JP2005345708A

JP2005345708A - 光導波路フィルムおよびその作製方法と接続方法

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Publication number: JP2005345708A
Application number: JP2004164513A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Usui; 光男碓氷; Suzuko Ishizawa; 鈴子石沢; Yasuoki Hirata; 泰興平田; Yuzo Ishii; 雄三石井
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2004-06-02
Filing date: 2004-06-02
Publication date: 2005-12-15

Abstract

【課題】従来の光導波路フィルムと短尺の光ファイバの位置合わせにおいて、水平面方向の位置合わせを目視により実施していたため、組み立て時間が作業者の習熟度に依存されるという問題があった。
【解決手段】上部クラッド層４と下部クラッド層３に囲まれたコア２を有する光導波路フィルム１の設定の位置（例えば、下部クラッド層３の底部）に、接続する光ファイバとの位置合わせガイド用突起５を形成した光導波路フィルムを用い、ガイド突起５をその形状に対応するＶ溝を形成した基板上に、光ファイバを搭載しておき、光導波路フィルムのガイド用突起５をＶ溝に合わせて搭載し、光導波路フィルム端部を光ファイバの端部に突き当てることにより位置合わせを行って、光ファイバと光導波路フィルムとを接続する方法とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、光機能素子と光ファイバを接続するための光導波路フィルムを提供する技術に関する。

近年、高速・大容量通信の分野では、光機能素子と光導波路とを接続する光導波路フィルムの研究・開発が活発に行われている。特に、光源部および受光部にそれぞれ面発光形レーザ（ＶＣＳＥＬ）および面受光形フォトダイオード（ＰＤ）をアレイ状に集積化した光素子アレイを使用する光インタコネクション用モジュールにおいては、光素子アレイと伝送路である光ファイバ間を接続するための光部品が必要である。

光素子アレイと光ファイバを接続するための光部品の例としては、光導波路を形成したフィルムの端面に４５°ミラーを形成し、９０°光路を変換した後、光素子アレイと接続する構造の光導波路フィルムがある。この光導波路フィルムにおける光ファイバとの接続部の構造としては、多心光ファイバと接続するための短尺の光ファイバを内蔵したコネクタ構造を有する光導波路ユニットが提案されており、低損失かつ容易に接続することが可能である（特許文献１参照）。

特開２０００−２４１６５７号公報

しかし、従来の光導波路部品を組み立てる工程においては、光導波路フィルムと短尺の光ファイバの位置合わせを、次に示すパッシブアライメントにより実施している。まず、高さ方向の位置合わせは、コネクタ部品に形成された基準面に光導波フィルムを搭載することにより達成され、水平面方向の位置合わせは、フィルム内に形成されたコア中心と光ファイバの中心とを顕微鏡下で合致させることにより容易に行うことが可能である。この方法では、水平面方向の位置合わせを目視により実施しているため、組み立て時間が作業者の習熟度に依存されるという問題があった。

上記問題点を解決するため、本発明は光導波路フィルム作製時に光ファイバと位置合わせガイド用の突起を形成することにより、作業者の習熟度に依存せず光導波路フィルムと光ファイバとの高精度な位置合わせを可能としたことを最大の特徴としている。

上記課題を解決するために、具体的には、特許請求の範囲に記載のような構成とするものである。すなわち、
請求項１に記載のように、
上部クラッド層と下部クラッド層に囲まれたコアを有する光導波路フィルムの設定の位置に、接続する光ファイバとの位置合わせガイド用突起を形成した光導波路フィルムとするものである。

また、請求項２に記載のように、
請求項１において、上記位置合わせガイド用突起は、上記下部クラッド層の設定の位置に設けた光導波路フィルムとするものである。

また、請求項３に記載のように、
請求項１に記載の光導波路フィルムを作製する方法であって、
あらかじめ、基板上に位置合わせガイド用突起と同形状の溝を有する基板を作製する工程と、
上記基板上に塗布法により高分子材料よりなるクラッド層を形成し、下部クラッド層の底部にガイド用突起を形成する工程と、
上記突起とコアの位置合わせ精度を良くするために、上記ガイド用突起を基準にコアを形成する工程と、
次に、塗布法により高分子材料よりなる上部クラッド層を形成し、基板から剥離する工程により、光導波路フィルムを作製する光導波路フィルムの作製方法とするものである。

また、請求項４に記載のように、
請求項３において、光導波路フィルムを構成する材料は、光通信波長帯域(800nm〜1600nm)で伝播損失の低いフッ素化ポリイミド、紫外線硬化型エポキシ材料またはポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）の可視光領域で透明な高分子材料を用いる光導波路フィルムの作製方法とするものである。

また、請求項５に記載のように、
請求項３において、塗布法はスピンコート法またはロールコート法などによる光導波路フィルムの作製方法とするものである。

また、請求項６に記載のように、
クラッド層内にコアが埋め込まれた光導波路フィルムの設定の位置に、光ファイバとの位置合わせのためのガイド突起を形成し、上記ガイド突起をその形状に対応するガイド用溝を形成した基板上に、あらかじめ、光ファイバを搭載しておき、光導波路フィルムのガイド用突起をガイド用溝に合わせて搭載し、光導波路フィルム端部を光ファイバの端部に突き当てることにより位置合わせを行って、上記光ファイバと上記光導波路フィルムとを接続する光導波路フィルムの接続方法とするものである。

また、請求項７に記載のように、
請求項６に記載の光導波路フィルムの接続方法において、位置合わせに使用する基板上には、搭載する光導波路フィルムに形成した位置合わせガイド用突起と同寸法の幅を有するＶ溝を形成してあり、あらかじめ、上記Ｖ溝上に光ファイバを搭載しておき、光導波路フィルムのガイド用突起を上記Ｖ溝に合わせて搭載し、光導波路フィルム端部を光ファイバの端部に突き当てることにより位置合わせを行って、上記光ファイバと上記光導波路フィルムとを接続する光導波路フィルムの接続方法とするものである。

本発明によれば、光導波路フィルムに形成した位置合わせガイド用の突起をコネクタ部品に突合させることによって位置合わせを行うことにより、短時間で光ファイバとの接続を可能とすることができる。

以下に、本発明による光導波路フィルムの実施例について、図１〜４を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。

〈実施例１〉
図１に、本発明の光導波路フィルムの実施例の一例を挙げ、図１（ａ）は光導波路フィルムの断面構造を示し、図１（ｂ）は光導波路フィルムの斜視透視図を示す。本発明の図１に示す光導波路フィルム１において、コア２は下部クラッド層３と、上部クラッド層４に囲まれ、下部クラッド層３の底部には、位置合わせガイド用突起５が設けられている。

〈実施例２〉
図２には、光導波路フィルムの作製工程を示す。図２（ａ）は、あらかじめ、基板６上に、位置合わせガイド用突起と同形状の突起形成用溝７を形成する工程と、図２（ｂ）に示すように、上記突起形成用溝７の上に、スピンコート法またはロールコート法などの塗布法により、下部クラッド層３を形成することにより、下部クラッド層３の底部に、位置合わせガイド用突起５を形成する工程と、図２（ｃ）に示すように、上記位置合わせガイド用突起５を基準にコア２を形成する工程により、高精度に上記突起５とコア２との位置合わせが可能となる。

次に、図２（ｄ）に示すように、コア２形成後、上部クラッド層４を形成する工程と、最後に、図２（ｅ）に示すように、基板６から光導波路フィルム１を剥離する工程により、光導波路フィルム１を完成することができる。

光導波路フィルムを構成する材料は、光通信波長帯域（８００ｎｍ〜１６００ｎｍ）で伝播損失の低いフッ素化ポリイミドの他に、紫外線硬化型エポキシ材料やポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等の可視光領域で透明な高分子材料を用いることが可能であり、本発明はフィルムを構成する材料系に制約を受けることはない。

〈実施例３〉
図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に、本発明による光導波路フィルムと光ファイバとの接続状態を示す。図３（ａ）は光導波路フィルムの断面構造を示し、図３（ｂ）は光ファイバ接続用Ｖ溝基板の断面構造を示し、図３（ｃ）は光導波路フィルムと光ファイバ接続用Ｖ溝基板との接続状態の断面構造を示す。

図４（ａ）は光導波路フィルムの斜視図を示し、図４（ｂ）は、光ファイバ接続用Ｖ溝基板と光ファイバとの接続状態の斜視図を示し、図４（ｃ）は、光導波路フィルムと光ファイバ接続用Ｖ溝基板との接続状態の斜視図を示す。

図３、図４において、位置合わせに使用する光ファイバ接続用Ｖ溝基板９上には、搭載する光導波路フィルム１に形成された位置合わせガイド用突起５と同寸法の幅を有するＶ溝１０が形成してある。あらかじめ、このＶ溝１０上に光ファイバ８を搭載しておき、光導波路フィルム１の位置合わせガイド用突起５をＶ溝１０に合わせて搭載し、光導波路フィルム１の端部を光ファイバ８の端部に突き当てることにより、光ファイバ８と光導波路フィルム１との高精度の位置合わせが達成される。最後に、紫外線硬化型の接着剤により光ファイバ８と光導波路フィルム１とを固定する。位置合わせガイド用突起５の形状は、光導波路フィルム１を搭載したときに、光ファイバと光導波路フィルム１のコア２の中心の位置が一致するように、あらかじめ設定してある。本発明により、従来の方法に比べて、目視による位置合わせが不要となるため、作業時間の短縮が可能となった。

本発明の実施例１で例示した光導波路フィルムの構造を示す断面図および斜視図。本発明の実施例２で例示した光導波路フィルムの作製工程を示す図。本発明の実施例３で例示した光導波路フィルムと光ファイバとの接続構造を示す断面図。本発明の実施例３で例示した光導波路フィルムと光ファイバとの接続構造を示す斜視図。

符号の説明

１：光導波路フィルム
２：コア
３：下部クラッド層
４：上部クラッド層
５：位置合わせガイド用突起
６：基板
７：突起形成用溝
８：光ファイバ
９：光ファイバ接続用Ｖ溝基板
１０：Ｖ溝

Claims

上部クラッド層と下部クラッド層に囲まれたコアを有する光導波路フィルムの設定の位置に、接続する光ファイバとの位置合わせガイド用突起を形成してなることを特徴とする光導波路フィルム。
請求項１において、上記位置合わせガイド用突起は、上記下部クラッド層の底部に設けたことを特徴とする光導波路フィルム。
請求項１に記載の光導波路フィルムを作製する方法であって、
あらかじめ、基板上に位置合わせガイド用突起と同形状の溝を有する基板を作製する工程と、
上記基板上に塗布法により高分子材料よりなるクラッド層を形成し、下部クラッド層の底部にガイド用突起を形成する工程と、
上記突起とコアの位置合わせ精度を良くするために、上記ガイド用突起を基準にコアを形成する工程と、
次に、塗布法により高分子材料よりなる上部クラッド層を形成し、基板から剥離する工程により、光導波路フィルムを作製することを特徴とする光導波路フィルムの作製方法。
請求項３において、光導波路フィルムを構成する材料は、光通信波長帯域で伝播損失の低いフッ素化ポリイミド、紫外線硬化型エポキシ材料またはポリメチルメタクリレートの可視光領域で透明な高分子材料を用いることを特徴とする光導波路フィルムの作製方法。
請求項３において、塗布法はスピンコート法またはロールコート法によることを特徴とする光導波路フィルムの作製方法。
クラッド層内にコアが埋め込まれた光導波路フィルムの設定の位置に、光ファイバとの位置合わせのためのガイド突起を形成し、上記ガイド突起をその形状に対応するガイド用溝を形成した基板上に、あらかじめ、光ファイバを搭載しておき、光導波路フィルムのガイド用突起をガイド用溝に合わせて搭載し、光導波路フィルム端部を光ファイバの端部に突き当てることにより位置合わせを行って、上記光ファイバと上記光導波路フィルムとを接続すること特徴とする光導波路フィルムの接続方法。
請求項６に記載の光導波路フィルムの接続方法において、位置合わせに使用する基板上には、搭載する光導波路フィルムに形成した位置合わせガイド用突起と同寸法の幅を有するＶ溝を形成してあり、あらかじめ、上記Ｖ溝上に光ファイバを搭載しておき、光導波路フィルムのガイド用突起を上記Ｖ溝に合わせて搭載し、光導波路フィルム端部を光ファイバの端部に突き当てることにより位置合わせを行って、上記光ファイバと上記光導波路フィルムとを接続すること特徴とする光導波路フィルムの接続方法。