JP2019086655A - Optical waveguide film attenuator and intensity adjustment method of optical signal - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光導波路フィルム減衰器および光信号の強度調整方法に関する。 The present invention relates to an optical waveguide film attenuator and a method of adjusting the intensity of an optical signal.
光導波路フィルムは、古典的な光ファイバーには無い種々の長所を有することから、次世代の伝送路として様々な検討が行われている。
例えば、特許文献1には、特定の物性や構造が規定されたポリイミド製のフィルムを、光導波路として用いる技術が開示されている。
また、特許文献2には、特定のチオール系化合物等を含む光導波路のコア形成用樹脂組成物、および、その組成物を用いて作成した光導波路が開示されている。
Since optical waveguide films have various advantages that classical optical fibers do not have, various studies have been conducted as next-generation transmission paths.
For example,
In addition, Patent Document 2 discloses a resin composition for forming a core of an optical waveguide containing a specific thiol compound and the like, and an optical waveguide formed using the composition.
光導波路フィルムは、基本的には光の伝送時の損失が少なければ少ないほど好ましい。よって、光導波路フィルムの開発の多くは、光の損失をより少なくすること、すなわち、光の吸収や散乱等をなるべく抑えることを意図して進められている。 Basically, the smaller the loss during light transmission, the better the light guide film is. Therefore, much of the development of optical waveguide films is intended to further reduce the loss of light, that is, to suppress absorption and scattering of light as much as possible.
しかし、光導波路フィルムを実用に供する際には、光の強度を適切に減衰させることが求められる場合がある。例えば、伝送された光を受光素子に入力する際、光の強度が強すぎる場合には、受光素子を破損させてしまうおそれがある。また、光の強度が強すぎると、光導波路フィルムから漏れ出る光により、意図しない受光素子が反応してしまう(誤作動してしまう)恐れもある。
つまり、長距離の光の伝送の為には、光の損失は少なければ少ないほどよいが、受光素子の近傍においては、光を適切に減衰させることが求められる場合がある。
However, when the optical waveguide film is put to practical use, it may be required to appropriately attenuate the light intensity. For example, when the transmitted light is input to the light receiving element, if the light intensity is too strong, the light receiving element may be damaged. In addition, when the intensity of light is too strong, there is a possibility that an unintended light receiving element may be reacted (incorrectly operated) by the light leaked from the optical waveguide film.
That is, for long-distance light transmission, the smaller the loss of light, the better. However, in the vicinity of the light receiving element, it may be required to appropriately attenuate the light.
しかしながら、本発明者が知る限り、光導波路フィルムの分野で、光を所望の強度に減衰させる実用的な技術は、これまで知られていなかった。 However, as far as the present inventor is aware, no practical technique for attenuating light to a desired intensity has been known in the field of light guide films.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものである。つまり、光導波路フィルムにおいて、光を所望の強度に減衰させることを目的の1つとする。 The present invention has been made in view of such circumstances. That is, one of the purposes is to attenuate light to a desired intensity in an optical waveguide film.
本発明者らは、鋭意検討の結果、以下に提供される発明をなし、上記課題を達成できることを見出した。 MEANS TO SOLVE THE PROBLEM The present inventors found out that the said subject could be achieved, as a result of earnest examination, making the invention provided below.
本発明によれば、
下部クラッド層と、
前記下部クラッド層上に設けられたパターン状のコア部と、
前記コア部上に設けられた上部クラッド層とを備え、
前記コア部は、屈折率が変化する部分を含む、
長尺状の光導波路フィルム減衰器
が提供される。
According to the invention
Lower cladding layer,
A patterned core portion provided on the lower cladding layer;
And an upper cladding layer provided on the core portion,
The core portion includes a portion where the refractive index changes.
An elongated optical waveguide film attenuator is provided.
また、本発明によれば、
下部クラッド層と、前記下部クラッド層上に設けられており、屈折率が変化する部分を含むパターン状のコア部と、前記コア部上に設けられた上部クラッド層とを備える長尺状の光導波路フィルムにおける、前記コア部の一端から光信号を入力し、前記コア部の他端から前記光信号を出力する工程を含み、
前記光信号を所望の強度に減衰させる、光信号の強度調整方法
が提供される。
Moreover, according to the present invention,
A long light guide comprising a lower cladding layer, a pattern core portion provided on the lower cladding layer and including a portion in which the refractive index changes, and an upper cladding layer provided on the core portion Including a step of inputting an optical signal from one end of the core portion in the waveguide film and outputting the optical signal from the other end of the core portion,
A method of adjusting the intensity of an optical signal is provided which attenuates the optical signal to a desired intensity.
本発明によれば、光導波路フィルムにおいて、光を所望の強度に減衰させることが可能となる。 According to the present invention, light can be attenuated to a desired intensity in an optical waveguide film.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
煩雑さを避けるため、(i)同一図面内に同一の構成要素が複数ある場合には、その1つのみに符号を付し、全てには符号を付さない場合や、(ii)特に図2以降において、図1と同様の構成要素に改めては符号を付さない場合などがある。
すべての図面は、あくまで説明用のものである。図面中の各部材の形状や寸法比などは、必ずしも現実の物品と対応するものではない。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In all the drawings, similar components are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate.
In order to avoid complexity, (i) when there is a plurality of identical components in the same drawing, only one of them is given a code and all of them are not given a code, or (ii) in particular In 2 and later, there is a case where the same component as that in FIG.
All drawings are for illustration only. The shapes, dimensional ratios, and the like of the respective members in the drawings do not necessarily correspond to real articles.
本明細書中、「略」という用語は、特に明示的な説明の無い限りは、製造上の公差や組立て上のばらつき等を考慮した範囲を含むことを表す。
本明細書中、数値範囲の説明における「a〜b」との表記は、特に断らない限り、a以上b以下のことを表す。
In the present specification, the term "abbreviation" means including a range in which manufacturing tolerances, assembly variations, and the like are taken into consideration, unless explicitly described.
In the present specification, the notation “a to b” in the description of the numerical range indicates a or more and b or less unless otherwise specified.
(第1実施形態)
図1(a)は、光導波路フィルム減衰器1(以下、単に「減衰器1」とも記載する)を斜め上から俯瞰した図である。減衰器1は、一態様として、図1(a)におけるy方向に延びる長尺状である。
減衰器1は、下部クラッド層11を備えている。下部クラッド層11の上には、コア層13を設けることができる。コア層13は、コア部14と、側面クラッド部15とを含んでいる。具体的には、コア層13には、細長いパターン形状のコア部14が設けられている。また、コア部14の側面には、側面クラッド部15を隣接させることができる。コア層13の上面(コア部14および側面クラッド部15の上面)には、上部クラッド層12が存在している。
なお、説明のため、図1(a)において、上部クラッド層12は一部のみを示している。また、煩雑さを避けるため、図1(a)においては、後述する領域1および領域2は示していない。
First Embodiment
FIG. 1A is a perspective view of an optical waveguide film attenuator 1 (hereinafter also simply referred to as “
The
Note that, for the sake of explanation, only a part of the
図1(b)は、図1(a)において、破線で囲った部分αを上面視した図である。ただし、コア部14のみを明示し、側面クラッド部15などの他の部位は表示を省略している。また、コア部14の中心線を一点鎖線で示している。
FIG. 1 (b) is a top view of a portion α surrounded by a broken line in FIG. 1 (a). However, only the
図1(b)に示されるように、コア部14は、屈折率n1を有する領域1と、屈折率n1とは異なる屈折率n2を有する領域2とを備えることができる。つまり、コア部14は、屈折率が変化する部分を含むことができる(領域1と領域2の境界部が「屈折率が変化する部分」に該当する)。なお、以下の説明において、領域1と領域2の境界部を、単に「境界部」とも記載する。
As shown in FIG. 1 (b), the
図1(b)に示されるように、領域1と領域2は、上面視において、「入れ子」状の多重構造となるようにする(屈折率の異なる領域を、入れ子状の多重構造とする)ことができる。この構造により、コア部14は、2以上の境界部を含むことができる。また、1点鎖線で示されているコア部14の中心線が、2以上の境界部と交わるようにすることができる。
念のために述べておくが、領域1と領域2の態様は、図1(b)に示される「入れ子」状に限定されるものではない。
As shown in FIG. 1 (b), the
It should be noted that the aspect of the
なお、第1実施形態において、領域1は、側面クラッド部15と接していることが好ましい。また、領域1の屈折率n1は、通常、下部クラッド層11、上部クラッド層12および側面クラッド部15の屈折率よりも大きいことが好ましい。これにより、コア部14と、下部クラッド層11、上部クラッド層12および側面クラッド部15の界面で光が全反射し、光が適切に伝送される。
In the first embodiment, the
第1実施形態においては、コア部14が、屈折率が変化する部分(境界部)を含むことにより、コア部14に入射された光は減衰される。具体的には、コア部14の一端に入射された光の一部は、境界部で、反射したり、散乱したりする。つまり、入射光の一部は、直進せずに入射方向とは異なる方向に進む。これにより、コア部14の他端から出力される光の強度は減衰することとなる。
In the first embodiment, the light incident on the
「境界部での反射」については、光学の理論に基づき、より定量的に説明することができる。
例えば、光線が屈折率n1の物質から屈折率n2の物質に垂直入射する場合、その表面反射率Rrefは、理論上、以下の式で与えられる。
Rref={(n1−n2)/(n1+n2)}2
この式によれば、入射光のうち、Rrefに対応する割合は、直進せず、入射とは反対方向に反射される。つまり、伝送される光の強度は、Rrefに対応する割合だけ減衰することとなる。
The "reflection at the boundary" can be explained more quantitatively based on the theory of optics.
For example, when a ray is perpendicularly incident on the substance of refractive index n 2 of a material of refractive index n 1, the surface reflectance R ref is theoretically given by the following equation.
R ref = {(n 1- n 2 ) / (n 1 + n 2 )} 2
According to this equation, the proportion of the incident light corresponding to R ref does not travel straight but is reflected in the opposite direction to the incident light. That is, the intensity of the transmitted light is attenuated by a rate corresponding to R ref .
上述のように、減衰器1において、コア部14は、2以上の境界部を含むことができる。
コア部14に含まれる境界部の数が多ければ多いほど、入射光の反射や散乱は多くなる。よって、光を大きく減衰させたい場合には、減衰器1の設計において境界部の数を増やすことが好ましい。また、別の見方としては、コア部14に含まれる境界部の数が適当に調整された減衰器1を設計することで、比較的容易に減衰器1の減衰率を調整することが可能である。
As mentioned above, in the
As the number of boundaries included in the
また、上述のように、コア部14の中心線は、2以上の境界部と交わることができる。
図1(b)においては、コア部14の中心線は、8の境界部と交わっている。
コア部14の中を伝わる光の「強度分布」は、通常、コア部14の中心線付近が極大となる。よって、コア部14の中心線が2以上の境界部と交わることで、光の強度が大きい部分が境界部を通過することとなり、より効果的な光減衰が期待できる。
図1(b)に示される「入れ子」状の態様は、コア部14の中心線と交わる境界部の数を増やしやすい構造であることから、大きな光減衰を得やすいと考えられる。
In addition, as described above, the center line of the
In FIG. 1 (b), the center line of the
The “intensity distribution” of light traveling through the
The “nested” form shown in FIG. 1B is considered to be easy to obtain a large light attenuation because it is a structure that easily increases the number of boundaries crossing the center line of the
より具体的には、コア部14の中心線は、コア部14の一端から他端までの間で、2以上の境界部と交わっていることが好ましく、10〜100の境界部と交わっていることがより好ましく、20〜50の境界部と交わっていることがさらに好ましい。これらの数値範囲とすることで、コア部14の長さが短くとも十分な光減衰の効果を得ることができ、減衰器1のコンパクト化等の観点でも有効と考えられる。
More specifically, the center line of the
本実施形態において、屈折率n1と屈折率n2との差の絶対値は、典型的には0.01〜1、好ましくは0.01〜0.5である。これら数値範囲とすることで、十分な光減衰が期待できる。また、公知の光導波路フィルムの材料、製造プロセス等を応用して比較的簡単に第1実施形態の減衰器1を製造できると期待される。
なお、屈折率n1と屈折率n2の大小関係は、前述のように、領域1が側面クラッド部15と接している場合には、通常、n1>n2である。
In this embodiment, the absolute value of the difference between the refractive index n 1 and the refractive index n 2, typically 0.01 to 1, preferably 0.01 to 0.5. With these numerical ranges, sufficient light attenuation can be expected. In addition, it is expected that the
Incidentally, the magnitude relationship between the refractive index n 1 and the refractive index n 2, as described above, when the
ここで、「屈折率」とは、本実施形態の減衰器1で入力される光の波長における屈折率のことを意味する。言い方を変えると、屈折率n1と屈折率n2が「異なる」とは、本実施形態の減衰器1で入力される光の波長において、領域1の屈折率と領域2の屈折率が異なることを意味する。
本実施形態の減衰器1は、典型的には、波長400〜1700nmの光において、上記の屈折率の値を満たすように設計することができる。
Here, “refractive index” means the refractive index at the wavelength of light input by the
The
減衰器1は、コア部14中に、境界部が略一様に(略一定間隔で)存在するように設計されてもよい。また、境界部が「密」に存在する領域と、「疎」に存在する領域が存在するように設計されてもよい。すなわち、コア部14中において、境界部が「偏在」するような態様であってもよい。
The
より定量的に表現すると、一態様として、減衰器1は、コア部14の中心線の長さ(一端から他端まで)をL、コア部14の中心線と交わっている境界部の数をNとしたとき、コア部14の中心線と交わっている境界部のうちN/5より多くの境界部が、コア部14の長さL/10の領域内に存在するように設計することが好ましい。
境界部が、コア部14の長さ方向に「一様に」(一定間隔で)分布する場合には、コア部14の長さL/10の領域内にはN/10個の境界部が存在することとなる。上記は、コア部14中、境界部が、一様分布の場合よりも「2倍超の密度」((N/10)×2)で存在する領域が局所的にあること、そして、その表裏の関係として、境界部の存在が疎な領域もあることを意味する。
Expressing more quantitatively, in one aspect, the
When the boundaries are distributed "uniformly" (at regular intervals) in the length direction of the
本実施形態の減衰器1は、このように、境界部を設ける位置を比較的自由に設計することが可能である。このことは、放熱の問題やクロストークの防止の観点などで有効と考えられる。具体的には、境界部で光が減衰することで熱が発生し、それを放熱する必要が生じる場合があるが、境界部を適切な位置に設計することで、熱がこもらず、効果的に放熱を行いやすくなることが期待できる。また、減衰器1を機器中に実装したときに、境界部が他の光導波路や光学素子等からできるだけ離れた位置となるように設計することで、境界部での光の反射により漏れ出る光の悪影響(クロストーク等)の低減が期待できる。
Thus, the
本実施形態の減衰器1は、一例として、コア部14の一端から光信号を入力し、コア部14の他端から光信号を出力したときに、光信号の減衰量が0.1dB以上、より好ましくは0.3dB以上であるようにすることができる。減衰量の上限については、特に無いが、実用上、例えば1dB以下、より具体的には0.5dB以下であることが好ましい。
本実施形態の減衰器1は、例えば、上述のようにコア部14中の境界部の数を増やすことで、このように光信号を大きく減衰させることができる。また、境界部の形状を工夫することで、光の散乱を増やして減衰量を大きくすることもできる。さらに、屈折率n1と屈折率n2の差を大きくして、前述のRrefの分子を大きくすることによっても、減衰量を大きくすることができると考えられる。
As an example, the
The
本実施形態において、コア部14は、減衰器1が光学素子等に接続されて実用に供される際に、光信号が伝送される部分である。別の言い方をすると、コア部14は、いわゆるダミーコアなどと呼ばれる、実際には光信号が伝送されないものには該当しない。本実施形態の減衰器1は、高強度の光信号が入射しそして通過する部分に、屈折率が異なる部分を設けていることが特徴である。
In the present embodiment, the
本実施形態の減衰器1は、図1に示した要素以外の要素を含んでいてもよいことはいうまでもない。例えば、基材層や保護層などが設けられていてもよい。これら層があることで、外力に対する機械的強度を高めることができたり、ハンドリング性を向上させたりすることができる。
It goes without saying that the
本実施形態の減衰器1の大きさは、特に限定されず、所望の減衰量や、組み込む電子機器の仕様等から適宜決定されてよい。
一態様として、減衰器1の厚みは、下部クラッド層11、コア層13および上部クラッド層12の部分が、通常5〜100μm(単位)程度、基材層や保護層がある場合はそれを含めて15〜300μm(単位)程度である。
また、減衰器1の長さについては、コア部14の中心線の長さ(コア部14の一端から他端までの長さ)が、通常50μm〜50cm(単位)程度である。
The size of the
In one embodiment, the thickness of the
Moreover, about the length of the
(第1実施形態の変形例)
図2は、第1実施形態の変形例を説明する図である。
この変形例は、図1(a)のαで囲われた部分、すなわち、境界部の態様が、前述の「入れ子」状ではなく、複数の円状の領域2がひし形状に並んでいることが特徴である。
このような態様も、前述の「入れ子」状の態様と同様、コア部14の中心線と交わる境界部の数を増やしやすい構造であることから、大きな光減衰を得やすい態様といえる。
(Modification of the first embodiment)
FIG. 2 is a view for explaining a modification of the first embodiment.
In this modification, the portion enclosed by α in FIG. 1A, that is, the aspect of the boundary portion is not the above-mentioned “nested” shape, but plural circular regions 2 are arranged in a diamond shape. Is a feature.
Such a mode is also a mode that can easily obtain large light attenuation because it has a structure in which the number of boundaries crossing the center line of the
(第1実施形態の別の変形例)
図3は、第1実施形態の別の変形例(2例、図3(A)および図3(B))を説明する図である。
図3(A)の例では、図1(a)のαで囲われた部分を上面視したとき、コア部14の両側面の一部が領域2となっている。また、全てを図示してはいないが、領域2は、図3(A)の右側に延在しており、コア部14の端部まで延びている。
図3(B)の例でも、図1(a)のαで囲われた部分を上面視したとき、コア部14の両側面の一部が領域2となっている。ただし、図3(A)の例とは異なり、領域2は図の右側(あるいは左側)に延在はしておらず、αで囲われた部分のみに存在する。
(Another modification of the first embodiment)
FIG. 3 is a view for explaining another modification (two examples, FIG. 3A and FIG. 3B) of the first embodiment.
In the example of FIG. 3A, when the portion surrounded by α in FIG. 1A is viewed from the top, a part of both side surfaces of the
Also in the example of FIG. 3B, when the portion surrounded by α in FIG. 1A is viewed from the top, a part of both side surfaces of the
図3(A)および図3(B)に示されるような形態は、コア部14の中心線付近(光強度が通常一番強い)に境界部が無いため、図1や図2に示された実施形態に比べると、光減衰の大きさ自体は小さいかもしれない。しかし、このことは、裏を返せば、光強度の細かな調整がやりやすいというメリットとなる。また、図3(A)や図3(B)のような形態は、図1や図2の形態に比べて構造が単純であり、より製造が容易である等のメリットも期待される。 The configuration as shown in FIGS. 3A and 3B is shown in FIGS. 1 and 2 because there is no boundary near the center line of the core portion 14 (the light intensity is usually the strongest). The magnitude of the light attenuation itself may be small compared to the previous embodiments. However, if this is reversed, it has the advantage that it is easy to make fine adjustments in light intensity. Further, the configuration as shown in FIGS. 3A and 3B has a simpler structure than the configuration of FIGS. 1 and 2 and is expected to have merits such as easier manufacturing.
(第1実施形態のさらに別の変形例)
図4は、第1実施形態のさらに別の変形例を説明する図である。
この変形例においては、コア部14中に、第1実施形態で説明した「入れ子」状の構造が、3つ含まれていることが特徴である。
この変形例ように、複数の境界部を含んでいる、光を減衰させる特定構造(以下、単に「特定構造」ともいう。この変形例では、「入れ子」状の構造)が、コア部14中に3つ含まれると、特定構造が1つの場合に比べて、単純計算で3倍の光減衰を得ることができる。一般化すると、特定構造1つあたりの減衰率がx[dB]であれば、コア部14中に特定構造をn個設けることで、nx[dB]の光減衰が可能な減衰器1を容易に設計することができる。また、別の観点としては、コア部14に含まれる特定構造の数を調整することで、減衰器1の減衰率を比較的簡便に調整することができる。
(Still another modification of the first embodiment)
FIG. 4 is a diagram for explaining yet another modification of the first embodiment.
This variation is characterized in that the
As in this modification, a specific structure for attenuating light, which includes a plurality of boundaries (hereinafter, also simply referred to as a "specific structure". In this modification, a "nested" structure) is formed in
(減衰器1の製造方法)
本実施形態の減衰器1の製造方法について説明する。
減衰器1は、公知の光導波路フィルムの製造で知られている材料やプロセスを適宜適用または応用する等により製造することができる。
(Method of manufacturing attenuator 1)
A method of manufacturing the
The
光導波路フィルムの製造方法としては、リアクティブイオンエッチング法、複製法、直接露光法、フォトリソグラフィ法、フォトアドレス法などが知られており、本実施形態の減衰器1を製造するにあたっては、これらのいずれかの方法を適用または応用してもよいし、また、これら以外の方法を用いてもよい。しかし、これらの方法の中でも、特に「フォトアドレス法」を適用また応用することが好ましい。
より具体的には、本実施形態の減衰器1は、例えば以下の方法で製造することができる。
As a method of producing an optical waveguide film, a reactive ion etching method, a copying method, a direct exposure method, a photolithography method, a photoaddressing method, etc. are known, and when producing the
More specifically, the
まず、図5(a)に示すように、下部クラッド層11の上面に接するように、コア層13を形成する。
また、コア層13は、コア層13を形成するためのワニスを下部クラッド層11の上面に塗布し、そのワニスを硬化(固化)することで形成することができる。
コア層13や下部クラッド層11を構成する材料は、典型的には、ポリマー(例えばポリノルボルネン系のポリマー)、モノマー、当該モノマーの反応(例えば、重合反応または架橋反応)を開始させる触媒前駆体、当該触媒前駆体の活性化温度(モノマーに反応を生じさせる温度)を低下させる助触媒、などを適宜含むものである。
First, as shown in FIG. 5A, the
The
The materials constituting the
次に、図5(b)に示すように露光工程を行う。すなわち、フォトマスク100を用い、コア層13の特定の部分に選択的に光照射を行う。なお、ここでの「光照射」とは、可視光、紫外光、赤外光、X線、レーザ光等に限らず、電子線などであってもよい。
コア層13に含まれる助触媒は、光照射により、反応(結合)または分解して、カチオン(プロトンまたは他の陽イオン)と、弱配位アニオン(WCA)と、を遊離(発生)する。これらのカチオンまたは弱配位アニオンは、触媒前駆体の分子構造に変化(分解)を生じさせ、触媒前駆体の活性化温度を低下させる。
Next, an exposure process is performed as shown in FIG. That is, light irradiation is selectively performed on a specific portion of the
The co-catalyst contained in the
特に、本実施形態の減衰器1の製造においては、図5(b)のβに示すように、フォトマスク100に、領域1および領域2に対応するパターンを設けておく。こうすることで、比較的簡単に、最終的に領域1および領域2を含むコア部14を備えた減衰器1を得ることができる(図5(c)のγ参照)。
In particular, in the manufacture of the
次に、コア層13を加熱する。コア層13の加熱によって触媒前駆体が活性化してモノマーの反応(例えば、重合反応または架橋反応)を開始させる。モノマーの反応が進行すると、光が照射された領域内のモノマー濃度が徐々に低下するとともに、モノマーとポリマーとの反応物の濃度が徐々に上昇する。この結果、光が照射された領域内の屈折率は小さくなる(当該反応物の寄与が大きくなるため)。一方、光が照射されなかった領域では、当該領域から光が照射された領域にモノマーが拡散することにより、モノマー濃度が徐々に低下する。この結果、光が照射されなかった領域の屈折率は大きくなる(ポリマーの寄与が大きくなるため)。
Next, the
このようにして、光が照射された領域が、側面クラッド部15およびコア部14中の領域2となる。一方、光が照射されなかった領域は、コア部14中の領域1となる(図5(c)、領域1および領域2についてはγに示す)。
このような製造方法(フォトアドレス法の適用また応用)によれば、本実施形態の減衰器1は、製造が比較的簡便であるというメリットが期待できる。つまり、コア部14中に屈折率が異なる部分を設ける別途のプロセスを設けずとも、コア部14の形成と同時に、そのコア部14の中に屈折率が異なる部分を設けることができるから、製造が簡便と言える。
Thus, the region irradiated with the light becomes the region 2 in the side
According to such a manufacturing method (application or application of the photo addressing method), the
上記の加熱、そして放冷の後、コア層13(光照射および加熱によりコア部14および側面クラッド部15が形成されている)の上に上部クラッド層12を形成する。上部クラッド層12を構成する材料としては、下部クラッド層11と同様のものが挙げられる。
以上のようにして減衰器1を製造することができる。
After the above heating and cooling, the
The
上記の製造方法に適用可能な材料、プロセス等については、特開2013−210597号公報の0193段落以降の記載なども参考とされたい。 About the material applicable to said manufacturing method, a process, etc., the description of Unexamined-Japanese-Patent No. 2013-210597, 0193 or subsequent ones should also be referred to.
なお、上記の方法(フォトアドレス法)で減衰器1を製造する場合、領域1と領域2の間で、屈折率は不連続には変化せず、連続的に変化すると考えられる。
この理由はいくつか考えられる。例えば、前述のように、屈折率変化は、光が照射されなかった領域から光が照射された領域へのモノマーの「拡散」が関係しているところ、拡散には「勾配」があるため、コア層13中でのモノマー量は連続的に変化することが理由として考えられる。また、光の回折現象により、フォトマスク100で遮光されている部分にも若干の光が照射されることも、屈折率が連続的に変化する理由の1つと考えられる。
When the
There are several possible reasons for this. For example, as mentioned above, where there is a "gradient" in diffusion, where the change in refractive index involves the "diffusion" of the monomer from the area that was not illuminated to the area that was illuminated. It is considered that the amount of monomers in the
領域1と領域2の間で、屈折率が連続的に変化する場合、屈折率n1およびn2は、領域1と領域2それぞれにおいて、他の領域から十分離れており、屈折率が略一定となっている部分の屈折率と定義することができる。また、領域1と領域2の境界部は、屈折率が(n1+n2)/2となる部分と定義することができる。
When the refractive index changes continuously between the
一方、フォトアドレス法以外の製造方法、例えば、リアクティブイオンエッチング法、複製法、直接露光法、フォトリソグラフィ法などで、本実施形態の減衰器1を製造した場合には、通常、領域1と領域2の間で、屈折率は不連続に変化するものと考えられる。
On the other hand, when the
(光信号の強度調整方法)
本実施形態の光信号の強度調整方法は、下部クラッド層11と、下部クラッド層11上に設けられており、屈折率が変化する部分を含むパターン状のコア部14と、コア部14上に設けられた上部クラッド層12とを備える長尺状の光導波路フィルムにおける、コア部14の一端から光信号を入力し、コア部14の他端から光信号を出力する工程を含む、光信号を所望の強度に減衰させる(例えば0.1dB以上、好ましくは0.3dB以上減衰させる)方法である。なお、ここでの「減衰」とは、屈折率が変化する部分を含まない参照光導波路に対する光の減衰のことを言う。
(How to adjust the light signal intensity)
The method of adjusting the intensity of an optical signal according to the present embodiment is provided on the
この方法における、下部クラッド層11、上部クラッド層12、コア部14等の具体的態様は、第1実施形態において説明したとおりである。
第1実施形態において説明したように、コア部14が含む境界部の数を多くしたり少なくしたり、かつ/または、コア部14が含む特定構造の数を多くしたり少なくしたりする設計により、光信号の強度を所望の強度にすることができる。
Specific aspects of the
As described in the first embodiment, it is designed to increase or decrease the number of boundaries included in the
以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することができる。また、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, these are the illustrations of this invention, and various structures other than the above can be employ | adopted. Furthermore, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications, improvements, and the like within the scope in which the object of the present invention can be achieved are included in the present invention.
本発明の実施態様を、実施例に基づき詳細に説明する。なお、本発明は実施例に限定されるものではない。 Embodiments of the present invention will be described in detail based on examples. The present invention is not limited to the examples.
[例1]
図1に示したような「入れ子」状の構造αを有する減衰器1を、フォトアドレス法により作製した。作製においては、構造α中の領域1と領域2の屈折率の差の絶対値が0.01以上1以下となるように、露光量などを適切に調整した。
また、構造αを有さない以外は減衰器1と同様の参照光導波路を、フォトアドレス法により作製した。
コア部14の幅はいずれも40μmとした。
コア部14の長さ(およびはコア部14の中心線の長さL)はいずれも40mmとした。
構造αは、コア部14の中心線と交わるように、3個、等間隔に形成した。これにより、コア部14の中心線が、コア部14の一端から他端までの間で、24個の境界部と交わるようにした。
[Example 1]
An
Further, a reference optical waveguide similar to the
The width of each
The length of the core portion 14 (and the length L of the center line of the core portion 14) was 40 mm.
Three structures α were formed at equal intervals so as to intersect the center line of the
作製した減衰器1のコア部14の一端から、波長850nmの光を入射させた。そして、コア部14の他端から光を出射させた。入射光の強度Pinと出射光の強度Poutから、以下の数式
10×Log10(Pin/Pout)
に基づき、減衰器1の参照光導波路に対する減衰量(dB)を計算した。結果、0.4dBの光減衰が確認された。
Light having a wavelength of 850 nm was incident from one end of the
The attenuation (dB) to the reference optical waveguide of
[例2]
例1において、3個の構造αを、コア部14中に等間隔に形成するのではなく、3個の構造αを、コア部14の一端から50mm内に形成し、コア部14の残りの50mmの領域には屈折率が異なる領域を形成しなかった以外は、例1と同様にして減衰器1を作製した。
この場合も、例1とほぼ同様の(誤差範囲程度で同じ)光減衰を得ることができた。
これにより、本実施形態の減衰器1は、境界部を設ける位置を比較的自由に設計することが可能であり、設計の自由度が高いことが示された。
[Example 2]
In Example 1, three structures α are not formed at equal intervals in the
Also in this case, it was possible to obtain light attenuation substantially the same as in Example 1 (the same as the error range).
As a result, it was shown that the
[例3]
例1において、6個の構造αをコア部14中に等間隔に形成した以外は、例1と同様にして減衰器1を作製した。
この場合、例1のほぼ2倍の光減衰を得ることができた。
これにより、減衰器1の減衰率を簡便に調整し、所望の光減衰を得ることが可能なことが示された。
[Example 3]
In this case, almost twice the light attenuation as in Example 1 could be obtained.
Thus, it has been shown that the attenuation factor of the
1 光導波路フィルム減衰器(減衰器)
11 下部クラッド層
12 上部クラッド層
13 コア層
14 コア部
15 側面クラッド部
100 フォトマスク
1 Optical Waveguide Film Attenuator (Attenuator)
11 lower clad
Claims (9)
前記下部クラッド層上に設けられたパターン状のコア部と、
前記コア部上に設けられた上部クラッド層とを備え、
前記コア部は、屈折率が変化する部分を含む、
長尺状の光導波路フィルム減衰器。 Lower cladding layer,
A patterned core portion provided on the lower cladding layer;
And an upper cladding layer provided on the core portion,
The core portion includes a portion where the refractive index changes.
Long optical waveguide film attenuator.
前記コア部の中に、屈折率n1を有する領域1と、屈折率n1とは異なる屈折率n2を有する領域2とを備え、前記領域1と前記領域2の境界部が、前記屈折率が変化する部分に相当する光導波路フィルム減衰器。 An optical waveguide film attenuator according to claim 1, wherein
In said core portion, a region 1 having a refractive index n 1, and a region 2 having a different refractive index n 2 is the refractive index n 1, a boundary portion of the region 1 and the region 2 is the refraction Optical waveguide film attenuator corresponding to the part where the rate changes.
前記コア部は前記境界部を2以上含む光導波路フィルム減衰器。 An optical waveguide film attenuator according to claim 2, wherein
The optical waveguide film attenuator, wherein the core portion includes two or more of the boundary portions.
前記コア部の中心線が、2以上の前記境界部と交わっている光導波路フィルム減衰器。 An optical waveguide film attenuator according to claim 3, wherein
An optical waveguide film attenuator, wherein a center line of the core intersects two or more of the boundaries.
前記コア部の中心線の長さをL、前記コア部の中心線と交わっている境界部の数をNとしたとき、
前記コア部の中心線と交わっている境界部のうちN/5より多くの境界部が、前記コア部の長さL/10の領域内に存在している光導波路フィルム減衰器。 5. The optical waveguide film attenuator according to claim 4, wherein
Assuming that the length of the center line of the core portion is L and the number of boundaries intersecting the center line of the core portion is N,
The optical waveguide film attenuator according to claim 1, wherein more than N / 5 of the boundaries intersecting with the center line of the core portion exist in a region of a length L / 10 of the core portion.
前記屈折率n1と、前記屈折率n2との差の絶対値が、0.01以上1以下である光導波路フィルム減衰器。 An optical waveguide film attenuator according to any one of claims 2 to 5, wherein
Wherein the refractive index n 1, the absolute value of the difference between the refractive index n 2 is an optical waveguide film attenuator is 0.01 or more and 1 or less.
前記コア部の一端から光信号を入力し、前記コア部の他端から前記光信号を出力したときに、光信号の減衰量が0.3dB以上である光導波路フィルム減衰器。 The optical waveguide film attenuator according to any one of claims 1 to 6, wherein
An optical waveguide film attenuator, wherein the optical signal is input from one end of the core portion and the optical signal is output from the other end of the core portion, and the attenuation amount of the optical signal is 0.3 dB or more.
前記光信号を所望の強度に減衰させる、光信号の強度調整方法。 A long light guide comprising a lower cladding layer, a pattern core portion provided on the lower cladding layer and including a portion in which the refractive index changes, and an upper cladding layer provided on the core portion Including a step of inputting an optical signal from one end of the core portion in the waveguide film and outputting the optical signal from the other end of the core portion,
A method of adjusting the intensity of an optical signal, wherein the optical signal is attenuated to a desired intensity.
前記光信号の強度を0.3dB以上減衰させる、光信号の強度調整方法。 9. The method for adjusting the intensity of an optical signal according to claim 8, wherein
A method of adjusting the intensity of an optical signal, wherein the intensity of the optical signal is attenuated by 0.3 dB or more.
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2017
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