JP2015007669A - Method for manufacturing optical waveguide and apparatus for manufacturing optical waveguide - Google Patents

Method for manufacturing optical waveguide and apparatus for manufacturing optical waveguide Download PDF

Info

Publication number
JP2015007669A
JP2015007669A JP2013132004A JP2013132004A JP2015007669A JP 2015007669 A JP2015007669 A JP 2015007669A JP 2013132004 A JP2013132004 A JP 2013132004A JP 2013132004 A JP2013132004 A JP 2013132004A JP 2015007669 A JP2015007669 A JP 2015007669A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mask
optical waveguide
laser
forming member
shielding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2013132004A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6186935B2 (en
Inventor
匠 久保田
Takumi Kubota
匠 久保田
藤原 誠
Makoto Fujiwara
誠 藤原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Bakelite Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Bakelite Co Ltd filed Critical Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority to JP2013132004A priority Critical patent/JP6186935B2/en
Publication of JP2015007669A publication Critical patent/JP2015007669A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6186935B2 publication Critical patent/JP6186935B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Optical Integrated Circuits (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing an optical waveguide and an apparatus for manufacturing an optical waveguide, by which processing to obtain a highly accurately controlled shape in a depth direction can be efficiently carried out and thereby, an optical waveguide having excellent optical characteristics on a processed surface can be easily manufactured.SOLUTION: The method for manufacturing an optical waveguide includes steps of: disposing a member 29 for forming an optical waveguide, a fixed mask (first mask) 22a having a transmissive part 221, and a movable mask (second mask) 22b having a shielding part 223; and processing the member 29 for forming an optical waveguide to obtain an optical waveguide by irradiating the member 29 with a laser beam L5 through the transmissive part 221 while moving the movable mask 22b so as to vary the area of an overlapping region with time where the transmissive part 221 and the shielding part 223 overlap each other. The movable mask 22b is moved in such a manner that the direction (moving direction) of the movable mask 22b intersects a direction where the area of the overlapping region varies with time.

Description

本発明は、光導波路の製造方法および光導波路の製造装置に関するものである。   The present invention relates to an optical waveguide manufacturing method and an optical waveguide manufacturing apparatus.

レーザーを照射することにより被加工物を加工するレーザー加工法は、非接触加工法であり、被加工物に過剰な外力が加わらないので、加工歪みが生じ易い材料や薄肉のものに対しても高精度の加工を施すことができるという特長を有している。また、機械加工の困難な材料に対しても加工することができる場合があり、その点でも有用である。   The laser processing method that processes a workpiece by irradiating a laser is a non-contact processing method, and an excessive external force is not applied to the workpiece. It has the feature that high-precision processing can be performed. Moreover, it may be possible to process a material that is difficult to machine, which is also useful in this respect.

レーザー加工では、レーザー発振器で発生させたレーザーをマスクやレンズ等の光学系を介して成形し、それを被加工物に照射して材料を気化させることにより、任意の加工痕を形成する。   In laser processing, a laser generated by a laser oscillator is formed through an optical system such as a mask or a lens, and the workpiece is irradiated with the laser to vaporize the material, thereby forming an arbitrary processing mark.

例えば特許文献1には、エキシマーレーザーを用いて、光導波路に斜め45度の傾斜面を加工し、これを光反射用の鏡面(ミラー)として用いることが開示されている。また、レーザー加工により光導波路に傾斜面を加工する際には、あらかじめ非加工面を金属マスクで遮蔽しておくことで、目的とする領域のみを加工することが開示されている。また、特許文献1には、加工面に金属マスクを載置した例が図示されており、この金属マスクは、蒸着、めっき、金属箔転写等の方法で形成されることが例示されている。   For example, Patent Document 1 discloses using an excimer laser to process an inclined surface having an oblique angle of 45 degrees on an optical waveguide and using this as a mirror surface (mirror) for light reflection. Further, it is disclosed that when processing an inclined surface on an optical waveguide by laser processing, only a target region is processed by previously shielding a non-processed surface with a metal mask. Further, Patent Document 1 illustrates an example in which a metal mask is placed on a processed surface, and this metal mask is exemplified to be formed by a method such as vapor deposition, plating, or metal foil transfer.

特開2002−169042号公報JP 2002-169042 A

ところが、この方法の場合、加工面に対して直接、金属マスクを載置する必要があり、作業効率が低いという課題がある。また、金属マスクを載置するという作業の特性上、位置精度の向上にも限界があり、加工精度を十分に高めることができない。   However, in the case of this method, it is necessary to place a metal mask directly on the processing surface, and there is a problem that the working efficiency is low. In addition, there is a limit to the improvement in position accuracy due to the characteristics of the work of placing a metal mask, and the processing accuracy cannot be sufficiently increased.

また、レーザー加工では、積算光量を部分的に異ならせることによって加工深さを変えることができる。これを利用することで加工痕の深さ方向の形状を自在に制御して、光反射用のミラーの形状を目的とする形状にすることが検討されている。   In laser processing, the processing depth can be changed by partially varying the integrated light amount. By utilizing this, it has been studied to freely control the shape of the processing trace in the depth direction so that the shape of the mirror for reflecting light becomes a target shape.

しかしながら、光導波路のコア部の形状は多様であり、それに応じてミラーを形成する必要があるため、形成しようとするミラーの形状に応じて積算光量を制御するためには多くの技術的な課題を解決しなければならない。具体的には、積算光量を部分的に異ならせるため、透過領域を経時的に変化させられるマスクを用いる等、レーザーの照射領域を経時的に変化させる機構を用いる必要がある。このような機構は、高精度に変化させられる方向が決まっているなど、駆動条件に制限があるため、照射領域の変更には制約を伴う。このため、多様なコア部の形状に応じてミラーの形状を変更しようとしても、対応できないことも多かった。   However, since the shape of the core portion of the optical waveguide is various and it is necessary to form a mirror accordingly, there are many technical problems in controlling the integrated light quantity according to the shape of the mirror to be formed. Must be resolved. Specifically, in order to partially change the integrated light amount, it is necessary to use a mechanism that changes the laser irradiation region over time, such as using a mask that can change the transmission region over time. Such a mechanism has restrictions on driving conditions, such as the direction in which it can be changed with high accuracy. Thus, there are restrictions on changing the irradiation region. For this reason, even if it is going to change the shape of a mirror according to the shape of various core parts, it was not possible to cope with it.

以下、具体例を説明する。
図6は、従来の光導波路の製造装置の構成を示す斜視図であり、図7は、図6に示す光導波路の製造装置において被加工物に対して照射されるレーザーの照射領域とその走査方向とを示す平面図であり、図8は、図6に示す光導波路の製造装置により加工されて得られる光導波路を示す斜視図であり、図9は、図8の平面図である。
Specific examples will be described below.
FIG. 6 is a perspective view showing a configuration of a conventional optical waveguide manufacturing apparatus, and FIG. 7 shows a laser irradiation region irradiated on a workpiece and its scanning in the optical waveguide manufacturing apparatus shown in FIG. 8 is a perspective view showing an optical waveguide obtained by processing by the optical waveguide manufacturing apparatus shown in FIG. 6, and FIG. 9 is a plan view of FIG.

図6に示す光導波路の製造装置9は、図6の+X方向に向けてレーザーL1を出射するレーザー光源91と、透過部921によってレーザーL1をレーザーL2に成形するマスク92と、レーザーL2を図6の−Z方向に向けて反射する反射鏡93と、を有している。   An optical waveguide manufacturing apparatus 9 shown in FIG. 6 includes a laser light source 91 that emits a laser L1 in the + X direction of FIG. 6, a mask 92 that forms the laser L1 into a laser L2 by a transmission portion 921, and a laser L2 6 and a reflecting mirror 93 that reflects toward the −Z direction.

マスク92によって成形されたレーザーL2は、反射鏡93によって反射された後、反射鏡93の−Z側に設けられた光導波路形成用部材99に達し、照射領域D1に照射される。これにより、照射領域D1では、材料の気化が生じ、積算光量に応じた深さ形状を有する凹部を加工することができる。   After being reflected by the reflecting mirror 93, the laser L2 formed by the mask 92 reaches the optical waveguide forming member 99 provided on the −Z side of the reflecting mirror 93, and is irradiated to the irradiation region D1. Thereby, in the irradiation area | region D1, vaporization of material arises and the recessed part which has the depth shape according to the integrated light quantity can be processed.

図6に示す光導波路形成用部材99は、X方向に延在する長尺の帯状をなす部材であり、下側からクラッド層991、コア層993およびクラッド層992がこの順で積層されてなる部材である。また、コア層993には、平面視で線状をなすコア部994と、それ以外の部位である側面クラッド部995と、が形成されている。コア部994の一端部9941は、コア層993の一端面9931からわずかに離間しており、その結果、コア部994の一端部9941は、側面のみならず端面も含めて側面クラッド部995により囲まれている。   An optical waveguide forming member 99 shown in FIG. 6 is a member having a long band shape extending in the X direction, and a clad layer 991, a core layer 993, and a clad layer 992 are laminated in this order from the lower side. It is a member. In addition, the core layer 993 is formed with a core portion 994 that is linear in a plan view and a side cladding portion 995 that is the other portion. One end portion 9941 of the core portion 994 is slightly separated from the one end surface 9931 of the core layer 993. As a result, the one end portion 9941 of the core portion 994 is surrounded by the side cladding portion 995 including not only the side surface but also the end surface. It is.

照射領域D1は、図7に示すように、この光導波路形成用部材99のうち、コア部994の光軸C1の延長線上に位置するよう、側面クラッド部995に対応する位置に設定されている。この位置にレーザー加工が施され、凹部が形成されることにより、図8に示す光導波路90が得られる。   As shown in FIG. 7, the irradiation region D <b> 1 is set at a position corresponding to the side cladding portion 995 so as to be positioned on the extension line of the optical axis C <b> 1 of the core portion 994 in the optical waveguide forming member 99. . Laser processing is performed at this position to form a recess, whereby an optical waveguide 90 shown in FIG. 8 is obtained.

また、マスク92は、Z方向に沿ってシフトさせられるよう構成されており、このシフトにより照射領域D1をX方向に走査することができる。図7では、光導波路形成用部材99において照射領域D1を走査可能な範囲S1を一点鎖線で示している。   Further, the mask 92 is configured to be shifted along the Z direction, and the irradiation region D1 can be scanned in the X direction by this shift. In FIG. 7, a range S1 in which the irradiation region D1 can be scanned in the optical waveguide forming member 99 is indicated by a one-dot chain line.

したがって、図6に示す光導波路の製造装置9では、マスク92のシフト速度を制御することにより、照射領域D1の走査速度をX方向に沿って変化させることができる。その結果、光導波路形成用部材99の上面のうち、コア部994の光軸C1の延長線上に沿う領域の各部において、積算光量を自在に制御することができ、深さ方向において任意の形状を有する凹部997を加工することができる。例えば、図6の−X方向に向かうにつれて深さが徐々に深くなる凹部を形成することにより、図8に示すような傾斜面9971を含む凹部997を得ることができ、これにより光反射用の鏡面(傾斜面9971)を備えた光導波路90を製造することができる。   Therefore, in the optical waveguide manufacturing apparatus 9 shown in FIG. 6, by controlling the shift speed of the mask 92, the scanning speed of the irradiation region D1 can be changed along the X direction. As a result, the integrated light quantity can be freely controlled in each part of the region along the extension line of the optical axis C1 of the core part 994 on the upper surface of the optical waveguide forming member 99, and an arbitrary shape can be formed in the depth direction. The recessed part 997 which has can be processed. For example, a concave portion 997 including an inclined surface 9971 as shown in FIG. 8 can be obtained by forming a concave portion whose depth gradually increases toward the -X direction in FIG. An optical waveguide 90 having a mirror surface (inclined surface 9971) can be manufactured.

ところで、図6に示す光導波路の製造装置9では、マスク92のシフト方向がZ方向の1軸のみである。これは、2軸駆動にした場合、マスク92を滑らかにシフトさせることが困難であり、かつ、機構の複雑化、高コスト化を招く場合があるためである。   Incidentally, in the optical waveguide manufacturing apparatus 9 shown in FIG. 6, the shift direction of the mask 92 is only one axis in the Z direction. This is because it is difficult to smoothly shift the mask 92 when the biaxial drive is used, and the mechanism may be complicated and costly.

図6に示す光導波路の製造装置9では、反射鏡93によってシフト方向が変換されるため、照射領域D1の走査方向はX方向のみに限定される。このような理由から、図6に示す光導波路の製造装置9では、光導波路形成用部材99のX方向に沿って深さが変化した深さ形状(プロファイル)を有する凹部しか形成することができないという制約を伴う。すなわち、図6に示す光導波路の製造装置9において形成可能な凹部における深さ形状の変化方向は、X方向に限定されることとなる。その結果、光導波路形成用部材99に形成される傾斜面9971の法線N1をコア層993と同一の平面上に投影したとき、投影された法線N2(以下、「投影法線N2」という。)は、図8に示すように、自ずとX方向と平行になる。したがって、図6に示す光導波路の製造装置9には、X方向と平行な投影法線N2を有する傾斜面9971しか形成することができないという制約を伴っているといえる。   In the optical waveguide manufacturing apparatus 9 shown in FIG. 6, since the shift direction is converted by the reflecting mirror 93, the scanning direction of the irradiation region D1 is limited only to the X direction. For this reason, the optical waveguide manufacturing apparatus 9 shown in FIG. 6 can form only a recess having a depth shape (profile) whose depth varies along the X direction of the optical waveguide forming member 99. With the constraint that. That is, the change direction of the depth shape in the concave portion that can be formed in the optical waveguide manufacturing apparatus 9 shown in FIG. 6 is limited to the X direction. As a result, when the normal line N1 of the inclined surface 9971 formed on the optical waveguide forming member 99 is projected on the same plane as the core layer 993, the projected normal line N2 (hereinafter referred to as “projection normal line N2”). .) Is naturally parallel to the X direction, as shown in FIG. Therefore, it can be said that the optical waveguide manufacturing apparatus 9 shown in FIG. 6 has a restriction that only the inclined surface 9971 having the projection normal N2 parallel to the X direction can be formed.

また、光導波路90には、図8、9等に示すように、複数の凹部997が形成されている。このような複数の凹部997は、加工効率や加工精度の観点から、1回の加工プロセスにおいて同時に加工されることが求められる。この点について、図6に示す光導波路の製造装置9では、図9に示すように傾斜面9971の投影法線N2と複数の凹部997の配列軸E1とが直交している場合のみ、同時加工が可能である。これは、図6に示す光導波路の製造装置9においては、前述したように、マスク92のシフト方向がZ方向の1軸のみであるという制約に加え、レーザーL1がY方向に細長い長方形の断面形状を有しており、その断面形状の変更は一般的に困難であるという制約を伴っているからである。後者の制約とは、レーザーL1の断面形状がY方向に細長い長方形の断面形状を有しているため、複数の凹部997の配列軸E1がY方向に平行でなければ、それらの凹部997を同時に加工することができないというものである。   The optical waveguide 90 is formed with a plurality of recesses 997 as shown in FIGS. Such a plurality of recesses 997 are required to be processed simultaneously in one processing process from the viewpoint of processing efficiency and processing accuracy. In this regard, in the optical waveguide manufacturing apparatus 9 shown in FIG. 6, only when the projection normal N2 of the inclined surface 9971 and the array axis E1 of the plurality of recesses 997 are orthogonal to each other as shown in FIG. Is possible. This is because, in the optical waveguide manufacturing apparatus 9 shown in FIG. 6, as described above, in addition to the restriction that the shift direction of the mask 92 is only one axis in the Z direction, the laser L1 has a rectangular cross section elongated in the Y direction. This is because it has a shape and a change in the cross-sectional shape is generally difficult. The latter restriction is that the cross-sectional shape of the laser L1 has a rectangular cross-sectional shape that is elongated in the Y direction. Therefore, if the arrangement axis E1 of the plurality of concave portions 997 is not parallel to the Y direction, the concave portions 997 are simultaneously formed. It cannot be processed.

これら2つの制約は、マスク92の2軸駆動が困難であること、および、レーザー光源91の取り換えが容易ではないこと、等の理由から、容易に解消することができないため、複数の凹部997の同時形成は、傾斜面9971の投影法線N2と複数の凹部997の配列軸E1とが直交している場合にしか適用することができないという問題を抱えている。   These two restrictions cannot be easily solved because the two-axis driving of the mask 92 is difficult and the replacement of the laser light source 91 is not easy. The simultaneous formation has a problem that it can be applied only when the projection normal N2 of the inclined surface 9971 and the arrangement axis E1 of the plurality of recesses 997 are orthogonal to each other.

一方、前述したように、コア部994の形状は多様であり、したがってそのコア部994に対応して形成すべき傾斜面9971についても、投影法線N2が配列軸E1と直交していない形状のものが新たに検討されている。この場合、形成すべき凹部997の数が少数であれば、例えば光導波路形成用部材99をX−Yステージ等に載せ、X−Y平面上で2軸駆動することによって対応することもできるが、その場合、X−Yステージの位置精度を極めて高くする必要がある。特にX−YステージをX軸とY軸の双方において高精度に移動させる必要があり、かつ、その移動精度が形成される傾斜面9971の面精度に直接反映されるため、とりわけ多くの困難を伴う。すなわち、加工効率や加工精度の観点から見れば、2軸駆動ではなく、1軸駆動の方が有利であるといえる。また、形成すべき凹部997の数が増えれば、レーザーL2を走査可能な範囲からはみ出してしまうため、いずれにしても同時形成は困難である。   On the other hand, as described above, the shape of the core portion 994 is various, and therefore the inclined surface 9971 to be formed corresponding to the core portion 994 has a shape in which the projection normal N2 is not orthogonal to the array axis E1. Things are being considered. In this case, if the number of the concave portions 997 to be formed is small, for example, the optical waveguide forming member 99 can be mounted on an XY stage or the like and driven by two axes on the XY plane. In that case, the position accuracy of the XY stage needs to be extremely high. In particular, it is necessary to move the XY stage with high accuracy in both the X axis and the Y axis, and the movement accuracy is directly reflected in the surface accuracy of the inclined surface 9971 to be formed. Accompany. That is, from the viewpoint of machining efficiency and machining accuracy, it can be said that uniaxial driving is more advantageous than biaxial driving. Further, if the number of the concave portions 997 to be formed increases, the laser L2 protrudes from the scannable range, so that simultaneous formation is difficult in any case.

以上の理由から、従来の光導波路の製造方法では、被加工物に凹部を形成しようとしたとき、深さ方向の形状において多くの制約を伴い、深さ方向の形状が高精度に制御された加工を効率よく施すことができないという問題があった。   For the above reasons, in the conventional method of manufacturing an optical waveguide, when trying to form a recess in a workpiece, the shape in the depth direction is controlled with high precision, with many restrictions on the shape in the depth direction. There was a problem that processing could not be performed efficiently.

本発明の目的は、深さ方向の形状が高精度に制御された加工を効率よく施すことができ、それにより加工面における光学特性に優れた光導波路を容易に製造可能な光導波路の製造方法および光導波路の製造装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an optical waveguide manufacturing method capable of efficiently performing processing in which the shape in the depth direction is controlled with high accuracy, and thereby easily manufacturing an optical waveguide having excellent optical characteristics on the processed surface. And providing an apparatus for manufacturing an optical waveguide.

このような目的は、下記(1)〜(7)の本発明により達成される。
(1) コア部とクラッド部とを備える光導波路形成用部材と、透過部を有する第1のマスクと、遮蔽部を有する第2のマスクと、を配置する配置工程と、
前記透過部と前記遮蔽部とが重なり合う重複領域の面積が経時的に変化するように前記第1のマスクに対して前記第2のマスクを相対的に移動させつつ、前記透過部を介して前記光導波路形成用部材にレーザーを照射することにより、前記光導波路形成用部材に加工を施し、光導波路を得る加工工程と、を有し、
前記第1のマスクを基準にした系における、前記第2のマスクを移動させる方向を移動方向とし、前記重複領域の面積が経時的に変化する方向を変化方向としたとき、前記移動方向と前記変化方向とが交差するように、前記第1のマスクおよび前記第2のマスクの少なくとも一方を移動させることを特徴とする光導波路の製造方法。
Such an object is achieved by the present inventions (1) to (7) below.
(1) An arrangement step of arranging an optical waveguide forming member including a core portion and a cladding portion, a first mask having a transmission portion, and a second mask having a shielding portion;
While moving the second mask relative to the first mask so that the area of the overlapping region where the transmissive portion and the shielding portion overlap changes with time, the second mask is moved through the transmissive portion. Processing the optical waveguide forming member by irradiating the optical waveguide forming member with a laser to obtain an optical waveguide, and
In the system based on the first mask, a direction in which the second mask is moved is a moving direction, and a direction in which the area of the overlapping region changes with time is a changing direction. A method of manufacturing an optical waveguide, wherein at least one of the first mask and the second mask is moved so as to intersect a change direction.

(2) 前記移動方向と前記変化方向との交差角度は、1〜89°である上記(1)に記載の光導波路の製造方法。   (2) The manufacturing method of the optical waveguide according to (1), wherein an intersection angle between the moving direction and the changing direction is 1 to 89 °.

(3) 前記第1のマスクは、複数個の前記透過部を有し、前記第2のマスクは、前記透過部の数以上の前記遮蔽部を有している上記(1)または(2)に記載の光導波路の製造方法。   (3) Said (1) or (2) in which said 1st mask has several said transmission part, and said 2nd mask has said shielding part more than the number of said transmission parts. The manufacturing method of the optical waveguide as described in any one of.

(4) 前記透過部の形状は、細長い形状をなしている上記(1)ないし(3)のいずれか1項に記載の光導波路の製造方法。   (4) The method for manufacturing an optical waveguide according to any one of (1) to (3), wherein the shape of the transmission portion is an elongated shape.

(5) 前記透過部を透過したレーザー照射像の長軸が前記コア部の延在方向と平行になるように、前記第1のマスクに対して前記光導波路形成用部材を配置する上記(4)に記載の光導波路の製造方法。   (5) The above-mentioned optical waveguide forming member is disposed on the first mask so that the long axis of the laser irradiation image transmitted through the transmission part is parallel to the extending direction of the core part (4) The manufacturing method of the optical waveguide as described in).

(6) 光導波路形成用部材に向けてレーザーを照射するレーザー光源と、透過部を有する第1のマスクと、遮蔽部を有する第2のマスクと、前記透過部と前記遮蔽部とが重なり合うようにかつ重なり合う重複領域の面積が経時的に変化するように、前記第1のマスクに対して前記第2のマスクを相対的に移動させる移動機構と、を有し、
前記移動機構は、前記第1のマスクを基準にした系における、前記第2のマスクが移動する方向を移動方向とし、前記重複領域の面積が経時的に変化する方向を変化方向としたとき、前記移動方向と前記変化方向とが交差するように、前記第1のマスクおよび前記第2のマスクの少なくとも一方を移動させるよう構成されていることを特徴とする光導波路の製造装置。
(6) A laser light source for irradiating a laser toward the optical waveguide forming member, a first mask having a transmissive portion, a second mask having a shielding portion, and the transmissive portion and the shielding portion so as to overlap each other. And a moving mechanism for moving the second mask relative to the first mask so that the area of the overlapping overlapping region changes over time,
In the system based on the first mask, the moving mechanism has a direction in which the second mask moves as a moving direction, and a direction in which the area of the overlapping region changes over time as a changing direction. An optical waveguide manufacturing apparatus configured to move at least one of the first mask and the second mask so that the moving direction and the changing direction intersect each other.

(7) 前記第2のマスクは、レーザーの透過性を有する透明基板と、前記透明基板上に成膜された遮蔽性を有する遮蔽膜と、を備えるものである上記(6)に記載の光導波路の製造装置。   (7) The light according to (6), wherein the second mask includes a transparent substrate having laser transparency and a shielding film having a shielding property formed on the transparent substrate. Waveguide manufacturing equipment.

本発明によれば、深さ方向の形状が高精度に制御された加工を効率よく施すことができ、それにより加工面における光学特性に優れた光導波路を容易に製造することができる。   According to the present invention, it is possible to efficiently perform processing in which the shape in the depth direction is controlled with high accuracy, whereby an optical waveguide having excellent optical characteristics on the processed surface can be easily manufactured.

また、本発明によれば、上記光導波路を容易に製造可能な光導波路の製造装置が得られる。   Further, according to the present invention, an optical waveguide manufacturing apparatus capable of easily manufacturing the optical waveguide is obtained.

本発明の光導波路の製造方法により製造される光導波路を一部透過して示す斜視図である。It is a perspective view which permeate | transmits and shows partially the optical waveguide manufactured by the manufacturing method of the optical waveguide of this invention. 図1に示す光導波路の平面図である。It is a top view of the optical waveguide shown in FIG. 本発明の光導波路の製造装置の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the manufacturing apparatus of the optical waveguide of this invention. 図3に示す光導波路の製造装置に備えられた2枚のマスクの位置関係を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the positional relationship of the two masks with which the manufacturing apparatus of the optical waveguide shown in FIG. 3 was equipped. 光導波路形成用部材に対してレーザー加工を施して光導波路を製造する方法を説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating the method of giving a laser processing with respect to the member for optical waveguide formation, and manufacturing an optical waveguide. 従来の光導波路の製造装置の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the manufacturing apparatus of the conventional optical waveguide. 図6に示す光導波路の製造装置において被加工物に対して照射されるレーザーの照射領域とその走査方向とを示す平面図である。It is a top view which shows the irradiation area | region and the scanning direction of the laser irradiated with respect to a to-be-processed object in the manufacturing apparatus of the optical waveguide shown in FIG. 図6に示す光導波路の製造装置により加工されて得られる光導波路を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the optical waveguide obtained by processing with the manufacturing apparatus of the optical waveguide shown in FIG. 図8の平面図である。It is a top view of FIG.

以下、本発明の光導波路の製造方法および光導波路の製造装置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。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an optical waveguide manufacturing method and an optical waveguide manufacturing apparatus according to the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.

<光導波路>
まず、本発明の光導波路の製造方法により製造される光導波路の一例について説明する。
<Optical waveguide>
First, an example of an optical waveguide manufactured by the optical waveguide manufacturing method of the present invention will be described.

図1は、本発明の光導波路の製造方法により製造される光導波路を一部透過して示す斜視図であり、図2は、図1に示す光導波路の平面図である。   FIG. 1 is a perspective view partially showing an optical waveguide manufactured by the optical waveguide manufacturing method of the present invention, and FIG. 2 is a plan view of the optical waveguide shown in FIG.

図1に示す光導波路1は、帯状をなしており、一端と他端との間で光信号を伝送し、光通信を行う。なお、図1には、光導波路1の一端部のみを図示している。   An optical waveguide 1 shown in FIG. 1 has a band shape, and transmits an optical signal between one end and the other end to perform optical communication. FIG. 1 shows only one end portion of the optical waveguide 1.

図1に示す光導波路1は、下側からクラッド層11、コア層13およびクラッド層12を積層してなる積層体10を備えている。コア層13中には、長尺状のコア部14とその側面に隣接して設けられた側面クラッド部15とが形成されている。なお、図1、2では、クラッド層12から透けて見えるコア層13中のコア部14や側面クラッド部15についても点線等で図示している。   An optical waveguide 1 shown in FIG. 1 includes a laminated body 10 in which a clad layer 11, a core layer 13, and a clad layer 12 are laminated from below. In the core layer 13, a long core portion 14 and a side clad portion 15 provided adjacent to the side surface are formed. 1 and 2, the core portion 14 and the side cladding portion 15 in the core layer 13 that can be seen through the cladding layer 12 are also shown by dotted lines or the like.

コア部14の幅および高さ(コア層13の厚さ)は、特に限定されないが、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、コア部14の伝送効率を高めつつコア部14の高密度化を図ることができる。すなわち、単位面積当たりに敷設可能なコア部14の数を多くすることができるので、小面積であっても大容量の光通信を行うことができる。   The width and height (the thickness of the core layer 13) of the core part 14 are not particularly limited, but are preferably about 1 to 200 μm, more preferably about 5 to 100 μm. Thereby, it is possible to increase the density of the core part 14 while increasing the transmission efficiency of the core part 14. That is, since the number of core portions 14 that can be laid per unit area can be increased, large-capacity optical communication can be performed even in a small area.

なお、コア層13に形成されるコア部14の数は、特に限定されないが、例えば1〜100本とされる。   In addition, the number of the core parts 14 formed in the core layer 13 is not particularly limited, but is 1 to 100, for example.

光導波路1には、その一部を除去する加工によって形成された凹部170が形成されている。図1に示す凹部170は、コア部14の端部の延長線上であって、側面クラッド部15に対応する位置に形成されている。そして、凹部170の内側面の一部は、コア層13と同一の平面に対して傾斜する傾斜面171で構成されている。この傾斜面171は、コア部14の光路を変換するミラー(光路変換部)として機能する。すなわち、傾斜面171からなるミラーは、図2に示すコア部14を下側から上側に向かって伝搬する光を、図2の紙面裏側に向けて反射することにより、光の伝搬方向を変換する。   The optical waveguide 1 is formed with a recess 170 formed by a process of removing a part thereof. The recess 170 shown in FIG. 1 is formed at a position corresponding to the side cladding portion 15 on the extension line of the end portion of the core portion 14. A part of the inner side surface of the recess 170 is constituted by an inclined surface 171 that is inclined with respect to the same plane as the core layer 13. The inclined surface 171 functions as a mirror (optical path conversion unit) that converts the optical path of the core unit 14. That is, the mirror composed of the inclined surface 171 changes the light propagation direction by reflecting the light propagating from the lower side to the upper side of the core portion 14 shown in FIG. 2 toward the back side of the paper surface of FIG. .

傾斜面171は、図1、2に示すように、クラッド層12からコア層13を経てクラッド層11に至るまでの間に連続して形成された平坦面である。また、凹部170の内側面のうち、傾斜面171に対向する位置には、直立面172が設けられている。この直立面172は、クラッド層12からコア層13を経てクラッド層11に至るまでの間に連続して形成された平坦面であって、コア層13と同一の平面に対して垂直な面である。なお、本実施形態では、傾斜面171が平坦面である場合を例に説明しているが、本発明では、傾斜面171が必ずしも平坦面である必要はなく、必要に応じて湾曲面であったり、部分的に傾斜角度が異なる平坦面であってもよい。   As shown in FIGS. 1 and 2, the inclined surface 171 is a flat surface formed continuously from the cladding layer 12 to the cladding layer 11 through the core layer 13. Further, an upright surface 172 is provided at a position facing the inclined surface 171 on the inner surface of the recess 170. The upright surface 172 is a flat surface continuously formed from the cladding layer 12 through the core layer 13 to the cladding layer 11 and is a surface perpendicular to the same plane as the core layer 13. is there. In the present embodiment, the case where the inclined surface 171 is a flat surface has been described as an example. However, in the present invention, the inclined surface 171 does not necessarily need to be a flat surface, and may be a curved surface as necessary. Alternatively, it may be a flat surface with a partially different inclination angle.

一方、凹部170の内側面のうち、コア部14の光軸とほぼ平行な2つの面も、それぞれコア層13と同一の平面に対して垂直な直立面173、174である。   On the other hand, two surfaces of the inner surface of the concave portion 170 that are substantially parallel to the optical axis of the core portion 14 are also upright surfaces 173 and 174 that are perpendicular to the same plane as the core layer 13.

このような傾斜面171と、3つの直立面172、173、174とにより、凹部170の内側面が構成されている。   The inclined surface 171 and the three upright surfaces 172, 173, and 174 constitute the inner surface of the recess 170.

また、凹部170の最大深さは、積層体10の厚さから適宜設定されるものであり、特に限定されないが、光導波路1の機械的強度や可撓性といった観点から、好ましくは1〜500μm程度とされ、より好ましくは5〜400μm程度とされる。なお、凹部170は、部分的に積層体10を貫通していてもよい。   Further, the maximum depth of the recess 170 is appropriately set based on the thickness of the laminated body 10 and is not particularly limited, but is preferably 1 to 500 μm from the viewpoint of mechanical strength and flexibility of the optical waveguide 1. And more preferably about 5 to 400 μm. The recess 170 may partially penetrate the stacked body 10.

また、凹部170の最大長さ、すなわち図2における凹部170の開口のうち、コア部14の光軸C2に平行な成分の最大長さは、特に限定されないが、クラッド層11、12やコア層13の厚さや傾斜面171の傾斜角度との関係から、好ましくは2〜1200μm程度とされ、より好ましくは10〜1000μm程度とされる。   Further, the maximum length of the concave portion 170, that is, the maximum length of the component parallel to the optical axis C2 of the core portion 14 in the opening of the concave portion 170 in FIG. 2 is not particularly limited, but the cladding layers 11 and 12 and the core layer From the relationship with the thickness of 13 and the inclination angle of the inclined surface 171, it is preferably about 2 to 1200 μm, more preferably about 10 to 1000 μm.

さらに、凹部170の最大幅、すなわち図2における凹部170の開口のうち、コア部14の光軸C2に直交する成分の最大長さは、特に限定されず、コア部14の幅等に応じて適宜設定されるが、好ましくは1〜600μm程度とされ、より好ましくは5〜500μm程度とされる。   Furthermore, the maximum width of the concave portion 170, that is, the maximum length of the component orthogonal to the optical axis C2 of the core portion 14 in the opening of the concave portion 170 in FIG. 2 is not particularly limited, and depends on the width of the core portion 14 and the like. Although it sets suitably, Preferably it is about 1-600 micrometers, More preferably, it is about 5-500 micrometers.

なお、凹部170は、1本のコア部14に対して1つ形成されていてもよいが、複数本のコア部14に対してこれらに跨るように1つの凹部170が設けられていてもよい。   One concave portion 170 may be formed for one core portion 14, but one concave portion 170 may be provided so as to straddle the plurality of core portions 14. .

また、複数個の凹部170を形成する場合、それらの形成位置は、X方向において互いに同じ位置であっても、互いにずれていてもよい。なお、X方向における凹部170の位置をずらすことにより、凹部170同士の離間距離を十分に確保することができるので、例えば隣り合う2つの凹部170を形成する際、一方の凹部170を形成するときの影響が、他方の凹部170に及んで傾斜面171の面精度が低下する等の不具合を抑えることができる。   Moreover, when forming the some recessed part 170, those formation positions may mutually be shifted | deviated even if it is the mutually same position in a X direction. Note that, by shifting the position of the concave portion 170 in the X direction, a sufficient separation distance between the concave portions 170 can be secured. For example, when forming one concave portion 170 when forming two adjacent concave portions 170. Can affect the other concave portion 170 and suppress the inconvenience such as a decrease in surface accuracy of the inclined surface 171.

なお、図1に示す凹部170の開口の形状は、長方形であるが、本発明で加工される凹部170の開口の形状はこれに限定されず、いかなる形状であってもよいが、例えば、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が挙げられる。   The shape of the opening of the recess 170 shown in FIG. 1 is a rectangle, but the shape of the opening of the recess 170 processed in the present invention is not limited to this, and may be any shape. For example, a pentagon A polygon such as a hexagon, an ellipse, a circle such as an oval, and the like.

また、傾斜面171は、ミラーとして機能するものであるため、コア部14の光路を変換する方向に応じてその傾斜角度が適宜設定されるが、コア層13と同一の平面を基準面としたとき、基準面と傾斜面171とがなす角度(鋭角側)は、30〜60°程度であるのが好ましく、40〜50°程度であるのがより好ましい。傾斜角度を前記範囲内に設定することにより、傾斜面171においてコア部14の光路を効率よく変換し、光路変換に伴う損失を抑制することができる。   In addition, since the inclined surface 171 functions as a mirror, the inclination angle is appropriately set according to the direction in which the optical path of the core portion 14 is converted, but the same plane as the core layer 13 is used as a reference surface. The angle (acute angle side) formed by the reference surface and the inclined surface 171 is preferably about 30 to 60 °, and more preferably about 40 to 50 °. By setting the tilt angle within the above range, it is possible to efficiently convert the optical path of the core portion 14 on the tilted surface 171 and to suppress the loss accompanying the optical path conversion.

一方、基準面と直立面172、173、174とがなす角度(鋭角側)は、それぞれ好ましくは60〜90°程度とされる。各図では、ほぼ90°として図示している。なお、基準面と直立面172、173、174とがなす角度は、このような範囲に限定されず、60°未満であってもよい。   On the other hand, the angle (acute angle side) formed by the reference surface and the upright surfaces 172, 173, 174 is preferably about 60 to 90 °, respectively. In each figure, it is illustrated as approximately 90 °. The angle formed by the reference surface and the upright surfaces 172, 173, 174 is not limited to such a range, and may be less than 60 °.

上述したようなコア層13およびクラッド層11、12の構成材料(主材料)は、例えば、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、エポキシ系樹脂やオキセタン系樹脂のような環状エーテル系樹脂、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、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリウレタン、ポリオレフィン系樹脂、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリクロロプレン、PETやPBTのようなポリエステル、ポリエチレンサクシネート、ポリサルフォン、ポリエーテル、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等を用いることができる。なお、樹脂材料は、異なる組成のものを組み合わせた複合材料であってもよい。これらは、レーザー加工により容易に加工し得るため、コア層13やクラッド層11、12の構成材料として好適である。   The constituent materials (main materials) of the core layer 13 and the cladding layers 11 and 12 as described above are, for example, acrylic ether, methacrylic resin, polycarbonate, polystyrene, cyclic ether resin such as epoxy resin and oxetane resin. , Polyamide, polyimide, polybenzoxazole, polysilane, polysilazane, silicone resin, fluorine resin, polyurethane, polyolefin resin, polybutadiene, polyisoprene, polychloroprene, polyester such as PET and PBT, polyethylene succinate, polysulfone, poly Various resin materials such as ethers and cyclic olefin resins such as benzocyclobutene resins and norbornene resins can be used. Note that the resin material may be a composite material in which materials having different compositions are combined. Since these can be easily processed by laser processing, they are suitable as constituent materials for the core layer 13 and the cladding layers 11 and 12.

ここで、光導波路1に形成された各傾斜面171の法線がコア層13と同一の平面上に投影されたとき、投影された法線N3(以下、「投影法線N3」という。)は、図2に示すように、X方向にもY方向にも傾いている。なお、「X方向にもY方向にも傾いている」とは、投影法線N3が、図2に示すように、X方向に対して平行も直交もしておらず、かつ、Y方向に対しても平行も直交もしていない状態を指す。同様に、コア部14の光軸C2も、X方向およびY方向の双方に対して傾いている。   Here, when the normal line of each inclined surface 171 formed in the optical waveguide 1 is projected on the same plane as the core layer 13, the projected normal line N3 (hereinafter referred to as “projection normal line N3”). As shown in FIG. 2, it is inclined in both the X direction and the Y direction. Note that “inclined in both the X direction and the Y direction” means that the projection normal N3 is neither parallel nor orthogonal to the X direction, as shown in FIG. However, it refers to a state where neither parallel nor orthogonality is set. Similarly, the optical axis C2 of the core portion 14 is also inclined with respect to both the X direction and the Y direction.

一方、光導波路1には、複数の(各図では2つの)凹部170が形成されており、これらの凹部170の配列は、Y方向に平行な配列軸E2に沿っている。   On the other hand, the optical waveguide 1 is formed with a plurality of (two in each drawing) recesses 170, and the array of these recesses 170 is along an array axis E2 parallel to the Y direction.

したがって、光導波路1では、傾斜面171の投影法線N3(コア部14の光軸C2)と複数の凹部170の配列軸E2とが直交していないこととなる。複数の凹部170がこのように配置されている場合、従来の光導波路の製造装置では、前述したように、いくつかの装置構造上の制約により、これらの凹部170を同時にレーザー加工することができないという問題を抱えていた。   Therefore, in the optical waveguide 1, the projection normal N <b> 3 of the inclined surface 171 (the optical axis C <b> 2 of the core portion 14) and the arrangement axis E <b> 2 of the plurality of recesses 170 are not orthogonal. When the plurality of recesses 170 are arranged in this way, the conventional optical waveguide manufacturing apparatus cannot simultaneously laser process these recesses 170 due to some restrictions on the structure of the device as described above. I had a problem.

これに対し、後述する光導波路の製造装置2では、これら複数の凹部170を1回の加工プロセスで同時に加工することが可能である。   On the other hand, in the optical waveguide manufacturing apparatus 2 to be described later, it is possible to simultaneously process the plurality of recesses 170 in one processing process.

<光導波路の製造装置>
次に、本発明の光導波路の製造装置の実施形態について説明する。
<Optical waveguide manufacturing equipment>
Next, an embodiment of the optical waveguide manufacturing apparatus of the present invention will be described.

図3は、本発明の光導波路の製造装置の構成を示す斜視図であり、図4は、図3に示す光導波路の製造装置に備えられた2枚のマスクの位置関係を模式的に示す図、図5は、光導波路形成用部材に対してレーザー加工を施して光導波路を製造する方法を説明するための平面図である。   FIG. 3 is a perspective view showing the configuration of the optical waveguide manufacturing apparatus of the present invention, and FIG. 4 schematically shows the positional relationship between two masks provided in the optical waveguide manufacturing apparatus shown in FIG. FIG. 5 is a plan view for explaining a method of manufacturing an optical waveguide by performing laser processing on the optical waveguide forming member.

図3に示す光導波路の製造装置2は、図3の+X方向に向けてレーザーL3を出射するレーザー光源21と、レーザーL3をレーザーL5に成形する固定マスク(第1のマスク)22aおよび可動マスク(第2のマスク)22bと、レーザーL5を図3の−Z方向に向けて反射する反射鏡23と、を有している。また、光導波路の製造装置2は、可動マスク22bをZ方向にシフトさせ得る移動機構25を有している。   The optical waveguide manufacturing apparatus 2 shown in FIG. 3 includes a laser light source 21 that emits a laser L3 in the + X direction of FIG. 3, a fixed mask (first mask) 22a that molds the laser L3 into a laser L5, and a movable mask. (Second mask) 22b and a reflecting mirror 23 that reflects the laser L5 toward the -Z direction in FIG. In addition, the optical waveguide manufacturing apparatus 2 includes a moving mechanism 25 that can shift the movable mask 22b in the Z direction.

固定マスク22aおよび可動マスク22bによって成形されたレーザーL5は、反射鏡23によって反射された後、反射鏡23の−Z側に設けられた光導波路形成用部材29に達し、照射領域D2に照射される。これにより、照射領域D2では、材料の気化が生じ、積算光量に応じた深さ形状を有する凹部を加工することができる。   The laser L5 formed by the fixed mask 22a and the movable mask 22b is reflected by the reflecting mirror 23, then reaches the optical waveguide forming member 29 provided on the −Z side of the reflecting mirror 23, and is irradiated to the irradiation region D2. The Thereby, in the irradiation area | region D2, vaporization of material arises and the recessed part which has the depth shape according to the integrated light quantity can be processed.

図3に示す光導波路形成用部材29は、X方向に延在する長尺の帯状をなす部材であり、下側からクラッド層11、コア層13およびクラッド層12がこの順で積層されてなる部材である。また、コア層13には、平面視で線状をなすコア部14と、それ以外の部分である側面クラッド部15と、が形成されている。コア部14の一端部141は、コア層13の一端面131からわずかに離間しており、その結果、コア部14の一端部141は、側面のみならず端面も含めて側面クラッド部15により囲まれている。   The optical waveguide forming member 29 shown in FIG. 3 is a member having a long band shape extending in the X direction, and the clad layer 11, the core layer 13 and the clad layer 12 are laminated in this order from the lower side. It is a member. The core layer 13 is formed with a core portion 14 that is linear in a plan view and a side cladding portion 15 that is the other portion. The one end portion 141 of the core portion 14 is slightly separated from the one end surface 131 of the core layer 13, and as a result, the one end portion 141 of the core portion 14 is surrounded by the side cladding portion 15 including not only the side surfaces but also the end surfaces. It is.

照射領域D2は、図5に示すように、この光導波路形成用部材29のうち、コア部14の光軸C2の延長線上に位置するよう設定されている。この位置にレーザー加工が施され、凹部170が形成されることにより、図1に示す光導波路1が得られる。   As shown in FIG. 5, the irradiation region D <b> 2 is set so as to be positioned on the extension line of the optical axis C <b> 2 of the core portion 14 in the optical waveguide forming member 29. Laser processing is performed at this position to form a recess 170, whereby the optical waveguide 1 shown in FIG. 1 is obtained.

以下、光導波路の製造装置2の各部の構成について順次詳述する。
(レーザー光源)
レーザー光源21としては、特に限定されないが、比較的広い領域に対して均等な光量を照射可能なものが好ましく用いられる。具体的には、例えば、YAGレーザー、YVOレーザー、Ybレーザー、半導体レーザーのような各種固体レーザー、COレーザー、He−Neレーザー、エキシマーレーザーのような各種気体レーザー等が挙げられる。このうち、光量の均等性や加工に適した波長であるといった観点から、エキシマーレーザーが好ましく用いられる。
Hereinafter, the structure of each part of the optical waveguide manufacturing apparatus 2 will be described in detail.
(Laser light source)
Although it does not specifically limit as the laser light source 21, The thing which can irradiate a uniform light quantity with respect to a comparatively wide area | region is used preferably. Specific examples include various solid-state lasers such as YAG laser, YVO 4 laser, Yb laser, and semiconductor laser, various gas lasers such as CO 2 laser, He—Ne laser, and excimer laser. Among these, an excimer laser is preferably used from the viewpoint that the light intensity is uniform and the wavelength is suitable for processing.

なお、本実施形態に係るレーザー光源21は、Y方向に長軸を持つ長方形をなす断面形状を有するレーザーL3を出射する。   Note that the laser light source 21 according to the present embodiment emits a laser L3 having a rectangular cross-sectional shape with a long axis in the Y direction.

(反射鏡)
反射鏡23は、レーザーL5を反射させ、照射方向を変換する。このような反射鏡23を用いることにより、レーザーL3の出射方向とレーザーL5の照射方向とを異ならせることができるので、光導波路の製造装置2の設計自由度を高めることができる。その結果、より小型の装置を実現することができる。
(Reflector)
The reflecting mirror 23 reflects the laser L5 and changes the irradiation direction. By using such a reflecting mirror 23, the emission direction of the laser L3 and the irradiation direction of the laser L5 can be made different, so that the degree of freedom in designing the optical waveguide manufacturing apparatus 2 can be increased. As a result, a smaller device can be realized.

なお、光導波路の製造装置2は、必要に応じて、このような反射鏡23を2枚以上備えていてもよい。   The optical waveguide manufacturing apparatus 2 may include two or more such reflecting mirrors 23 as necessary.

また、反射鏡23を省略し、可動マスク22bで成形されたレーザーL5を直接、光導波路形成用部材29に照射するようにしてもよい。   Further, the reflecting mirror 23 may be omitted, and the optical waveguide forming member 29 may be directly irradiated with the laser L5 formed by the movable mask 22b.

その場合、固定マスク22aと可動マスク22bの配置を入れ替えるようにしてもよい。すなわち、可動マスク22bをレーザー光源21側に配置し、固定マスク22aを光導波路形成用部材29側に配置するようにしてもよい。なお、この配置の入れ替えは、反射鏡23を用いる場合であっても可能である。   In that case, the arrangement of the fixed mask 22a and the movable mask 22b may be switched. That is, the movable mask 22b may be disposed on the laser light source 21 side, and the fixed mask 22a may be disposed on the optical waveguide forming member 29 side. This arrangement can be changed even when the reflecting mirror 23 is used.

また、光導波路形成用部材29側に配置した固定マスク22aについては、必要に応じて、光導波路形成用部材29の近傍に、または光導波路形成用部材29に接するように配置してもよい。この場合、固定マスク22aとして後述するような各種マスクを用いることもできるが、必要に応じて、光導波路形成用部材29の表面上に成膜されたマスク層で代替することもできる。   Further, the fixed mask 22a disposed on the optical waveguide forming member 29 side may be disposed in the vicinity of the optical waveguide forming member 29 or in contact with the optical waveguide forming member 29 as necessary. In this case, various masks as will be described later can be used as the fixed mask 22a. However, if necessary, a mask layer formed on the surface of the optical waveguide forming member 29 can be substituted.

(マスク)
図3に示す光導波路の製造装置2は、前述したように、位置が固定された固定マスク22aと、固定マスク22aに対して移動可能に設けられた可動マスク22bと、を備えている。
(mask)
As described above, the optical waveguide manufacturing apparatus 2 shown in FIG. 3 includes the fixed mask 22a whose position is fixed, and the movable mask 22b provided so as to be movable with respect to the fixed mask 22a.

このうち、固定マスク22aは、光導波路の製造装置2に対して固定されており、したがって、レーザーL3は、常時、固定マスク22aの同じ位置に照射されることとなる。固定マスク22aは、透光性のない材料で構成された板状体220を備えており、その一部には、板状体220を貫通する2つの透過部221が形成されている。固定マスク22aに照射されたレーザーL3は、この透過部221で成形され、成形後のレーザーL4は、固定マスク22aの+X側に位置する可動マスク22bに照射される。   Among these, the fixed mask 22a is fixed to the optical waveguide manufacturing apparatus 2, and therefore the laser L3 is always irradiated to the same position of the fixed mask 22a. The fixed mask 22 a includes a plate-like body 220 made of a material that does not transmit light, and two transmission portions 221 that penetrate the plate-like body 220 are formed in a part thereof. The laser L3 irradiated to the fixed mask 22a is shaped by the transmission part 221, and the shaped laser L4 is irradiated to the movable mask 22b located on the + X side of the fixed mask 22a.

固定マスク22aは、透過部221においてレーザーL3を透過し、それ以外の部位においてレーザーL3を遮蔽または減衰させるよう構成されているが、このような構成に限定されず、部分的にレーザーL3を透過する透過部221を備えたマスクであればいかなるものでもよい。   The fixed mask 22a is configured to transmit the laser L3 at the transmitting portion 221 and shield or attenuate the laser L3 at other portions, but is not limited to such a configuration, and partially transmits the laser L3. Any mask may be used as long as it is provided with a transmissive portion 221.

具体的には、クロムマスク、エマルジョンマスク、フィルムマスクのような各種フォトマスク、メタルマスク、シリコンマスクのような各種ステンシルマスク等が挙げられるが、レーザーL3に対する耐性、遮光性等の観点から、ステンシルマスクが好ましく用いられ、メタルマスクがより好ましく用いられる。   Specific examples include various photomasks such as chrome masks, emulsion masks, and film masks, and various stencil masks such as metal masks and silicon masks. From the viewpoint of resistance to laser L3, light shielding properties, etc., the stencils A mask is preferably used, and a metal mask is more preferably used.

一方、可動マスク22bは、Z方向にシフト可能になっている。可動マスク22bは、透光性を有する材料で構成された板状体222を備えており、その一部には、光の透過を遮蔽する遮蔽部(遮蔽膜)223が設けられている。可動マスク22bに照射されたレーザーL4は、図3に示すように、その一部が板状体222を透過する一方、残る一部が遮蔽部223で遮蔽され、これにより所定の形状に成形される。その結果、成形後のレーザーL5は、可動マスク22bの+X側に位置する反射鏡23に照射されることとなる。   On the other hand, the movable mask 22b can be shifted in the Z direction. The movable mask 22b includes a plate-like body 222 made of a light-transmitting material, and a shielding portion (shielding film) 223 that shields light transmission is provided in part of the movable mask 22b. As shown in FIG. 3, a part of the laser L4 irradiated to the movable mask 22b is transmitted through the plate-like body 222, while the remaining part is shielded by the shielding part 223, thereby forming a predetermined shape. The As a result, the shaped laser L5 is applied to the reflecting mirror 23 located on the + X side of the movable mask 22b.

可動マスク22bは、遮蔽部223においてレーザーL4を遮蔽または減衰させ、それ以外の部位においてレーザーL4を透過させるよう構成されているが、このような構成に限定されず、部分的にレーザーL4を遮蔽する遮蔽部223を備えたマスクであればいかなるものでもよい。   The movable mask 22b is configured to shield or attenuate the laser L4 at the shielding portion 223 and transmit the laser L4 at other portions, but is not limited to such a configuration, and partially shields the laser L4. Any mask may be used as long as the mask is provided with the shielding portion 223.

具体的には、前述した固定マスク22aと同様の種類のマスクを用いることができるが、遮蔽部223の形成し易さ等の観点から、クロムマスクやエマルジョンマスク等が好ましく用いられる。   Specifically, a mask of the same type as the fixed mask 22a described above can be used, but a chromium mask, an emulsion mask, or the like is preferably used from the viewpoint of easiness of forming the shielding portion 223.

ここで、図4は、図1に示す固定マスク22aおよび可動マスク22bを、これらの位置より+X側から見たときの平面図である。図4に示すように、固定マスク22aに形成される透過部221は、形成しようとする凹部170の数に合わせて2個形成されている。   Here, FIG. 4 is a plan view when the fixed mask 22a and the movable mask 22b shown in FIG. 1 are viewed from the + X side from these positions. As shown in FIG. 4, two transmissive portions 221 formed on the fixed mask 22a are formed according to the number of concave portions 170 to be formed.

また、各透過部221は、形成しようとする凹部170の開口の形状に合わせて長方形をなしている。なお、透過部221の形状は、凹部170の開口の形状に応じて設定され、前述したような多角形や円形であってもよいが、好ましくは細長い形状に設定される。これにより、各透過部221について、可動マスク22bの遮蔽部223によって遮蔽し得る長さが長くなるので、凹部170に形成される傾斜面171の傾斜角度の調整幅を広くとることができる。その結果、より形状自由度の高い光導波路1を得ることができる。なお、レーザーL4やレーザーL5の光路の途中にレンズ等の倍率可変光学系が設けられていてもよい。その場合、この光学系の倍率に応じて、形成しようとする凹部170の開口の大きさに対して透過部221の大きさを変更することができる。これにより、例えば露光領域の分解能を高めたりすることができる。   Each transmission part 221 has a rectangular shape corresponding to the shape of the opening of the recess 170 to be formed. The shape of the transmission part 221 is set according to the shape of the opening of the recess 170, and may be a polygon or a circle as described above, but is preferably set to be an elongated shape. As a result, the length that can be shielded by the shielding part 223 of the movable mask 22b is increased for each transmission part 221, so that the adjustment range of the inclination angle of the inclined surface 171 formed in the recess 170 can be widened. As a result, the optical waveguide 1 having a higher degree of shape freedom can be obtained. A variable magnification optical system such as a lens may be provided in the middle of the optical path of the laser L4 or the laser L5. In that case, the size of the transmission portion 221 can be changed with respect to the size of the opening of the recess 170 to be formed in accordance with the magnification of the optical system. Thereby, for example, the resolution of the exposure region can be increased.

また、固定マスク22aに形成する透過部221の数は、形成しようとする凹部170の数より多ければいくつでもよいが、光導波路の製造装置2は、複数の凹部170を同時に形成する場合、複数の傾斜面171の面精度における個体差を小さく抑えられるため、チャンネル間(コア部14同士の間)における伝送特性のバラツキが小さい光導波路1を効率よく製造することができるという点で、固定マスク22aには複数の透過部221が形成されていることが好ましい。   Further, the number of transmission parts 221 formed on the fixed mask 22a may be any number as long as it is larger than the number of concave parts 170 to be formed. Since the individual difference in the surface accuracy of the inclined surface 171 can be kept small, the optical waveguide 1 having a small variation in transmission characteristics between channels (between the core portions 14) can be efficiently manufactured. It is preferable that a plurality of transmission parts 221 are formed in 22a.

また、可動マスク22bに設けられる遮蔽部223の数は、遮蔽部223の形状を工夫することによって透過部221の数よりも少なくすることもできるが、透過部221と遮蔽部223とを一対一に対応させる場合、透過部221の数以上に設定されていればよい。   In addition, the number of shielding parts 223 provided on the movable mask 22b can be made smaller than the number of transmission parts 221 by devising the shape of the shielding part 223, but the transmission parts 221 and the shielding parts 223 are one-to-one. When it corresponds, it should just be set to the number of the permeation | transmission parts 221 or more.

図4では、固定マスク22aの透過部221と可動マスク22bの遮蔽部223とが重なっていない状態から、可動マスク22bをシフトさせることにより、透過部221に遮蔽部223が徐々に重なる様子を、遮蔽部223のシフトの軌跡を連続的に図示することにより示している。   In FIG. 4, the state in which the shielding part 223 gradually overlaps the transmission part 221 by shifting the movable mask 22b from the state where the transmission part 221 of the fixed mask 22a and the shielding part 223 of the movable mask 22b do not overlap. The locus of the shift of the shielding part 223 is shown by continuously illustrating it.

図4の矢印229に示すように可動マスク22bをシフトさせると、遮蔽部223の外縁のうちの一部は、図4の矢印228で示す方向に沿って徐々に移動することとなる。これにより、遮蔽部223は、軌跡224で示すように透過部221を徐々に覆い隠し、それに伴って透過部221の露出領域が徐々に小さくなる。その結果、透過部221で成形されたレーザーL4は、遮蔽部223でさらに成形されることとなり、成形後のレーザーL5が反射鏡23に照射されることとなる。   When the movable mask 22b is shifted as indicated by an arrow 229 in FIG. 4, a part of the outer edge of the shielding portion 223 is gradually moved along the direction indicated by the arrow 228 in FIG. Thereby, the shielding part 223 gradually covers and hides the transmission part 221 as indicated by the locus 224, and accordingly, the exposed area of the transmission part 221 gradually decreases. As a result, the laser L4 shaped by the transmission part 221 is further shaped by the shielding part 223, and the reflecting laser 23 is irradiated with the shaped laser L5.

このように光導波路の製造装置2は、可動マスク22bを徐々にシフトさせることにより、透過部221と遮蔽部223とが重なり合う重複領域227の面積を経時的に変化させ得るよう構成されている。これにより、成形されたレーザーL5の横断面の面積も経時的に変化することとなり、ひいては、このレーザーL5が光導波路形成用部材29に照射される領域である照射領域D2の面積も、可動マスク22bのシフトに伴って経時的に変化することとなる。   As described above, the optical waveguide manufacturing apparatus 2 is configured so that the area of the overlapping region 227 where the transmission part 221 and the shielding part 223 overlap can be changed with time by gradually shifting the movable mask 22b. As a result, the area of the cross section of the molded laser L5 also changes with time. As a result, the area of the irradiation region D2, which is the region where the laser L5 is irradiated onto the optical waveguide forming member 29, is also the movable mask. It will change over time with the shift of 22b.

具体的には、可動マスク22bのシフトによって照射領域D2の面積は変化し得るが、その変化範囲は透過部221の形状によって規定され、図5の場合、図示した範囲S2の中で、照射領域D2の面積が変化する。これにより、照射領域D2内の各部では、積算光量に差が生じ、その差に応じて加工量が変化する。例えば、図5に示す照射領域D2が、図示の状態からさらに拡張するよう変化した場合、コア部14に近い側が浅く、コア部14から遠ざかるにつれて徐々に深くなる形状の傾斜面が形成されることとなる。これを利用することにより、所定の形状の傾斜面171を含む凹部170を形成することができる。   Specifically, although the area of the irradiation region D2 can be changed by the shift of the movable mask 22b, the change range is defined by the shape of the transmission part 221, and in the case of FIG. 5, the irradiation region in the illustrated range S2. The area of D2 changes. Thereby, in each part in irradiation field D2, a difference arises in total amount of light, and the amount of processing changes according to the difference. For example, when the irradiation region D2 shown in FIG. 5 changes so as to further expand from the state shown in the drawing, an inclined surface having a shape in which the side closer to the core portion 14 is shallow and gradually becomes deeper as the distance from the core portion 14 is increased. It becomes. By utilizing this, the concave portion 170 including the inclined surface 171 having a predetermined shape can be formed.

例えば、図2に示す光導波路1の場合、コア部14の光軸C2は、X方向に対して傾斜角度θ2で傾斜しており、そのコア部14に対応して形成される傾斜面171の投影法線N3も、X方向に対して傾斜角度θ2で傾斜している。したがって、このような形状の傾斜面171を含む凹部170を形成するためには、投影法線N3に平行な方向に沿って積算光量が変化するように、レーザーL5の断面形状を変化させる必要がある。よって、図4において遮蔽部223をシフトさせる方向(図4の矢印228で示す方向)とZ方向とがなす角度を傾斜角度θ1としたとき、傾斜角度θ2と等しくなるように傾斜角度θ1を設定することで、目的とするあおり角を有する傾斜面171(X方向に対して傾斜角度θ2で傾斜する投影法線N3を有する傾斜面171)を確実に形成することができる。   For example, in the case of the optical waveguide 1 shown in FIG. 2, the optical axis C <b> 2 of the core portion 14 is inclined at an inclination angle θ <b> 2 with respect to the X direction, and the inclined surface 171 formed corresponding to the core portion 14. The projection normal N3 is also inclined at an inclination angle θ2 with respect to the X direction. Therefore, in order to form the concave portion 170 including the inclined surface 171 having such a shape, it is necessary to change the cross-sectional shape of the laser L5 so that the integrated light amount changes along the direction parallel to the projection normal N3. is there. Therefore, when the angle formed by the direction in which the shielding portion 223 is shifted in FIG. 4 (the direction indicated by the arrow 228 in FIG. 4) and the Z direction is the inclination angle θ1, the inclination angle θ1 is set to be equal to the inclination angle θ2. This makes it possible to reliably form the inclined surface 171 having the desired tilt angle (the inclined surface 171 having the projection normal line N3 inclined at the inclination angle θ2 with respect to the X direction).

また、固定マスク22aに形成される透過部221については、長方形の長軸(図4に示す長軸R1)がZ方向に対して傾斜角度θ1で傾くように形成されるのが好ましい。これにより、この長軸R1に沿って透過部221を徐々に覆い隠すように遮蔽部223を構成することにより、透過部221と遮蔽部223との重複領域227の面積が経時的に変化する方向(図4の矢印228で示す方向)も、Z方向に対して傾斜角度θ1で傾くことになるため、図2に示す光導波路1を形成し易い。   Further, the transmission part 221 formed on the fixed mask 22a is preferably formed such that the long axis of the rectangle (the long axis R1 shown in FIG. 4) is inclined at an inclination angle θ1 with respect to the Z direction. Thus, by configuring the shielding part 223 so as to gradually cover the transmission part 221 along the long axis R1, the area of the overlapping region 227 between the transmission part 221 and the shielding part 223 changes with time. Since the direction (indicated by the arrow 228 in FIG. 4) is also inclined at an inclination angle θ1 with respect to the Z direction, the optical waveguide 1 shown in FIG. 2 can be easily formed.

なお、可動マスク22bをシフトさせる方向(図4のZ方向)と、重複領域227の面積が経時的に変化する方向(図4の矢印228で示す方向)と、がなす交差角度(図4に示す傾斜角度θ1)は、0°超90°未満であれば特に限定されないが、好ましくは1〜89°程度であるのが好ましく、10〜80°程度であるのがより好ましい。交差角度を前記範囲内に設定することにより、形成される傾斜面171のあおり角(投影法線N3とX方向とがなす角度)の精度をより高めることができ、他の光学部品との光結合効率といった光学性能の高い光導波路1を得ることができる。ただし、前記交差角度とは、2つの方向がなす角度のうち、鋭角側の角度を指す。   Note that the crossing angle (in FIG. 4) formed by the direction in which the movable mask 22b is shifted (Z direction in FIG. 4) and the direction in which the area of the overlapping region 227 changes with time (the direction indicated by the arrow 228 in FIG. 4). The tilt angle θ1) shown is not particularly limited as long as it is more than 0 ° and less than 90 °, but is preferably about 1 to 89 °, and more preferably about 10 to 80 °. By setting the crossing angle within the above range, the accuracy of the tilt angle (angle formed by the projection normal N3 and the X direction) of the formed inclined surface 171 can be further increased, and the light with other optical components can be increased. The optical waveguide 1 having high optical performance such as coupling efficiency can be obtained. However, the intersection angle refers to an acute angle among the angles formed by the two directions.

以上のことから、光導波路の製造装置2によれば、可動マスク22bの駆動方向をZ方向のみに限定した場合であっても、Z方向に対して傾いた方向に重複領域227の面積を変化させることができる。すなわち、本実施形態では、可動マスク22bのシフト(移動)方向(図4のZ方向)と、透過部221と遮蔽部223とが重なり合う重複領域227の面積が前記可動マスク22bのシフトによって変化する変化方向と、を傾斜角度θ1で交差させるようにしたので、図2に示すように、形成しようとする傾斜面171の投影法線N3が複数の凹部170の配列軸E2と直交していない場合であっても、可動マスク22bを一方向にシフトさせるのみで、深さ方向の形状(深さ形状)が高精度に制御された傾斜面171を効率よく(容易に)形成することができる。これにより、傾斜面171の面精度が上がって光の反射効率も高まり、光学特性に優れた光導波路を容易に製造することができる。   From the above, according to the optical waveguide manufacturing apparatus 2, even if the driving direction of the movable mask 22b is limited to only the Z direction, the area of the overlapping region 227 is changed in a direction inclined with respect to the Z direction. Can be made. In other words, in the present embodiment, the shift (movement) direction of the movable mask 22b (the Z direction in FIG. 4) and the area of the overlapping region 227 where the transmission portion 221 and the shielding portion 223 overlap with each other change due to the shift of the movable mask 22b. Since the change direction intersects with the inclination angle θ1, as shown in FIG. 2, the projection normal N3 of the inclined surface 171 to be formed is not orthogonal to the array axis E2 of the plurality of recesses 170. Even so, the inclined surface 171 in which the shape in the depth direction (depth shape) is controlled with high accuracy can be efficiently (easily) formed simply by shifting the movable mask 22b in one direction. Thereby, the surface accuracy of the inclined surface 171 is improved, the light reflection efficiency is increased, and an optical waveguide having excellent optical characteristics can be easily manufactured.

また、図4に示すように、固定マスク22aにおいて、複数の透過部221が配列する配列軸E3は、Y方向と平行である。前述したように、本実施形態に係るレーザー光源21は、Y方向に長軸を持つ長方形をなす断面形状を有するレーザーL3を出射するので、このようなレーザー光源21を用いて複数の凹部170を同時に形成する場合、固定マスク22aに形成される複数の透過部221の配列軸E3についてもY方向と平行になるよう構成されるのが好ましい。これにより、形成しようとする傾斜面171の投影法線N3が複数の凹部170の配列軸E2と直交していない場合であっても、多数の凹部170を同時に形成することができ、凹部170同士の深さ形状や面精度のバラツキ等を抑制することができる。   As shown in FIG. 4, in the fixed mask 22a, the arrangement axis E3 where the plurality of transmission parts 221 are arranged is parallel to the Y direction. As described above, the laser light source 21 according to the present embodiment emits the laser L3 having a cross-sectional shape having a rectangular shape with the long axis in the Y direction. When forming simultaneously, it is preferable that the arrangement axis E3 of the plurality of transmission portions 221 formed on the fixed mask 22a is also configured to be parallel to the Y direction. Thereby, even when the projection normal N3 of the inclined surface 171 to be formed is not orthogonal to the array axis E2 of the plurality of recesses 170, a large number of recesses 170 can be formed at the same time. Variations in the depth shape and surface accuracy can be suppressed.

また、光導波路の製造装置2によれば、被加工物である光導波路形成用部材29を固定したままで上記の加工を施すことができる。このため、移動要素が減って加工精度をより高められるだけでなく、X−Yステージ等を用いる必要がないので、装置の簡略化、低コスト化を図ることができる。なお、本発明は、光導波路形成用部材29を移動させるX−Yステージ等の使用を排除するものではなく、X−Yステージ等によって光導波路形成用部材29を移動させつつレーザーL5を照射するようにしてもよい。   Moreover, according to the optical waveguide manufacturing apparatus 2, the above-described processing can be performed while the optical waveguide forming member 29, which is a workpiece, is fixed. For this reason, not only the moving elements can be reduced and the processing accuracy can be further increased, but also it is not necessary to use an XY stage or the like, so that the apparatus can be simplified and the cost can be reduced. The present invention does not exclude the use of an XY stage or the like that moves the optical waveguide forming member 29, and the laser L5 is irradiated while the optical waveguide forming member 29 is moved by the XY stage or the like. You may do it.

なお、本実施形態では、可動マスク22bのみをシフトさせる場合について説明しているが、必要に応じて固定マスク22aのみをシフトさせるようにしてもよく、固定マスク22aと可動マスク22bの双方をシフトさせるようにしてもよい。双方をシフトさせる場合には、固定マスク22aを基準にした系において、上記の関係が相対的に成り立つように、固定マスク22aと可動マスク22bの双方をシフトさせるようにすればよい。   In this embodiment, the case where only the movable mask 22b is shifted has been described. However, only the fixed mask 22a may be shifted as necessary, and both the fixed mask 22a and the movable mask 22b are shifted. You may make it make it. When both are shifted, in the system based on the fixed mask 22a, both the fixed mask 22a and the movable mask 22b may be shifted so that the above relationship is relatively established.

また、本実施形態では、遮蔽部223が長方形をなしているが、この形状は特に限定されず、上記の関係が成り立つ形状であれば、いかなる形状であってもよい。すなわち、本実施形態では、長方形をなす遮蔽部223の長軸が、同じく長方形をなす透過部221の長軸(図4に示す長軸R1)と直交しているが、少なくとも遮蔽部223の外縁のうちの一部(図4に示す遮蔽部223の2つの長辺)が透過部221の長軸と直交していれば、遮蔽部223の形状は長方形に限定されず、例えば平行四辺形、菱形等であってもよく、複数の遮蔽部223同士が繋がっていてもよい。   Moreover, in this embodiment, although the shielding part 223 has comprised the rectangle, this shape is not specifically limited, What kind of shape may be sufficient if said relationship is materialized. That is, in this embodiment, the long axis of the shielding part 223 that forms a rectangle is orthogonal to the long axis of the transmission part 221 that also forms a rectangle (the long axis R1 shown in FIG. 4), but at least the outer edge of the shielding part 223 If the part (two long sides of the shielding part 223 shown in FIG. 4) is orthogonal to the long axis of the transmission part 221, the shape of the shielding part 223 is not limited to a rectangle, for example, a parallelogram, A rhombus etc. may be sufficient and several shielding part 223 may be connected.

なお、本実施形態では、傾斜面171の投影法線N3がコア部14の光軸C2と平行である場合について説明しているが、これらが平行でない場合についても本発明は適用可能である。この場合、その傾斜面171のあおり角に応じて、透過部221の長軸に対する遮蔽部223の長軸の交差角度を90°以外の角度に変更すればよい。   In the present embodiment, the case where the projection normal N3 of the inclined surface 171 is parallel to the optical axis C2 of the core portion 14 is described, but the present invention can also be applied to the case where these are not parallel. In this case, the crossing angle of the long axis of the shielding part 223 with respect to the long axis of the transmission part 221 may be changed to an angle other than 90 ° according to the tilt angle of the inclined surface 171.

(移動機構)
上記の可動マスク22bは、移動機構25によってシフトさせることができる。
(Movement mechanism)
The movable mask 22b can be shifted by the moving mechanism 25.

移動機構25としては、可動マスク22bをZ方向にシフトさせ得る機構であれば、いかなるものであってもよい。具体的には、アクチュエーター、油圧シリンダー、電動シリンダー等が挙げられる。   The moving mechanism 25 may be any mechanism as long as it can shift the movable mask 22b in the Z direction. Specific examples include actuators, hydraulic cylinders, and electric cylinders.

なお、本発明では、可動マスク22bをZ方向にのみシフトさせられればよいので、移動機構25としては1軸駆動のものであれば足りる。したがって、2軸駆動あるいは3軸駆動の移動機構を備える場合に比べて、光導波路の製造装置2の構成を簡素化することができ、光導波路の製造装置2の小型化、低コスト化を図ることができる。   In the present invention, since the movable mask 22b only needs to be shifted in the Z direction, the moving mechanism 25 need only be one-axis driven. Therefore, the configuration of the optical waveguide manufacturing apparatus 2 can be simplified as compared with the case of including a biaxial driving or triaxial driving moving mechanism, and the optical waveguide manufacturing apparatus 2 can be reduced in size and cost. be able to.

また、1軸駆動の移動機構25は、例えば2軸駆動の移動機構において2軸双方を使用して可動マスク22bをシフトさせる場合に比べて、シフト量やシフト速度をより高精度に制御することができるため、加工精度の観点から有用である。   Further, the uniaxially driven moving mechanism 25 controls the shift amount and the shift speed with higher accuracy than when the movable mask 22b is shifted using both of the two axes in the biaxially driven moving mechanism, for example. Therefore, it is useful from the viewpoint of processing accuracy.

以上のような各部の他、光導波路の製造装置2は、必要に応じて光導波路形成用部材29を載置するステージを備えていてもよい。このステージには、前述したように、X方向に沿って光導波路形成用部材29を駆動し得る機能、X方向とY方向の双方に駆動し得る機能、さらにZ方向にも駆動し得る機能等が付加されていてもよい。   In addition to the above-described parts, the optical waveguide manufacturing apparatus 2 may include a stage on which the optical waveguide forming member 29 is placed as necessary. As described above, this stage has a function capable of driving the optical waveguide forming member 29 along the X direction, a function capable of driving both in the X direction and the Y direction, and a function capable of driving also in the Z direction. May be added.

さらには、前述したように、レーザーL4やレーザーL5を集光したり発散させたりする光学系、あるいは、レーザーL3、L4、L5を一時的に遮蔽するシャッター等を備えていてもよい。   Furthermore, as described above, an optical system that focuses or diverges the laser L4 or the laser L5, or a shutter that temporarily shields the lasers L3, L4, and L5 may be provided.

<光導波路の製造方法>
次に、本発明の光導波路の製造方法の実施形態について説明する。
<Optical waveguide manufacturing method>
Next, an embodiment of an optical waveguide manufacturing method of the present invention will be described.

図1に示す光導波路1を製造する方法は、まず、図3に示す光導波路の製造装置2に光導波路形成用部材29をセットする。また、固定マスク22aおよび可動マスク22bを、可動マスク22bがシフトする前の状態に配置する(配置工程)。   In the method of manufacturing the optical waveguide 1 shown in FIG. 1, first, an optical waveguide forming member 29 is set in the optical waveguide manufacturing apparatus 2 shown in FIG. Further, the fixed mask 22a and the movable mask 22b are disposed in a state before the movable mask 22b is shifted (arrangement step).

このとき、固定マスク22aの透過部221のみをレーザーが透過し、光導波路形成用部材29に照射された場合を想定すると、レーザー照射像の長軸が、光導波路形成用部材29のコア部14の延在方向(図2に示す光軸C2)と平行になるように、固定マスク22aおよび光導波路形成用部材29をそれぞれ配置する。これにより、形成される傾斜面171のあおり角を目的とする角度(本実施形態では、傾斜面171の投影法線N3とコア部14の光軸C2とが平行になるあおり角)に合わせることができる。   At this time, assuming that the laser is transmitted only through the transmission part 221 of the fixed mask 22a and is irradiated onto the optical waveguide forming member 29, the long axis of the laser irradiation image is the core part 14 of the optical waveguide forming member 29. The fixed mask 22a and the optical waveguide forming member 29 are respectively arranged so as to be parallel to the extending direction (optical axis C2 shown in FIG. 2). Thereby, the tilt angle of the formed inclined surface 171 is adjusted to a target angle (in this embodiment, the tilt angle at which the projection normal N3 of the inclined surface 171 and the optical axis C2 of the core portion 14 are parallel). Can do.

次いで、レーザー光源21からレーザーL3を照射しつつ、固定マスク22aの透過部221と可動マスク22bの遮蔽部223とが重なり合う重複領域227の面積が経時的に変化するように、可動マスク22bをシフトさせる。これにより、透過部221の面積が変化し、それによってレーザーL5の横断面の形状も変化するため、照射領域D2における各部の積算光量を変化させることができる。   Next, while irradiating the laser L3 from the laser light source 21, the movable mask 22b is shifted so that the area of the overlapping region 227 where the transmission part 221 of the fixed mask 22a and the shielding part 223 of the movable mask 22b overlap changes with time. Let Thereby, since the area of the transmission part 221 changes and the shape of the cross section of the laser L5 also changes thereby, the integrated light quantity of each part in the irradiation area | region D2 can be changed.

このときの積算光量の変化方向は、透過部221の形状および遮蔽部223の形状により決定することができる。図4の場合、可動マスク22bのシフト方向に対して、重複領域227の面積の変化方向が傾斜角度θ1だけ傾く(シフト方向と変化方向とが交差する)ように、透過部221の形状と遮蔽部223の形状とを設定しているので、光導波路形成用部材29に対しては、X方向に対して傾斜角度θ2(θ2=θ1)だけ傾いた方向に平行な投影法線N3を有する傾斜面171を形成することができる。その結果、可動マスク22bを一方向にのみシフトさせるだけで、投影法線N3を有する傾斜面171を形成することができる。可動マスク22bを一方向にのみシフトさせる場合、そのシフト量やシフト速度を高精度に制御することができるので、形成される傾斜面171の面精度もそれに応じて高めることが容易である。そして、傾斜面171の光学性能に優れた光導波路1を容易に製造することができる。   The direction of change of the integrated light quantity at this time can be determined by the shape of the transmission part 221 and the shape of the shielding part 223. In the case of FIG. 4, the shape and shielding of the transmission part 221 are such that the change direction of the area of the overlapping region 227 is inclined by the inclination angle θ1 with respect to the shift direction of the movable mask 22b (the shift direction and the change direction intersect). Since the shape of the portion 223 is set, the optical waveguide forming member 29 has an inclination having a projection normal N3 parallel to a direction inclined by an inclination angle θ2 (θ2 = θ1) with respect to the X direction. A surface 171 can be formed. As a result, the inclined surface 171 having the projection normal line N3 can be formed only by shifting the movable mask 22b in only one direction. When the movable mask 22b is shifted only in one direction, the shift amount and the shift speed can be controlled with high accuracy, and the surface accuracy of the formed inclined surface 171 can be easily increased accordingly. And the optical waveguide 1 excellent in the optical performance of the inclined surface 171 can be manufactured easily.

以上、本発明の光導波路の製造方法および光導波路の製造装置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 optical waveguide manufacturing method and the optical waveguide manufacturing apparatus of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to this.

例えば、前記実施形態では、光導波路形成用部材に対し、ミラーとして用いるため傾斜面(凹部)を形成する場合について説明したが、加工面の用途はこれに限定されず、例えば光導波路に任意の目的の凹部や貫通孔(例えば、ランド部を形成するための凹部や貫通配線を形成するための貫通孔)を形成する場合にも、本発明を適用することができる。
また、この傾斜面は、コア部の延長線上ではなく、コア部の途中に形成されてもよい。
For example, in the above-described embodiment, the case where the inclined surface (recessed portion) is formed for use as a mirror with respect to the optical waveguide forming member has been described. The present invention can also be applied to a case where a target concave portion or through hole (for example, a concave portion for forming a land portion or a through hole for forming a through wiring) is formed.
Moreover, this inclined surface may be formed in the middle of the core part instead of on the extension line of the core part.

1 光導波路
10 積層体
11 クラッド層
12 クラッド層
13 コア層
131 一端面
14 コア部
141 一端部
15 側面クラッド部
170 凹部
171 傾斜面
172 直立面
173 直立面
174 直立面
2 光導波路の製造装置
21 レーザー光源
22a 固定マスク
220 板状体
221 透過部
22b 可動マスク
222 板状体
223 遮蔽部
224 軌跡
227 重複領域
228 矢印
229 矢印
23 反射鏡
25 移動機構
29 光導波路形成用部材
C1 光軸
C2 光軸
D1 照射領域
D2 照射領域
E1 配列軸
E2 配列軸
E3 配列軸
L1 レーザー
L2 レーザー
L3 レーザー
L4 レーザー
L5 レーザー
N1 法線
N2 投影法線
N3 投影法線
R1 長軸
S1 範囲
S2 範囲
θ1 傾斜角度
θ2 傾斜角度
9 光導波路の製造装置
90 光導波路
91 レーザー光源
92 マスク
93 反射鏡
99 光導波路形成用部材
921 透過部
991 クラッド層
992 クラッド層
993 コア層
994 コア部
995 側面クラッド部
997 凹部
9931 一端面
9941 一端部
9971 傾斜面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical waveguide 10 Laminated body 11 Clad layer 12 Clad layer 13 Core layer 131 One end surface 14 Core part 141 One end part 15 Side surface clad part 170 Recess 171 Inclined surface 172 Upright surface 173 Upright surface 174 Upright surface 2 Optical waveguide manufacturing apparatus 21 Laser Light source 22a Fixed mask 220 Plate-like body 221 Transmission portion 22b Movable mask 222 Plate-like body 223 Shielding portion 224 Trajectory 227 Overlapping area 228 Arrow 229 Arrow 23 Reflecting mirror 25 Moving mechanism 29 Optical waveguide forming member C1 Optical axis C2 Optical axis D1 Irradiation Area D2 Irradiation area E1 Array axis E2 Array axis E3 Array axis L1 Laser L2 Laser L3 Laser L4 Laser L5 Laser N1 Normal N2 Projection normal N3 Projection normal R1 Long axis S1 Range S2 Range θ1 Inclination angle θ2 Inclination angle 9 Optical waveguide Manufacturing apparatus 90 optical waveguide 91 laser light source 9 Mask 93 reflector 99 for forming an optical waveguide member 921 transmitting unit 991 cladding layer 992 cladding layer 993 the core layer 994 the core portion 995 side cladding portion 997 recess 9931 end surface 9941 end 9971 inclined surface

Claims (7)

コア部とクラッド部とを備える光導波路形成用部材と、透過部を有する第1のマスクと、遮蔽部を有する第2のマスクと、を配置する配置工程と、
前記透過部と前記遮蔽部とが重なり合う重複領域の面積が経時的に変化するように前記第1のマスクに対して前記第2のマスクを相対的に移動させつつ、前記透過部を介して前記光導波路形成用部材にレーザーを照射することにより、前記光導波路形成用部材に加工を施し、光導波路を得る加工工程と、を有し、
前記第1のマスクを基準にした系における、前記第2のマスクを移動させる方向を移動方向とし、前記重複領域の面積が経時的に変化する方向を変化方向としたとき、前記移動方向と前記変化方向とが交差するように、前記第1のマスクおよび前記第2のマスクの少なくとも一方を移動させることを特徴とする光導波路の製造方法。
An arranging step of arranging an optical waveguide forming member having a core portion and a clad portion, a first mask having a transmission portion, and a second mask having a shielding portion;
While moving the second mask relative to the first mask so that the area of the overlapping region where the transmissive portion and the shielding portion overlap changes with time, the second mask is moved through the transmissive portion. Processing the optical waveguide forming member by irradiating the optical waveguide forming member with a laser to obtain an optical waveguide, and
In the system based on the first mask, a direction in which the second mask is moved is a moving direction, and a direction in which the area of the overlapping region changes with time is a changing direction. A method of manufacturing an optical waveguide, wherein at least one of the first mask and the second mask is moved so as to intersect a change direction.
前記移動方向と前記変化方向との交差角度は、1〜89°である請求項1に記載の光導波路の製造方法。   The method of manufacturing an optical waveguide according to claim 1, wherein an intersection angle between the moving direction and the changing direction is 1 to 89 °. 前記第1のマスクは、複数個の前記透過部を有し、前記第2のマスクは、前記透過部の数以上の前記遮蔽部を有している請求項1または2に記載の光導波路の製造方法。   3. The optical waveguide according to claim 1, wherein the first mask has a plurality of the transmission parts, and the second mask has the shielding parts equal to or more than the number of the transmission parts. Production method. 前記透過部の形状は、細長い形状をなしている請求項1ないし3のいずれか1項に記載の光導波路の製造方法。   The method of manufacturing an optical waveguide according to claim 1, wherein a shape of the transmission portion is an elongated shape. 前記透過部を透過したレーザー照射像の長軸が前記コア部の延在方向と平行になるように、前記第1のマスクに対して前記光導波路形成用部材を配置する請求項4に記載の光導波路の製造方法。   5. The optical waveguide forming member according to claim 4, wherein the optical waveguide forming member is disposed with respect to the first mask so that a long axis of a laser irradiation image transmitted through the transmission portion is parallel to an extending direction of the core portion. Manufacturing method of optical waveguide. 光導波路形成用部材に向けてレーザーを照射するレーザー光源と、透過部を有する第1のマスクと、遮蔽部を有する第2のマスクと、前記透過部と前記遮蔽部とが重なり合うようにかつ重なり合う重複領域の面積が経時的に変化するように、前記第1のマスクに対して前記第2のマスクを相対的に移動させる移動機構と、を有し、
前記移動機構は、前記第1のマスクを基準にした系における、前記第2のマスクが移動する方向を移動方向とし、前記重複領域の面積が経時的に変化する方向を変化方向としたとき、前記移動方向と前記変化方向とが交差するように、前記第1のマスクおよび前記第2のマスクの少なくとも一方を移動させるよう構成されていることを特徴とする光導波路の製造装置。
A laser light source for irradiating a laser toward the optical waveguide forming member, a first mask having a transmissive portion, a second mask having a shielding portion, and the transmissive portion and the shielding portion overlap each other. A moving mechanism for moving the second mask relative to the first mask so that the area of the overlapping region changes over time,
In the system based on the first mask, the moving mechanism has a direction in which the second mask moves as a moving direction, and a direction in which the area of the overlapping region changes over time as a changing direction. An optical waveguide manufacturing apparatus configured to move at least one of the first mask and the second mask so that the moving direction and the changing direction intersect each other.
前記第2のマスクは、レーザーの透過性を有する透明基板と、前記透明基板上に成膜された遮蔽性を有する遮蔽膜と、を備えるものである請求項6に記載の光導波路の製造装置。   The optical waveguide manufacturing apparatus according to claim 6, wherein the second mask includes a transparent substrate having laser transparency and a shielding film having a shielding property formed on the transparent substrate. .
JP2013132004A 2013-06-24 2013-06-24 Optical waveguide manufacturing method and optical waveguide manufacturing apparatus Active JP6186935B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013132004A JP6186935B2 (en) 2013-06-24 2013-06-24 Optical waveguide manufacturing method and optical waveguide manufacturing apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013132004A JP6186935B2 (en) 2013-06-24 2013-06-24 Optical waveguide manufacturing method and optical waveguide manufacturing apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015007669A true JP2015007669A (en) 2015-01-15
JP6186935B2 JP6186935B2 (en) 2017-08-30

Family

ID=52337996

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013132004A Active JP6186935B2 (en) 2013-06-24 2013-06-24 Optical waveguide manufacturing method and optical waveguide manufacturing apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6186935B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015087724A (en) * 2013-11-01 2015-05-07 住友ベークライト株式会社 Method and apparatus for manufacturing optical waveguide

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004205661A (en) * 2002-12-24 2004-07-22 Matsushita Electric Works Ltd Method for manufacturing photoelectric hybrid wiring board and photoelectric hybrid wiring board
US20040202429A1 (en) * 2003-04-10 2004-10-14 Lambda Crossing Ltd. Planar optical component for coupling light to a high index waveguide, and method of its manufacture
JP2005014043A (en) * 2003-06-26 2005-01-20 Nitto Denko Corp Recessed part forming method, manufacturing method of optical film and liquid crystal display device
JP2011081142A (en) * 2009-10-06 2011-04-21 Sumitomo Bakelite Co Ltd Method of manufacturing optical waveguide with mirror

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004205661A (en) * 2002-12-24 2004-07-22 Matsushita Electric Works Ltd Method for manufacturing photoelectric hybrid wiring board and photoelectric hybrid wiring board
US20040202429A1 (en) * 2003-04-10 2004-10-14 Lambda Crossing Ltd. Planar optical component for coupling light to a high index waveguide, and method of its manufacture
JP2005014043A (en) * 2003-06-26 2005-01-20 Nitto Denko Corp Recessed part forming method, manufacturing method of optical film and liquid crystal display device
JP2011081142A (en) * 2009-10-06 2011-04-21 Sumitomo Bakelite Co Ltd Method of manufacturing optical waveguide with mirror

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015087724A (en) * 2013-11-01 2015-05-07 住友ベークライト株式会社 Method and apparatus for manufacturing optical waveguide

Also Published As

Publication number Publication date
JP6186935B2 (en) 2017-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20080084583A (en) Laser machining apparatus
JP2009244446A (en) Image position adjusting apparatus and optical device
JP6186935B2 (en) Optical waveguide manufacturing method and optical waveguide manufacturing apparatus
KR101922204B1 (en) Scanning type exposure device
JP6331338B2 (en) Optical waveguide manufacturing method and optical waveguide manufacturing apparatus
TWI619977B (en) Optical waveguide and electronic device
EP4106938A1 (en) Additive manufacturing systems and related methods utilizing optical phased array beam steering
KR20180073282A (en) Light source module for additive manufacturing and appratus for additive manufacturing comprising the same
JP2003088985A (en) Laser beam machining device and transmission type half wavelength plate
JP2008030060A (en) Laser beam machining device
JP4225054B2 (en) Manufacturing method of photoelectric composite wiring board
Pan et al. Dynamic resolution control in a laser projection-based stereolithography system
US20100018052A1 (en) Method of manufacturing printed circuit board for optical waveguide
JP2014183152A (en) Via hole formation method and desmear device
JP5534853B2 (en) Laser irradiation apparatus and laser irradiation method
JP2014205160A (en) Laser processing mask, laser processing method, and method for manufacturing optical waveguide with recessed part
JP2012030267A (en) Laser beam irradiation apparatus and laser beam irradiation method
JP2006259127A (en) Optical device
KR101519920B1 (en) Apparatus and method for forming fine pattern of printing roll
KR102627053B1 (en) Laser beam machining device
JP2009106979A (en) Laser beam machining apparatus and laser beam machining method
TWI360450B (en)
JP2010227984A (en) Laser beam machining device
KR20180070922A (en) Multi-line imaging system
JP4340281B2 (en) Manufacturing method of optical module

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160331

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20161202

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20161220

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170217

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170704

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170717

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6186935

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150