JP2012194285A - Optical waveguide, evaluation method, optical waveguide structure, and electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光導波路、評価方法、光導波路構造体および電子機器に関するものである。 The present invention relates to an optical waveguide, an evaluation method, an optical waveguide structure, and an electronic device.
近年、情報化の波とともに、大容量の情報を高速で通信可能な広帯域回線(ブロードバンド)の普及が進んでいる。また、これらの広帯域回線に情報を伝送する装置として、ルーター装置、WDM(Wavelength Division Multiplexing)装置等の伝送装置が用いられている。これらの伝送装置内には、LSIのような演算素子、メモリーのような記憶素子等が組み合わされた信号処理基板が多数設置されており、各回線の相互接続を担っている。 In recent years, with the wave of computerization, wideband lines (broadband) capable of communicating a large amount of information at high speed have been spreading. Also, as devices for transmitting information to these broadband lines, transmission devices such as router devices and WDM (Wavelength Division Multiplexing) devices are used. In these transmission apparatuses, a large number of signal processing boards in which arithmetic elements such as LSIs and storage elements such as memories are combined are installed, and each line is interconnected.
各信号処理基板には、演算素子や記憶素子等が電気配線で接続された回路が構築されているが、近年、処理する情報量の増大に伴って、各基板では、極めて高いスループットで情報を伝送することが要求されている。しかしながら、情報伝送の高速化に伴い、クロストークや高周波ノイズの発生、電気信号の劣化等の問題が顕在化しつつある。このため、電気配線がボトルネックとなって、信号処理基板のスループットの向上が困難になっている。また、同様の課題は、スーパーコンピューターや大規模サーバー等でも顕在化しつつある。 Each signal processing board has a circuit in which arithmetic elements, storage elements, etc. are connected by electrical wiring. However, with the increase in the amount of information to be processed in recent years, each board has a very high throughput. It is required to transmit. However, with the speeding up of information transmission, problems such as generation of crosstalk and high frequency noise and deterioration of electric signals are becoming apparent. For this reason, electrical wiring becomes a bottleneck, making it difficult to improve the throughput of the signal processing board. Similar problems are also becoming apparent in supercomputers and large-scale servers.
一方、光搬送波を使用してデータを移送する光通信技術が開発され、近年、この光搬送波を、一地点から他地点に導くための手段として、光導波路が普及しつつある。この光導波路は、線状のコア部と、その周囲を覆うように設けられたクラッド部とを有している。コア部は、光搬送波の光に対して実質的に透明な材料によって構成され、クラッド部は、コア部より屈折率が低い材料によって構成されている。 On the other hand, an optical communication technique for transferring data using an optical carrier wave has been developed, and in recent years, an optical waveguide is becoming popular as a means for guiding the optical carrier wave from one point to another point. This optical waveguide has a linear core part and a clad part provided so as to cover the periphery thereof. The core part is made of a material that is substantially transparent to the light of the optical carrier wave, and the cladding part is made of a material having a refractive index lower than that of the core part.
光導波路では、コア部の一端から導入された光が、クラッド部との境界で反射しながら他端に伝送(搬送)される。光導波路の入射側には、半導体レーザー等の発光素子が配置され、出射側には、フォトダイオード等の受光素子が配置される。発光素子から入射された光は光導波路を伝搬し、受光素子により受光され、受光した光の明滅パターンもしくはその強弱パターンに基づいて通信を行う。 In the optical waveguide, light introduced from one end of the core portion is transmitted (conveyed) to the other end while being reflected at the boundary with the cladding portion. A light emitting element such as a semiconductor laser is disposed on the incident side of the optical waveguide, and a light receiving element such as a photodiode is disposed on the emission side. Light incident from the light emitting element propagates through the optical waveguide, is received by the light receiving element, and performs communication based on the flickering pattern of the received light or its intensity pattern.
このような光導波路で信号処理基板内の電気配線を置き換えることにより、前述したような電気配線の問題が解消され、信号処理基板のさらなる高スループット化が可能になると期待されている。 By replacing the electric wiring in the signal processing board with such an optical waveguide, it is expected that the problem of the electric wiring as described above is solved and the signal processing board can be further increased in throughput.
例えば、特許文献1には、信号処理基板内に、複数の光導波路と、各光導波路に対応してそれぞれ発光素子および受光素子が配置されたものが提案されている。この信号処理基板では、隣接するコア部同士の間に、これらに互いに接触するクラッド部が配置されていることで、信号処理基板内に複数の光導波路が形成されている。
For example,
かかる構成の信号処理基板では、その高密度化および小型化に伴って、隣接するコア部同士間の距離が接近し、その結果、光導波路の形成段階や、光導波路に対する発光素子および受光素子の実装時等の工程において、隣接するコア部同士が接触してしまい、不合格品が生じるという問題がある。 In the signal processing board having such a configuration, as the density and size of the signal processing board are increased, the distance between the adjacent core portions becomes closer. As a result, the optical waveguide formation stage, the light emitting element and the light receiving element with respect to the optical waveguide In a process such as mounting, adjacent core parts come into contact with each other, and there is a problem that a rejected product is generated.
そのため、光導波路を備える信号処理基板の各製造段階において、光導波路の状態を評価し得る光導波路の構成について検討がなされている。 For this reason, in each manufacturing stage of a signal processing board having an optical waveguide, a configuration of the optical waveguide capable of evaluating the state of the optical waveguide has been studied.
本発明の目的は、光導波路の形成後における光導波路の状態を評価し得る光導波路、ならびに、かかる光導波路を備える信頼性の高い光導波路構造体および信頼性の高い電子機器を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an optical waveguide capable of evaluating the state of the optical waveguide after the optical waveguide is formed, a highly reliable optical waveguide structure including the optical waveguide, and a highly reliable electronic device. is there.
このような目的は、下記(1)〜(13)に記載の本発明により達成される。
(1) 光を伝送させて使用する平板状をなす光導波路であって、
コア部と、該コア部に並設された評価用コア部と、前記コア部および前記評価用コア部の少なくとも一方に隣接して設けられたクラッド部とを備え、
前記クラッド部は、前記コア部よりも屈折率が低く、前記コア部および前記評価用コア部の少なくとも一方に接した低屈折率領域と、該低屈折率領域よりも屈折率が高く、該低屈折率領域を介して前記コア部および前記評価用コア部から離間した複数の高屈折率領域とを有し、該複数の高屈折率領域は、前記クラッド部中に点在または整列しており、
前記コア部は、その光路方向の少なくとも一方の端部が、当該光導波路の端面において露出することなく設けられていることを特徴とする光導波路。
Such an object is achieved by the present invention described in the following (1) to (13).
(1) An optical waveguide having a flat plate shape used for transmitting light,
A core portion, an evaluation core portion provided in parallel with the core portion, and a clad portion provided adjacent to at least one of the core portion and the evaluation core portion,
The cladding portion has a refractive index lower than that of the core portion, a low refractive index region in contact with at least one of the core portion and the evaluation core portion, a refractive index higher than the low refractive index region, and the low refractive index region. A plurality of high refractive index regions spaced from the core portion and the evaluation core portion via a refractive index region, and the plurality of high refractive index regions are scattered or aligned in the cladding portion. ,
The optical waveguide is characterized in that at least one end portion in the optical path direction of the core portion is provided without being exposed at an end surface of the optical waveguide.
(2) 前記コア部および前記評価用コア部をそれぞれ複数有し、
前記評価用コア部と前記コア部とは、前記クラッド部を介して、交互に並設されている上記(1)に記載の光導波路。
(2) having a plurality of the core part and the evaluation core part,
The said evaluation core part and the said core part are the optical waveguides as described in said (1) currently arranged in parallel by turns via the said clad part.
(3) 前記評価用コア部は、その光路方向の双方の端部が、当該光導波路の端面において露出している上記(1)または(2)に記載の光導波路。 (3) The said evaluation core part is an optical waveguide as described in said (1) or (2) from which the both ends of the optical path direction are exposed in the end surface of the said optical waveguide.
(4) 前記コア部の少なくとも一方の端部には、前記光路の方向を変更する光路変更部を備える上記(1)ないし(3)のいずれかに記載の光導波路。 (4) The optical waveguide according to any one of (1) to (3), wherein an optical path changing unit that changes a direction of the optical path is provided at at least one end of the core unit.
(5) 前記評価用コア部は、前記コア部に対してその中心軸が並列に設けられている上記(1)ないし(4)のいずれかに記載の光導波路。 (5) The optical waveguide according to any one of (1) to (4), wherein the evaluation core part has a central axis provided in parallel to the core part.
(6) 前記複数の高屈折率領域は、前記クラッド部を通過する光を、前記コア部から遠ざかる方向に屈折させるもの、または不規則に散乱させるものである上記(1)ないし(5)のいずれかに記載の光導波路。 (6) In the above (1) to (5), the plurality of high refractive index regions refract light passing through the cladding part in a direction away from the core part or irregularly scatter the light. The optical waveguide according to any one of the above.
(7) 前記各高屈折率領域は、それぞれ粒状をなしている上記(1)ないし(6)のいずれかに記載の光導波路。 (7) The optical waveguide according to any one of (1) to (6), wherein each of the high refractive index regions is granular.
(8) 前記各高屈折率領域は、それぞれ短冊状をなしている上記(1)ないし(6)のいずれかに記載の光導波路。 (8) The optical waveguide according to any one of (1) to (6), wherein each of the high refractive index regions has a strip shape.
(9) 前記コア部、前記評価用コア部、前記高屈折率領域および低屈折率領域は、それぞれ、
ポリマーと、該ポリマーと屈折率が異なるモノマーとを含む層に対して活性放射線を照射して、前記活性放射線が照射された照射領域内において、前記モノマーの反応を進行させることにより、前記活性放射線が照射されない未照射領域から、未反応の前記モノマーを前記照射領域に拡散させ、結果として、前記照射領域と前記未照射領域との間に屈折率差を生じさせることにより、前記照射領域および前記未照射領域のいずれか一方を前記コア部、前記評価用コア部および前記高屈折率領域とし、他方を前記低屈折率領域としてなることにより形成されたものである上記(1)ないし(8)のいずれかに記載の光導波路。
(9) The core portion, the evaluation core portion, the high refractive index region, and the low refractive index region,
Actinic radiation is applied to a layer containing a polymer and a monomer having a refractive index different from that of the polymer, and the reaction of the monomer proceeds in an irradiation region irradiated with the active radiation. The unreacted monomer is diffused from the unirradiated region that is not irradiated to the irradiated region, and as a result, a difference in refractive index is generated between the irradiated region and the unirradiated region, whereby the irradiated region and the The above (1) to (8) are formed by using any one of the unirradiated regions as the core portion, the evaluation core portion, and the high refractive index region and the other as the low refractive index region. The optical waveguide according to any one of the above.
(10) 上記(1)ないし(9)のいずれかに記載の光導波路が備える前記コア部の状態を、前記評価用コア部に光を一端から導入し、他端から導出された前記光の強度を測定することで評価する評価方法。 (10) The state of the core part included in the optical waveguide according to any one of (1) to (9) above is obtained by introducing light into the evaluation core part from one end and deriving from the other end. An evaluation method for evaluating by measuring strength.
(11) 上記(1)ないし(9)のいずれかに記載の光導波路を備えることを特徴とする光導波路構造体。 (11) An optical waveguide structure comprising the optical waveguide according to any one of (1) to (9).
(12) 発光部または受光部を備える光素子を有する上記(11)に記載の光導波路構造体。 (12) The optical waveguide structure according to (11), including an optical element including a light emitting unit or a light receiving unit.
(13) 上記(11)または(12)に記載の光導波路構造体を備えることを特徴とする電子機器。 (13) An electronic apparatus comprising the optical waveguide structure according to (11) or (12).
本発明によれば、光導波路形成後における光導波路(特に、コア層)の状態を評価することが可能となる。そのため、合格品と判定された光導波路のみを光導波路構造体および電子機器の製造に用いることができるため、信頼性の高い光導波路構造体および電子機器を得ることができる。 According to the present invention, it is possible to evaluate the state of the optical waveguide (particularly the core layer) after the optical waveguide is formed. Therefore, since only the optical waveguide determined to be an acceptable product can be used for manufacturing the optical waveguide structure and the electronic device, a highly reliable optical waveguide structure and electronic device can be obtained.
さらに、製造後の光導波路構造体および電子機器における光導波路(特に、コア層)の状態をも評価することが可能となる。 Furthermore, it becomes possible to evaluate the state of the optical waveguide structure (particularly the core layer) in the manufactured optical waveguide structure and electronic equipment.
以下、本発明の光導波路、評価方法、光導波路構造体および電子機器について添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, the optical waveguide, the evaluation method, the optical waveguide structure, and the electronic device of the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
まず、本発明の光導波路を説明するのに先立って、本発明の光導波路を備える光導波路構造体(本発明の光導波路構造体)について説明する。 First, prior to describing the optical waveguide of the present invention, an optical waveguide structure including the optical waveguide of the present invention (optical waveguide structure of the present invention) will be described.
<第1実施形態>
まず、本発明の光導波路構造体の第1実施形態について説明する。
<First Embodiment>
First, a first embodiment of the optical waveguide structure of the present invention will be described.
図1は、本発明の光導波路構造体の第1実施形態の概略を示す縦断面図、図2は、本発明の光導波路構造体の第1実施形態の概略を示す平面図、図3は、図1、2に示す光導波路構造体が備えるコア層を示す平面図、図4は、図3に示すコア層のA−A線断面図である。なお、以下の説明では、図1、4中の上側を「上」といい、下側を「下」という。 FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an outline of the first embodiment of the optical waveguide structure of the present invention, FIG. 2 is a plan view showing the outline of the first embodiment of the optical waveguide structure of the present invention, and FIG. FIG. 4 is a plan view showing a core layer provided in the optical waveguide structure shown in FIGS. 1 and 2, and FIG. In the following description, the upper side in FIGS. 1 and 4 is referred to as “upper”, and the lower side is referred to as “lower”.
光導波路構造体1は、主に、光導波路基板2と、この光導波路基板2の上面に接合された配線基板3a、3bと、配線基板3a、3b上にそれぞれ搭載された発光素子4および発光素子用IC40と、受光素子5および受光素子用IC50とを有する。
The
発光素子4からの光Lは、光導波路基板(光回路)2内を伝送され、受光素子5により受光される。すなわち、光導波路基板2を介して、発光素子4と受光素子5との間において、光通信がなされる。
Light L from the
光導波路基板2は、光導波路20と、この光導波路20の上下面にそれぞれ設けられた保護層29とを備える。
The optical waveguide substrate 2 includes an
光導波路(本発明の光導波路)20は、その全体形状が平板状をなしており、層状をなすコア層21と、このコア層21の上下面にそれぞれ設けられた層状をなすクラッド層22とを有している。そして、コア層21の一端に入射された光Lが、その他端にまで伝送(伝搬)される。本発明では、この光導波路20(特にコア層21)の構成に特徴を有するが、その詳細については、後に詳述する。
The optical waveguide (optical waveguide of the present invention) 20 has a flat plate shape as a whole, a
また、本実施形態では、光導波路基板2は、その下面からコア層21(コア部211)を超えて、上側の保護層29に至るまでの部分を欠損させることにより形成された欠損部28a、28bを備える。少なくともコア層21の欠損部28a、28bに臨む面は、それぞれ、コア層21と欠損部28a、28b内の空気との屈折率差に基づいて光を反射するミラー(光の光路を変更する光路変更部)23a、23bを構成している。
Further, in the present embodiment, the optical waveguide substrate 2 has a
これにより、コア部211のミラー23a、23bがコア部211の端部を構成し、このミラー23a、23bの周辺部には、空気層としての欠損部28a、28bが位置することとなる。
Thereby, the
また、欠損部28a、28bは、光導波路基板2の縦断面において直角三角形状をなすように形成されており、ミラー(光路変更部)23a、23bは、コア層21の中心軸に対してほぼ45°で傾斜している。したがって、図1中の矢印で示すように、発光素子4から下方に向かって発せられた光Lは、その直下のミラー23aにより、その光路がほぼ90°で変更(屈曲)された後、コア層21(コア部211)内を伝送され、受光素子5の直下のミラー23bで上方に向かって光路がほぼ90°で変更された後、受光素子5に入射する。
Further, the
このようなミラー23a、23bを設けることにより、光導波路基板2の主面(上面および/または下面)を発光素子4および受光素子5を搭載する領域として用いることができるので、光導波路構造体1の小型化を図ることができるとともに、高密度実装にも寄与する。
By providing
保護層29は、光導波路20の上下面を保護する機能を有する。
保護層29の平均厚さは、特に限定されないが、5〜200μm程度であるのが好ましく、10〜100μm程度であるのがより好ましい。これにより、保護層29は、光導波路20を保護する機能を十分に発揮することができる。また、光導波路基板2全体として可撓性を付与する場合には、その可撓性が低下するのを防止することができる。
The
Although the average thickness of the
保護層29の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、ポリイミド、ポリイミドアミド、ポリイミドアミドエーテル、ポリエステルイミドおよびポリイミドエーテル等が挙げられる。
The constituent material of the
このような光導波路基板2の上面には、配線基板3a、3bが接合され、さらに、配線基板3a、3bの上面には、それぞれ、後述するコア層21が備えるコア部211に対応するように発光素子4および発光素子用IC40と、受光素子5および受光素子用IC50とが搭載されている。
配線基板3a、3bは、所定のパターンで形成された配線部(導体部)30を有している。
The
また、発光素子(光学素子)4は、発光部を備える素子本体41とバンプ42とを備え、バンプ42が、配線部30が備える端子に接合されている。また、発光素子用IC40は、所定の回路が形成された素子本体401とバンプ402とを備え、バンプ402が、配線部30が備える端子に接合されている。これにより、発光素子4は、発光素子用IC40と配線基板3a、3bを介して電気的に接続され、その動作が発光素子用IC40により制御される。
The light emitting element (optical element) 4 includes an element
さらに、受光素子(光学素子)5は、受光部を備える素子本体51とバンプ52とを備え、バンプ52が、配線部30が備える端子に接合されている。また、受光素子用IC50は、所定の回路が形成された素子本体501とバンプ502とを備え、バンプ502が、配線部30の端子に接合されている。これにより、受光素子5は、受光素子用IC50と配線基板3a、3bを介して電気的に接続され、受光素子用IC50は、受光素子5による検出信号を増幅するよう動作する。
Further, the light receiving element (optical element) 5 includes an element
これにより、光導波路構造体1内に、電気回路が構築され、光導波路構造体1では、これらの光素子(発光素子4および受光素子5)と電気素子(発光素子用IC40および受光素子用IC50)とが協調して動作することにより、光信号と電気信号の相互変換が確実に行われ、高速かつ低ノイズでの信号処理を容易に行うことができる。
Thereby, an electric circuit is constructed in the
なお、このような配線基板3a、3bにおける、発光素子4からの光Lの光路に対応する部分、および、受光素子5への光Lの光路に対応する部分は、それぞれ、光Lの透過が許容されるように光透過性を有する部材で構成される。
In
さて、光導波路(本発明の光導波路)20は、前述したように、層状をなすコア層21と、このコア層21の上下面にそれぞれ設けられた層状をなすクラッド層22とを有している。
The optical waveguide (optical waveguide of the present invention) 20 has a layered
コア層21は、所定パターン(本実施形態では、光導波路20の長手方向に長い短冊状)のコア部211と、コア部211に対してその中心軸が並列に設けられた評価用コア部213と、これらコア部(導波路チャンネル)211および評価用コア部213に隣接するクラッド部212(側面クラッド部)とで構成されている。
The
なお、本実施形態では、図3に示すように、4つのコア部211と4つの評価用コア部213とが交互に設けられ、これらコア部211と評価用コア部213との間に介在するように、コア部211および評価用コア部213に隣接してクラッド部212が設けられている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 3, four
クラッド部212は、クラッド層22と同様の機能を果たす部分であり、クラッド部212(低屈折率領域215)およびクラッド層22は、コア部211と比較して、その平均屈折率(以下、単に「屈折率」と言うこともある。)が低くなっている。
The
これにより、クラッド部212およびクラッド層22で取り囲まれて形成されたコア部211は、欠損部28aから入射された光Lを、コア部211とクラッド部212およびクラッド層22との界面で反射させて、欠損部28bまで伝送(伝搬)する光路を構成する。また、評価用クラッド部213も、クラッド部212およびクラッド層22で取り囲まれて形成されており、コア部211と同様の機能を発揮する。
Thereby, the
また、本実施形態では、コア部211および評価用コア部213は、その横断面形状が正方形または矩形(長方形)のような四角形をなしている。
Moreover, in this embodiment, the
さらに、コア部211は、その平面視において、光導波路20の長手方向に長い短冊状をなしており、本実施形態では、その両端部がミラー23a、23bで構成され、このミラー23a、23bの周辺部には欠損部28a、28bが設けられている。そして、これら欠損部28a、28bが、クラッド部212により、取り囲まれたような構成をなしている。そのため、光導波路基板2(光導波路20)の長手方向の端面と、コア部211の端部(ミラー23a、23b)との間には、クラッド部212と欠損部28a、28bが介在することから、各コア部211の双方の端部は、光導波路基板2の端面(端面)から露出していない。
Furthermore, the
また、評価用コア部213は、前記コア部211と同様に、光導波路20の長手方向(光路方向)に長い短冊状をなしており、その中心軸が隣接するコア部211に対して並列に設けられている。そして、本実施形態では、その両端部が、それぞれ光導波路20の長手方向の両端部(両端面)において露出している。
In addition, the
なお、本実施形態では、コア部211および評価用コア部213は、それぞれ、4つずつコア層21に設けられており、コア部211と評価用コア部213とは、クラッド部212を介して、交互に並設されている。
In the present embodiment, four
また、コア部211および評価用コア部213は、図3に示すような平面視において、光Lの光路の方向の幅が、10〜100μm程度であるのが好ましく、15〜80μm程度であるのがより好ましい。これにより、コア部211または評価用コア部213から入射された光Lを、コア部211とクラッド部212およびクラッド層22との界面で反射させて、その端部まで伝送(伝搬)する光路としての機能を確実に発揮するようになる。
Moreover, the
さらに、後に詳述するが、各クラッド部212は、それぞれクラッド部212中の他の領域(低屈折率領域215)よりも屈折率が高い高屈折率領域214を複数個含んでいる。すなわち、クラッド部212は、複数の高屈折率領域214と、この高屈折率領域214より屈折率が低い低屈折率領域215とに分かれている。そして、図3に示すように、複数の高屈折率領域214は、各クラッド部212中に整列している。
Further, as will be described in detail later, each
コア部211、評価用コア部213および高屈折率領域214とクラッド部212中の低屈折率領域215との屈折率の差は、特に限定されないが、0.5%以上であるのが好ましく、0.8%以上であるのがより好ましい。一方、上限値は、特に設定されなくてもよいが、好ましくは5.5%程度とされる。屈折率の差が前記下限値未満であると光を伝達する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えても、光の伝送効率のそれ以上の増大は期待できない。
The difference in refractive index between the
なお、前記屈折率差とは、コア部211および評価用コア部213の屈折率をA、低屈折率領域215の屈折率をBとしたとき、次式で表される。
屈折率差(%)=|A/B−1|×100
The difference in refractive index is expressed by the following equation, where A is the refractive index of the
Refractive index difference (%) = | A / B-1 | × 100
なお、本実施形態では、コア部211および評価用コア部213は、それぞれ、平面視で短冊状(直線状)に形成されているが、途中で湾曲、分岐等してもよく、その形状は任意である。なお、後述するような光導波路20の製造方法を用いれば、複雑かつ任意の形状のコア部211および評価用コア部213を容易にかつ寸法精度よく形成することができる。
In the present embodiment, the
コア層21、評価用コア部213およびクラッド層22の各構成材料は、それぞれ上記の屈折率差が生じる材料であれば特に限定されないが、具体的には、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、エポキシ樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリシラン、ポリシラザン、また、ベンゾシクロブテン系樹脂やノルボルネン系樹脂等の環状オレフィン系樹脂のような各種樹脂材料の他、石英ガラス、ホウケイ酸ガラスのようなガラス材料等を用いることができる。
The constituent materials of the
一方、2つのクラッド層22は、コア部211の下部および上部に位置するクラッド部を構成するものである。このような構成により、コア部211は、その外周をクラッド部に囲まれた導光路として機能する。
On the other hand, the two
クラッド層22の平均厚さは、コア層21の平均厚さの0.1〜1.5倍程度であるのが好ましく、0.3〜1.25倍程度であるのがより好ましい。具体的には、クラッド層22の平均厚さは、特に限定されないが、通常、1〜200μm程度であるのが好ましく、5〜100μm程度であるのがより好ましい。これにより、光導波路20が不要に大型化(厚膜化)するのを防止しつつ、クラッド層としての機能が好適に発揮される。
The average thickness of the clad
また、クラッド層22の構成材料としては、例えば、前述したコア層21の構成材料と同様の材料を用いることができるが、特にノルボルネン系ポリマーが好ましい。
In addition, as the constituent material of the
クラッド部212は、上述のように、複数の高屈折率領域214と、この高屈折率領域214より屈折率が低い低屈折率領域215とで構成される。
As described above, the clad
低屈折率領域215は、各クラッド部212のうち、図3に示すように、各コア部211または各評価用コア部213の少なくとも一方に接するように設けられている。
As shown in FIG. 3, the low
一方、高屈折率領域214は、図3に示すように、各コア部211および各評価用コア部213に直接接触しないように設けられている。すなわち、高屈折率領域214と各コア部211および各評価用コア部213との間に、低屈折率領域215が介挿された状態になっている。
On the other hand, as shown in FIG. 3, the high
また、複数の高屈折率領域214は、本実施形態では、それぞれが平面視で短冊状をなしており、隣接するもの同士の間で、軸線が互いに平行になるように整列して設けられている。なお、図3に示す各高屈折率領域214は、それぞれ平面視で平行四辺形をなしている。また、これらの複数の高屈折率領域214は、各クラッド部212中において、各コア部211または各評価用コア部213を挟んで両側に整列している。
Further, in the present embodiment, each of the plurality of high
また、図3に示す各高屈折率領域214は、細長い平行四辺形をなしており、長辺の長さは短辺の2〜50倍程度であるのが好ましく、5〜30倍程度であるのがより好ましい。
Each high
さらに、これらの短冊状の高屈折率領域214は、図3に示すように、各クラッド部212を幅方向に横切るように設けられている。その結果、各クラッド部212を通過する光は、必然的に各高屈折率領域214に通過することになり、以下に示す各高屈折率領域214の機能を確実に発揮させることができる。
Furthermore, as shown in FIG. 3, these strip-shaped high
このような短冊状をなす各高屈折率領域214は、それぞれその軸線が、コア部211の軸線の垂線に対して、コア部211を通過する光Lの進行方向の後方に傾斜するように設けられている。このように傾斜して設けられていることにより、各高屈折率領域214を通過する光は、低屈折率領域215から高屈折率領域214に入射する際、および、高屈折率領域214から低屈折率領域215に出射する際、両者の屈折率差に基づいて、必然的にコア部211から遠ざかるように屈折する。その結果、クラッド部212を通過する光を、コア部211から遠ざけることができ、コア部211を伝搬した光Lが出射する欠損部28bでは、光Lの出射位置と、クラッド部212を伝搬してきた光の出射位置との離間距離が十分に確保されることとなる。
Each strip-like high
なお、この場合、図2に示す、コア部211の軸線の垂線と、短冊状をなす各高屈折率領域214の軸線とがなす角度(高屈折率領域214の傾斜角)θは、高屈折率領域214と低屈折率領域215との屈折率差やクラッド部212の幅等に応じて、クラッド部212を通過する光が必要かつ十分に屈折するように適宜設定される。
In this case, the angle (inclination angle of the high refractive index region 214) θ formed by the perpendicular of the axis of the
具体的には、高屈折率領域214の傾斜角θは、10〜85°程度であるのが好ましく、20〜70°程度であるのがより好ましい。傾斜角θを前記範囲内に設定することにより、コア部211から漏れ出た光がコア部211から確実に離れるよう屈折し、光導波路20の出射側端面10bにおいて、信号光とノイズ光とを分離することができる。その結果、搬送波としてのS/N比をより確実に高めることができる。
Specifically, the inclination angle θ of the high
また、各高屈折率領域214同士の離間距離も、高屈折率領域214と低屈折率領域215との屈折率差やクラッド部212の幅等に応じて適宜設定される。
Also, the separation distance between the high
さらに、各高屈折率領域214の幅も、同様に適宜設定されるが、一例としては、1〜30μm程度であるのが好ましく、3〜20μm程度であるのがより好ましい。
Furthermore, the width of each high-
なお、各高屈折率領域214の形状は、短冊状(細長い形状)をなしていれば特に限定されず、台形、長方形、菱形のような四角形の他、三角形、五角形、六角形のような多角形、楕円形、長円形のような円形等であってもよい。
The shape of each high-
また、各高屈折率領域214が短冊状をなしている場合、本実施形態のように、高屈折率領域214を、コア部211の中心軸に対して傾斜して設ける他、コア部211の中心軸に対して垂直に設けてもよいし、平行に設けてもよい。
以上説明したような光導波路構造体1は、次のようにして製造される。
Further, when each high
The
なお、以下では、感光用光の作用により屈折率が低くなる感光性樹脂組成物70を用いて光導波路基板2が備えるコア層21を形成する場合を一例に説明する。
In the following, a case where the
図5〜7は、それぞれ、光導波路構造体が備える光導波路基板の製造工程を説明するための部分縦断面図である。 5 to 7 are partial vertical cross-sectional views for explaining the manufacturing process of the optical waveguide substrate included in the optical waveguide structure.
<1> まず、光導波路基板2を形成する。
<1−1> まず、感光用光EL(活性放射線)の作用により屈折率が低くなるよう変化する感光性樹脂組成物70を用意する。
<1> First, the optical waveguide substrate 2 is formed.
<1-1> First, the
かかる感光性樹脂組成物70としては、例えば、特殊な配合の樹脂組成物を用いることができる。
As such a
この樹脂組成物には、ベースポリマーと、このベースポリマーより屈折率の低いモノマーとを含み、感光用光ELを照射させた照射領域内において、モノマーの反応を進行させることにより、感光用光ELを照射させない未照射領域から、未反応のモノマーを照射領域に拡散させ、結果として、未照射領域の屈折率が照射領域の屈折率より高くなるようなものがある。 This resin composition contains a base polymer and a monomer having a refractive index lower than that of the base polymer, and the reaction of the monomer proceeds in the irradiation region irradiated with the photosensitive light EL, whereby the photosensitive light EL. In some cases, unreacted monomer is diffused into the irradiated region from the unirradiated region where no irradiation is performed, and as a result, the refractive index of the unirradiated region becomes higher than the refractive index of the irradiated region.
ベースポリマーとしては、例えば、ノルボルネン系樹脂やベンゾシクロブテン系樹脂等の環状オレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、エポキシ系樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて(ポリマーアロイ、ポリマーブレンド(混合物)、共重合体など)用いることができる。 Examples of the base polymer include cyclic olefin resins such as norbornene resins and benzocyclobutene resins, acrylic resins, methacrylic resins, polycarbonates, polystyrenes, epoxy resins, polyamides, polyimides, polybenzoxazoles, and silicone resins. , Fluorine resins and the like, and one or more of these can be used in combination (polymer alloy, polymer blend (mixture), copolymer, etc.).
これらの中でも、特に、環状オレフィン系樹脂を主とするものが好ましい。ベースポリマーとして環状オレフィン系樹脂を用いることにより、優れた光伝送性能や耐熱性を有するコア層21を形成することができる。
Among these, those mainly composed of cyclic olefin resins are preferable. By using a cyclic olefin-based resin as the base polymer, the
さらに、環状オレフィン系樹脂としては、耐熱性、透明性等の観点から、ノルボルネン系樹脂を使用することが好ましい。また、ノルボルネン系樹脂は、高い疎水性を有するため、吸水による寸法変化等を生じ難いコア層21を形成することができる。
Furthermore, as the cyclic olefin-based resin, it is preferable to use a norbornene-based resin from the viewpoints of heat resistance and transparency. Moreover, since norbornene-type resin has high hydrophobicity, the
一方、モノマーとしては、例えば、ノルボルネン系モノマー、アクリル酸(メタクリル酸)系モノマー、エポキシ系モノマー、オキセタン系モノマー、ビニルエーテル系モノマー、スチレン系モノマー等のうち、ベースポリマーより屈折率が低いものが選択され、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。 On the other hand, as the monomer, for example, a norbornene monomer, an acrylic acid (methacrylic acid) monomer, an epoxy monomer, an oxetane monomer, a vinyl ether monomer, a styrene monomer, or the like having a lower refractive index than the base polymer is selected. Of these, one or two or more of these can be used in combination.
これらの中でも、モノマーとしては、オキセタニル基またはエポキシ基等の環状エーテル基を有するモノマーまたはオリゴマーを用いるのが好ましい。環状エーテル基を有するモノマーまたはオリゴマーを用いることにより、環状エーテル基の開環が起こり易いため、速やかに反応し得るモノマーが得られる。 Among these, as the monomer, it is preferable to use a monomer or oligomer having a cyclic ether group such as an oxetanyl group or an epoxy group. By using a monomer or oligomer having a cyclic ether group, the cyclic ether group is likely to be opened, so that a monomer capable of reacting quickly can be obtained.
具体的には、オキセタニル基を有し、かつ、ベースポリマーより屈折率が低いモノマーとしては、例えば、下記式(1)で表わされる単官能オキセタン(3−(シクロヘキシルオキシ)メチル−3−エチルオキセタン;CHOX)等が挙げられる。 Specifically, as a monomer having an oxetanyl group and having a refractive index lower than that of the base polymer, for example, a monofunctional oxetane (3- (cyclohexyloxy) methyl-3-ethyloxetane represented by the following formula (1): CHOX) and the like.
<1−2> 次に、予め形成したクラッド層22上に、図5(A)に示すように、感光性樹脂組成物70を必要に応じてワニス状として供給して、液状被膜を形成する。
<1-2> Next, on the clad
なお、感光性樹脂組成物70をワニス状とする場合、感光性樹脂組成物70を溶媒または分散媒中に溶解または分散させることにより得ることができる。
In addition, when making the
なお、この溶媒または分散媒としては、特に限定されないが、例えば、特開2010−90328号公報に記載されたもの等が挙げられる。 In addition, although it does not specifically limit as this solvent or a dispersion medium, For example, what was described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2010-90328 etc. are mentioned.
ここで、感光性樹脂組成物70をクラッド層22上に供給する方法としては、各種塗布法を用いることができ、例えば、ドクターブレード法、スピンコート法、ディッピング法、テーブルコート法、スプレー法、アプリケーター法、カーテンコート法、ダイコート法の方法が挙げられる。
Here, as a method for supplying the
なお、クラッド層22としては、例えば、後述するコア部211よりも屈折率が低いシート材が使用され、特に限定されるものではないが、例えば、ノルボルネン系樹脂と、エポキシ樹脂とを含むシート材が使用される。
In addition, as the
<1−3> 次に、クラッド層22上に形成した液状被膜を乾燥することにより、図5(B)に示すように、光導波路形成用のフィルム210を形成する。
<1-3> Next, the liquid film formed on the clad
このフィルム210は、後述する感光用光(活性放射線)ELの照射により、コア部211と評価用コア部213とクラッド部212とを備えるコア層21となるものである。
The
<1−4> 次に、フィルム210における、クラッド部212が備える低屈折率領域215を形成すべき領域に対して、選択的に感光用光EL(例えば、紫外線)を照射する。
<1-4> Next, the light EL for sensitization (for example, ultraviolet rays) is selectively applied to the region of the
この際、図6(A)に示すように、フィルム210の上方に形成すべきクラッド部212が備える低屈折率領域215の形状に対応した開口部を備えるマスクMを配置する。このマスクMを介して、フィルム210に対し、感光用光ELを照射する。
At this time, as shown in FIG. 6A, a mask M having an opening corresponding to the shape of the low
換言すれば、コア部211、評価用コア部213および高屈折率領域214を形成すべき領域に対して、マスクMを用いてマスクする。
In other words, the area where the
用いられる感光用光ELとしては、例えば、波長200〜450nmの範囲にピーク波長を有するものが挙げられる。これにより、フィルム210の感光用光ELが照射された領域における屈折率を、比較的容易に低くすることができる。
Examples of the photosensitive light EL used include those having a peak wavelength in a wavelength range of 200 to 450 nm. Thereby, the refractive index in the region irradiated with the photosensitive light EL of the
また、感光用光ELの照射量は、特に限定されないが、0.1〜9J/cm2程度であるのが好ましく、0.2〜6J/cm2程度であるのがより好ましく、0.2〜3J/cm2程度であるのがさらに好ましい。 The irradiation amount of the photosensitive optical EL is not particularly limited, and is preferably about 0.1~9J / cm 2, more preferably about 0.2~6J / cm 2, 0.2 More preferably, it is about ˜3 J / cm 2 .
なお、レーザー光のように指向性の高い感光用光ELを用いる場合には、マスクMの使用を省略することもできる。 Note that the use of the mask M can be omitted in the case of using the highly directional photosensitive light EL such as laser light.
ここで、フィルム210のうち、感光用光ELが照射された照射領域では、モノマーの反応(ペースポリマーの架橋、モノマーの重合等)が開始する。また、感光用光ELが照射されていない未照射領域では、モノマーの反応は生じない。
Here, in the irradiated area of the
そのため、照射領域では、モノマーの反応の進行に応じて、モノマーの残存量が少なくなる。これに応じて、未照射領域のモノマーが照射領域側に拡散し、これにより、照射領域と未照射領域とで屈折率差が生じる。 Therefore, in the irradiation region, the remaining amount of monomer decreases as the reaction of the monomer proceeds. In response, the monomer in the unirradiated region diffuses toward the irradiated region, thereby causing a refractive index difference between the irradiated region and the unirradiated region.
ここで、本実施形態では、モノマーの屈折率が、ベースポリマーの屈折率よりも低いため、未照射領域のモノマーが照射領域に拡散することで、照射領域の屈折率が連続的に低くなるとともに、未照射領域の屈折率は連続的に高くなる。 Here, in this embodiment, since the refractive index of the monomer is lower than the refractive index of the base polymer, the monomer in the unirradiated region diffuses into the irradiated region, so that the refractive index of the irradiated region continuously decreases. The refractive index of the unirradiated region is continuously increased.
かかる過程を経て、図6(B)に示すように、フィルム210の未照射領域が、コア部211、評価用コア部213および高屈折率領域214となり、フィルム210の照射領域が低屈折率領域215となったコア層21が形成される。
Through this process, as shown in FIG. 6B, the unirradiated area of the
<1−5> 次に、コア層21上に、コア層21の下側に形成したクラッド層22と同様のフィルムを貼り付けることで、クラッド層22を形成する。
<1-5> Next, the clad
これにより、一対のクラッド層22は、クラッド部212とは異なる方向すなわちコア部211の上下方向から、コア部211を挟むように配置され、その結果、図7(A)に示すような光導波路20が形成される。
Accordingly, the pair of
なお、上側のクラッド層22は、フィルム状のものを貼り付けるのではなく、コア層21上に液状材料を塗布し硬化(固化)させる方法によっても形成することができる。
The upper clad
<1−6> 次に、双方のクラッド層22に、保護層29を形成する。
この保護層29の形成には、前記工程<1−5>で説明したクラッド層22の形成方法と同様の方法を用いることができる。
以上のような工程を経て、図7(B)に示すような光導波路基板2が製造される。
<1-6> Next, the
For the formation of the
Through the steps as described above, the optical waveguide substrate 2 as shown in FIG. 7B is manufactured.
ここで、上述したように、本実施形態では、未照射領域のモノマーが照射領域側に拡散することに起因して、照射領域と未照射領域とで屈折率差が生じ、その結果、照射領域において、低屈折率領域215が形成され、未照射領域において、コア部211、評価用コア部213および高屈折率領域214が形成されることにより、図8に示すようなコア層21が形成される。
Here, as described above, in this embodiment, due to the diffusion of the monomer in the unirradiated region to the irradiated region side, a difference in refractive index occurs between the irradiated region and the unirradiated region, and as a result, the irradiated region. 8, the low
このようなコア層21では、その高密度化および小型化に伴って、隣接するコア部211同士間の離間距離が接近するため、未照射領域におけるモノマーの照射領域側への拡散が十分に行われないと、コア部211、評価用コア部213および高屈折率領域214を低屈折率領域215により画成することができず、これら同士が互いに連結してしまうことがある。
In such a
そのため、上記のように光導波路基板2を製造した時点、または光導波路20を製造した時点において、コア部211の状態、すなわちコア部211同士の連結の有無、コア部211と評価用コア部213との連結の有無、さらにはコア部211と高屈折率領域214との連結の有無を知ることができれば、これら連結が認められないものを合格品と判定し、この合格品のみを、以下の光導波路構造体1を製造するための工程に供することができるので、光導波路構造体1の歩留まりの向上を図ることが可能となる。
Therefore, when the optical waveguide substrate 2 is manufactured as described above or when the
しかしながら、本実施形態のように、コア部211の光路方向(長手方向)の端部と、光導波路20の端面との間にクラッド部212と欠損部28a、28bが介在していると、コア部211の端部は、光導波路20(クラッド部212)の端面から露出することなく、クラッド部212に取り囲まれたような構成となっている。そのため、コア部211の光路方向(長手方向)の一方の端部から、効率よく光を入射させて、他方の端部から出射される光の強度を測定することができないため、上述したような連結の有無を判定することができない。すなわち、製造された光導波路20が合格品か否かの評価を行うことができない。
However, if the
これに対して、本発明では、上述のように、コア部211に対して、その中心軸がほぼ並列に設けられた評価用コア部213がコア層21に設けられている。そして、この評価用コア部213は、評価用コア部213の光路方向(長手方向)の双方の端部が、光導波路20(クラッド部212)から露出している。そのため、評価用コア部213の光路方向(長手方向)の一端から光を入射させ、他端から出射される光の強度を測定することにより、この評価用コア部213の状態を知ることができ、さらには、このものに隣接するコア部211の状態を間接的に知ることができる(本発明の評価方法)。
On the other hand, in the present invention, as described above, the
したがって、光導波路基板2を製造した時点、または光導波路20を製造した時点において、評価用コア部213を用いて、コア部211の状態を間接的に評価し、その評価結果に基づいて合格品か否かを判定する構成とすることで、製造される光導波路構造体1の歩留まりの向上を図ることができる。
Therefore, at the time when the optical waveguide substrate 2 is manufactured or when the
なお、図8に示すように、クラッド部212が高屈折率領域214を備え、光導波路20の端部から光をコア部211に入射および出射させるには、この高屈折率領域214を通過させる必要があるため、出射された光がコア部211または高屈折率領域214の状態を示すのかが不明となる。そのため、かかる構成の光導波路において、評価用コア部213を用いて、コア部211の状態を評価するのは、特に有効な手法である。
As shown in FIG. 8, the clad
また、本実施形態では、コア部211の光路方向の双方の端部が光導波路20の双方の端面から露出していないが、少なくとも一方の端部が光導波路20の端面から露出していない場合についても、本発明を適用して、評価用コア部213を用いてコア部211の状態を評価するのは有効である。
In the present embodiment, both ends of the
さらに、光導波路基板2の合格品か否かの判定は、製造された全ての製品について行う必要はなく、通常、上述したような連結は、製造されたロット毎に形成される傾向が高いため、同一ロット中の数個を抜取検査するようにしてもよい。 Furthermore, it is not necessary to determine whether or not the optical waveguide substrate 2 is an acceptable product, and generally, the connection as described above tends to be formed for each manufactured lot. Alternatively, several pieces in the same lot may be sampled and inspected.
また、本実施形態では、コア層21は、4つのコア部211と4つの評価用コア部213とを備え、これらが交互に並設されていることとしたが、かかる構成に限らず、コア層21は、少なくとも1つの評価用コア部213を備えていればよい。ただし、本実施形態のように、1つのコア部211に対して、1つの評価用コア部213が設けられた構成とすることで、対応するコア部211の状態をより確実に評価することが可能となる。
Further, in the present embodiment, the
<2> 次に、光導波路基板2に、例えば、レーザー加工、研削加工等を施すことで、所定の位置に欠損部28a、28bを形成する。
<2> Next, the optical waveguide substrate 2 is subjected to, for example, laser processing, grinding processing, and the like to form the
<3> 次に、配線基板3a、3bを用意する。
配線基板3a、3bは、それぞれ、例えば、平板状の基部の両面に金属層が形成された積層板(例えば、両面銅張り板)を用意し、エッチング、レーザ加工等を施して、金属層を所定形状にパターニングして配線部を形成することにより製造される。
<3> Next,
For each of the
<4> 次に、発光素子4および発光素子用IC40と、受光素子5および受光素子用IC50とを、それぞれ用意し、これらを配線基板3a、3bの所定の位置に搭載(接合)する。
<4> Next, the light-emitting
<5> 次に、発光素子4が有する発光部が欠損部28aのミラー23aに、受光素子5が有する受光部が欠損部28bのミラー23bにそれぞれ対応するように、配線基板3a、3bを位置決めしつつ、光導波路基板2の上面に接着剤を用いて接合する。
以上のような工程を経て、光導波路構造体1が製造される。
<5> Next, the
The
なお、前記工程<1>において製造された光導波路基板2を、評価用コア部213を用いたコア部211の評価を行い、これにより合格品と判断された光導波路基板2を、前記工程<2>〜<5>を施す構成とすることによっても、光導波路構造体1の歩留まりは向上するが、光導波路構造体1の製造後に、評価用コア部213を用いてコア部211の状態を評価するようにしてもよい。これは、前記工程<2>〜<5>を施すことにより、光導波路2が熱履歴等を経ることに起因して、コア部211の状態に変化が生じる可能性があることによるものである。したがって、製造された光導波路構造体1について、評価用コア部213を用いたコア部211の評価を行い、これにより合格品と判断された光導波路構造体1を、後述する電子機器に組み込む構成とすることで、製造される電子機器の信頼性の向上を図ることができる。
The optical waveguide substrate 2 manufactured in the step <1> is evaluated for the
特に、前記工程<2>において、コア部211の光路方向の端部に欠損部28a、28bを設けた後では、光導波路基板2の光路方向の端部から、コア部211に光を入射させることはほぼ確実に困難であることから、評価用コア部213を用いてコア部211の状態を評価するのは有効である。
In particular, in step <2>, after providing the missing
また、前記工程<5>において、光導波路基板2上に、光素子が設けられた配線基板3a、3bが実装された後では、欠損部28a、28bおよびミラー23a、23bが配線基板3a、3bにより塞がれるものの、光導波路基板2の長手方向の端面から評価用コア部213の端面を露出させる構成とすることで、かかる配線基板3a、3bの実装の後においても、評価用コア部213の端面が配線基板3a、3bにより塞がれることない。したがって、かかる配線基板3a、3bの実装の後においても、評価用コア部213を用いたコア部211の状態の評価が可能となる。
In addition, after the
なお、本実施形態では、ベースポリマーよりも屈折率の低いモノマーを含有する樹脂組成物を用いて、コア部211とクラッド部212とを備えるコア層21を形成する場合について説明したが、かかる場合に限定されず、ベースポリマーよりも屈折率の高いモノマーを含有する樹脂組成物を用いて、前記コア層21を形成するようにしてもよい。
In the present embodiment, the case where the
このような樹脂組成物を用いる場合、感光用光ELの照射によりモノマーが拡散するフィルム210の照射領域において、フィルム210の未照射領域よりも屈折率が高くなる。そのため、かかる形態では、フィルム210の照射領域と未照射領域とがそれぞれコア部211、評価用コア部213および高屈折率領域214と、低屈折率領域215となったコア層21が形成される。
When such a resin composition is used, the refractive index is higher in the irradiated region of the
<第2実施形態>
次に、本発明の光導波路の第2実施形態について説明する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the optical waveguide of the present invention will be described.
図9は、本発明の光導波路構造体の第2実施形態が備えるコア層を示す平面図である。
以下、本実施形態にかかる光導波路2について説明するが、前記第1実施形態にかかる光導波路2との相違点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。
FIG. 9 is a plan view showing a core layer provided in the second embodiment of the optical waveguide structure of the present invention.
Hereinafter, although the optical waveguide 2 concerning this embodiment is demonstrated, it demonstrates centering around difference with the optical waveguide 2 concerning the said 1st Embodiment, and abbreviate | omits the description about the same matter.
本実施形態にかかる光導波路2は、高屈折率領域214および低屈折率領域215の平面視のパターンが異なること以外は、前記第1実施形態と同様である。
The optical waveguide 2 according to this embodiment is the same as that of the first embodiment except that the high-
図9に示すクラッド部212は、平面視で粒状をなす複数の高屈折率領域214を有するものである。
The clad
この複数の高屈折率領域214は、前記第1実施形態で説明した高屈折率領域214と同様、低屈折率領域215よりも屈折率が高い領域であり、低屈折率領域215に囲まれるようにして整列している。
The plurality of high
また、各高屈折率領域214は、互いに独立しており、また、各コア部211に直接接触しないように設けられている。すなわち、高屈折率領域214とコア部211と評価用コア部213との間に、それぞれ低屈折率領域215が介挿された状態になっている。
Further, the high
このような高屈折率領域214は、前記第1実施形態と同様に、その屈折率がクラッド部212の他の領域、すなわち低屈折率領域215よりも高ければよいが、好ましくはその差が0.5%以上とされ、より好ましくはその差が0.8%以上とされる。また、上限値は特に設定されなくてもよいが、好ましくは5.5%とされる。高屈折率領域214と低屈折率領域215との間にこのような十分な屈折率差を設けることにより、高屈折率領域214と低屈折率領域215との界面で確実に全反射を生じさせることができる。その結果、高屈折率領域214を伝搬する光が不本意にも低屈折率領域215に漏れ出るのをより確実に防止することができる。
As in the first embodiment, such a high
また、本実施形態にかかる光導波路20では、入射側端面10aから入射した光が出射側端面10bに伝搬する途中で、コア部211からクラッド部212(低屈折率領域215)に漏れ出た光が、高屈折率領域214に達すると、そこで不規則に散乱される。これにより、コア部211からクラッド部212に漏れ出た光は、出射側端面10bに達する前に広範囲に広がり減衰することとなる。その結果、出射側端面10bでは、クラッド部212から出射するノイズ光の光強度が低減されることとなり、搬送波としてのS/N比を高めることができる。
Further, in the
粒状をなす高屈折率領域214の平面視における形状は、特に限定されず、例えば、真円、楕円、長円のような円形、三角形、四角形、六角形、八角形、星型のような多角形、半円、扇型等とされる。
The shape of the granular high
また、高屈折率領域214の輪郭は、図9に示すように凹凸を有しているのが好ましい。これにより、高屈折率領域214の輪郭は、コア部211から漏れ出た光を受ける面が不規則性を有することとなり、光を確実に乱反射することができる。
Moreover, it is preferable that the outline of the high
また、各高屈折率領域214の平均粒径は、10〜500μm程度であるのが好ましく、20〜300μm程度であるのがより好ましい。各高屈折率領域214の平均粒径を前記範囲内とすることにより、各高屈折率領域214が光を散乱する確率を十分に高めることができる。
The average particle size of each high
かかる構成の高屈折率領域214を備えるコア層21においても、前記第1実施形態で説明したのと同様に、評価用コア部213を設けることによる作用・効果を得ることができる。
Also in the
本発明の光導波路構造体は、光信号と電気信号の双方の信号処理を行ういかなる電子機器にも適用可能であり、例えば、マザーボードまたはインターポーザ上に電気的に接続された光導波路構造体を備える光電気混載基板に適用される。なお、この場合、光電気混載基板が備えるマザーボードまたはインターポーザ上には、さらに半導体素子等が電気的に接続されていてもよい。 The optical waveguide structure of the present invention is applicable to any electronic device that performs signal processing of both optical signals and electrical signals, and includes, for example, an optical waveguide structure electrically connected on a mother board or an interposer. Applied to opto-electric hybrid board. In this case, a semiconductor element or the like may be further electrically connected on the mother board or interposer provided in the opto-electric hybrid board.
さらに、本発明の光導波路構造体備える光電気混載基板は、例えば、ルータ装置、WDM装置、携帯電話、ゲーム機、パソコン、テレビ、ホーム・サーバー等の電子機器類への適用が好適である。これらの電子機器では、いずれも、例えばLSI等の演算装置とRAM等の記憶装置との間で、大容量のデータを高速に伝送する必要がある。したがって、このような電子機器が本発明の光導波路構造体を備えることにより、電気配線に特有なノイズ、信号劣化等の不具合が解消されるため、その性能の飛躍的な向上が期待できる。 Furthermore, the opto-electric hybrid board provided with the optical waveguide structure of the present invention is preferably applied to electronic devices such as router devices, WDM devices, mobile phones, game machines, personal computers, televisions, home servers, and the like. In any of these electronic devices, it is necessary to transmit a large amount of data at high speed between an arithmetic device such as an LSI and a storage device such as a RAM. Therefore, since such an electronic device includes the optical waveguide structure according to the present invention, problems such as noise and signal degradation peculiar to electric wiring are eliminated, and a dramatic improvement in performance can be expected.
さらに、光導波路部分では、電気配線に比べて発熱量が大幅に削減される。このため、基板内の集積度が高められるとともに、冷却に要する電力を削減することができ、電子機器全体の消費電力を削減することができる。 In addition, the amount of heat generated in the optical waveguide portion is greatly reduced compared to electrical wiring. For this reason, the degree of integration in the substrate can be increased, the power required for cooling can be reduced, and the power consumption of the entire electronic device can be reduced.
以上、本発明の光導波路、評価方法、光導波路構造体および電子機器の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。 The embodiments of the optical waveguide, the evaluation method, the optical waveguide structure, and the electronic device of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to this.
例えば、光導波路構造体を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。 For example, each part which comprises an optical waveguide structure can be substituted with the thing of the arbitrary structures which can exhibit the same function. Moreover, arbitrary components may be added.
また、本発明の光導波路構造体では、前記第1、第2実施形態の任意の構成を組み合わせることもできる。 In the optical waveguide structure of the present invention, any configurations of the first and second embodiments can be combined.
また、前記各実施形態では、コア部および評価用コア部の縦断面形状が四角形状をなしている場合について示したが、これに限定されない。コア部および評価用コア部の縦断面形状は、楕円形、長円形、三角形等であってもよい。 In each of the above embodiments, the case where the longitudinal cross-sectional shapes of the core portion and the evaluation core portion are rectangular has been described, but the present invention is not limited to this. The longitudinal cross-sectional shapes of the core part and the evaluation core part may be elliptical, oval, triangular, or the like.
さらに、前記各実施形態では、評価用コア部の光路方向の双方の端部が光導波路の端部から露出する場合について説明したが、かかる場合に限定されず、光導波路の端部から評価用コア部への光の入出射が可能な範囲において、評価用コア部の端部にクラッド部が接して設けられていてもよい。 Further, in each of the embodiments described above, the case where both ends of the evaluation core portion in the optical path direction are exposed from the ends of the optical waveguide is described. As long as the light can enter and exit the core portion, the cladding portion may be provided in contact with the end portion of the evaluation core portion.
1 光導波路構造体
2 光導波路基板
20 光導波路
21 コア層
210 フィルム
211 コア部
212 クラッド部
213 評価用コア部
214 高屈折率領域
215 低屈折率領域
22 クラッド層
23a、23b ミラー
28a、28b 欠損部
29 保護層
3a、3b 配線基板
30 配線部
4 発光素子
41 素子本体
42 バンプ
40 発光素子用IC
401 素子本体
402 バンプ
5 受光素子
51 素子本体
52 バンプ
50 受光素子用IC
501 素子本体
502 バンプ
70 感光性樹脂組成物
M マスク
L 光
EL 感光用光
DESCRIPTION OF
401
501
Claims (13)
コア部と、該コア部に並設された評価用コア部と、前記コア部および前記評価用コア部の少なくとも一方に隣接して設けられたクラッド部とを備え、
前記クラッド部は、前記コア部よりも屈折率が低く、前記コア部および前記評価用コア部の少なくとも一方に接した低屈折率領域と、該低屈折率領域よりも屈折率が高く、該低屈折率領域を介して前記コア部および前記評価用コア部から離間した複数の高屈折率領域とを有し、該複数の高屈折率領域は、前記クラッド部中に点在または整列しており、
前記コア部は、その光路方向の少なくとも一方の端部が、当該光導波路の端面において露出することなく設けられていることを特徴とする光導波路。 An optical waveguide having a flat plate shape that is used by transmitting light,
A core portion, an evaluation core portion provided in parallel with the core portion, and a clad portion provided adjacent to at least one of the core portion and the evaluation core portion,
The cladding portion has a refractive index lower than that of the core portion, a low refractive index region in contact with at least one of the core portion and the evaluation core portion, a refractive index higher than the low refractive index region, and the low refractive index region. A plurality of high refractive index regions spaced from the core portion and the evaluation core portion via a refractive index region, and the plurality of high refractive index regions are scattered or aligned in the cladding portion. ,
The optical waveguide is characterized in that at least one end portion in the optical path direction of the core portion is provided without being exposed at an end surface of the optical waveguide.
前記評価用コア部と前記コア部とは、前記クラッド部を介して、交互に並設されている請求項1に記載の光導波路。 Each of the core part and the core part for evaluation has a plurality,
The optical waveguide according to claim 1, wherein the evaluation core portion and the core portion are alternately arranged in parallel via the clad portion.
ポリマーと、該ポリマーと屈折率が異なるモノマーとを含む層に対して活性放射線を照射して、前記活性放射線が照射された照射領域内において、前記モノマーの反応を進行させることにより、前記活性放射線が照射されない未照射領域から、未反応の前記モノマーを前記照射領域に拡散させ、結果として、前記照射領域と前記未照射領域との間に屈折率差を生じさせることにより、前記照射領域および前記未照射領域のいずれか一方を前記コア部、前記評価用コア部および前記高屈折率領域とし、他方を前記低屈折率領域としてなることにより形成されたものである請求項1ないし8のいずれかに記載の光導波路。 The core portion, the evaluation core portion, the high refractive index region and the low refractive index region are respectively
Actinic radiation is applied to a layer containing a polymer and a monomer having a refractive index different from that of the polymer, and the reaction of the monomer proceeds in an irradiation region irradiated with the active radiation. The unreacted monomer is diffused from the unirradiated region that is not irradiated to the irradiated region, and as a result, a difference in refractive index is generated between the irradiated region and the unirradiated region, whereby the irradiated region and the 9. Any one of the unirradiated regions is formed by using the core portion, the evaluation core portion and the high refractive index region, and the other as the low refractive index region. An optical waveguide according to 1.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015087659A (en) * | 2013-10-31 | 2015-05-07 | 住友ベークライト株式会社 | Optical waveguide, opto-electric hybrid substrate, and electronic apparatus |
JP2020003715A (en) * | 2018-06-29 | 2020-01-09 | 住友ベークライト株式会社 | Optical waveguide, optical module and electronic apparatus |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008158440A (en) * | 2006-12-26 | 2008-07-10 | Toshiba Corp | Photoelectric wiring board and method of manufacturing photoelectric wiring apparatus |
WO2010026931A1 (en) * | 2008-09-05 | 2010-03-11 | 住友ベークライト株式会社 | Optical waveguide, optical interconnection, opto-electric hybrid board, and electronic device |
JP2011028128A (en) * | 2009-07-28 | 2011-02-10 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | Optical waveguide layer, optical waveguide structure, and method of manufacturing photoelectric hybrid substrate, photoelectric hybrid substrate, and electronic equipment |
-
2011
- 2011-03-15 JP JP2011057250A patent/JP2012194285A/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008158440A (en) * | 2006-12-26 | 2008-07-10 | Toshiba Corp | Photoelectric wiring board and method of manufacturing photoelectric wiring apparatus |
WO2010026931A1 (en) * | 2008-09-05 | 2010-03-11 | 住友ベークライト株式会社 | Optical waveguide, optical interconnection, opto-electric hybrid board, and electronic device |
JP2011028128A (en) * | 2009-07-28 | 2011-02-10 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | Optical waveguide layer, optical waveguide structure, and method of manufacturing photoelectric hybrid substrate, photoelectric hybrid substrate, and electronic equipment |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015087659A (en) * | 2013-10-31 | 2015-05-07 | 住友ベークライト株式会社 | Optical waveguide, opto-electric hybrid substrate, and electronic apparatus |
JP2020003715A (en) * | 2018-06-29 | 2020-01-09 | 住友ベークライト株式会社 | Optical waveguide, optical module and electronic apparatus |
JP7192269B2 (en) | 2018-06-29 | 2022-12-20 | 住友ベークライト株式会社 | Optical waveguides, optical modules and electronics |
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