JP2005331974A5 - - Google Patents

Claims (14)

1. 基板上の一部の領域に、コアまたはクラッドがポリマ材から構成される光導波路が設けられ、
   基板上の他の領域に、前記光導波路に光ファイバを位置決め固定するための第１の溝が設けられ、
   前記第１の溝と前記光導波路との境界に前記第１の溝と垂直な方向に伸びる第２の溝がさらに設けられ、
   前記光導波路を構成するコアまたはクラッドの膜厚が、前記境界近傍で他の部分よりも薄くなっており、
   前記第１の溝に光ファイバを実装した時に、前記光ファイバのコアの中心の高さが、前記境界から離れた箇所での前記光導波路のコアの中心の高さよりも低く、かつ光ファイバと光導波路の間で高効率な光結合が得られる高さになるように、前記第１の溝の形状が設定されていることを特徴とする光導波路部材。
2. Ｖ字型溝部と、第２の溝部と、前記Ｖ字型溝部の延在方向に、第２の溝部を挟んで前記Ｖ字型溝部と対向した平坦な領域と、を有するシリコン基板と、
   前記平坦な領域の上部に、当該光導波路のコア層を構成する第１の樹脂層、及び当該光導波路のクラッド層を構成する第２の樹脂層と、を少なくとも有し、
   前記第１、及び第２の各樹脂層は前記平坦な領域の前記Ｖ字型溝部と対向する端面の近傍でその厚さが減少しており、且つ前記Ｖ字型溝に光ファイバを実装した時に、前記光ファイバのコアの中心の高さが、前記Ｖ形型溝から離れた膜厚がおよそ平坦な個所での光導波路のコアの中心の高さよりも低くい高さになるように、前記Ｖ形型溝の形状が設定されていることを特徴とする光導波路部材。
3. Ｖ字型溝部と、第２の溝部と、前記Ｖ字型溝部の延在方向に、前記第２の溝部を挟んで前記Ｖ字型溝部と対向した平坦な領域と、を有するシリコン基板と、
   前記平坦な領域の上部に、接着材の層、第１のクラッド層を構成する第３の樹脂層、当コア層を構成する第１の樹脂層、及び第２のクラッド層を構成する第２の樹脂層と、を有する光導波路と、を有し、
   前記第１、第２、及び第３の各樹脂層は前記平坦な領域のＶ字型溝部と対向する端面の近傍でその厚さが減少していることを特徴とする光導波路部材。
4. 前記第３の樹脂層としてフッ素化ポリイミドを用い、前記接着材の層として、ポリイミドシリコーン、有機金属酸化膜、フッ素を含まないポリイミド、またはこれらの複合膜を用いることを特徴とする請求項３に記載の光導波路部材。
5. ポリマ材を用いたコア層および下部クラッドとを有する光導波路と、前記光導波路に対して光ファイバを位置決め固定するためのＶ形状の第１の溝と、前記光導波路の一端部と前記第１の溝の先端の間に位置し、かつ、前記第１の溝の長手方向と直交する方向に延在する第２の溝を基板上に有し、
   前記コアおよび下部クラッドの膜厚が前記光導波路の一端部およびその近傍において他の部分よりも薄くなることによって、前記光導波路の一端部およびその近傍において前記基板表面から前記コア中心までの高さが他の部分に比べて小さくなっており、かつ、次の工程を有する光導波路部材の製造方法。
   （a）前記基板に前記第１の溝を形成し、その後に、前記第１の構内部を含めた、かつ、前記基板上の全面にポリマのワニスを塗布、ベークして前記下部クラッド層および前記コア層を形成すると共に、前記Ｖ溝近傍の前記下部クラッド層および前記コア層の前記基板表面からの厚みは前記Ｖ溝から離れた部分の前記下部クラッド層および前記コア層の前記基板からの厚みよりもそれぞれ薄くなるように、前記Ｖ溝近傍の前記下部クラッド層および前記コア層を形成する。
   （b）前記コア層をパターニングして導波路パターンを形成する。
   （c）前記（a）および前記（b）の工程の後に、前記第２の溝を形成する工程と前記第１の溝のある領域の前記下部クラッド層および前記コア層を除去する工程を行う。
6. ポリマ材を用いたコア層および下部クラッドとを有する光導波路と、前記光導波路に対して光ファイバを位置決め固定するためのＶ形状の第１の溝と、前記光導波路の一端部と前記第１の溝の先端の間に位置し、かつ、前記第１の溝の長手方向と直交する方向に延在する第２の溝を基板上に有し、前記コアおよび下部クラッドの膜厚が前記光導波路の一端部およびその近傍において他の部分よりも薄くなることによって、前記光導波路の一端部およびその近傍において前記基板表面から前記コア中心までの高さが他の部分に比べて小さくなっており、前記第１の溝に前記光ファイバを実装した時、前記光導波路の一端部と前記光ファイバの一端部とが光学的に結合するものであり、かつ、次の工程を有する光導波路部材の製造方法。
   （a）前記基板に前記第１の溝を形成し、その後に、前記第１の構内部を含めた、かつ、前記基板上の全面にポリマのワニスを塗布、べ−クして前記下部クラッド層および前記コア層を形成すると共に、前記Ｖ溝近傍の前記下部クラッド層および前記コア層の前記基板表面からの厚みは前記Ｖ溝から離れた部分の前記下部クラッド層および前記コア層の前記基板からの厚みよりもそれぞれ薄くなるように、前記Ｖ溝近傍の前記下部クラッド層および前記コア層を形成する。
   （b）前記コア層をパターニングして導波路パターンを形成する。
   （c）前記（a）および前記（b）の工程の後に、前記第２の溝を形成する工程と前記第１の溝のある領域の前記下部クラッド層および前記コア層を除去する工程を行う。
7. ポリマ材を用いたコア層および下部クラッドとを有する光導波路と、前記光導波路に対して光ファイバを位置決め固定するためのＶ形状の第１の溝と、前記光導波路の一端部と前記第１の溝の先端の問に位置し、かつ、前記第１の溝の長手方向と直交する方向に延在する第２の溝をシリコン基板上に有し、
   前記コアおよび下部クラッドの膜厚が前記光導波路の一端部およびその近傍において他の部分よりも薄くなることによって、前記光導波路の一端部およびその近傍において前記基板表面から前記コア中心までの高さが他の部分に比べて小さくなっており、
   前記第１の溝に前記光ファイバを実装した時、前記光導波路の一端部と前記光ファイバの一端部とが光学的に結合するものであり、かつ、次の工程を有する光導波路部材の製造方法。
   （a）前記基板に前記第１の溝を形成し、前記第１の溝およびその両側を除く領域であって、かつ、前記第１の溝よりも前記光導波路寄りの部分にシリコン基板とポリマ材との接着力を強める接着層を設ける工程。
   （b）前記（a）の工程の後に、前記第１の溝内部を含めた、かつ、前記基板上または前記接着層上の全面にポリマのワニスを塗布、ベークして前記下部クラッド層および前記コア層を形成すると共に、前記Ｖ溝近傍の前記下部クラッド層および前記コア層の前記基板表面からの厚みは前記Ｖ溝から離れた部分の前記下部クラッド層および前記コア層の前記基板からの厚みよりもそれぞれ薄くなるように、前記Ｖ溝近傍の前記下部クラッド層および前記コア層を形成する。
   （c）前記コア層をパターニングして導波路パターンを形成する。
   （d）前記（a）乃至前記（c）の工程の後に、前記第２の溝を形成する工程と前記第１の溝のある領域の前記下部クラッド層および前記コア層を除去する工程を行う。
8. 前記基板上に熱酸化シリコン膜が設けられていることを特徴請求項５乃至７のいずれか一に記載の光導波路部材の製造方法。
9. 基板上の一部に光導波路が設けられ、前記光導波路のコアおよび下部クラッドはポリマ材で構成され、前記光導波路に対して光ファイバを位置決め固定するためのＶ形状の第１の溝と、前記光導波路の一端部と前記第１の溝の先端の間に位置し、かつ、前記第１の溝の長手方向と直交する方向に延在する第２の溝とが前記基板に設けられ、前記コアおよび下部クラッドの膜厚は前記光導波路の一端部近傍で他の部分よりも薄くなっており、前記第１の溝に前記光ファイバを実装した時の前記光ファイバのコアの中心の高さが、前記光導波路の一端部から離れた箇所であって、かつ、前記膜厚がおよそ平坦な箇所での前記コアの中心の高さよりも低い高さになるように、前記第１の溝が所定に設けられていることを特徴とする光導波路部材。
10. 前記光導波路の一端と前記光ファイバの一端が光結合可能なように、前記光導波路一端部と前記第１の溝とが所定の位置関係にあることを特徴とする請求項９記載の光導波路部材。
11. 前記基板材料はシリコンであり、前記基板上表面に無機材料膜を有し、前記無機材料膜上に前記光導波路が設けられ、前記無機材料膜が下部クラッド層として作用することを特 徴とする請求項９または１０記載の光導波路部材。
12. 前記基板と前記光導波路との間又は前記無機材料膜と前記光導波路との間に、前記ポリマ材と前記基板材料との密着性を向上する接着層を有することを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか一に記載の光導波路部材。
13. 前記第２の溝の幅は１００μｍ〜２２０μｍであることを特徴とする請求項９乃至１２のいずれか一に記載の光導波路部材。
14. 請求項９乃至１３記載のいずれか一に記載の光導波路部材の前記第１の溝には光ファイバが固定されていることを特徴とする光モジュール。