬化前に第二支持体を重ねると、樹脂自体の接着力で第一のクラッド層４ａの樹脂に第二支持体を接着することができる。第二支持体は比較的剛性が高いリジッドな平板で形成されるものであり、ガラスや、ポリカーボネート、アクリル樹脂等のプラスチック等で形成したものを用いることができる。特に耐熱性の高いポリカーボネートやガラス等で形成することが好ましい。第二支持体は、第一のクラッド層４ａの上にコア３を形成したり、第二のクラッド層４ｂを形成したりする最終段階まで保持しておいてもよいし、熱応力を緩和するために、適当な段階で剥がしてもよい。また第二支持体として、電気プリント配線板の基板として用いられる金属箔張り絶縁樹脂基板を用いることもできる。金属箔は一般的に銅箔であるが、これに限られるものではない。この金属箔は後述のように電気配線７の形成用に使用することが可能である。

ここで、光硬化性樹脂の露光により第一のクラッド層４ａを形成する場合、通常、露光は支持体の上に流し込んだ光硬化性樹脂の上から行われるが、支持体として透明ガラスや透明プラスチックなど光透過性の材質のもので形成していれば、支持体の上に光硬化性樹脂を流し込んだ後、支持体を通して光を光硬化性樹脂に照射して露光を行うことも可能になる。また、支持体の表面に光硬化性樹脂を流し込んで供給した後に、光硬化性樹脂の上に透明ガラスや透明プラスチックなど光透過性の材質のもので形成した第二支持体を接着すれば、第二支持体を通して光を光硬化性樹脂に照射して露光を行うことが可能になる。

上記のようにして得られる光配線層１の第一のクラッド層４ａと第二のクラッド層４ｂのいずれか一方又は双方の外面側に、電気配線層２を形成する場合は、電気配線層２は、一般的なプリント配線板の製造プロセスを採用して形成することができる。

例えば第一のクラッド層４ａや第二のクラッド層４ｂの外面にプリプレグを介して銅箔やアルミニウム箔等の金属箔を重ね、これを加熱加圧成形することによって、プリプレグにて絶縁層６を形成すると共にこの金属箔を第一のクラッド層４ａや第二のクラッド層４ｂの表面に接着することができるものである。尚、絶縁層６の屈折率がコア３の屈折率よりも低いものであれば、絶縁層６を第二のクラッド層４ｂを兼用するものとして形成することも可能である。

次いで、外面の金属箔を加工して電気配線７を形成することができる。すなわち、例えば金属箔の表面に感光性レジストを塗工し、電気配線７に対応してパターン形状に透光部を設けたマスクを通して露光し、現像した後に、金属箔をエッチングしてパターニングを行うことによって、電気配線７を形成することができるものである。このようにして、コア３による光配線８と電気配線７が混載された光伝送装置を得ることができるものである。

この光伝送装置の電気配線層２には、上記のように光配線８の光信号と電気配線７の電気信号を相互変換するための光・電気変換素子９や、その他の電気・電子部品１０を設けることができる。このとき、光・電気変換素子９やその他の電気・電子部品１０を、電気配線層２に半田リフロー工程等により一括して表面実装すると、大幅な製造コストの削減を行うことができる。

（実施例）
まず、コア３の材料としてＵＶ硬化エポキシ樹脂（ＥＭＩ社製、「ＯＣ３５５３」）を用い、クラッド４の材料としてＵＶ硬化エポキシ樹脂（ＥＭＩ社製、）「ＯＣ３５１４」を用いて、光配線層１を形成した。このとき、光配線層１の厚み（クラッド４の厚み）を１７０μｍ、発光側コア３ａの経路長を２５ｍｍ、受光側コア３ｂの経路長を２５ｍｍに形成し、発光側コア３ａと受光側コア３ｂとは、光学的に分離した状態に形成した。また、光配線層１の端面で露出する受光側コア３ｂの端面の寸法を５５×３５μｍ、発光側コア３ａの端面の寸法を５５×１５μｍに形成し、各端面を５μｍの間隔をあけて形成して、この二つのコア３の端面が、直径８０μｍの円の内側に収まるように形成した。また受光側コア３ｂと発光側コア３ａにはそれぞれミラー５を形成した。

次いで、光配線層１に対して、銅箔付き絶縁樹脂シート（松下電工製、「Ｒ−０８８０」、銅箔１２μｍ、樹脂厚６０μｍ）を加熱硬化して一体成形し、外面の銅箔に対してエッチング処理を施して、電気配線７を形成し、これにより電気配線層２を形成した。

次に、電気配線層２に対して発光素子９ａとしてフォトダイオード（ＰＤ；Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ社製、プロトタイプ品）を、発光素子９ａとして面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ；Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ社製、「ＳＭＤ２６３７−００１」）を表面実装により搭載した。

（比較例）
発光側コア３ａと受光側コア３ｂとを合流させた状態で光配線層１の端面に露出するように形成した。このとき、この合流したコア３の端面の寸法は５５×５５μｍとなるようにした。

それ以外は実施例と同様にして、図４に示すような光伝送装置を作製した。

（評価）
実施例及び比較例の光伝送装置の光配線層１の端面に、コア径６２．５μｍの単芯光ファイバ１１をコネクタ１２を介して接続した。このとき実施例においては光ファイバ１１のコア１３の端面が光配線層１の発光側コア３ａ及び受光側コア３ｂの両方の端面と同時に接触するようにし、比較例においては光ファイバ１１のコア１３が、上記の合流したコア３の端面と接触するようにした。

そして、この状態で、発光素子９ａを発光させると共に、光ファイバ１１との接合部位での反射光を受光素子９ｂにて検出して、クロストークを測定した。

この結果、実施例におけるクロストークは−３５ｄＢ、比較例におけるクロストークが−２０ｄＢであって、実施例においてはクロストークが大幅に改善した。

本発明の実施の形態の一例を示すものであり、（ａ）は平面の断面図、（ｂ）は側面図である。 本発明の実施の形態の一例を示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態の一例を示す断面図である。 従来技術を示すものであり、（ａ）（ｂ）は平面の断面図、（ｃ）は側面図である。

符号の説明

１ 光配線層
２ 電気配線層
３ コア
３ａ 発光側コア
３ｂ 受光側コア
４ クラッド
７ 電気配線
８ 光配線
９ 光・電気変換素子
１１ 光ファイバ
１３ コア

Claims (3)

1. 単芯の光ファイバを伝送媒体として双方向に光信号を送受信する双方向光伝送装置において、クラッドの内部に、前記光ファイバから入射された光信号が導波する受光側コアと、前記光ファイバへ入射される光信号が導波する発光側コアとを有し、且つ前記受光側コアと発光側コアとが、分離していることを特徴とする光伝送装置。
2. 上記クラッド、受光側コア及び発光側コアを備える光配線を有する光配線層と、電気配線が設けられた電気配線層とが積層一体化して形成され、且つ、光配線の光信号と電気配線の電気信号を相互変換する光・電気変換素子を備えることを特徴とする請求項１に記載の光伝送装置。
3. 受光側コアと発光側コアの、上記光ファイバとの結合端面の面積が、受光側コアよりも発光側コアの方が小さくなるように形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光伝送装置。

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