JP2007240793A - 光路変換デバイス及び光伝送デバイスの製造方法並びにそれらの製造具 - Google Patents

Abstract

【課題】 光路を曲げる光路変換を可能とする光路変換デバイス及び光配線によって光学的に接続される光伝送路を形成する光伝送デバイスの製造方法並びにそれらの製造具を提供する。
【解決手段】 光路変換デバイスの製造具１、２は入射された光を伝搬させて出射する機能を有し、その先端が傾斜面とされた光ピン形成体１０を備え、光路変換デバイスの製造方法は光ピン形成体１０を光学素子２０近傍に当接させ、光感光性媒質に光を照射して光学素子２０上に反射面５５を有する光ピンを形成すると共に、光伝送デバイスの製造具３、４は底面部３１に一対の凹部３５、３５を備えた支持部形成体３０を備え、光伝送デバイスの製造方法は支持部形成体３０の凹部３５、３５に充填された光感光性媒質に光を照射して凸状の一対の支持部６１、６１を形成し、これに光配線部材６３を支持させる。
【選択図】 図１４

Description

本発明は、光路変換デバイス及び光伝送デバイスの製造方法並びにそれらの製造具に関し、さらに詳しくは、ＶＣＳＥＬ（面発光レーザ：Vertical Cavity Surface Emitting Laser）やＰＤ（Photo Diode）を始めとした光学素子と光学的に接続するための光路変換デバイス及び光信号の伝送を行う光伝送デバイスの製造方法並びにそれらの製造具に関する。

近年、ＩＴ（Information Technology：情報技術）の発達が急速に進んでおり、それに伴ってコンピュータを始めとした情報処理装置において扱われる情報データ量は爆発的に増加している。そのため、日々増え続ける大量の情報データを伝送する方式に新しい技術が求められている。しかし、現在の電気配線ではピンボトルネックやクロストーク、反射や雑音等により円滑な情報伝送が妨げられるという問題がある。

円滑な情報伝送を可能とする新しい技術として最も注目されているのが光信号と光配線を用いる光配線技術である。光信号伝送では隣接伝送路間で信号間の相互干渉が非常に少なく、高品質な通信を行なうことができるため大量の情報を高密度に伝送することができる。この光信号伝送は、実装されたＶＣＳＥＬを始めとする光源（発光素子）、ＰＤを始めとする光検出器（受光素子）、そして、光信号を伝搬する光ファイバや光導波路等（光配線）によって行われる。

一般的に光学素子と光導波路又は光導波路と光導波路の結合の際に非常に精密な位置あわせ（調芯）が必要となる。これは、接触することで接続可能である電気配線と比較すると製造技術の難易度が高いといえる。また、実際上光導波路の曲げ等は行うことができないため、光伝送システム全体の設置容積を小さくするには光の伝播方向を変えるための光路変換が必要となる。特に、モバイル機器や装置内に配置される光電気混載基板（もしくは、光プリント基板）においては構成上、光学素子と光配線基板層の光導波路の間における光路変換の必要性がさらに高くなる。そのため、光信号を発光素子から受光素子まで伝搬する光伝送システムの容積を省スペース化するためには高度の光路変換技術の導入が欠かせない鍵となる。

ところで、調芯の複雑さを解決する手段の一つとして挙げられる技術としては自己形成光導波路による接続方法がある。自己形成光導波路は、図１に示すように、コア層１０３の周囲にクラッド層１０１を備えた光ファイバ１００の一方側の端部であって自己形成光導波路を形成させたい側の端部近傍に光感光性媒質１１０を配置する（図１（ａ））。そして、光ファイバ１００の反対側の端部から光を入射することによって光ファイバ１００を介して光感光性媒質１１０に光を照射する。これにより、光が照射された部分の屈折率が上がると共に硬化する（図１（ｂ））。そして、未硬化の光感光性媒質を除去することにより光ファイバ１００の端部に自己形成光導波路１２０を形成することができる（例えば、特開２００３−１３１０６３号公報、特開２００３−１３１０６４号公報）。このようにして既設の光導波路を伝搬する光によって自己形成光導波路を形成させれば、既設の光導波路や光学素子と自己形成光導波路は無調芯での接続が可能となる。厳密な調芯の必要がなくなればその分コスト低下にもつながる。

一方、光配線において不可欠な技術である光路変換を可能にするためのものとして、光ファイバの先端を任意の形状に加工を施すことによって様々な光路変換機能を付加することを可能にする光ピンとして提案されている（T.Uchida and O.Mikami , “Optical surface mount technology” , IEICE Trans.on Electron. , E80C,pp.81-87,1997参照）。光ピンは、例えば、図２に示すように、円柱状の光ファイバ１３０の端部を４５°にカットした形状を有している。そして、４５°のカット面は反射面１３５として機能する。すなわち、図２における光ファイバ１３０の上部側の端部から入射された光はコア１３３内をクラッド１３１との境界面での全反射を繰り返しながら下側方向に進み、反射面１３５によって反射し、９０°方向に光路変換されて図上右側方向から出射されるようになっている（特開２００３−１３１０８１号公報）。しかし、これらの光デバイスを非常に小さく、短く作製すること、そして、高い精度を必要とする光接続部へ設置することは、非常に困難な作業となり、大きなコスト増加を招くことになる。

前述のように、光電気混載基板においては、その構成上、光学素子と光導波路を直交させる必要があるが、光配線において光路を変換することは電気配線の場合と比べて非常に困難である。つまり、高品質の光伝送を維持しつつ光軸を曲げるためには高度の光路変換技術が必要になる。しかし、これまでの光接続デバイスでは、省スペースを実現する大きさに形成すること及びそれを実装することが困難であった。従って、製造コストを低下させる素材や新たな製造方法による光デバイス接続方法が必要になる。そこで、本願出願人は、そのような光ピンを簡単且つ安価に設けることが可能な製造方法として、フォトマスクを４５°に傾け、光学素子との間に塗布された光感光性媒質を光によって硬化させることによって４５°の反射面を備えた光接続手段（光ピン）を製造する方法を提案した（特願２００５−２５６１４２（図３参照））。ここで、図３における符号２００は基板、２１０は光学素子、２２０はフォトマスク、２２１はガラス基板、２２５は開口部、２３０は直角プリズム、２３１は底辺部、２４０は光感光性媒質を示している。

特開２００３−１３１０６３号公報 特開２００３−１３１０６４号公報 特開２００３−１３１０８１号公報 特願２００５−２５６１４２号 (T.Uchida and O.Mikami , "Optical surface mount technology" , IEICE Trans.on Electron. ,E80C,pp.81-87,1997)

本願出願人が提案した上述の方法によれば、光学素子上に直接自己形成光導波路による光接続手段を容易に形成することができるので光学素子に対する正確な位置合わせや細かなハンドリング作業が一切不要となり、また、自己形成光導波路の端部に極めて簡単に精度の高い４５°反射面を形成することができるという優れた技術を提供することができた。

しかし、４５°の角度を有する直角プリズムの一面にフォトマスクを設けることとしたため直角プリズムの頂部を光学素子近傍に当接させるとフォトマスクの開口部から光学素子の表面までの距離が長くなり、短い光ピン、例えば、５００μｍ以下の大きさの光ピンを形成することが難しかった。また、フォトマスクを用いた製造方法では、Ｍチャネル×Ｎチャネル（Ｍ＝Ｎを含む）のような場合に、同じ大きさを持つ光路変換デバイスを所望の位置に設けることが困難であった。

そこで、本発明は、先に提案した光接続手段（光ピン）を備えた光デバイス及びその製造方法を上記の観点から改良し、光デバイス間の光接続において光軸を曲げる光路変換を可能とする短尺光ピン、短尺光ピンアレイ、プリズム等を有する光路変換デバイスの製造方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、光ファイバ等の光配線部材によってそのような短尺光ピン、短尺光ピンアレイ、プリズム等と光学的に接続される光伝送路を形成するための光伝送デバイスの製造方法を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、上記短尺光ピン、短尺光ピンアレイ、プリズム等を有する光路変換デバイス及びそれらと光学的に接続される光伝送路を形成するための光伝送デバイスを製造するための製造具を提供することを目的とする。
また、本発明は、面倒な調芯を行うことなく短尺光ピンアレイ、プリズム等と光学的に接続される光伝送路を形成することができ、さらに、Ｍチャネル×Ｎチャネルの光伝送路を形成することが可能な光接続デバイスの製造具を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために請求項１に記載の本発明は、発光素子又は受光素子等の光学素子上に、その先端部に所定の傾斜角を有する反射面によって光路の変換を行う光路変換手段を備えた光路変換デバイスの製造方法であって、入射された光を伝搬させて出射する機能を有し、その先端が所定の傾斜角を有する傾斜面とされた自己形成光導波路形成体の最先端部を光学素子近傍に当接させると共に、光学素子と自己形成光導波路形成体との間に塗布された光の照射によって硬化する光感光性媒質に自己形成光導波路形成体を介して光を照射することにより光学素子上に先端部に所定の傾斜角を有する反射面を備えた自己形成光導波路を形成することを特徴とする光路変換デバイスの製造方法を提供する。

上記課題を解決するために請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の光路変換デバイスの製造方法において、自己形成光導波路形成体を所定の間隔を隔てて複数連設し、それによって多数の光学素子上に自己形成光導波路を形成するようにしたことを特徴とする。

上記課題を解決するために請求項３に記載の本発明は、光ファイバ等の光配線部材によって構成される光伝送路を形成する光伝送デバイスの製造方法であって、光透過性の素材によって形成され、その底面部に所定の間隔を隔てて設けられた一対の凹部を備えた支持部形成体の底面部を基板等の取付面上の所定位置に配置すると共に、凹部に充填された光の照射によって硬化する光感光性媒質に支持部形成体を介して光を照射することにより取付面上に凸状の支持部を形成し、支持部によって光ファイバ等の光配線部材を支持させることにより取付面上に光伝送路を形成することを特徴とする光伝送デバイスの製造方法を提供する。

上記課題を解決するために請求項４に記載の本発明は、請求項３に記載の光伝送デバイスの製造方法において、支持部形成体の底面部に複数対の凹部を連設し、それによって取付面上に多数の光伝送路を形成するようにしたことを特徴とする。

上記課題を解決するために請求項５に記載の本発明は、請求項１又は２に記載の光路変換デバイスの製造方法と、請求項３又は４に記載の光伝送デバイスの製造方法とを並行して実施することにより、発光素子又は受光素子等の光学素子上に、先端部に所定の傾斜角を有する反射面を備えた自己形成光導波路と、光ファイバ等の光配線部材によって構成される光伝送路を支持する支持部材とを、自己形成光導波路との光軸が一致するような位置に同時に形成することを特徴とする。

上記課題を解決するために請求項６に記載の本発明は、請求項１又は２に記載の光路変換デバイス及び請求項３又は４に記載の光伝送デバイス並びに請求項５に記載の光接続デバイスの製造方法において、光感光性媒質が紫外線硬化樹脂であり、照射される光が紫外光であることを特徴とする。

上記課題を解決するために請求項７に記載の本発明は、発光素子又は受光素子等の光学素子上に、その先端部に所定の傾斜角を有する反射面によって光路の変換を行う光路変換手段を備えた光路変換デバイスを形成するための光路変換デバイスの製造具であって、入射された光を伝搬させて出射する機能を有し、その先端が傾斜面とされた自己形成光導波路形成体と、光導波路形成体を保持する保持体とを備えてなること特徴とする光路変換デバイスの製造具を提供する。

上記課題を解決するために請求項８に記載の本発明は、請求項７に記載の光路変換デバイスの製造具において、自己形成光導波路形成体が所定の間隔を有して複数連設され、それによって多数の光学素子上にそれぞれ自己形成光導波路を形成可能としたことを特徴とする。

上記課題を解決するために請求項９に記載の本発明は、光ファイバ等の光配線部材から構成される光伝送路を形成するための光伝送デバイスの製造具であって、光透過性の素材によって形成され、その底面部に光ファイバ等の光配線部材を支持させる支持部を形成するために所定の間隔を隔てて設けられた一対の凹部を備えた支持部形成体を備えてなることを特徴とする光伝送デバイスの製造具を提供する。

上記課題を解決するために請求項１０に記載の本発明は、請求項９に記載の光伝送デバイスの製造具において、支持部形成体の底面部には複数対の凹部が連設され、それによって基板等の取付面上に多数の支持部を形成可能としたことを特徴とする。

上記課題を解決するために請求項１１に記載の本発明は、請求項７に記載の自己形成光導波路形成体と、請求項８に記載の支持部形成体とを備え、自己形成光導波路形成体と支持部形成体とは、自己形成光導波路形成体によって形成される自己形成光導波路の光軸と、支持部形成体によって形成される支持部に支持される光配線部材によって形成される光伝送路の光軸とが一致するように位置合わせされた状態で一体とされていることを特徴とする。

上記課題を解決するために請求項１２に記載の本発明は、請求項１１に記載の光接続デバイスの製造具において、光導波路形成体は一又は複数設けられていると共に、支持部形成体には凹部が一対又は複数対設けられていることを特徴とする。

本発明に係る光路変換デバイス及び光伝送デバイスの製造方法並びにそれらの製造具によれば、自己形成光導波路形成体を直接光学素子近傍に当接させることとしたのでこれまでより短尺の光ピン、光ピンアレイ及びプリズム等の自己形成光導波路から構成される光路変換デバイスを製造することができるという効果がある。

また、本発明に係る光路変換デバイス及び光伝送デバイスの製造方法並びにそれらの製造具によれば、レンズなどの高価な光学機器を用いることなく、しかも価格の安い光感光性樹媒質を用いることができるので、短尺の光ピン、光ピンアレイ及びプリズム等から構成される自己形成光導波路、および、それらと光学的に接続される光ファイバ等の光配線部材によって形成される光伝送路を、簡単かつ安価に製造することができるという効果がある。

さらに、本発明に係る光路変換デバイス及び光伝送デバイスの製造方法並びにそれらの製造具によれば、光デバイスの製造段階といえるウェハの状態においても、所望の位置に自己形成光導波路や光配線部材の支持部を形成することができるという効果がある。

また、本発明に係る光路変換デバイス及び光伝送デバイスの製造方法並びにそれらの製造具によれば、面倒な調芯を行うことなく短尺の光ピンアレイ、プリズム等から構成される自己形成光導波路と光伝送路とを光学的に接続することができ、さらに、Ｍチャネル×Ｎチャネルの光伝送路も容易に形成することができるという効果がある。そのため、非常に小さな設置容積で光学素子と光伝送路を光路変換させつつ光学的に接続することができ、例えば、携帯電話等の非常に小さな設置容積であることが求められる小型の装置に特に有効に用いることができる。
また、別途形成された光路変換デバイスを後から光学素子に取り付けるものではないので光路変換デバイスの設置時に直接光学素子と接触するということがなく、光学素子の破損を回避することができ、従来の光路変換デバイスを用いるよりも性能をより高く保持することができるという効果がある。

次に、本発明に係る光路変換デバイス及び光伝送デバイスの製造方法並びにそれらの製造具の好ましい一実施形態について図面を参照しつつ以下詳細に説明する。図４（ａ）は本発明に係る光路変換デバイスの製造具の第１の実施形態の斜視図、図４（ｂ）はその側面図断面図である。

図示された光路変換デバイスの製造具１は、光学素子２０（図６（ａ）参照）上に自己形成光導波路である光ピン５０を形成するための製造具であり、コア部１１と、その周囲を取り囲むようにして設けられたクラッド部１３を有して形成された自己形成導波路形成体である光ピン形成体１０を備えて構成されている。すなわち、この光ピン形成体１０は、いわゆる光ファイバと同様の構成・機能を備えている。尚、光ピン形成体１０は、コア部１１のみからなり、空気層をクラッド部１３としたものであってもよい。この場合、光ピン形成体１０はコア部１１のみを備えて構成される。そして、光ピン形成体１０の先端部は所定の角度を有して形成された傾斜面１５とされている。本実施形態では光ピン形成体１０の最先端部１５ａ部における内角が４５°である傾斜面１５とされているが、光路変換を行う光伝送経路の状況によって適宜の角度とすることができる。この傾斜面１５の角度如何により光ピン５０に形成される反射面５５の角度が決定される。すなわち、光ピン形成体１０の最先端部１５ａ部における内角が４５°である場合には光ピン５０に形成される反射面５５はその最先端部における内角が上記最先端部１５ａの錯角となるので４５°の反射面５５が形成される。同様に、光ピン形成体１０の最先端部１５ａ部における内角が６０°であれば光ピン５０に形成される反射面５５もその最先端における内角が最先端部１５ａの錯角に相当する６０°の反射面５５が形成される。そして、傾斜角度が４５°である反射面５５を有する光ピン５０によれば内部を伝播する光信号は９０°の光路変換が行われることになる。

一方、光ピン形成体１０の傾斜面１５が設けられた側とは反対側は、保持体１７によって保持されている。保持体１７は光ピン形成体１０を介してのみその下部側に光を伝搬させる必要があることから光を遮蔽するような素材によって形成され又はそのような加工が施されて形成されている。使用時には保持体１７を微動台等の図示しない移動装置に固定し、保持体１７を微動させながら顕微鏡等の図示しない拡大鏡により光学素子２０の位置を確認して光ピン形成体１０の最先端部１５ａを光学素子２０近傍に当接させる。

次に、上述した光路変換デバイスの製造具１の作用を説明すると共に、本発明に係る光路変換デバイスの製造方法の第１の実施形態について説明する。図５に示すのは本発明に係る光路変換デバイスの製造方法の第１の実施形態のフローチャート、図６（ａ）〜（ｃ）に示すのはその主な工程における側面断面図である。
図６（ａ）に示すように、基板６０上には発光素子又は受光素子等の光学素子２０が実装されており、この光学素子２０上に自己形成光導波路である光ピン５０の配設を行う。
初めに、図示しない移動装置に保持体１７を取り付け、光学素子２０の位置を確認しながら所定位置に移動する（ステップＳ１）。そして、光路変換デバイスの製造具１を徐々に降下させて光ピン形成体１０の最先端部１５ａを光学素子２０近傍に当接させる（ステップＳ２）。この時、最先端部１５ａを光学素子２０近傍に当接させずに光学素子２０と光ピン形成体１０との間隔を大きく取ることでより長尺な光ピン５０を形成することもできる。また、傾斜面１５を含む光ピン形成体１０に予め離型剤を塗布しておけば後述の光感光性媒質７０との剥離性が良くなり、光ピン５０に形成される反射面５５との剥離を容易に行わせることができ、反射面５５の精度も向上する。

次に、光学素子２０と光ピン形成体１０との間に光の照射によって硬化する光感光性媒質７０を塗布する（ステップＳ３）。光感光性媒質７０としては、例えば、紫外線を照射することによって硬化する紫外線硬化樹脂があり、具体的には日本化薬株式会社（東京都千代田区）のＤＶＤ００３等のアクリル系樹脂がある。紫外線硬化樹脂は様々なものが数多く提供されており、もちろんこれに限定されるものではなく、例えば、光感光性媒質７０に特定の波長の光を吸収する色素を混合しておきその色素が最も良く吸収する波長の光を照射することによって光感光性媒質７０を硬化させることもできる。尚、光感光性媒質７０は先に光学素子２０上に塗布しておき、その後に光ピン形成体１０の最先端部１５ａを光学素子２０近傍に当接させる手順によってもかまわない。

光ピン形成体１０を所定の位置に配置したら光ピン形成体１０を介して光感光性媒質７０に光（例えば、紫外線硬化樹脂を満たした場合には紫外線）を照射する（ステップＳ４）。これにより光が照射された部分の光感光性媒質７０が硬化する。光感光性媒質７０が硬化したら光路変換デバイスの製造具１を移動させ、未硬化の光感光性媒質７０をエタノール等で洗浄することによって除去する（ステップＳ５）。これにより光学素子２０の上部に４５°の反射面５５を備えた光ピン５０が形成される。尚、光ピン５０と光学素子２０との接続部分にさらに固定用の樹脂を流し込んで固めることにより光ピン５０が光学素子２０から剥離するのを防止することができる。また、光ピン５０の反射面５５にメタルコーティングを施して反射効率をアップさせることもできる。このようにして形成された光ピン５０はコアのみ存在しクラッドがないため送受信側において結合効率を高くできるというメリットがある。また、受信側では高いＮＡのためより多くの光を拾うことができるという利点もある。

次に、本発明に係る光路変換デバイスの製造具の第２の実施形態について説明する。本実施形態の光路変換デバイスの製造具２は、図７（ａ）に示されているように、保持体１７に複数の光ピン形成体１０が所定の間隔を隔てて複数連設されて形成されている。上述した第１の実施形態の光路変換デバイスの製造具１では一つの光ピン形成体１０を備えていたが本実施形態の光路変換デバイスの製造具２では光ピン形成体１０が複数設けられている点が特徴である。各光ピン形成体１０との間隔や配列は特に限定されるものではなく、光ピン形成体１０を一列に配置したり複数列に配置することもできる。また、光ピン形成体１０の向きや傾斜面１５の角度も適宜選択可能であることはいうまでもない。尚、光ピン形成体１０及び保持体１７の構成については上記の光路変換デバイスの製造具１と同様であるため各構成部分に同一の符号を付し、詳しい説明は省略する。

次に、上述した光路変換デバイスの製造具２の作用を説明すると共に、本発明に係る光路変換デバイスの製造方法の第２の実施形態について説明する。
図７（ａ）に示すように、光デバイスウエハ６５上には所定間隔を隔てて複数の光学素子２０が配置されている。そして、それぞれの光学素子２０上に行きわたるようにして光デバイスウエハ６５上に光感光性媒質７０を塗布する（図７（ａ））。そして、第１の実施形態の場合と同様に、図示しない移動装置に取り付けた保持体１７を光学素子２０の位置を確認しつつ所定位置に移動させた後、徐々に降下させ、光ピン形成体１０の最先端部１５ａを光学素子２０近傍に当接させる（図７（ｂ））。そして、光ピン形成体１０を介して光感光性媒質７０に光（例えば、紫外線硬化樹脂を満たした場合には紫外線）を照射して光感光性媒質７０を硬化させる。光感光性媒質７０が硬化したら光路変換デバイスの製造具２を移動させ、未硬化の光感光性媒質７０を除去すれば各光学素子２０の上部に４５°の反射面５５を備えた自己形成光導波路からなる光ピン５０が形成される（図７（ｃ））。

次に、光ピン５０が形成された光デバイスウエハ６５をカッタ８０を備えた図示しない切断装置を用いて切り分け（もしくは、取り外す等）の作業を行う（図７（ｄ））。これにより、図８に示すような光ピン５０を備えた光デバイス７、８、９を製造することができる。尚、７は単数の光ピン５０を備えた光デバイス、８は光ピン５０が連設された光デバイスアレイ、９はプリズム状の光ピン５０を備えた光デバイスである。尚、その他については第１の実施形態と同様であり、ここでの説明は省略する。

ここで、図１０（ａ）〜（ｃ）に、本発明方法によって製造される自己形成光導波路である光ピン５０の形状について示す。光路変換デバイスの製造具１、２の光ピン形成体１０を円柱状とすれば図１０（ａ）に示すような円柱状の光ピン５０を有する光デバイス７を製造することができ、光路変換デバイスの製造具１、２の光ピン形成体１０を角柱状とすれば図１０（ｂ）に示すような角柱状の光ピン５０を有する光デバイス７を製造することができる。また、光ピン形成体１０の形状を、図９に示すような、一辺が長い角柱の底面を斜めにカットした傾斜面１５を有するものとすれば、光ピン５０を横長のプリズム状にした図１０（ｃ）に示すような光デバイス９を製造することができる。尚、符号１６は各光ピン５０の導波断面を示している。

次に、本発明に係る光伝送デバイスの製造方法及び光伝送デバイスの製造具の第１の実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１１（ａ）は本発明に係る光伝送デバイスの製造具の第１の実施形態の斜視図、図１２（ａ）〜（ｅ）は本発明に係る光伝送デバイスの製造方法の第１の実施形態の各工程における側面断面図、図１３はそのフローチャートである。
図示された光伝送デバイスの製造具３は、基板６０等の上に光ファイバ等の光配線部材によって構成される光伝送路を形成するための製造具である。図１１（ａ）に示されているように、光伝送デバイスの製造具３は、概略として、直方体形状をした支持部形成体３０の底面部３１に所定の間隔を隔てて設けられた一対のＶ字状の凹部３５、３５が設けられて形成されている。支持部形成体３０は、光透過性の素材、例えば、ガラスやアクリル等の合成樹脂等によって形成されており、底面部３１に設けられた凹部３５、３５はそれぞれ長手方向に且つ平行に穿設されている。尚、凹部３５、３５の形状、間隔、深さ等を変えることで、種々の大きさ及び形状の支持部を形成することができ、それによって光配線に対する様々な設置要求に対応することが可能となる。

次に、上述した光伝送デバイスの製造具３の作用を説明すると共に、本発明に係る光伝送デバイスの製造方法の第１の実施形態について説明する。
初めに、光伝送路を配置すべき取付面となる基板６０上の所定位置に光感光性媒質７０を塗布する（ステップＳ１１）。そして、その上に光伝送デバイスの製造具３を底面部３１を下にして光伝送経路を形成すべき基板６０上の所定位置に配置する（ステップＳ１２）。すると光感光性媒質７０は凹部３５、３５内に取り込まれると共に、余分な光感光性媒質７０四方から流れ出るので、流れ出た余分の光感光性媒質７０を適宜取り除く（ステップＳ１３）。そして、支持部形成体３０の上方から光を照射して凹部３５、３５内に保持された光感光性媒質７０を硬化する（ステップＳ１４）。凹部３５、３５内の光感光性媒質７０が硬化したら光接続デバイスの製造具３を取り外すと共に余分の光感光性媒質７０を除去すると基板６０上には一対の凸状の支持部６１、６１が形成される。この支持部６１、６１はいわゆるＶ溝として機能し、これに、図１２（ｄ）、（ｅ）に示すように、光ファイバ等の光配線６３を支持させることによって光伝送経路が形成される。尚、光感光性媒質７０と照射する光の種類や離型剤等については上述した実施形態と同様であり、ここでの説明は省略する。

次に、本発明に係る光伝送デバイスの製造方法及び光伝送デバイスの製造具の第２の実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１１（ｂ）に示すのは本発明に係る光伝送デバイスの製造具の第２の実施形態の斜視図である。本実施形態における光伝送デバイスの製造具４は、上述した第３の実施形態の光伝送デバイスの製造具３と同様に、概略として、透過性の素材により直方体形状に形成された支持部形成体３０を備えて構成されている。そして、支持部形成体３０の底面部３１には所定の間隔を隔てて設けられた複数対のＶ字状の凹部３５、３５、３６、３６が設けられている。このように、本実施形態の光伝送デバイスの製造具４は複数対の凹部３５、３５、３６、３６を備えている点が特徴である。これにより、取付面である基板６０上に複数の光ファイバ等の光配線６３を支持させた光伝送経路を形成することができる。もちろん、凹部３５、３５の数は限定されるものではない。尚、本実施形態の光伝送デバイスの製造具４作用及び第４の実施形態の光伝送デバイスの製造方法は上述した第３の実施形態の場合とほぼ同様であり、ここでの説明は省略する。

最後に、本発明に係る光接続デバイスの製造方法及び光接続デバイスの製造具の好ましい実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１４（ａ）は本発明に係る光接続デバイスの製造具の好ましい実施形態の斜視図、図１４（ｂ）はその側面断面図、図１４（ｃ）はその側面図である。図示された光接続デバイスの製造具５は、概略として、既に説明した第１の実施形態の光路変換デバイスの製造具１と第３の実施形態の光伝送デバイスの製造具３とを一体に形成したものである。

図示された光接続デバイスの製造具５は、コア部１１と、その周囲を取り囲むようにして設けられたクラッド部１３を有して形成された光ピン形成体１０が保持体１７に保持されると共に、保持体１７はその側面が支持部形成体３０の側面に接着するようにして固定されている。そして、支持部形成体３０の底面部３１には一対の凹部３５、３５が光ピン形成体１０側向かって平行に設けられている。支持部形成体３０は光透過性の材質により形成されているが保持体１７は光を遮蔽するような素材によって形成され又はそのような加工が施されて形成されている。そして、光ピン形成体１０と、支持部形成体３０とは、光ピン形成体１０によって形成される光ピン５０の光軸と、支持部形成体３０によって形成される支持部６１、６１に支持される光配線６３によって形成される光伝送路の光軸とが一致するように位置合わせされた状態で一体とされている。すなわち、光ピン形成体１０と凹部３５、３５とは、光接続デバイスの製造具５によって形成される光ピン５０と支持部６１、６１によって支持される光配線６３との位置合わせを行わなくても初めから光軸が一致するような位置関係を備えている。一方、光ピン形成体１０の最先端部１５ａの位置と支持部形成体３０の底面部３１とはほぼ同一に位置している。尚、その他については上述した実施形態と同様であるので、同一の符号を付することとし、ここでの説明は省略する。

次に、上述した光接続デバイスの製造具５の作用を説明すると共に、本発明に係る光接続デバイスの製造方法の好ましい実施形態について説明する。図１５は本発明に係る光接続デバイスの製造具の好ましい実施形態により製造された光接続デバイスを備えた光デバイスの側面図である。
初めに、光学素子２０が実装された取付面である基板６０上の光伝送経路を形成すべき所定位置に光感光性媒質７０を塗布する。そして、図示しない移動装置に保持体１７を取り付け、光学素子２０の位置を確認しながら所定位置に移動し、光接続デバイスの製造具５を徐々に降下させて光ピン形成体１０の最先端部１５ａを光学素子２０近傍に当接させる。尚、最先端部１５ａが光学素子２０近傍に完全に当接しなくとも最先端部１５ａが光学素子２０の近傍に位置した状態で支持部形成体３０の底面部３１が基板６０上に載置されているようにしても良い。

そして、光学素子２０と光ピン形成体１０との間及び支持部形成体３０の凹部３５、３５内に光感光性媒質７０を取り込んだ状態で光を照射して光感光性媒質７０を硬化させ光ピン５０及びＶ溝状の支持部６１、６１を一気に形成する。そして、形成された支持部６１、６１に光配線６３を取り付けることにより光ピン５０と光配線６３を結ぶ光伝送経路が構築される。支持部６１、６１は予め光配線６３を支持させたときに光ピン５０の光軸と一致するような位置に形成されるので面倒な位置合わせ作業を行うことなく光伝送経路を構築することができる。このようにして製造した光接続デバイスを図１５に示す。

以上のように、光学素子２０上に自己形成光導波路による微小な光ピンからなる光路変換経路を簡便に設けることを可能としたので光学素子２０を破損することなくその性能を維持した状態で光路変換を行うことができる。また、光配線６３を設置するための支持部６１、６１を簡便に形成することを可能としたので光配線６３を簡易に設置することができ光伝送システムとしての安定性を高めることができる。しかも、光ピン５０と光配線６３を固定する支持部６１、６１とを光軸を一致させるような状態で一気に形成することとしたので光配線６３のアライメント作業を大幅に緩和することができる。

（ａ）（ｂ）は自己形成光導波路の形成過程を示す説明図である。 光ピンによる光路変換を示す概要図である。 光ピンの形成方法を示す説明図である。 （ａ）は本発明に係る光路変換デバイスの製造具の第１の実施形態の斜視図、（ｂ）はその側面図断面図である。 本発明に係る光路変換デバイスの製造方法の第１の実施形態のフローチャートである。 （ａ）〜（ｃ）は図５に示す製造方法の主な工程における側面断面図である。 （ａ）〜（ｄ）は本発明に係る光路変換デバイスの製造方法の第２の実施形態の主な工程における側面断面図である。 光ピンが形成された光デバイス及び光デバイスアレイ、プリズム状の光ピンが形成された光デバイスを示す概要図である。 長辺を有する光ピン形成体を示す斜視図である。 （ａ）は円柱状の光ピンを有する光デバイスの概要図、（ｂ）は角柱状の光ピンを有する光デバイスの概要図、（ｃ）は、プリズム状の光ピンを有する光デバイスの概要図である。 （ａ）は本発明に係る光伝送デバイスの製造具の第１の実施形態の斜視図、（ｂ）は本発明に係る光伝送デバイスの製造具の第２の実施形態の斜視図である。 （ａ）〜（ｅ）は本発明に係る光伝送デバイスの製造方法の第１の実施形態の各工程における側面断面図である。 図１２の実施形態のフローチャートである。 （ａ）は本発明に係る光接続デバイスの好ましい実施形態の斜視図、（ｂ）はその側面断面図、（ｃ）はその側面図である。 本発明に係る光接続デバイスの製造具の好ましい実施形態により製造された光接続デバイスを備えた光デバイスの側面図である。

符号の説明

１、２ 光路変換デバイスの製造具
３、４ 光伝送デバイスの製造具
５ 光接続デバイスの製造具
７ 光デバイス
８ 光デバイスアレイ
９ プリズム状の光ピンを備えた光デバイス
１０ 光ピン形成体
１１ コア部
１３ クラッド部
１５ 傾斜面
１５ａ 最先端部
１６ 導波断面
１７ 保持体
２０ 光学素子
３０ 支持部形成体
３１ 底面部
３５ 凹部
３６ 凹部
５０ 光ピン
５５ 反射面
６０ 基板
６１ 支持部
６３ 光配線
６５ 光デバイスウエハ
７０ 光感光性媒質
８０ カッタ

Claims (12)

1. 発光素子又は受光素子等の光学素子上に、その先端部に所定の傾斜角を有する反射面によって光路の変換を行う光路変換手段を備えた光路変換デバイスの製造方法であって、
   入射された光を伝搬させて出射する機能を有し、その先端が所定の傾斜角を有する傾斜面とされた自己形成光導波路形成体の最先端部を前記光学素子近傍に当接させると共に、前記光学素子と前記自己形成光導波路形成体との間に塗布された光の照射によって硬化する光感光性媒質に当該自己形成光導波路形成体を介して光を照射することにより前記光学素子上に先端部に所定の傾斜角を有する反射面を備えた自己形成光導波路を形成することを特徴とする光路変換デバイスの製造方法。
2. 請求項１に記載の光路変換デバイスの製造方法において、
   前記自己形成光導波路形成体を所定の間隔を隔てて複数連設し、それによって多数の光学素子上に自己形成光導波路を形成するようにしたことを特徴とする光路変換デバイスの製造方法。
3. 光ファイバ等の光配線部材によって構成される光伝送路を形成する光伝送デバイスの製造方法であって、
   光透過性の素材によって形成され、その底面部に所定の間隔を隔てて設けられた一対の凹部を備えた支持部形成体の前記底面部を基板等の取付面上の所定位置に配置すると共に、前記凹部に充填された光の照射によって硬化する光感光性媒質に当該支持部形成体を介して光を照射することにより前記取付面上に凸状の支持部を形成し、当該支持部によって光ファイバ等の光配線部材を支持させることにより前記取付面上に光伝送路を形成することを特徴とする光伝送デバイスの製造方法。
4. 請求項３に記載の光伝送デバイスの製造方法において、
   前記支持部形成体の底面部に複数対の凹部を連設し、それによって前記取付面上に多数の光伝送路を形成するようにしたことを特徴とする光伝送デバイスの製造方法。
5. 請求項１又は２に記載の光路変換デバイスの製造方法と、請求項３又は４に記載の光伝送デバイスの製造方法とを並行して実施することにより、発光素子又は受光素子等の光学素子上に、先端部に所定の傾斜角を有する反射面を備えた自己形成光導波路と、光ファイバ等の光配線部材によって構成される光伝送路を支持する前記支持部材とを、前記自己形成光導波路との光軸が一致するような位置に同時に形成することを特徴とする光接続デバイスの製造方法。
6. 請求項１又は２に記載の光路変換デバイス及び請求項３又は４に記載の光伝送デバイス並びに請求項５に記載の光接続デバイスの製造方法において、
   前記光感光性媒質が紫外線硬化樹脂であり、照射される光が紫外光であることを特徴とする光路変換デバイス及び光接続デバイス並びに光接続デバイスの製造方法。
7. 発光素子又は受光素子等の光学素子上に、その先端部に所定の傾斜角を有する反射面によって光路の変換を行う光路変換手段を備えた光路変換デバイスを形成するための光路変換デバイスの製造具であって、
   入射された光を伝搬させて出射する機能を有し、その先端が傾斜面とされた自己形成光導波路形成体と、
   前記光導波路形成体を保持する保持体と、
   を備えてなること特徴とする光路変換デバイスの製造具。
8. 請求項７に記載の光路変換デバイスの製造具において、
   前記自己形成光導波路形成体が所定の間隔を有して複数連設され、それによって多数の光学素子上にそれぞれ自己形成光導波路を形成可能としたことを特徴とする路変換デバイスの製造具。
9. 光ファイバ等の光配線部材から構成される光伝送路を形成するための光伝送デバイスの製造具であって、
   光透過性の素材によって形成され、その底面部に光ファイバ等の光配線部材を支持させる支持部を形成するために所定の間隔を隔てて設けられた一対の凹部を備えた支持部形成体を備えてなることを特徴とする光伝送デバイスの製造具。
10. 請求項９に記載の光伝送デバイスの製造具において、
    前記支持部形成体の底面部には複数対の凹部が連設され、それによって基板等の取付面上に多数の前記支持部を形成可能としたことを特徴とする光伝送デバイスの製造具。
11. 請求項７に記載の前記自己形成光導波路形成体と、
    請求項８に記載の前記支持部形成体と、
    を備え、
    前記自己形成光導波路形成体と前記支持部形成体とは、当該自己形成光導波路形成体によって形成される自己形成光導波路の光軸と、前記支持部形成体によって形成される支持部に支持される光配線部材によって形成される光伝送路の光軸とが一致するように位置合わせされた状態で一体とされていることを特徴とする光接続デバイスの製造具。
12. 請求項１１に記載の光接続デバイスの製造具において、
    前記光導波路形成体は一又は複数設けられていると共に、前記支持部形成体には凹部が一対又は複数対設けられていることを特徴とする光接続デバイスの製造具。
    

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