JP2007178643A - Optical waveguide device - Google Patents

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Kiyohide Sakihama
清秀 崎濱
Satoshi Tanno
聡 丹野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical waveguide device that can improve latitude of design without increasing connection loss, in connecting to an optical waveguide formed on a substrate an optical fiber cable guided in a groove formed thereon by anisotropic etching. <P>SOLUTION: In the optical waveguide device 1, in the end of the substrate 10 on which the optical waveguide 12 is formed, there is formed a V groove 111 for the purpose of passive alignment with the optical fiber cable 13, in the V groove forming face SF2 recessed by a prescribed depth d from the surface position of the substrate face SF1 on which the optical waveguide 12 is formed. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、異方性エッチングにより生成される溝部によりガイドされる光ファイバケーブルと接続する光導波路デバイスに関する。   The present invention relates to an optical waveguide device connected to an optical fiber cable guided by a groove formed by anisotropic etching.

近年では、データ通信の高速化に伴い、従来からのメタリックケーブルによる通信に代わって、低損失で広帯域の通信が可能な光通信で行う通信デバイスとして、光導波路デバイスがある。   In recent years, with the increase in data communication speed, there is an optical waveguide device as a communication device that performs low-loss and broadband communication in place of communication using a conventional metallic cable.

この光導波路デバイスにおける光導波路同士の接続箇所は、光を導波するコアとの位置や角度ずれによる損失を少なくするため、正確な位置合わせ(アライメント:Alignment)を行うことが重要である。シリコン基板を用いた光導波路デバイスは、フォトリソグラフィーでマスクパターンを形成し、エッチングによりそのマスクパターンに応じて形成されるV溝においてパッシブアライメントを行うことで、光導波路同士の接続を精度よく行うことができる。   In the optical waveguide device, it is important to accurately align the connection portions of the optical waveguides in order to reduce the loss due to the position with respect to the core that guides light and the angle shift. An optical waveguide device using a silicon substrate has a mask pattern formed by photolithography, and passive alignment is performed in a V-groove formed according to the mask pattern by etching, so that optical waveguides can be accurately connected to each other. Can do.

このシリコン基板へのV溝形成は、気相あるいは液相中の腐食性雰囲気の中で加工対象であるシリコンを、結晶方位ごとにエッチング速度が異なることを利用して加工形状を制御できる異方性エッチングで形成する。   This V-groove formation on the silicon substrate is an anisotropic process that can control the processing shape of silicon, which is the object of processing in a corrosive atmosphere in the gas phase or liquid phase, by utilizing the different etching rates for each crystal orientation. Formed by reactive etching.

このシリコン基板上に異方性エッチングで形成するV溝は、シリコンの結晶構造で決められた角度で形成でき、エッチングする幅を変えることによりその幅に応じた深さで形成することができるため、接続する光ファイバケーブルにおけるコアの高さ位置の調整もフォトリソグラフィーによる精度で行うことができる。   The V-groove formed by anisotropic etching on the silicon substrate can be formed at an angle determined by the crystal structure of silicon, and can be formed at a depth corresponding to the width by changing the etching width. The height position of the core in the optical fiber cable to be connected can be adjusted with accuracy by photolithography.

例えば、特許文献1には、この異方性エッチングでシリコン基板上に形成したV溝で光ファイバケーブルと光導波路とを結合する技術が開示されている。
特開昭57−119314号公報
For example, Patent Document 1 discloses a technique for coupling an optical fiber cable and an optical waveguide with a V groove formed on a silicon substrate by this anisotropic etching.
JP 57-119314 A

しかしながら、上述した従来技術では、光スプリッタなどのシリコン基板上に形成された複数の光導波路に複数の光ファイバケーブルを最小ピッチで並べて接続する場合、V溝の深さが設定深さより小さくなり、光ファイバケーブルと接続すべき光導波路コアとの高さ位置などについての位置ずれが生じ、接続損失が増大する問題があった。これは、異方性エッチングにより形成されるV溝の形状に起因する制約であり、具体的には、光導波路コアの間隔が光ファイバケーブル径であって、各光ファイバケーブルが外周同士で接する場合などに生じていた。   However, in the above-described prior art, when connecting a plurality of optical fiber cables side by side with a minimum pitch to a plurality of optical waveguides formed on a silicon substrate such as an optical splitter, the depth of the V groove becomes smaller than the set depth, There has been a problem that a positional shift occurs with respect to the height position of the optical waveguide core to be connected to the optical fiber cable, and the connection loss increases. This is a restriction caused by the shape of the V-groove formed by anisotropic etching. Specifically, the interval between the optical waveguide cores is the diameter of the optical fiber cable, and the optical fiber cables are in contact with each other at the outer periphery. It happened in some cases.

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、基板上に形成された光導波路に異方性エッチングにより当該基板に形成された溝でガイドされる光ファイバケーブルを接続する際に、接続損失を増大させることなく設計の自由度を向上し得る光導波路デバイスを提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and connects an optical fiber cable guided by a groove formed in a substrate to the optical waveguide formed on the substrate by anisotropic etching. An object of the present invention is to provide an optical waveguide device capable of improving the degree of freedom in design without increasing connection loss.

上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、コア及びクラッドからなる光導波路が形成された基板の端部に、光ファイバケーブルの端部が嵌合可能なV溝が形成されて成る光導波路デバイスにおいて、前記基板におけるV溝形成面を前記光導波路のクラッドと基板との境界面の位置より当該基板の裏面側に所定深さ凹ませたことを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is characterized in that a V-groove capable of fitting an end of an optical fiber cable is formed at an end of a substrate on which an optical waveguide composed of a core and a clad is formed. In this optical waveguide device, the V groove forming surface of the substrate is recessed by a predetermined depth from the position of the boundary surface between the cladding of the optical waveguide and the substrate to the back surface side of the substrate.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記V溝形成面の面位置を、前記光導波路のコア位置と前記V溝に前記光ファイバケーブルを配置したときの当該光ファイバケーブルのコア位置とが同軸をなす位置としたことを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the surface position of the V-groove forming surface is the light when the optical fiber cable is disposed in the core position of the optical waveguide and the V-groove. The fiber cable has a coaxial position with the core position of the fiber cable.

請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記光導波路及びV溝は複数平行に形成されており、前記V溝形成面の面位置を、前記V溝に前記光ファイバケーブルを配置したときの当該光ファイバケーブルのコア位置と前記光導波路のコア位置とが互いに同軸をなし且つ隣接する光ファイバケーブルのクラッド外周面同士が互いに接するか又は近接する位置としたことを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a plurality of the optical waveguides and V-grooves are formed in parallel, and the surface position of the V-groove forming surface is set to the V-groove. The core position of the optical fiber cable when the cable is disposed and the core position of the optical waveguide are coaxial with each other, and the clad outer peripheral surfaces of adjacent optical fiber cables are in contact with each other or close to each other. And

本発明によれば、基板上に形成された光導波路に異方性エッチングにより当該基板に形成された溝でガイドされる光ファイバケーブルを接続する際に、接続損失を増大させることなく設計の自由度を向上することができる。   According to the present invention, when an optical fiber cable guided by a groove formed in a substrate by anisotropic etching is connected to an optical waveguide formed on the substrate, design freedom can be achieved without increasing connection loss. The degree can be improved.

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明するが、この発明はこの実施の形態に限定されない。また、この発明の実施の形態は発明の最も好ましい形態を示すものであり、発明の用語や用途などをこれに限定しない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings, but the present invention is not limited to these embodiments. Further, the embodiment of the present invention shows the most preferable embodiment of the invention, and the terms and uses of the invention are not limited to this.

図1は、本発明である光導波路デバイス1の外観を示す斜視図であり、図2は、光導波路デバイス1に光ファイバケーブル13を接続した外観を示す斜視図であり、図3(a)は、A−Aの断面を示す図であり、図3(b)は、B−Bの断面を示す図であり、図4は、V溝形成領域11a、11bの形成工程を説明する断面概略図であり、図5は、V溝形成領域11a、11bの形成工程を説明する断面概略図であり、図6は、光導波路12の形成工程を説明する断面概略図であり、図7は、光導波路12の形成工程を説明する断面概略図である。   FIG. 1 is a perspective view showing an external appearance of an optical waveguide device 1 according to the present invention. FIG. 2 is a perspective view showing an external appearance of an optical fiber cable 13 connected to the optical waveguide device 1, and FIG. FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line A-A, FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line B-B, and FIG. 4 is a schematic cross-sectional view illustrating a process of forming the V-groove forming regions 11a and 11b. FIG. 5 is a schematic cross-sectional view illustrating a process for forming the V-groove forming regions 11a and 11b, FIG. 6 is a schematic cross-sectional view illustrating a process for forming the optical waveguide 12, and FIG. 5 is a schematic cross-sectional view illustrating a process for forming the optical waveguide 12. FIG.

図1、2に示すように、光導波路デバイス1は、基板10の同一平面上において、一端側(合流側)にパッシブアライメントで複数の光ファイバケーブル13を固定するV溝形成領域11a、同様に他端側(分岐側)に一つの光ファイバケーブル13を固定するV溝形成領域11b及びこのV溝形成領域11aとV溝形成領域11bとの間で光を導波し分波する光導波路(例えば、光スプリッタ)12を有する構成である。   As shown in FIGS. 1 and 2, the optical waveguide device 1 includes a V-groove formation region 11 a that fixes a plurality of optical fiber cables 13 by passive alignment on one end side (merging side) on the same plane of the substrate 10. A V-groove forming region 11b for fixing one optical fiber cable 13 to the other end side (branch side) and an optical waveguide for guiding and demultiplexing light between the V-groove forming region 11a and the V-groove forming region 11b. For example, the configuration includes an optical splitter 12.

基板10は、単結晶シリコン(Si)で形成された板状基板であり、フォトリソグラフィ技術で平面上に形成されたマスクパターンを用いてドライ又はウエットエッチングを行うことで、微細な形状加工が可能な基板である。また、基板10は、面方位(100)の基板面SF1を加工面(図示例ではZ1方向の面)とすることで、原子密度が高い結晶面(111)のエッチング速度が他の結晶面に比べて遅くなることを利用し、例えば、水酸化カリウム(KOH)あるいはエチレンジアミンピロカテコール(EDP)等による異方性エッチングを可能とする。   The substrate 10 is a plate-like substrate formed of single crystal silicon (Si), and fine shape processing is possible by performing dry or wet etching using a mask pattern formed on a plane by photolithography technology. It is a simple substrate. Further, the substrate 10 has a substrate surface SF1 having a plane orientation (100) as a processed surface (a surface in the Z1 direction in the illustrated example), so that the etching rate of the crystal plane (111) having a high atomic density is changed to another crystal plane. By utilizing the fact that it is slower than that, anisotropic etching using, for example, potassium hydroxide (KOH) or ethylenediamine pyrocatechol (EDP) is made possible.

V溝形成領域11a、11bは、図1、2及び図3(a)に示すように、基板10におけるZ1方向の平面であり基板10における光導波路12の形成面と同一の基板面SF1において、当該基板面SF1に対する裏面である基板面SF3方向(Z2方向)に所定深さdだけ凹ませた位置に、基板面SF1、SF3と平行するV溝形成面SF2が形成され、そのV溝形成面SF2において複数のV溝111が形成される構成である。また、V溝111は、公知の異方性エッチングを用いて形成することで結晶構造に依存する開き角θで形成される溝であり、エッチングに際して設定した溝幅に応じて深さの調整が可能である。   As shown in FIGS. 1, 2 and 3A, the V-groove formation regions 11a and 11b are planes in the Z1 direction on the substrate 10 and on the same substrate surface SF1 as the optical waveguide 12 formation surface on the substrate 10. A V-groove forming surface SF2 parallel to the substrate surfaces SF1 and SF3 is formed at a position recessed by a predetermined depth d in the substrate surface SF3 direction (Z2 direction) which is the back surface of the substrate surface SF1, and the V-groove forming surface In the SF2, a plurality of V grooves 111 are formed. The V-groove 111 is a groove formed with a known opening angle θ that depends on the crystal structure by using known anisotropic etching, and the depth can be adjusted according to the groove width set during the etching. Is possible.

このため、光導波路デバイス1は、基板面SF1に対して所定深さdだけ凹ませるV溝形成面SF2にV溝111を形成することで、V溝111の異方性エッチングによる設計上の制約を所定深さdの調整で解消することができ、光ファイバケーブル13と光導波路12のコア位置を同軸上に形成することができる。例えば、光導波路デバイス1は、図3(a)に示すように、複数の光ファイバケーブル13をその外周面同士が互いに接するか又は近接する位置であってもパッシブアライメントを行うことができる。   For this reason, in the optical waveguide device 1, the V-groove 111 is formed in the V-groove forming surface SF2 that is recessed by the predetermined depth d with respect to the substrate surface SF1, thereby limiting the design restrictions due to anisotropic etching of the V-groove 111. Can be eliminated by adjusting the predetermined depth d, and the core positions of the optical fiber cable 13 and the optical waveguide 12 can be formed coaxially. For example, as shown in FIG. 3A, the optical waveguide device 1 can perform passive alignment even when the outer peripheral surfaces of a plurality of optical fiber cables 13 are in contact with each other or close to each other.

光導波路12は、光透過性を有する高分子樹脂材料等であり、互いに屈折率の異なるコア121とクラッド122とにより構成されてなる。具体的には、光導波路12は、図3(b)に示すように、基板10の基板面SF1を境界面として積層された下部クラッド層122a上にコア121が形成され、上部クラッド層122bがそのコア121を覆うように積層されている。つまり、コア121は、下部クラッド層122a、上部クラッド層122bによりクラッド122の内部に埋設されている。このため、当該コア121の内部において光を全反射させることでコア121の延在方向に光を導波する。なお、コア121は、Y字状部を備えており、V溝形成領域11b側から入力される光を分配してV溝形成領域11a側へ出力する(逆に、V溝形成領域11a側から入力される光を集約してV溝形成領域11b側へ出力する構成であってもよい)。   The optical waveguide 12 is made of a polymer resin material having optical transparency, and is composed of a core 121 and a clad 122 having different refractive indexes. Specifically, as shown in FIG. 3B, in the optical waveguide 12, a core 121 is formed on a lower clad layer 122a laminated with the substrate surface SF1 of the substrate 10 as a boundary surface, and the upper clad layer 122b is formed. It is laminated so as to cover the core 121. That is, the core 121 is embedded in the clad 122 by the lower clad layer 122a and the upper clad layer 122b. For this reason, the light is guided in the extending direction of the core 121 by totally reflecting the light inside the core 121. The core 121 has a Y-shaped portion, distributes light input from the V groove forming region 11b side, and outputs the light to the V groove forming region 11a side (reversely, from the V groove forming region 11a side). A configuration may be adopted in which input light is collected and output to the V-groove formation region 11b side).

光ファイバケーブル13は、石英(SiO2)ガラスにゲルマニア(GeO2)などをドープしたプリフォームを引き延ばして円筒状に作成される光ファイバ素線である。この円筒状の中心にはコア131がクラッド132で包むようにして延在される。光ファイバケーブル13の端部は、V溝111の壁面に接する状態で特に図示しない接着部材により固定される。このため、光ファイバケーブル13とコア121との間の光の導波が接続される。   The optical fiber cable 13 is an optical fiber that is formed in a cylindrical shape by stretching a preform doped with germania (GeO2) or the like on quartz (SiO2) glass. A core 131 extends from the cylindrical center so as to be wrapped by a clad 132. The end portion of the optical fiber cable 13 is fixed by an adhesive member (not shown) in a state in contact with the wall surface of the V groove 111. For this reason, the optical waveguide between the optical fiber cable 13 and the core 121 is connected.

なお、光ファイバケーブル13は、多成分ガラスやプラスチック光ファイバ(POF:Plastic Optical Fiber)ケーブルなどであってよく、形状も上述した円筒状であり、中心位置にコアが形成される構成に限定するものではないが、V溝111の壁面に接して固定する際のコア位置が円筒の外径にのみ依存する上記構成が設計上好ましい。   The optical fiber cable 13 may be a multi-component glass, a plastic optical fiber (POF) cable, or the like, and has a cylindrical shape as described above, and is limited to a configuration in which a core is formed at the center position. Although not a thing, the said structure that the core position at the time of contacting and fixing to the wall surface of the V-groove 111 depends only on the outer diameter of a cylinder is preferable on a design.

次に、基板10にV溝形成領域11a、11bを形成する工程について説明する。先ず、図4(a)に示すように、前述した基板10の加工面(基板面SF1)上にマスクM1を塗布して形成する。次いで、図4(b)に示すように、マスクM1で覆う部分以外の面に対してはドライエッチング又はウエットエッチングを施して基板面SF3(裏面)方向に凹ませ、マスクM1を除去する。なお、このエッチングについては、エッチングによる面の形成位置の微細な制御が可能なドライエッチングが好ましい。上述した工程により、V溝形成領域11a、11bのV溝形成面SF2は、図4(c)に示すように、基板10の加工面に対してエッチングに応じた所定深さdに凹ませて形成することができる。   Next, a process of forming the V groove forming regions 11a and 11b on the substrate 10 will be described. First, as shown in FIG. 4A, a mask M1 is applied and formed on the processed surface (substrate surface SF1) of the substrate 10 described above. Next, as shown in FIG. 4B, the surface other than the portion covered with the mask M1 is subjected to dry etching or wet etching so as to be recessed in the direction of the substrate surface SF3 (back surface), and the mask M1 is removed. In addition, about this etching, the dry etching which can perform fine control of the formation position of the surface by an etching is preferable. Through the above-described steps, the V groove forming surface SF2 of the V groove forming regions 11a and 11b is recessed to a predetermined depth d corresponding to the etching with respect to the processed surface of the substrate 10 as shown in FIG. Can be formed.

次いで、図5(a)に示すように、前述したエッチングにより所定深さdに凹ませたV溝形成面SF2にシリコン窒化膜M2を蒸着形成する。次いで、図5(b)に示すように、シリコン窒化膜M2上においてリソグラフィーによりV溝111となる部分のシリコン窒化膜M2を除去するように感光樹脂M3を塗布する。次いで、図5(c)に示すように、感光樹脂M3をマスクにして対応するシリコン窒化膜M2を除去し、V溝111を形成するためのマスク部分となるシリコン窒化膜M2を残して感光樹脂M3を除去する。次いで、この状態の基板に対して、所定の温度と濃度に設定した水酸化カリウム(KOH)溶液中に所定時間浸す異方性ウエットエッチングにより、マスク部分となるシリコン窒化膜M2に応じた溝幅であり、結晶構造に由来する開き角θのV溝111を形成させる。   Next, as shown in FIG. 5A, a silicon nitride film M2 is vapor-deposited on the V-groove forming surface SF2 that is recessed to a predetermined depth d by the etching described above. Next, as shown in FIG. 5B, a photosensitive resin M3 is applied on the silicon nitride film M2 so as to remove the portion of the silicon nitride film M2 that becomes the V groove 111 by lithography. Next, as shown in FIG. 5C, the corresponding silicon nitride film M2 is removed using the photosensitive resin M3 as a mask, leaving the silicon nitride film M2 serving as a mask portion for forming the V-groove 111, leaving the photosensitive resin. Remove M3. Next, the groove width corresponding to the silicon nitride film M2 serving as a mask portion is formed by anisotropic wet etching in which the substrate in this state is immersed in a potassium hydroxide (KOH) solution set to a predetermined temperature and concentration for a predetermined time. The V-shaped groove 111 having an opening angle θ derived from the crystal structure is formed.

次に、光導波路12を形成する工程について説明する。先ず、図6(a)に示すように、基板10上の光導波路12を形成すべき位置に基板面SF1を境界面として下部クラッド層122aを形成する。下部クラッド層122aは、例えばフッ素化ポリイミドなどの光透過性を有する透明樹脂から構成されている。このフッ素化ポリイミドの下部クラッド層122aは、例えば、ポリアミド酸などの層を基板10上にスピンコート法などで形成した後、加熱処理することでイミド化させることで形成する。このイミド化した塗膜は溶剤に不溶となるため、塗り重ねが可能である。なお、光透過性を有する透明樹脂としては、フッ素化ポリイミドの他に、エキポシ系樹脂、シリコン樹脂又はアクリル系樹脂(例えばポリメタクリル酸メチル:PMMA)などであってもよい。   Next, a process for forming the optical waveguide 12 will be described. First, as shown in FIG. 6A, a lower clad layer 122a is formed at a position on the substrate 10 where the optical waveguide 12 is to be formed with the substrate surface SF1 as a boundary surface. The lower cladding layer 122a is made of a transparent resin having optical transparency such as fluorinated polyimide. The lower clad layer 122a of fluorinated polyimide is formed, for example, by forming a layer of polyamic acid or the like on the substrate 10 by spin coating or the like and then imidizing it by heat treatment. Since this imidized coating film becomes insoluble in the solvent, it can be applied repeatedly. In addition to the fluorinated polyimide, the transparent resin having optical transparency may be an epoxy resin, a silicon resin, an acrylic resin (for example, polymethyl methacrylate: PMMA), or the like.

次いで、図6(b)に示すように、下部クラッド層122a上に当該下部クラッド層122aより屈折率の高いコア層121aを形成する。コア層121aは、前述した下部クラッド層122aの物質に他の物質をドープさせて屈折率を調整したものでもよいが、フッ素化ポリイミドなどではフッ素化率を変化させたものを下部クラッド層122aと同様にスピンコート法などにより形成する。   Next, as shown in FIG. 6B, a core layer 121a having a refractive index higher than that of the lower cladding layer 122a is formed on the lower cladding layer 122a. The core layer 121a may be one in which the material of the lower cladding layer 122a described above is doped with another material to adjust the refractive index. However, in the case of fluorinated polyimide or the like, a material having a changed fluorination rate is used as the lower cladding layer 122a. Similarly, it is formed by a spin coat method or the like.

次いで、図6(c)に示すように、エッチングの際にコアパターンを形成するためのマスクM4をフォトリソグラフィ技術により形成して、パターニングする。マスクM4の材料としては、Si含有レジスト、金属、ガラスなどの蒸着膜、SOG(Spin On Glass)などを用いることができる。   Next, as shown in FIG. 6C, a mask M4 for forming a core pattern at the time of etching is formed by photolithography and patterned. As a material of the mask M4, a Si-containing resist, a deposited film such as a metal or glass, SOG (Spin On Glass), or the like can be used.

次いで、図7(a)に示すように、下部クラッド層122aが露出するまでドライエッチング又はウエットエッチングを行い、図7(b)に示すように、残留したマスクM4を除去する。   Next, as shown in FIG. 7A, dry etching or wet etching is performed until the lower cladding layer 122a is exposed, and the remaining mask M4 is removed as shown in FIG. 7B.

次いで、図7(c)に示すように、コア121を覆うように上部クラッド層122bをスピンコート法などにより形成する。上部クラッド層122bは、下部クラッド層122aと同じ屈折率になるように成分調整され、例えば、フッ素化ポリイミドの場合はポリアミド酸の層を形成した後、加熱処理され、ポリアミド酸がイミド化されることで、コア121を下部クラッド層122aと上部クラッド層122bとで埋設する光導波路12を形成する。   Next, as shown in FIG. 7C, an upper clad layer 122b is formed by spin coating or the like so as to cover the core 121. The upper clad layer 122b is component-adjusted so as to have the same refractive index as the lower clad layer 122a. For example, in the case of fluorinated polyimide, a polyamic acid layer is formed and then heat-treated to imidize the polyamic acid. Thus, the optical waveguide 12 in which the core 121 is embedded by the lower clad layer 122a and the upper clad layer 122b is formed.

以上のように、光導波路デバイス1は、光導波路12が形成された基板10の端部に光ファイバケーブル13とパッシブアライメントするためのV溝111を、光導波路12を形成する基板面SF1の面位置より所定深さdだけ凹ませたV溝形成面SF2に形成する構成である。   As described above, the optical waveguide device 1 includes the V-groove 111 for passive alignment with the optical fiber cable 13 at the end of the substrate 10 on which the optical waveguide 12 is formed, and the surface of the substrate surface SF1 on which the optical waveguide 12 is formed. In this configuration, the groove is formed on the V-groove forming surface SF2 which is recessed by a predetermined depth d from the position.

このため、光導波路デバイス1は、V溝111を異方性エッチングなどで形成する場合であっても、接続損失を増大させることなく設計の自由度を向上させることができる。   Therefore, the optical waveguide device 1 can improve the degree of design freedom without increasing the connection loss even when the V-groove 111 is formed by anisotropic etching or the like.

なお、本実施の形態における記述は、本発明の一例を示すものであり、これに限定しない。本発明における光導波路デバイス1の細部構成に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。   Note that the description in the present embodiment shows an example of the present invention, and the present invention is not limited to this. The detailed configuration of the optical waveguide device 1 in the present invention can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention.

例えば、本実施の形態では、1つの光ファイバケーブル13から入力される光を分配して複数の光ファイバケーブル13に出力する光スプリッタを例示したが、例えば、径の異なる複数の光ファイバケーブル13同士を並列に接続する光コネクタなどであってよい。   For example, in the present embodiment, an optical splitter that distributes light input from one optical fiber cable 13 and outputs the light to a plurality of optical fiber cables 13 is exemplified. However, for example, a plurality of optical fiber cables 13 having different diameters are used. It may be an optical connector that connects them in parallel.

また、光導波路12の形成については、直接露光法やフォトブリーチング法(屈折率変化法)であってもよく、特に上述した方法に限定しない。また、光導波路12は、上述した実施の形態で例示した埋め込み型以外に、リッジ型やスラブ型などであってもよい。   The formation of the optical waveguide 12 may be a direct exposure method or a photo bleaching method (refractive index change method), and is not particularly limited to the method described above. Further, the optical waveguide 12 may be a ridge type or a slab type other than the embedded type exemplified in the above-described embodiment.

本発明である光導波路デバイス1の外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance of the optical waveguide device 1 which is this invention. 光導波路デバイス1に光ファイバケーブル13を接続した外観を示す斜視図である。1 is a perspective view showing an external appearance of an optical fiber cable 13 connected to an optical waveguide device 1. FIG. (a)は、図2のA−Aの断面を示す断面図であり、(b)は、図2のB−Bの断面を示す断面図である。(A) is sectional drawing which shows the cross section of AA of FIG. 2, (b) is sectional drawing which shows the cross section of BB of FIG. V溝形成領域11a、11bの形成工程を説明する断面概略図である。It is the cross-sectional schematic explaining the formation process of V groove formation area | region 11a, 11b. V溝形成領域11a、11bの形成工程を説明する断面概略図である。It is the cross-sectional schematic explaining the formation process of V groove formation area | region 11a, 11b. 光導波路12の形成工程を説明する断面概略図である。5 is a schematic cross-sectional view illustrating a process for forming the optical waveguide 12. FIG. 光導波路12の形成工程を説明する断面概略図である。5 is a schematic cross-sectional view illustrating a process for forming the optical waveguide 12. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 光導波路デバイス
10 基板
11a、11b V溝形成領域
12 光導波路
13 光ファイバケーブル
111 V溝
121、131 コア
121a コア層
122、132 クラッド
122a 下部クラッド層
122b 上部クラッド層
d 所定深さ
M1、M4 マスク
M2 シリコン窒化膜
M3 感光樹脂
SF1 基板面
SF2 V溝形成面
SF3 基板面
θ 開き角
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical waveguide device 10 Substrate 11a, 11b V-groove formation area 12 Optical waveguide 13 Optical fiber cable 111 V-groove 121, 131 Core 121a Core layer 122, 132 Clad 122a Lower clad layer 122b Upper clad layer d Predetermined depth M1, M4 Mask M2 Silicon nitride film M3 Photosensitive resin SF1 Substrate surface SF2 V-groove forming surface SF3 Substrate surface θ Open angle

Claims (3)

コア及びクラッドからなる光導波路が形成された基板の端部に、光ファイバケーブルの端部が嵌合可能なV溝が形成されて成る光導波路デバイスにおいて、
前記基板におけるV溝形成面を前記光導波路のクラッドと基板との境界面の位置より当該基板の裏面側に所定深さの凹部に形成したことを特徴とする光導波路デバイス。
In an optical waveguide device in which a V-groove into which an end of an optical fiber cable can be fitted is formed at an end of a substrate on which an optical waveguide composed of a core and a clad is formed.
An optical waveguide device, wherein a V-groove forming surface of the substrate is formed in a concave portion having a predetermined depth on the back surface side of the substrate from the position of the boundary surface between the cladding and the substrate of the optical waveguide.
前記V溝形成面の面位置を、前記光導波路のコア位置と前記V溝に前記光ファイバケーブルを配置したときの当該光ファイバケーブルのコア位置とが同軸をなす位置としたことを特徴とする請求項1に記載の光導波路デバイス。   The surface position of the V groove forming surface is a position where the core position of the optical waveguide and the core position of the optical fiber cable when the optical fiber cable is disposed in the V groove are coaxial. The optical waveguide device according to claim 1. 前記光導波路及びV溝は複数平行に形成されており、
前記V溝形成面の面位置を、前記V溝に前記光ケーブルを配置したときの当該光ファイバケーブルのコア位置と前記光導波路のコア位置とが互いに同軸をなし且つ隣接する光ファイバケーブルのクラッド外周面同士が互いに接するか又は近接する位置としたことを特徴とする請求項1に記載の光導波路デバイス。
The optical waveguide and the V groove are formed in parallel,
The surface position of the V-groove forming surface is such that when the optical cable is disposed in the V-groove, the core position of the optical fiber cable and the core position of the optical waveguide are coaxial with each other and the outer periphery of the cladding of the adjacent optical fiber cable The optical waveguide device according to claim 1, wherein the surfaces are in contact with each other or in close proximity to each other.
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