JP2009223258A - Self-forming optical waveguide manufacturing method, and optical waveguide - Google Patents

Self-forming optical waveguide manufacturing method, and optical waveguide Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To cure photo-curing resin so as to not cause bias of stress, and to form a clad in a self-forming optical waveguide manufacturing method. <P>SOLUTION: Light from an optical fiber 11 is made incident into a core 17 self-formed by curing a first photo-curing resin 13, and the clad 20 is formed by curing a second photo-curing resin 18 around the core 17 by leaking light from the core 17. To increase light intensity of the leaking light, a condensing lens 19 with NA larger than the numerical aperture of the optical fiber 11 is used when making light from a blue semiconductor laser 14 incident in the optical fiber 11. Since the second photo-curing resin 18 is symmetrically cured around the core 17, the bias of stress around the core 17 is prevented. As a result, loss of the optical waveguide is reduced. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、自己形成光導波路の製造方法に関するものであり、特にクラッドに応力の偏りが生じない製造方法に関する。   The present invention relates to a manufacturing method of a self-forming optical waveguide, and more particularly to a manufacturing method in which no stress bias occurs in a clad.

近年、光硬化性樹脂を用いて光導波路を形成する自己形成光導波路の技術が開発されている。これは、筐体内を光硬化性樹脂で満たし、光ファイバを介して光を照射することで光硬化性樹脂を線状に硬化させて光導波路のコアを形成する技術である。この自己形成光導波路の技術におけるクラッドの形成方法については、たとえば特許文献1の方法が知られている。   In recent years, a self-forming optical waveguide technique for forming an optical waveguide using a photocurable resin has been developed. This is a technique for filling the inside of a housing with a photocurable resin and irradiating light through an optical fiber to cure the photocurable resin in a linear shape to form the core of the optical waveguide. As a method for forming a clad in the self-forming optical waveguide technique, for example, the method of Patent Document 1 is known.

特許文献1に示されたクラッドの形成方法は以下のとおりである。まず、硬化波長が異なる低屈折率の第1光硬化性樹脂と高屈折率の第2光硬化性樹脂とを混合して筐体内に充填する。次に、第1光硬化性樹脂を硬化させ、第2光硬化性樹脂は硬化させない波長の光を光ファイバを介して混合樹脂に照射することで、第2光硬化性樹脂を取り込む形で第1光硬化性樹脂を軸状に硬化させてコアを形成する。そして、コア形成後も光の照射を続け、コアからの光のしみ出しによる漏光によって第1光硬化性樹脂を硬化させ、コア周囲にクラッドを形成する。その後、紫外光をコアの軸方向に垂直な方向から全体に照射して未硬化の樹脂をすべて硬化させる。   The cladding forming method disclosed in Patent Document 1 is as follows. First, a low-refractive-index first photocurable resin having a different curing wavelength and a high-refractive-index second photocurable resin are mixed and filled into a casing. Next, the first photo-curing resin is cured, and the second photo-curing resin is irradiated with light having a wavelength not to be cured through the optical fiber, so that the second photo-curing resin is taken in. A core is formed by curing one photo-curing resin into a shaft. Then, light irradiation is continued after the core is formed, and the first photo-curable resin is cured by light leakage due to light leaking from the core, thereby forming a clad around the core. Thereafter, ultraviolet light is irradiated from the direction perpendicular to the axial direction of the core to cure all uncured resin.

他のクラッド形成方法としては、コアを形成後に未硬化の光硬化性樹脂を除去してクラッド形成用の光硬化性樹脂に入れ換え、紫外線をコアの軸方向に垂直な方向から照射して全体を硬化させる方法が知られている。
特開2004−151160
Other clad formation methods include removing the uncured photocurable resin after forming the core and replacing it with a photocurable resin for clad formation, and irradiating ultraviolet rays from the direction perpendicular to the axial direction of the core. A method of curing is known.
JP 2004-151160 A

一般に、光硬化性樹脂、特にアクリル系の光硬化性樹脂は、硬化中に体積の収縮を伴う。そのため、光硬化性樹脂を硬化させることでクラッドを形成すると、クラッドの収縮や体積収縮による筐体の変形などが応力集中を生じさせ、コア周辺に応力の偏りが生じていた。その結果として光損失の増大や耐久性の悪化を引き起こしていた。   In general, photocurable resins, particularly acrylic photocurable resins, are accompanied by volume shrinkage during curing. For this reason, when the clad is formed by curing the photocurable resin, stress shrinkage occurs due to shrinkage of the clad or deformation of the casing due to volume shrinkage, and stress is biased around the core. As a result, optical loss increased and durability deteriorated.

また、特許文献1の方法では、しみ出しによる漏光によって硬化させてクラッドを形成しているため、クラッド径を大きくすることができなかった。   Further, in the method of Patent Document 1, the clad diameter cannot be increased because the clad is formed by hardening by light leakage due to bleeding.

そこで本発明の目的は、自己形成光導波路の製造方法において、コア周辺に応力の偏りが生じないようにクラッドを形成することにある。   Therefore, an object of the present invention is to form a clad so that stress is not biased around the core in the method of manufacturing a self-forming optical waveguide.

第1の発明は、筐体内を第1光硬化性樹脂で満たす第1工程と、光ファイバを介して光を照射することで、第1光硬化性樹脂を軸状に硬化させて光導波路のコアを形成する第2工程と、筐体内の未硬化の第1光硬化性樹脂を除去し、第2光硬化性樹脂で満たす第3工程と、光ファイバを介して光をコアに入射させ、コアからの漏光によって、コア周囲の第2光硬化性樹脂を硬化させてクラッドを形成する第4工程と、からなることを特徴とする自己形成光導波路の製造方法である。   1st invention fills the inside of a housing | casing with 1st photocurable resin, and irradiates light through an optical fiber, the 1st photocurable resin is hardened to axial shape, and optical waveguide A second step of forming the core, a third step of removing the uncured first photocurable resin in the housing and filling it with the second photocurable resin, and allowing light to enter the core via the optical fiber, And a fourth step of forming a clad by curing the second photo-curing resin around the core by light leakage from the core, and a method for producing a self-forming optical waveguide.

コアからの漏光は、コアによる散乱光や、コアとクラッドの境界面において全反射せずに透過する光である。   Light leakage from the core is light scattered by the core or light that is transmitted without being totally reflected at the interface between the core and the clad.

第2の発明は、第1の発明において、第2光硬化性樹脂は、第1光硬化性樹脂よりも反応性が高いことを特徴とする自己形成光導波路の製造方法である。   A second invention is a method for producing a self-forming optical waveguide according to the first invention, wherein the second photocurable resin is more reactive than the first photocurable resin.

第3の発明は、第1の発明または第2の発明において、第4工程は、集光レンズにより光を集光して光ファイバに光を入射させる工程を有し、その集光レンズの開口数は、光ファイバの開口数よりも大きいことを特徴とする自己形成光導波路の製造方法である。   According to a third invention, in the first invention or the second invention, the fourth step includes a step of condensing light by a condensing lens and causing the light to enter an optical fiber, and the aperture of the condensing lens The number is a method of manufacturing a self-forming optical waveguide characterized in that the number is larger than the numerical aperture of the optical fiber.

第4の発明は、第1の発明から第3の発明において、第1光硬化性樹脂と、第2光硬化性樹脂は、同一波長の光により硬化されることを特徴とする自己形成光導波路の製造方法である。   According to a fourth invention, in the first to third inventions, the first photocurable resin and the second photocurable resin are cured by light having the same wavelength. It is a manufacturing method.

第5の発明は、第1の発明から第4の発明において、第4工程は、クラッド径がコア径の2倍以上となるように第2光硬化性樹脂を硬化させてクラッドを形成することを特徴とする自己形成光導波路の製造方法である。   In a fifth aspect based on the first aspect through the fourth aspect, the fourth step is to form a clad by curing the second photocurable resin so that the clad diameter is twice or more the core diameter. This is a method for manufacturing a self-forming optical waveguide.

第6の発明は、第5の発明において、第4工程は、クラッド径がコア径の10倍以上となるように第2光硬化性樹脂を硬化させてクラッドを形成することを特徴とする自己形成光導波路の製造方法である。   According to a sixth aspect of the invention, in the fifth aspect of the invention, in the fourth step, the second photocurable resin is cured to form a clad so that the clad diameter is 10 times or more the core diameter. This is a method of manufacturing a formed optical waveguide.

第7の発明は、軸状のコアと、コアを覆うクラッドとで構成された光導波路において、コアおよびクラッドは、光硬化性樹脂の硬化物からなり、クラッド径は、コア径の2倍以上であり、クラッドには応力の偏りがないことを特徴とする光導波路である。   A seventh invention is an optical waveguide composed of an axial core and a clad covering the core. The core and the clad are made of a cured product of a photocurable resin, and the clad diameter is twice or more the core diameter. The optical waveguide is characterized in that there is no stress bias in the clad.

第1の発明によると、第2光硬化性樹脂はコアを中心にして対照的に硬化する。そのため、コア周囲の応力の偏りが解消され、応力集中が発生するのを防止することができる。その結果、光損失を低減することができ、光導波路の耐久性も向上する。   According to the first invention, the second photocurable resin is cured in contrast to the core. For this reason, stress unevenness around the core is eliminated, and stress concentration can be prevented from occurring. As a result, optical loss can be reduced and the durability of the optical waveguide is improved.

また第2の発明のように、第2光硬化性樹脂の反応性を高くすることで、光強度が相対的に弱い漏光によっても十分に第2光硬化性樹脂の硬化を進行させることができる。   Moreover, like 2nd invention, by making the reactivity of 2nd photocurable resin high, hardening of 2nd photocurable resin can fully be advanced also by light leakage with comparatively weak light intensity. .

また第3の発明によると、コアからの漏光の光強度を増大させることができるので、より容易に第2光硬化性樹脂を硬化させることができる。   Further, according to the third invention, the light intensity of light leakage from the core can be increased, so that the second photocurable resin can be cured more easily.

また、第4の発明のように、コアとクラッドを同一波長の光で形成することができ、製造工程の簡素化を図ることができる。   Further, as in the fourth invention, the core and the clad can be formed with light of the same wavelength, and the manufacturing process can be simplified.

また、第5の発明のように、コア径の2倍以上、より望ましくは第6の発明のように10倍以上、の範囲を硬化させてクラッドを形成すれば、応力の偏りがない範囲がより広くなり、光損失をより低減することができる。   Further, if the clad is formed by curing the range of more than twice the core diameter as in the fifth invention, more preferably more than 10 times as in the sixth invention, there is no range of stress unevenness. It becomes wider and light loss can be further reduced.

また、第7の発明の光導波路は、クラッドに応力の偏りがないため光損失が少なく、耐久性も高い。   The optical waveguide according to the seventh aspect of the invention has little optical loss and high durability because there is no stress bias in the clad.

以下、本発明の具体的な実施例について図を参照に説明するが、本発明はそれらの実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, specific examples of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to these examples.

図1は、実施例1の自己形成光導波路の製造工程について示した図である。以下、図1を参照に自己形成光導波路の製造工程について詳しく説明する。   FIG. 1 is a diagram illustrating the manufacturing process of the self-forming optical waveguide according to the first embodiment. Hereinafter, the manufacturing process of the self-formed optical waveguide will be described in detail with reference to FIG.

まず、メタクリル酸メチル樹脂(PMMA)からなり、光ポートと中空部10aを有した直方体状の筐体10を用意する。そして、筐体10の光ポートに光ファイバ11を用いた光ケーブルのコネクタ12を差し込み、光ファイバ11の端部が筐体10の中空部10a側となるようにして固定する(図1A)。光ファイバ11は200μm径で、NA(開口数)は0.37である。また、筐体10には、光ポート側から中空部10a側に貫通する貫通孔10bが設けられている。これにより、光ファイバ11からの光は、筐体10を透過せずに直接中空部10a側へと照射される。貫通孔10bの径はコネクタ12先端のフェルール径とほぼ一致している。   First, a rectangular parallelepiped casing 10 made of methyl methacrylate resin (PMMA) and having an optical port and a hollow portion 10a is prepared. And the connector 12 of the optical cable using the optical fiber 11 is inserted in the optical port of the housing | casing 10, and it fixes so that the edge part of the optical fiber 11 may become the hollow part 10a side of the housing | casing 10 (FIG. 1A). The optical fiber 11 has a diameter of 200 μm and an NA (numerical aperture) of 0.37. Further, the housing 10 is provided with a through hole 10b penetrating from the optical port side to the hollow portion 10a side. Thereby, the light from the optical fiber 11 is directly irradiated to the hollow portion 10 a side without passing through the housing 10. The diameter of the through hole 10b is substantially the same as the ferrule diameter at the tip of the connector 12.

次に、中空部10aにコア形成用の第1光硬化性樹脂13を充填する(図1B)。第1光硬化性樹脂13の主成分は芳香族アクリレートであり、吸収端が紫色の波長近傍である光重合開始剤が混合されている。第1光硬化性樹脂13は硬化により屈折率が上昇する樹脂である。なお、第1光硬化性樹脂13は粘性を有しているため、貫通孔10bから第1光硬化性樹脂13が漏れることはない。   Next, the hollow portion 10a is filled with the first photocurable resin 13 for core formation (FIG. 1B). The main component of the first photocurable resin 13 is an aromatic acrylate, and a photopolymerization initiator having an absorption edge near the purple wavelength is mixed. The first photocurable resin 13 is a resin whose refractive index increases by curing. In addition, since the 1st photocurable resin 13 has viscosity, the 1st photocurable resin 13 does not leak from the through-hole 10b.

次に、青色半導体レーザ14からの光のビーム径をビームエキスパンダ15によって拡張した後、NAが0.1の集光レンズ16により集光し、光ファイバ11に入射させる。青色半導体レーザ14の発光波長は408nmである。そして、光ファイバ11を介して筐体10内の第1光硬化性樹脂13に照射する。第1光硬化性樹脂13は硬化により屈折率が上昇するため、この光照射によって第1光硬化性樹脂13は軸状に硬化していき、光導波路のコア17が形成される(図1C)。光の照射強度は5mWで、10秒間の照射で長さ約1cm、直径約0.2mmのコア17が形成される。   Next, after the beam diameter of the light from the blue semiconductor laser 14 is expanded by the beam expander 15, the light is condensed by the condenser lens 16 having an NA of 0.1 and is incident on the optical fiber 11. The emission wavelength of the blue semiconductor laser 14 is 408 nm. Then, the first photocurable resin 13 in the housing 10 is irradiated through the optical fiber 11. Since the refractive index of the first photocurable resin 13 is increased by curing, the first photocurable resin 13 is cured in an axial shape by this light irradiation, and the core 17 of the optical waveguide is formed (FIG. 1C). . The light irradiation intensity is 5 mW, and a core 17 having a length of about 1 cm and a diameter of about 0.2 mm is formed by irradiation for 10 seconds.

次に、筐体10内の未硬化の第1光硬化性樹脂13を除去し、中空部10aにクラッド形成用の第2光硬化性樹脂18を充填した(図1D)。第2光硬化性樹脂18の主成分は脂肪族アクリレートであり、吸収端が青色の波長近傍である光重合開始剤が混合されている。また、第2光硬化性樹脂18には、硬化後の屈折率が第1光硬化性樹脂の硬化後の屈折率よりも低いものを用いる。このように、コア形成用の第1光硬化性樹脂13からクラッド形成用の第2光硬化性樹脂18に入れ換える方法をとるのは、コアとクラッドの屈折率差を大きくするためであり、これはマルチモード光導波路を作製するのに必要とされることである。   Next, the uncured first photocurable resin 13 in the housing 10 was removed, and the hollow portion 10a was filled with a second photocurable resin 18 for forming a clad (FIG. 1D). The main component of the second photocurable resin 18 is an aliphatic acrylate, and a photopolymerization initiator whose absorption edge is near the blue wavelength is mixed. Further, as the second photocurable resin 18, a resin having a refractive index after curing lower than the refractive index after curing of the first photocurable resin is used. The reason why the first photocurable resin 13 for core formation is replaced with the second photocurable resin 18 for clad formation is to increase the refractive index difference between the core and the clad. Is required to make a multimode optical waveguide.

次に、青色半導体レーザ14からの光のビーム径をビームエキスパンダ15によって広げた後、NAが0.55の集光レンズ19(本発明の集光レンズに相当)により集光し、光ファイバ11に入射させる。そして、光ファイバ11を介して光をコア17に入射させる。集光レンズ19のNAを光ファイバ11のNAよりも大きくしているため、NA不整合によって全反射せずにコア17の外部へと透過する光が増大する。また、図1Cでの製造工程ではコア17は十分に硬化しておらず、コア17内には密度のゆらぎがある。そのため、光が一部散乱されてコア17の外部へと放射される。NA不整合および散乱によるコア17からの漏光によって、コア17周囲の第2光硬化性樹脂18が硬化され、コア17を覆うようにクラッド20が形成される(図1E)。コア17への光の入射強度は15mWで、5分間の照射で直径3mm(コア径の約15倍)のクラッド20が形成される。また、コア17内部への光照射によってコア17の硬化が十分に進行する。以上のようにして形成されたコア17とクラッド20の屈折率差は約0.05である。   Next, after the beam diameter of the light from the blue semiconductor laser 14 is expanded by the beam expander 15, the light is condensed by a condensing lens 19 (corresponding to the condensing lens of the present invention) having an NA of 0.55, and an optical fiber. 11 is incident. Then, light is incident on the core 17 through the optical fiber 11. Since the NA of the condensing lens 19 is larger than the NA of the optical fiber 11, the light transmitted to the outside of the core 17 without being totally reflected due to the NA mismatch increases. Further, in the manufacturing process in FIG. 1C, the core 17 is not sufficiently cured, and there is a density fluctuation in the core 17. Therefore, part of the light is scattered and emitted to the outside of the core 17. Due to light leakage from the core 17 due to NA mismatching and scattering, the second photocurable resin 18 around the core 17 is cured, and a clad 20 is formed so as to cover the core 17 (FIG. 1E). The incident intensity of light on the core 17 is 15 mW, and the clad 20 having a diameter of 3 mm (about 15 times the core diameter) is formed by irradiation for 5 minutes. Further, the core 17 is sufficiently cured by light irradiation inside the core 17. The refractive index difference between the core 17 and the clad 20 formed as described above is about 0.05.

ここで第2光硬化性樹脂18は、コア17を中心としてコア径の10倍以上の範囲にわたって対称的に硬化していくため、歪が生じず、コア17周辺に応力の偏りが生じない。   Here, since the second photocurable resin 18 is cured symmetrically over a range of 10 times or more the core diameter with the core 17 as the center, no distortion occurs and no stress is biased around the core 17.

このように、クラッド20はコア17からの漏光によって第2光硬化性樹脂18を硬化させて形成するため、第2光硬化性樹脂18は第1光硬化性樹脂よりも反応性が高いことが望ましい。反応性の違いは、混合する光重合開始剤の種類によって調整することが可能である。また、このように反応性を調整することで、コア17およびクラッド20を同一波長の光による硬化で形成する場合であっても、効率的にクラッドを形成することができる。   Thus, since the clad 20 is formed by curing the second photocurable resin 18 by light leakage from the core 17, the second photocurable resin 18 may be more reactive than the first photocurable resin. desirable. The difference in reactivity can be adjusted depending on the type of photopolymerization initiator to be mixed. Further, by adjusting the reactivity in this way, the clad can be efficiently formed even when the core 17 and the clad 20 are formed by curing with light of the same wavelength.

なお、クラッド20は、クラッド径がコア径の2倍以上となるように形成することが望ましい。応力の偏りがない範囲がより広くなるからである。クラッド径をコア径の10倍以上とすればより望ましい。   The clad 20 is desirably formed so that the clad diameter is twice or more the core diameter. This is because the range without stress bias becomes wider. It is more desirable if the cladding diameter is 10 times or more the core diameter.

次に、紫外線照射ランプによって紫外線を30秒間照射し、ゲル状もしくは未硬化の第2光硬化性樹脂18を完全に硬化させる(図1F)。   Next, ultraviolet rays are irradiated by an ultraviolet irradiation lamp for 30 seconds to completely cure the gel-like or uncured second photocurable resin 18 (FIG. 1F).

以上が実施例1の自己形成光導波路の製造工程である。   The above is the manufacturing process of the self-forming optical waveguide of Example 1.

上記製造工程により作製した光導波路の断面における応力の状態を調べるため、光弾性顕微鏡によって等色線測定と等傾線測定を行った。   In order to investigate the state of stress in the cross section of the optical waveguide produced by the above manufacturing process, the measurement of isochromatic lines and the measurement of isoclinic lines were performed using a photoelastic microscope.

図2は光導波路コアの軸方向に垂直な断面での等色線測定の結果を示した画像である。図2(a)は従来例の製造方法、図2(b)は実施例1の製造方法によって作製した光導波路をサンプルとしている。図2における長方形の点線は、その長方形の内部が筐体10の内部であることを示している。ここで、従来例の製造方法とは、実施例1の製造方法において図1Eのコアからの漏光によるクラッド形成を行わず、紫外線照射ランプによって紫外線を光軸に垂直な方向から3分間照射し、第2光硬化性樹脂18を硬化させてクラッドを形成することにより光導波路を製造するものである。図2(a)のように、従来例の製造方法による光導波路の等色線測定では、明確な明暗の縞模様が観察できる。これらの縞は、主応力差の等しい点を結んでできるものである。つまり、従来例の製造方法による光導波路では、応力の偏りが生じている。一方、図2(b)のように、実施例1の製造方法による光導波路の等色線測定では、縞模様が観察できず、目立った応力の偏りが生じていないことがわかる。   FIG. 2 is an image showing the result of the color matching line measurement in a cross section perpendicular to the axial direction of the optical waveguide core. 2A is a sample of an optical waveguide manufactured by the manufacturing method of the conventional example, and FIG. 2B is a sample of the optical waveguide manufactured by the manufacturing method of the first embodiment. A rectangular dotted line in FIG. 2 indicates that the inside of the rectangle is the inside of the housing 10. Here, in the manufacturing method of the conventional example, the cladding is not formed by light leakage from the core of FIG. 1E in the manufacturing method of Example 1, but ultraviolet rays are irradiated for 3 minutes from a direction perpendicular to the optical axis by an ultraviolet irradiation lamp, The optical waveguide is manufactured by curing the second photocurable resin 18 to form a clad. As shown in FIG. 2A, a clear bright and dark striped pattern can be observed in the measurement of the equal color line of the optical waveguide by the conventional manufacturing method. These stripes are formed by connecting points having the same main stress difference. In other words, stress deviation occurs in the optical waveguide produced by the conventional manufacturing method. On the other hand, as shown in FIG. 2B, in the color matching line measurement of the optical waveguide by the manufacturing method of Example 1, it can be seen that no striped pattern can be observed, and no noticeable stress bias has occurred.

図3は光導波路コアの軸方向に垂直な断面での等傾線測定の結果を示す画像である。図2と同様に長方形の点線で囲われた部分が筐体10の内部である。図3(a)は従来例の製造方法、図3(b)は実施例1の製造方法によって作製した光導波路をサンプルとしている。図3(a)のように、従来例の製造方法による光導波路の等傾線測定では、コアの周辺に複数の黒線が走っているのが観察できる。この黒線は、主応力の方向を示すもので、コア周辺からさまざまな方向へ応力がかかっていることがわかる。一方、図3(b)のように、実施例1の製造方法による光導波路の等傾線測定では、黒線が観察されず、目立った応力が生じていないことがわかる。   FIG. 3 is an image showing the results of isoclinic measurement in a cross section perpendicular to the axial direction of the optical waveguide core. As in FIG. 2, a portion surrounded by a rectangular dotted line is the inside of the housing 10. FIG. 3A shows a sample of an optical waveguide manufactured by the manufacturing method of the conventional example, and FIG. 3B shows a sample manufactured by the manufacturing method of Example 1. As shown in FIG. 3A, in the isotropic line measurement of the optical waveguide by the manufacturing method of the conventional example, it can be observed that a plurality of black lines run around the core. This black line indicates the direction of the main stress, and it can be seen that stress is applied in various directions from the periphery of the core. On the other hand, as shown in FIG. 3B, in the measurement of the isoclinic line of the optical waveguide by the manufacturing method of Example 1, it is understood that no black line is observed and no noticeable stress is generated.

また、実施例1の製造方法によって作製した光導波路と、従来例の製造方法によって作製した光導波路について、光学特性を比較した。光学特性の評価は光導波路の挿入損失を測定することで行い、測定波長は780nm、入射NAは0.2とした。その結果、実施例1の製造方法によって作製した光導波路の挿入損失は0.5dBであったのに対して、従来例の製造方法によって作製した光導波路の挿入損失は10.8dBであった。従来例の製造方法によって作製した光導波路の方が損失が大きい理由は、光導波路の湾曲や、光ファイバと光導波路との間での軸ずれなどが、応力によって生じたためと考えられる。   Further, the optical characteristics of the optical waveguide manufactured by the manufacturing method of Example 1 and the optical waveguide manufactured by the conventional manufacturing method were compared. The evaluation of optical characteristics was performed by measuring the insertion loss of the optical waveguide, the measurement wavelength was 780 nm, and the incident NA was 0.2. As a result, the insertion loss of the optical waveguide manufactured by the manufacturing method of Example 1 was 0.5 dB, whereas the insertion loss of the optical waveguide manufactured by the conventional manufacturing method was 10.8 dB. The reason why the optical waveguide produced by the manufacturing method of the conventional example has a larger loss is considered to be that the bending of the optical waveguide or the axial deviation between the optical fiber and the optical waveguide is caused by the stress.

以上のように、実施例1の自己形成光導波路の製造方法では、コアからの漏光によって第2光硬化性樹脂を対称的に硬化させてクラッドを形成するため、硬化収縮による応力の偏りが抑制される。そのため、光導波路の損失を低減することができ、耐久性を向上させることができる。   As described above, in the manufacturing method of the self-forming optical waveguide of Example 1, since the clad is formed by symmetrically curing the second photocurable resin by light leakage from the core, stress bias due to curing shrinkage is suppressed. Is done. Therefore, the loss of the optical waveguide can be reduced and the durability can be improved.

なお、実施例1では同一波長の光による硬化でコアとクラッドを形成しているが、コアの形成とクラッドの形成とで異なる波長の光を用いて硬化させてもよい。   In the first embodiment, the core and the clad are formed by curing with light having the same wavelength. However, the core and the clad may be cured using light having different wavelengths.

また、実施例1ではクラッド形成用の第2光硬化性樹脂は1種類の樹脂からなるものであったが、2種類以上の樹脂を混合させたものであってもよい。   Further, in Example 1, the second photocurable resin for forming the clad is made of one kind of resin, but may be a mixture of two or more kinds of resins.

また、実施例1ではクラッド形成用の第2光硬化性樹脂を硬化させる際に用いる集光レンズに、NAが光ファイバのNAよりも大きいものを用いることで、コアからの漏光を増大させているが、必ずしもNAが光ファイバのNAよりも大きい集光レンズを用いる必要はない。   Moreover, in Example 1, the light collecting from the core is increased by using a condensing lens having a NA larger than that of the optical fiber as the condensing lens used when curing the second photocurable resin for forming the clad. However, it is not always necessary to use a condensing lens whose NA is larger than that of the optical fiber.

本発明は、光モジュールの製造などに用いることができる。   The present invention can be used for manufacturing an optical module.

実施例1の自己形成銅波路の製造工程について示した図。The figure shown about the manufacturing process of the self-formation copper waveguide of Example 1. FIG. 実施例1の自己形成銅波路の製造工程について示した図。The figure shown about the manufacturing process of the self-formation copper waveguide of Example 1. FIG. 実施例1の自己形成銅波路の製造工程について示した図。The figure shown about the manufacturing process of the self-formation copper waveguide of Example 1. FIG. 実施例1の自己形成銅波路の製造工程について示した図。The figure shown about the manufacturing process of the self-formation copper waveguide of Example 1. FIG. 実施例1の自己形成銅波路の製造工程について示した図。The figure shown about the manufacturing process of the self-formation copper waveguide of Example 1. FIG. 実施例1の自己形成銅波路の製造工程について示した図。The figure shown about the manufacturing process of the self-formation copper waveguide of Example 1. FIG. 光導波路の等色線測定の結果を示す画像。The image which shows the result of the color matching line measurement of an optical waveguide. 光導波路の等色線測定の結果を示す画像。The image which shows the result of the color matching line measurement of an optical waveguide.

符号の説明Explanation of symbols

10:筐体
11:光ファイバ
13:第1光硬化性樹脂
14:青色半導体レーザ
15:ビームエキスパンダ
16、19:集光レンズ
17:コア
18:第2光硬化性樹脂
20:クラッド
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10: Housing | casing 11: Optical fiber 13: 1st photocurable resin 14: Blue semiconductor laser 15: Beam expander 16, 19: Condensing lens 17: Core 18: 2nd photocurable resin 20: Cladding

Claims (7)

筐体内を第1光硬化性樹脂で満たす第1工程と、
光ファイバを介して光を照射することで、前記第1光硬化性樹脂を軸状に硬化させて光導波路のコアを形成する第2工程と、
前記筐体内の未硬化の前記第1光硬化性樹脂を除去し、第2光硬化性樹脂で満たす第3工程と、
前記光ファイバを介して光を前記コアに入射させ、前記コアからの漏光によって、前記コア周囲の前記第2光硬化性樹脂を硬化させてクラッドを形成する第4工程と、
からなることを特徴とする自己形成光導波路の製造方法。
A first step of filling the housing with a first photocurable resin;
A second step of forming the core of the optical waveguide by curing the first photocurable resin in an axial shape by irradiating light through an optical fiber;
A third step of removing the uncured first photocurable resin in the housing and filling with a second photocurable resin;
A fourth step in which light is incident on the core through the optical fiber, and the second photocurable resin around the core is cured by light leakage from the core to form a cladding;
A method for producing a self-forming optical waveguide, comprising:
前記第2光硬化性樹脂は、前記第1光硬化性樹脂よりも反応性が高いことを特徴とする請求項1に記載の自己形成光導波路の製造方法。   The method of manufacturing a self-forming optical waveguide according to claim 1, wherein the second photocurable resin is more reactive than the first photocurable resin. 前記第4工程は、集光レンズにより光を集光して前記光ファイバに光を入射させる工程を有し、
その集光レンズの開口数は、前記光ファイバの開口数よりも大きいことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の自己形成光導波路の製造方法。
The fourth step includes a step of condensing light by a condensing lens and causing the light to enter the optical fiber,
The method of manufacturing a self-forming optical waveguide according to claim 1, wherein the numerical aperture of the condensing lens is larger than the numerical aperture of the optical fiber.
前記第1光硬化性樹脂と、前記第2光硬化性樹脂は、同一波長の光により硬化されることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の自己形成光導波路の製造方法。   4. The self-forming optical waveguide according to claim 1, wherein the first photocurable resin and the second photocurable resin are cured by light having the same wavelength. 5. Manufacturing method. 前記第4工程は、クラッド径がコア径の2倍以上となるように前記第2光硬化性樹脂を硬化させてクラッドを形成することを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の自己形成光導波路の製造方法。
5. The method according to claim 1, wherein in the fourth step, the clad is formed by curing the second photocurable resin so that the clad diameter is twice or more the core diameter. The manufacturing method of the self-forming optical waveguide as described in the item.
前記第4工程は、クラッド径がコア径の10倍以上となるように前記第2光硬化性樹脂を硬化させてクラッドを形成することを特徴とする請求項5に記載の自己形成光導波路の製造方法。   6. The self-forming optical waveguide according to claim 5, wherein in the fourth step, the clad is formed by curing the second photocurable resin so that the clad diameter is 10 times or more of the core diameter. Production method. 軸状のコアと、前記コアを覆うクラッドとで構成された光導波路において、
前記コアおよび前記クラッドは、光硬化性樹脂の硬化物からなり、
クラッド径は、コア径の2倍以上であり、
前記クラッドには応力の偏りがないことを特徴とする光導波路。
In an optical waveguide composed of an axial core and a clad covering the core,
The core and the clad are made of a cured product of a photocurable resin,
The cladding diameter is more than twice the core diameter,
An optical waveguide characterized in that the clad has no stress bias.
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