JP2008059001A - Method for manufacturing optical waveguide - Google Patents

Method for manufacturing optical waveguide Download PDF

Info

Publication number
JP2008059001A
JP2008059001A JP2007299737A JP2007299737A JP2008059001A JP 2008059001 A JP2008059001 A JP 2008059001A JP 2007299737 A JP2007299737 A JP 2007299737A JP 2007299737 A JP2007299737 A JP 2007299737A JP 2008059001 A JP2008059001 A JP 2008059001A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical waveguide
manufacturing
core
mirror
convex
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2007299737A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mamoru Ishizaki
守 石崎
Hatsune Matsui
初音 松井
Atsushi Sasaki
淳 佐々木
Shinichi Inoue
真一 井上
Taketo Tsukamoto
健人 塚本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toppan Printing Co Ltd filed Critical Toppan Printing Co Ltd
Priority to JP2007299737A priority Critical patent/JP2008059001A/en
Publication of JP2008059001A publication Critical patent/JP2008059001A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical waveguide that is inexpensive with high use efficiency of a core material, and to provide a method for manufacturing the optical waveguide. <P>SOLUTION: The method for manufacturing an optical waveguide comprises: a step of forming a first clad (2) by applying a resin on a substrate (20) and curing the resin; a step of holding a core material (1') between a recessed mold (10) having a recess identical to a shape of the core and the first clad on the substrate; a step of curing the core material thus applied, thereby forming a core pattern (1) having a shape identical to that of the recess on the first clad; and a step of peeling the recessed mold (10) from the core pattern and the first clad. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、光インターコネクション(interconnection)等に使用する光導波路の製造方法に関する。   The present invention relates to a method of manufacturing an optical waveguide used for optical interconnection or the like.

近年、光通信技術の進展により、電気通信に比べ、光通信の優位性が実証されてきた。また、LSI等の信号の高速化に伴い、電気信号を光信号に置き換える技術の開発が進められている。光信号の伝送媒体としては、近年開発が進められている高分子光導波路が期待されている。   In recent years, the advance of optical communication technology has demonstrated the superiority of optical communication compared to telecommunication. In addition, with the increase in the speed of signals from LSIs and the like, development of techniques for replacing electrical signals with optical signals is underway. As an optical signal transmission medium, a polymer optical waveguide that has been developed in recent years is expected.

高分子光導波路は、大面積に形成可能であり、1cm〜1mのオーダー(order)の光インターコネクションへの適用が図られている。また、高分子光導波路は、導波路の端部に光路変換ミラー(mirror)を形成することにより、光路変換ミラーに対する表面上に光部品を実装可能としている。   The polymer optical waveguide can be formed in a large area, and is applied to an optical interconnection on the order of 1 cm to 1 m. In the polymer optical waveguide, an optical component can be mounted on the surface of the optical path conversion mirror by forming an optical path conversion mirror at the end of the waveguide.

(導波路の製造方法)
高分子光導波路の製造方法は、図44に示す如き、ドライエッチング(dry etching)を用いた方法や、図45に示す如き、パターン(pattern)露光及び現像を用いた方法が一般的である。
(Waveguide manufacturing method)
As a method for producing a polymer optical waveguide, a method using dry etching as shown in FIG. 44 and a method using pattern exposure and development as shown in FIG. 45 are generally used.

詳しくは、ドライエッチングを用いた方法においては、図44の(a)に示すように、基板50上に第1クラッド(clad)2及びコア(core)1を順次、形成する。図44の(b)に示すように、コア1上に部分的にシリコン(silicon)含有レジスト(resist)51を形成する。図44の(c)に示すように、反応性イオン(ion)52をシリコン含有レジスト51及びコア1に照射し、シリコン含有レジスト51から露出しているコア1をエッチング(etching)する。図44の(d)に示すように、シリコン含有レジスト51を除去し、凸形状のコア1を形成する。図44の(e)に示すように、凸形状のコア1及び第1クラッド2上に第2クラッド3を形成する。   Specifically, in the method using dry etching, as shown in FIG. 44A, a first clad 2 and a core 1 are sequentially formed on a substrate 50. As shown in FIG. 44B, a silicon-containing resist 51 is partially formed on the core 1. As shown in FIG. 44C, the silicon-containing resist 51 and the core 1 are irradiated with reactive ions 52, and the core 1 exposed from the silicon-containing resist 51 is etched. As shown in FIG. 44 (d), the silicon-containing resist 51 is removed, and the convex core 1 is formed. As shown in FIG. 44 (e), the second cladding 3 is formed on the convex core 1 and the first cladding 2.

一方、パターン露光及び現像を用いた方法においては、図45の(a)及び(b)に示すように、基板50上に第1クラッド2及びコア材1’を順次、形成する。図45の(c)に示すように、紫外線53をフォトマスク(photo mask)35を介してコア材1’に照射し、コア材1’を選択的に硬化させる。図45の(d)に示すように、硬化されない部分のコア材1’を現像により除去し、凸形状のコア1を形成する。図45の(e)に示すように、凸形状のコア1及び第1クラッド2上に第2クラッド3を形成する。   On the other hand, in the method using pattern exposure and development, as shown in FIGS. 45A and 45B, the first clad 2 and the core material 1 ′ are sequentially formed on the substrate 50. As shown in FIG. 45C, the core material 1 'is irradiated with ultraviolet rays 53 through a photomask 35 to selectively cure the core material 1'. As shown in FIG. 45 (d), the core material 1 'that is not cured is removed by development to form a convex core 1. As shown in FIG. 45 (e), the second cladding 3 is formed on the convex core 1 and the first cladding 2.

また、光路変換ミラーの形成方法は、図46に示すように、ダイシングソー(dicing saw)による機械加工が一般的である。ダイシングソーによる機械加工においては、図46の(a)に示すように、図44の(e)又は図45の(e)に示した如き、コア1が埋込み形成されたクラッド2,3を有する基板50が準備される。図46の(b)に示すように、ダイシングブレード(dicing blade)54により、コア1の両端部をクラッド2,3と共に斜めに削る。図46の(c)に示すように、コア1の両端部は全反射ミラー55に形成される。この時、コア1の一端部に入射する信号光8をコア1内部を通して他端部から出射するように光路が形成される。   In addition, as shown in FIG. 46, the optical path conversion mirror is generally formed by machining with a dicing saw. In machining by a dicing saw, as shown in FIG. 46 (a), as shown in FIG. 44 (e) or 45 (e), the core 1 has claddings 2 and 3 embedded therein. A substrate 50 is prepared. As shown in FIG. 46 (b), both ends of the core 1 are cut obliquely together with the clads 2 and 3 by a dicing blade 54. As shown in FIG. 46 (c), both end portions of the core 1 are formed on the total reflection mirror 55. At this time, an optical path is formed so that the signal light 8 incident on one end of the core 1 is emitted from the other end through the inside of the core 1.

しかしながら、図44及び図45に示した導波路の製造と、図46に示した光路変換ミラーの加工とは、別に行なわれることから、製造工程が複雑になり、コスト(cost)がかさむ。   However, the manufacture of the waveguide shown in FIGS. 44 and 45 and the processing of the optical path conversion mirror shown in FIG. 46 are performed separately, which complicates the manufacturing process and increases the cost.

そこで、導波路とミラーを同時に作製する方法として、型を用いた方法が考えられている(例えば、日本特許出願の特開2001−154049号公報の第8〜9頁及び第2〜3図を参照。)。型を用いた方法では、凹部を有する基板の全面にコアを塗布し、凹部以外のコアを除去する。次に、コアを覆うように基板全面に第1クラッドを形成し、コア及び第1クラッドを別基板に転写する。しかる後、コア及び第1クラッド上に第2クラッドを形成している。   Therefore, a method using a mold is considered as a method for simultaneously producing a waveguide and a mirror (for example, see pages 8 to 9 and FIGS. 2 to 3 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-154049). reference.). In the method using a mold, a core is applied to the entire surface of a substrate having a recess, and the core other than the recess is removed. Next, a first cladding is formed on the entire surface of the substrate so as to cover the core, and the core and the first cladding are transferred to another substrate. Thereafter, a second cladding is formed on the core and the first cladding.

しかしながら、この方法は、基板の全面に塗布されたコアのうち、凹部以外のコアを除去するので、コア材の使用効率が低く、コストがかさむ。   However, this method removes the cores other than the recesses among the cores applied to the entire surface of the substrate, so that the use efficiency of the core material is low and the cost is increased.

一方、コア材の使用効率が良い方法もある(例えば、日本特許出願の特開平10−90544号公報の第7頁及び第1〜5図を参照。)。この方法では、光透過性を持つ凹型部材において、窪み(凹部)以外に遮光膜を形成してなる凹型を用いている。このため、凹型を通した光照射により、コアパターン(core pattern)のみを硬化できる。しかしながら、凹型部材の樹脂が熱で変形し易いため、コアパターンを変形させ易い。   On the other hand, there is a method in which the use efficiency of the core material is good (for example, see page 7 and FIGS. 1 to 5 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-90544). In this method, a concave member formed by forming a light shielding film in addition to the depression (concave portion) is used in the concave member having light transmittance. For this reason, only the core pattern can be cured by light irradiation through the concave mold. However, since the resin of the concave member is easily deformed by heat, the core pattern is easily deformed.

また同様の技術としては、“W.J.Oh, M.S.Kim, H.H.Byum, J.W.Kim, K.S.Han, J.H.Oh, M.S.Kwon, and S.Y.Shin, “Fabrication of Multimode Polymer Optical Waveguides by Using UV Curable Resins and Transfer Molding Process”, Seventh Optoelectronics and Communications Conference (OECC 2002) Technical Digest, pp.534-535 ,July 2002.”が知られている。この技術も、“the PDMS mold is transparent to UV light(534頁,右欄11−12行目)”とあるように、凹型を通した光照射を用いるため、凹型部材の樹脂が熱で変形し易いと考えられる。   Similar technologies include “WJOh, MSKim, HHByum, JWKim, KSHan, JHOh, MSKwon, and SYShin,“ Fabrication of Multimode Polymer Optical Waveguides by Using UV Curable Resins and Transfer Molding Process ”. , Seventh Optoelectronics and Communications Conference (OECC 2002) Technical Digest, pp.534-535, July 2002. ”. This technology also uses light irradiation through a concave mold as described in “the PDMS mold is transparent to UV light” (page 534, right column, lines 11-12), so that the resin of the concave mold is deformed by heat. It is considered easy.

(光部品の実装)
光導波路は、コア上に光路変換するミラーが形成され、ミラーの光軸上の光導波路表面に受光素子又は発光素子である光部品が実装される。
(Optical component mounting)
In the optical waveguide, a mirror that changes the optical path is formed on the core, and an optical component that is a light receiving element or a light emitting element is mounted on the surface of the optical waveguide on the optical axis of the mirror.

通常は、光路変換ミラーとして平面鏡が用いられている。   Usually, a plane mirror is used as an optical path conversion mirror.

発光素子からコアへの接続には、通常、発光素子からの発散光を凸レンズによって収束光に変換して光路変換ミラーに集光させている。コアから受光素子への接続には、接続効率及び受光素子の位置ずれ余裕を改善するため、コア端部の光路変換ミラーから出た光を凸レンズ(lens)によって収束光にしてからPDに入射する方法が用いられる(例えば、日本特許出願の特開2001−185752号公報を参照)。   For connection from the light emitting element to the core, normally, divergent light from the light emitting element is converted into convergent light by a convex lens and condensed on an optical path conversion mirror. For connection from the core to the light receiving element, in order to improve the connection efficiency and the positional deviation margin of the light receiving element, the light emitted from the optical path conversion mirror at the end of the core is converged by a convex lens (lens) and then incident on the PD. The method is used (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-185752).

一方、図47に示すように、発光素子40、受光素子41とも光路変換ミラー4,6に近接させ、発光径<コア径<受光径とし、光が大きく広がる前に受光素子41に到達させて凸レンズを省略する方法もある。   On the other hand, as shown in FIG. 47, both the light-emitting element 40 and the light-receiving element 41 are placed close to the optical path conversion mirrors 4 and 6, and the light-emitting diameter <core diameter <light-receiving diameter is reached. There is also a method of omitting the convex lens.

(導波路の実装)
従来から光導波路では、図48に示すように、直線導波路、曲線導波路、導波路端の斜めミラーが用いられている(例えば、電子情報通信学会誌Vol.84, No.9, pp.656-662, 2001年9月(p.661、図8)参照)。詳しくは、基本的には直線導波路が用いられ、直線導波路の位置や向きを変える場合には曲線導波路が用いられている。また、各導波路と、面発光素子又は受光素子(併せて外部素子という)との接続のために斜めミラーが用いられている。
(Waveguide mounting)
Conventionally, in an optical waveguide, as shown in FIG. 48, a straight waveguide, a curved waveguide, and an oblique mirror at the end of the waveguide are used (for example, Journal of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, Vol. 84, No. 9, pp. 656-662, September 2001 (see p.661, Fig. 8)). Specifically, a linear waveguide is basically used, and a curved waveguide is used when changing the position and orientation of the linear waveguide. An oblique mirror is used for connecting each waveguide to a surface light emitting element or a light receiving element (also referred to as an external element).

(別基板との貼り合わせ)
次に、光導波路7をフィルム(film)状に形成して別基板に貼り合わせる場合について述べる。
(Lamination with another substrate)
Next, the case where the optical waveguide 7 is formed in a film shape and bonded to another substrate will be described.

図49の(a)〜(f)に示すように、光導波路7のフィルムを製造する。すなわち、図49の(a)に示すように、基板20上に第1クラッド2を形成し、図49の(b)に示すように、第1クラッド2上に部分的にアライメントマーク(alignment mark)70を形成する。   As shown in FIGS. 49A to 49F, a film of the optical waveguide 7 is manufactured. That is, as shown in FIG. 49A, the first clad 2 is formed on the substrate 20, and as shown in FIG. 49B, the alignment mark (alignment mark) is partially formed on the first clad 2. ) 70 is formed.

次に、図49の(c)に示すように、アライメントマーク70とは重ならない様に、第1クラッド2上に所定パターンのコア1を形成する。なお、図49の(c)中、コア1とアライメントマーク70とを並べて描写しているが、実際にはコア1とアライメントマーク70とは紙面に垂直方向に互いにずれた位置にある。また、図49の(d)に示すように、コア1及び第1クラッド2上に第2クラッド3を形成する。これにより、光導波路7が基板20上に形成される。   Next, as shown in FIG. 49C, the core 1 having a predetermined pattern is formed on the first clad 2 so as not to overlap the alignment mark 70. In FIG. 49 (c), the core 1 and the alignment mark 70 are depicted side by side, but in reality, the core 1 and the alignment mark 70 are in a position shifted from each other in the direction perpendicular to the paper surface. In addition, as shown in FIG. 49D, the second cladding 3 is formed on the core 1 and the first cladding 2. Thereby, the optical waveguide 7 is formed on the substrate 20.

しかる後、図49の(e)に示すように、コア1の両端に、傾斜した全反射ミラー面55を形成する。また、基板20を光導波路から剥離すると、図49の(f)に示すように、フィルム状の光導波路7が製造される。   Thereafter, as shown in FIG. 49E, inclined total reflection mirror surfaces 55 are formed at both ends of the core 1. When the substrate 20 is peeled from the optical waveguide, a film-like optical waveguide 7 is manufactured as shown in FIG.

次に、図49の(g)に示すように、この光導波路7のアライメントマーク70を別基板(例、電気配線基板)60のアライメントマーク61に位置合わせし、光導波路7と別基板60とを接着剤62で貼り合わせている。これにより、光導波路7と別基板60との貼り合わせ構造が完成する。   Next, as shown in FIG. 49G, the alignment mark 70 of the optical waveguide 7 is aligned with the alignment mark 61 of another substrate (eg, electric wiring substrate) 60, and the optical waveguide 7 and the separate substrate 60 are aligned. Are bonded with an adhesive 62. Thereby, the bonding structure of the optical waveguide 7 and the separate substrate 60 is completed.

以上説明したように、従来の光導波路の製造方法は、コア材の使用効率が低く、コストがかさむ問題がある。また、コアパターンを変形させ易い問題がある。   As described above, the conventional method for manufacturing an optical waveguide has a problem that the use efficiency of the core material is low and the cost is increased. There is also a problem that the core pattern is easily deformed.

本発明の目的は、コア材の使用効率が良く、コアが変形しにくい、安価な光導波路の製造方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an inexpensive optical waveguide manufacturing method in which the core material is used efficiently and the core is not easily deformed.

本発明の第1の局面(aspect)は、コアとクラッドからなる光導波路の製造方法であって、基板上に樹脂を塗布及び硬化させて第1クラッドを形成する工程と、前記コアパターン形状の窪みを有して背面に裏打ち材を有する凹型と前記基板上の第1クラッドとの間にコア材を挟む工程と、前記挟まれたコア材を硬化させて前記窪みに対応したコアパターンを第1クラッド上に形成する工程と、凹型を前記コアパターン及び前記第1クラッドから剥離する工程と、を備えた光導波路の製造方法である。   A first aspect of the present invention is a method of manufacturing an optical waveguide composed of a core and a clad, the step of forming a first clad by applying and curing a resin on a substrate, and the core pattern shape. A step of sandwiching a core material between a concave mold having a recess and a backing material on the back and a first clad on the substrate; and a core pattern corresponding to the recess is cured by curing the sandwiched core material. An optical waveguide manufacturing method comprising: a step of forming on one clad; and a step of peeling a concave mold from the core pattern and the first clad.

このように、コア材を挟んで窪みに入れるので、コア材の使用効率が良く、また、凹型側から光照射をしないので、コアが変形しにくい、安価な光導波路の製造方法を提供することができる。   As described above, since the core material is put in the depression, the use efficiency of the core material is good, and since the light is not irradiated from the concave mold side, an inexpensive optical waveguide manufacturing method in which the core is not easily deformed is provided. Can do.

本発明の第2の局面は、コアがクラッドで挟まれた光導波路構造であって、前記コアの一端に設けられ、垂直方向から入射する信号光をコア内に光路変換する凹面鏡を備えており、前記凹面鏡の焦点としては、当該凹面鏡の中心点から前記信号光を生成する発光素子の発光点までの距離とほぼ一致する光導波路である。   A second aspect of the present invention is an optical waveguide structure in which a core is sandwiched between clads, and is provided with a concave mirror that is provided at one end of the core and converts the signal light incident from the vertical direction into the core. The focal point of the concave mirror is an optical waveguide that substantially matches the distance from the central point of the concave mirror to the light emitting point of the light emitting element that generates the signal light.

このように、凹面鏡を用いた構成としたので、光路変換ミラーの接続効率が良く、素子の位置ずれ余裕を大きくでき、構造が簡単で、安価な光導波路を提供することができる。   As described above, since the concave mirror is used, the connection efficiency of the optical path conversion mirror is good, the element displacement margin can be increased, the structure is simple, and an inexpensive optical waveguide can be provided.

本発明の第3の局面は、複数のコアがクラッドで挟まれた光導波路であって、前記複数のコアのうち、第1のコアとしては、少なくとも2つの延長方向を有し、互いに面内ミラーで接続される複数の直線導波路を備え、前記複数のコアのうち、他のコアとしては、前記第1のコアに含まれる各直線導波路のうちのいずれかの直線導波路の延長方向と略一致する延長方向を持つ直線導波路を備えた光導波路である。   A third aspect of the present invention is an optical waveguide in which a plurality of cores are sandwiched between clads, and the first core of the plurality of cores has at least two extending directions and is in-plane with each other. A plurality of linear waveguides connected by mirrors, and the other core of the plurality of cores is an extension direction of any one of the linear waveguides included in the first core Is an optical waveguide provided with a straight waveguide having an extension direction substantially coinciding with.

このように、面内ミラーを用いるために方向転換に必要な面積を小さくでき、また、2つの延長方向のいずれかをもつ直線導波路を含むように複数のコアを規格化したので、レーザ加工のセッティング回数を低減できる。従って、多数かつ任意の点を結ぶコアを作製するのに適した光導波路を提供することができる。   As described above, since the area required for the direction change can be reduced due to the use of the in-plane mirror, and the plurality of cores are standardized to include the linear waveguide having one of the two extending directions, the laser processing The number of setting times can be reduced. Therefore, it is possible to provide an optical waveguide suitable for manufacturing a core connecting a large number of arbitrary points.

本発明の第4の局面は、別基板に貼り合わせ可能な光導波路構造であって、第1クラッドと、前記第1クラッド上に部分的に形成されたコアと、前記第1クラッド上に部分的に形成され、前記コアの高さ以上の位置に頂部を有する台部材と、前記台部材の頂部に形成されたアライメントマークと、前記台部材及び前記コアを覆うように、前記第1クラッド上に形成された前記第2クラッドと、を備えた光導波路である。   A fourth aspect of the present invention is an optical waveguide structure that can be bonded to another substrate, and includes a first clad, a core partially formed on the first clad, and a part on the first clad. A base member having a top portion at a position equal to or higher than the height of the core, an alignment mark formed on the top portion of the base member, and the first clad so as to cover the base member and the core. And an optical waveguide provided with the second clad formed on the substrate.

このように、台部材とアライメントマークとを設けたので、光導波路と別基板との間の距離や位置合わせの精度を向上でき、別基板との貼り合わせに適した光導波路を提供することができる。   As described above, since the base member and the alignment mark are provided, it is possible to improve the distance and alignment accuracy between the optical waveguide and another substrate, and to provide an optical waveguide suitable for bonding to another substrate. it can.

また、本分割出願の基礎出願(特願2004−537571)の出願当初の特許請求の範囲には以下の43個の発明が記載されている。   Further, the following 43 inventions are described in the claims at the beginning of the application of the basic application (Japanese Patent Application No. 2004-537571) of the divisional application.

第1の発明は、コアとクラッドからなる光導波路の製造方法であって、基板(20)上に樹脂を塗布及び硬化させて第1クラッド(2)を形成する工程と、前記コアパターン形状の窪みを有する凹型(10)と前記基板上の第1クラッドとの間にコア材(1’)を挟む工程と、前記挟まれたコア材を硬化させて前記窪みに対応したコアパターン(1)を第1クラッド上に形成する工程と、凹型(10)を前記コアパターン及び前記第1クラッドから剥離する工程と、を備えた光導波路の製造方法である。   1st invention is a manufacturing method of the optical waveguide which consists of a core and a clad, Comprising: The process of apply | coating and hardening resin on a board | substrate (20), and forming the 1st clad (2), The said core pattern shape A step of sandwiching a core material (1 ′) between a concave mold (10) having a depression and a first clad on the substrate, and a core pattern (1) corresponding to the depression by curing the sandwiched core material Is formed on the first cladding, and the concave mold (10) is peeled off from the core pattern and the first cladding.

第2の発明は、第1の発明に対応する光導波路の製造方法において、前記挟まれたコア材(1’)を硬化させる工程は、前記基板及び前記第1クラッドを通して紫外線を前記コア材に照射する紫外線硬化工程を含む光導波路の製造方法である。   According to a second aspect of the present invention, in the method of manufacturing an optical waveguide corresponding to the first aspect of the invention, the step of curing the sandwiched core material (1 ′) includes passing ultraviolet light into the core material through the substrate and the first cladding. It is the manufacturing method of the optical waveguide including the ultraviolet curing process to irradiate.

第3の発明は、第1の発明に対応する光導波路の製造方法において、前記コア材(1’)を挟む工程は、プレスロール(11)を用いる光導波路の製造方法である。   A third invention is a method for manufacturing an optical waveguide corresponding to the first invention, wherein the step of sandwiching the core material (1 ') is a method for manufacturing an optical waveguide using a press roll (11).

第4の発明は、第3の発明に対応する光導波路の製造方法において、前記プレスロールの基板移動方向と、前記凹型の窪みの主要直線部分とのなす角が、概略45゜以下である光導波路の製造方法である。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an optical waveguide manufacturing method corresponding to the third aspect of the present invention, wherein the angle formed by the substrate movement direction of the press roll and the main straight line portion of the concave recess is approximately 45 ° or less. It is a manufacturing method of a waveguide.

第5の発明は、第1の発明に対応する光導波路の製造方法において、前記コアパターン(1)及び前記第1クラッド(2)を覆うように樹脂を塗布及び硬化させて第2クラッド(3)を形成する工程、を更に備えた光導波路の製造方法である。   According to a fifth aspect of the present invention, in the optical waveguide manufacturing method corresponding to the first aspect, a resin is applied and cured so as to cover the core pattern (1) and the first cladding (2). And a step of forming an optical waveguide.

第6の発明は、第1の発明に対応する光導波路の製造方法において、前記凹型(10)を剥離する工程の完了後、前記第1クラッド表面に薄く残ったコアを除去する工程、を更に備えた光導波路の製造方法である。   According to a sixth aspect of the present invention, in the method of manufacturing an optical waveguide corresponding to the first aspect, after the step of peeling the concave mold (10) is completed, the step of removing the thin remaining core on the first cladding surface is further performed. A manufacturing method of an optical waveguide provided.

第7の発明は、第6の発明に対応する光導波路の製造方法において、前記薄く残ったコアを除去する工程は、酸素プラズマ処理を用いる光導波路の製造方法である。   According to a seventh aspect of the present invention, in the optical waveguide manufacturing method corresponding to the sixth aspect of the invention, the step of removing the thin remaining core is an optical waveguide manufacturing method using oxygen plasma treatment.

第8の発明は、第1の発明に対応する光導波路の製造方法において、前記凹型(10)は、前記窪みの端部が概略45゜の斜めミラー相当面を有しており、前記コアパターン(1)は、前記斜めミラー相当面が転写された端部を有する光導波路の製造方法である。   According to an eighth aspect of the present invention, there is provided an optical waveguide manufacturing method corresponding to the first aspect, wherein the concave mold (10) has an inclined mirror equivalent surface having an end of the depression of approximately 45 °, and the core pattern. (1) is a method of manufacturing an optical waveguide having an end portion to which the oblique mirror equivalent surface is transferred.

第9の発明は、第8の発明に対応する光導波路の製造方法において、前記コア材(1’)を挟む工程よりも前に、前記凹型(10)のミラー相当面に予め反射膜を成膜する工程を有し、前記凹型(10)を剥離する工程は、前記反射膜をコアパターンの端部に転写する工程を含んでいる光導波路の製造方法である。   According to a ninth invention, in the optical waveguide manufacturing method corresponding to the eighth invention, a reflective film is formed in advance on the mirror equivalent surface of the concave mold (10) before the step of sandwiching the core material (1 ′). The step of forming a film and the step of peeling off the concave mold (10) is a method of manufacturing an optical waveguide, including a step of transferring the reflective film to an end of a core pattern.

第10の発明は、第1の発明に対応する光導波路の製造方法において、前記凹型(10)における窪みは、互いに一端が直角に接続されるように形成された2本の直線部分とこれら直線部分を光学的に接続するための面内ミラー相当面とを備えており、前記コアパターン(1)は、前記各直線部分と前記面内ミラー相当面とが転写されてなる光導波路の製造方法である。   According to a tenth aspect of the present invention, in the method of manufacturing an optical waveguide corresponding to the first aspect, the recess in the concave mold (10) includes two straight portions formed so that one ends thereof are connected to each other at right angles, and these straight lines. A method of manufacturing an optical waveguide comprising: an in-plane mirror equivalent surface for optically connecting the portions; and the core pattern (1) is formed by transferring the linear portions and the in-plane mirror equivalent surface. It is.

第11の発明は、第1に記載の光導波路の製造方法において、前記凹型(10)は、窪みの端部が凹曲面形状を有する光導波路の製造方法である。   An eleventh aspect of the invention is the method for manufacturing an optical waveguide according to the first aspect, wherein the concave mold (10) has a concave curved end portion.

第12の発明は、第1の発明に対応する光導波路の製造方法において、前記凹型(10)における窪みは、前記コアパターン形状とは別に、前記コアパターン形状の深さよりも深く形成されたスペーサ形状を有する光導波路の製造方法である。   A twelfth aspect of the invention is a method of manufacturing an optical waveguide corresponding to the first aspect of the invention, wherein the depression in the concave mold (10) is formed deeper than the depth of the core pattern shape separately from the core pattern shape. A manufacturing method of an optical waveguide having a shape.

第13の発明は、第1の発明に対応する光導波路の製造方法において、前記凹型(10)における窪みは、前記コアパターン形状とは別に、前記コアパターン形状の深さ以上の深さに形成された台部材形状を有する光導波路の製造方法である。   According to a thirteenth aspect of the present invention, in the method for manufacturing an optical waveguide corresponding to the first aspect of the invention, the recess in the concave mold (10) is formed to a depth equal to or greater than the depth of the core pattern shape separately from the core pattern shape. It is a manufacturing method of the optical waveguide which has the base member shape made.

第14の発明は、第1の発明に対応する光導波路の製造方法において、前記凹型(10)は、少なくとも表面の材質がシリコーン樹脂又はフッ素樹脂である光導波路の製造方法である。   A fourteenth invention is a method for manufacturing an optical waveguide corresponding to the first invention, wherein the concave mold (10) has at least a surface material of silicone resin or fluororesin.

第15の発明は、第1の発明に対応する光導波路の製造方法において、前記コア材(1’)を挟む工程よりも前に、前記凹型(10)に予め前記コア材(1’)との親和性を高めるための表面処理を施す工程、を更に備えた光導波路の製造方法である。   According to a fifteenth aspect of the present invention, in the method of manufacturing an optical waveguide corresponding to the first aspect, the core material (1 ′) and the core material (1 ′) are previously placed in the concave mold (10) before the step of sandwiching the core material (1 ′). And a step of performing a surface treatment for increasing the affinity of the optical waveguide.

第16の発明は、第15の発明に対応する光導波路の製造方法において、前記表面処理は、酸素プラズマ処理である光導波路の製造方法である。   A sixteenth aspect of the invention is a method for manufacturing an optical waveguide corresponding to the fifteenth aspect of the invention, wherein the surface treatment is an oxygen plasma treatment.

第17の発明は、第15の発明に対応する光導波路の製造方法において、前記表面処理は、前記凹型(10)に対する前記コア材(1’)の接触角を45゜以下にする処理である光導波路の製造方法である。   According to a seventeenth aspect of the present invention, in the optical waveguide manufacturing method corresponding to the fifteenth aspect of the invention, the surface treatment is a treatment for setting the contact angle of the core material (1 ′) to the concave mold (10) to 45 ° or less. It is a manufacturing method of an optical waveguide.

第18の発明は、第1の発明に対応する光導波路の製造方法において、基板(31)上にコアパターン形状の凸部(32)を形成することにより、凸型(30)を作製する工程と、前記凸型に樹脂を塗布及び硬化させ、当該樹脂から前記凸型を剥がして凹型(10)を作製する工程と、を更に備えた光導波路の製造方法である。   According to an eighteenth aspect of the invention, in the method of manufacturing an optical waveguide corresponding to the first aspect of the invention, the step of forming the convex mold (30) by forming the core pattern-shaped convex section (32) on the substrate (31). And a step of applying and curing a resin to the convex mold and peeling the convex mold from the resin to produce a concave mold (10).

第19の発明は、第18の発明に対応する光導波路の製造方法において、前記凸型(30)における凸部は、互いに一端が直角に接続されるように形成された2本の直線部分と、これら直線部分を光学的に接続するための面内ミラー相当面と、を備えた光導波路の製造方法である。   According to a nineteenth aspect of the present invention, there is provided an optical waveguide manufacturing method corresponding to the eighteenth aspect of the present invention, wherein the convex portion of the convex mold (30) includes two linear portions formed so that one ends thereof are connected at right angles to each other. And an optical waveguide manufacturing method including an in-plane mirror equivalent surface for optically connecting these linear portions.

第20の発明は、第19の発明に対応する光導波路の製造方法において、前記凸型の面内ミラー相当面を、レーザ加工によって形成する光導波路の製造方法である。   A twentieth aspect of the invention is a method of manufacturing an optical waveguide corresponding to the nineteenth aspect of the invention, wherein the surface corresponding to the convex in-plane mirror is formed by laser processing.

第21の発明は、第19の発明に対応する光導波路の製造方法において、前記凸部は、端部が斜めミラー相当面を有する光導波路の製造方法である。   A twenty-first aspect of the invention is a method of manufacturing an optical waveguide according to the nineteenth aspect of the invention, wherein the convex portion has an end portion corresponding to an oblique mirror.

第22の発明は、第21の発明に対応する光導波路の製造方法において、前記凸部の斜めミラー相当面は、斜面状の凸曲面に形成されている光導波路の製造方法である。   According to a twenty-second aspect of the invention, there is provided an optical waveguide manufacturing method according to the twenty-first aspect of the invention, wherein the inclined mirror-corresponding surface of the convex portion is formed as an inclined convex curved surface.

第23の発明は、第21の発明に対応する光導波路の製造方法において、前記凸型の斜めミラー相当面を、レーザ加工によって形成する光導波路の製造方法である。   A twenty-third aspect of the invention is a method of manufacturing an optical waveguide corresponding to the twenty-first aspect of the invention, wherein the surface corresponding to the convex oblique mirror is formed by laser processing.

第24の発明は、第22の発明に対応する光導波路の製造方法において、前記凸型(30)を作製する工程は、フォトリソグラフィにより、前記基板(31)上にコアパターン形状のレジストパターンからなる凸部を形成する工程と、この凸部の端部に対し、概略円状の影を有するレーザ光を斜めに照射し、当該端部を部分的に蒸発させることにより、前記斜面状の凸曲面を形成する工程と、を更に備えた光導波路の製造方法である。   According to a twenty-fourth aspect of the invention, in the optical waveguide manufacturing method corresponding to the twenty-second aspect of the invention, the step of producing the convex mold (30) is performed by photolithography from a resist pattern having a core pattern shape on the substrate (31). A step of forming a convex portion, and a laser beam having a substantially circular shadow is obliquely applied to the end portion of the convex portion, and the end portion is partially evaporated, whereby the slope-shaped convex portion is formed. And a step of forming a curved surface.

第25の発明は、第22の発明に対応する光導波路の製造方法において、前記凸型(30)を作製する工程は、フォトリソグラフィにより、前記基板(31)上にコアパターン形状のレジストパターンからなる凸部を形成する工程と、この凸部の端部に対し、互いに異なる方向からレーザ光を複数回照射し、当該端部を部分的に蒸発させることにより、前記斜面状の凸曲面を形成する工程と、を更に備えた光導波路の製造方法である。   According to a twenty-fifth aspect of the invention, in the optical waveguide manufacturing method corresponding to the twenty-second aspect of the invention, the step of producing the convex mold (30) is performed by photolithography from a resist pattern having a core pattern shape on the substrate (31). Forming the convex portion, and irradiating the end portion of the convex portion with laser light a plurality of times from different directions and partially evaporating the end portion, thereby forming the inclined convex curved surface. And an optical waveguide manufacturing method.

第26の発明は、第22の発明に対応する光導波路の製造方法において、前記凸型(30)を作製する工程は、フォトリソグラフィにより、前記基板(31)上にコアパターン形状のレジストパターンからなる凸部を形成する工程と、この凸部の端部にレーザ光を斜めに照射し、当該端部を部分的に蒸発させることにより、前記端部を斜面状に形成する工程と、前記レーザ光の照射の後、温度を上げて前記レジストを流動させることにより、前記斜面状の凸曲面を形成する工程と、を更に備えた光導波路の製造方法である。   According to a twenty-sixth aspect of the invention, in the method of manufacturing an optical waveguide corresponding to the twenty-second aspect of the invention, the step of producing the convex mold (30) is performed by photolithography from a resist pattern having a core pattern shape on the substrate (31). A step of forming a convex portion, a step of obliquely irradiating the end portion of the convex portion with laser light and partially evaporating the end portion, thereby forming the end portion into a slope shape, and the laser And a step of forming the sloped convex curved surface by increasing the temperature and causing the resist to flow after light irradiation.

第27の発明は、複数のコア(A,B)がクラッド(2,3)で挟まれた光導波路であって、前記複数のコアのうち、第1のコア(A)は、少なくとも2つの延長方向(X,Y)を有し、互いに面内ミラー(5)で接続される複数の直線導波路(45)を備え、前記複数のコアのうち、他のコア(B)は、前記第1のコアに含まれる各直線導波路のうちのいずれかの直線導波路の延長方向(X)と略一致する延長方向(X)を持つ直線導波路(45)を備えた光導波路である。   A twenty-seventh aspect of the invention is an optical waveguide in which a plurality of cores (A, B) are sandwiched between clads (2, 3), and among the plurality of cores, the first core (A) includes at least two A plurality of linear waveguides (45) having extension directions (X, Y) and connected to each other by in-plane mirrors (5) are provided. Among the plurality of cores, the other core (B) 1 is an optical waveguide including a linear waveguide (45) having an extension direction (X) substantially coincident with the extension direction (X) of any one of the linear waveguides included in one core.

第28の発明は、第27の発明に対応する光導波路において、前記面内ミラー(5)を光入射側の直線導波路(45i)に直交する面に投影した幅(b)は、当該光入射側の直線導波路(45i)のコアの幅(a)よりも大きい光導波路である。   In a twenty-eighth aspect of the present invention, in the optical waveguide corresponding to the twenty-seventh aspect, the width (b) of the in-plane mirror (5) projected on the plane perpendicular to the linear waveguide (45i) on the light incident side is The optical waveguide is larger than the width (a) of the core of the linear waveguide (45i) on the incident side.

第29の発明は、第28の発明に対応する光導波路において、前記面内ミラー(5)を光出射側の直線導波路(45o)に直交する面に投影した幅(c)は、当該光出射側の直線導波路(45o)のコアの幅(d)以下である光導波路である。   In a twenty-ninth aspect of the present invention, in the optical waveguide corresponding to the twenty-eighth aspect, the width (c) of the in-plane mirror (5) projected on the plane perpendicular to the linear waveguide (45o) on the light emitting side is the light This is an optical waveguide that is equal to or smaller than the width (d) of the core of the output side straight waveguide (45o).

第30の発明は、第27の発明に対応する光導波路において、前記各コア(A,B)の両端は、外部素子と接続するための斜めミラー(4)を備えた光導波路である。   A thirtieth aspect of the invention is an optical waveguide corresponding to the twenty-seventh aspect of the invention, wherein both ends of each core (A, B) are provided with oblique mirrors (4) for connection to external elements.

第31の発明は、第30の発明に対応する光導波路において、前記斜めミラー(4)の幅(f)は、当該斜めミラーに接する直線導波路(45)のコアの幅(e)よりも大きい光導波路である。   According to a thirty-first aspect, in the optical waveguide corresponding to the thirtieth aspect, the width (f) of the oblique mirror (4) is larger than the width (e) of the core of the linear waveguide (45) in contact with the oblique mirror. It is a large optical waveguide.

第32の発明は、第31の発明に対応する光導波路において、前記幅(f)をもつ斜めミラー(4)は、光出射側に形成された光導波路である。   A thirty-second invention is an optical waveguide corresponding to the thirty-first invention, wherein the oblique mirror (4) having the width (f) is formed on the light emitting side.

第33の発明は、コア(1)がクラッド(2,3)で挟まれた光導波路において、前記コアの一端に設けられ、垂直方向から入射する信号光(8)をコア(1)内に光路変換する凹面鏡(4,6)を備えており、前記凹面鏡の焦点距離(9)は、当該凹面鏡の中心点から前記信号光を生成する発光素子(40)の発光点までの距離とほぼ一致する光導波路である。   In a thirty-third aspect of the invention, in the optical waveguide in which the core (1) is sandwiched between the clads (2, 3), the signal light (8) that is provided at one end of the core and is incident from the vertical direction enters the core (1). A concave mirror (4, 6) for changing the optical path is provided, and the focal length (9) of the concave mirror substantially coincides with the distance from the central point of the concave mirror to the light emitting point of the light emitting element (40) that generates the signal light. It is an optical waveguide.

第34の発明は、コア(1)がクラッド(2,3)で挟まれた光導波路において、前記コアの一端に設けられ、当該コア内を通過した光(8)を垂直方向に光路変換して出射するための凹面鏡(4,6)を備えており、前記凹面鏡の焦点距離(9)は、当該凹面鏡の中心点から前記垂直方向の光軸上に設置される受光素子(41)までの距離の1/2倍〜1倍の範囲内にある光導波路である。   In a thirty-fourth aspect of the present invention, an optical waveguide in which a core (1) is sandwiched between clads (2, 3) is provided at one end of the core and optically converts light (8) passing through the core in the vertical direction. A concave mirror (4, 6) for emitting light, and the focal length (9) of the concave mirror is from the center point of the concave mirror to the light receiving element (41) installed on the optical axis in the vertical direction. The optical waveguide is in the range of 1/2 to 1 times the distance.

第35の発明は、別基板(60)に貼り合わせ可能な光導波路において、第1クラッド(2)と、前記第1クラッド上に部分的に形成されたコア(1)と、前記第1クラッド上に部分的に形成され、前記コアよりも高い位置に頂部を有するスペーサ(71)と、を備えた光導波路である。   In a thirty-fifth aspect of the present invention, in an optical waveguide that can be bonded to another substrate (60), a first clad (2), a core (1) partially formed on the first clad, and the first clad And a spacer (71) partially formed thereon and having a top at a position higher than the core.

第36の発明は、第35の発明に対応する光導波路において、前記スペーサ(71)は、前記コア(1)と同一の材料から形成された光導波路である。   A thirty-sixth invention is the optical waveguide corresponding to the thirty-fifth invention, wherein the spacer (71) is formed of the same material as the core (1).

第37の発明は、第35の発明に対応する光導波路において、前記コアを覆うように、前記第1クラッド上に形成された第2クラッド(3)と、前記第2クラッド(3)を用いて前記スペーサ(71)の頂部に貼り合わされた別基板(60)と、を備えた光導波路である。   In a thirty-seventh aspect of the present invention, in the optical waveguide corresponding to the thirty-fifth aspect, the second cladding (3) formed on the first cladding and the second cladding (3) are used so as to cover the core. And another substrate (60) bonded to the top of the spacer (71).

第38の発明は、第37の発明に対応する光導波路において、前記別基板(60)が凹部を有し、当該凹部に前記スペーサ(71)が嵌め合わされている光導波路である。   A thirty-eighth aspect is the optical waveguide according to the thirty-seventh aspect, wherein the separate substrate (60) has a recess, and the spacer (71) is fitted in the recess.

第39の発明は、別基板(60)に貼り合わせ可能な光導波路において、第1クラッド(2)と、前記第1クラッド上に部分的に形成されたコア(1)と、前記第1クラッド上に部分的に形成され、前記コアの高さ以上の位置に頂部を有する台部材(72)と、前記台部材の頂部に形成されたアライメントマーク(70)と、前記コアを覆うように、前記第1クラッド上に形成された前記第2クラッド(3)と、を備えた光導波路である。   According to a thirty-ninth aspect of the present invention, in an optical waveguide that can be bonded to another substrate (60), a first cladding (2), a core (1) partially formed on the first cladding, and the first cladding A base member (72) partially formed on the top and having a top at a position higher than the height of the core, an alignment mark (70) formed on the top of the base member, and so as to cover the core, An optical waveguide comprising: the second cladding (3) formed on the first cladding.

第40の発明は、第39の発明に対応する光導波路において、前記アライメントマーク(70)は、前記コアの高さと同じか、それよりも高い位置に形成されている光導波路である。   A 40th invention is the optical waveguide according to the 39th invention, wherein the alignment mark (70) is formed at a position equal to or higher than the height of the core.

第41の発明は、第40の発明に対応する光導波路において、前記コアの端部に金属が成膜されてなる光路変換ミラーを備えており、前記アライメントマークは、前記光路変換ミラーと同じ金属から成膜された光導波路である。   A forty-first aspect of the invention is the optical waveguide corresponding to the forty-first aspect of the invention, further comprising an optical path conversion mirror formed by depositing a metal on the end of the core, and the alignment mark is the same metal as the optical path conversion mirror It is the optical waveguide formed into a film from.

第42の発明は、第41の発明に対応する光導波路において、前記金属は、少なくともAl、Au、Pt、Ag、Cu、Tiのうちの1種を含む光導波路である。   A forty-second invention is the optical waveguide according to the forty-first invention, wherein the metal contains at least one of Al, Au, Pt, Ag, Cu, and Ti.

第43の発明は、第39の発明に対応する光導波路において、前記アライメントマーク(70)に対向する位置にアライメントマーク(61)が形成され、前記第2クラッド(3)上に貼り合わされた別基板(60)を備えた光導波路である。   In a forty-third aspect of the present invention, in the optical waveguide corresponding to the thirty-ninth aspect, an alignment mark (61) is formed at a position facing the alignment mark (70) and bonded onto the second cladding (3). An optical waveguide provided with a substrate (60).

以上説明したように本発明によれば、コア材の使用効率が良く、コアが変形しにくい、安価な光導波路の製造方法を提供できる。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide an inexpensive optical waveguide manufacturing method in which the core material is used efficiently and the core is not easily deformed.

以下、本発明の各実施形態及び各実施例について図面を用いて詳細に説明する。各実施形態は互いに組合せ可能であり、第1及び第2の実施形態が主に光導波路の製造方法に関する。第3の実施形態は主に外部素子を実装する場合に関する。第4の実施形態は主に複雑な回路を形成する場合に関する。第5の実施形態は主に別基板に貼り合わせる場合に関する。以下、順に述べる。   Hereinafter, embodiments and examples of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The embodiments can be combined with each other, and the first and second embodiments mainly relate to a method for manufacturing an optical waveguide. The third embodiment mainly relates to a case where an external element is mounted. The fourth embodiment mainly relates to a case where a complicated circuit is formed. The fifth embodiment mainly relates to the case of bonding to another substrate. Hereinafter, it will be described in order.

(第1の実施形態)
図1は本発明の第1の実施形態に係る光導波路の製造方法を示す工程断面図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a process sectional view showing a method of manufacturing an optical waveguide according to the first embodiment of the present invention.

まず、図1の(a)に示すように、コアパターン(core pattern)形状の窪みを有し、かつ、少なくとも表面の材質がシリコーン(silicone)又はフッ素(fluorine)樹脂からなる凹型10を準備する。また、図1の(b)に示すように、基板20を準備し、この基板20上に第1クラッド(clad)2を塗布・硬化させておく。   First, as shown in FIG. 1A, a concave mold 10 having a core pattern-shaped depression and having at least a surface material made of silicone or fluorine resin is prepared. . Further, as shown in FIG. 1B, a substrate 20 is prepared, and a first clad 2 is applied and cured on the substrate 20.

そして、図1の(c)に示すように、凹型10と、基板20の第1クラッド2との間にコア(core)材1’を挟み込み、例えばロール(roll)11により圧力を加える。これにより、コア材1’は凹部に閉じ込められる。   Then, as shown in FIG. 1C, a core material 1 ′ is sandwiched between the concave mold 10 and the first clad 2 of the substrate 20, and pressure is applied by, for example, a roll 11. Thereby, the core material 1 ′ is confined in the recess.

しかる後、図1の(d)に示すように、例えば、基板20側から紫外線12を照射することにより、コア材1’を硬化させて凹部に対応したコアパターン1を形成する。   Thereafter, as shown in FIG. 1D, for example, the core material 1 ′ is cured by irradiating the ultraviolet rays 12 from the substrate 20 side to form the core pattern 1 corresponding to the recess.

凹型10を剥離すれば、図1の(e)に示すように、コアパターン1が第1クラッド2に載った状態になる。   When the concave mold 10 is peeled off, the core pattern 1 is placed on the first cladding 2 as shown in FIG.

このままの状態でも、空気が上部クラッドの役割を果たして導波路として作用する。但し、図1の(f)に示すように、コアパターン1及び第1クラッド2を第2クラッド3で覆って導波路7を形成する方が好ましい。なお、ミラー(mirror)無し導波路の場合、図1の(g)に示すように、導波路7の入出力部を露出させて使用する。   Even in this state, air acts as a waveguide by acting as an upper clad. However, it is preferable to form the waveguide 7 by covering the core pattern 1 and the first cladding 2 with the second cladding 3 as shown in FIG. In the case of a waveguide without a mirror, the input / output portion of the waveguide 7 is exposed as shown in FIG.

また、導波路7は、図2及び図3に示すように、コアパターン形状の窪みの端部が概略45゜の斜めミラー相当面4’を有する凹型10を用いて形成してもよい。この凹型10は、後述するが、図4の(a)〜(e)に示すように作成される。凹型10は、図4の(f)に示す如き、両端に斜めミラー相当面4’を有する構成に限らず、図4の(g)に示す如き、コアパターン形状の窪みの途中に面内ミラー相当面5’を有していても良い。   2 and 3, the waveguide 7 may be formed by using a concave mold 10 having an inclined mirror equivalent surface 4 'in which the end of the core pattern-shaped depression is approximately 45 °. The concave mold 10 is created as shown in FIGS. 4A to 4E, which will be described later. The concave mold 10 is not limited to the configuration having the inclined mirror equivalent surfaces 4 ′ at both ends as shown in FIG. 4 (f), but is an in-plane mirror in the middle of the core pattern-shaped recess as shown in FIG. 4 (g). It may have a corresponding surface 5 ′.

導波路7の形成時に、図4の(f)に示す如き、斜めミラー相当面4’を有する凹型10を用いた場合、図2,3,5に示すように、コアパターン1作製と同時に、コアパターン1端部に光路変換用斜めミラー面4を形成することができる。   When the concave mold 10 having the inclined mirror equivalent surface 4 ′ as shown in FIG. 4 (f) is used when forming the waveguide 7, as shown in FIGS. An oblique mirror surface 4 for optical path conversion can be formed at the end of the core pattern 1.

また、図4の(g)に示す如き、面内ミラー相当面5’を有する凹型10を用いた場合、図6に示すように、コアパターン1の作製と同時に、コアパターン1に面内光路変換用ミラー面5を形成することができる。   Further, when the concave mold 10 having the in-plane mirror equivalent surface 5 ′ as shown in FIG. 4G is used, as shown in FIG. The conversion mirror surface 5 can be formed.

ここで、凹型10を作製する方法について説明する。   Here, a method of manufacturing the concave mold 10 will be described.

まず、図4の(a)〜(c)に示すように、基板31上に、コアパターン形状の凸部を形成する。コアパターン形状は、感光性樹脂32(例えばフォトレジスト(photo resist)など)を基板31上に塗布し、露光・現像によって容易に作製することができる。   First, as shown to (a)-(c) of FIG. 4, the convex part of a core pattern shape is formed on the board | substrate 31. FIG. The core pattern shape can be easily produced by applying a photosensitive resin 32 (for example, a photoresist) on the substrate 31 and exposing and developing.

コアパターンの端部には、光路変換のための概略45゜の斜めミラー相当面4’を形成しておくことができる。具体的には、斜めミラー相当面4’は、図4の(b)に示すように、レーザ(laser)光33を斜めに入射するレーザ加工により形成される。レーザ加工には、KrFエキシマレーザ(excimer laser)、ArFエキシマレーザ、フェムト(femto)秒レーザ、UV−YAGレーザ等、光子のエネルギー(energy)が高く、分子を切断できる紫外領域の波長のレーザ光33が使用される。なお、コアパターンの途中には、面内光路変換のための面内ミラー相当面5’を形成しておくことができる。この面内ミラー相当面5’は、コアパターン形状作製と同時に露光・現像で作製しても良く、コアパターン形状作製後にレーザ加工で作製しても良い。   An inclined mirror equivalent surface 4 ′ of approximately 45 ° for optical path conversion can be formed at the end of the core pattern. Specifically, the oblique mirror equivalent surface 4 ′ is formed by laser processing in which a laser beam 33 is incident obliquely, as shown in FIG. For laser processing, KrF excimer laser, ArF excimer laser, femto second laser, UV-YAG laser, etc., laser light having a wavelength in the ultraviolet region that can cut molecules with high energy of photons. 33 is used. An in-plane mirror equivalent surface 5 ′ for in-plane optical path conversion can be formed in the middle of the core pattern. This in-plane mirror equivalent surface 5 'may be produced by exposure and development simultaneously with the production of the core pattern shape, or may be produced by laser processing after the production of the core pattern shape.

以上により、図4の(c)に示すように、両端に斜めミラー相当面4’を有する凸部を備えた凸型30が形成される。   As described above, as shown in FIG. 4C, the convex mold 30 having the convex portions having the inclined mirror equivalent surfaces 4 'at both ends is formed.

次に、図4の(d)に示すように、液状のシリコーン又はフッ素樹脂34を凸型30に充填・硬化させて、凹型10を作製する。液状のシリコーン又はフッ素樹脂34は、室温又は加熱によって硬化できる。   Next, as shown in FIG. 4D, the concave mold 10 is produced by filling and curing the liquid silicone or fluororesin 34 in the convex mold 30. The liquid silicone or fluororesin 34 can be cured at room temperature or by heating.

硬化が完了すると、凸型30を剥離すれば、図4の(e)に示すように、凹型10ができる。   When the curing is completed, the concave mold 10 can be formed as shown in FIG.

凹型10は、凸型30の形状に応じて、図4の(f)又は(g)に示すように、コアパターン状窪みにミラー相当面4’又は5’が形成される。   According to the shape of the convex mold 30, the concave mold 10 has a mirror equivalent surface 4 ′ or 5 ′ formed in the core pattern-shaped depression as shown in FIG. 4 (f) or (g).

導波路作製の話に戻る。図2に示すように、斜めミラー相当面4’を有する凹型10を用いて導波路7を形成する場合、図2の(f)に示すように、コアパターン1のミラー面4又は5には、反射膜6を設けることが望ましい。反射膜6としては、金属(例えばAl、Ag、Cu等)が好適であるが、多層膜でもよい。形成方法としては、マスク(mask)蒸着法、(全面成膜後)エッチング(etching)法、リフトオフ(lift-off)法等の各種の方法が適用可能である。   Returning to the discussion of waveguide fabrication. As shown in FIG. 2, when the waveguide 7 is formed using the concave mold 10 having the inclined mirror equivalent surface 4 ′, the mirror surface 4 or 5 of the core pattern 1 is formed on the mirror surface 4 or 5 as shown in FIG. It is desirable to provide the reflective film 6. The reflective film 6 is preferably a metal (for example, Al, Ag, Cu, etc.), but may be a multilayer film. As a formation method, various methods such as a mask vapor deposition method, an (after the entire film formation) etching method, a lift-off method, and the like are applicable.

あるいは、図3に示すように、凹型10のミラー相当面4’又は5’に予め反射膜6を形成しておき、コアパターン1から凹型10を剥離する際に、コアパターン1のミラー相当面4又は5に反射膜6を転写することも可能である。   Alternatively, as shown in FIG. 3, when the reflective film 6 is formed in advance on the mirror equivalent surface 4 ′ or 5 ′ of the concave mold 10 and the concave mold 10 is peeled from the core pattern 1, the mirror equivalent surface of the core pattern 1. It is also possible to transfer the reflective film 6 to 4 or 5.

クラッド2又は3としては、エポキシ(epoxy)が好適に用いられる。クラッド2又は3の硬化方法としては、紫外線硬化、熱硬化、あるいは両者の併用が可能である。   As the cladding 2 or 3, epoxy is preferably used. As a method for curing the clad 2 or 3, ultraviolet curing, heat curing, or a combination of both can be used.

なお、コア材1’を挟み込む方法としては、プレスロール(press roll)が好適である。即ち、ロール(roll)11によって圧力を加えつつ、ロール11の回転によってその領域を移動させる。プレスロールによってコア材1’をコアパターン形状の凹部に閉込めることができ、気泡も残らなくすることが可能である。なお、図1〜図3では凹型10が下になっているが、この向きに限らず、例えば基板20が下でもよい。   Note that a press roll is preferable as a method of sandwiching the core material 1 ′. That is, the area is moved by the rotation of the roll 11 while applying pressure by the roll 11. The core material 1 ′ can be confined in the core pattern-shaped recess by the press roll, and it is possible to prevent bubbles from remaining. 1 to 3, the concave mold 10 is on the bottom. However, the orientation is not limited to this, and the substrate 20 may be on the bottom, for example.

図7に示すように、プレスロールの基板移動方向11aと導波路の主要直線部分とのなす角θは小さいほど良いが、概略45゜以内であれば良好な埋め込みができる。また、図6に示す如き、互いに直交する2方向の主要直線部分を直線導波路が持つ場合を述べる。この場合、図8に示すように、直線導波路の2方向とプレスロールの基板移動方向11aとのなす角を概略45゜とすることにより、良好な埋め込みができる。   As shown in FIG. 7, the angle θ formed by the substrate movement direction 11a of the press roll and the main straight line portion of the waveguide is preferably as small as possible. Further, a case will be described in which a linear waveguide has two main linear portions orthogonal to each other as shown in FIG. In this case, as shown in FIG. 8, the angle between the two directions of the linear waveguide and the substrate movement direction 11a of the press roll is set to approximately 45 °, whereby satisfactory embedding can be achieved.

コア材1’としては、エポキシ又はアクリル(acrylic)樹脂が好適に用いられる。コアの硬化方法としては、紫外線硬化、熱硬化、あるいは両者の併用が可能である。特に紫外線硬化は、温度変化を最小限に抑制できるため、良好な寸法精度を得るために重要である。   As the core material 1 ′, epoxy or acrylic resin is preferably used. As a method for curing the core, ultraviolet curing, thermal curing, or a combination of both is possible. In particular, ultraviolet curing is important for obtaining good dimensional accuracy because temperature changes can be minimized.

また、さらに良好な寸法精度を得るためには、凹型10の硬化収縮を抑えることが必要である。そのためには、図9Aのように、裏打ち材15を有する凹型10を用いることが有効である。裏打ち材15としては、凹型10の樹脂34よりも熱膨張係数の小さい材料、例えば金属のような無機材料を用いると、コア硬化時の温度変化による寸法変化をも抑えることができる。最も好ましいのは、裏打ち材15の熱膨張係数を、クラッド2付き基板20の熱膨張係数と合わせることである。   Further, in order to obtain better dimensional accuracy, it is necessary to suppress curing shrinkage of the concave mold 10. For this purpose, it is effective to use a concave mold 10 having a backing material 15 as shown in FIG. 9A. If a material having a smaller thermal expansion coefficient than the resin 34 of the concave mold 10 is used as the backing material 15, for example, an inorganic material such as a metal, a dimensional change due to a temperature change during core curing can be suppressed. Most preferably, the thermal expansion coefficient of the backing material 15 is matched with the thermal expansion coefficient of the substrate 20 with the clad 2.

このような凹型10を用いるために、コア硬化時、基板20側から紫外線12を照射することが重要である。理由は、裏打ち材15に好適な金属等が紫外線12を透過しにくいからである。基板20は、紫外線透過性の物質である必要がある。紫外線透過性の物質としては、例えばガラスが好適である。   In order to use such a concave mold 10, it is important to irradiate the ultraviolet rays 12 from the substrate 20 side when the core is cured. The reason is that a metal suitable for the backing material 15 is difficult to transmit the ultraviolet rays 12. The substrate 20 needs to be an ultraviolet ray transmissive substance. For example, glass is suitable as the ultraviolet transmissive substance.

また、コア材1’を挟み込んだ際に、図10の(a)に示すように、厳密にはコアパターン1以外の部分に全体に薄く残ったコア13が存在する。薄く残ったコア13の厚さは最適化により1μm程度に薄くでき、光導波にはほとんど問題ない。但し、隣のコアパターン1との間隔が狭い場合には、コア13はクロストーク(cross talk)の原因になる。   In addition, when the core material 1 ′ is sandwiched, as shown in FIG. 10A, strictly, the core 13 that remains thin is present in the entire portion other than the core pattern 1. The thickness of the remaining core 13 can be reduced to about 1 μm by optimization, and there is almost no problem with optical waveguide. However, when the interval between the adjacent core patterns 1 is narrow, the core 13 causes cross talk.

その場合、図10の(b)に示すように、凹型10を剥離した後に、薄く残ったコア13を除去する。例えば、全体を酸素プラズマ(plasma)処理することによってコア13を除去できる。あるいは、全体を軽く薬品で処理してもよい。これによって、隣り合うコアパターン1の間隔が狭い場合でも、クロストークを低減できる。また、薄く残ったコア13がわずか1μm程度なので、短時間に除去でき、製造上の負荷は小さい。   In that case, as shown in FIG. 10B, after the concave mold 10 is peeled off, the thin remaining core 13 is removed. For example, the core 13 can be removed by treating the whole with an oxygen plasma. Alternatively, the whole may be lightly treated with chemicals. Thereby, even when the interval between adjacent core patterns 1 is narrow, crosstalk can be reduced. Further, since the thin remaining core 13 is only about 1 μm, it can be removed in a short time and the manufacturing load is small.

なお、図11の(b)に示すように、基板20上に予め剥離層14を形成しておき、導波路7作製後に剥離層14から基板20を除去する場合、図11の(i)に示すように、導波路7をフィルム(film)化することができる。   As shown in FIG. 11B, when the release layer 14 is formed on the substrate 20 in advance and the substrate 20 is removed from the release layer 14 after the waveguide 7 is manufactured, the process shown in FIG. As shown, the waveguide 7 can be made into a film.

コア硬化において基板20側から紫外線照射する場合、剥離層14は紫外線12を透過することが望ましい。剥離層14としては、薄いフォトレジスト層や、水溶性接着剤等を用いることができる。   When irradiating with ultraviolet rays from the substrate 20 side in the core curing, the release layer 14 desirably transmits the ultraviolet rays 12. As the release layer 14, a thin photoresist layer, a water-soluble adhesive, or the like can be used.

次に、以上のような第1の実施形態の実施例1〜9を説明する。ここで、実施例1,4,9は凹型に関しており、実施例2,3,5は光導波路に関する。実施例6,7は、プレスロールと導波路の方向に関する。実施例8は、導波路のフィルム化に関する。以下、順次述べる。   Next, Examples 1 to 9 of the first embodiment as described above will be described. Here, Examples 1, 4, and 9 relate to a concave type, and Examples 2, 3, and 5 relate to an optical waveguide. Examples 6 and 7 relate to the direction of the press roll and the waveguide. Example 8 relates to film formation of a waveguide. The following will be described sequentially.

<実施例1>
[凹型1]
第1の実施形態の実施例1について、図4を用いて説明する。まず、図4の(a)に示すように、基板31(ガラス(glass))上にドライフィルムレジスト(dry film resist)を貼り合わせ、露光・現像することにより、感光性樹脂32パターンとして、断面が40μm角の導波路状の凸パターンを形成した。
<Example 1>
[Concave type 1]
Example 1 of the first embodiment will be described with reference to FIG. First, as shown in FIG. 4 (a), a dry film resist is attached on a substrate 31 (glass), exposed and developed to form a photosensitive resin 32 pattern in cross section. Formed a waveguide-like convex pattern of 40 μm square.

次に、図4の(b)に示すように、レーザ光33としてKrFエキシマレーザを斜め照射することにより、斜めミラー相当面4’を作製し、図4の(c)に示すように凸型30を形成した。   Next, as shown in FIG. 4 (b), an oblique mirror equivalent surface 4 ′ is produced by obliquely irradiating a KrF excimer laser as the laser light 33, and a convex shape as shown in FIG. 4 (c). 30 was formed.

そして、図4の(d)に示すように、凸型30に液状のシリコーン(silicone)樹脂34を重ねて室温硬化させた。しかる後、シリコーン樹脂34から凸型30を剥離することにより、図4の(e)に示すように、凹型10を作製した。   Then, as shown in FIG. 4D, a liquid silicone resin 34 was layered on the convex mold 30 and cured at room temperature. Thereafter, the convex mold 30 was peeled from the silicone resin 34 to produce the concave mold 10 as shown in FIG.

<実施例2>
[光導波路1]
第1の実施形態の実施例2について、図2を用いて説明する。まず、図2の(a)に示すように、実施例1で作製した凹型10(シリコーン樹脂)を準備する。
<Example 2>
[Optical waveguide 1]
Example 2 of the first embodiment will be described with reference to FIG. First, as shown to (a) of FIG. 2, the concave mold 10 (silicone resin) produced in Example 1 is prepared.

次に、基板20(ガラス)を準備し、クラッド材としての紫外線硬化型エポキシ樹脂を基板20上にスピンコート(spin coat)した。基板全面に4J/cm2の紫外線を照射することにより、クラッド材を硬化させ、図2の(b)に示すように、30μm厚の第1クラッド2の膜を基板20上に形成した。 Next, a substrate 20 (glass) was prepared, and an ultraviolet curable epoxy resin as a clad material was spin coated on the substrate 20. The clad material was cured by irradiating the entire surface of the substrate with ultraviolet rays of 4 J / cm 2 , and a film of the first clad 2 having a thickness of 30 μm was formed on the substrate 20 as shown in FIG.

そして、凹型10上にコア材1’として紫外線硬化型エポキシ樹脂を滴下した。図2の(c)に示すように、クラッド2付き基板20を凹型10に重ねてロールラミネータ(roll laminater)に通した。   Then, an ultraviolet curable epoxy resin was dropped on the concave mold 10 as the core material 1 ′. As shown in FIG. 2C, the substrate 20 with the clad 2 was placed on the concave mold 10 and passed through a roll laminater.

凹型10及びクラッド2付き基板20はロール11によってプレス(press)され、コア材1’は凹型10の窪みに埋め込まれた。   The concave mold 10 and the substrate 20 with the clad 2 were pressed by the roll 11, and the core material 1 ′ was embedded in the recess of the concave mold 10.

図2(d)に示すように、この状態で基板20側から8J/cm2の紫外線12を照射することにより、コア材1’が硬化してコアパターン1が形成された。 As shown in FIG. 2D, by irradiating 8 J / cm 2 of ultraviolet rays 12 from the substrate 20 side in this state, the core material 1 ′ was cured and the core pattern 1 was formed.

図2の(e)に示すように、凹型10を剥離し、図2の(f)に示すように、コアパターン1の斜めミラー面4に反射膜6としてAlをマスク蒸着した。   As shown in FIG. 2E, the concave mold 10 was peeled off, and as shown in FIG. 2F, Al was mask-deposited on the oblique mirror surface 4 of the core pattern 1 as the reflective film 6.

さらに第2クラッド3として紫外線硬化型エポキシ樹脂を塗布、全面に4J/cm2の紫外線を照射することにより、図2の(g)に示すように、導波路7が完成した。 Further, an ultraviolet curable epoxy resin was applied as the second clad 3 and the entire surface was irradiated with ultraviolet rays of 4 J / cm 2 to complete the waveguide 7 as shown in FIG.

<実施例3>
[光導波路2]
第1の実施形態の実施例3について、図3を用いて説明する。まず、図3の(a)に示すように、実施例1で作製した凹型10(シリコーン樹脂)を準備し、図3の(b)に示すように、斜めミラー相当面4’に、反射膜6としてAlをマスク蒸着した。以下、前述した図2の(b)〜(d)と同様に、図3の(c)〜(e)に示すように、第1クラッド2上にコアパターン1を形成した。但し、コア材1’としては、紫外線硬化型アクリル樹脂を用いた。
<Example 3>
[Optical waveguide 2]
Example 3 of the first embodiment will be described with reference to FIG. First, as shown in FIG. 3A, the concave mold 10 (silicone resin) prepared in Example 1 is prepared, and as shown in FIG. 6, Al was mask-deposited. Thereafter, similarly to (b) to (d) of FIG. 2 described above, the core pattern 1 was formed on the first cladding 2 as shown in (c) to (e) of FIG. However, an ultraviolet curable acrylic resin was used as the core material 1 ′.

次に、凹型10を剥離する際に、図3の(f)に示すように、凹型10の斜めミラー相当面4’上の反射膜6であるAlをコアパターン1の斜めミラー面4に転写した。以下、前述同様に、図3の(g)に示すように、第2クラッド3を形成し、導波路7が完成した。   Next, when the concave mold 10 is peeled off, as shown in FIG. 3 (f), Al that is the reflection film 6 on the oblique mirror equivalent surface 4 ′ of the concave mold 10 is transferred to the oblique mirror surface 4 of the core pattern 1. did. Thereafter, as described above, as shown in FIG. 3G, the second cladding 3 was formed, and the waveguide 7 was completed.

<実施例4>
[凹型2]
第1の実施形態の実施例4について、図4を用いて説明する。まず、図4の(a)に示すように、基板31(ガラス)上に紫外線硬化型エポキシを塗布し、露光、溶剤現像することにより、感光性樹脂32の凸部のパターンを形成した。
<Example 4>
[Concave type 2]
Example 4 of the first embodiment will be described with reference to FIG. First, as shown in FIG. 4A, an ultraviolet curable epoxy was applied on a substrate 31 (glass), exposed, and subjected to solvent development to form a pattern of convex portions of the photosensitive resin 32.

このパターンは、断面が40μm角の導波路形状を有している。パターンには直線だけでなく、面内ミラー相当面5’も設けた(図示せず)。   This pattern has a waveguide shape with a cross section of 40 μm square. The pattern was provided with not only a straight line but also an in-plane mirror equivalent surface 5 '(not shown).

次に、図4の(b)に示すように、レーザ光33としてフェムト秒レーザを感光樹脂32のパターンに斜め照射することにより、斜めミラー相当面4’を形成した。これにより、図4の(c)に示すように、凸型30を得た。   Next, as shown in FIG. 4B, an oblique mirror equivalent surface 4 ′ was formed by obliquely irradiating the pattern of the photosensitive resin 32 with a femtosecond laser as the laser light 33. Thereby, as shown in (c) of Drawing 4, convex mold 30 was obtained.

そして、図4の(d)に示すように、凸型30に液状のフッ素樹脂34を重ねて熱硬化させ、フッ素樹脂34を凸型30から剥離することにより、図4の(e)に示すように、フッ素樹脂の凹型10を作製した。   Then, as shown in FIG. 4D, the liquid fluororesin 34 is stacked on the convex mold 30 and thermally cured, and the fluororesin 34 is peeled from the convex mold 30, so that it is shown in FIG. Thus, the concave mold 10 of fluororesin was produced.

<実施例5>
[光導波路3]
第1の実施形態の実施例5について、図2を用いて説明する。実施例5は、図2の(a)に示すように、実施例4で作製した凹型10(フッ素樹脂)を準備し、この凹型10を用いて、図2の(b)〜(g)に示すように、実施例2と同様に導波路7を作成するものである。
<Example 5>
[Optical waveguide 3]
Example 5 of the first embodiment will be described with reference to FIG. In Example 5, as shown in FIG. 2 (a), the concave mold 10 (fluororesin) produced in Example 4 was prepared, and the concave mold 10 was used to convert the concave mold 10 into (b) to (g) of FIG. As shown, the waveguide 7 is created in the same manner as in the second embodiment.

<実施例6>
[プレスロールと導波路の方向1]
図4の(f)に示す如き、直線のコアパターン形状を有する凹型10を使用した。
<Example 6>
[Press roll and waveguide direction 1]
As shown in FIG. 4F, a concave mold 10 having a linear core pattern shape was used.

実施例2の図2の(c)及び図7において、凹型10の直線状窪みの方向とロールラミネータでの搬送方向との角度θを変えてテスト(test)した。   In FIG. 2C and FIG. 7 of Example 2, a test was performed by changing the angle θ between the direction of the linear depression of the concave mold 10 and the conveyance direction by the roll laminator.

角度θ=0゜、30゜、45゜のとき、コア材1’を良好に埋め込むことができた。角度θ=60゜のとき、少量の気泡混入が見られた。角度θ=90゜のとき、多量の気泡混入が見られた。   When the angle θ = 0 °, 30 °, and 45 °, the core material 1 ′ was successfully embedded. When the angle θ = 60 °, a small amount of bubbles was observed. When the angle θ was 90 °, a large amount of bubbles was observed.

<実施例7>
[プレスロールと導波路の方向2]
図4の(g)に示す如き、直交する2直線とそれらを接続する面内ミラー相当面5’を有する凹型10を使用した。
<Example 7>
[Press roll and waveguide direction 2]
A concave mold 10 having two orthogonal straight lines and an in-plane mirror equivalent surface 5 ′ connecting them was used as shown in FIG.

実施例2の図2の(c)において、凹型10の直線状窪みの方向とロールラミネータでの搬送方向とが概略45゜になる方向にプレスロールを行った。
この結果、コア材1’を良好に埋め込むことができた。
In FIG. 2C of Example 2, the press roll was performed in such a direction that the direction of the linear depression of the concave mold 10 and the conveying direction by the roll laminator were approximately 45 °.
As a result, the core material 1 ′ was successfully embedded.

<実施例8>
[フィルム化]
図11の(a)は、図2の(a)と同じである。次に、図11の(b)に示すように、基板20上に剥離層14としてポジ(positive)型レジストを1μm塗布、加熱した後、図11の(c)〜(h)に示すように、実施例2と同じ方法によって導波路7を作製した。
<Example 8>
[Film]
FIG. 11 (a) is the same as FIG. 2 (a). Next, as shown in FIG. 11B, after applying 1 μm of a positive resist as a release layer 14 on the substrate 20 and heating, as shown in FIGS. 11C to 11H. A waveguide 7 was manufactured by the same method as in Example 2.

完成した導波路7を剥離液に浸けることにより、図11の(i)に示すように、剥離層14を溶解して導波路7をフィルム化した。   By immersing the completed waveguide 7 in a stripping solution, the stripping layer 14 was dissolved and the waveguide 7 was made into a film as shown in FIG.

このフィルム状の導波路7に対し、一端の斜めミラー面4にファイバ(fiber)で波長0.85μmの赤外光を入射し、他端の斜めミラー面4からの出射を確認した。   With respect to the film-like waveguide 7, infrared light having a wavelength of 0.85 μm was incident on the oblique mirror surface 4 at one end through a fiber, and emission from the oblique mirror surface 4 at the other end was confirmed.

<実施例9>
[凹型3]
まず、実施例1と同様に凸型30を形成した。次に、凸型30に液状のシリコーン樹脂34を重ね、さらに裏打ち材15としてのステンレス(stainless)板を重ねた。
<Example 9>
[Concave 3]
First, the convex mold 30 was formed in the same manner as in Example 1. Next, a liquid silicone resin 34 was stacked on the convex mold 30, and a stainless plate as a backing material 15 was stacked.

この状態でシリコーン樹脂34を室温硬化させ、凸型30を剥離することにより、図9Aに示すように、凹型10を作製した。   In this state, the silicone resin 34 was cured at room temperature, and the convex mold 30 was peeled off to produce the concave mold 10 as shown in FIG. 9A.

そして、裏打ち材15付きの凹型10を用い、実施例2と同様にして導波路7を作製した。その導波路7のコアパターン1は、寸法がマスクパターン(mask pattern)とほぼ同じであった。   Then, using the concave mold 10 with the backing material 15, the waveguide 7 was manufactured in the same manner as in Example 2. The core pattern 1 of the waveguide 7 has almost the same dimensions as the mask pattern.

一方、図9Bに示す如き、裏打ち無しの凹型10を用い、実施例2と同様に作製したコアパターン1は、マスクパターンに比較して0.5%程度縮んでいた。   On the other hand, as shown in FIG. 9B, the core pattern 1 produced using the concave mold 10 without the backing as in Example 2 was contracted by about 0.5% compared to the mask pattern.

上述したように第1の実施形態及びその実施例1〜9によれば、以下の効果を得ることができる。   As described above, according to the first embodiment and Examples 1 to 9 thereof, the following effects can be obtained.

第1に、凹型10としてシリコーン又はフッ素樹脂34を用いることにより、コアパターン1の変形を低減できる。また、凹型10の窪みにコア材の樹脂1’を挟むので、コア材の使用効率が良く、安価に形成できる。   First, the deformation of the core pattern 1 can be reduced by using silicone or fluororesin 34 as the concave mold 10. Further, since the core material resin 1 ′ is sandwiched in the recess of the concave mold 10, the core material can be used efficiently and can be formed at low cost.

第2に、ミラー面4,5を有する凹型10を使用することにより、コアパターン1形成と同時にミラー面4,5を形成できる。   Second, by using the concave mold 10 having the mirror surfaces 4 and 5, the mirror surfaces 4 and 5 can be formed simultaneously with the formation of the core pattern 1.

第3に、凹型10を剥離した後に、全面に残るコア1が薄いので、残ったコア1を容易に除去することができる。   Thirdly, since the core 1 remaining on the entire surface after peeling the concave mold 10 is thin, the remaining core 1 can be easily removed.

(第2の実施形態)
図12は、本発明の第2の実施形態に係る光導波路の製造方法の一例を示す断面図である。始めに、図12の(a)に示すように、凹型10を準備する。
(Second Embodiment)
FIG. 12 is a cross-sectional view showing an example of a method for manufacturing an optical waveguide according to the second embodiment of the present invention. First, as shown in FIG. 12A, the concave mold 10 is prepared.

凹型10は、光導波路を形成する際の型の役割を持っている。凹型10のパターン状凹部には、光導波路のコアパターンだけでなく、ミラーに相当する部分や、回折格子、分岐回路、アレイ(array)導波路回折格子等の光回路を組み込むこともできる。   The concave mold 10 serves as a mold when forming the optical waveguide. Not only the core pattern of the optical waveguide but also a portion corresponding to a mirror and an optical circuit such as a diffraction grating, a branch circuit, and an array waveguide diffraction grating can be incorporated into the pattern-shaped recess of the concave mold 10.

凹型10の材料としては、シリコーン樹脂が好適である。シリコーン樹脂は柔軟性があるので、コアパターンをクラッド付きの別基板に転写する際に貼り合わせ、剥離がし易く、また、コアパターンを損傷しにくいからである。   As a material of the concave mold 10, a silicone resin is suitable. This is because the silicone resin is flexible, so that the core pattern is easily bonded and peeled off when it is transferred to another clad substrate, and the core pattern is not easily damaged.

凹型10は、全体がシリコーン樹脂であっても良く、少なくともパターン状凹部を有する面がシリコーン樹脂であることが好ましい。   The concave mold 10 may be entirely made of a silicone resin, and at least the surface having the pattern-shaped concave portion is preferably a silicone resin.

次に、図12の(b)に示すように、凹型10に表面処理を行う。表面処理により、凹型10のコア材1’に対する親和性を高めることができる。具体的には、凹型10に対し、コア材1’の接触角を45゜以下にすることにより、安定してコア材1’を埋込みできるようになる。表面処理としては、酸素プラズマ処理が好適である。   Next, as shown in FIG. 12B, the concave mold 10 is subjected to a surface treatment. The affinity for the core material 1 ′ of the concave mold 10 can be increased by the surface treatment. Specifically, the core material 1 ′ can be stably embedded in the concave mold 10 by setting the contact angle of the core material 1 ′ to 45 ° or less. As the surface treatment, oxygen plasma treatment is suitable.

次に、図12の(c)〜(d)に示すように、基板のパターン状凹部のみにコア材1’を充填する。コア材1’としては、例えば、エポキシ(epoxy)樹脂、特に紫外線硬化型エポキシ樹脂が好適である。   Next, as shown in FIGS. 12C to 12D, only the pattern-shaped concave portion of the substrate is filled with the core material 1 '. As the core material 1 ′, for example, an epoxy resin, particularly an ultraviolet curable epoxy resin is suitable.

充填方法としては、全面塗布後に余分なコア材をブレード(blade)を用いてかき取る方法、例えば、ブレードとして、ヘラ(spatula)46を用いてかき取る方法が可能である。そして、紫外線照射によってコア材1’を硬化させてコアパターン1とする。   As a filling method, a method of scraping off an excess core material using a blade after applying the entire surface, for example, a method of scraping using a spatula 46 as a blade is possible. Then, the core material 1 ′ is cured by ultraviolet irradiation to form the core pattern 1.

ここで、図12の(e)に示すように、基板20を準備し、基板20の全面にクラッド材2’を塗布する。そして、図12の(f)に示すように、コアパターン1が形成された凹型10と、クラッド材2’が塗布された別基板20とを重ね合わせる。この状態で紫外線照射してクラッド材2’を硬化させ、第1クラッド2を形成する。しかる後、凹型10を剥離してコアパターン1を基板20側に転写する。   Here, as shown in FIG. 12E, the substrate 20 is prepared, and the clad material 2 ′ is applied to the entire surface of the substrate 20. Then, as shown in FIG. 12 (f), the concave mold 10 on which the core pattern 1 is formed and another substrate 20 coated with the clad material 2 ′ are overlapped. In this state, the clad material 2 ′ is cured by irradiating with ultraviolet rays to form the first clad 2. Thereafter, the concave mold 10 is peeled off and the core pattern 1 is transferred to the substrate 20 side.

クラッド材2’としては、例えば、紫外線硬化型エポキシ樹脂が好適である。また、コア材1’やクラッド材2’の硬化方法は、紫外線照射による硬化に限定されるものではない。   As the cladding material 2 ', for example, an ultraviolet curable epoxy resin is suitable. Further, the curing method of the core material 1 ′ and the clad material 2 ′ is not limited to curing by ultraviolet irradiation.

光路変換ミラーは、図12の(g)に示すように、コアパターン1の傾斜面4に金属を蒸着して金属ミラー4,6とする。傾斜面のみに金属を付けるために、マスク蒸着法やリフトオフ(lift-off)法を用いることができる。なお、光路変換ミラーは、図5に示した如き、光導波路層に垂直な方向に光路変換する構成に限らず、図6に示した如き、光導波路層の面内で任意の角度に光路変換する構成をも用いることができる。   As shown in FIG. 12G, the optical path conversion mirror is formed as metal mirrors 4 and 6 by depositing metal on the inclined surface 4 of the core pattern 1. In order to attach metal only to the inclined surface, a mask vapor deposition method or a lift-off method can be used. The optical path conversion mirror is not limited to the configuration that converts the optical path in the direction perpendicular to the optical waveguide layer as shown in FIG. 5, but the optical path conversion at an arbitrary angle within the plane of the optical waveguide layer as shown in FIG. It is also possible to use a configuration that does this.

次に、図12の(h)に示すように、クラッド材3’を全面に塗布し、硬化させて第2クラッド3にすることにより、単層の光導波路7が完成する。或いは第2クラッド3を設けずに空気をクラッドの代用とすることもできる。   Next, as shown in FIG. 12 (h), the clad material 3 'is applied to the entire surface and cured to form the second clad 3, whereby the single-layer optical waveguide 7 is completed. Alternatively, air can be substituted for the clad without providing the second clad 3.

また、図13に示すように、クラッド材3を硬化させる前に、さらに別な凹型10Aにコアパターン1Aを形成して転写することにより、多層構造の光導波路7を形成することもできる。図13の(h)は、図12の(h)に対応している。   Further, as shown in FIG. 13, before the clad material 3 is cured, the core pattern 1A is formed on another concave mold 10A and transferred, whereby the optical waveguide 7 having a multilayer structure can be formed. (H) in FIG. 13 corresponds to (h) in FIG.

なお、多層の光導波路7を形成する場合や、単層又は多層の光導波路7を他の基板(例、電気配線基板)に転写する場合、基板20上又は第1クラッド2上にアライメントマーク(図示せず)を設けることが望ましい。   When forming the multilayer optical waveguide 7 or when transferring the single-layer or multilayer optical waveguide 7 to another substrate (eg, electrical wiring substrate), alignment marks (on the substrate 20 or the first cladding 2) It is desirable to provide a not-shown).

また、単層又は多層の光導波路7をフィルムとして使う場合、基板20とクラッド材2の間に剥離層(図示せず)を設けておき、光導波路を作製した後に剥離させてフィルム化することが望ましい。基板20及び剥離層、又は凹型10は、紫外線に対して透明なことが望ましい。   Further, when the single-layer or multilayer optical waveguide 7 is used as a film, a release layer (not shown) is provided between the substrate 20 and the clad material 2, and the optical waveguide is manufactured and then released to form a film. Is desirable. The substrate 20 and the release layer or the concave mold 10 are desirably transparent to ultraviolet rays.

凹型10の製造には、図4に示したように、凸型30を作製し、シリコーン樹脂34等で型取りする方法を用いることができる。   For the manufacture of the concave mold 10, as shown in FIG. 4, a method in which the convex mold 30 is produced and the mold is made with the silicone resin 34 or the like can be used.

コアパターンのアスペクト(aspect)比(高さ/幅)としては、通常は1程度のものが用いられる。その場合、光導波路層に垂直な方向に光路変換するミラーを上から見るとほぼ正方形になり、部品の位置合わせ要求XY方向で同程度になる。しかし、アスペクト比が1でなくとも導波に問題はない。実際、本発明者はアスペクト比0.27〜2にて導波を確認している。   The aspect ratio (height / width) of the core pattern is usually about 1. In this case, the mirror that changes the optical path in the direction perpendicular to the optical waveguide layer is substantially square when viewed from above, and is approximately the same in the XY direction of the component alignment request. However, even if the aspect ratio is not 1, there is no problem with wave guiding. In fact, the present inventor has confirmed the waveguide at an aspect ratio of 0.27 to 2.

また、コア材1’をパターン状凹部のみに充填、硬化後にクラッド材付き別基板20と重ねる代わりに、図14に示すように、凹型基板10とクラッド付き基板20の間にコア材1’をはさみ込んで導波路を作製することも可能である。即ち、図14の(a)に示すように、凹型10を準備し、図14の(b)に示すように、表面処理を行う。次に、図14の(c)に示すように、クラッド2付き基板20を準備し、図14の(d)に示すように、凹型10との間にコア材1’を挟み込む。   Further, instead of filling the core material 1 ′ only in the pattern-like recesses and overlapping with the separate substrate 20 with the clad material after curing, the core material 1 ′ is placed between the concave substrate 10 and the clad substrate 20 as shown in FIG. It is also possible to produce a waveguide by sandwiching. That is, the concave mold 10 is prepared as shown in FIG. 14A, and surface treatment is performed as shown in FIG. Next, as shown in FIG. 14C, a substrate 20 with a clad 2 is prepared, and as shown in FIG. 14D, the core material 1 ′ is sandwiched between the concave mold 10.

図14の(e)に示すように、基板20側及び/又は凹型10側から紫外線照射する等の方法によってコア材1’を硬化させ、コアパターン1を形成する。凹型10を剥離してコアパターン1を基板20側に転写する。そして、図14の(f)に示すように、コアパターン1の傾斜面に金属を蒸着して金属ミラー4,6とする。通常は、図14の(g)に示すように、コアパターン1及び第1クラッド2を第2クラッド3で覆う。この場合にも、表面処理によって安定したコア形成が可能になる。また、この方法でも多層の光導波路を形成することができる。   As shown in FIG. 14E, the core material 1 ′ is cured by a method such as ultraviolet irradiation from the substrate 20 side and / or the concave mold 10 side to form the core pattern 1. The concave mold 10 is peeled off, and the core pattern 1 is transferred to the substrate 20 side. And as shown to (f) of FIG. 14, metal is vapor-deposited on the inclined surface of the core pattern 1, and it is set as the metal mirrors 4 and 6. FIG. Normally, the core pattern 1 and the first cladding 2 are covered with the second cladding 3 as shown in FIG. Also in this case, stable core formation is possible by surface treatment. Also, this method can form a multilayer optical waveguide.

さらには、型として、凹型10だけでなく、図15に示すように、凸型16も使用できる。例えば図15の(a)〜(e)に示すように、表面処理した凸型16を用いた型取りにより、パターン状凹部を有するクラッド2を作製する。次に、図15の(f)〜(i)に示すように、凹部の傾斜面に金属ミラー6を形成した後、コア1を埋め込み、クラッド3で覆って導波路を作製することができる。   Furthermore, not only the concave mold 10 but also a convex mold 16 can be used as a mold as shown in FIG. For example, as shown in FIGS. 15A to 15E, the clad 2 having a pattern-like concave portion is manufactured by molding using a convex die 16 subjected to surface treatment. Next, as shown in FIGS. 15 (f) to 15 (i), after forming the metal mirror 6 on the inclined surface of the recess, the core 1 is buried and covered with the clad 3 to produce a waveguide.

以下に、本発明による光導波路の製造方法を実施例10〜13にて詳細に説明する。   Below, the manufacturing method of the optical waveguide by this invention is demonstrated in detail in Examples 10-13.

<実施例10>
[凹型の作製]
凹型10は、図4に示したように、作製した。但し、型取り前の基板31上の凸パターン32は、高さが40μm、幅が20μm〜150μmの複数の光導波路形状とした。
<Example 10>
[Production of concave mold]
The concave mold 10 was produced as shown in FIG. However, the convex pattern 32 on the substrate 31 before being molded was formed into a plurality of optical waveguide shapes having a height of 40 μm and a width of 20 μm to 150 μm.

[光導波路1の作製]
図12及び図16を用いて説明する。まず、図12の(a)に示すように、凹型10(シリコーン樹脂)を準備した。次に、図12の(b)に示すように、パターン状凹部を有する基板に酸素プラズマ処理を行った。使用した装置は、東京応化工業(株)製のOPM−SQ600(型番)である。酸素流量を100SCCM、圧力を60Paとし、プラズマパワー(plasma power)100W、時間を2分とした。
[Production of Optical Waveguide 1]
This will be described with reference to FIGS. First, as shown in FIG. 12A, a concave mold 10 (silicone resin) was prepared. Next, as shown in FIG. 12B, oxygen plasma treatment was performed on the substrate having the pattern-shaped recesses. The apparatus used is OPM-SQ600 (model number) manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. The oxygen flow rate was 100 SCCM, the pressure was 60 Pa, the plasma power was 100 W, and the time was 2 minutes.

そして、図12の(c)〜(d)に示すように、コア材1として紫外線硬化型エポキシ樹脂を全面に塗布し、ヘラ(spatula)46で凹部以外のコア材1’をかき取った。全面に紫外線を照射することにより、コア材1’を硬化させてコアパターン1とした。   Then, as shown in FIGS. 12C to 12D, an ultraviolet curable epoxy resin was applied to the entire surface as the core material 1, and the core material 1 ′ other than the recesses was scraped off with a spatula 46. By irradiating the entire surface with ultraviolet rays, the core material 1 ′ was cured to form the core pattern 1.

コアパターン1は、図16に示すように、全ての種類のコア幅20μm〜150μmを問題なく連続して形成できた。   As shown in FIG. 16, the core pattern 1 was able to continuously form all types of core widths of 20 μm to 150 μm without any problem.

一方、図12の(e)に示すように、別基板20(ガラス)を準備し、全面にクラッド材2’として紫外線硬化型エポキシ樹脂をスピンコートした。   On the other hand, as shown in FIG. 12 (e), another substrate 20 (glass) was prepared, and an ultraviolet curable epoxy resin was spin-coated as a clad material 2 'on the entire surface.

ここで、図12の(f)に示すように、両者10,2を重ね合わせた状態で、別基板20側から紫外線を照射することにより、コアパターン1’とクラッド材2’を密着させると共に、クラッド材2’を硬化させてクラッド2とした。   Here, as shown in FIG. 12 (f), the core pattern 1 ′ and the clad material 2 ′ are brought into close contact with each other by irradiating ultraviolet rays from the side of the separate substrate 20 with the two 10 and 2 being overlapped. Then, the clad material 2 ′ was cured to obtain a clad 2.

図12の(g)に示すように、凹型10を剥がした後、マスク蒸着によって傾斜面に金属Alを蒸着して金属ミラー4,6とした。さらに図12の(h)に示すように、全面にクラッド材3’として紫外線硬化型エポキシ樹脂を塗布、紫外線照射して光導波路7を完成した。   As shown in FIG. 12G, after the concave mold 10 was peeled off, metal Al was vapor-deposited on the inclined surface by mask vapor deposition to form metal mirrors 4 and 6. Further, as shown in FIG. 12 (h), the entire surface was coated with an ultraviolet curable epoxy resin as a clad material 3 'and irradiated with ultraviolet rays to complete the optical waveguide 7.

<実施例11>
[光導波路2の作製]
酸素プラズマ処理の条件を、酸素流量を100SCCM及び圧力を60Paを一定にし、プラズマパワー20W〜400W、時間1秒〜10分の間で変えて、シリコーン上のコア材の接触角を測定した。
<Example 11>
[Fabrication of optical waveguide 2]
The contact angle of the core material on the silicone was measured by changing the oxygen plasma treatment conditions such that the oxygen flow rate was 100 SCCM and the pressure was constant at 60 Pa, the plasma power was 20 W to 400 W, and the time was 1 second to 10 minutes.

図17に示すように、シリコーンの接触角は、未処理の場合に約60゜であるのに対し、酸素プラズマ処理を施した場合に約40゜〜25゜に変化することを確認した。そして、図17に示す酸素プラズマ処理を施したいずれの凹型10を用いても、実施例10と同様に光導波路を作製できた。   As shown in FIG. 17, it was confirmed that the contact angle of silicone was about 60 ° when not treated, but changed to about 40 ° to 25 ° when oxygen plasma treatment was performed. Then, using any of the concave molds 10 subjected to the oxygen plasma treatment shown in FIG.

<実施例12>
[光導波路3の作製]
図14を用いて説明する。まず、実施例10と同様にして、図14の(a)に示すように、凹型10を準備し、図14の(b)に示すように、凹型に酸素プラズマ処理を行った。
<Example 12>
[Fabrication of optical waveguide 3]
This will be described with reference to FIG. First, in the same manner as in Example 10, a concave mold 10 was prepared as shown in FIG. 14A, and oxygen plasma treatment was performed on the concave mold as shown in FIG. 14B.

一方、図14の(c)に示すように、基板20(ガラス)を準備し、全面にクラッド材2’として紫外線硬化型エポキシ樹脂をスピンコートし、紫外線を照射させて第1クラッド2とした。   On the other hand, as shown in FIG. 14 (c), a substrate 20 (glass) is prepared, and the entire surface is spin-coated with an ultraviolet curable epoxy resin as a clad material 2 ′ and irradiated with ultraviolet rays to form the first clad 2. .

そして、図14(d)〜(e)に示すように、凹型10と、クラッド2付き基板20との間にコア材1’を挟んで、基板20側から紫外線を照射することにより、コアパターン1を形成した。   Then, as shown in FIGS. 14D to 14E, the core material 1 ′ is sandwiched between the concave mold 10 and the substrate 20 with the clad 2, and the core pattern is irradiated by irradiating ultraviolet rays from the substrate 20 side. 1 was formed.

凹型10を剥がした後、図14の(f)に示すように、マスク蒸着によって傾斜面に金属Alを蒸着して金属ミラー4,6とした。さらに図14の(g)に示すように、全面にクラッド材3’として紫外線硬化型エポキシ樹脂を塗布、紫外線硬化して光導波路7を完成した。   After removing the concave mold 10, as shown in FIG. 14 (f), metal Al was deposited on the inclined surface by mask deposition to form metal mirrors 4 and 6. Further, as shown in FIG. 14 (g), an ultraviolet curable epoxy resin was applied to the entire surface as a clad material 3 'and cured with ultraviolet rays to complete the optical waveguide 7.

<実施例13>
[光導波路4の作製]
図15を用いて説明する。まず、実施例10と類似の方法によって、図15の(a)に示すように、凸型(シリコーン)16を準備し、図15の(b)に示すように、凸型16に酸素プラズマ処理を行った。
<Example 13>
[Fabrication of optical waveguide 4]
This will be described with reference to FIG. First, as shown in FIG. 15A, a convex mold (silicone) 16 is prepared by a method similar to Example 10, and as shown in FIG. 15B, the convex mold 16 is subjected to oxygen plasma treatment. Went.

一方、図15(c)に示すように、基板20(ガラス)を準備し、全面にクラッド材2’として紫外線硬化型エポキシ樹脂をスピンコートした。次に、図15の(d)に示すように、このクラッド材2’を凸型16に重ねて、紫外線を照射させてクラッド2とした。   On the other hand, as shown in FIG. 15C, a substrate 20 (glass) was prepared, and an ultraviolet curable epoxy resin as a clad material 2 'was spin coated on the entire surface. Next, as shown in FIG. 15 (d), this clad material 2 ′ was placed on the convex mold 16 and irradiated with ultraviolet rays to form the clad 2.

そして、図15の(e)に示すように、凸型16を剥がし、図15の(f)に示すように、マスク蒸着によって傾斜面に金属Alを蒸着して金属ミラー4,6とした。   Then, as shown in FIG. 15 (e), the convex mold 16 was peeled off, and as shown in FIG. 15 (f), metal Al was deposited on the inclined surface by mask deposition to form metal mirrors 4 and 6.

さらに、図15(g)〜(h)に示すように、コア材1’として紫外線硬化型エポキシ樹脂を全面に塗布し、ヘラ46で凹部以外のコア材1’をかき取った。全面に紫外線を照射することにより、コア材1’を硬化させてコアパターン1とした。   Further, as shown in FIGS. 15 (g) to 15 (h), an ultraviolet curable epoxy resin was applied over the entire surface as the core material 1 ′, and the core material 1 ′ other than the recesses was scraped off with a spatula 46. By irradiating the entire surface with ultraviolet rays, the core material 1 ′ was cured to form the core pattern 1.

最後に、図15の(i)に示すように、全面にクラッド材3’として紫外線硬化型エポキシ樹脂を塗布、紫外線硬化して光導波路7を完成した。   Finally, as shown in FIG. 15 (i), an ultraviolet curable epoxy resin was applied to the entire surface as a clad material 3 'and cured with ultraviolet rays to complete the optical waveguide 7.

<比較例1>
[光導波路5の作製]
図18を用いて説明する。まず、実施例10と同様に、図18の(a)に示す如き、パターン状凹部を有する基板10(シリコーン樹脂)を準備した。
<Comparative Example 1>
[Fabrication of optical waveguide 5]
This will be described with reference to FIG. First, as in Example 10, a substrate 10 (silicone resin) having a pattern-shaped recess as shown in FIG.

次に、図18(b)〜(c)に示すように、実施例10の表面処理を行わずに、コア材1’として紫外線硬化型エポキシ樹脂を全面に塗布し、ヘラ46で凹部以外のコア材1’をかき取った。全面に紫外線を照射することにより、コア材1’を硬化させてコアパターン1とした。   Next, as shown in FIGS. 18B to 18C, without performing the surface treatment of Example 10, an ultraviolet curable epoxy resin was applied to the entire surface as the core material 1 ′, and the spatula 46 was used to apply a portion other than the concave portion. The core material 1 ′ was scraped off. By irradiating the entire surface with ultraviolet rays, the core material 1 ′ was cured to form the core pattern 1.

この際、コア幅100μm以上のコアパターン1は問題なく形成できた。しかしながら、図18の(c)に示すように、コア幅50μm以下のコアパターン1は、とぎれとぎれになり易く、連続した導波路を形成するのが難しかった。   At this time, the core pattern 1 having a core width of 100 μm or more could be formed without any problem. However, as shown in FIG. 18C, the core pattern 1 having a core width of 50 μm or less is likely to be disconnected, and it is difficult to form a continuous waveguide.

上述したように第2の実施形態及び実施例10〜13によれば、基板のパターン状凹部のみにコア材を充填する前に、コア材の親和性を高める表面処理を基板に施すので、安定したコアパターンを容易に形成することができる。また、光路変換ミラーとなる傾斜面はコアパターンに設けられるので、改めて傾斜面を形成する必要が無い。このため、傾斜面への金属の蒸着をコアパターンの製造工程と連続した工程で行うことができる。また、第1の実施形態と同様にコア材の使用効率が良い。   As described above, according to the second embodiment and Examples 10 to 13, since the substrate is subjected to the surface treatment that increases the affinity of the core material before filling only the pattern-shaped concave portion of the substrate with the core material, it is stable. The core pattern thus formed can be easily formed. In addition, since the inclined surface serving as the optical path conversion mirror is provided in the core pattern, it is not necessary to form the inclined surface again. For this reason, the vapor deposition of the metal to an inclined surface can be performed in the process continuous with the manufacturing process of the core pattern. Moreover, the use efficiency of a core material is good like 1st Embodiment.

以上により、安価に安定した高分子光導波路を製造することができる。   As described above, a stable polymer optical waveguide can be manufactured at low cost.

(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。第3の実施形態は、光源からの光をほぼ平行光に変換しながらコア1に接続することにより、接続効率を改善するものである。図47に示すような平面鏡4,6を用いた場合、発光素子40からの光が角度分布を持ったままコア1に入射されるので、信号光8は角度を持ったまま進行し、出射時に大きな広がりをもたらす。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the third embodiment, connection efficiency is improved by connecting to the core 1 while converting light from the light source into substantially parallel light. When the plane mirrors 4 and 6 as shown in FIG. 47 are used, the light from the light emitting element 40 is incident on the core 1 with an angular distribution, so that the signal light 8 travels with an angle and is emitted at the time of emission. Bring a big spread.

これに対し、図19に示すように、凹面鏡の焦点を光導波路の垂直方向に配置する発光素子40の発光点にほぼ一致させる。これにより、凹面鏡4,6で反射された光はほぼ平行光としてコアに入射するので、出射光の広がりが小さく、コアから受光素子への接続効率が良くなる。   On the other hand, as shown in FIG. 19, the focal point of the concave mirror is made to substantially coincide with the light emitting point of the light emitting element 40 arranged in the vertical direction of the optical waveguide. Thereby, the light reflected by the concave mirrors 4 and 6 enters the core as substantially parallel light, so that the spread of the emitted light is small and the connection efficiency from the core to the light receiving element is improved.

図19は断面図なので紙面内の集光のみが示されているが、紙面に垂直な方向に関しても凹面にすることにより、紙面に垂直な成分についても集光作用を有する。なお、紙面内と紙面に垂直な方向のいずれか一方の集光でも、部分的な効果を有するので本発明に含まれる。凹面鏡の曲率半径が300μmの場合、焦点距離は100μm程度になる。また、ほぼ一致するとは、誤差30%以内に収まることをいう。   Since FIG. 19 is a cross-sectional view, only the light condensing in the paper surface is shown. However, by making the concave surface also in the direction perpendicular to the paper surface, the component perpendicular to the paper surface has a light condensing action. It should be noted that the condensing of either one in the plane of the paper or in the direction perpendicular to the plane of the paper has a partial effect and is included in the present invention. When the radius of curvature of the concave mirror is 300 μm, the focal length is about 100 μm. Also, “substantially coincide” means that the error is within 30%.

通常、「焦点距離」の用語は、ミラーに垂直な方向から平行光を照射し、ミラーの中心から反射光が集光する点までの距離を意味する。しかしながら、本実施形態に係る「焦点距離」の用語は、ミラーに垂直な方向に対して45゜傾いた方向から平行光を入射し、ミラーの中心から反射光が集光する点までの距離である。この焦点距離は、実測も可能であるが、ミラーの形状から計算することもできる。   Usually, the term “focal length” means the distance from the center of the mirror to the point where the reflected light is collected from the direction perpendicular to the mirror. However, the term “focal length” according to the present embodiment refers to the distance from the center of the mirror to the point where the reflected light is collected from the direction inclined by 45 ° with respect to the direction perpendicular to the mirror. is there. This focal length can be measured, but can also be calculated from the shape of the mirror.

また、本実施形態は、コア1からの光を集光させながら受光素子に照射することにより、受光素子41の位置ずれ余裕を大きくできる。即ち、図20に示すように、凹面鏡4、6を使用し、凹面鏡の焦点距離9を光導波路の垂直方向に設置する受光素子41までの距離の1/2倍以上にすれば、光8が集光した状態で受光素子41に入るので位置ずれ余裕が大きくなる。特に焦点距離を受光素子までの距離にほぼ等しくした場合、位置ずれ余裕を最も大きくできる。   Further, in the present embodiment, it is possible to increase the positional deviation margin of the light receiving element 41 by irradiating the light receiving element while condensing the light from the core 1. That is, as shown in FIG. 20, when the concave mirrors 4 and 6 are used and the focal length 9 of the concave mirror is set to 1/2 or more of the distance to the light receiving element 41 installed in the vertical direction of the optical waveguide, the light 8 is generated. Since it enters the light receiving element 41 in a condensed state, a positional deviation margin increases. In particular, when the focal length is substantially equal to the distance to the light receiving element, the positional deviation margin can be maximized.

図20は断面図なので紙面内の集光のみが示されているが、紙面に垂直な方向に関しても凹面にすることにより、紙面に垂直な成分についても集光作用を有する。なお、紙面内と紙面に垂直な方向のどちらか一方のみの集光でも、部分的な効果を有するので本発明に含まれる。   Since FIG. 20 is a cross-sectional view, only the light condensing in the paper surface is shown. However, by making the concave surface also in the direction perpendicular to the paper surface, the component perpendicular to the paper surface has a light condensing action. It should be noted that light collection in only one of the direction in the plane of the paper and the direction perpendicular to the plane of the paper has a partial effect and is included in the present invention.

焦点距離9を受光素子41までの距離の1/2以下にすると、光が発散し、かえって位置ずれ余裕あるいは接続効率が小さくなる。また、ほぼ一致するとは、誤差30%以内に収まることをいう。   When the focal length 9 is set to ½ or less of the distance to the light receiving element 41, the light diverges, and the positional deviation margin or the connection efficiency is reduced. Also, “substantially coincide” means that the error is within 30%.

通常、「焦点距離」の用語は、ミラーに垂直な方向から平行光を照射し、ミラーの中心から反射光が集光する点までの距離を意味することが多い。しかしながら、本実施形態に係る「焦点距離」の用語は、ミラーに垂直な方向に対して45゜傾いた方向から平行光を入射し、ミラーの中心から反射光が集光する点までの距離を意味する。この焦点距離は、実測も可能であるが、ミラーの形状から計算することもできる。また、各素子40,41の位置は、電極又はスペーサ(spacer)42,43の寸法により、容易に調整可能である。   Usually, the term “focal length” often means the distance from the center of the mirror to the point where the reflected light is collected from the direction perpendicular to the mirror. However, the term “focal length” according to the present embodiment refers to the distance from the center of the mirror to the point where the reflected light is collected from the direction inclined by 45 ° with respect to the direction perpendicular to the mirror. means. This focal length can be measured, but can also be calculated from the shape of the mirror. The positions of the elements 40 and 41 can be easily adjusted according to the dimensions of the electrodes or spacers 42 and 43.

ここで、凹面鏡を有する光導波路を簡単に作製する方法を述べる。まず最初に、図21の(a)に示すように、端部にミラー相当面(凸面)4’を有するコアパターン形状の感光性樹脂32を基板31上に有する原型を作製する。   Here, a method for easily producing an optical waveguide having a concave mirror will be described. First, as shown in FIG. 21A, a prototype having a core-patterned photosensitive resin 32 having a mirror-equivalent surface (convex surface) 4 'at an end portion on a substrate 31 is manufactured.

次に、図21の(b)に示すように、該原型を元に少なくとも表面がシリコーン樹脂からなる凹型10を作製する。そして、該凹型から光導波路を作製する。   Next, as shown in FIG. 21 (b), a concave mold 10 having at least a surface made of a silicone resin is produced based on the original mold. Then, an optical waveguide is produced from the concave mold.

上記凹型から光導波路を作製する方法は、具体的には、図21の(c)に示すように、クラッド2付き基板20と上記凹型の間に液状のコア材1’を挟み込み、図21の(d)に示すように硬化させ、図21の(e)に示すように、凹型を剥がしミラー面4を有するコアパターンを形成する。   Specifically, as shown in FIG. 21 (c), a method for producing an optical waveguide from the concave mold is obtained by sandwiching a liquid core material 1 ′ between the substrate 20 with the clad 2 and the concave mold, as shown in FIG. As shown in (d), it is cured, and as shown in (e) of FIG. 21, the concave pattern is peeled off to form a core pattern having a mirror surface 4.

次に、図21の(f)に示すように、ミラー部に反射膜6を形成する。さらに、図21の(g)に示すように、クラッド3で全体を覆う。   Next, as shown in FIG. 21F, the reflective film 6 is formed on the mirror portion. Furthermore, as shown in FIG. 21 (g), the whole is covered with the clad 3.

この方法により、端部に斜め凸面部を有するコアパターンを形成できる。この斜め凸面部が凹面鏡になる。外から見て凸面ということは、コアパターンを通る光にとっては凹面である。反射膜は、金属でもよいし、誘電体多層膜でもよい。ただし、膜厚分布の影響のない金属の方が使いやすい。   By this method, it is possible to form a core pattern having an oblique convex portion at the end. This oblique convex portion becomes a concave mirror. A convex surface when viewed from the outside is a concave surface for light passing through the core pattern. The reflective film may be a metal or a dielectric multilayer film. However, metals that are not affected by the film thickness distribution are easier to use.

続いて、斜め凸面部を有する原型を作製する方法を第1〜第3の方法として3通り述べる。   Next, three methods for producing a prototype having an oblique convex portion will be described as first to third methods.

第1の方法では、例えば、フォトリソグラフィ(photo lithography)によって感光性樹脂のレジストパターンを形成する。その後、図22の(a)〜(c)に示すように、基板31上の感光性樹脂32の端部に、マスクを介して概略円状の影を有するレーザ光33を照射する。これにより、感光性樹脂32の端部を蒸発させてミラー相当面4‘を作製する。よって、両光軸に垂直な方向についての集光が可能になる。なお、「概略円状の影を有する」の用語は、概略円状の影の外側が光照射領域である旨を意味する。概略円状には、2次曲線等の任意の曲線が含まれる。   In the first method, for example, a resist pattern of a photosensitive resin is formed by photolithography. Thereafter, as shown in FIGS. 22A to 22C, the end portion of the photosensitive resin 32 on the substrate 31 is irradiated with a laser beam 33 having a substantially circular shadow through a mask. Thereby, the mirror equivalent surface 4 ′ is produced by evaporating the end of the photosensitive resin 32. Therefore, it is possible to collect light in a direction perpendicular to both optical axes. The term “having a substantially circular shadow” means that the outside of the approximately circular shadow is a light irradiation region. The approximate circle includes an arbitrary curve such as a quadratic curve.

第2の方法では、図23の(a)に示すように、フォトリソグラフィによってレジストパターンを形成した後、図23の(b)〜(f)に示すように、レジスト端部に方向の異なる複数回のレーザ加工を施すことにより、斜め凸部を作製する。図23に示したように、長方形のレーザ光33を多数回照射させても良いが、図24の(a)〜(d)に示すように、概略円状の影を有するレーザ光33を用いれば少ない回数で済む。   In the second method, as shown in FIG. 23A, after a resist pattern is formed by photolithography, as shown in FIGS. 23B to 23F, a plurality of different directions are formed at the resist end. A slanted convex part is produced by performing laser processing of times. As shown in FIG. 23, the rectangular laser beam 33 may be irradiated many times. However, as shown in FIGS. 24A to 24D, the laser beam 33 having a substantially circular shadow is used. You can do it a few times.

第3の方法では、図25の(a)に示すように、フォトリソグラフィによってレジストパターンを形成する。その後、図25の(b)〜(c)に示すように、レーザ加工によって斜め面を形成する。続いて、図25の(d)に示すように、さらに温度を上げてレジストを流動させて凸状に変形させる。レジストはポジ(positive)型でもよいし、ネガ(negative)型でもよい。   In the third method, as shown in FIG. 25A, a resist pattern is formed by photolithography. Thereafter, as shown in FIGS. 25B to 25C, an oblique surface is formed by laser processing. Subsequently, as shown in FIG. 25D, the temperature is further raised to cause the resist to flow and deform into a convex shape. The resist may be a positive type or a negative type.

<実施例14>
[概略円形の影を有するレーザ加工]
第3の実施形態に係る実施例14について、図22を用いて説明する。図22の(a)に示すように、基板31(ガラス)上にドライフィルムレジストを貼り合わせ、露光及び現像により、感光性樹脂32を40μm角の断面をもつコアパターン形状に形成した。
<Example 14>
[Laser processing with roughly circular shadow]
Example 14 according to the third embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 22A, a dry film resist was bonded onto a substrate 31 (glass), and a photosensitive resin 32 was formed in a core pattern shape having a 40 μm square cross section by exposure and development.

次に、KrFエキシマレーザのレーザ光33を斜め照射する。その際、図22の(b)に示すように、マスクを用いて概略円状の影を有するビーム形状にレーザ光33を成形する。これにより、図22の(c)に示すように、凸状の斜めミラー相当面4’を作製し、凸型30とした。使用したレーザ光33の円状の影の曲率半径は300μmであり、加工されたレジストの曲率半径もほぼ300μmであった。   Next, the KrF excimer laser beam 33 is irradiated obliquely. At that time, as shown in FIG. 22B, the laser beam 33 is shaped into a beam shape having a substantially circular shadow using a mask. Thereby, as shown in FIG. 22C, a convex oblique mirror equivalent surface 4 ′ was produced, and a convex mold 30 was obtained. The radius of curvature of the circular shadow of the laser beam 33 used was 300 μm, and the radius of curvature of the processed resist was approximately 300 μm.

<実施例15>
[複数回照射]
第3の実施形態に係る実施例15について、図24を用いて説明する。図24の(a)に示すように、基板31(ガラス)上にドライフィルムレジストを貼り合わせ、露光及び現像により、感光性樹脂32を40μm角の断面をもつコアパターン形状に形成した。
<Example 15>
[Multiple irradiation]
Example 15 according to the third embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 24A, a dry film resist was bonded onto a substrate 31 (glass), and a photosensitive resin 32 was formed into a core pattern shape having a cross section of 40 μm square by exposure and development.

次に、KrFエキシマレーザのレーザ光33を斜め照射する。その際、図24の(b)に示すように、マスクを用いて概略円状の影を有するビーム形状にレーザ光33を成形して1回目のレーザ加工を行った。   Next, the KrF excimer laser beam 33 is irradiated obliquely. At that time, as shown in FIG. 24B, a laser beam 33 was shaped into a beam shape having a substantially circular shadow using a mask, and the first laser processing was performed.

次に、図24の(c)に示すように、斜め照射の角度を10゜変えて2回目のレーザ加工を行う。これにより、図24の(d)に示すように、凸状の斜めミラー相当面4’を作製し、凸型30とした。使用したレーザ光33の円状の影の曲率半径は300μmであり、加工されたレジストの曲率半径もほぼ300μmになった。   Next, as shown in FIG. 24C, the second laser processing is performed by changing the angle of oblique irradiation by 10 °. Thereby, as shown in FIG. 24D, a convex oblique mirror equivalent surface 4 ′ was produced, and a convex mold 30 was obtained. The radius of curvature of the circular shadow of the laser beam 33 used was 300 μm, and the radius of curvature of the processed resist was almost 300 μm.

<実施例16>
[リフロー]
第3の実施形態に係る実施例16について、図25を用いて説明する。図25の(a)に示すように、基板31(ガラス)上に液状レジストを塗布し、露光及び現像により、感光性樹脂32パターンとして40μm角の断面をもつコアパターン形状に形成した。
<Example 16>
[Reflow]
Example 16 according to the third embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 25A, a liquid resist was applied on a substrate 31 (glass), and a photosensitive resin 32 pattern was formed into a core pattern shape having a cross section of 40 μm square by exposure and development.

次に、KrFエキシマレーザのレーザ光33を斜め照射する。このとき、図25の(b)に示すように、レーザ光33は、長方形のビーム(beam)形状を有し、感光性樹脂32を斜めに平面状に加工した。次に、130℃10分の熱処理を行うことにより、感光性樹脂32が流動し、図25の(c)に示すように、凸状の斜めミラー相当面4’に変化した。加工されたレジストの曲率半径はほぼ300μmになった。   Next, the KrF excimer laser beam 33 is irradiated obliquely. At this time, as shown in FIG. 25 (b), the laser beam 33 has a rectangular beam shape, and the photosensitive resin 32 is processed into an oblique plane. Next, by performing heat treatment at 130 ° C. for 10 minutes, the photosensitive resin 32 flowed and changed to a convex oblique mirror equivalent surface 4 ′ as shown in FIG. The radius of curvature of the processed resist was approximately 300 μm.

<実施例17>
[光導波路の作製]
図21の(a)に示す如き、実施例15の方法で作製した凸型30に、液状のシリコーン樹脂34を重ねて室温硬化させ、剥離することにより、図21の(b)に示すように、凹型10を作製した。
<Example 17>
[Fabrication of optical waveguide]
As shown in FIG. 21 (b), as shown in FIG. 21 (a), a liquid silicone resin 34 is layered on the convex mold 30 produced by the method of Example 15 and cured at room temperature, followed by peeling. A concave mold 10 was produced.

次に、基板20(ガラス)を準備し、クラッド材2’として紫外線硬化型エポキシ樹脂をスピンコートした。全面に4J/cmの紫外線を照射することにより、クラッド材2’を硬化させて30μm厚の膜にした(図示せず)。 Next, the substrate 20 (glass) was prepared, and an ultraviolet curable epoxy resin was spin-coated as the clad material 2 ′. By irradiating the entire surface with ultraviolet rays of 4 J / cm 2 , the clad material 2 ′ was cured to form a 30 μm thick film (not shown).

そして、図21の(c)に示すように、凹型10上にコア材1’として紫外線硬化型エポキシ樹脂を滴下し、クラッド2付き基板20を重ねて加圧した。図21の(d)に示すように、コア材1’は凹型10の窪みに埋め込まれた。この状態で基板20側から8J/cmの紫外線12を照射することにより、コア材1’はコアパターン1に硬化した。図21の(e)に示すように、凹型10を剥離し、図21の(f)に示すように、コアパターン1の斜めミラー面4に反射膜6としてAlをマスク蒸着した。図21の(g)に示すように、さらに第2クラッド3’として紫外線硬化型エポキシ樹脂を塗布し、全面に4J/cmの紫外線を照射することにより、光導波路7が完成した。 Then, as shown in FIG. 21 (c), an ultraviolet curable epoxy resin was dropped onto the concave mold 10 as the core material 1 ', and the substrate 20 with the clad 2 was stacked and pressed. As shown in FIG. 21 (d), the core material 1 ′ was embedded in the recess of the concave mold 10. In this state, the core material 1 ′ was cured to the core pattern 1 by irradiating the substrate 12 with the ultraviolet rays 12 of 8 J / cm 2 . As shown in FIG. 21E, the concave mold 10 was peeled off, and as shown in FIG. 21F, Al was mask-deposited on the oblique mirror surface 4 of the core pattern 1 as the reflective film 6. As shown in FIG. 21 (g), an ultraviolet curable epoxy resin was further applied as the second cladding 3 ′, and the entire surface was irradiated with ultraviolet rays of 4 J / cm 2 to complete the optical waveguide 7.

<実施例18>
[入射側ミラーの評価]
実施例17の方法によって、一端が凹面鏡、他端が平面鏡のコアを含む光導波路を作製した。凹面鏡側の光導波路の中心から100μm(導波路表面から50μm)の位置に波長850nmのVCSEL(面発光レーザ)を設置した。
<Example 18>
[Evaluation of incident side mirror]
By the method of Example 17, an optical waveguide including a core having a concave mirror at one end and a plane mirror at the other end was produced. A VCSEL (surface emitting laser) having a wavelength of 850 nm was installed at a position 100 μm from the center of the optical waveguide on the concave mirror side (50 μm from the waveguide surface).

一方、平面鏡側の光導波路の中心から100μm(導波路表面から50μm)の位置に直径80μmのPDを設置した。   On the other hand, a PD having a diameter of 80 μm was installed at a position 100 μm from the center of the optical waveguide on the plane mirror side (50 μm from the waveguide surface).

VCSEL・光導波路間及び光導波路・PD間は、屈折率がクラッドにほぼ等しい透明樹脂で封止した。   The gap between the VCSEL and the optical waveguide and between the optical waveguide and the PD was sealed with a transparent resin having a refractive index substantially equal to that of the cladding.

VCSELからの光信号は、光導波路中を凹面鏡、コア内部及び平面鏡の順に通過してPDに出射された。PDが受けた信号光は、コアの両端が平面鏡の場合に比べ、信号強度が1.5倍になった。   The optical signal from the VCSEL was emitted to the PD through the optical waveguide in the order of the concave mirror, the inside of the core, and the plane mirror. The signal light received by the PD has a signal strength that is 1.5 times that of the case where both ends of the core are plane mirrors.

<実施例19>
[出射側ミラーの評価]
実施例17の方法によって、両端が凹面鏡のコアを含む光導波路を作製した。コアの両端は、それぞれコアの中心から100μm(光導波路表面から50μm)の位置に、波長850nmのVCSEL及び直径80μmのPDを設置した。
<Example 19>
[Evaluation of output side mirror]
An optical waveguide including a concave mirror core at both ends was produced by the method of Example 17. At both ends of the core, a VCSEL having a wavelength of 850 nm and a PD having a diameter of 80 μm were installed at a position of 100 μm from the center of the core (50 μm from the surface of the optical waveguide).

VCSEL・光導波路間は、屈折率がクラッドにほぼ等しい透明樹脂で封止した。光導波路・PD間には、屈折率がクラッドにほぼ等しい液体を満たした。   The space between the VCSEL and the optical waveguide was sealed with a transparent resin having a refractive index substantially equal to that of the cladding. The space between the optical waveguide and PD was filled with a liquid whose refractive index was almost equal to that of the cladding.

VCSELからの信号光は、光導波路中を一端の凹面鏡、コア内部及び他端の凹面鏡の順に通過してPDに出射された。   The signal light from the VCSEL passed through the optical waveguide in the order of the concave mirror at one end, the inside of the core, and the concave mirror at the other end in this order, and was emitted to the PD.

PDの横方向の位置ずれ余裕(信号強度が90%に落ちる位置ずれ量)は30μmになった。一方、出射側が平面鏡の場合の位置ずれ余裕は10μmであった。   The lateral displacement margin of PD (the amount of positional deviation at which the signal intensity drops to 90%) was 30 μm. On the other hand, the margin of misalignment when the exit side is a plane mirror was 10 μm.

上述したように第3の実施形態及び実施例14〜19によれば、以下の効果を得ることができる。   As described above, according to the third embodiment and Examples 14 to 19, the following effects can be obtained.

第1に、光路変換ミラーとして凹面鏡を用いた簡単な構造により、接続効率や位置ずれ余裕を大きくできる。   First, the connection efficiency and misalignment allowance can be increased by a simple structure using a concave mirror as an optical path conversion mirror.

第2に、型を用いて製造することにより、凹面鏡を有するコアを簡単に作製できる。   Second, a core having a concave mirror can be easily manufactured by using a mold.

第3に、概略円状の影を有するレーザ加工、複数回レーザ加工、あるいはリフロー(reflowing)を用いることにより、凹面鏡を有するコアの型を作製できる。   Third, a core mold having a concave mirror can be produced by using laser processing having a substantially circular shadow, laser processing multiple times, or reflowing.

(第4の実施形態)
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。第4の実施形態は、第1〜第3の実施形態に述べた光導波路を容易に実装するためのものである。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. The fourth embodiment is for easily mounting the optical waveguide described in the first to third embodiments.

第4の実施形態の1点目は、図26に示すように、第1のコアAに含まれる少なくとも2本の直線導波路45の延長方向と、他のコアBに含まれる少なくとも1本の直線導波路45の延長方向とが略一致することである。   As shown in FIG. 26, the first point of the fourth embodiment is the extension direction of at least two linear waveguides 45 included in the first core A and at least one of the other cores B. That is, the extending direction of the straight waveguide 45 substantially coincides.

ここで、延長方向が略一致するとは、方向の差異が10°以内に収まることをいう。また、第1のコアの2本の直線導波路の交差部には直線導波路同士を接続する面内ミラー5が設けられる。好ましくは、導波路端に外部素子と接続する斜めミラー4が設けられる。   Here, that the extension directions substantially coincide means that the difference in direction is within 10 °. An in-plane mirror 5 that connects the straight waveguides is provided at the intersection of the two straight waveguides of the first core. Preferably, an oblique mirror 4 connected to an external element is provided at the waveguide end.

このような構造には、以下のメリット(merit)がある。   Such a structure has the following merit.

第1のメリットは、面内ミラー5を用いることで、方向転換に必要な面積を小さくできることである。   The first merit is that the area required for the direction change can be reduced by using the in-plane mirror 5.

第2のメリットは、直線導波路45の方向を例えば2種類に限定することで、面内ミラー5の向きを4種類に、変換角を2種類に限定できることである。   The second merit is that the direction of the in-plane mirror 5 can be limited to four types and the conversion angle can be limited to two types by limiting the direction of the straight waveguide 45 to, for example, two types.

例えば図27Aに示すように、直線導波路45の延長方向をX方向とY方向とすれば、面内ミラー5は“+X⇔+Y”、“+X⇔−Y”、“−X⇔+Y”及び“−X⇔−Y”の4種類である。変換角は、“+X⇔+Y”と“−X⇔−Y”とが等しく、“+X⇔−Y”と“−X⇔+Y”とが等しいので、2種類である。また、図27Bに示すように、斜めミラー4も“+X”、“−X”、“+Y”及び“−Y”の4種類に限定できる。   For example, as shown in FIG. 27A, if the extending direction of the linear waveguide 45 is the X direction and the Y direction, the in-plane mirror 5 is “+ X⇔ + Y”, “+ X⇔−Y”, “−X⇔ + Y” and There are four types of “−X⇔−Y”. There are two types of conversion angles because “+ X⇔ + Y” and “−X⇔−Y” are equal, and “+ X⇔−Y” and “−X⇔ + Y” are equal. In addition, as shown in FIG. 27B, the oblique mirror 4 can also be limited to four types of “+ X”, “−X”, “+ Y”, and “−Y”.

図27A,27Bにおいて、X方向とY方向は必ずしも直交していなくてよい。但し、図28Aに示すように、X方向とY方向とが直交していれば、面内ミラー5の変換角は1種類(90゜)になる。斜めミラー4は、図28Bに示すように、4種類である。   27A and 27B, the X direction and the Y direction are not necessarily orthogonal to each other. However, as shown in FIG. 28A, if the X direction and the Y direction are orthogonal, the conversion angle of the in-plane mirror 5 is one type (90 °). There are four types of oblique mirrors 4 as shown in FIG. 28B.

このような構造によって、面内ミラー相当面5’や斜めミラー相当面4’の加工が容易になる。   Such a structure facilitates processing of the in-plane mirror equivalent surface 5 ′ and the oblique mirror equivalent surface 4 ′.

例えばミラー相当面をレーザで一括加工する場合、面内ミラー相当面5’について4回、斜めミラー相当面4’について4回の計8回の加工で完了する。なお、面内ミラー相当面5’を他の方法で加工する場合、レーザ加工は4回で済む。   For example, when the mirror equivalent surface is collectively processed with a laser, the processing is completed in a total of eight times, four times for the in-plane mirror equivalent surface 5 'and four times for the oblique mirror equivalent surface 4'. If the in-plane mirror equivalent surface 5 ′ is processed by another method, the laser processing may be performed four times.

一方、ミラー相当面をレーザで1か所ずつポイント(point)加工する場合でも、試料のセッティングが8回で済む。なお、面内ミラー相当面5’を他の方法で加工する場合、セッティングは4回で済む。   On the other hand, even when the mirror-equivalent surface is point-processed one by one with a laser, the sample can be set up only 8 times. When the in-plane mirror equivalent surface 5 ′ is processed by another method, the setting may be performed four times.

パターンによってはそれ以下で済むことは言うまでもない。例えば図26では、面内ミラー4種類、斜めミラー3種類であるから、その原型を作製するためのレーザ加工あるいはセッティングは7回となる。なお、面内ミラー相当面5’を他の方法で加工する場合、レーザ加工あるいはセッティングは3回で済む。   It goes without saying that some patterns are less than that. For example, in FIG. 26, since there are four types of in-plane mirrors and three types of oblique mirrors, the laser processing or setting for producing the prototype is seven times. In addition, when the surface 5 'corresponding to the in-plane mirror is processed by another method, the laser processing or setting may be performed three times.

一方、図48に示すような従来パターンでは、曲線導波路44を用いるので面積が大きくなり、斜めミラー4の向きもバラバラなので、レーザ加工回数あるいはセッティング回数が多くなってしまう。   On the other hand, in the conventional pattern as shown in FIG. 48, since the curved waveguide 44 is used, the area becomes large, and the direction of the oblique mirror 4 varies, so that the number of times of laser processing or setting increases.

第4の実施形態の2点目は、面内ミラー5のコア幅に関するものである。図29に示すように、第1クラッド2上にコア1を形成し、コア1端の斜めミラー4となる部分と、面内ミラー5となる部分とに反射膜6を形成し、第2クラッド3で覆う導波路作製法の場合、ミラー形状が重要である。   The second point of the fourth embodiment relates to the core width of the in-plane mirror 5. As shown in FIG. 29, the core 1 is formed on the first clad 2, and the reflection film 6 is formed on the portion that becomes the oblique mirror 4 and the portion that becomes the in-plane mirror 5 at the end of the core 1, and the second clad In the case of the waveguide fabrication method covered with 3, the mirror shape is important.

この時、図30に示すように、面内ミラー5のコアを入射側直線導波路45iに直交する面に投影した幅bを、入射側直線導波路45iのコアの幅aよりも大きくしておくと、面内ミラー5での損失を低減できる。   At this time, as shown in FIG. 30, the width b projected from the core of the in-plane mirror 5 onto the plane orthogonal to the incident-side linear waveguide 45i is made larger than the core width a of the incident-side linear waveguide 45i. In this case, the loss in the in-plane mirror 5 can be reduced.

さらに、図31に示すように、出射側直線導波路45oのコアの幅dを、面内ミラー5のコアを出射側直線導波路45oに直交する面に投影した幅c以上に大きくしてもよい。   Furthermore, as shown in FIG. 31, even if the core width d of the output-side straight waveguide 45o is made larger than the width c projected from the core of the in-plane mirror 5 onto the surface orthogonal to the output-side straight waveguide 45o. Good.

その原理を説明する。導波路では、光の大部分はコア内に入っているが、一部はクラッドにしみ出して導波している。ここで、面内ミラー5のコアを入射側直線導波路45iに直交する面に投影した幅bが、入射側直線導波路45iのコア幅aと等しい場合、クラッドにしみ出した分は光路変換されず、損失もしくはクロストークになってしまう。   The principle will be described. In the waveguide, most of the light enters the core, but part of the light penetrates into the cladding and is guided. Here, when the width b of the core of the in-plane mirror 5 projected onto the plane orthogonal to the incident-side linear waveguide 45i is equal to the core width a of the incident-side linear waveguide 45i, the amount of the portion that has oozed out into the cladding is optical path conversion. It will be lost or crosstalk.

一方、本実施形態のように、面内ミラー5のコアを入射側直線導波路45iに直交する面に投影した幅bが、入射側直線導波路45iのコアの幅aよりも大きい形状にしておくと、クラッドにしみ出して導波していた分も一時的にコアに入り、面内ミラー5で光路変換されるので損失が小さい。   On the other hand, as in the present embodiment, the width b of the in-plane mirror 5 projected onto the plane orthogonal to the incident-side linear waveguide 45i is larger than the core width a of the incident-side linear waveguide 45i. In other words, the amount of light that has penetrated into the clad and guided into the core temporarily enters the core and is optically converted by the in-plane mirror 5, so that the loss is small.

また、別の作用もある。コアのパターンをフォトリソグラフィー法に基づいて作製する例を述べる。図32の(a)に示すように、b”=a”のフォトマスク35を用いて凸型30を作成したとき、図32の(b)に示すように、凸型30の感光性樹脂32がb’<a’となる現象が生じる。この現象は、露光ボケ(diffraction of defocus)や、折れ部で現像が進みやすいことによる。   There is also another effect. An example of producing a core pattern based on a photolithography method will be described. As shown in FIG. 32A, when the convex mold 30 is formed using a photomask 35 of b ″ = a ″, the photosensitive resin 32 of the convex mold 30 is formed as shown in FIG. Occurs such that b ′ <a ′. This phenomenon is due to the fact that the development easily proceeds at the exposure blur (diffraction of defocus) or at the folded portion.

なお、フォトマスク35のb”は、面内ミラーのマスクパターン5”を入射側直線導波路に投影した幅である。フォトマスク35のa”は、入射側直線導波路45i”の幅である。また、凸型30の感光性樹脂32のb’は、導波路折れ部に位置する面内ミラー相当面5’の投影幅である。凸型30の感光性樹脂32のa’は、直線導波路幅a’である。   Note that b ″ of the photomask 35 is a width obtained by projecting the mask pattern 5 ″ of the in-plane mirror onto the incident-side straight waveguide. A ″ of the photomask 35 is the width of the incident-side straight waveguide 45i ″. Further, b ′ of the photosensitive resin 32 of the convex mold 30 is the projection width of the in-plane mirror equivalent surface 5 ′ located at the waveguide bending portion. The a ′ of the photosensitive resin 32 of the convex mold 30 is the straight waveguide width a ′.

さて、b’<a’となる傾向のため、図32の(c)に示すように、コア1の面内ミラー面5の投影幅bも、直線導波路幅aより小さくなる。   Now, because of the tendency of b '<a', as shown in FIG. 32C, the projection width b of the in-plane mirror surface 5 of the core 1 is also smaller than the linear waveguide width a.

ここで、図30及び図31に示すように、フォトマスク35のコアのパターンを、b”>a”の形状にしておけば、この現象をうち消すことができる。   Here, as shown in FIGS. 30 and 31, this phenomenon can be eliminated if the pattern of the core of the photomask 35 has a shape b ″> a ″.

なお、フォトリソグラフィー法によるコアパターンの形成には、複数の直線導波路のパターンと、面内ミラーのパターンとを有するフォトマスクを用いることが好ましい。   It is preferable to use a photomask having a plurality of linear waveguide patterns and in-plane mirror patterns for forming the core pattern by photolithography.

第4の実施形態の3点目は、斜めミラー4のコア幅に関するものである。図29に示すように、第1クラッド2上にコア1を形成し、コア1のミラー部分4、5に反射膜6を形成後、第2クラッド3で覆うという導波路作製法の場合、コア1のミラー形状が重要である。この時、図33に示すように、斜めミラー4のコアの幅fを、直線導波路45のコアの幅eよりも大きくしておくと、斜めミラー4での損失を低減できる。これは、図34に示すように、出射側ミラー4oのみに行うだけでもよい。   The third point of the fourth embodiment relates to the core width of the oblique mirror 4. As shown in FIG. 29, in the case of the waveguide fabrication method in which the core 1 is formed on the first cladding 2, the reflective film 6 is formed on the mirror portions 4 and 5 of the core 1, and then covered with the second cladding 3. The mirror shape of 1 is important. At this time, as shown in FIG. 33, if the core width f of the oblique mirror 4 is made larger than the core width e of the linear waveguide 45, the loss in the oblique mirror 4 can be reduced. As shown in FIG. 34, this may be performed only on the exit side mirror 4o.

その原理を説明する。導波路では、光の大部分はコア内に入っているが、一部はクラッドにしみ出して導波している。斜めミラー4のコアの幅fが、直線導波路45のコア幅eと等しい場合、クラッドにしみ出した分は光路変換されず、損失もしくはクロストークになってしまう。図33の(d)に示すように、斜めミラー4のコアの幅fが、直線導波路45のコアの幅eよりも大きい形状にしておくと、クラッドにしみ出して導波していた分も一時的にコアに入り、斜めミラー4で光路変換されるので損失が小さい。   The principle will be described. In the waveguide, most of the light enters the core, but part of the light penetrates into the cladding and is guided. If the core width f of the oblique mirror 4 is equal to the core width e of the straight waveguide 45, the portion that has oozed out into the cladding is not converted into an optical path, resulting in loss or crosstalk. As shown in FIG. 33 (d), if the core width f of the oblique mirror 4 is larger than the core width e of the linear waveguide 45, the amount of light that has penetrated into the clad and has been guided. Since it temporarily enters the core and the optical path is changed by the oblique mirror 4, the loss is small.

また、別の作用もある。コアのパターンをフォトリソグラフィに基づいて作製する場合、図35の(a)に示すように、フォトマスク35の斜めミラーのパターン4”の幅f”が直線導波路パターン45”の幅e”と等しくても、図35の(b)〜(c)に示すように、凸型30の感光性樹脂32の斜めミラー相当面4’の投影幅f’が直線導波路幅e’よりも小さくなる現象が生じる。そのため、図35の(d)に示すように、コア1の斜めミラー4の投影幅fも、直線導波路幅eより小さくなる。この現象は、露光ボケや、端部で現像が進みやすいことによる。しかしながら、図33及び図34に示すように、フォトマスク(photo mask)35における斜めミラー4”のコアの幅f”を直線導波路45”のコアの幅e”よりも大きくすれば、この現象を打ち消すことができる。   There is also another effect. When the core pattern is formed based on photolithography, as shown in FIG. 35A, the width f ″ of the oblique mirror pattern 4 ″ of the photomask 35 is equal to the width e ″ of the linear waveguide pattern 45 ″. Even if they are equal, as shown in FIGS. 35B to 35C, the projection width f ′ of the oblique mirror equivalent surface 4 ′ of the photosensitive resin 32 of the convex mold 30 is smaller than the linear waveguide width e ′. A phenomenon occurs. Therefore, as shown in FIG. 35 (d), the projection width f of the oblique mirror 4 of the core 1 is also smaller than the straight waveguide width e. This phenomenon is due to exposure blur and the tendency of development to proceed at the edge. However, as shown in FIGS. 33 and 34, if the core width f ″ of the oblique mirror 4 ″ in the photomask 35 is made larger than the core width e ″ of the linear waveguide 45 ″, this phenomenon will occur. Can be countered.

<実施例20>
[プロセス]
第4の実施形態に係る実施例20を、図29を用いて説明する。なお、図29は、図26のような光導波路の1のコアを示している。
<Example 20>
[process]
Example 20 according to the fourth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 29 shows one core of the optical waveguide as shown in FIG.

まず、基板31(ガラス)上に40μm厚のドライフィルムレジストを貼り合わせ、互いに延長方向が直交する複数の直線導波路のパターンと、これら直線導波路に含まれる面内ミラーのパターンとを有するフォトマスクを用いて露光・現像する。   First, a 40 μm-thick dry film resist is bonded onto a substrate 31 (glass), and a photo having a plurality of linear waveguide patterns whose extending directions are orthogonal to each other and in-plane mirror patterns included in these linear waveguides. Exposure and development using a mask.

これにより、図29の(a)に示すように、感光性樹脂パターン32として直線導波路相当45’及び面内ミラー相当面5’を有する凸パターンを形成した。   As a result, as shown in FIG. 29A, a convex pattern having a linear waveguide equivalent 45 ′ and an in-plane mirror equivalent surface 5 ′ was formed as the photosensitive resin pattern 32.

次に、レーザ光を斜め照射することにより、図29の(b)に示すように、斜めミラー相当面4’を作製し、凸型30とした。   Next, by obliquely irradiating laser light, an oblique mirror equivalent surface 4 ′ was produced as shown in FIG.

そして、凸型30に液状のシリコーン樹脂34を重ねて硬化させ、剥離することにより、図29の(c)に示すように、凹型10を作製した。   And the concave silicone 10 was produced as shown to (c) of FIG. 29 by making the liquid silicone resin 34 overlap and harden | cure on the convex mold 30, and peeling.

次に、図29の(d)に示すように、基板20(ガラス)を準備し、クラッド2として30μm厚のエポキシ樹脂層を形成した上に、上記シリコーン凹型10を用いてエポキシ樹脂のコア1を形成した。   Next, as shown in FIG. 29 (d), a substrate 20 (glass) is prepared, and an epoxy resin layer having a thickness of 30 μm is formed as the clad 2, and then the epoxy resin core 1 is formed using the silicone concave mold 10. Formed.

そして、図29の(e)に示すように、ミラー4,5に反射膜6としてアルミニウム(aluminum)をマスク蒸着した。図29の(f)に示すように、さらに第2クラッド3としてエポキシ樹脂層を形成し、基板から剥離することによって導波路7が完成した。   Then, as shown in FIG. 29 (e), aluminum was deposited on the mirrors 4 and 5 as a reflective film 6 by mask vapor deposition. As shown in (f) of FIG. 29, an epoxy resin layer is further formed as the second cladding 3, and the waveguide 7 is completed by peeling from the substrate.

<実施例21>
[導波路1]
実施例20のプロセス(process)により、図26に示す如き、導波路を作製した。原型を作製する際、面内ミラー相当面5’はフォトリソグラフィによって形成し、斜めミラー相当面4’をレーザの斜め照射によって形成した。斜めミラーの向きが3種類のみなので、試料のセッティングは3回で済んだ。完成した導波路の斜めミラー4に近接させたシングルモードファイバ(single mode fiber)から波長0.85μmの赤外光を入射し、他端の斜めミラー4から赤外光が出射することを確認した。
<Example 21>
[Waveguide 1]
A waveguide as shown in FIG. 26 was produced by the process of Example 20. When the prototype was produced, the in-plane mirror equivalent surface 5 ′ was formed by photolithography, and the oblique mirror equivalent surface 4 ′ was formed by oblique laser irradiation. Since there are only three types of tilted mirrors, the setting of the sample was completed three times. It was confirmed that infrared light having a wavelength of 0.85 μm was incident from a single mode fiber close to the oblique mirror 4 of the completed waveguide, and that infrared light was emitted from the oblique mirror 4 at the other end. .

<実施例22>
[面内ミラー1]
実施例20のプロセスにおいて、図30の(a)に示すフォトマスク35を用い、図30の(b)〜(c)に示すように、面内ミラー5を作製した。aが40μm、bが50μmである。導波路端に近接させたシングルモードファイバから波長0.85μmの赤外光を入射し、他端からの光をハードポリマークラッドファイバ(hard polymer clad fiber)で受光した。面内ミラー5を有する導波路の損失から、同じ長さの導波路の損失を差し引くことにより、面内ミラー5での損失は1dB程度と見積もられた。
<Example 22>
[In-plane mirror 1]
In the process of Example 20, using the photomask 35 shown in FIG. 30A, the in-plane mirror 5 was manufactured as shown in FIGS. 30B to 30C. a is 40 μm and b is 50 μm. Infrared light having a wavelength of 0.85 μm was incident from a single mode fiber close to the waveguide end, and light from the other end was received by a hard polymer clad fiber. By subtracting the loss of the waveguide having the same length from the loss of the waveguide having the in-plane mirror 5, the loss in the in-plane mirror 5 was estimated to be about 1 dB.

<実施例23>
[面内ミラー2]
実施例20のプロセスにおいて、図31の(a)に示すフォトマスク35を用い、図31の(b)〜(c)に示すように、面内ミラー5を作製した。aが40μm、bが50μm、cが50μm、dが50μmである。導波路端に近接させたシングルモードファイバから波長0.85μmの赤外光を入射し、他端からの光をハードポリマークラッドファイバで受光した。面内ミラー5を有する導波路の損失から、同じ長さの導波路の損失を差し引くことにより、面内ミラー5での損失は1dB程度と見積もられた。
<Example 23>
[In-plane mirror 2]
In the process of Example 20, using the photomask 35 shown in FIG. 31A, the in-plane mirror 5 was produced as shown in FIGS. 31B to 31C. a is 40 μm, b is 50 μm, c is 50 μm, and d is 50 μm. Infrared light having a wavelength of 0.85 μm was incident from a single mode fiber close to the waveguide end, and light from the other end was received by a hard polymer clad fiber. By subtracting the loss of the waveguide having the same length from the loss of the waveguide having the in-plane mirror 5, the loss in the in-plane mirror 5 was estimated to be about 1 dB.

<比較例2>
[面内ミラー3]
実施例20のプロセスにおいて、図32の(a)に示すフォトマスク35を用い、図32の(b)〜(c)に示すように、面内ミラー5を作製した。aが40μm、bが35μmであった。導波路端に近接させたシングルモードファイバから波長0.85μmの赤外光を入射し、他端からの光をハードポリマークラッドファイバで受光した。面内ミラー5を有する導波路の損失から、同じ長さの導波路の損失を差し引くことにより、面内ミラー5での損失は2dB程度と見積もられた。
<Comparative example 2>
[In-plane mirror 3]
In the process of Example 20, using the photomask 35 shown in FIG. 32A, the in-plane mirror 5 was manufactured as shown in FIGS. 32B to 32C. a was 40 μm and b was 35 μm. Infrared light having a wavelength of 0.85 μm was incident from a single mode fiber close to the waveguide end, and light from the other end was received by a hard polymer clad fiber. By subtracting the loss of the waveguide having the same length from the loss of the waveguide having the in-plane mirror 5, the loss in the in-plane mirror 5 was estimated to be about 2 dB.

<実施例24>
[斜めミラー1]
実施例20のプロセスにおいて、図33の(a)に示すフォトマスク35を用い、図33の(b)〜(d)に示すように、斜めミラー4を作製した。aが40μm、bが50μmである。導波路端に近接させたシングルモードファイバから波長0.85μmの赤外光を入射し、他端の斜めミラー4からの光をハードポリマークラッドファイバで受光した。斜めミラー4を出射側として測定した損失から、同じ長さの導波路の損失を差し引くことにより、斜めミラー4での損失は1dB程度と見積もられた。
<Example 24>
[Slant mirror 1]
In the process of Example 20, using the photomask 35 shown in FIG. 33 (a), the oblique mirror 4 was produced as shown in FIGS. 33 (b) to (d). a is 40 μm and b is 50 μm. Infrared light having a wavelength of 0.85 μm was incident from a single mode fiber close to the end of the waveguide, and light from the oblique mirror 4 at the other end was received by a hard polymer clad fiber. By subtracting the loss of the waveguide of the same length from the loss measured with the oblique mirror 4 as the exit side, the loss at the oblique mirror 4 was estimated to be about 1 dB.

<比較例3>
[斜めミラー2]
実施例20のプロセスにおいて、図35の(a)に示すフォトマスク35を用い、図35の(b)〜(d)に示すように、斜めミラー4を作製した。aが40μm、bが35μmであった。導波路端に近接させたシングルモードファイバから波長0.85μmの赤外光を入射し、他端の斜めミラー4からの光をハードポリマークラッドファイバで受光した。斜めミラー4を出射側として測定した損失から、同じ長さの導波路の損失を差し引くことにより、面内ミラー4での損失は2dB程度と見積もられた。
<Comparative Example 3>
[Angle mirror 2]
In the process of Example 20, using the photomask 35 shown in FIG. 35A, the oblique mirror 4 was fabricated as shown in FIGS. a was 40 μm and b was 35 μm. Infrared light having a wavelength of 0.85 μm was incident from a single mode fiber close to the end of the waveguide, and light from the oblique mirror 4 at the other end was received by a hard polymer clad fiber. The loss at the in-plane mirror 4 was estimated to be about 2 dB by subtracting the loss of the waveguide of the same length from the loss measured with the oblique mirror 4 as the exit side.

<実施例25>
[斜めミラー2]
実施例20のプロセスにおいて、図34の(a)に示すフォトマスク35を用い、図34の(b)〜(c)に示すように、斜めミラー4を作製した。aが40μm、bが50μmである。斜めミラー4に近接させたシングルモードファイバから波長0.85μmの赤外光を入射し、他端の斜めミラー4からの光をハードポリマークラッドファイバで受光した。設計方向に光を通した場合の損失に比較して、逆方向の場合の損失は1dB程度大きくなった。
<Example 25>
[Angle mirror 2]
In the process of Example 20, using the photomask 35 shown in FIG. 34A, the oblique mirror 4 was produced as shown in FIGS. 34B to 34C. a is 40 μm and b is 50 μm. Infrared light having a wavelength of 0.85 μm was incident from a single mode fiber close to the oblique mirror 4, and light from the oblique mirror 4 at the other end was received by a hard polymer clad fiber. Compared to the loss when light is passed in the design direction, the loss in the reverse direction is about 1 dB larger.

上述したように第4の実施形態及び実施例20〜25によれば、以下の効果を得ることができる。   As described above, according to the fourth embodiment and Examples 20 to 25, the following effects can be obtained.

第1に、面内ミラーを用いることで、方向転換に必要な面積を小さくできる。第2に、直線導波路群の方向を数種類に限定することで、面内ミラー及び斜めミラーの向きを限定(方向を2とした場合、4つ)でき、加工が容易になる。第3に、面内ミラーや斜めミラーの幅を大きくすることにより、損失を低減できる。   First, by using an in-plane mirror, the area required for direction change can be reduced. Second, by limiting the direction of the straight waveguide group to several types, the directions of the in-plane mirror and the oblique mirror can be limited (four when the direction is 2), and the processing becomes easy. Third, the loss can be reduced by increasing the width of the in-plane mirror or the oblique mirror.

従って、多数かつ任意の点を結ぶコアを作製するのに適した光導波路を提供することができる。   Therefore, it is possible to provide an optical waveguide suitable for manufacturing a core connecting a large number of arbitrary points.

(第5の実施形態)
次に、本発明の第5の実施形態について説明する。第5の実施形態は、第1〜第4の実施形態に述べた光導波路を別基板に貼り合わせる場合に、別基板との間隔を規定するスペーサ、及び/又は別基板との位置合せ用のアライメント台を備えたものである。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. In the fifth embodiment, when the optical waveguide described in the first to fourth embodiments is bonded to another substrate, the spacer for defining the distance from the other substrate and / or for alignment with the other substrate is used. An alignment table is provided.

図36の(a)に示すように、光導波路7は、コア1の高さよりも高いスペーサ(spacer)71を有している。この光導波路7を、図36の(b)に示すように、クラッド材3’を用いて別基板60に貼り合わせると、スペーサ71の高さhsとコア1の高さhcとの差分(hs−hc)によって第2クラッド3厚が決定される。よって、別基板60からコア1までの距離を精密に制御できる。光導波路7から基板20を剥離すれば、図36の(c)に示す如き、貼り合わせ構造を得られる。   As shown in FIG. 36A, the optical waveguide 7 has a spacer 71 that is higher than the height of the core 1. When this optical waveguide 7 is bonded to another substrate 60 using the clad material 3 ′ as shown in FIG. 36B, the difference (hs) between the height hs of the spacer 71 and the height hc of the core 1 is obtained. -Hc) determines the second cladding 3 thickness. Therefore, the distance from the separate substrate 60 to the core 1 can be precisely controlled. If the substrate 20 is peeled from the optical waveguide 7, a bonded structure can be obtained as shown in FIG.

スペーサ71材は、コア1材と異なってもよいが、同一であると工程を簡略化できる。例えば図38に示すような工程が可能である。図38の(a)に示すように、基板31にフォトリソグラフィによってコア形状となるレジストパターン32を形成し、図38の(b)に示すように、レーザ光33の斜め照射によってレジストパターン32の端部に斜め面4’を形成する。次に、図38の(c)に示すように、厚さの決まった部材71’をコア以外の部分に貼り付けて凸型30を作製する。図38の(d)に示すように、凸型30に対し、型取り用シリコーンを用いてシリコーン型10を作製する。そして、図38の(e)に示すように、別途準備した第1クラッド2付き基板20との間にコア材1’を挟み込んで、図38の(f)に示すように、硬化させる。図38の(g)に示すように、シリコーン型10を剥がすと、コアパターン1と同時にスペーサ71も形成されている。図38の(h)に示すように、コアパターン1の斜め面4に金属6を成膜し、ミラーとする。   The spacer 71 material may be different from the core 1 material, but the process can be simplified if they are the same. For example, a process as shown in FIG. 38 is possible. As shown in FIG. 38 (a), a resist pattern 32 having a core shape is formed on the substrate 31 by photolithography, and as shown in FIG. 38 (b), the resist pattern 32 is formed by oblique irradiation with a laser beam 33. An oblique surface 4 ′ is formed at the end. Next, as shown in FIG. 38C, the convex mold 30 is manufactured by attaching a member 71 'having a predetermined thickness to a portion other than the core. As shown in (d) of FIG. 38, the silicone mold 10 is produced using the mold taking silicone for the convex mold 30. Then, as shown in FIG. 38 (e), the core material 1 'is sandwiched between the separately prepared substrate 20 with the first clad 2 and cured as shown in FIG. 38 (f). As shown in FIG. 38G, when the silicone mold 10 is peeled off, the spacer 71 is also formed at the same time as the core pattern 1. As shown in FIG. 38 (h), a metal 6 is formed on the oblique surface 4 of the core pattern 1 to form a mirror.

金属6の成膜には、(i)マスク蒸着、(ii)金属成膜後フォトリソグラフィとエッチング、又は(iii)フォトリソグラフィと金属成膜とリフトオフ等、といった任意の工程が使用可能である。金属6としては、Al、Au、Pt、Ag、Cu、Tiの単体あるいは合金を使用すると、良好なミラーを形成可能である。   Arbitrary processes, such as (i) mask vapor deposition, (ii) photolithography and etching after metal film formation, or (iii) photolithography, metal film formation, lift-off, etc., can be used for the metal 6 film formation. When the metal 6 is a simple substance or alloy of Al, Au, Pt, Ag, Cu, Ti, a good mirror can be formed.

あるいは、例えば図39に示すような工程が可能である。図39の(a)に示すように、基板31に第1のネガレジスト(negative type resist)層を形成し、コアパターン32及びスペーサ原型71a’を露光する。第2のネガレジスト層を形成し、スペーサ原型71a’上のスペーサ原型71a’を露光し、全体を現像する。これにより、コア形状の感光性樹脂32の高さよりも、第2のネガレジスト層の厚さだけ高いスペーサ原型71’が形成される。   Alternatively, for example, a process as shown in FIG. 39 is possible. As shown in FIG. 39A, a first negative type resist layer is formed on the substrate 31, and the core pattern 32 and the spacer pattern 71a 'are exposed. A second negative resist layer is formed, the spacer master 71a 'on the spacer master 71a' is exposed, and the whole is developed. As a result, a spacer pattern 71 ′ that is higher than the height of the core-shaped photosensitive resin 32 by the thickness of the second negative resist layer is formed.

そして、図39の(b)に示すように、レーザ光33の斜め照射により、コアパターン32の端部に斜めミラー相当
面4’を形成し、凸型30を作製する。以下、前述した図38の(c)〜(g)と同様の工程により、図39の(c)〜(f)に示すように、コア1及びスペーサ71を基板20の第1クラッド2上に形成する。
Then, as shown in FIG. 39B, the oblique mirror equivalent surface 4 ′ is formed at the end of the core pattern 32 by oblique irradiation of the laser beam 33, and the convex mold 30 is manufactured. Thereafter, the core 1 and the spacer 71 are formed on the first clad 2 of the substrate 20 as shown in FIGS. 39 (c) to (f) by the same steps as in FIGS. 38 (c) to (g). Form.

次に、図39の(g)に示すように、コアパターンの斜めミラー相当面4上に金属を成膜することで、反射膜6を形成する。   Next, as shown in FIG. 39 (g), a reflective film 6 is formed by depositing a metal on the oblique mirror equivalent surface 4 of the core pattern.

また、図37の(a)〜(c)に示すように、クラッド材3’を用いて別基板60に貼り合わせる際、別基板60が有する凹部63とスペーサ71を嵌め合わせることにより、自動的に位置合わせされた貼り合わせ構造を得ることができる。   Further, as shown in FIGS. 37A to 37C, when the clad material 3 ′ is used for bonding to the separate substrate 60, the concave portion 63 and the spacer 71 included in the separate substrate 60 are automatically fitted together. It is possible to obtain a bonded structure that is aligned with each other.

また、第5の実施形態は、光導波路7と別基板60との位置合わせを行うためのアライメントマーク(alignment mark)70を備えている。本実施形態に係る光導波路7は、図40の(a)又は図41の(a)に示すように、コア1と同じ高さか又はそれよりも高い位置に、アライメントマーク70を有している。   Further, the fifth embodiment includes an alignment mark 70 for aligning the optical waveguide 7 and the separate substrate 60. As shown in FIG. 40A or 41A, the optical waveguide 7 according to the present embodiment has an alignment mark 70 at the same height as the core 1 or higher. .

図40の(b)又は図41の(b)に示すように、この光導波路7を別基板60に貼り合わせる際には、アライメントマーク70,61間距離が小さいため、精密に位置合わせをすることができる。光導波路7から基板20を剥離すれば、図40の(c)又は図41の(c)に示すような貼り合わせ構造を得られる。   As shown in FIG. 40B or 41B, when the optical waveguide 7 is bonded to another substrate 60, since the distance between the alignment marks 70 and 61 is small, the alignment is performed precisely. be able to. If the substrate 20 is peeled from the optical waveguide 7, a bonded structure as shown in FIG. 40C or 41C can be obtained.

アライメントマーク70材は、ミラー部の金属6と異なってもよいが、同一であると工程を簡略化できる。例えば図42に示すような工程が可能である。図42の(a)に示すように、フォトリソグラフィにより、基板31上にコア形状32及びアライメントマークの台72’となるレジストパターンを形成する。なお、コア形状32及びアライメントマークの台72’は、同一のレジストにより同一の高さに形成されている。以下、前述した図38の(b)〜(g)と同様の工程により、図42の(b)〜(f)に示すように、コアパターン1及びアライメントマークの台72を基板20の第1クラッド2上に形成する。   The alignment mark 70 material may be different from the metal 6 of the mirror part, but if it is the same, the process can be simplified. For example, a process as shown in FIG. 42 is possible. As shown in FIG. 42A, a resist pattern to be the core shape 32 and the alignment mark base 72 'is formed on the substrate 31 by photolithography. The core shape 32 and the alignment mark base 72 'are formed at the same height by the same resist. Thereafter, the core pattern 1 and the alignment mark base 72 are formed in the first step of the substrate 20 as shown in FIGS. 42B to 42F through the same steps as in FIGS. It is formed on the clad 2.

次に、図42の(g)に示すように、コアパターン1の斜め面4及び台72のアライメントマーク70部に金属を成膜することで、ミラー及びアライメントマーク70を形成する。しかる後、図42の(h)に示すように、コアパターン1、台72及び第1クラッド2を第2クラッド3で覆ってもよい。以上により、図42の(g)又は(h)に示すように、基板20上に光導波路7が完成する。   Next, as shown in FIG. 42G, a mirror and the alignment mark 70 are formed by forming a metal film on the oblique surface 4 of the core pattern 1 and the alignment mark 70 portion of the base 72. Thereafter, as shown in FIG. 42 (h), the core pattern 1, the base 72, and the first cladding 2 may be covered with the second cladding 3. Thus, the optical waveguide 7 is completed on the substrate 20 as shown in FIG.

あるいは、例えば図43に示すような工程が可能である。図43の(a)に示すように、基板31に第1のネガレジスト(negative type resist)層を形成し、コアパターン32及びアライメントマークの台72a’を露光する。第2のネガレジスト層を形成し、台72a’上の台72b’を露光し、全体を現像する。これにより、コアパターン32の高さよりも、第2のネガレジスト層の厚さだけ高い台72’が形成される。   Alternatively, for example, a process as shown in FIG. 43 is possible. As shown in FIG. 43A, a first negative type resist layer is formed on the substrate 31, and the core pattern 32 and the alignment mark base 72a 'are exposed. A second negative resist layer is formed, the stage 72b 'on the stage 72a' is exposed, and the whole is developed. As a result, a base 72 ′ that is higher than the height of the core pattern 32 by the thickness of the second negative resist layer is formed.

そして、図43の(b)に示すように、レーザ光33の斜め照射により、コアパターン32の端部に斜めミラー相当面4’を形成し、凸型30を作製する。以下、前述した図38の(c)〜(g)と同様の工程により、図43の(c)〜(f)に示すように、コアパターン1及びアライメントマークの台72を基板20の第1クラッド2上に形成する。   Then, as shown in FIG. 43 (b), the oblique mirror equivalent surface 4 ′ is formed at the end of the core pattern 32 by oblique irradiation of the laser beam 33, and the convex mold 30 is manufactured. Thereafter, the core pattern 1 and the alignment mark base 72 are formed on the first substrate 20 as shown in FIGS. 43 (c) to 43 (f) through the same steps as in FIGS. It is formed on the clad 2.

次に、図43の(g)に示すように、コアパターンの斜め面4及び台72上に金属を成膜することで、反射膜6及びアライメントマーク70を形成する。この場合、アライメントマークの台72が、スペーサ71を兼ねることができる。   Next, as shown in FIG. 43 (g), the reflective film 6 and the alignment mark 70 are formed by forming a metal film on the oblique surface 4 and the table 72 of the core pattern. In this case, the alignment mark base 72 can also serve as the spacer 71.

金属6,70の形成は、前述した任意の工程(i)〜(iii)等が使用可能である。金属としては、前述した元素の材料単体又はそれらの合金を使用すると、良好なミラー及びアライメントマーク70を形成可能である。アライメントマーク70の位置は、コアパターン1の位置やミラー4の位置に基づいて決められる。あるいは、コア材で作製された別のアライメントマーク(図示せず)に基づいて金属アライメントマークを位置決めしてもよい。   The formation of the metals 6 and 70 can use the above-described arbitrary steps (i) to (iii). As the metal, when the above-described elemental material alone or an alloy thereof is used, a satisfactory mirror and alignment mark 70 can be formed. The position of the alignment mark 70 is determined based on the position of the core pattern 1 and the position of the mirror 4. Or you may position a metal alignment mark based on another alignment mark (not shown) produced with the core material.

また、ここまで端部ミラー付き光導波路を例示しているが、端部ミラー無しの光導波路や、面内ミラー付きの光導波路でもよい。   Moreover, although the optical waveguide with an end mirror has been illustrated so far, an optical waveguide without an end mirror or an optical waveguide with an in-plane mirror may be used.

<実施例26>
[スペーサを有する光導波路]
第5の実施形態に係る実施例26について、図38を用いて説明する。図38の(a)に示すように、基板31(ガラス)上にドライフィルムレジストを貼り合わせ・露光・現像することにより、断面が40μm角の導波路状のレジストパターン32を形成した。
<Example 26>
[Optical waveguide with spacers]
Example 26 according to the fifth embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 38 (a), a waveguide resist pattern 32 having a cross section of 40 μm square was formed by bonding, exposing, and developing a dry film resist on a substrate 31 (glass).

次に、図38の(b)に示すように、KrFエキシマレーザのレーザ光33を斜め照射し、レジストパターン32の端部に斜め面4’を形成した。   Next, as shown in FIG. 38 (b), a laser beam 33 of a KrF excimer laser was obliquely irradiated to form an oblique surface 4 ′ at the end of the resist pattern 32.

次に、図38の(c)に示すように、厚さ70μmのテープ(tape)小片を基板31に貼り付け、スペーサ形状71’を形成した。これにより、凸型30が作製された。   Next, as shown in FIG. 38 (c), a small piece of tape having a thickness of 70 μm was attached to the substrate 31 to form a spacer shape 71 '. Thereby, the convex mold 30 was produced.

続いて、凸型30に液状のシリコーン樹脂を重ねて室温硬化させ、剥離することにより、図38の(d)に示すように、凹型10を作製した。次に、基板20(ガラス)を準備し、クラッド材2’として紫外線硬化型エポキシ樹脂をスピンコートした。全面に4J/cmの紫外線を照射することにより、クラッド材2’を硬化させて30μm厚の膜にした(図示せず)。 Subsequently, a liquid silicone resin was layered on the convex mold 30 and cured at room temperature, followed by peeling, thereby producing the concave mold 10 as shown in FIG. Next, the substrate 20 (glass) was prepared, and an ultraviolet curable epoxy resin was spin-coated as the clad material 2 ′. By irradiating the entire surface with ultraviolet rays of 4 J / cm 2 , the clad material 2 ′ was cured to form a 30 μm thick film (not shown).

そして、図38の(e)〜(f)に示すように、凹型10上にコア材1’として紫外線硬化型エポキシ樹脂を滴下し、クラッド2付き基板20を重ねて加圧した。コア材1’は凹型10の窪みに埋め込まれた。図38の(f)に示す状態で基板20側から8J/cmの紫外線12を照射することにより、コア材1’はコアパターン1に硬化された。 And as shown to (e)-(f) of FIG. 38, the ultraviolet curable epoxy resin was dripped as the core material 1 'on the concave mold 10, and the board | substrate 20 with the clad 2 was piled up and pressurized. The core material 1 ′ was embedded in the recess of the concave mold 10. In the state shown in FIG. 38 (f), the core material 1 ′ was cured to the core pattern 1 by irradiating with 8 J / cm 2 of ultraviolet rays 12 from the substrate 20 side.

図38の(g)に示すように、凹型10を剥離し、図38の(h)に示すように、コアパターン1の斜めミラー面4に反射膜6としてAlをマスク蒸着した。   As shown in FIG. 38 (g), the concave mold 10 was peeled off, and as shown in FIG. 38 (h), Al was mask-deposited on the oblique mirror surface 4 of the core pattern 1 as the reflective film 6.

<実施例27>
[スペーサを有する光導波路の転写]
第5の実施形態に係る実施例27について、図36を用いて説明する。図36の(a)に示す如き、光導波路7に紫外線硬化型エポキシ樹脂を塗布して、別基板60と重ね、基板20側から全面に4J/cmの紫外線を照射することにより、図36の(b)に示すように、第2クラッド3兼接着剤62を硬化させた。図36の(c)に示すように、最後に基板20を剥離して、貼り合わせ構造が完成した。
<Example 27>
[Transfer of optical waveguide with spacer]
Example 27 according to the fifth embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 36 (a), an ultraviolet curable epoxy resin is applied to the optical waveguide 7, overlapped with another substrate 60, and irradiated with ultraviolet rays of 4 J / cm 2 over the entire surface from the substrate 20 side. As shown in (b), the second clad 3 / adhesive 62 was cured. As shown in FIG. 36 (c), the substrate 20 was finally peeled off to complete the bonded structure.

<実施例27A>
[スペーサを有する光導波路2]
第5の実施形態の実施例27Aについて、図39を用いて説明する。図39の(a)に示すように、基板31(ガラス)上にドライフィルムレジストを貼り合わせ、コア形状32及びスペーサ原型71a’の露光を行なった。さらに第2のドライフィルムレジストを貼り合わせ、スペーサ原型71a’の露光を行なった。その後、現像により、断面が40μm角のコア形状32及び高さ70μmのスペーサ原型71’を形成した。
<Example 27A>
[Optical Waveguide 2 with Spacer]
Example 27A of the fifth embodiment will be described with reference to FIG. As shown to (a) of FIG. 39, the dry film resist was bonded together on the board | substrate 31 (glass), and the core shape 32 and spacer original pattern 71a 'were exposed. Further, a second dry film resist was bonded to expose the spacer pattern 71a ′. Thereafter, a core shape 32 having a cross section of 40 μm square and a spacer prototype 71 ′ having a height of 70 μm were formed by development.

次に、図39の(b)に示すように、KrFエキシマレーザのレーザ光33を斜め照射し、コア形状の感光性樹脂32に斜めミラー相当面4’を形成した。これにより、凸型30が作製された。   Next, as shown in FIG. 39B, a laser beam 33 of a KrF excimer laser was obliquely irradiated to form an oblique mirror equivalent surface 4 ′ on the core-shaped photosensitive resin 32. Thereby, the convex mold 30 was produced.

凸型30に液状のシリコーン樹脂を重ねて室温硬化させ、剥離することにより、図39の(c)に示すように、凹型10を作製した。   A concave mold 10 was produced as shown in FIG. 39 (c) by overlaying a liquid silicone resin on the convex mold 30 and curing it at room temperature, followed by peeling.

次に、基板20(ガラス)を準備し、クラッド材2’として紫外線硬化型エポキシ樹脂をスピンコートした。全面に4J/cmの紫外線を照射することにより、クラッド材2’を硬化させて30μm厚の膜にした(図示せず)。 Next, the substrate 20 (glass) was prepared, and an ultraviolet curable epoxy resin was spin-coated as the clad material 2 ′. By irradiating the entire surface with ultraviolet rays of 4 J / cm 2 , the clad material 2 ′ was cured to form a 30 μm thick film (not shown).

そして、図39の(d)〜(e)に示すように、凹型10上にコア材1’として紫外線硬化型エポキシ樹脂を滴下し、クラッド2付き基板20を重ねて加圧した。コア材1’は凹型10の窪みに埋め込まれた。   Then, as shown in (d) to (e) of FIG. 39, an ultraviolet curable epoxy resin was dropped as the core material 1 ′ on the concave mold 10, and the substrate 20 with the clad 2 was stacked and pressed. The core material 1 ′ was embedded in the recess of the concave mold 10.

図39の(e)に示す状態で基板20側から8J/cmの紫外線を照射することにより、コア材1’はコア1及びスペーサ71に硬化された。次に、図39の(f)に示すように、凹型10を剥離し、全面にAlを蒸着し、斜めミラー相当面4にレジストパターンを形成し、燐硝酸エッチング、レジスト除去することによって、図39の(g)に示すように、反射膜6を形成した。 In the state shown in FIG. 39 (e), the core material 1 ′ was cured on the core 1 and the spacer 71 by irradiating the substrate 20 side with ultraviolet rays of 8 J / cm 2 . Next, as shown in FIG. 39 (f), the concave mold 10 is peeled, Al is vapor-deposited on the entire surface, a resist pattern is formed on the surface 4 corresponding to the oblique mirror, phosphoric acid nitric acid etching, and resist removal are performed. As shown in (g) of 39, the reflective film 6 was formed.

<実施例27B>
[スペーサを有する光導波路の転写2]
第5の実施形態に係る実施例27Bについて、図37を用いて説明する。図37の(a)に示す如き、光導波路7に紫外線硬化型エポキシ樹脂を塗布して、凹部63を有する別基板60と重ね、凹部63とスペーサ71を嵌め合わせた。これによって、自動的に位置合わせが行われた。そして、基板20側から全面に4J/cmの紫外線を照射することにより、図37の(b)に示すように、第2クラッド3兼接着剤62を硬化させた。図37の(c)に示すように、最後に基板20を剥離して、貼り合わせ構造が完成した。
<Example 27B>
[Transfer of optical waveguide with spacer 2]
Example 27B according to the fifth embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 37 (a), an ultraviolet curable epoxy resin was applied to the optical waveguide 7, overlapped with another substrate 60 having a recess 63, and the recess 63 and the spacer 71 were fitted together. As a result, alignment was automatically performed. Then, the entire surface of the substrate 20 was irradiated with 4 J / cm 2 of ultraviolet rays to cure the second clad 3 and adhesive 62 as shown in FIG. As shown in FIG. 37 (c), the substrate 20 was finally peeled off to complete the bonded structure.

<実施例28>
[アライメントマークを有する光導波路]
第5の実施形態の実施例28について、図42を用いて説明する。図42の(a)に示すように、基板31(ガラス)上にドライフィルムレジストを貼り合わせて、露光及び現像により、断面が40μm角の導波路状のレジストパターン32及びアライメントマーク台形状72’を形成した。
<Example 28>
[Optical waveguide with alignment mark]
Example 28 of the fifth embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 42 (a), a dry film resist is bonded onto a substrate 31 (glass), and exposure and development result in a waveguide-shaped resist pattern 32 having a cross section of 40 μm square and an alignment mark trapezoidal shape 72 ′. Formed.

次に、図42の(b)に示すように、KrFエキシマレーザのレーザ光33を斜め照射し、レジストパターン32の端部に斜め面4’を形成した。これにより、凸型30が作製された。   Next, as shown in FIG. 42 (b), a laser beam 33 of a KrF excimer laser was obliquely irradiated to form an oblique surface 4 ′ at the end of the resist pattern 32. Thereby, the convex mold 30 was produced.

凸型30に液状のシリコーン樹脂を重ねて室温硬化させ、シリコーン樹脂を凸型30から剥離することにより、図42の(c)に示すように、凹型10を作製した。   A concave mold 10 was produced as shown in FIG. 42C by overlapping a liquid silicone resin on the convex mold 30 and curing at room temperature, and peeling the silicone resin from the convex mold 30.

次に、基板20(ガラス)を準備し、クラッド材2’として紫外線硬化型エポキシ樹脂をスピンコートした。全面に4J/cmの紫外線を照射することにより、クラッド材2’を硬化させて30μm厚の膜にした(図示せず)。 Next, the substrate 20 (glass) was prepared, and an ultraviolet curable epoxy resin was spin-coated as the clad material 2 ′. By irradiating the entire surface with ultraviolet rays of 4 J / cm 2 , the clad material 2 ′ was cured to form a 30 μm thick film (not shown).

そして、前述した図38の(e)〜(g)と同様に、図42の(d)〜(f)に示すように、基板20の第1クラッド2上にコアパターン1及び台72を形成した。   Then, similarly to (e) to (g) of FIG. 38 described above, the core pattern 1 and the base 72 are formed on the first cladding 2 of the substrate 20 as shown in (d) to (f) of FIG. did.

次に、全面にAlを蒸着し、アライメントマークの台72及びコアパターン1の斜めミラー面4にレジストパターンを形成し、燐硝酸エッチング、レジスト除去することにより、図42の(g)に示すように、アライメントマーク70及び反射膜6を形成した。全面に紫外線硬化型エポキシ樹脂を塗布し、4J/cmの紫外線を照射することにより、図42の(h)に示すように、第2クラッド3を形成した。 Next, Al is vapor-deposited on the entire surface, a resist pattern is formed on the alignment mark base 72 and the oblique mirror surface 4 of the core pattern 1, and phosphoric acid is etched and the resist is removed, as shown in FIG. Then, the alignment mark 70 and the reflective film 6 were formed. An ultraviolet curable epoxy resin was applied to the entire surface and irradiated with ultraviolet rays of 4 J / cm 2 , thereby forming the second cladding 3 as shown in FIG.

<実施例29>
[アライメントマークを有する光導波路の転写]
第5の実施形態に係る実施例29について、図40を用いて説明する。図40の(a)に示す如き、光導波路7に紫外線硬化型エポキシ樹脂を塗布して、別基板60と重ね、アライメントマーク70を用いて位置合わせし、基板20側から全面に4J/cmの紫外線を照射することにより、図40の(b)に示すように、接着剤62を硬化させた。最後に基板20を剥離して、図40の(c)に示すように、貼り合わせ構造が完成した。
<Example 29>
[Transfer of optical waveguide with alignment mark]
Example 29 according to the fifth embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 40A, an ultraviolet curable epoxy resin is applied to the optical waveguide 7, overlapped with another substrate 60, aligned using the alignment mark 70, and 4 J / cm 2 over the entire surface from the substrate 20 side. As shown in FIG. 40B, the adhesive 62 was cured by irradiating the ultraviolet rays. Finally, the substrate 20 was peeled off, and the bonded structure was completed as shown in FIG.

<実施例30>
[スペーサ及びアライメントマークを有する光導波路]
第5の実施形態に係る実施例30について、図43を用いて説明する。図43の(a)に示すように、基板31(ガラス)上に第1のドライフィルムレジストを貼り合わせ、コアパターン32及びアライメントマーク台原型72a’(兼スペーサ原型)の露光を行った。さらに第2のドライフィルムレジストを貼り合わせ、アライメントマーク台原型72b’(兼スペーサ原型)の露光を行った。その後、現像により、断面が40μm角のコア形状32及び高さ70μmのアライメントマーク台原型72’(兼スペーサ原型)を形成した。
<Example 30>
[Optical waveguide with spacer and alignment mark]
Example 30 according to the fifth embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 43 (a), the first dry film resist was bonded onto the substrate 31 (glass), and the core pattern 32 and the alignment mark base pattern 72a ′ (also serving as the spacer pattern) were exposed. Further, a second dry film resist was bonded, and the alignment mark base pattern 72b ′ (also serving as a spacer pattern) was exposed. Thereafter, a core shape 32 having a cross section of 40 μm square and an alignment mark base pattern 72 ′ (also serving as a spacer pattern) having a height of 70 μm were formed by development.

次に、図43の(b)に示すように、KrFエキシマレーザのレーザ光33を斜め照射して、コアパターン32に斜めミラー相当面4’を形成した。これにより、凸型30が作製された。   Next, as shown in FIG. 43 (b), an oblique mirror equivalent surface 4 ′ was formed on the core pattern 32 by obliquely irradiating laser light 33 of a KrF excimer laser. Thereby, the convex mold 30 was produced.

次に、凸型30に液状のシリコーン樹脂を重ねて室温硬化させ、剥離することにより、図43の(c)に示すように、凹型10を作製した。   Next, as shown in FIG. 43 (c), the concave mold 10 was produced by stacking a liquid silicone resin on the convex mold 30 and curing it at room temperature, followed by peeling.

次に、基板20(ガラス)を準備し、クラッド材2’として紫外線硬化型エポキシ樹脂をスピンコートした。全面に4J/cmの紫外線を照射することにより、クラッド材2’を硬化させて30μm厚の膜にした(図示せず)。 Next, the substrate 20 (glass) was prepared, and an ultraviolet curable epoxy resin was spin-coated as the clad material 2 ′. By irradiating the entire surface with ultraviolet rays of 4 J / cm 2 , the clad material 2 ′ was cured to form a 30 μm thick film (not shown).

そして、図43の(d)〜(e)に示すように、凹型10上にコア材1’として紫外線硬化型エポキシ樹脂を滴下し、クラッド2付き基板20を重ねて加圧した。コア材1’は凹型10の窪みに埋め込まれた。   Then, as shown in FIGS. 43D to 43E, an ultraviolet curable epoxy resin was dropped on the concave mold 10 as the core material 1 ′, and the substrate 20 with the clad 2 was stacked and pressed. The core material 1 ′ was embedded in the recess of the concave mold 10.

図43の(e)に示す状態で基板20側から8J/cmの紫外線12を照射することにより、コア材1’はコアパターン1、及びアライメントマーク台72(兼スペーサ71)に硬化された。次に、図43の(f)に示すように、凹型10を剥離し、全面にAlを蒸着し、アライメントマーク位置及び斜めミラー面4にレジストパターンを形成し、燐硝酸エッチング、レジスト除去することによって、図43の(g)に示すように、アライメントマーク70及び反射膜6を形成した。 In the state shown in FIG. 43 (e), the core material 1 ′ is cured on the core pattern 1 and the alignment mark base 72 (also serving as the spacer 71) by irradiating the substrate 12 with the ultraviolet rays 12 of 8 J / cm 2 . . Next, as shown in FIG. 43 (f), the concave mold 10 is peeled off, Al is vapor-deposited on the entire surface, a resist pattern is formed on the alignment mark position and the oblique mirror surface 4, phosphoric acid nitric acid etching, and resist removal. Thus, as shown in FIG. 43G, the alignment mark 70 and the reflective film 6 were formed.

<実施例31>
[スペーサ及びアライメントマークを有する光導波路の転写]
第5の実施形態に係る実施例31について、図41を用いて説明する。図41の(a)に示す如き、光導波路7に紫外線硬化型エポキシ樹脂を塗布して、別基板60と重ね、アライメントマークを用いて位置合わせし、基板20側から全面に4J/cmの紫外線を照射することにより、図41の(b)に示すように、第2クラッド3兼接着剤62を硬化させた。図41の(c)に示すように、最後に基板20を剥離して、貼り合わせ構造が完成した。
<Example 31>
[Transfer of optical waveguide with spacer and alignment mark]
Example 31 according to the fifth embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 41 (a), an ultraviolet curable epoxy resin is applied to the optical waveguide 7, overlapped with another substrate 60, aligned using an alignment mark, and 4 J / cm 2 on the entire surface from the substrate 20 side. By irradiating with ultraviolet rays, the second clad 3 and adhesive 62 was cured as shown in FIG. As shown in FIG. 41 (c), the substrate 20 was finally peeled off to complete the bonded structure.

上述したように第5の実施形態及び実施例26〜31によれば、以下の効果を得ることができる。   As described above, according to the fifth embodiment and Examples 26 to 31, the following effects can be obtained.

第1に、スペーサを用いることにより、光導波路の高さを精密に制御できるとともに、第2クラッドと接着層を兼ねて工程を簡略化できる。第2に、コア高さ以上に形成されたアライメントマークを用いることにより、光導波路の位置を精密に制御できる。   First, by using the spacer, the height of the optical waveguide can be precisely controlled, and the process can be simplified by serving as the second cladding and the adhesive layer. Second, the position of the optical waveguide can be precisely controlled by using an alignment mark formed at a height higher than the core height.

従って、光導波路と別基板との間の距離や位置合わせの精度を向上でき、別基板との貼り合わせに適した光導波路を提供することができる。   Therefore, the distance between the optical waveguide and another substrate and the accuracy of alignment can be improved, and an optical waveguide suitable for bonding to another substrate can be provided.

産業上の利用可能性
本発明によれば、コア材の使用効率が良く、コアが変形しにくい、安価な光導波路の製造方法を提供できる。また、光路変換ミラーの接続効率が良く、素子の位置ずれ余裕を大きくでき、構造が簡単で、安価な光導波路を提供できる。さらに、多数かつ任意の点を結ぶコアを作製するのに適した光導波路を提供できる。また、光導波路と別基板との間の距離や位置合わせの精度を向上でき、別基板との貼り合わせに適した光導波路を提供できる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to provide an inexpensive optical waveguide manufacturing method in which the core material is used efficiently and the core is not easily deformed. In addition, it is possible to provide an optical waveguide with good connection efficiency of the optical path conversion mirror, a large element displacement margin, a simple structure, and an inexpensive structure. Furthermore, it is possible to provide an optical waveguide suitable for producing a core connecting many and arbitrary points. In addition, the distance between the optical waveguide and another substrate and the accuracy of alignment can be improved, and an optical waveguide suitable for bonding to another substrate can be provided.

図1は、本発明の第1の実施形態に係る光導波路の製造方法の一例を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a method of manufacturing an optical waveguide according to the first embodiment of the present invention. 図2は、同実施形態における光導波路の製造方法の変形例を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a modification of the optical waveguide manufacturing method according to the embodiment. 図3は、同実施形態における光導波路の製造方法の変形例を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a modification of the optical waveguide manufacturing method according to the embodiment. 図4は、同実施形態における凹型の製造方法の一例を示す断面図及び斜視図である。FIG. 4 is a cross-sectional view and a perspective view showing an example of the concave manufacturing method in the embodiment. 図5は、同実施形態における光導波路の一例を示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing an example of an optical waveguide in the embodiment. 図6は、同実施形態における光導波路の一例を示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing an example of an optical waveguide in the embodiment. 図7は、同実施形態におけるプレスロール(press roll)の角度を説明するための模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram for explaining an angle of a press roll in the embodiment. 図8は、同実施形態におけるプレスロール(press roll)の角度を説明するための模式図である。FIG. 8 is a schematic diagram for explaining an angle of a press roll in the embodiment. 図9Aは、同実施形態における凹型の一例を示す斜視図である。FIG. 9A is a perspective view showing an example of a concave shape in the embodiment. 図9Bは、同実施形態における凹型の一例を示す斜視図である。FIG. 9B is a perspective view showing an example of a concave shape in the embodiment. 図10は、同実施形態における光導波路の製造方法の変形例を示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view showing a modification of the optical waveguide manufacturing method according to the embodiment. 図11は、同実施形態における光導波路の製造方法の変形例を示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing a modification of the method for manufacturing an optical waveguide in the embodiment. 図12は、本発明の第2の実施形態に係る光導波路の製造方法の一例を示す断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view showing an example of a method for manufacturing an optical waveguide according to the second embodiment of the present invention. 図13は、同実施形態における光導波路の製造方法の変形例を示す断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view showing a modification of the method of manufacturing an optical waveguide in the same embodiment. 図14は、同実施形態における光導波路の製造方法の変形例を示す断面図である。FIG. 14 is a cross-sectional view showing a modification of the optical waveguide manufacturing method according to the embodiment. 図15は、同実施形態における光導波路の製造方法の変形例を示す断面図である。FIG. 15 is a cross-sectional view showing a modification of the optical waveguide manufacturing method according to the embodiment. 図16は、同実施形態におけるコアパターンの断面図である。FIG. 16 is a cross-sectional view of a core pattern in the same embodiment. 図17は、同実施形態における酸素プラズマ(plasma)処理による接触角の変化を示す説明図である。FIG. 17 is an explanatory diagram showing a change in contact angle due to oxygen plasma treatment in the same embodiment. 図18は、同実施形態における比較例の光導波路の製造方法を示す断面図である。FIG. 18 is a cross-sectional view showing a method for manufacturing an optical waveguide of a comparative example in the embodiment. 図19は、本発明の第3の実施形態に係る光導波路の概略を示す断面図である。FIG. 19 is a cross-sectional view schematically showing an optical waveguide according to the third embodiment of the present invention. 図20は、本発明の第3の実施形態に係る光導波路の概略を示す断面図である。FIG. 20 is a cross-sectional view schematically showing an optical waveguide according to the third embodiment of the present invention. 図21は、同実施形態における光導波路の製造方法の一例を示す断面図である。FIG. 21 is a cross-sectional view showing an example of a method for manufacturing an optical waveguide in the embodiment. 図22は、同実施形態における凸面の形成方法の各例を示す斜視図である。FIG. 22 is a perspective view showing each example of a method for forming a convex surface in the embodiment. 図23は、同実施形態における凸面の形成方法の各例を示す斜視図である。FIG. 23 is a perspective view showing each example of a method for forming a convex surface in the embodiment. 図24は、同実施形態における凸面の形成方法の各例を示す斜視図である。FIG. 24 is a perspective view showing each example of a method for forming a convex surface in the embodiment. 図25は、同実施形態における凸面の形成方法の各例を示す斜視図である。FIG. 25 is a perspective view showing each example of a method for forming a convex surface in the embodiment. 図26は、本発明の第4の実施形態に係る光導波路の一例を示す斜視図である。FIG. 26 is a perspective view showing an example of an optical waveguide according to the fourth embodiment of the present invention. 図27Aは、同実施形態における面内ミラー及び斜めミラーの種類を示す説明図である。FIG. 27A is an explanatory diagram showing types of in-plane mirrors and oblique mirrors in the embodiment. 図27Bは、同実施形態における面内ミラー及び斜めミラーの種類を示す説明図である。FIG. 27B is an explanatory diagram showing types of in-plane mirrors and oblique mirrors in the embodiment. 図28Aは、同実施形態における面内ミラー及び斜めミラーの種類を示す説明図である。FIG. 28A is an explanatory diagram showing types of in-plane mirrors and oblique mirrors in the embodiment. 図28Bは、同実施形態における面内ミラー及び斜めミラーの種類を示す説明図である。FIG. 28B is an explanatory diagram showing types of in-plane mirrors and oblique mirrors in the embodiment. 図29は、同実施形態における光導波路の製造方法の一例を示す説明図である。FIG. 29 is an explanatory diagram illustrating an example of a method of manufacturing an optical waveguide according to the embodiment. 図30は、同実施形態における面内ミラー形状及びその形成方法の一例を示す斜視図である。FIG. 30 is a perspective view showing an example of an in-plane mirror shape and a method for forming the same in the embodiment. 図31は、同実施形態における面内ミラー形状及びその形成方法の一例を示す斜視図である。FIG. 31 is a perspective view showing an example of an in-plane mirror shape and a method for forming the same in the embodiment. 図32は、通常の面内ミラー形状及びその形成方法の一例を示す斜視図である。FIG. 32 is a perspective view showing an example of a normal in-plane mirror shape and a method for forming the same. 図33は、同実施形態における斜めミラー形状及びその形成方法の一例を示す斜視図である。FIG. 33 is a perspective view showing an example of an oblique mirror shape and a method for forming the same in the embodiment. 図34は、同実施形態における斜めミラー形状及びその形成方法の一例を示す斜視図である。FIG. 34 is a perspective view showing an example of an oblique mirror shape and a method for forming the same in the embodiment. 図35は、通常の斜めミラー形状及びその形成方法の一例を示す斜視図である。FIG. 35 is a perspective view showing an example of a normal oblique mirror shape and a method for forming the same. 図36は、本発明の第5の実施形態に係る光導波路の製造方法の一例を示す断面図である。FIG. 36 is a cross-sectional view showing an example of a method of manufacturing an optical waveguide according to the fifth embodiment of the present invention. 図37は、本発明の第5の実施形態に係る光導波路の製造方法の一例を示す断面図である。FIG. 37 is a cross-sectional view showing an example of an optical waveguide manufacturing method according to the fifth embodiment of the present invention. 図38は、本発明の第5の実施形態に係る光導波路の製造方法の一例を示す断面図である。FIG. 38 is a cross-sectional view showing an example of a method of manufacturing an optical waveguide according to the fifth embodiment of the present invention. 図39は、本発明の第5の実施形態に係る光導波路の製造方法の一例を示す断面図である。FIG. 39 is a cross-sectional view showing an example of an optical waveguide manufacturing method according to the fifth embodiment of the present invention. 図40は、本発明の第5の実施形態に係る光導波路の製造方法の一例を示す断面図である。FIG. 40 is a cross-sectional view showing an example of a method for manufacturing an optical waveguide according to the fifth embodiment of the present invention. 図41は、本発明の第5の実施形態に係る光導波路の製造方法の一例を示す断面図である。FIG. 41 is a cross-sectional view showing an example of a method of manufacturing an optical waveguide according to the fifth embodiment of the present invention. 図42は、本発明の第5の実施形態に係る光導波路の製造方法の一例を示す断面図である。FIG. 42 is a cross-sectional view showing an example of a method for manufacturing an optical waveguide according to the fifth embodiment of the present invention. 図43は、本発明の第5の実施形態に係る光導波路の製造方法の一例を示す断面図である。FIG. 43 is a cross-sectional view showing an example of a method of manufacturing an optical waveguide according to the fifth embodiment of the present invention. 図44は、従来の光導波路の製造方法の一例を示す断面図である。FIG. 44 is a cross-sectional view showing an example of a conventional method for manufacturing an optical waveguide. 図45は、従来の光導波路の製造方法の他の例を示す断面図である。FIG. 45 is a cross-sectional view showing another example of a conventional method for manufacturing an optical waveguide. 図46は、従来のミラーの製造方法の一例を示す断面図である。FIG. 46 is a cross-sectional view showing an example of a conventional mirror manufacturing method. 図47は、従来の光導波路の概略を示す断面図である。FIG. 47 is a sectional view schematically showing a conventional optical waveguide. 図48は、従来の光導波路の一例を示す斜視図である。FIG. 48 is a perspective view showing an example of a conventional optical waveguide. 図49は、従来の光導波路の製造方法の一例を示す断面図である。FIG. 49 is a cross-sectional view showing an example of a conventional method for manufacturing an optical waveguide.

符号の説明Explanation of symbols

1…コアパターン、1’…コア材、2…第1クラッド、3…第2クラッド、10…凹型、11…プレスロール、20…基板。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Core pattern, 1 '... Core material, 2 ... 1st clad, 3 ... 2nd clad, 10 ... Concave type, 11 ... Press roll, 20 ... Substrate.

Claims (28)

コアとクラッドからなる光導波路の製造方法であって、
基板(20)上に樹脂を塗布及び硬化させて第1クラッド(2)を形成する工程と、
前記コアパターン形状の窪みを有して背面に裏打ち材(15)を有する凹型(10)と前記基板上の第1クラッドとの間にコア材(1’)を挟む工程と、
前記挟まれたコア材を硬化させて前記窪みに対応したコアパターン(1)を第1クラッド上に形成する工程と、
凹型(10)を前記コアパターン及び前記第1クラッドから剥離する工程と、
を備えたことを特徴とする光導波路の製造方法。
An optical waveguide manufacturing method comprising a core and a cladding,
Applying and curing a resin on the substrate (20) to form the first cladding (2);
Sandwiching a core material (1 ′) between a concave mold (10) having a recess in the core pattern shape and having a backing material (15) on the back surface and a first cladding on the substrate;
Curing the sandwiched core material to form a core pattern (1) corresponding to the depression on the first cladding;
Peeling the concave mold (10) from the core pattern and the first cladding;
A method for manufacturing an optical waveguide, comprising:
請求項1に記載の光導波路の製造方法において、
前記裏打ち材は、無機材料であることを特徴とする光導波路の製造方法。
In the manufacturing method of the optical waveguide according to claim 1,
The method of manufacturing an optical waveguide, wherein the backing material is an inorganic material.
請求項1に記載の光導波路の製造方法において、
前記裏打ち材の熱膨張係数と、前記第1クラッドが形成された基板の熱膨張係数とが一致していることを特徴とする光導波路の製造方法。
In the manufacturing method of the optical waveguide according to claim 1,
A method of manufacturing an optical waveguide, wherein a thermal expansion coefficient of the backing material and a thermal expansion coefficient of a substrate on which the first cladding is formed coincide with each other.
請求項1に記載の光導波路の製造方法において、
前記挟まれたコア材(1’)を硬化させる工程は、前記基板及び前記第1クラッドを通して紫外線を前記コア材に照射する紫外線硬化工程を含むことを特徴とする光導波路の製造方法。
In the manufacturing method of the optical waveguide according to claim 1,
The method of manufacturing an optical waveguide, wherein the step of curing the sandwiched core material (1 ′) includes an ultraviolet curing step of irradiating the core material with ultraviolet rays through the substrate and the first cladding.
請求項1に記載の光導波路の製造方法において、
前記コア材(1’)を挟む工程は、プレスロール(11)を用いることを特徴とする光導波路の製造方法。
In the manufacturing method of the optical waveguide according to claim 1,
The method of manufacturing an optical waveguide, wherein a press roll (11) is used in the step of sandwiching the core material (1 ′).
請求項5に記載の光導波路の製造方法において、
前記プレスロールの基板移動方向と、前記凹型の窪みの主要直線部分とのなす角が、概略45゜以下であることを特徴とする光導波路の製造方法。
In the manufacturing method of the optical waveguide according to claim 5,
An optical waveguide manufacturing method, wherein an angle formed between a substrate moving direction of the press roll and a main straight line portion of the concave depression is approximately 45 ° or less.
請求項1に記載の光導波路の製造方法において、
前記コアパターン(1)及び前記第1クラッド(2)を覆うように樹脂を塗布及び硬化させて第2クラッド(3)を形成する工程、
を更に備えたことを特徴とする光導波路の製造方法。
In the manufacturing method of the optical waveguide according to claim 1,
Applying and curing a resin so as to cover the core pattern (1) and the first cladding (2) to form a second cladding (3);
An optical waveguide manufacturing method, further comprising:
請求項1に記載の光導波路の製造方法において、
前記凹型(10)を剥離する工程の完了後、前記第1クラッド表面に薄く残ったコアを除去する工程、を更に備えたことを特徴とする光導波路の製造方法。
In the manufacturing method of the optical waveguide according to claim 1,
A method of manufacturing an optical waveguide, further comprising a step of removing a thin core remaining on the surface of the first cladding after the step of peeling the concave mold (10) is completed.
請求項8に記載の光導波路の製造方法において、
前記薄く残ったコアを除去する工程は、酸素プラズマ処理を用いることを特徴とする光導波路の製造方法。
In the manufacturing method of the optical waveguide according to claim 8,
The method of manufacturing an optical waveguide, wherein the step of removing the thin remaining core uses an oxygen plasma treatment.
請求項1に記載の光導波路の製造方法において、
前記凹型(10)は、前記窪みの端部が概略45゜の斜めミラー相当面を有しており、
前記コアパターン(1)は、前記斜めミラー相当面が転写された端部を有することを特徴とする光導波路の製造方法。
In the manufacturing method of the optical waveguide according to claim 1,
The concave mold (10) has an inclined mirror-equivalent surface whose end of the depression is approximately 45 °,
The said core pattern (1) has the edge part to which the said diagonal mirror equivalent surface was transcribe | transferred, The manufacturing method of the optical waveguide characterized by the above-mentioned.
請求項10に記載の光導波路の製造方法において、
前記コア材(1’)を挟む工程よりも前に、前記凹型(10)のミラー相当面に予め反射膜を成膜する工程を有し、
前記凹型(10)を剥離する工程は、前記反射膜をコアパターンの端部に転写する工程を含んでいることを特徴とする光導波路の製造方法。
In the manufacturing method of the optical waveguide according to claim 10,
Prior to the step of sandwiching the core material (1 ′), a step of forming a reflective film in advance on the mirror equivalent surface of the concave mold (10),
The method of manufacturing an optical waveguide, wherein the step of peeling the concave mold (10) includes a step of transferring the reflective film to an end portion of the core pattern.
請求項1に記載の光導波路の製造方法において、
前記凹型(10)における窪みは、互いに一端が直角に接続されるように形成された2本の直線部分とこれら直線部分を光学的に接続するための面内ミラー相当面とを備えており、
前記コアパターン(1)は、前記各直線部分と前記面内ミラー相当面とが転写されてなることを特徴とする光導波路の製造方法。
In the manufacturing method of the optical waveguide according to claim 1,
The recess in the concave mold (10) includes two linear portions formed so that one ends thereof are connected at right angles to each other, and an in-plane mirror equivalent surface for optically connecting these linear portions,
The said core pattern (1) is a manufacturing method of the optical waveguide characterized by transferring each said linear part and the said surface equivalent to an in-plane mirror.
請求項1に記載の光導波路の製造方法において、
前記凹型(10)は、窪みの端部が凹曲面形状を有することを特徴とする光導波路の製造方法。
In the manufacturing method of the optical waveguide according to claim 1,
The method of manufacturing an optical waveguide, wherein the concave mold (10) has a concave curved end portion.
請求項1に記載の光導波路の製造方法において、
前記凹型(10)における窪みは、前記コアパターン形状とは別に、前記コアパターン形状の深さよりも深く形成されたスペーサ形状を有することを特徴とする光導波路の製造方法。
In the manufacturing method of the optical waveguide according to claim 1,
The recess in the concave mold (10) has a spacer shape that is formed deeper than the depth of the core pattern shape separately from the core pattern shape.
請求項1に記載の光導波路の製造方法において、
前記凹型(10)における窪みは、前記コアパターン形状とは別に、前記コアパターン形状の深さ以上の深さに形成された台部材形状を有することを特徴とする光導波路の製造方法。
In the manufacturing method of the optical waveguide according to claim 1,
The recess in the concave mold (10) has a base member shape formed at a depth equal to or greater than the depth of the core pattern shape separately from the core pattern shape.
請求項1に記載の光導波路の製造方法において、
前記凹型(10)は、少なくとも表面の材質がシリコーン樹脂又はフッ素樹脂であることを特徴とする光導波路の製造方法。
In the manufacturing method of the optical waveguide according to claim 1,
The concave mold (10) is a method for producing an optical waveguide, wherein at least a surface material is a silicone resin or a fluororesin.
請求項1に記載の光導波路の製造方法において、
前記コア材(1’)を挟む工程よりも前に、前記凹型(10)に予め前記コア材(1’)との親和性を高めるための表面処理を施す工程、を更に備えたことを特徴とする光導波路の製造方法。
In the manufacturing method of the optical waveguide according to claim 1,
Before the step of sandwiching the core material (1 ′), the method further comprises a step of subjecting the concave mold (10) to a surface treatment for increasing the affinity with the core material (1 ′) in advance. An optical waveguide manufacturing method.
請求項17に記載の光導波路の製造方法において、
前記表面処理は、酸素プラズマ処理であることを特徴とする光導波路の製造方法。
In the manufacturing method of the optical waveguide according to claim 17,
The method for manufacturing an optical waveguide, wherein the surface treatment is an oxygen plasma treatment.
請求項17に記載の光導波路の製造方法において、
前記表面処理は、前記凹型(10)に対する前記コア材(1’)の接触角を45゜以下にする処理であることを特徴とする光導波路の製造方法。
In the manufacturing method of the optical waveguide according to claim 17,
The method for manufacturing an optical waveguide, wherein the surface treatment is a treatment for reducing a contact angle of the core material (1 ′) to the concave mold (10) to 45 ° or less.
請求項1に記載の光導波路の製造方法において、
基板(31)上にコアパターン形状の凸部(32)を形成することにより、凸型(30)を作製する工程と、
前記凸型に樹脂を塗布及び硬化させ、当該樹脂から前記凸型を剥がして凹型(10)を作製する工程と、
を更に備えたことを特徴とする光導波路の製造方法。
In the manufacturing method of the optical waveguide according to claim 1,
Forming a convex pattern (30) by forming a core pattern-shaped convex section (32) on the substrate (31);
Applying and curing a resin to the convex mold, peeling the convex mold from the resin to produce a concave mold (10);
An optical waveguide manufacturing method, further comprising:
請求項20に記載の光導波路の製造方法において、
前記凸型(30)における凸部は、
互いに一端が直角に接続されるように形成された2本の直線部分と、
これら直線部分を光学的に接続するための面内ミラー相当面と、
を備えたことを特徴とする光導波路の製造方法。
In the manufacturing method of the optical waveguide according to claim 20,
The convex portion in the convex mold (30) is
Two straight portions formed so that one ends thereof are connected at right angles to each other;
An in-plane mirror equivalent surface for optically connecting these linear portions;
A method for manufacturing an optical waveguide, comprising:
請求項21に記載の光導波路の製造方法において、
前記凸型の面内ミラー相当面を、レーザ加工によって形成することを特徴とする光導波路の製造方法。
In the manufacturing method of the optical waveguide according to claim 21,
A method of manufacturing an optical waveguide, wherein the convex equivalent surface mirror is formed by laser processing.
請求項21に記載の光導波路の製造方法において、
前記凸部は、端部が斜めミラー相当面を有することを特徴とする光導波路の製造方法。
In the manufacturing method of the optical waveguide according to claim 21,
The convex portion has an end portion having a surface corresponding to an oblique mirror.
請求項23に記載の光導波路の製造方法において、
前記凸部の斜めミラー相当面は、斜面状の凸曲面に形成されていることを特徴とする光導波路の製造方法。
In the manufacturing method of the optical waveguide according to claim 23,
The method of manufacturing an optical waveguide, wherein the surface corresponding to the oblique mirror of the convex portion is formed into a sloped convex curved surface.
請求項23に記載の光導波路の製造方法において、
前記凸型の斜めミラー相当面を、レーザ加工によって形成することを特徴とする光導波路の製造方法。
In the manufacturing method of the optical waveguide according to claim 23,
A method of manufacturing an optical waveguide, wherein the convex oblique mirror equivalent surface is formed by laser processing.
請求項24に記載の光導波路の製造方法において、
前記凸型(30)を作製する工程は、
フォトリソグラフィにより、前記基板(31)上にコアパターン形状のレジストパターンからなる凸部を形成する工程と、
この凸部の端部に対し、概略円状の影を有するレーザ光を斜めに照射し、当該端部を部分的に蒸発させることにより、前記斜面状の凸曲面を形成する工程と、
を更に備えたことを特徴とする光導波路の製造方法。
In the manufacturing method of the optical waveguide according to claim 24,
The step of producing the convex mold (30) includes:
Forming a convex portion formed of a resist pattern having a core pattern shape on the substrate (31) by photolithography;
The step of forming the sloped convex curved surface by obliquely irradiating the end of the convex with a laser beam having a substantially circular shadow and partially evaporating the end;
An optical waveguide manufacturing method, further comprising:
請求項24に記載の光導波路の製造方法において、
前記凸型(30)を作製する工程は、
フォトリソグラフィにより、前記基板(31)上にコアパターン形状のレジストパターンからなる凸部を形成する工程と、
この凸部の端部に対し、互いに異なる方向からレーザ光を複数回照射し、当該端部を部分的に蒸発させることにより、前記斜面状の凸曲面を形成する工程と、
を更に備えたことを特徴とする光導波路の製造方法。
In the manufacturing method of the optical waveguide according to claim 24,
The step of producing the convex mold (30) includes:
Forming a convex portion formed of a resist pattern having a core pattern shape on the substrate (31) by photolithography;
Irradiating laser light multiple times from different directions to the end of the convex part, and partially evaporating the end part, thereby forming the sloped convex curved surface;
An optical waveguide manufacturing method, further comprising:
請求項24に記載の光導波路の製造方法において、
前記凸型(30)を作製する工程は、
フォトリソグラフィにより、前記基板(31)上にコアパターン形状のレジストパターンからなる凸部を形成する工程と、
この凸部の端部にレーザ光を斜めに照射し、当該端部を部分的に蒸発させることにより、前記端部を斜面状に形成する工程と、
前記レーザ光の照射の後、温度を上げて前記レジストを流動させることにより、前記斜面状の凸曲面を形成する工程と、
を更に備えたことを特徴とする光導波路の製造方法。
In the manufacturing method of the optical waveguide according to claim 24,
The step of producing the convex mold (30) includes:
Forming a convex portion formed of a resist pattern having a core pattern shape on the substrate (31) by photolithography;
Irradiating laser light obliquely to the end of the convex part and partially evaporating the end part, thereby forming the end part into a sloped shape; and
After the laser light irradiation, the step of forming the sloped convex curved surface by increasing the temperature and flowing the resist;
An optical waveguide manufacturing method, further comprising:
JP2007299737A 2002-09-20 2007-11-19 Method for manufacturing optical waveguide Pending JP2008059001A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007299737A JP2008059001A (en) 2002-09-20 2007-11-19 Method for manufacturing optical waveguide

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002274670 2002-09-20
JP2007299737A JP2008059001A (en) 2002-09-20 2007-11-19 Method for manufacturing optical waveguide

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004537571A Division JP4079146B2 (en) 2002-09-20 2003-09-16 Manufacturing method of optical waveguide

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008059001A true JP2008059001A (en) 2008-03-13

Family

ID=39241709

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007299737A Pending JP2008059001A (en) 2002-09-20 2007-11-19 Method for manufacturing optical waveguide

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2008059001A (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010049225A (en) * 2008-07-24 2010-03-04 Fuji Xerox Co Ltd Optical waveguide film, method for manufacturing same, and optical transmission and reception module
CN101907740A (en) * 2009-06-05 2010-12-08 日东电工株式会社 Method for manufacturing optical waveguide
JP2011081109A (en) * 2009-10-06 2011-04-21 Nitto Denko Corp Method for manufacturing optical waveguide base material and method for manufacturing optical waveguide using optical waveguide base material obtained by the method for manufacturing optical waveguide base material
JP2011112973A (en) * 2009-11-28 2011-06-09 Kyocera Corp Optical waveguide member
JP2011158590A (en) * 2010-01-29 2011-08-18 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd Optical waveguide device and method of manufacturing the same
JP2011159824A (en) * 2010-02-01 2011-08-18 Sumitomo Electric Ind Ltd Method for forming resin pattern by nanoimprinting method and method for forming diffraction grating
JP2011170168A (en) * 2010-02-19 2011-09-01 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd Optical waveguide device and method of manufacturing the same
US8655126B2 (en) 2009-03-26 2014-02-18 Panasonic Corporation Method of manufacturing optical waveguide having mirror face, and optoelectronic composite wiring board

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02131202A (en) * 1988-11-11 1990-05-21 Omron Tateisi Electron Co Manufacture of optical waveguide
JPH08313747A (en) * 1995-05-22 1996-11-29 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Production of high polymer optical waveguide
JPH09281351A (en) * 1996-04-18 1997-10-31 Sharp Corp Production of high-polymer optical waveguide
JPH1054918A (en) * 1996-08-12 1998-02-24 Mitsubishi Chem Corp Optical waveguide and its production
JPH1090532A (en) * 1996-09-17 1998-04-10 Sharp Corp Optical waveguide and its production
JPH1090544A (en) * 1996-09-13 1998-04-10 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Manufacture of waveguide type optical element
JP2002031732A (en) * 1999-11-11 2002-01-31 Mitsui Chemicals Inc Method for manufacturing polymer optical waveguide
JP2002311273A (en) * 2001-04-18 2002-10-23 Toppan Printing Co Ltd Method for manufacturing optical waveguide
JP2003161851A (en) * 2001-11-27 2003-06-06 Matsushita Electric Works Ltd Method of manufacturing optical waveguide

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02131202A (en) * 1988-11-11 1990-05-21 Omron Tateisi Electron Co Manufacture of optical waveguide
JPH08313747A (en) * 1995-05-22 1996-11-29 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Production of high polymer optical waveguide
JPH09281351A (en) * 1996-04-18 1997-10-31 Sharp Corp Production of high-polymer optical waveguide
JPH1054918A (en) * 1996-08-12 1998-02-24 Mitsubishi Chem Corp Optical waveguide and its production
JPH1090544A (en) * 1996-09-13 1998-04-10 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Manufacture of waveguide type optical element
JPH1090532A (en) * 1996-09-17 1998-04-10 Sharp Corp Optical waveguide and its production
JP2002031732A (en) * 1999-11-11 2002-01-31 Mitsui Chemicals Inc Method for manufacturing polymer optical waveguide
JP2002311273A (en) * 2001-04-18 2002-10-23 Toppan Printing Co Ltd Method for manufacturing optical waveguide
JP2003161851A (en) * 2001-11-27 2003-06-06 Matsushita Electric Works Ltd Method of manufacturing optical waveguide

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010049225A (en) * 2008-07-24 2010-03-04 Fuji Xerox Co Ltd Optical waveguide film, method for manufacturing same, and optical transmission and reception module
US8655126B2 (en) 2009-03-26 2014-02-18 Panasonic Corporation Method of manufacturing optical waveguide having mirror face, and optoelectronic composite wiring board
CN101907740A (en) * 2009-06-05 2010-12-08 日东电工株式会社 Method for manufacturing optical waveguide
CN101907740B (en) * 2009-06-05 2012-03-28 日东电工株式会社 Method for manufacturing optical waveguide
JP2011081109A (en) * 2009-10-06 2011-04-21 Nitto Denko Corp Method for manufacturing optical waveguide base material and method for manufacturing optical waveguide using optical waveguide base material obtained by the method for manufacturing optical waveguide base material
JP2011112973A (en) * 2009-11-28 2011-06-09 Kyocera Corp Optical waveguide member
JP2011158590A (en) * 2010-01-29 2011-08-18 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd Optical waveguide device and method of manufacturing the same
JP2011159824A (en) * 2010-02-01 2011-08-18 Sumitomo Electric Ind Ltd Method for forming resin pattern by nanoimprinting method and method for forming diffraction grating
JP2011170168A (en) * 2010-02-19 2011-09-01 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd Optical waveguide device and method of manufacturing the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4079146B2 (en) Manufacturing method of optical waveguide
JP2008059001A (en) Method for manufacturing optical waveguide
EP1701188B1 (en) Process for producing optical waveguide
KR100872244B1 (en) Process for producing filmy optical waveguide
KR101268799B1 (en) Method of manufacturing optical waveguide having mirror face, and optoelectronic composite wiring board
JP2007148457A (en) Optical waveguide
JPH08286064A (en) Production of high-polymer optical waveguide
JP4501949B2 (en) Manufacturing method of optical waveguide
JP2000047044A (en) Optical signal transmission system and its manufacture
JP4984993B2 (en) Manufacturing method of optical waveguide
JP2007183468A (en) Manufacturing method of optical waveguide with mirror
JP2701326B2 (en) Method for connecting optical waveguide and method for manufacturing optical waveguide connecting portion
JP2004163914A (en) Manufacturing method of optical circuit board
JP2007183467A (en) Optical waveguide with mirror and its manufacturing method
JP4120421B2 (en) Optical wiring layer manufacturing method
JP3794331B2 (en) Manufacturing method of optical waveguide
JP3979225B2 (en) Manufacturing method of optical waveguide
JP2007041122A (en) Method of manufacturing polymer optical waveguide, polymer optical waveguide, and optical module using the same
JP5378173B2 (en) Optical waveguide manufacturing method, optical waveguide, and photoelectric composite wiring board
JP5378172B2 (en) Optical waveguide core manufacturing method, optical waveguide manufacturing method, optical waveguide, and photoelectric composite wiring board

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20071207

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20091228

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100105

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100303

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20101221