JP2008083205A - Laminated waveguide and its manufacturing method - Google Patents

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JP2008083205A
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Application number
JP2006261087A
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Japanese (ja)
Inventor
Junya Kobayashi
Akira Nagase
Ikutake Yagi
生剛 八木
潤也 小林
亮 長瀬
Original Assignee
Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt>
日本電信電話株式会社
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laminated waveguide capable of suppressing increase in cross talk, even in when there are at least two light transmission lines and a certain transmission line among them crossing other transmission lines, and to provide a manufacturing method of the same. <P>SOLUTION: A first and a second light guide layer 36, 37 are laminated. The laminated waveguide includes: a first transmission line for transmitting light between a VCSEL array 31a and a PD array 32a; a second transmission line for transmitting light between a VCSEL array 31b and a PD array 32b; a polymer waveguide 33a that is contained in the first transmission line and formed in the first light guide layer 36; and a polymer waveguide 34b that is contained in the second transmission line and formed in the second light guide layer 37. The first and second transmission lines are provided with a cross region 38 in which these two lines intersect. In the cross region 38, the first transmission line is the polymer waveguide 33a and the second transmission line is the polymer waveguide 34b. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、積層導波路およびその作製方法に関し、より詳細には、導波路を交差させることなく任意の2点同士を接続可能な積層導波路およびその作製方法に関する。 The present invention relates to a laminated waveguide and a manufacturing method thereof, and more particularly to any possible laminated waveguide connecting two points with each other and a manufacturing method thereof, without crossing the waveguide.

近年の高度情報化から、大容量の情報を高速に伝送できる通信システムが望まれており、そのような通信システムとして光通信システムの開発がさかんに行われている。 Recent advanced information, and a communication system capable of transmitting large-capacity information at high speed is desired, the development of optical communication systems have been actively performed as such communication systems. このようなシステムとして、波長分割多重(WDM)システム等、様々な光通信システムが開発されているが、光通信システムにおいて、導波路は非常に重要な構成要素である。 Such systems, wavelength division multiplexing (WDM) system or the like, but a variety of optical communication systems have been developed, in an optical communication system, the waveguide is a very important component. この導波路として最近では、その柔軟性や強靭性から、高分子導波路が注目されている。 Recently, as the waveguide from its flexibility and toughness, polymer waveguide is focused.

一方、上述の高度情報化の発展に伴い、デジタルカメラ等の携帯機器においても、高精細な画像等の大容量の情報を高速にやり取りすることが望まれている。 On the other hand, with the development of advanced information described above, even in portable devices such as digital cameras, it has been desired to exchange a large amount of information such as high-definition image at high speed. 従来では、上記携帯機器における情報のやり取りは、銅配線を用いることが一般的であるが、銅配線を有する回路を用いると、信号劣化やノイズが発生しやすいという問題があった。 Conventionally, the exchange of information in the portable device, but the use of copper wiring is generally, when using the circuit having a copper wiring, signal degradation and noise there is liable to occur.

この問題を解決するために、非特許文献1では、光回路と電気回路との双方を有し、受発光素子も表面実装可能なフレキシブルな配線板が開示されている。 To solve this problem, Non-Patent Document 1, has both the optical circuit and the electric circuit, the light emitting and receiving element is also surface mountable flexible wiring board is disclosed. この配線板では、光回路と電気回路とがそれぞれ異なる役割分担を行っている。 In this wiring board, the optical circuit and the electric circuit is performing different roles, respectively. すなわち、動画等の高速かつ大容量の情報のやり取りを光回路にて行い、低速な情報や電力のやり取りを電気回路にて行う。 That is, exchanges of information fast and large-capacity such as moving in the optical circuit, exchanges slow information and power in an electric circuit.

図1は、非特許文献1に係る配線板における、光素子間での光信号のやりとりを説明するための図である。 1, in the wiring board according to Non-Patent Document 1 is a diagram for explaining the exchange of optical signals between optical elements.
図1において、光回路と電気回路とを併せ持つフレキシブルな配線板1は、クラッド3に埋め込まれたコア2を備えている。 In Figure 1, a flexible wiring board 1 having both optical circuit and the electric circuit is provided with a core 2 embedded in the cladding 3. このコア2の両端にはミラー4aおよび4bが形成されている。 Mirrors 4a and 4b are formed on both ends of the core 2. クラッド3上には、基板5が形成されており、該基板5上には銅配線6が所定のパターンで形成されている。 On the cladding 3, the substrate has 5 is formed, on the substrate 5 copper wires 6 is formed in a predetermined pattern. また、配線板1は、発光素子7と受光素子8とを備え、発光素子7および受光素子8は共に銅配線6に電気的に接続されている。 The wiring board 1 is provided with a light-emitting element 7 and the light receiving element 8, the light-emitting element 7 and the light receiving element 8 is electrically connected together to the copper wire 6. このような構成において、発光素子7から出射された光は、ミラー4aにて反射されてコア2を通過する。 In such a configuration, the light emitted from the light-emitting element 7 is reflected by the mirror 4a passes through the core 2. 該コア2内を通過した光はミラー4bにて反射されて受光素子8へと入射する。 Light passing through the core 2 is incident on the light receiving element 8 is reflected by the mirror 4b. 非特許文献1記載の配線板では、上述のようにして、光信号のやり取りを行う。 The wiring board of Non-Patent Document 1, as described above, to exchange optical signals.

さて、非特許文献1に記載された配線板において、図2(a)に示すように、発光素子7aと受光素子8aとの間で光信号のやり取りをし、同時に発光素子7bと受光素子8bとの間で光信号のやり取りを行う場合、発光素子7aと受光素子8aとをコア2aを介して接続し、発光素子7bと受光素子8bとをコア2bを介して接続することになる(図2(b))。 Now, in the wiring board described in Non-Patent Document 1, as shown in FIG. 2 (a), to exchange optical signals between the light emitting element 7a and the light receiving element 8a, simultaneously emitting element 7b and the light receiving element 8b If for exchanging optical signals between, it connects the light emitting element 7a and the light receiving element 8a via the core 2a, so that to connect the light emitting element 7b and a light receiving element 8b via the core 2b (FIG. 2 (b)). このように構成すると、コア2aと2bとは交差部21にて交差することになる。 According to this structure, it will intersect at intersection 21 and the core 2a and 2b. すなわち、発光素子7aから受光素子8aへの光の伝送経路であるコア2aは、発光素子7bから受光素子8bへの光の伝送経路であるコア2bを横切るために、交差部21にて上記2つのコアは交差することになる。 That is, the core 2a from the light-emitting element 7a is a transmission path of light to the light receiving element 8a, in order to traverse the core 2b is a transmission path of light to the light receiving element 8b from the light emitting element 7b, the two at intersections 21 One of the core will intersect. この交差によって、コア2aの交差部21における領域は、コア2bの一部の領域(コア2bの交差部21における領域)となる。 This intersection, the region at the intersection 21 of the core 2a is a partial region of the core 2b (area at the intersection 21 of the core 2b).

しかしながら、このようにコア2aとコア2bとを交差させると、一方のコアを通過する光は、交差部21において他方のコアも通過することになるので、クロストークが増加してしまう。 However, when the cross Thus the core 2a and the core 2b, light passing through one of the core, it means that also passes through the other core at the intersection 21, the crosstalk is increased. すなわち、非特許文献1では、同一の配線板内で光の伝送経路が2つ以上あり、それらの経路のうち交差する経路が少なくとも1つある場合は、上記交差の影響によりクロストークが増大してしまう。 That is, in Non-Patent Document 1, the optical transmission path in the same wiring board There are two or more, if the path crossing of those paths is at least one, crosstalk is increased by the influence of the cross and will.

本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、光の伝送経路が2つ以上あり、それらの伝送経路のうちある伝送経路が他の伝送経路を横切る場合であっても、クロストークの増加を抑えることが可能な積層導波路およびその作製方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and an object located transmission path of the light is two or more, if the transmission path is of those transmission paths crosses the other transmission path even is to provide a laminated waveguide and a manufacturing method which can suppress an increase in crosstalk.

本発明は、このような目的を達成するために、請求項1記載の発明は、少なくとも1つの高分子導波路を有する第1の導波層と、少なくとも1つの高分子導波路を有する第2の導波層とを積層させた積層導波路であって、第1の発光素子と第1の受光素子との間で光を伝送させるための第1の伝送経路と、第2の発光素子と第2の受光素子との間で光を伝送させるための第2の伝送経路と、前記第1の伝送経路に含まれ、前記第1の導波層に形成された第1の高分子導波路と、前記第2の伝送経路に含まれ、前記第2の導波層に形成された第2の高分子導波路とを備え、前記第1の伝送経路と前記第2の伝送経路とは、それぞれが別個の導波層に形成された、前記第1の高分子導波路と前記第2の高分子導波路とが交差することにより、交差 The present invention, in order to achieve the object, a first aspect of the present invention, a first waveguide layer having at least one polymeric waveguide, the second having at least one polymeric waveguide a laminated waveguide as a laminate of a waveguide layer, a first transmission path for transmitted light between the first light-emitting element and first light-receiving element, and the second light-emitting element a second transmission path for transmitted light between the second light receiving element, wherein included in the first transmission path, the first polymeric waveguide formed in the first waveguide layer If, it included in the second transmission path, and a second polymer waveguide formed on said second waveguide layer, and the first transmission path and the second transmission path, by each of which is formed in a separate waveguide layer, and the first polymer waveguide and the second polymer waveguides intersect, cross ていることを特徴とする。 And wherein the are.

請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記第2の導波層は、第3の高分子導波路をさらに有し、前記第1の高分子導波路の一方端は、所定の斜面角度を有する斜面である第1のミラー構造であり、前記第3の高分子導波路の一方端は、所定の斜面角度を有する斜面である第2のミラー構造であり、前記第1のミラー構造である斜面の下側と、前記第2のミラー構造の斜面の下側とが合わさり、前記第1のミラー構造にて反射された、前記第1の高分子導波路を伝送する光が、前記第2のミラー構造に入射するように、前記第1の高分子導波路および前記第3の高分子導波路は配置されていることを特徴とする。 According to a second aspect of the invention, in the invention according to the first aspect, wherein the second waveguide layer further comprises a third polymeric waveguide, one end of said first polymeric waveguide, a first mirror structure is a ramp with a predetermined slope angle, the one end of the third polymer waveguide is a second mirror structure is a ramp with a predetermined slope angle, said first a lower slope is a mirror structure of said the lower inclined surface of the second mirror structure mate, reflected by the first mirror structure, the light transmitting the first polymeric waveguide but to be incident on the second mirror structure, the first polymeric waveguide and the third polymeric waveguide is characterized in that it is arranged.

請求項3記載の発明は、請求項2記載の発明において、前記第3の高分子導波路は、前記第1の伝送経路に含まれることを特徴とする。 According to a third aspect, the invention of claim 2, wherein said third polymeric waveguide is characterized in that included in the first transmission path.

請求項4記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記第1の導波層は基板上に配置されており、前記第1の導波層上に前記第2の導波層が積層されており、前記第1の高分子導波路の両端は、所定の斜面角度を有する斜面であるミラー構造であり、前記所定の斜面角度は、前記第1の高分子導波路の下面と前記斜面とのなす角度であって、材料が充填された側の角度であり、前記所定の斜面角度は鈍角であることを特徴とする。 The invention of claim 4, wherein, in the invention of claim 1, wherein the first waveguide layer is disposed on the substrate, said second waveguide layer in the first waveguide layer is laminated are, the two ends of the first polymer waveguide, a mirror structure is a ramp with a predetermined slope angle, the predetermined slope angle, bottom surface and the inclined surface of the first polymeric waveguide a angle between, the angle on the side where the material is filled, wherein the predetermined slope angle is obtuse.

請求項5記載の発明は、請求項2乃至4のいずれかに記載の発明において、前記ミラー構造となる斜面の法線の単位ベクトルと、該ミラー構造を有する高分子導波路の導波方向の単位ベクトルとの内積が、sin(30°)以上でsin(40°)以下であることを特徴とする。 According to a fifth aspect, the invention according to any one of claims 2 to 4, the unit vector of the normal line of the inclined surface serving as the mirror structure, of the polymer waveguide having the mirror structure of the waveguide direction inner product of the unit vector, characterized in that at sin (30 °) or more and sin (40 °) or less.

請求項6記載の発明は、請求項1乃至5のいずれかに記載の発明において、前記第1の導波層と前記第2の導波層との間に形成された、レンズを有する層をさらに備えることを特徴とする。 Invention according to claim 6, in the invention of any one of claims 1 to 5, wherein formed between the first waveguide layer and the second waveguide layer, a layer having a lens characterized in that it comprises further.

請求項7記載の発明は、請求項1乃至6のいずれかに記載の積層導波路の作製方法であって、クラッド上の少なくとも一部に、流動性を有し、硬化することによりコアとなる材料を付与する付与工程と、一方の面に凸部および凹部が形成された、可撓性を有する金型の、前記一方の面の少なくとも一部を、前記材料に接触させる接触工程と、前記金型における前記一方の面と対向する面について、前記金型と前記材料が接触している領域に対向する位置から、所定の方向に向かって圧力を印加しながら前記コア形成に余分な前記材料を押し出し、前記クラッドと前記凹部との間の空間に前記材料を残しながら、前記金型を前記クラッドに貼り合わせる押し出し工程と、前記空間に残った材料を硬化する硬化工程と、前記金型を前記クラッドか Invention according to claim 7, a method for manufacturing a laminated waveguide as claimed in any one of claims 1 to 6, on at least a portion of the cladding, has fluidity, the core by curing a step of applying a material, protrusions and recesses on one side is formed, the mold having a flexibility, at least a portion of the one surface, a contact step of contacting the material, the for the one surface opposite to the surface in the mold, excess the material from the position facing the area where the said mold material is in contact, with the core formed while applying a pressure in a predetermined direction extrusion, while leaving the material in the space between the cladding and the recess, the extrusion step of bonding said die to said cladding, and a curing step of curing the remaining material in the space, the mold whether the cladding 剥離する剥離工程とを有し、前記各工程を行うことにより、前記第1の導波層および第2の導波層が形成されることを特徴とする。 And a peeling step of peeling off, by performing the steps, wherein the first waveguide layer and the second waveguide layer is formed.

本発明によれば、第1の伝送経路と第2の伝送経路とが交差する領域において、第1の伝送経路に含まれる高分子導波路と、第2の伝送経路に含まれる高分子導波路とをそれぞれ別個の導波層に設けるようにしたので、上記交差領域における、クロストークを抑えることが可能である。 According to the present invention, in a region where the first transmission path and the second transmission path intersects, a polymer waveguide included in the first transmission path, polymer waveguides included in the second transmission path because preparative was respectively provided in a separate waveguiding layer, in the intersection area, it is possible to suppress the crosstalk.

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。 It will be described below in detail embodiments of the present invention with reference to the drawings.
(第1の実施形態) (First Embodiment)
図3(a)〜(d)は、本実施形態に係る、導波層が2層構造の積層導波路を説明するための図であって、図3(a)は、本実施形態に係る積層導波路の上面図であり、図3(b)は、図3(a)の積層導波路の基板の上面図であり、図3(c)は、図3(a)の積層導波路の第1層目である第1の導波層の上面図であり、図3(d)は、図3(a)の積層導波路の第2層目である第2の導波層の上面図である。 FIGS. 3 (a) ~ (d) are, according to the present embodiment, a diagram for waveguide layer is described a laminated waveguide having a two-layer structure, FIG. 3 (a), according to the present embodiment a top view of the laminated waveguide, and FIG. 3 (b) is a top view of the substrate of the laminated waveguide in FIG. 3 (a), FIG. 3 (c), the layered waveguide shown in FIG. 3 (a) a first top view of the waveguide layer is a first layer, FIG. 3 (d), top view of the second layer is a second waveguide layer of the multilayer waveguide shown in FIG. 3 (a) it is.

図3(a)において、光素子である面発光レーザ(VCSEL)アレイ31aは、高分子導波路34aに光学的に接続されている。 3 (a), the an optical element surface-emitting laser (VCSEL) array 31a is optically connected to the polymer waveguide 34a. 図3(b)および図3(d)から分かるように、VCSELアレイ31aと高分子導波路34aとは異なる層に形成されている。 Figure 3 (b) and as seen from FIG. 3 (d), the are formed in different layers from the VCSEL array 31a and a polymer waveguide 34a. 高分子導波路34aの両端には、該両端を斜面とすることによりミラー構造が形成されている。 At both ends of the polymer waveguide 34a, the mirror structure is formed by the both ends of the effective band the slope. VCSELアレイ31aから発光された光が高分子導波路34aの一方端に形成された上記ミラー構造に入射するようにVCSELアレイ31aと高分子導波路34aとを配置することにより、VCSELアレイ31aと高分子導波路34aとは光学的に接続されることになり、VCSELアレイ31aから発光された光は、上記ミラー構造にて反射されて高分子導波路34a中を伝送される。 By VCSEL array 31a emitted light from the arranging the VCSEL array 31a and polymer waveguides 34a to be incident on one the mirror structure formed at an end of the polymer waveguide 34a, VCSEL array 31a and the high the molecular waveguide 34a will be optically connected, light emitted from the VCSEL array 31a is reflected by the mirror structure are transmitted in a polymer waveguide 34a.

なお、本実施形態では、後述する高分子導波路33a、33b、高分子導波路34b〜34dについても、高分子導波路34aと同様に、その両端を斜面とすることにより該両端にミラー構造が形成されている。 In the present embodiment, which will be described later polymer waveguides 33a, 33b, the even polymer waveguide 34B~34d, like the polymeric waveguide 34a, the mirror structure to the both ends by the ends with slopes It is formed.

さて、図3(c)および図3(d)から分かるように、高分子導波路34aと高分子導波路33aとは異なる層に形成されている。 Now, as it can be seen from FIG. 3 (c) and FIG 3 (d), are formed in the layer different from the polymer waveguide 34a and the polymer waveguide 33a. 該高分子導波路34aの他方端に形成された斜面(ミラー構造)と高分子導波路33aの一方端に形成された斜面(ミラー構造)とを対向するように配置し、かつ該高分子導波路34aの他方端に形成された斜面から出射された光が、高分子導波路33aの一方端に形成された斜面に入射するように高分子導波路34aと高分子導波路33aとを配置する。 A slope formed on the other end of the polymer waveguide 34a while the slope (mirror structure) formed at the end of the (mirror structure) and polymer waveguides 33a arranged so as to face, and the polymer guide the light emitted from the slopes formed on the other end of the waveguide 34a is arranged a polymer waveguide 34a and polymer waveguides 33a to be incident to one formed on an end inclined surface of the polymer waveguide 33a . このようにして、高分子導波路34aの他方端は、高分子導波路33aの一方端に光学的に接続されることになり、高分子導波路34a中を伝送される光は、高分子導波路34aの他方端に形成されたミラー構造にて反射されて、高分子導波路33aの一方端に入射し、該高分子導波路33a中を伝送される。 In this way, the other end of the polymer waveguide 34a is made to be optically connected to one end of the polymer waveguide 33a, the light transmitted through the polymer waveguide 34a, the polymeric conductive is reflected by the mirror structure formed at the other end of the waveguide 34a, is incident on one end of the polymer waveguide 33a, it is transmitted through the polymer waveguide 33a.

高分子導波路33aの他方端は、高分子導波路34aと高分子導波路33aとの光学的接続と同様にして、高分子導波路34dの一方端に光学的に接続されている。 The other end of the polymer waveguide 33a, similarly to the optical connection between the polymer waveguide 34a and polymer waveguides 33a, are optically connected to one end of the polymer waveguide 34d. さらに、高分子導波路34dの他方端は、VCSELアレイ31aと高分子導波路34aとの光学的接続と同様にして、光素子であるフォトダイオード(PD)アレイ32aに光学的に接続されている。 Furthermore, the other end of the polymer waveguide 34d, similarly to the optical connection between the VCSEL array 31a and polymer waveguides 34a, are optically connected to the photodiode (PD) array 32a is an optical element .

本実施形態では、VCSELアレイ31aとPDアレイ32aとの間で光信号のやりとりを行うための光の伝送経路、すなわち、VCSELアレイ31aとPDアレイ32aとの間で光を伝送させるための光の第1の伝送経路は、高分子導波路34a、高分子導波路33a、および高分子導波路34dとなる。 In the present embodiment, the optical transmission path for exchanging optical signals between the VCSEL array 31a and the PD array 32a, i.e., the light for transmitted light between the VCSEL array 31a and the PD array 32a the first transmission path, the polymeric waveguide 34a, a polymer waveguide 33a and polymer waveguides 34d,. そしてこの伝送経路において、第1の方向(図3中では、縦方向)と、第1の方向とは異なる方向である第2の方向(図3中では、横方向)とにおいては、光の伝送する層が異なる。 And in this transmission path, (Among 3, the vertical direction) the first direction and, and (is in FIG. 3, the horizontal direction) the second direction is a direction different from the first direction and in the light layer to transmit different. すなわち、第1の方向に伝送する光は、第2の導波層37に形成された導波路を導波することになり、第2の方向に伝送する光は、第1の導波層36に形成された導波路を導波することになる。 That is, the light transmitted to the first direction, will be guided through the waveguide formed in the second waveguide layer 37, light transmitted in the second direction, the first waveguide layer 36 the formed waveguide will be guided to.

一方、VCSELアレイ31bは、VCSELアレイ31aと高分子導波路34aとの光学的接続と同様にして、高分子導波路34cの一方端に光学的に接続されている。 Meanwhile, the VCSEL array 31b, as in the optical connection between the VCSEL array 31a and polymer waveguides 34a, are optically connected to one end of the polymer waveguide 34c. 高分子導波路34cの他方端は、高分子導波路34aと高分子導波路33aとの光学的接続と同様にして、高分子導波路33bの一方端に光学的に接続されており、高分子導波路33bの他方端は、高分子導波路34bの一方端に光学的に接続されている。 The other end of the polymer waveguide 34c, similarly to the optical connection between the polymer waveguide 34a and polymer waveguides 33a, are optically connected to one end of the polymer waveguide 33b, a polymer the other end of the waveguide 33b is optically connected to one end of the polymer waveguide 34b. 高分子導波路34bの他方端は、VCSELアレイ31aと高分子導波路34aとの光学的接続と同様にして、PDアレイ32bに光学的に接続されている。 The other end of the polymer waveguide 34b, similarly to the optical connection between the VCSEL array 31a and polymer waveguides 34a, are optically connected to the PD array 32b.

本実施形態では、VCSELアレイ31bとPDアレイ32bとの間で光信号のやりとりを行うための光の伝送経路、すなわち、VCSELアレイ31bとPDアレイ32bとの間で光を伝送させるための光の第2の伝送経路は、高分子導波路34c、高分子導波路33b、および高分子導波路34bとなる。 In the present embodiment, the optical transmission path for exchanging optical signals between the VCSEL array 31b and the PD array 32b, that is, the light for transmitted light between the VCSEL array 31b and the PD array 32b second transmission path, the polymeric waveguide 34c, a polymer waveguide 33b and polymer waveguides 34b,. そしてこの伝送経路において、上記第1の方向と、上記第2の方向とにおいては、光の伝送する層が異なる。 And in this transmission path, the a first direction, in the aforementioned second direction, the transmission layers of light is different. すなわち、第1の方向に伝送する光は、第2の導波層37に形成された導波路を導波することになり、第2の方向に伝送する光は、第1の導波層36に形成された導波路を導波することになる。 That is, the light transmitted to the first direction, will be guided through the waveguide formed in the second waveguide layer 37, light transmitted in the second direction, the first waveguide layer 36 the formed waveguide will be guided to.

なお、図3(b)から分かるように、VCSELアレイ31a、31bおよびPDアレイ32a、32bはそれぞれ基板35の、第1の導波層36が形成される面と対向する面に形成されている。 As can be seen from FIG. 3 (b), VCSEL arrays 31a, 31b and PD arrays 32a, of each of 32b substrate 35, are formed on the first surface opposite the surface on which the waveguide layer 36 is formed .

さて、図3(a)から分かるように、本実施形態では、第1の伝送経路と第2の伝送経路とは、図中に円で囲まれた領域である領域38において交差している。 Now, as can be seen from FIG. 3 (a), in the present embodiment, the first transmission path and the second transmission path intersect in a region 38 is a region surrounded by a circle in FIG. すなわち、2つの伝送経路において、一方の伝送経路を伝送する光は、他方の伝送経路を横切ることになる。 That is, in the two transmission paths, the light transmitting one transmission path will cross the other transmission path. 本実施形態では、第1の伝送経路における領域38に対応する部分は高分子導波路33aであり、第2の伝送経路における領域38に対応する部分は高分子導波路34bであり、図3(c)および図3(d)に示される通り、高分子導波路33aと高分子導波路34bとは、異なる導波層に形成されている。 In this embodiment, the portion corresponding to the region 38 in the first transmission path is a polymeric waveguide 33a, and the portion corresponding to the region 38 of the second transmission path is a polymeric waveguide 34b, FIG. 3 ( as shown in c) and FIG. 3 (d), the a polymer waveguide 33a and the polymer waveguide 34b, are formed on different waveguide layers. よって、領域38において、すなわち2つの伝送経路が交差する領域において、2つの伝送経路は、他方の伝送経路の一部を通過することが無い。 Therefore, in the region 38, i.e. in the area where the two transmission paths intersect, the two transmission paths, it is not to pass through the part of the other transmission path.

すなわち、2つの伝送経路のうち一方の伝送経路を伝送する光は、これら2つの伝送経路が交差する領域において他方の伝送経路とは異なる層にて伝送されるので、従来では問題となった伝送経路の交差によるクロストークを生じる事は無い。 That is, the light transmitting one of transmission paths of the two transmission paths, because these two transmission paths are transmitted in different layers and the other transmission path in a region intersecting with the conventional problematic transmission it is not to produce a cross-talk due to cross the route.

このように、2つの伝送経路が交差することによるクロストークを回避するために、少なくとも、高分子導波路が形成された層を2つ用意し、該層を積層させて、2つの伝送経路の交差領域において、第1の伝送経路を伝送する光と、第2の伝送経路を伝送する光とを異なる層にて伝送させることが重要である。 Thus, for two transmission paths to avoid cross-talk due to cross at least prepared two layers polymer waveguide is formed, by laminating the layer, the two transmission paths in the intersection region, the light transmitted the first transmission path, it can be transmitted by light and the different layers to transmit a second transmission path is important.

図4は、図3(a)のA−A'線断面図である。 Figure 4 is a section along the line A-A 'of FIG 3 (a).
図4において、基板35の、VCSELアレイ31a、31bおよびPDアレイ32a、32bが形成された面と対向する面上に、ポリマー層41を介して第1の導波層36が形成されており、第1の導波層36上にはポリマー層42を介して第2の導波層37が形成されている。 In Figure 4, the substrate 35, VCSEL arrays 31a, 31b and PD arrays 32a, on a surface 32b is opposed to the formed surface, the first and the waveguide layer 36 is formed through the polymer layer 41, the on the first waveguide layer 36 the second waveguide layer 37 through the polymer layer 42 is formed. 図4から分かるように、第1の伝送経路と第2の伝送経路との交差領域、すなわち、高分子導波路33aと高分子導波路34bとの交差領域においては、第1の導波層36に第1の伝送経路に含まれる高分子導波路33aが含まれており、第2の導波層37に第2の伝送経路に含まれる高分子導波路34bが含まれる。 As can be seen from FIG. 4, intersections of the first transmission path and the second transmission path, i.e., in the intersection region between the polymer waveguide 33a and the polymer waveguide 34b includes a first waveguide layer 36 the first includes a polymer waveguide 33a included in the transmission path, includes a polymer waveguide 34b included in the second transmission path to the second waveguide layer 37 is the. よって、第1の伝送経路と第2の伝送経路とが交差しても、第1の伝送経路を伝送する光は、第1の導波層36に含まれる高分子導波路33a中を図中矢印方向に進み、第2の伝送経路を伝送する光は、第1の導波層とは別個の第2の導波層37に含まれる高分子導波路34b中を紙面手前から奥に向う方向に進む。 Therefore, even if the first transmission path and the second transmission path is crossed, the light transmits the first transmission path, drawing in the polymer waveguides 33a included in the first waveguide layer 36 advances in the direction of the arrow, the light transmitted through the second transmission path, a direction from the first waveguide layer towards the in polymer waveguides 34b included in the second waveguide layer 37 separate from the paper front to the back proceed to. このように、上記交差領域において2つの伝送経路を進む光は、別個の導波路を進むので、他方の導波路を進む光によるクロストークを抑えることができる。 Thus, light traveling two transmission paths in the intersection area, since proceeds separate waveguide, it is possible to suppress crosstalk due to light traveling other waveguide.

本実施形態では、従来で問題となっていたクロストークを抑えることが重要であり、そのために、高分子導波路の2層構造を用いている。 In the present embodiment, it is possible to suppress the crosstalk which has been a problem in a conventional important, because its uses a two-layer structure of the polymer waveguide. そして、少なくとも2つ以上光の伝送経路(所定の光素子間を結ぶ光の経路)があり、それらの伝送経路において伝送経路が交差する場合、該交差する伝送経路をそれぞれ別個の層に形成することが本質である。 Then, there are at least two or more optical transmission path (the path of light connecting between predetermined optical device), when the transmission path in their transmission paths intersect is formed in each separate layer the transmission path to the cross it is the essence. すなわち、上記交差する領域では、2つの導波路の積層構造となり、該積層構造の下層の導波路が一方の伝送経路に含まれ、上層の導波路が他方の伝送経路に含まれる。 That is, in the region of the intersecting becomes a laminated structure of two waveguides, the lower waveguide of the laminated structure is included in one transmission path, the upper layer of the waveguide is contained in the other transmission path. すなわち、本実施形態では、少なくとも上記交差する領域において、第1の伝送経路と第2の伝送経路とが別個の導波層に形成されていれば良いのである。 That is, in this embodiment, in a region where at least the cross is the the first transmission path and the second transmission path may be formed in a separate waveguide layer.

従って、本実施形態では、図5のように、第1の伝送経路と第2の伝送経路との交差領域近傍のみで、一方の伝送経路を他の導波層に変えるようにしても良い。 Accordingly, in the present embodiment, as shown in FIG. 5, only the vicinity intersections of the first transmission path and the second transmission path, may be changed one transmission path to another waveguide layer. 図5において、基板51上に第3の方向(図5中の、横方向)に長手方向を有する高分子導波路55が形成された第1の導波層52が形成されている。 5, the third direction on the substrate 51 (in FIG. 5, the horizontal direction) first waveguide layer 52 to the polymer waveguide 55 having a longitudinal direction are formed is formed. 第1の導波層52上には、ポリマー層53を介して、第1の方向に長手方向を有する高分子導波路56a、56bおよび第3の方向とは別の方向である第4の方向(図5中の、縦方向)に長手方向を有する高分子導波路57が形成された第2の導波層54が形成されている。 On the first waveguide layer 52 through the polymer layer 53, a polymer waveguide 56a having a longitudinal direction in a first direction, the fourth direction and 56b and the third direction is another direction (in FIG. 5, the vertical direction) the second waveguide layer 54 in which the polymer waveguide 57 having a longitudinal direction are formed is formed. 図5において、第3の伝送経路は、高分子導波路56a、高分子導波路55、高分子導波路56bを含み、第4の伝送経路は、高分子導波路57を含む。 5, the third transmission path, the polymeric waveguides 56a, polymer waveguides 55 comprise high molecular waveguide 56b, fourth transmission path comprises a polymeric waveguide 57.

図5から分かるように、2つの伝送経路の交差領域における各伝送経路に含まれる導波路(すなわち、高分子導波路55および高分子導波路57)はそれぞれ別個の導波層に形成されている。 As can be seen from FIG. 5, a waveguide included in each transmission path at the intersection regions of the two transmission paths (i.e., a polymer waveguide 55 and the polymeric waveguide 57) are respectively formed in a separate waveguide layer .

本実施形態では、図5の構成(第2の導波層において、2つの方向(第3の方向および第4の方向)に光が伝送する構成)のように、各導波層に形成される導波路の方向を統一しなくても、少なくとも交差領域において、該交差する伝送経路に含まれる導波路をそれぞれ別個の導波層に形成すれば、上述のクロストークを抑える効果を得ることができる。 In the present embodiment, (in the second waveguide layer, two directions (arrangement the third direction and the fourth direction) in the light transmission) arrangement of FIG. 5 as in, are formed in each waveguide layer without unified direction of that waveguide, at least in the intersection region, by forming a waveguide included in the transmission path to the cross to each separate waveguide layer, to obtain the effect of suppressing the crosstalk described above it can.

なお、本実施形態において、高分子導波路の端面に形成されたミラー構造が、ある導波層を伝送する光を他の導波層へと移す役割を担う。 In the present embodiment, the mirror structure formed on the end surface of the polymeric waveguide, responsible for transferring the light to transmit certain waveguide layer to other waveguide layer. 例えば図5においては、高分子導波路56aを伝送する光は、該導波路の端面に形成されたミラー構造(斜面)59aにて反射され、別の導波層へと入射される。 In FIG. 5, for example, the light transmitting polymeric waveguide 56a is reflected by the mirror structure (inclined surface) 59a formed on the end face of the waveguide, and enters into another waveguide layer. 該入射された光は、高分子導波路55の一方端に形成されたミラー構造58aにて反射されて、高分子導波路55中を伝送する。 Light said incident is reflected at one end to the formed mirror structure 58a of the polymer waveguide 55 transmits the middle polymer waveguide 55. このようにして、第2の導波層54中を伝送する光は、第1の導波層52へと移される。 In this manner, the light transmitting medium second waveguide layer 54 is transferred to the first waveguide layer 52.

このように本実施形態では、高分子導波路56aのミラー構造59aである斜面の下側(端面において材料がある側)と、高分子導波路55のミラー構造58aである斜面の下側とを合わせるように配置して、ミラー構造59aにて反射された光がミラー構造58aへと入射するようにする。 As described above, in this embodiment, the lower side of the inclined surface is a mirror structure 59a of the polymer waveguide 56a and (the side where the material at the end face), a lower slope is a mirror structure 58a of the polymer waveguide 55 arranged to fit, the light reflected by the mirror structure 59a is to be incident into the mirror structure 58a. すなわち、ミラー構造59aの斜面角度α を鋭角にし、かつミラー構造58aの斜面角度α を鈍角にする。 That is, the slope angle alpha 1 of the mirror structure 59a at an acute angle, and the slope angle alpha 2 of the mirror structure 58a at an obtuse angle. このように配置することで、第2の導波層に含まれる高分子導波路56a中を伝送する光を、第1の導波層52に含まれる高分子導波路55中へと、伝送する導波路を変更すること、すなわち、伝送する導波層を変更することができる。 With this arrangement, the light transmitting through the polymer waveguide 56a included in the second waveguide layer, into the polymer waveguide 55 included in the first waveguide layer 52, and transmits changing the waveguide, i.e., it is possible to change the waveguide layer to be transmitted.
なお、本明細書において、「斜面角度」とは、図5中に示すように、導波路の下面と斜面とのなす角度を指し、図5中では、角度α 、α である。 In the present specification, the "slope angle", as shown in FIG. 5, refers to the angle between the lower surface and the inclined surface of the waveguide, in FIG. 5, the angle alpha 1, is alpha 2. すなわち、斜面角度とは、導波路の下面(高分子導波路56a、56bに対しては高分子導波路55側の面、また高分子導波路55に対しては基板51側の面)と、斜面とのなす角度の、材料が充填されている側の角度である。 That is, the slope angle, the lower surface of the waveguide (polymer waveguide 56a, the surface of the polymer waveguide 55 side with respect to 56b, also the surface of the substrate 51 side with respect to the polymer waveguide 55) and, the angle between the inclined surface, the material is an angle of the side being filled.

また、本実施形態では、図3(a)から分かるように、第1の導波層36では高分子導波路33a、33bの向きを第2の方向(図中、横方向)に統一し、第2の導波層37では高分子導波路34a〜34dの向きを第1の方向(図中、縦方向)に統一すれば、すなわち、第1の伝送経路および第2の伝送経路について各層に対して形成される導波路の方向を統一すれば、導波路の数がいずれであっても、4回のミラー結合(VCSELアレイから第2の導波層の高分子導波路へのミラー結合、第2の導波層の高分子導波路から第1の高分子導波層へのミラー結合、第1の導波層の高分子導波路から第2の導波層の高分子導波路へのミラー結合、第2の導波層の高分子導波路からPDアレイへのミラー結合)を作れば良い。 Further, in the present embodiment, as can be seen from FIG. 3 (a), unified first waveguide layer 36 in polymer waveguides 33a, 33b are oriented in (in the figure, the horizontal direction) a second direction, (in the figure, the vertical direction) of the second waveguide layer 37 in the direction of the polymeric waveguide 34a~34d first direction if unified, i.e., the layers for the first transmission path and the second transmission path if unified direction of the waveguide which is formed for, be any number of waveguides, mirror coupling from four mirrors binding (VCSEL array to the polymer waveguide of the second waveguide layer, a polymer waveguide of the second waveguiding layer mirror coupled to the first polymeric waveguide layer, of a polymer waveguide of the first waveguiding layer to the polymer waveguide of the second waveguiding layer mirror bond, may make a mirror binding) to the PD array from the polymer waveguide of the second waveguiding layer. すなわち、VCSELアレイからPDアレイへと光を送信する場合に、該光によるミラーの反射を6回行えば良く、こうすることで、配線内の導波路本数に依存することなく、損失を設計することができる。 That is, when transmitting the light from the VCSEL array to the PD array may be performed reflecting mirror by the light 6 times, by doing so, without depending on the waveguide number of internal wiring, to design the loss be able to. さらに、第1の伝送経路と第2の伝送経路とにおいて、ミラー結合数(ミラーの反射数)が同一になるように導波路を設計することにより、さらに損失の設計を容易に行うことができる。 Further, in the first transmission path and the second transmission path, mirror bond number (number reflection mirror) is by designing the waveguides to be identical, it is possible to easily perform the further loss of design .

次に、本実施形態に係る積層導波路の作製方法を説明する。 Next, a method of manufacturing the laminated waveguide according to the present embodiment.
本実施形態では、可撓性を有する金型(以下、ソフトスタンパとも呼ぶ)を用い押し出しラミネートを行うことによって、クラッド上にコアを形成して各導波層を作製する。 In this embodiment, a flexible mold having a (hereinafter, also referred to as a soft stamper) by performing extrusion lamination using to prepare each waveguide layer to form a core on the cladding. 本実施形態では、主に以下の手順により各導波層が作製される。 In this embodiment, the waveguide layer is made mainly by the following procedure.
図6(a)〜(d)は、本実施形態に係る導波層の作製方法を説明する図である。 FIG 6 (a) ~ (d) are diagrams illustrating a method for manufacturing a waveguide layer according to the present embodiment.
クラッド上にコア材を付与する工程 Applying a core material on the cladding
本工程では、クラッドに対して、後に硬化されてコアとなる、所定の粘性を有するコア材を付与して、該コア材をクラッド上の少なくとも一部に存在させる。 In this step, the clad, and cured in the core after, by applying a core material having a predetermined viscosity, is present in at least a portion of the upper cladding the core material.

図6(a)において、ガラス基板などの作業基板61上にクラッドフィルム62を貼り付ける。 6 (a), the paste cladding film 62 on the work substrate 61 such as a glass substrate. このクラッドフィルム62の貼り付けは通常のラミネート法によって行えば良い。 This paste cladding film 62 may be performed by conventional lamination method. 次いで、クラッドフィルム62上に、コア材63を付与して、クラッドフィルム62上の全面にコア材63を配置する。 Then, on the cladding film 62, by applying the core material 63, disposing a core member 63 on the entire surface of the cladding film 62.

なお、上記コア材は、液体状の材料であっても良いし、ゲル状の材料であっても良い。 Incidentally, the core material may be a liquid material, it may be a gel-like material. 本発明で重要なことは、後述する押し出しラミネートの際に、クラッド上に存在するコア材が押し出されることである。 It present invention Importantly, upon extrusion lamination, which will be described later, is that the core material present on the cladding is extruded. よって、この押し出しが可能な程度の流動性を少なくとも有し、光や熱などによって硬化し、該硬化後に高分子導波路のコアとして機能する材料であればいずれの材料もコア材として用いることができる。 Therefore, having at least a fluid to the extent that can be extrusion, cured by light or heat, can be used as any material even core material as long as the material that serves as the core of the polymer waveguide after curing it can.

本実施形態では、コア材として、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、ポリイミド、シリコーン樹脂、アクリル樹脂・エポキシ樹脂を紫外線硬化性にした樹脂、ポリシラン、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリエーテル、ポリアミドなどを用いることができる。 In the present embodiment, used as a core material, thermoplastic resins, thermosetting resins, polyimide, silicone resin, resins of acrylic resin, epoxy resin and UV curable, polysilane, polyacrylates, polycarbonates, polyethers, polyamides and the like be able to.

ソフトスタンパを配置する工程 Placing a soft stamper
図6(b)において、一方の面に凸部65および凹部66を有するソフトスタンパ64を、凸部65および凹部66がコア材63に接触させるようにしてソフトスタンパ64を配置する。 In FIG. 6 (b), the soft stamper 64 having convex portions 65 and concave portions 66 on one side, placing a soft stamper 64 protrusions 65 and the recesses 66 so as to be in contact with the core material 63. すなわち、ソフトスタンパ64を、コア材63を介してクラッドフィルム62と貼り合わせる。 That is, the soft stamper 64, bonded to the cladding film 62 through the core member 63. なお、凸部65および凹部66は、後述の押し出しラミネート工程においてソフトスタンパ64をクラッドフィルム62に張り合わせた際に形成されるコア材68が、所望の導波路形状となるようにソフトスタンパ64に形成されている。 Incidentally, the convex portions 65 and concave portions 66 are formed on the soft stamper 64 as a core material 68, a desired shape of the waveguide which is formed when bonding the soft stamper 64 in the cladding film 62 in the extrusion lamination step described later It is. また、作製された導波路の端面にミラー構造を形成する場合は、凹部66の端面を斜面とする。 Also, if the end face of the fabricated waveguides forming the mirror structure, the slope of the end face of the recess 66. このように凹部66の端面を斜面とすると、作製されたコアの端面も上記凹部66の端面の斜面と同様の斜面となり、これがミラー構造となる。 With such a slope end surface of the concave portion 66, the end face of the core produced also becomes the end face of slope and a similar slope of the recess 66, which is the mirror structure.

押し出しラミネート工程 Extrusion lamination process
図6(c)において、ソフトスタンパ64の一方端において、ローラ67をソフトスタンパ64の凹凸が形成されている面と対向する面に押し当てる。 In FIG. 6 (c), at one end of the soft stamper 64 is pressed against the roller 67 to the surface opposite the surface on which irregularities are formed of a soft stamper 64. 次いで、上記一方端から他方端に向かって(図中の矢印方向)、ソフトスタンパ64に対して面ではなく線で圧力印加するように、所定の圧力をかけながら、ソフトスタンパ64との相対速度が0となるように、ローラ67を転がして、押し出しラミネートを行う。 Then, toward the other end from the one end (the arrow direction in the drawing), so that the pressure applied by a line rather than a plane with respect soft stamper 64, while applying a predetermined pressure, the relative speed between the soft stamper 64 as but becomes 0, by rolling the roller 67, performs the extrusion lamination.

このローラ67の移動に伴って、ローラ67の移動開始位置から順に、凸部65がローラ47の移動方向に向かってコア材63を押し出してクラッドフィルム62と接触することになる。 With the movement of the roller 67, in order from the movement start position of the roller 67, the convex portion 65 is brought into contact with the cladding film 62 by extruding the core material 63 toward the moving direction of the roller 47. 一方、凹部66については、ソフトスタンパ64をクラッドフィルム62に張り合わせた際に凹部66にコア材63が充填されている場合はその状態が維持され、充填されてない場合であっても、上記凸部による押し出しにより、各凹部66にはコア材63が充填される。 On the other hand, the recess 66, when the core member 63 into the recess 66 when the bonding of the soft stamper 64 in the cladding film 62 is filled in the state is maintained, even if it is not filled, the convex by extrusion by section, in each recess 66 core material 63 is filled. このようにして、凹部に充填されたコア材68が形成される。 In this way, the core material 68 filled in the concave portion is formed.

このようにローラ67を他方端まで転がして、凹部66とクラッドフィルム62との間の領域にコア材68を残した状態でソフトスタンパ64とクラッドフィルム62とを貼り合わせて、ソフトスタンパ64の凹凸を、コア材63に転写する。 Thus Roll the roller 67 to the other end, by bonding the soft stamper 64 and the cladding film 62 while leaving the core material 68 in the region between the recess 66 and the cladding film 62, unevenness of the soft stamper 64 and transferred to the core material 63. そして、ローラ67を他方端まで転がすと、各凸部65にて押し出された余分なコア材は他方端から外へと押し出され、各凹部66とクラッドフィルム62との間の空間には、コア材68が残ることになる。 When rolling the roller 67 to the other end, excess core material extruded by the convex portions 65 is pushed out from the other end to the outside, the space between the recesses 66 and the cladding film 62, the core so that the wood 68 remains.

本実施形態では、上述のように可撓性を有するソフトスタンパ64を用いて押し出しラミネートを行うので、凸部65の表面やクラッドフィルム62の表面が粗くても、押し出されるコア材は、ローラ67の移動方向に向かって、凸部65およびクラッドフィルム62の表面に沿ってローラ67の移動による押し出し力により移動するので、残渣として残るコア材の量を低減することができる。 In the present embodiment, since the laminate extruded using a soft stamper 64 having flexibility as described above, even if rough surface of the surface and the cladding film 62 of the convex portion 65, the core material to be extruded, the roller 67 towards the direction of movement of, so along the surface of the convex portion 65 and the cladding film 62 is moved by pushing force due to the movement of the roller 67, it is possible to reduce the amount of core material remains as a residue. すなわち、残渣が残ったとしても、用いる光の波長と同程度かそれ以下のスケールにまでその量を低減することができる。 In other words, even as a residue remained, it is possible to reduce the amount up to less scale or comparable to the wavelength of light used. よって、ソフトスタンパおよびクラッドの面精度の要求値を低くすることが可能となり、作製コストや作製時間を低減することができる。 Therefore, it is possible to lower the required value of the surface accuracy of the soft stamper and the cladding, it is possible to reduce the manufacturing cost and manufacturing time.

また、本発明の一実施形態では、押し出しラミネートの際に、ローラ67をソフトスタンパ63に対して面ではなく線で圧力印加を行っているので、比較的弱い圧力で転写を行うことが可能である。 Further, in one embodiment of the present invention, upon extrusion lamination, so doing the pressure applying roller 67 by a line rather than a plane with respect to the soft stamper 63, it is possible to perform transfer at relatively low pressures is there. よって、後述のように、積層導波路を作製しても、転写時の圧力を抑えることができるので、下層の導波路をほとんど潰すことなく上層の導波路を形成することができる。 Therefore, as described below, it is made the laminated waveguide, it is possible to suppress the pressure during the transfer, it is possible to form the upper layer of the waveguide without collapsing little lower waveguide.

また、大面積の導波路を作製するために、大面積のソフトスタンパを用いたとしても、本実施形態は従来のように面ではなく線で圧力を印加するので、より簡単に均一な圧力を印加することができる。 In order to manufacture a waveguide having a large area, even with soft stamper with a large area, because the present embodiment applies a pressure in the line rather than in terms as in the prior art, the easier uniform pressure it can be applied to. また、本実施形態では、上記線接触においてローラの移動により押し出しを行っているので、印加する圧力は厳密に均一でなくても良い。 Further, in the present embodiment, since the performing extrusion by moving the roller in the line contact, the pressure to be applied may not be precisely uniform. すなわち、ローラの移動により余分なコア材が凸部表面やクラッド表面に沿って押し出されていくので、その押し出しが可能な圧力さえ印加されていれば、ローラ全体に渡って圧力が均一でなくても良好に押し出しが行われるからである。 That is, since excess core material by the movement of the roller is gradually pushed along the surface of the protrusion and the cladding surface, if it is even applied pressure capable its extrusion, is not necessarily uniform pressure across the rollers also because good extrusion is carried out. よって、導波路の大面積化を容易に行うことができる。 Therefore, it is possible to perform a large area of ​​the waveguide easily.

さらに、複数のソフトスタンパを切り貼りして大型のソフトスタンパにして転写する(押し出しラミネートする)ことで、低コストで大型化を実現することができる。 Furthermore, by cutting and pasting the plurality of soft stamper is transferred to the large soft stamper (extrusion lamination), it is possible to realize a large-sized low-cost.

なお、本明細書において、「可撓性を有する金型(ソフトスタンパ)」とは、当接した、ローラ等の押し出し手段の移動に伴ってたわむ樹脂を指す。 In this specification, the term "mold having a flexible (soft stamper)" refers to contact with a resin deflects with the movement of the pushing means such as a roller. 本実施形態では、可撓性を有する金型(ソフトスタンパ)として、シクロオレフィン系ポリマ;、ポリメチルメタクリレートを初めとしたポリアクリレート、ポリカボーネート、ポリエーテル、ポリイミド、ポリアミド、エポキシ樹脂等の熱可塑性樹脂;、エポキシ樹脂を初めとした熱硬化性樹脂;、アクリル、エポキシ樹脂を紫外線硬化性にした樹脂;、シリコーン樹脂;、フッ素樹脂などを用いることができる。 In the present embodiment, the flexible as the mold (soft stamper) having a cycloolefin polymer;, polymethyl methacrylate beginning and poly acrylate, polycarbonate Bo sulfonates, polyethers, polyimides, polyamides, thermal such as an epoxy resin plastic resins; initially and the thermosetting resin an epoxy resin; an acrylic, resin and epoxy resin was UV curable; silicone resins; and fluorine resin can be used.

また、本明細書において、「押し出しラミネート」とは、ソフトスタンパが有する凹部にコア材を充填させ、それ以外のコア材を押し出すための工程であって、ソフトスタンパの一端から所定の方向に向かってローラ等の押し出し手段を移動させることによって、ソフトスタンパをクラッドに張り合わせながら、余分なコア材を押し出す工程を指す。 In the present specification, the term "extrusion lamination", is filled with the core material in the recess with the soft stamper, a step for extruding other core material, towards the end of the soft stamper in a predetermined direction by moving the pushing means such as a roller Te, it refers to while laminating the soft stamper cladding push the excess core material process. すなわち、押し出しラミネートとは、ソフトスタンパをクラッドにくっ付けることが目的ではなく、高分子導波路のコアを形成するために、余分なコア材を除去することを目的として工程である。 That is, the extrusion lamination, not for purposes be attached argh soft stamper cladding, to form the core of the polymer waveguide is a step in order to remove the excess core material. よって、押し出しラミネートの後は、ソフトスタンパはクラッドにくっ付くこともあるし、くっつかないこともあり、ソフトスタンパがクラッドにくっ付くか否かは本質ではない。 Thus, after the extrusion lamination, the soft stamper to sometimes from sticking to the cladding, may not stick, soft stamper is not essential whether from sticking to the cladding.

また、押し出しラミネート後において、クラッドと凸部との界面において、コア材が完全には押し出されず残渣としてコア材が残る場合があるが、本実施形態では、上述のようにローラ等の押し出し手段の移動によって余分なコア材が押し出されるので、残ってしまったコア材の量を、用いる光の波長程度またはそれ以下のスケールに抑えることができる。 Further, after the extrusion lamination at the interface between the cladding and the convex portion, but the complete core material in some cases the core material remains as a residue not pushed out, in the present embodiment, the pushing means such as a roller, as described above since excess core material is pushed out by moving, the amount of core material which had remained, it is possible to suppress the wavelength of about or less scale of light used.

硬化/ソフトスタンパ剥離工程 Curing / soft stamper peeling process
図6(d)において、紫外線を照射することによって、コア材68を硬化して、コア69を形成する。 In FIG. 6 (d), the by exposure to UV radiation, and curing the core material 68, to form the core 69. このとき、ソフトスタンパ64または作業基板61のうち、紫外線に対して透明な材料である方から紫外線をコア材68に照射するようにすれば良い。 In this case, among the soft stamper 64 or the work substrate 61, the ultraviolet may be to illuminate the core material 68 from the side is a material transparent to ultraviolet radiation. 上記硬化が終了したら、ソフトスタンパ64をクラッドフィルム62から剥離する。 Once the curing is complete, separating the soft stamper 64 from the cladding film 62. このようにして、クラッドフィルム62上にコア69を形成して、リッジ型の高分子導波路を作製する。 In this way, by forming the core 69 on the cladding film 62, to produce a polymer waveguide ridge type.

本実施形態では、ソフトスタンパによってコアを作製しているが、このソフトスタンパにミラー面などを作りこむことができるため、後のミラー形成工程を省くことができる。 In the present embodiment, although the prepared core by a soft stamper, it is possible to fabricate the like mirror surface in this soft stamper, it is possible to omit the subsequent mirror forming step. また、上述のようにソフトスタンパにミラー面を作りこむことができるので、後で切削するよりも高い位置精度でミラー加工を行うことができる。 Further, it is possible to fabricate the mirror surface to the soft stamper as described above, it is possible to perform mirror machining with high positional accuracy than cutting later. このようにソフトスタンパに予めミラー面が形成されるように凹凸を形成することにより、このミラー面を反映した形でコアが形成されるので、作製されたコアの端面にミラー構造を形成することができる。 By forming the unevenness to advance the mirror surface to the soft stamper is formed, since the core in the form of reflecting mirror surfaces are formed, to form a mirror structure on an end surface of the core prepared can. すなわち、コア端面を所望の形状(基板面内に対して垂直な面や、所定の角度をなす斜面)にすることができる。 That is, it is possible to (slope forming surface and perpendicular, a predetermined angle with respect to the substrate plane) the core end face a desired shape.

さて、本実施形態に係る積層導波路の作製方法を以下で説明する。 Now, a method of manufacturing the laminated waveguide according to the present embodiment below.
まず、図3(b)に示した、一方面にVCSELアレイ31a、31bおよびPDアレイ32a、32bが形成された基板35を用意する。 First, as shown in FIG. 3 (b), providing a VCSEL array 31a, 31b and the PD array 32a, substrate 35 32b is formed on one surface. 次に、基板35の他方面にポリマー層41を形成する。 Next, a polymer layer 41 on the other surface of the substrate 35.

次いで、図6(a)〜(d)にて説明した方法により、ポリマー層41上に第1の導波層36を形成する。 Then, by the method described in FIG. 6 (a) ~ (d), to form a first waveguide layer 36 on the polymer layer 41. このとき、第1の導波層36に形成された高分子導波路33aおよび高分子導波路33bの両端には、ミラー構造となる、斜面角度が鈍角である逆三角形状の斜面(オーバーハング)、すなわち、斜面の下側が第1の導波層36の上面側にくるように斜面が形成されている。 At this time, both ends of the first polymeric waveguide 33a formed in the waveguide layer 36 and the polymeric waveguide 33b, a mirror structure, inverted triangle slope slope angle is obtuse (overhang) , i.e., the lower side of the inclined surface slopes to come to the upper surface side of the first waveguide layer 36 is formed. 上述の第1の導波層36を形成する際に用いられるソフトスタンパに、上記斜面の元になる斜面を形成し、該斜面を押し出しラミネートにより導波路に転写するので、上述のような逆三角形状の端面を高分子導波路33a、33bの端面に形成することができる。 Soft stamper used for forming the first waveguide layer 36 described above, to form a slope underlying the slope, because the transfer to the waveguide by laminating extruded oblique surface, inverted triangle as described above the end face shape can be formed on the end surface of the polymeric waveguide 33a, 33b. すなわち、従来の高分子導波路作製方法では、金型を用いた転写によって、基板上にオーバーハングのミラー構造を形成することはできないが、本実施形態では、上述のソフトスタンパを用いるのでオーバーハングのミラー構造を導波路の端面に形成することができる。 That is, in the conventional polymeric waveguide manufacturing method, by transfer using a mold, it is not possible to form a mirror structure of the overhang on the substrate, in the present embodiment, an overhang so using a soft stamper above it is possible to form a mirror structure on an end surface of the waveguide.

次いで、第1の導波層36上にポリマー層42を形成する。 Then, a polymer layer 42 on the first waveguide layer 36. 次いで、図6(a)〜(d)にて説明した方法により、ポリマー層42上に第2の導波層37を形成する。 Then, by the method described in FIG. 6 (a) ~ (d), to form the second waveguide layer 37 on the polymer layer 42. このとき、第2の導波層37に形成された高分子導波路34a〜34dの両端には、ミラー構造となる、斜面角度が鋭角である三角形状の斜面、すなわち、斜面の下側が第2の導波層37の下面側にくるように斜面が形成されている。 At this time, both ends of the polymer waveguide 34a~34d formed on the second waveguide layer 37, a mirror structure, triangular slope slope angle is an acute angle, i.e., the lower side of the inclined surface and the second slope to come to the lower surface of the waveguide layer 37 is formed.

上述の第1の導波層36上に第2の導波層37を形成する方法は、例えば以下の方法で行うことができる。 A method of forming a second waveguide layer 37 on the first waveguide layer 36 described above may be carried out, for example, by the following method.
図9(a)〜(d)は、第1の導波層上に第2の導波層を形成する方法を説明するための図であり、図9(a)は、本実施形態に係る積層導波路の上面図であり、図9(b)は、図9(a)の積層導波路の第1の導波層の上面図であり、図9(c)は、図9(a)の積層導波路の第2の導波層の上面図であり、図9(d)は、第1の導波層および第2の導波層に形成されたアライメントマークの一致、不一致を説明するための図である。 Figure 9 (a) ~ (d) are views for explaining a method of forming a second waveguide layer in the first waveguide layer, FIG. 9 (a), according to the present embodiment a top view of the laminated waveguide, and FIG. 9 (b) is a top view of the first waveguide layer of a laminated waveguide of FIG. 9 (a), FIG. 9 (c), FIG. 9 (a) is a top view of the second waveguide layer of the laminated waveguide, FIG. 9 (d) matching the alignment mark formed in the first waveguide layer and the second waveguide layer, explaining the discrepancy it is a diagram for.

図9(b)において、符号91a〜91dはそれぞれ、アライメントマークであり、円形である。 In FIG. 9 (b), respectively code 91a~91d are alignment marks are circular. また、図9(c)において、符号92a〜92dもそれぞれ、アライメントマークであり、アライメントマーク91a〜91dの半径よりも小さい半径の円形である。 Further, in FIG. 9 (c), the respective codes 92a~92d also an alignment mark, a circle radius smaller radius than the alignment marks 91a to 91d. アライメントマーク91a〜91dとアライメントマーク92a〜92dとは同心円形である。 The alignment mark 91a~91d and the alignment mark 92a~92d is a concentric circular.

本実施形態では、アライメントマーク91a〜91dおよびアライメントマーク92a〜92dをそれぞれ、第1の導波層36および第2の導波層37の作製時に、それぞれ対応する導波層に形成する。 In this embodiment, each of the alignment marks 91a~91d and the alignment marks 92a-92d, when the production of the first waveguide layer 36 and the second waveguide layer 37 is formed on the corresponding waveguide layer. そして、第1の導波層36上に第2の導波層37をアライメントする際に、それぞれのアライメントマークが同心円になるように調整しながら、第1の導波層36上に第2の導波層37を重ねて配置する。 Then, when the alignment of the second waveguide layer 37 on the first waveguide layer 36, each of the alignment mark while adjusting so that the concentric circles, the second on the first waveguide layer 36 disposing superposed waveguide layer 37. このとき、第1の導波層および第2の導波層は透明であるので、アクティブアライメントを行わなくても上記調整を行うことができる。 At this time, since the first waveguide layer and the second waveguide layer is transparent, it can even without active alignment perform the adjustment.

この様子を図9(d)に示す。 This is shown in FIG. 9 (d). 図9(d)において、白抜きの円はアライメントマーク91a〜91dであり、黒抜きの円はアライメントマーク92a〜92dである。 In FIG. 9 (d), the open circles are the alignment marks 91a to 91d, circular black vent is alignment marks 92a-92d. 図9(d)におけるNGと示した配置では無く、OKと示した配置に各アライメントマークが配置されるように調整を行う。 Figure 9 (d) rather than the arrangement shown as NG in, adjusted so that each alignment mark is disposed in the arrangement shown with OK.

このように、積層対象の各層において、2ヵ所以上にアライメントマークを配置し、該アライメントマークを用いて積層を行う。 Thus, in each layer of the multilayer object, an alignment mark is arranged in two or more locations, performing lamination using the alignment marks. なお、基板35上に第1の導波層36を形成する際も、上述のようにアライメントマークを用いて行うことができることは言うまでも無い。 Even when forming the first waveguide layer 36 on the substrate 35, it is needless to say that can be performed using the alignment marks as described above. また、アライメントマークの形状は、同心円形の他に十字形など各種の形状を用いることができる。 The shape of the alignment marks, it is possible to use various shapes such as cross to another concentric circular.
このようにして、本実施形態に係る積層導波路が作製される。 In this manner, laminated waveguide according to the present embodiment is fabricated.

(第2の実施形態) (Second Embodiment)
本発明の一実施形態では、伝送経路の交差領域において、それぞれの伝送経路を異なる導波層に形成しており、そのために少なくとも2つの導波層を積層させれば良く、他の層を積層させても良い。 In one embodiment of the present invention, stacked in a crossing region of the transmission path, forms in different waveguide layers the transmission path, it is sufficient to laminating at least two waveguide layers in order that the other layers it may be. 本実施形態は、上記他の層として、レンズ層を第1の導波層と第2の導波層との間に設けている。 This embodiment, as the other layers, is provided with a lens layer between the first waveguide layer and the second waveguide layer.

図7は、本実施形態に係る積層導波路の断面図である。 Figure 7 is a cross-sectional view of a laminated waveguide according to the present embodiment.
図7において、基板70の一方面にVCSELアレイ71およびPDアレイ72が形成されており、基板70の他方面には、高分子導波路74が形成された第1の導波層73が形成されている。 In FIG. 7, VCSEL array 71 and the PD array 72 on one surface of the substrate 70 is formed, on the other surface of the substrate 70, the first waveguide layer 73 to the polymer waveguide 74 is formed is formed ing. この高分子導波路74の両端には、斜面角度が鈍角であるミラー構造75a、75bが形成されている。 The both ends of the polymer waveguide 74, the mirror structure 75a slope angle is obtuse, 75b are formed. 第1の導波層73上には、ポリマー層76を介して、フレネルレンズ等のレンズ78a〜78dを有するレンズ層77が形成されている。 On the first waveguide layer 73 through the polymer layer 76, a lens layer 77 having a lens 78a~78d such Fresnel lens is formed. レンズ77上には、ポリマー層79を介して、高分子導波路81a、高分子導波路81b、高分子導波路82が形成された第2の導波層80が形成されている。 On the lens 77 through the polymer layer 79, a polymer waveguide 81a, a polymer waveguide 81b, a second waveguide layer 80 in which the polymer waveguide 82 is formed it is formed. この高分子導波路81a、81bの両端にはそれぞれ、斜面角度が鋭角であるミラー構造83a、83b、84a、および84bが形成されている。 The polymer waveguide 81a, 81b respectively at both ends of the mirror structure 83a slope angle is an acute angle, 83 b, 84a, and 84b are formed. また、高分子導波路82の長手方向は紙面垂直方向であり、その両端にもミラー構造が形成されており、このミラー構造を介して、VCSELアレイやPDアレイ等の光素子に光学的に接続されている。 Further, the longitudinal direction of the polymer waveguide 82 is the direction perpendicular to the paper surface, the is mirror structure is formed in both ends, via the mirror structure, optically connected to the optical element such as a VCSEL array and the PD array It is.
本実施形態において、第1の伝送経路は、高分子導波路81a、高分子導波路74、高分子導波路81bであり、第2の伝送経路は、高分子導波路82である。 In the present embodiment, the first transmission path, the polymeric waveguide 81a, a polymer waveguide 74, a polymer waveguide 81b, the second transmission path is a polymeric waveguide 82.

図7において、第1の伝送経路と第2の伝送経路との交差領域85において、第1の伝送経路に含まれる導波路(高分子導波路74)は第1の導波層73にあり、一方第2の伝送経路に含まれる導波路(高分子導波路82)は第2の導波層80にある。 7, in the intersection region 85 of the first transmission path and the second transmission path, a waveguide included in the first transmission path (polymer waveguide 74) is in the first waveguide layer 73, Meanwhile waveguide included in the second transmission path (polymer waveguide 82) is in the second waveguide layer 80. よって、交差領域において、第1の伝送経路と第2の伝送経路とは交わらず、異なる導波層に存在することになる。 Therefore, in the intersection region, the first transmission path and the second transmission path without intersecting, will be present in the different waveguide layers.

このような構成において、VCSELアレイ71から出射された光は、レンズ78aを介してミラー構造83aにて反射されて高分子導波路81aを伝送し、ミラー構造83bにて反射される。 In such a configuration, the light emitted from the VCSEL array 71 is reflected by the mirror structure 83a by transmitting a polymeric waveguide 81a via the lens 78a, it is reflected by the mirror structure 83 b. 該反射光は、レンズ78bを介してミラー構造75aにて反射されて高分子導波路74を伝送する。 Reflected light is reflected by the mirror structure 75a and transmits a polymer waveguide 74 via a lens 78b. このようにして、伝送された光は、交差領域85において、第2の導波層から第1の導波層に移されるので、第1の伝送経路を導波する光と、第2の伝送経路を導波する光とによる、交差領域85でのクロストークの発生を回避することができる。 In this manner, the light transmitted, at the intersection region 85, since the second waveguide layer is transferred to the first waveguide layer, and the light guided through the first transmission path, the second transmission According to the light guided through the route, it is possible to avoid the occurrence of crosstalk at the intersection region 85. 高分子導波路74を伝送する光は、ミラー構造75bにて反射され、レンズ78cを介してミラー構造84aにて反射されて高分子導波路81bを伝送し、ミラー構造84bにて反射され、レンズ78dを介してPDアレイ72に入射する。 Light transmitting polymeric waveguide 74 is reflected by the mirror structure 75b, is reflected by the mirror structure 84a by transmitting a polymeric waveguide 81b through the lens 78c, it is reflected by the mirror structure 84b, the lens incident on the PD array 72 through 78d.

本実施形態では、第1の導波層と第2の導波層との間にレンズ層を設け、各導波層に対する光の入射光および出射光がレンズを通過するようにしているので、結合損を低減することができる。 In the present embodiment, the lens layer provided between the first waveguide layer and the second waveguide layer, the incident light and outgoing light of the light for each waveguide layer is to pass through the lens, it is possible to reduce the coupling loss.

なお、本実施形態では、ミラー構造となる斜面と、該ミラー構造を有する導波路中を導波する光が上記ミラー構造で反射して進行する側にある、上記導波路の面とのなす角度(図8中では、角度β(傾斜角))を30〜40°に設定することが好ましい。 In the present embodiment, the angle of the inclined surface as a mirror structure, light guided through the waveguide having the mirror structure is on the side which proceeds with reflected by the mirror structure, the surface of the waveguide (in FIG. 8, the angle beta (tilt angle)) of preferably set to 30 to 40 °. すなわち、ミラー構造の斜面ではなく、その法線ベクトルを基準にすると、角度βの場合、cos(90°−β)=sin(β)となるので、ミラー構造92となる斜面の法線ベクトル That is, rather than the slopes of the mirror structure, when based on the normal vector, when an angle beta, since the cos (90 ° -β) = sin (β), the normal vector of the inclined surface as the mirror structure 92

と、該ミラー構造92を有する高分子導波路91の導波方向ベクトル When the waveguide direction vector of the polymeric waveguide 91 having the mirror structure 92

との内積が、sin(30°)≦ Inner product, sin (30 °) ≦ with

≦sin(40°)を満足すれば良い。 ≦ sin (40 °) may be satisfied. ただし、上記法線ベクトルおよび上記導波方向ベクトルの双方とも単位ベクトルに規格化してあるものとする。 However, it is assumed that is normalized to a unit vector both of the normal vector and the guiding direction vector.

図8に示すように、ミラー構造92を有する高分子導波路91と、ミラー構造94を有する高分子導波路93との間にレンズ95を設ける場合、ミラー構造92、94の角度βを30〜40°とすることにより、レンズ95のマージンを広げることができる。 As shown in FIG. 8, 30 and polymer waveguide 91, when providing a lens 95 between the polymeric waveguide 93 having a mirror structure 94, the angle β of the mirror structure 92, 94 having a mirror structure 92 with 40 °, it is possible to widen the margin of the lens 95.

なお、角度βは、斜面の角度を規定するための便宜上の角度である。 The angle beta, which is for convenience of angle for defining the angle of the slope. よって、図5において、高分子導波路56aにおいては、角度βは角度α となり、高分子導波路55においては、角度βは、(180°−角度α )である。 Therefore, in FIG. 5, the polymeric waveguide 56a, the angle beta is the angle alpha 1, and the in polymer waveguides 55, the angle beta, - a (180 ° angle alpha 2).

さらに、角度βを30〜40°にすることによって、結合損失を抑えることができる。 Further, by making the angle β to 30 to 40 °, it is possible to suppress the coupling loss.
図10に示す構成にて光線追跡(光線数3600本)を行って、結合効率を計算した。 Performing ray tracing (ray number 3600) at the configuration shown in FIG. 10 was calculated coupling efficiency. 図10において、符号101は、厚さGのベースフィルムであり、該ベースフィルム101の対向する面にそれぞれ、幅Dの光導波路102、および幅Dの光導波路103が形成されている。 10, reference numeral 101 is a base film having a thickness of G, the base respectively on opposite sides of the film 101, optical waveguide 102 of width D and the width D of the optical waveguide 103, is formed. 光導波路102および103にはそれぞれ、ミラー構造104および105が形成されている。 Each of the optical waveguides 102 and 103, the mirror structure 104 and 105 are formed. ベースフィルム101の屈折率nを1.514に固定した。 The refractive index n of the base film 101 was fixed at 1.514.

図11は、図10の構成で光導波路102および103のコアの屈折率を1.56にした時の、結合損失の角度β依存性を示す図である。 Figure 11 is a diagram showing the case where the refractive index of the core of the optical waveguide 102 and 103 to 1.56 in the configuration of FIG. 10, the angle β dependent coupling loss. 図11から分かるように、厚さG/幅D(G/D)がいずれの場合であっても、範囲111、すなわち角度βが30°〜40°において、透過光量が大きくなる。 As can be seen from Figure 11, even when the thickness G / width D (G / D) is one, range 111, i.e. the angle β is at 30 ° to 40 °, the amount of transmitted light is increased. 特に、角度βが37.5°で最大となる。 In particular, the angle β is maximum 37.5 °. また、厚さGが薄いほど透過光量が大きくなることも分かる。 Further, it can also be seen that the higher the amount of transmitted light thickness G is thin increases. 図には示していないが、上記コアの屈折率を1.53〜1.57にした場合でも、同様に、角度βが30°〜40°のときに、透過光量が最大となる。 Although not shown in the figure, even when the refractive index of the core to 1.53 to 1.57, Similarly, when the angle β is 30 ° to 40 °, the amount of transmitted light is maximized.

(第3の実施形態) (Third Embodiment)
図12は、本実施形態に係る、フレキシブル光配線板の模式図である。 12, according to the present embodiment, is a schematic view of a flexible optical wiring board.
図12において、符号121aは、VCSELアレイ121a、121bと、光導波路128a、128bとを備えるボードである。 12, reference numeral 121a is a board comprising VCSEL array 121a, and 121b, the optical waveguide 128a, and 128b. 符号121bは、PDアレイ123a、123bと、光導波路129a、129bとを備えるボードである。 Reference numeral 121b is a board with PD array 123a, and 123b, the optical waveguide 129a, and 129b. 符号121cは、PDアレイ123c、123dと、光導波路129c、129dとを備えるボードである。 Reference numeral 121c is a board with PD array 123c, and 123d, the optical waveguide 129c, and 129d.

図12において、フレキシブル光配線板130は、少なくとも、第1の導波層、および第1の導波層上に積層された第2の導波層を備えている。 12, the flexible optical wiring board 130 includes at least a first waveguide layer, and a second waveguide layer stacked on the first waveguide layer. 上層である第2の導波層には、Y−分岐導波路124aおよび124b、ならびに光導波路125a〜125dが形成されている。 The second waveguide layer is a layer, Y- branch waveguides 124a and 124b, and optical waveguide 125a~125d is formed. また、第1の導波層には、光導波路126a〜126dが形成されている。 Further, the first waveguide layer, the optical waveguide 126a~126d is formed. Y−分岐導波路124a、124bの分岐側の導波路の端面にはミラー構造が形成されており、光導波路126a〜126dの両端にもミラー構造が形成されている。 Y- branch waveguide 124a, on the end face on the branch side of the waveguide 124b is mirror structure is formed, a mirror structure in both ends of the optical waveguide 126a~126d is formed. よって、Y−分岐導波路124a、124bを導波する光はそれぞれ、光導波路126a〜126dの対応する光導波路に結合する。 Accordingly, Y- branch waveguides 124a, respectively light guided in the 124b, binds to a corresponding optical waveguide of the optical waveguide 126a-126d. また、光導波路125a〜125dの、光導波路126a〜126dと接続する側の端面にもミラー構造が形成されており、光導波路126a〜126dを導波する光をそれぞれ、光導波路125a〜125dの対応する光導波路に結合する。 Further, the optical waveguide 125a to 125d, are mirror structure also is formed on an end face of the side connected with the optical waveguides 126a-126d, respectively the beam guided through the optical waveguide 126a-126d, corresponding optical waveguides 125a to 125d It is coupled to the optical waveguide to be.

また、光導波路128aとY−分岐導波路124aとが光学的に接続されており、光導波路128bとY−分岐導波路124bとが光学的に接続されている。 The optical waveguide 128a and Y- branch waveguide 124a are optically connected, the optical waveguide 128b and Y- branch waveguide 124b are optically connected. 同様に、光導波路125aと光導波路129aとが光学的に接続されており、光導波路125bと光導波路129bとが光学的に接続されており、光導波路125cと光導波路129cとが光学的に接続されており、光導波路125dと光導波路129dとが光学的に接続されている。 Similarly, the optical waveguide 125a and the optical waveguide 129a are optically connected, and the optical waveguide 125b and the optical waveguide 129b are optically connected, and the optical waveguide 125c and the optical waveguide 129c is connected optically are, an optical waveguide 125d and the optical waveguide 129d is optically connected.

このような構成のフレキシブル光配線板130では、第1の伝送経路は、光導波路128a、Y−分岐導波路124a、光導波路126a、光導波路125a、および光導波路129aを含み、第2の伝送経路は、光導波路128a、Y−分岐導波路124a、光導波路126b、光導波路125c、および光導波路129cを含み、第3の伝送経路は、光導波路128b、Y−分岐導波路124b、光導波路126c、光導波路125b、および光導波路129bを含み、第4の伝送経路は、光導波路128b、Y−分岐導波路124b、光導波路126d、光導波路125d、および光導波路129dを含む。 In the flexible optical wiring board 130 having such a configuration, the first transmission path includes an optical waveguide 128a, Y- branch waveguide 124a, waveguide 126a, waveguide 125a, and the optical waveguide 129a, a second transmission path the optical waveguide 128a, Y- contain branching waveguides 124a, the optical waveguide 126b, optical waveguides 125c, and an optical waveguide 129c, third transmission path, the optical waveguide 128b, Y- branch waveguide 124b, optical waveguides 126c, comprising an optical waveguide 125b, and the optical waveguide 129b, the fourth transmission path comprises an optical waveguide 128b, Y- branch waveguide 124b, the optical waveguide 126d, the optical waveguide 125d, and the optical waveguide 129d.

本実施形態では、第2の伝送経路が、第3および第4の伝送経路と交差する、すなわち、光導波路126bがY−分岐導波路124bと交差することになるが、光導波路126bとY−分岐導波路124bとは別個の導波層に形成されている。 In this embodiment, the second transmission path, intersects the third and fourth transmission paths, i.e., it will be the optical waveguide 126b intersects the Y- branch waveguide 124b, and the optical waveguide 126b Y- the branching waveguide 124b are formed in a separate waveguide layer. 従って、上記交差によるクロストークを緩和することができる。 Therefore, it is possible to mitigate the crosstalk due to the intersecting. 同様に、第2の伝送経路に含まれる光導波路125cと、第4の伝送経路に含まれる光導波路126dとも交差しているが、それぞれ別個の導波層に形成されているので、上記クロストークを緩和できる。 Similarly, the optical waveguide 125c included in the second transmission path, but intersects with the optical waveguide 126d included in the fourth transmission path, because each of which is formed in a separate waveguide layer, the crosstalk It can be alleviated.

このように、少なくとも2つ以上の光の伝送経路があり、複数箇所で伝送経路が交差する場合であっても、本実施形態では、少なくとも2層の導波層を積層させ、上記交差領域において光道路を別個の導波層に形成しているので、伝送経路の交差によるクロストークを防止、ないしは軽減することができる。 Thus, there is a transmission path of at least two or more light, even if the transmission path at multiple locations intersect, in the present embodiment, by stacking waveguide layer of at least two layers, in the intersection region since forming a light road separate waveguide layer, it is possible to prevent crosstalk, or alleviating by the intersection of the transmission path.

従来の配線板における、光素子間での光信号のやりとりを説明するための図である。 In the conventional wiring board is a diagram for explaining the exchange of optical signals between optical elements. (a)および(b)は、従来の配線板において、所定の2組の光素子間で光信号のやり取りを行う様子を示す図である。 (A) and (b), in the conventional wiring board is a diagram illustrating how to exchange optical signals between predetermined two sets of optical elements. (a)〜(d)は、本発明の一実施形態に係る、積層導波路を説明するための図である。 (A) ~ (d), according to an embodiment of the present invention, it is a diagram for explaining a laminated waveguide. 図3(a)のA−A'線断面図である。 Figure 3 is a line A-A 'sectional view of (a). 本発明の一実施形態に係る、2つの伝送経路の交差領域において、2つの伝送経路がそれぞれ異なる導波層に形成されている様子を示す図である。 According to an embodiment of the present invention, in the intersection region of the two transmission paths is a view showing a state in which two transmission paths are formed in different waveguide layers, respectively. (a)〜(d)は、本発明の一実施形態に係る高分子導波路の導波層の作製方法を説明するための図である。 (A) ~ (d) are diagrams for illustrating a method for manufacturing a waveguide layer of a polymer waveguide according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る積層導波路の断面図である。 It is a cross-sectional view of a laminated waveguide according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る低角ミラーが形成された積層導波路の断面図である。 It is a cross-sectional view of a laminated waveguide low angle mirrors are formed according to one embodiment of the present invention. (a)〜(d)は、本発明の一実施形態に係る、積層導波路の作製方法を説明するための図である。 (A) ~ (d), according to an embodiment of the present invention, it is a diagram for illustrating a method for manufacturing a laminated waveguide. 本発明の一実施形態に係る、ミラー構造を有する導波路を積層させた構造を示す図である。 According to an embodiment of the present invention, showing a were stacked structure waveguide having a mirror structure. 図10の構成で光導波路のコアの屈折率を1.56にした時の、結合損失の角度β依存性を示す図である。 10 configuration in which the refractive index of the core of the optical waveguide 1.56 of a diagram showing the angle β dependent coupling loss. 本発明の一実施形態に係る積層導波路を、フレキシブル光配線板に適用した形態を説明する図である。 The laminated waveguide according to an embodiment of the present invention, is a diagram for explaining the applied form flexible optical wiring board.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

31a、31b VCSELアレイ 32a、32b PDアレイ 33a、33b、34a〜34d 高分子導波路 35 基板 36 第1の導波層 37 第2の導波層 38 交差領域 41、42 ポリマー層 51 基板 52 第1の導波層 53 ポリマー層 54 第2の導波層 55、56a、56b、57 高分子導波路 58a、58b、59a、59b ミラー構造 61 基板 62 クラッドフィルム 63、68 コア材 64 ソフトスタンパ 65 凸部 66 凹部 67 ローラ 69 コア 70 基板 71 VCSELアレイ 72 PDアレイ 73 第1の導波層 74、81a、81b、82 高分子導波路 75a、75b、83a、83b、84a、84b ミラー構造 76、79 ポリマー層 77 レンズ層 78a〜78d レンズ 80 第2の導波層 85 交 31a, 31b VCSEL array 32a, 32 b PD array 33a, 33b, 34a to 34d polymeric waveguide 35 substrate 36 first waveguide layer 37 the second waveguide layer 38 intersecting regions 41 and 42 polymer layer 51 substrate 52 first of the waveguide layer 53 polymer layer 54 second waveguide layer 55,56a, 56b, 57 a polymer waveguides 58a, 58b, 59a, 59b mirror structure 61 the substrate 62 cladding film 63, 68 core material 64 soft stamper 65 protrusion 66 recess 67 roller 69 core 70 substrate 71 VCSEL array 72 PD array 73 first waveguide layer 74,81a, 81b, 82 a polymer waveguides 75a, 75b, 83a, 83b, 84a, 84b mirror structure 76 and 79 polymer layer 77 lens layer 78a~78d lens 80 second waveguide layer 85 exchange 領域 91、93 高分子導波路 92、94 ミラー構造 95 レンズ 101 ベースフィルム 102、103 光導波路 104、105 ミラー構造 121a、121b、121c ボード 122a、122b VCSELアレイ 123a、123b、123c、123d PDアレイ 124a、124b Y−分岐導波路 125a〜125d、126a〜126d、128a、128b、129a〜129d 光導波路 130 フレキシブル光配線板 Regions 91 and 93 polymer waveguides 92 and 94 mirror structure 95 lens 101 the base film 102 and 103 optical waveguides 104 and 105 mirror structure 121a, 121b, 121c board 122a, 122b VCSEL array 123a, 123b, 123c, 123d PD array 124a, 124b Y- branch waveguide 125a~125d, 126a~126d, 128a, 128b, 129a~129d waveguide 130 flexible optical wiring board

Claims (7)

  1. 少なくとも1つの高分子導波路を有する第1の導波層と、少なくとも1つの高分子導波路を有する第2の導波層とを積層させた積層導波路であって、 A first waveguide layer having at least one polymeric waveguide, a laminated waveguide as a laminate of the second waveguide layer having at least one polymeric waveguide,
    第1の発光素子と第1の受光素子との間で光を伝送させるための第1の伝送経路と、 A first transmission path for transmitted light between the first light-emitting element and first light-receiving element,
    第2の発光素子と第2の受光素子との間で光を伝送させるための第2の伝送経路と、 A second transmission path for transmitted light between the second light-emitting element and the second light receiving element,
    前記第1の伝送経路に含まれ、前記第1の導波層に形成された第1の高分子導波路と、 Included in the first transmission path, a first polymer waveguide formed on said first waveguide layer,
    前記第2の伝送経路に含まれ、前記第2の導波層に形成された第2の高分子導波路とを備え、 Included in the second transmission path, and a second polymer waveguide formed on said second waveguide layer,
    前記第1の伝送経路と前記第2の伝送経路とは、それぞれが別個の導波層に形成された、前記第1の高分子導波路と前記第2の高分子導波路とが交差することにより、交差していることを特徴とする積層導波路。 Wherein the first transmission path and the second transmission path, that each is formed in a separate waveguide layer, and the first polymer waveguide and the second polymer waveguides intersect Accordingly, the laminated waveguide, wherein the intersecting.
  2. 前記第2の導波層は、第3の高分子導波路をさらに有し、 It said second waveguide layer further comprises a third polymer waveguides,
    前記第1の高分子導波路の一方端は、所定の斜面角度を有する斜面である第1のミラー構造であり、 It said one end of the first polymer waveguide is a first mirror structure is a ramp with a predetermined slope angle,
    前記第3の高分子導波路の一方端は、所定の斜面角度を有する斜面である第2のミラー構造であり、 It said one end of the third polymer waveguide is a second mirror structure is a ramp with a predetermined slope angle,
    前記第1のミラー構造である斜面の下側と、前記第2のミラー構造の斜面の下側とが合わさり、前記第1のミラー構造にて反射された、前記第1の高分子導波路を伝送する光が、前記第2のミラー構造に入射するように、前記第1の高分子導波路および前記第3の高分子導波路は配置されていることを特徴とする請求項1記載の積層導波路。 And the lower side of the first inclined surface is a mirror structure, and the lower inclined surface of the second mirror structure mate, said reflected by the first mirror structure, the first polymeric waveguide transmission light is to be incident on the second mirror structure, a stack of claim 1 wherein said first polymeric waveguide and the third polymeric waveguide is characterized in that it is arranged waveguide.
  3. 前記第3の高分子導波路は、前記第1の伝送経路に含まれることを特徴とする請求項2記載の積層導波路。 Said third polymeric waveguide laminate waveguide according to claim 2, characterized in that included in the first transmission path.
  4. 前記第1の導波層は基板上に配置されており、 The first waveguide layer is disposed on the substrate,
    前記第1の導波層上に前記第2の導波層が積層されており、 It said second waveguide layer in the first waveguide layer is laminated,
    前記第1の高分子導波路の両端は、所定の斜面角度を有する斜面であるミラー構造であり、前記所定の斜面角度は、前記第1の高分子導波路の下面と前記斜面とのなす角度であって、材料が充填された側の角度であり、前記所定の斜面角度は鈍角であることを特徴とする請求項1記載の積層導波路。 Wherein both ends of the first polymeric waveguide, a mirror structure is a ramp with a predetermined slope angle, the predetermined slope angle is the angle between the lower surface and the inclined surface of the first polymeric waveguide a is, the angle of the side where the material is filled, laminated waveguide as claimed in claim 1, wherein the predetermined slope angle is obtuse.
  5. 前記ミラー構造となる斜面の法線の単位ベクトルと、該ミラー構造を有する高分子導波路の導波方向の単位ベクトルとの内積が、sin(30°)以上でsin(40°)以下であることを特徴とする請求項2乃至4のいずれかに記載の積層導波路。 And the unit vector of the normal line of the inclined surface serving as the mirror structure, the inner product of the unit vector in the waveguide direction of the polymer waveguide having the mirror structure is the sin (40 °) or less sin (30 °) or laminated waveguide according to any one of claims 2 to 4, characterized in that.
  6. 前記第1の導波層と前記第2の導波層との間に形成された、レンズを有する層をさらに備えることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の積層導波路。 The first waveguide layer and is formed between the second waveguide layer, laminated waveguide according to any one of claims 1 to 5, further comprising a layer having a lens.
  7. 請求項1乃至6のいずれかに記載の積層導波路の作製方法であって、 A manufacturing method of a multilayer waveguide according to any one of claims 1 to 6,
    クラッド上の少なくとも一部に、流動性を有し、硬化することによりコアとなる材料を付与する付与工程と、 On at least a portion of the cladding, the step of applying a flowable, the core by curing the material,
    一方の面に凸部および凹部が形成された、可撓性を有する金型の、前記一方の面の少なくとも一部を、前記材料に接触させる接触工程と、 Projections and recesses on one side is formed, the mold having a flexibility, at least a portion of the one surface, a contact step of contacting the material,
    前記金型における前記一方の面と対向する面について、前記金型と前記材料が接触している領域に対向する位置から、所定の方向に向かって圧力を印加しながら前記コア形成に余分な前記材料を押し出し、前記クラッドと前記凹部との間の空間に前記材料を残しながら、前記金型を前記クラッドに貼り合わせる押し出し工程と、 For the one surface opposite to the surface in the mold, excess from said position opposed to the region where the said mold material is in contact, with the core formed while applying a pressure in a predetermined direction extruding the material, while leaving the material in the space between the cladding and the recess, the extrusion step of bonding said die to said cladding,
    前記空間に残った材料を硬化する硬化工程と、 A curing step of curing the remaining material in the space,
    前記金型を前記クラッドから剥離する剥離工程とを有し、 And a separation step of separating the mold from the cladding,
    前記各工程を行うことにより、前記第1の導波層および第2の導波層が形成されることを特徴とする作製方法。 Manufacturing method wherein by performing the steps, wherein the first waveguide layer and the second waveguide layer is formed.
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