JP2020160307A - Optical waveguide, optical module and electronic apparatus - Google Patents

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信介 寺田
Shinsuke Terada
信介 寺田
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Abstract

To provide an optical waveguide small in excessive loss accompanying branching and large in positional deviation admissibility of incident light; an optical module including the optical waveguide and high in reliability; and an electronic apparatus.SOLUTION: An optical waveguide comprises: a core layer including: an incident core part 191; a branch part 192 for branching the incident core part into a main line branch part 1921 and a branch line branch part 1922; a main line core part 193 and a branch line core part 194. When setting a length from a light incident point 1915a to a branch line side light emission point 1946a to L [mm]; a length from the light incident point to a first end 1916 to L1[mm]; a length from the first end to a second end 1926 to L2[mm]; the width of a light incident end 1915 to W [μm]; the width of a main line incident part 1911 to W1 [mum]; the width of a branch line incident part 1912 to W2[μm]; a distance between the main line branch part and a straight line VL to α2; and a distance between the branch line branch part and the straight line to β2, 0.5≤L≤2.0, 0.15≤L1≤0.60, 0.05≤L2≤0.40, 42≤W≤52, 4≤W1/W2≤6 and 0<α2≤β2 are satisfied.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、光導波路、光モジュールおよび電子機器に関するものである。 The present invention relates to optical waveguides, optical modules and electronic devices.

光導波路を用いた光通信では、コア部の一端から導入された光が、クラッド部との境界で反射しながら他端に搬送される。光導波路の入射側には半導体レーザー等の発光素子が配置され、出射側にはフォトダイオード等の受光素子が配置される。発光素子から入射された光は、光導波路を伝搬し、受光素子により受光される。 In optical communication using an optical waveguide, light introduced from one end of the core portion is conveyed to the other end while being reflected at the boundary with the clad portion. A light emitting element such as a semiconductor laser is arranged on the incident side of the optical waveguide, and a light receiving element such as a photodiode is arranged on the exit side. The light incident from the light emitting element propagates through the optical waveguide and is received by the light receiving element.

このような光通信では、外部環境や経時変化等の理由によって発光素子の特性が変化し、それに伴って光導波路に入射する光強度が変化することがある。このような光強度の変化は、光通信の安定性を低下させる原因となる。 In such optical communication, the characteristics of the light emitting element may change due to the external environment, changes over time, and the like, and the light intensity incident on the optical waveguide may change accordingly. Such a change in light intensity causes a decrease in the stability of optical communication.

そこで、特許文献1には、発光素子と、発光素子から出射する光を伝搬させる主導波路コアと、主導波路コアから分岐するモニター用導波路コアと、モニター用導波路コアから出射する光を受光する受光素子と、主導波路コアを伝搬する光の伝搬方向を変換する反射面となる空孔と、を備える光導波路モジュールが開示されている。この光導波路モジュールは、主導波路コアから分岐するモニター用導波路コアを備えているため、発光素子の発光強度の経時変化を察知することができる。これにより、例えば発光強度が一定になるように発光素子の駆動を制御することが可能になる。 Therefore, in Patent Document 1, the light emitting element, the leading waveguide core that propagates the light emitted from the light emitting element, the monitoring waveguide core that branches from the leading waveguide core, and the light emitted from the monitoring waveguide core are received. An optical waveguide module including a light receiving element for the light receiving element and a hole serving as a reflecting surface for changing the propagation direction of light propagating in the leading waveguide core is disclosed. Since this optical waveguide module includes a monitoring waveguide core branched from the leading waveguide core, it is possible to detect a change in the light emitting intensity of the light emitting element with time. This makes it possible to control the drive of the light emitting element so that the light emitting intensity becomes constant, for example.

特開2007−057760号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-057760

しかしながら、特許文献1に記載の光導波路モジュールでは、主導波路コア(本線コア部)と空孔との界面(反射部)におけるフレネル反射を利用して、光導波路の面内において光の伝搬方向を変換している。このため、空孔やモニター用導波路コア(支線コア部)を配置するためのスペースを広く確保する必要があり、それに伴って光導波路モジュールの小型化が難しくなるという問題がある。 However, in the optical waveguide module described in Patent Document 1, the Fresnel reflection at the interface (reflection portion) between the lead waveguide core (main line core portion) and the vacancies is used to determine the light propagation direction in the plane of the optical waveguide. I'm converting. For this reason, it is necessary to secure a wide space for arranging the holes and the waveguide core (branch line core portion) for the monitor, and there is a problem that it becomes difficult to miniaturize the optical fiber wave module accordingly.

特に、光導波路モジュールの小型化を図る場合、空孔についても小型化する必要があるが、微小な反射面の面精度を高めることは容易ではないことから、分岐に伴う過剰損失が大きいという問題がある。 In particular, when trying to reduce the size of the optical waveguide module, it is necessary to reduce the size of the pores, but it is not easy to improve the surface accuracy of the minute reflecting surface, so there is a problem that the excess loss due to branching is large. There is.

また、小型化に伴い、光導波路と発光素子との位置合わせの難易度が高くなる。すなわち、位置ずれ許容性が低下するという問題がある。 Further, as the size is reduced, the difficulty of aligning the optical waveguide and the light emitting element becomes higher. That is, there is a problem that the tolerance for misalignment is lowered.

本発明の目的は、分岐に伴う過剰損失が小さく、かつ、入射光の位置ずれ許容性が大きい光導波路、ならびに、かかる光導波路を備える信頼性の高い光モジュールおよび電子機器を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an optical fiber with a small excess loss due to branching and a large tolerance for misalignment of incident light, and a highly reliable optical module and electronic device including the optical fiber. ..

このような目的は、下記(1)〜(6)の本発明により達成される。
(1) 幅の中心に光入射点を含む光入射端、および、第1終端を有し、仮想直線に沿って直線状に延在する入射コア部と、
前記入射コア部の前記第1終端に隣接して設けられ、前記入射コア部を本線分岐部および支線分岐部に分岐する分岐部であって、分岐の開始点が前記仮想直線上に位置しているとともに、前記仮想直線と直交する方向における前記本線分岐部と前記支線分岐部との距離が4μmになる位置に第2終端を有する分岐部と、
前記本線分岐部の前記第2終端に隣接する本線コア部と、
前記支線分岐部の前記第2終端に隣接し、支線側光出射点を有する支線コア部と、
を備える分岐パターンが形成されているコア層を有し、
前記光入射点から前記支線側光出射点までの前記仮想直線に沿った長さをL[mm]とし、
前記光入射点から前記第1終端までの前記仮想直線に沿った長さをL1[mm]とし、
前記第1終端から前記第2終端までの前記仮想直線に沿った長さをL2[mm]とし、
前記光入射端の幅をW[μm]とし、
前記仮想直線を境にして前記入射コア部を本線入射部と支線入射部とに分けるとき、前記本線入射部の幅をW1[μm]とし、前記支線入射部の幅をW2[μm]とし、
前記第2終端における、前記本線分岐部と前記仮想直線との距離をα2[μm]とし、
前記第2終端における、前記支線分岐部と前記仮想直線との距離をβ2[μm]とするとき、
0.5≦L≦2.0、
0.15≦L1≦0.60、
0.05≦L2≦0.40、
42≦W≦52、
4≦W1/W2≦6、および、
0<α2≦β2、
を満たすことを特徴とする光導波路。
Such an object is achieved by the present invention of the following (1) to (6).
(1) An incident core portion having a light incident end including a light incident point at the center of the width and a first end and extending linearly along a virtual straight line.
A branching portion provided adjacent to the first end of the incident core portion and branching the incident core portion into a main line branching portion and a branch line branching portion, and a branching start point is located on the virtual straight line. In addition, a branching portion having a second end at a position where the distance between the main line branching portion and the branch line branching portion in the direction orthogonal to the virtual straight line is 4 μm, and
The main line core portion adjacent to the second end of the main line branch portion and
A branch line core portion adjacent to the second end of the branch line branch portion and having a branch line side light emission point, and a branch line core portion.
Has a core layer in which a branching pattern is formed
Let L [mm] be the length along the virtual straight line from the light incident point to the branch line side light emitting point.
Let L1 [mm] be the length along the virtual straight line from the light incident point to the first end.
The length along the virtual straight line from the first end to the second end is L2 [mm].
The width of the light incident end is W [μm].
When the incident core portion is divided into a main line incident portion and a branch line incident portion with the virtual straight line as a boundary, the width of the main line incident portion is W1 [μm] and the width of the branch line incident portion is W2 [μm].
The distance between the main line branching portion and the virtual straight line at the second end is set to α2 [μm].
When the distance between the branch line branch and the virtual straight line at the second end is β2 [μm],
0.5 ≤ L ≤ 2.0,
0.15 ≤ L1 ≤ 0.60,
0.05 ≤ L2 ≤ 0.40,
42 ≤ W ≤ 52,
4 ≦ W1 / W2 ≦ 6, and
0 <α2 ≦ β2,
An optical fiber that meets the requirements.

(2) 前記支線側光出射点における、前記本線コア部と前記仮想直線との距離をα3[μm]とし、
前記支線側光出射点における、前記支線コア部と前記仮想直線との距離をβ3[μm]とするとき、
α2≦α3≦30、および、20≦β3≦60、
を満たす上記(1)に記載の光導波路。
(2) The distance between the main line core portion and the virtual straight line at the branch line side light emission point is set to α3 [μm].
When the distance between the branch line core portion and the virtual straight line at the branch line side light emission point is β3 [μm],
α2 ≦ α3 ≦ 30, and 20 ≦ β3 ≦ 60,
The optical fiber waveguide according to (1) above.

(3) 前記第2終端と前記支線側光出射点との間における、前記本線コア部の前記仮想直線に対する平均傾き角度は、
前記本線分岐部の前記仮想直線に対する平均傾き角度より大きい上記(1)または(2)に記載の光導波路。
(3) The average inclination angle of the main line core portion with respect to the virtual straight line between the second end and the branch line side light emission point is
The optical waveguide according to (1) or (2) above, which is larger than the average inclination angle of the main line branch portion with respect to the virtual straight line.

(4) 前記支線コア部の前記仮想直線に対する平均傾き角度は、
前記支線分岐部の前記仮想直線に対する平均傾き角度より大きい上記(1)ないし(3)のいずれかに記載の光導波路。
(4) The average inclination angle of the branch line core portion with respect to the virtual straight line is
The optical waveguide according to any one of (1) to (3) above, which is larger than the average inclination angle of the branch line branching portion with respect to the virtual straight line.

(5) 上記(1)ないし(4)のいずれかに記載の光導波路と、
前記光導波路の前記光入射点と光学的に接続されている発光素子と、
前記光導波路の前記支線側光出射点と光学的に接続されている受光素子と、
を有することを特徴とする光モジュール。
(5) The optical fiber waveguide according to any one of (1) to (4) above,
A light emitting element optically connected to the light incident point of the optical waveguide,
A light receiving element optically connected to the branch line side light emitting point of the optical waveguide,
An optical module characterized by having.

(6) 上記(5)に記載の光モジュールを備えることを特徴とする電子機器。 (6) An electronic device including the optical module according to (5) above.

本発明によれば、分岐に伴う過剰損失が小さく、かつ、発光素子の位置ずれ許容性が大きい光導波路が得られる。 According to the present invention, it is possible to obtain an optical fiber that has a small excess loss due to branching and a large tolerance for misalignment of the light emitting element.

また、本発明によれば、小型でかつ信頼性の高い光モジュールが得られる。
さらに、本発明によれば、信頼性の高い電子機器が得られる。
Further, according to the present invention, a compact and highly reliable optical module can be obtained.
Further, according to the present invention, a highly reliable electronic device can be obtained.

実施形態に係る光モジュールを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the optical module which concerns on embodiment. 図1に示す光モジュールのうち筐体やレセプタクルを除く部位を示す平面図である。It is a top view which shows the part of the optical module shown in FIG. 1 excluding the housing and the receptacle. 図2に示す光導波路が備えるコア部の一部を拡大して示す平面図である。FIG. 3 is an enlarged plan view showing a part of a core portion included in the optical waveguide shown in FIG. 図2に示す光導波路の部分拡大斜視図である。It is a partially enlarged perspective view of the optical fiber shown in FIG. 図3の部分拡大図である。It is a partially enlarged view of FIG. 実施例に相当する実験例51、および、比較例に相当する実験例15、45、49の光導波路について測定した本線側損失の分布および分岐比の分布を示すグラフである。It is a graph which shows the distribution of the loss on the main line side and the distribution of a branching ratio measured about the optical fiber of the optical waveguide of Experimental Example 51 corresponding to Example, and Experimental Example 15, 45, 49 corresponding to Comparative Example.

以下、本発明の光導波路、光モジュールおよび電子機器について添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, the optical waveguide, the optical module, and the electronic device of the present invention will be described in detail based on the preferred embodiments shown in the accompanying drawings.

1.光モジュール
まず、実施形態に係る光導波路および実施形態に係る光モジュールについて説明する。
1. 1. Optical Module First, the optical waveguide according to the embodiment and the optical module according to the embodiment will be described.

図1は、実施形態に係る光モジュールを示す断面図である。図2は、図1に示す光モジュールのうち筐体やレセプタクルを除く部位を示す平面図である。なお、本願の各図では、互いに直交する3つの軸を、X軸、Y軸およびZ軸とする。また、以下の説明では、Z軸の先端側を「上」、基端側を「下」、X軸の先端側を「右」、基端側を「左」ともいう。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing an optical module according to an embodiment. FIG. 2 is a plan view showing a portion of the optical module shown in FIG. 1 excluding the housing and the receptacle. In each figure of the present application, the three axes orthogonal to each other are the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis. Further, in the following description, the tip end side of the Z axis is also referred to as "upper", the proximal end side is referred to as "lower", the distal end side of the X axis is referred to as "right", and the proximal end side is also referred to as "left".

図1に示す光モジュール100(実施形態に係る光モジュール)は、光導波路1(実施形態に係る光導波路)と、電気基板2と、光導波路1と光学的に接続されている発光素子31および受光素子32と、制御素子4と、レンズアレイ5と、レセプタクル61と、筐体7と、を有している。このような光モジュール100では、発光素子31で出射した光を光導波路1に導入するとともに内部で通信用の光とモニター用の光とに分配する。そして、モニター用の光を受光素子32で受光し、その光強度を監視しつつ、通信用の光に十分な光強度を確保して、高品質な光通信が可能になっている。 The optical module 100 (optical module according to the embodiment) shown in FIG. 1 includes an optical waveguide 1 (the optical waveguide according to the embodiment), an electric substrate 2, a light emitting element 31 optically connected to the optical waveguide 1. It has a light receiving element 32, a control element 4, a lens array 5, a receptacle 61, and a housing 7. In such an optical module 100, the light emitted by the light emitting element 31 is introduced into the optical waveguide 1 and internally distributed into the light for communication and the light for monitoring. Then, the light for monitoring is received by the light receiving element 32, and while monitoring the light intensity, sufficient light intensity is secured for the light for communication, and high quality optical communication is possible.

このうち、図1に示す電気基板2は、絶縁基板21と、絶縁基板21の上面に設けられた導電層22および接点23と、を備えている。 Of these, the electric substrate 2 shown in FIG. 1 includes an insulating substrate 21, a conductive layer 22 provided on the upper surface of the insulating substrate 21, and a contact 23.

また、図1に示す電気基板2の上面には、発光素子31と、受光素子32と、制御素子4と、が搭載されている。これらの素子と導電層22との間は、図示しないボンディングワイヤーを介して電気的に接続されている。なお、この接続構造は、ボンディングワイヤーに限定されず、その他の構造、例えばフリップチップボンディング等で代替されてもよい。 Further, a light emitting element 31, a light receiving element 32, and a control element 4 are mounted on the upper surface of the electric substrate 2 shown in FIG. These elements and the conductive layer 22 are electrically connected via a bonding wire (not shown). The connection structure is not limited to the bonding wire, and may be replaced by other structures such as flip chip bonding.

発光素子31としては、例えば、面発光レーザー(VCSEL)、発光ダイオード(LED)、有機EL素子等が挙げられる。 Examples of the light emitting element 31 include a surface emitting laser (VCSEL), a light emitting diode (LED), and an organic EL element.

また、受光素子32としては、例えば、フォトダイオード(PD、APD)、フォトトランジスター等が挙げられる。 Further, examples of the light receiving element 32 include a photodiode (PD, APD), a phototransistor, and the like.

さらに、制御素子4としては、例えば、ドライバーIC、トランスインピーダンスアンプ(TIA)、リミッティングアンプ(LA)、またはこれらの素子を複合したコンビネーションIC等が挙げられる。 Further, examples of the control element 4 include a driver IC, a transimpedance amplifier (TIA), a limiting amplifier (LA), a combination IC in which these elements are combined, and the like.

なお、電気基板2には、上述した素子以外に、CPU(中央演算処理装置)、MPU(マイクロプロセッサーユニット)、LSI、IC、RAM、ROM、コンデンサー、コイル、抵抗、ダイオード等の各種電子部品が搭載されていてもよい。 In addition to the above-mentioned elements, the electric board 2 has various electronic components such as a CPU (central processing unit), MPU (microprocessor unit), LSI, IC, RAM, ROM, capacitor, coil, resistor, and diode. It may be installed.

また、図1に示す電気基板2の左端には、導電層22と電気的に接続された接点23が設けられている。そして、この接点23が設けられた部分は、図1に示す電気配線81の右端に取り付けられた電気コネクター82に挿入され、嵌合している。これにより、電気コネクター82を介して電気基板2と電気配線81との間が電気的に接続されている。その結果、光モジュール100に対して外部からの電気的接続が図られる。 Further, a contact 23 electrically connected to the conductive layer 22 is provided at the left end of the electric substrate 2 shown in FIG. The portion provided with the contact 23 is inserted into and fitted to the electric connector 82 attached to the right end of the electric wiring 81 shown in FIG. As a result, the electric board 2 and the electric wiring 81 are electrically connected via the electric connector 82. As a result, an external electrical connection is made to the optical module 100.

一方、図1および図2に示す光導波路1は、シート状をなしている。そして、光導波路1の内部に形成されたコア部14が導光路になっている。なお、図2では、コア部14を透視して図示している。 On the other hand, the optical fiber waveguide 1 shown in FIGS. 1 and 2 has a sheet shape. The core portion 14 formed inside the optical waveguide 1 serves as a light guide path. In FIG. 2, the core portion 14 is shown through.

また、光導波路1の右端には、MT型光コネクター62が装着されている。このMT型光コネクター62は、レセプタクル61に対してその左側から挿入されている。すなわち、レセプタクル61の左側には、MT型受容部611が形成されており、そのMT型受容部611にMT型光コネクター62が挿入されている。 Further, an MT type optical connector 62 is attached to the right end of the optical waveguide 1. The MT type optical connector 62 is inserted from the left side of the receptacle 61. That is, an MT type receiving portion 611 is formed on the left side of the receptacle 61, and an MT type optical connector 62 is inserted into the MT type receiving portion 611.

なお、MT型受容部611およびMT型光コネクター62は、互いに嵌合可能な別のコネクター規格を満たす部材で代替されてもよい。 The MT-type receiving unit 611 and the MT-type optical connector 62 may be replaced with members that can be fitted to each other and satisfy different connector standards.

また、光導波路1には、反射部16a、16bが形成されている。この反射部16a、16bを介して図1の左右方向に延在する光路P1が、図1の上下方向に延在する光路P2に変換されている。この光路P2により、光導波路1と発光素子31および受光素子32との間がそれぞれ光学的に接続されている。なお、図1に示す光路P1、P2は、それぞれ光が伝搬する経路の一例を示している。 Further, the optical waveguide 1 is formed with reflecting portions 16a and 16b. The optical path P1 extending in the left-right direction in FIG. 1 is converted into an optical path P2 extending in the vertical direction in FIG. 1 via the reflecting portions 16a and 16b. The optical path P2 optically connects the optical waveguide 1 to the light emitting element 31 and the light receiving element 32, respectively. The optical paths P1 and P2 shown in FIG. 1 show an example of a path through which light propagates, respectively.

レンズアレイ5は、光導波路1と電気基板2との間に設けられている。図1に示すレンズアレイ5は、上方に底部51を有し、下方に開口を有する容器状をなしており、底部51と、底部51の縁から下方に向かって立設された壁部52と、を備えている。そして、壁部52の下面が電気基板2の上面に接合され、底部51の上面に光導波路1が接合されている。これにより、底部51、壁部52および電気基板2で取り囲まれた空洞53が形成される。また、この空洞53には、前述した発光素子31、受光素子32および制御素子4が収まっている。これにより、発光素子31、受光素子32および制御素子4を外部環境や異物付着等から保護することができる。なお、レンズアレイ5は、上記の構成に限定されず、例えば空洞53は一部が開放していてもよい。 The lens array 5 is provided between the optical waveguide 1 and the electric substrate 2. The lens array 5 shown in FIG. 1 has a container-like shape having a bottom portion 51 at the top and an opening at the bottom, and has a bottom portion 51 and a wall portion 52 erected downward from the edge of the bottom portion 51. , Is equipped. Then, the lower surface of the wall portion 52 is joined to the upper surface of the electric substrate 2, and the optical waveguide 1 is joined to the upper surface of the bottom portion 51. As a result, a cavity 53 surrounded by the bottom portion 51, the wall portion 52, and the electric substrate 2 is formed. Further, the above-mentioned light emitting element 31, light receiving element 32 and control element 4 are housed in the cavity 53. As a result, the light emitting element 31, the light receiving element 32, and the control element 4 can be protected from the external environment, foreign matter adhesion, and the like. The lens array 5 is not limited to the above configuration, and for example, the cavity 53 may be partially open.

レンズアレイ5は、光透過性を有しており、光路P2を通過させることができる。また、底部51にはレンズ54が形成されている。このレンズ54は、例えば凸レンズであり、光路P2を伝搬する光を目的とする位置に集束することができる。 The lens array 5 has light transmission and can pass through the optical path P2. Further, a lens 54 is formed on the bottom portion 51. The lens 54 is, for example, a convex lens, and can focus the light propagating in the optical path P2 at a target position.

なお、レンズアレイ5には、レンズ54の他に、回折格子、偏光子、プリズム、フィルター等が設けられていてもよい。 In addition to the lens 54, the lens array 5 may be provided with a diffraction grating, a polarizer, a prism, a filter, and the like.

また、レセプタクル61の右側には、MPO型受容部612が形成されている。そして、このMPO型受容部612には、光ファイバー91の左端に取り付けられたMPO型光コネクター92が挿入され、嵌合している。これにより、光ファイバー91と光導波路1との間が光学的に接続されている。その結果、光モジュール100に対して外部からの光学的接続が図られる。 An MPO-type receiving unit 612 is formed on the right side of the receptacle 61. An MPO-type optical connector 92 attached to the left end of the optical fiber 91 is inserted and fitted into the MPO-type receiving unit 612. As a result, the optical fiber 91 and the optical waveguide 1 are optically connected. As a result, an external optical connection is made to the optical module 100.

なお、MPO型受容部612およびMPO型光コネクター92は、互いに嵌合可能な別のコネクター規格を満たす部材で代替されてもよい。また、これらのレセプタクル61やMPO型光コネクター92を用いることなく、光導波路1と光ファイバー91とが直接接続されていてもよい。 The MPO-type receiving unit 612 and the MPO-type optical connector 92 may be replaced with members that can be fitted to each other and satisfy different connector standards. Further, the optical waveguide 1 and the optical fiber 91 may be directly connected without using the receptacle 61 or the MPO type optical connector 92.

筐体7は、電気配線81や電気コネクター82および光ファイバー91やMPO型光コネクター92を除く各部を収納する箱状の部材である。このような筐体7に収納することにより、各部を外部環境から保護し、光モジュール100の信頼性および可搬性を高めることができる。 The housing 7 is a box-shaped member that houses all parts except the electric wiring 81, the electric connector 82, the optical fiber 91, and the MPO type optical connector 92. By housing in such a housing 7, each part can be protected from the external environment, and the reliability and portability of the optical module 100 can be improved.

なお、筐体7の一部には貫通孔が設けられ、そこから電気基板2の接点23が設けられた部分が突出している。これにより、接点23に対して電気コネクター82を容易に装着することができる。また、同様に、筐体7の一部に設けられた貫通孔からレセプタクル61のMPO型受容部612が露出している。これにより、MPO型受容部612に対してMPO型光コネクター92を挿入するだけで、光モジュール100に対して光ファイバー91を容易に接続することができる。 A through hole is provided in a part of the housing 7, and a portion of the electric substrate 2 provided with the contact 23 protrudes from the through hole. As a result, the electric connector 82 can be easily attached to the contact 23. Similarly, the MPO type receiving portion 612 of the receptacle 61 is exposed from a through hole provided in a part of the housing 7. As a result, the optical fiber 91 can be easily connected to the optical module 100 simply by inserting the MPO type optical connector 92 into the MPO type receiving unit 612.

筐体7の構成材料としては、例えばステンレス鋼、アルミニウム合金、チタン合金のような金属材料の他、各種樹脂材料、各種セラミックス材料等が挙げられる。また、筐体7は、必要に応じて設けられればよく、省略されてもよい。その場合、レンズアレイ5や光導波路1を覆うようにモールド樹脂を設けるようにしてもよい。なお、このモールド樹脂は、筐体7の内部を充填するように設けられてもよい。 Examples of the constituent material of the housing 7 include metal materials such as stainless steel, aluminum alloy, and titanium alloy, as well as various resin materials and various ceramic materials. Further, the housing 7 may be provided as needed or may be omitted. In that case, the mold resin may be provided so as to cover the lens array 5 and the optical fiber waveguide 1. The mold resin may be provided so as to fill the inside of the housing 7.

1.1 光導波路
次に、光導波路1について説明する。
1.1 Optical Fiber Next, the optical fiber 1 will be described.

図3は、図2に示す光導波路が備えるコア部の一部を拡大して示す平面図である。図4は、図2に示す光導波路の部分拡大斜視図である。図5は、図3の部分拡大図である。 FIG. 3 is an enlarged plan view showing a part of the core portion included in the optical waveguide shown in FIG. FIG. 4 is a partially enlarged perspective view of the optical fiber shown in FIG. FIG. 5 is a partially enlarged view of FIG.

本実施形態に係る光導波路1は、図4の下側から、下側保護層17、クラッド層11、コア層13、クラッド層12、および上側保護層18がこの順で積層されてなる積層体10を備えている。また、コア層13中には、図3の左右方向に延在する長尺状のコア部14と、コア層13の厚さ方向から見てコア部14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。 The optical waveguide 1 according to the present embodiment is a laminated body in which a lower protective layer 17, a clad layer 11, a core layer 13, a clad layer 12, and an upper protective layer 18 are laminated in this order from the lower side of FIG. It has 10. Further, in the core layer 13, a long core portion 14 extending in the left-right direction of FIG. 3 and a side surface provided adjacent to the side surface of the core portion 14 when viewed from the thickness direction of the core layer 13. The clad portion 15 is formed.

一方、図3および図4に示す光導波路1は、前述したように、図1に示す光路P1と光路P2との間を相互に変換する反射部16a、16bを備えている。この反射部16a、16bは、図4に示すように、積層体10の上面に開口し、コア層13を貫通する凹部160の内面の一部である。すなわち、反射部16a、16bは、空洞である凹部160とコア部14との界面の一部である。反射部16a、16bでは、屈折率差に基づく反射によって光路P1と光路P2との間を相互に変換することができる。 On the other hand, as described above, the optical waveguide 1 shown in FIGS. 3 and 4 includes reflecting portions 16a and 16b that mutually convert between the optical path P1 and the optical path P2 shown in FIG. As shown in FIG. 4, the reflecting portions 16a and 16b are a part of the inner surface of the recess 160 which is opened on the upper surface of the laminated body 10 and penetrates the core layer 13. That is, the reflecting portions 16a and 16b are a part of the interface between the hollow recess 160 and the core portion 14. In the reflecting portions 16a and 16b, the optical path P1 and the optical path P2 can be mutually converted by reflection based on the difference in refractive index.

以下、光導波路1の各部についてさらに詳述する。
1.1.1 コア層
図4に示すコア層13中に形成されているコア部14は、その側面が、側面クラッド部15およびクラッド層11、12で囲まれている。そして、コア部14の屈折率は、側面クラッド部15やクラッド層11、12の屈折率よりも高くなっている。これにより、コア部14に光を閉じ込めて伝搬させることができる。なお、側面クラッド部15と、クラッド層11、12のうちのいずれか一方または双方と、が一体になっていてもよい。
Hereinafter, each part of the optical fiber waveguide 1 will be described in more detail.
1.1.1 Core layer The side surface of the core portion 14 formed in the core layer 13 shown in FIG. 4 is surrounded by the side surface clad portions 15 and the clad layers 11 and 12. The refractive index of the core portion 14 is higher than that of the side clad portions 15 and the clad layers 11 and 12. As a result, light can be confined and propagated in the core portion 14. The side surface clad portion 15 and any one or both of the clad layers 11 and 12 may be integrated.

コア層13において、光路P1に直交する面内における屈折率分布は、いかなる分布であってもよく、例えば屈折率が不連続的に変化したいわゆるステップインデックス(SI)型の分布であってもよく、屈折率が連続的に変化したいわゆるグレーデッドインデックス(GI)型の分布であってもよい。 In the core layer 13, the refractive index distribution in the plane orthogonal to the optical path P1 may be any distribution, for example, a so-called step index (SI) type distribution in which the refractive index changes discontinuously. , The so-called graded index (GI) type distribution in which the refractive index changes continuously may be used.

また、コア部14の光路P1に直交する面による断面形状は、特に限定されず、真円、楕円形、長円形等の円形、三角形、四角形、五角形、六角形等の多角形、その他の異形状であってもよい。 Further, the cross-sectional shape of the core portion 14 by a plane orthogonal to the optical path P1 is not particularly limited, and is not particularly limited, and is a circle such as a perfect circle, an ellipse, or an oval, a polygon such as a triangle, a quadrangle, a pentagon, or a hexagon, and other variations. It may be in shape.

また、コア層13を厚さ方向から見たとき、コア部14は、その延在方向の途中で2つに分岐している。これにより、光信号を2つに分配することができる。なお、この分岐構造については後に詳述する。 Further, when the core layer 13 is viewed from the thickness direction, the core portion 14 is branched into two in the middle of the extending direction. As a result, the optical signal can be divided into two. This branch structure will be described in detail later.

また、コア層13の平均厚さは、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く、10〜70μm程度であるのがさらに好ましい。これにより、光導波路1の伝送効率の低下を抑えつつ光導波路1の薄型化を図ることができる。 The average thickness of the core layer 13 is not particularly limited, but is preferably about 1 to 200 μm, more preferably about 5 to 100 μm, and even more preferably about 10 to 70 μm. As a result, it is possible to reduce the thickness of the optical waveguide 1 while suppressing a decrease in the transmission efficiency of the optical waveguide 1.

コア層13の構成材料(主材料)としては、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、ポリエチレンテレフタレート(PET)やポリブチレンテレフタレート(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、環状オレフィン系樹脂等の各種樹脂材料が挙げられる。このうち、環状オレフィン系樹脂としては、例えば、ベンゾシクロブテン系樹脂、ノルボルネン系樹脂等が挙げられる。なお、樹脂材料には、異なる組成のものを組み合わせた複合材料も用いられる。 Examples of the constituent material (main material) of the core layer 13 include acrylic resin, methacrylic resin, polycarbonate, polystyrene, cyclic ether resin such as epoxy resin and oxetane resin, polyamide, polyimide, polybenzoxazole, and the like. Polysilane, polysilazane, silicone resin, fluororesin, polyurethane, polyolefin resin, polybutadiene, polyisoprene, polychloroprene, polyesters such as polyethylene terephthalate (PET) and polybutylene terephthalate (PBT), polyethylene succinate, polysulfone, poly Examples thereof include various resin materials such as ether and cyclic olefin resin. Among these, examples of the cyclic olefin-based resin include benzocyclobutene-based resins and norbornene-based resins. As the resin material, a composite material in which materials having different compositions are combined is also used.

1.1.2 クラッド層
クラッド層11、12の平均厚さは、それぞれ1〜200μm程度であるのが好ましく、3〜100μm程度であるのがより好ましく、5〜60μm程度であるのがさらに好ましい。これにより、光導波路1が必要以上に厚膜化するのを防止しつつ、クラッド層11、12としての機能が確保される。
1.1.2 Clad layer The average thickness of the clad layers 11 and 12 is preferably about 1 to 200 μm, more preferably about 3 to 100 μm, and even more preferably about 5 to 60 μm. .. As a result, the functions as the clad layers 11 and 12 are ensured while preventing the optical waveguide 1 from becoming thicker than necessary.

また、クラッド層11、12の構成材料としては、例えば、前述したコア層13の構成材料と同様の材料を用いることができるが、特に(メタ)アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリイミド系樹脂、フッ素系樹脂、ポリオレフィン系樹脂および環状オレフィン系樹脂からなる群から選択される少なくとも1種であるのが好ましい。 Further, as the constituent materials of the clad layers 11 and 12, for example, the same materials as the constituent materials of the core layer 13 described above can be used, but in particular, (meth) acrylic resin, epoxy resin, silicone resin, and the like. It is preferably at least one selected from the group consisting of a polyimide resin, a fluorine resin, a polyolefin resin and a cyclic olefin resin.

なお、クラッド層11、12は、必要に応じて設けられればよく、省略されてもよい。このとき、例えばコア層13が外気(空気)に曝されていれば、その外気がクラッド層11、12として機能する。 The clad layers 11 and 12 may be provided as needed or may be omitted. At this time, for example, if the core layer 13 is exposed to the outside air (air), the outside air functions as the clad layers 11 and 12.

1.1.3 保護層
図4に示す光導波路1では、下側保護層17および上側保護層18がコア層13やクラッド層11、12を保護し、外部環境等に起因したコア部14の伝送効率の低下を抑制することができる。
1.1.3 Protective layer In the optical waveguide 1 shown in FIG. 4, the lower protective layer 17 and the upper protective layer 18 protect the core layer 13 and the clad layers 11 and 12, and the core portion 14 is caused by the external environment or the like. It is possible to suppress a decrease in transmission efficiency.

下側保護層17および上側保護層18の構成材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエチレン、ポリプロピレンのようなポリオレフィン、ポリイミド、ポリアミド、環状オレフィン系樹脂等の各種樹脂を含む材料が挙げられる。 Examples of the constituent materials of the lower protective layer 17 and the upper protective layer 18 include polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyolefins such as polyethylene and polypropylene, polyimide, polyamide, and cyclic olefin resins. Examples include materials containing resin.

下側保護層17および上側保護層18の平均厚さは、特に限定されないが、5〜500μm程度であるのが好ましく、10〜400μm程度であるのがより好ましい。 The average thickness of the lower protective layer 17 and the upper protective layer 18 is not particularly limited, but is preferably about 5 to 500 μm, and more preferably about 10 to 400 μm.

また、下側保護層17および上側保護層18は、互いに同じ構成であっても互いに異なる構成であってもよい。 Further, the lower protective layer 17 and the upper protective layer 18 may have the same configuration or different configurations from each other.

なお、下側保護層17および上側保護層18は、それぞれ必要に応じて設けられればよく、少なくとも一方が省略されていてもよい。 The lower protective layer 17 and the upper protective layer 18 may be provided as needed, and at least one of them may be omitted.

1.1.4 凹部
コア部14は、前述したように2つに分岐している。そして、分岐前の端部および分岐後の一方の端部に、それぞれ凹部160が設けられている。凹部160の内面に設けられた反射部16a、16bは、コア部14の光路P1に対して傾斜する面である。この反射部16a、16bの傾斜角度に応じて、光路P1の変換角度を調整することができる。
1.1.4 The recessed core portion 14 is branched into two as described above. A recess 160 is provided at the end before branching and at one end after branching, respectively. The reflecting portions 16a and 16b provided on the inner surface of the recess 160 are surfaces that are inclined with respect to the optical path P1 of the core portion 14. The conversion angle of the optical path P1 can be adjusted according to the inclination angles of the reflecting portions 16a and 16b.

図4に示す凹部160は、コア層13の面内において光路P1と直交する方向から見たとき、図1に示すように、三角形をなしている。そして、反射部16a、16bは、それぞれ、図4に示すように、上側保護層18からクラッド層12およびコア層13を貫通してクラッド層11に至るまでの間に連続して形成された平坦面である。なお、凹部160の形状は、図4に示す形状に限定されず、いかなる形状であってもよい。また、反射部16a、16bは、平坦面に限定されず、湾曲面であってもよい。 The recess 160 shown in FIG. 4 has a triangular shape as shown in FIG. 1 when viewed from a direction orthogonal to the optical path P1 in the plane of the core layer 13. Then, as shown in FIG. 4, the reflective portions 16a and 16b are flat, respectively, which are continuously formed from the upper protective layer 18 through the clad layer 12 and the core layer 13 to reach the clad layer 11. It is a face. The shape of the recess 160 is not limited to the shape shown in FIG. 4, and may be any shape. Further, the reflecting portions 16a and 16b are not limited to a flat surface, and may be a curved surface.

反射部16a、16bの傾斜角度は、特に限定されないが、図1に示す光導波路1の下面を基準面としたとき、基準面と反射部16a、16bとが光路P1側においてなす角度は、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、反射部16a、16bにおいてコア部14の光路P1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。 The inclination angles of the reflecting portions 16a and 16b are not particularly limited, but when the lower surface of the optical waveguide 1 shown in FIG. 1 is used as a reference plane, the angle formed by the reference plane and the reflecting portions 16a and 16b on the optical path P1 side is 30. It is preferably about 60 °, more preferably about 40 to 50 °. By setting the inclination angle within the above range, the optical path P1 of the core portion 14 can be efficiently converted in the reflecting portions 16a and 16b, and the loss due to the optical path conversion can be suppressed.

なお、凹部160の最深部の位置は、特に限定されないが、少なくともコア層13よりもクラッド層11側であればよい。 The position of the deepest portion of the recess 160 is not particularly limited, but may be at least on the clad layer 11 side of the core layer 13.

また、本実施形態では、凹部160内は空洞であるが、凹部160内にコア部14よりも低屈折率の材料が充填されていてもよく、反射部16a、16bに金属膜が成膜されていてもよい。 Further, in the present embodiment, the recess 160 is hollow, but the recess 160 may be filled with a material having a refractive index lower than that of the core portion 14, and metal films are formed on the reflection portions 16a and 16b. You may be.

さらに、凹部160に代えて、光路P1と光路P2とを接続する湾曲導波路が設けられていてもよい。 Further, instead of the recess 160, a curved waveguide connecting the optical path P1 and the optical path P2 may be provided.

なお、また、反射部16aおよびそれが設けられる凹部160については省略されてもよい。その場合、後述する光入射端1915に対して光が入射するように発光素子31の配置を適宜変更するようにすればよい。 Further, the reflecting portion 16a and the recess 160 in which the reflecting portion 16a is provided may be omitted. In that case, the arrangement of the light emitting element 31 may be appropriately changed so that the light is incident on the light incident end 1915 described later.

1.1.5 分岐パターン
図2および図3に示す光導波路1は、それぞれ分岐構造を含む4本のコア部14が形成されたコア層13を有している。すなわち、コア層13には、4つの分岐パターン19が形成されており、各分岐パターン19はコア部14で構成されている。
1.1.5 Branching pattern Each of the optical fiber waveguides 1 shown in FIGS. 2 and 3 has a core layer 13 in which four core portions 14 including a branched structure are formed. That is, four branch patterns 19 are formed in the core layer 13, and each branch pattern 19 is composed of a core portion 14.

図3に示す分岐パターン19は、Y軸に沿って直線状に延在する入射コア部191と、入射コア部191を2つに分岐する分岐部192と、分岐部192からそれぞれY軸先端側に向かって延在する本線コア部193および支線コア部194と、を備えている。なお、本線コア部193は、支線コア部194よりもX軸先端側に位置している。また、図3に示す分岐部192において、分岐が始まっている点を分岐の開始点Dとする。つまり、入射コア部191の終端である第1終端1916および分岐の始端である分岐の開始点Dは、Y軸に沿った位置が同じである。そして、この分岐の開始点Dを通過し、入射コア部191の延在方向と平行な直線を仮想直線VLとする。 The branch pattern 19 shown in FIG. 3 includes an incident core portion 191 extending linearly along the Y axis, a branch portion 192 that branches the incident core portion 191 into two, and a Y-axis tip side from the branch portion 192, respectively. It includes a main line core portion 193 and a branch line core portion 194 extending toward. The main line core portion 193 is located closer to the tip of the X-axis than the branch line core portion 194. Further, in the branch portion 192 shown in FIG. 3, the point where the branch starts is set as the branch start point D. That is, the first terminal 1916, which is the end of the incident core portion 191 and the start point D of the branch, which is the start of the branch, are at the same position along the Y axis. Then, a straight line passing through the start point D of this branch and parallel to the extending direction of the incident core portion 191 is defined as a virtual straight line VL.

入射コア部191は、Y軸基端に位置する光入射端1915、および、Y軸先端に位置する第1終端1916を有し、仮想直線VLに沿って直線状に延在している。また、光入射端1915のうち、X軸方向に沿った長さ、つまり幅の中心点を光入射点1915aとする。 The incident core portion 191 has a light incident end 1915 located at the base end of the Y axis and a first terminal 1916 located at the tip of the Y axis, and extends linearly along a virtual straight line VL. Further, the center point of the length, that is, the width of the light incident end 1915 along the X-axis direction is defined as the light incident point 1915a.

さらに、入射コア部191には、光入射端1915および第1終端1916をそれぞれ通過するように仮想直線VLが貫いている。そして、入射コア部191は、仮想直線VLを境にして、X軸先端側に位置する部分を本線入射部1911とし、X軸基端側に位置する部分を支線入射部1912とする。 Further, a virtual straight line VL penetrates the incident core portion 191 so as to pass through the light incident end 1915 and the first terminal 1916, respectively. Then, in the incident core portion 191, a portion located on the X-axis tip end side is referred to as a main line incident portion 1911 and a portion located on the X-axis base end side is designated as a branch line incident portion 1912 with the virtual straight line VL as a boundary.

分岐部192は、入射コア部191の第1終端1916に隣接して設けられ、入射コア部191を2つに分岐させてなる本線分岐部1921および支線分岐部1922を有している。すなわち、本線分岐部1921は、本線入射部1911の第1終端1916に接続され、支線分岐部1922は、支線入射部1912の第1終端1916に接続されている。 The branch portion 192 is provided adjacent to the first terminal 1916 of the incident core portion 191 and has a main line branch portion 1921 and a branch line branch portion 1922 formed by branching the incident core portion 191 into two. That is, the main line branching portion 1921 is connected to the first terminal 1916 of the main line incident portion 1911, and the branch line branching portion 1922 is connected to the first terminal 1916 of the branch line incident portion 1912.

本線分岐部1921および支線分岐部1922は、それぞれ分岐の開始点DからY軸先端側に向かって延在するとともに、X軸方向において互いに徐々に離れるように構成されている。そして、分岐部192は、X軸方向、すなわち仮想直線VLと直交する方向において、本線分岐部1921と支線分岐部1922との距離が4μmになる位置に設けられた第2終端1926を有している。 The main line branching portion 1921 and the branch line branching portion 1922 are configured to extend from the starting point D of the branch toward the tip end side of the Y axis and gradually separate from each other in the X-axis direction. The branch portion 192 has a second terminal 1926 provided at a position where the distance between the main line branch portion 1921 and the branch line branch portion 1922 is 4 μm in the X-axis direction, that is, in the direction orthogonal to the virtual straight line VL. There is.

本線コア部193は、本線分岐部1921の第2終端1926に隣接するように設けられている。そして、第2終端1926からY軸先端側に向かって延在するとともに、X軸先端側に徐々に変位している。また、本線コア部193は、Y軸先端に位置する本線側光出射点1936aを有している。なお、本線側光出射点1936aは、本線コア部193のY軸先端のうち、X軸に沿った長さ、つまり幅の中心点である。 The main line core portion 193 is provided so as to be adjacent to the second terminal 1926 of the main line branch portion 1921. Then, it extends from the second terminal 1926 toward the tip end side of the Y axis and is gradually displaced toward the tip end side of the X axis. Further, the main line core portion 193 has a main line side light emission point 1936a located at the tip of the Y axis. The main line side light emission point 1936a is the center point of the length, that is, the width of the Y-axis tip of the main line core portion 193 along the X-axis.

支線コア部194は、支線分岐部1922の第2終端1926に隣接するように設けられている。そして、第2終端1926からY軸先端側に向かって延在するとともに、X軸基端側に徐々に変位している。これにより、本線コア部193および支線コア部194は、Y軸先端側に向かうにつれて、X軸方向において互いに徐々に離れるように構成されている。また、支線コア部194は、Y軸先端に位置する支線側光出射点1946aを有している。なお、支線側光出射点1946aは、支線コア部194のY軸先端のうち、X軸に沿った長さ、つまり幅の中心点である。 The branch line core portion 194 is provided so as to be adjacent to the second terminal 1926 of the branch line branch portion 1922. Then, it extends from the second terminal 1926 toward the tip end side of the Y axis and is gradually displaced toward the base end side of the X axis. As a result, the main line core portion 193 and the branch line core portion 194 are configured to gradually separate from each other in the X-axis direction toward the tip end side of the Y-axis. Further, the branch line core portion 194 has a branch line side light emission point 1946a located at the tip of the Y axis. The branch line side light emission point 1946a is the center point of the length, that is, the width of the Y-axis tip of the branch line core portion 194 along the X-axis.

以上のような分岐パターン19に対し、光入射点1915aから光を入射すると、その光は、入射コア部191を経て分岐部192で2つに分配される。そして、本線コア部193側に分配された光は、本線側光出射点1936aから出射し、図示しない受光素子または光ファイバー等の光学部品で受光される。一方、支線コア部194側に分配された光は、支線側光出射点1946aから出射し、後述する受光素子で受光される。 When light is incident on the branch pattern 19 as described above from the light incident point 1915a, the light is distributed into two at the branch portion 192 via the incident core portion 191. Then, the light distributed to the main line core portion 193 side is emitted from the main line side light emission point 1936a, and is received by an optical component such as a light receiving element or an optical fiber (not shown). On the other hand, the light distributed to the branch line core portion 194 side is emitted from the branch line side light emission point 1946a and received by a light receiving element described later.

本線コア部193側に分配された光は、例えば通信用の光として用いることができる。すなわち、光入射点1915aから入射し、本線側光出射点1936aから出射する光を受光することにより、光通信を行うことができる。一方、支線コア部194側に分配された光は、例えばモニター用の光として用いることができる。このモニター用の光は、受光素子32によって受光されることにより、通信用の光に影響を与えることなく、通信用の光の品質等を検査するために用いられる。具体的には、例えば、モニター用の光の強度を検出することにより、発光素子31の健全性を監視することができる。
なお、光導波路1は、上記の用途以外に用いられてもよい。
The light distributed to the main line core portion 193 side can be used, for example, as light for communication. That is, optical communication can be performed by receiving light incident from the light incident point 1915a and emitted from the main line side light emitting point 1936a. On the other hand, the light distributed to the branch line core portion 194 side can be used, for example, as light for a monitor. The light for the monitor is received by the light receiving element 32 and is used for inspecting the quality of the light for communication and the like without affecting the light for communication. Specifically, for example, the soundness of the light emitting element 31 can be monitored by detecting the intensity of the light for the monitor.
The optical fiber waveguide 1 may be used for purposes other than the above.

また、光入射点1915aには、それと重なるように反射部16aが位置している。これにより、Z軸基端からZ軸先端に向かう光を、反射部16aで反射し、光入射点1915aから入射コア部191に入射させることができる。 Further, at the light incident point 1915a, the reflecting portion 16a is located so as to overlap the light incident point 1915a. As a result, the light from the Z-axis base end to the Z-axis tip can be reflected by the reflecting portion 16a and incident on the incident core portion 191 from the light incident point 1915a.

さらに、支線側光出射点1946aには、それと重なるように反射部16bが位置している。これにより、支線コア部194を伝搬し、支線側光出射点1946aに到達した光を、反射部16bで反射し、Z軸先端からZ軸基端に向かう光として出射させることができる。 Further, a reflecting portion 16b is located at the branch line side light emitting point 1946a so as to overlap the light emitting point 1946a. As a result, the light that propagates through the branch line core portion 194 and reaches the branch line side light emission point 1946a can be reflected by the reflection portion 16b and emitted as light from the Z-axis tip toward the Z-axis base end.

ここで、分岐パターン19は、各部の寸法が以下のように規定されている。なお、後述する説明において「幅」とは、いずれもX軸に沿った長さのことをいう。 Here, in the branch pattern 19, the dimensions of each part are defined as follows. In the description described later, the "width" means a length along the X-axis.

まず、光入射点1915aから支線側光出射点1946aまでの仮想直線VLに沿った長さをL[mm]とする。 First, let L [mm] be the length along the virtual straight line VL from the light incident point 1915a to the branch line side light emitting point 1946a.

また、光入射点1915aから第1終端1916までの仮想直線VLに沿った長さをL1[mm]とする。 Further, the length along the virtual straight line VL from the light incident point 1915a to the first terminal 1916 is L1 [mm].

さらに、第1終端1916から第2終端1926までの仮想直線VLに沿った長さをL2[mm]とする。
また、光入射端1915の幅をW[μm]とする。
Further, the length along the virtual straight line VL from the first terminal 1916 to the second terminal 1926 is L2 [mm].
Further, the width of the light incident end 1915 is W [μm].

さらに、仮想直線VLを境にして入射コア部191を本線入射部1911と支線入射部1912とに分けるとき、本線入射部1911の幅をW1[μm]とし、支線入射部1912の幅をW2[μm]とする。 Further, when the incident core portion 191 is divided into the main line incident portion 1911 and the branch line incident portion 1912 with the virtual straight line VL as a boundary, the width of the main line incident portion 1911 is W1 [μm] and the width of the branch line incident portion 1912 is W2 [. μm].

また、第2終端1926における、本線分岐部1921と仮想直線VLとの距離をα2[μm]とする。 Further, the distance between the main line branch portion 1921 and the virtual straight line VL at the second terminal 1926 is set to α2 [μm].

さらに、第2終端1926における、支線分岐部1922と仮想直線VLとの距離をβ2[μm]とする。 Further, the distance between the branch line branch portion 1922 and the virtual straight line VL at the second terminal 1926 is set to β2 [μm].

このとき、本実施形態に係る分岐パターン19は、以下の[1]〜[6]の不等式で表される6つの条件を全て満たしている。 At this time, the branch pattern 19 according to the present embodiment satisfies all six conditions represented by the following inequalities [1] to [6].

[1]0.5≦L≦2.0
[2]0.15≦L1≦0.60
[3]0.05≦L2≦0.40
[4]42≦W≦52
[5]4≦W1/W2≦6
[6]0<α2≦β2
[1] 0.5 ≤ L ≤ 2.0
[2] 0.15 ≤ L1 ≤ 0.60
[3] 0.05 ≤ L2 ≤ 0.40
[4] 42 ≦ W ≦ 52
[5] 4 ≦ W1 / W2 ≦ 6
[6] 0 <α2 ≦ β2

以下、[1]〜[6]について順次説明する。
[1]0.5≦L≦2.0
長さLは、前述したように、光入射点1915aから支線側光出射点1946aまでの仮想直線VLに沿った長さである。この長さが0.5mm以上2.0mm以下であることにより、反射部16aと反射部16bとの距離が短くなる。その結果、Y軸に沿った発光素子31と受光素子32との距離も短くすることができるので、光モジュール100の小型化、特に発光素子31や受光素子32を配置する部分の小型化を図ることが可能な光導波路1を実現することができる。
Hereinafter, [1] to [6] will be described in order.
[1] 0.5 ≤ L ≤ 2.0
As described above, the length L is the length along the virtual straight line VL from the light incident point 1915a to the branch line side light emitting point 1946a. When this length is 0.5 mm or more and 2.0 mm or less, the distance between the reflecting portion 16a and the reflecting portion 16b becomes short. As a result, the distance between the light emitting element 31 and the light receiving element 32 along the Y axis can be shortened, so that the optical module 100 can be miniaturized, and particularly the portion where the light emitting element 31 and the light receiving element 32 are arranged can be miniaturized. It is possible to realize an optical waveguide 1.

なお、長さLが前記下限値を下回ると、発光素子31と受光素子32との距離が短すぎるので、発光素子31と受光素子32とが干渉したり、支線コア部194の曲率が大きくなることで曲げ損失が増大したりするおそれがある。一方、長さLが前記上限値を上回ると、光モジュール100の小型化を図ることができないおそれがある。
なお、長さLは、好ましくは0.5mm以上1.0mm以下とされる。
If the length L is less than the lower limit, the distance between the light emitting element 31 and the light receiving element 32 is too short, so that the light emitting element 31 and the light receiving element 32 interfere with each other or the curvature of the branch line core portion 194 becomes large. This may increase the bending loss. On the other hand, if the length L exceeds the upper limit value, the optical module 100 may not be miniaturized.
The length L is preferably 0.5 mm or more and 1.0 mm or less.

[2]0.15≦L1≦0.60
長さL1は、前述したように、直線状に延在している入射コア部191の長さである。入射コア部191は、光入射点1915aで入射した光が最初に伝搬する部分であるため、ある程度の長さ、直線状に延在していることが求められる。そこで、長さL1を前記範囲内に設定することにより、入射直後の光の伝搬を安定させることができる。これにより、光入射点1915aに対する光の入射位置がずれたとしても、分岐部192における分岐比が変動しにくくなる。その結果、一定の光量を支線分岐部1922側に分配しやすくなる。
[2] 0.15 ≤ L1 ≤ 0.60
As described above, the length L1 is the length of the incident core portion 191 extending linearly. Since the incident core portion 191 is a portion where the light incident at the light incident point 1915a first propagates, it is required to extend linearly for a certain length. Therefore, by setting the length L1 within the above range, it is possible to stabilize the propagation of light immediately after the incident. As a result, even if the incident position of the light with respect to the light incident point 1915a shifts, the branch ratio at the branch portion 192 is less likely to fluctuate. As a result, a constant amount of light can be easily distributed to the branch line branch portion 1922 side.

なお、長さL1が前記下限値を下回ると、入射コア部191における光の伝搬が安定しないことがあるため、コア部14の伝送効率が低下するおそれがある。また、光の入射位置に応じて分岐比が変動しやすくなる。一方、長さL1が前記上限値を上回ると、光入射点1915aから分岐部192までの距離が長くなるため、光モジュール100の小型化を図ることができないおそれがある。 If the length L1 is less than the lower limit, the light propagation in the incident core portion 191 may not be stable, so that the transmission efficiency of the core portion 14 may decrease. In addition, the branching ratio tends to fluctuate according to the incident position of light. On the other hand, if the length L1 exceeds the upper limit value, the distance from the light incident point 1915a to the branch portion 192 becomes long, so that the optical module 100 may not be miniaturized.

なお、長さL1は、好ましくは0.15mm以上0.40mm以下であり、より好ましくは0.15mm以上0.35mm以下である。 The length L1 is preferably 0.15 mm or more and 0.40 mm or less, and more preferably 0.15 mm or more and 0.35 mm or less.

[3]0.05≦L2≦0.40
長さL2は、前述したように、分岐部192の長さである。長さL2が最適化されることにより、分岐に伴う過剰損失の増大を抑えつつ、光モジュール100の小型化を図ることができる。
[3] 0.05 ≤ L2 ≤ 0.40
The length L2 is the length of the branch portion 192 as described above. By optimizing the length L2, it is possible to reduce the size of the optical module 100 while suppressing an increase in excess loss due to branching.

なお、長さL2が前記下限値を下回ると、分岐部192における支線分岐部1922の曲率が大きくなるため、曲げ損失が増大するおそれがある。一方、長さL2が前記上限値を上回ると、光モジュール100の小型化を図ることができないおそれがある。 If the length L2 is less than the lower limit, the curvature of the branch line branch portion 1922 at the branch portion 192 becomes large, so that the bending loss may increase. On the other hand, if the length L2 exceeds the upper limit value, the optical module 100 may not be miniaturized.

なお、長さL2は、好ましくは0.10mm以上0.30mm以下であり、より好ましくは0.10mm以上0.25mm以下である。 The length L2 is preferably 0.10 mm or more and 0.30 mm or less, and more preferably 0.10 mm or more and 0.25 mm or less.

[4]42≦W≦52
幅Wは、前述したように、光入射端1915の幅である。幅Wが最適化することにより、光入射端1915に入射する光の広がり幅とのバランスが図られる。このため、位置合わせの精度が高くなりすぎるのを防止しつつ、光入射点1915aに対する光の入射位置に応じて分岐比が変動しにくくなる。
[4] 42 ≦ W ≦ 52
The width W is the width of the light incident end 1915 as described above. By optimizing the width W, a balance with the spread width of the light incident on the light incident end 1915 can be achieved. Therefore, the branching ratio is less likely to fluctuate according to the incident position of the light with respect to the incident point 1915a, while preventing the alignment accuracy from becoming too high.

なお、幅Wが前記下限値を下回ると、幅Wが狭くなりすぎるため、光入射点1915aに対する光の入射位置がずれたとき、光入射端1915に入射する光量が減少しやすくなる。このため、光導波路1に対する発光素子31の位置合わせの精度を高める必要があり、作業の難易度が高くなるおそれがある。一方、幅Wが前記上限値を上回ると、幅Wが広くなりすぎるため、分岐比が変動しやすくなるおそれがある。
なお、幅Wは、好ましくは45μm以上50μm以下である。
If the width W is less than the lower limit, the width W becomes too narrow, so that when the incident position of the light with respect to the light incident point 1915a shifts, the amount of light incident on the light incident end 1915 tends to decrease. Therefore, it is necessary to improve the accuracy of the alignment of the light emitting element 31 with respect to the optical waveguide 1, which may increase the difficulty of the work. On the other hand, if the width W exceeds the upper limit value, the width W becomes too wide, and the branching ratio may easily fluctuate.
The width W is preferably 45 μm or more and 50 μm or less.

[5]4≦W1/W2≦6
幅W1は、前述したように、本線入射部1911の幅である。また、幅W2は、支線入射部1912の幅である。そして、比W1/W2は、幅W2に対する幅W1の比である。この比W1/W2は、分岐パターン19の分岐比に影響を及ぼすため、モニター用の光に必要な光量に応じて比W1/W2を適宜設定する。
[5] 4 ≦ W1 / W2 ≦ 6
The width W1 is the width of the main line incident portion 1911 as described above. Further, the width W2 is the width of the branch line incident portion 1912. The ratio W1 / W2 is the ratio of the width W1 to the width W2. Since this ratio W1 / W2 affects the branching ratio of the branching pattern 19, the ratio W1 / W2 is appropriately set according to the amount of light required for the monitor light.

なお、比W1/W2が前記下限値を下回ると、モニター用の光の光量が小さくなりすぎるため、モニターのS/N比が低下して、発光素子31の健全性を監視するという目的が果たせないおそれがある。一方、比W1/W2が前記上限値を上回ると、モニター用の光の光量が大きくなりすぎるため、相対的に通信用の光の光量が小さくなり、通信のS/N比が低下するおそれがある。
なお、比W1/W2は、好ましくは4.5以上5.5以下である。
If the ratio W1 / W2 is less than the lower limit, the amount of light for the monitor becomes too small, so that the S / N ratio of the monitor decreases, and the purpose of monitoring the soundness of the light emitting element 31 can be achieved. There is no risk. On the other hand, if the ratio W1 / W2 exceeds the upper limit value, the amount of light for monitoring becomes too large, so that the amount of light for communication becomes relatively small, and the S / N ratio of communication may decrease. is there.
The ratio W1 / W2 is preferably 4.5 or more and 5.5 or less.

[6]0<α2≦β2
距離α2は、前述したように、第2終端1926における、本線分岐部1921と仮想直線VLとの距離である。具体的には、第2終端1926の位置における、仮想直線VLと直交する方向(X軸方向)での、本線分岐部1921の最も仮想直線VL側の位置と仮想直線VLとの距離である。
[6] 0 <α2 ≦ β2
The distance α2 is, as described above, the distance between the main line branch portion 1921 and the virtual straight line VL at the second terminal 1926. Specifically, it is the distance between the position on the most virtual straight line VL side of the main line branch portion 1921 and the virtual straight line VL in the direction orthogonal to the virtual straight line VL (X-axis direction) at the position of the second terminal 1926.

また、距離β2は、前述したように、第2終端1926における、支線分岐部1922と仮想直線VLとの距離である。具体的には、第2終端1926の位置における、仮想直線VLと直交する方向での、支線分岐部1922の最も仮想直線VL側の位置と仮想直線VLとの距離である。 Further, the distance β2 is, as described above, the distance between the branch line branch portion 1922 and the virtual straight line VL at the second terminal 1926. Specifically, it is the distance between the position on the most virtual straight line VL side of the branch line branching portion 1922 and the virtual straight line VL in the direction orthogonal to the virtual straight line VL at the position of the second terminal 1926.

そして、距離α2および距離β2が前記不等式を満たすことにより、本線分岐部1921および支線分岐部1922は、双方が仮想直線VLから徐々に離れるように延在することになる。そうすると、分岐部192のY軸に沿った長さをできるだけ短くしながら、第2終端1926における本線分岐部1921と支線分岐部1922との距離を十分に確保することができる。これにより、分岐部192における過剰損失を抑えつつ、光モジュール100の小型化を図ることができる。 Then, when the distance α2 and the distance β2 satisfy the above inequality, both the main line branching portion 1921 and the branch line branching portion 1922 extend so as to gradually separate from the virtual straight line VL. Then, while shortening the length of the branch portion 192 along the Y axis as much as possible, it is possible to sufficiently secure the distance between the main line branch portion 1921 and the branch line branch portion 1922 at the second terminal 1926. As a result, the size of the optical module 100 can be reduced while suppressing an excessive loss in the branch portion 192.

なお、距離α2が距離β2よりも大きい場合には、本線分岐部1921の曲がり方が急になってしまうため、本線分岐部1921における曲げ損失が増大するおそれがある。また、距離α2が0以下である場合には、第2終端1926において、本線分岐部1921と支線分岐部1922とを距離を十分に確保するために、支線分岐部1922の曲がり方を急にする必要が出てくるので、支線分岐部1922における曲げ損失が増大するおそれがある。 If the distance α2 is larger than the distance β2, the main line branch portion 1921 bends sharply, so that the bending loss at the main line branch portion 1921 may increase. When the distance α2 is 0 or less, the branch line branching portion 1922 is sharply bent in order to secure a sufficient distance between the main line branching portion 1921 and the branch line branching portion 1922 at the second terminal 1926. Since there is a need, bending loss at the branch line branch portion 1922 may increase.

なお、距離α2と距離β2の合計は、前述したように4μmである。したがって、β2[μm]=4[μm]−α2[μm]が成り立つ。
また、好ましくは0.5≦α2≦β2である。
The total of the distance α2 and the distance β2 is 4 μm as described above. Therefore, β2 [μm] = 4 [μm] -α2 [μm] holds.
Further, it is preferably 0.5 ≦ α2 ≦ β2.

以上の[1]〜[6]の不等式で表される6つの条件を全て満たす本実施形態に係る光導波路1は、分岐に伴う過剰損失が小さく、かつ、発光素子31を位置合わせする際の位置ずれ許容性が大きいものとなる。このため、光モジュール100を組み立てる際の組み立て作業が容易であり、内部での損失が小さく、信頼性の高い光モジュール100を実現することができる。 The optical fiber waveguide 1 according to the present embodiment, which satisfies all the six conditions represented by the above inequality [1] to [6], has a small excess loss due to branching, and when aligning the light emitting element 31. The tolerance for misalignment is large. Therefore, the assembly work when assembling the optical module 100 is easy, the internal loss is small, and the optical module 100 with high reliability can be realized.

また、位置ずれ許容性が大きいため、分岐パターン19同士で、通信用の光の強度のバラつきや、分岐比のバラつきを小さく抑えることができる。これにより、使い勝手のよい光導波路1が得られる。 Further, since the tolerance for misalignment is large, it is possible to suppress variations in the intensity of light for communication and variations in the branch ratio between the branch patterns 19 to a small extent. As a result, an optical fiber waveguide 1 that is easy to use can be obtained.

さらに、分岐に伴う過剰損失が小さいため、本線コア部193の幅を狭くしても、十分な光強度を確保することができる。これにより、本線側光出射点1936aに接続される光学部品との結合効率を高めることができる。同様に、支線コア部194の幅を狭くすることができるので、例えば支線分岐部1922と支線コア部194との接続部において、曲げられていても、幅が広い場合に比べて曲げ損失を抑制することができる。 Further, since the excess loss due to branching is small, sufficient light intensity can be secured even if the width of the main line core portion 193 is narrowed. As a result, it is possible to increase the coupling efficiency with the optical component connected to the main line side light emission point 1936a. Similarly, since the width of the branch line core portion 194 can be narrowed, for example, at the connection portion between the branch line branch portion 1922 and the branch line core portion 194, even if the branch line core portion 194 is bent, bending loss is suppressed as compared with the case where the width is wide. can do.

また、本実施形態に係る光モジュール100は、光導波路1と、光導波路1の光入射点1915aと光学的に接続されている発光素子31と、光導波路の支線側光出射点1946aと光学的に接続されている受光素子32と、を有している。このような光モジュール100は、光導波路1が上記のような効果を有していることから、小型でかつ信頼性の高いものとなる。 Further, the optical module 100 according to the present embodiment is optically connected to the optical waveguide 1, the light emitting element 31 optically connected to the optical incident point 1915a of the optical waveguide 1, and the branch line side light emitting point 1946a of the optical waveguide. It has a light receiving element 32 connected to the light receiving element 32. Such an optical module 100 is compact and highly reliable because the optical waveguide 1 has the above-mentioned effects.

一方、支線側光出射点1946aにおける、本線コア部193と仮想直線VLとの距離をα3[μm]とする。 On the other hand, the distance between the main line core portion 193 and the virtual straight line VL at the branch line side light emission point 1946a is set to α3 [μm].

また、支線側光出射点1946aにおける、支線コア部194と仮想直線VLとの距離をβ3[μm]とする。 Further, the distance between the branch line core portion 194 and the virtual straight line VL at the branch line side light emission point 1946a is set to β3 [μm].

このとき、分岐パターン19は、以下の[7]、[8]の不等式で表される2つの条件の双方を満たすことが好ましい。
[7]α2≦α3≦30
[8]20≦β3≦60
At this time, it is preferable that the branch pattern 19 satisfies both of the two conditions represented by the following inequalities [7] and [8].
[7] α2 ≦ α3 ≦ 30
[8] 20 ≦ β3 ≦ 60

以下、[7]および[8]について順次説明する。
[7]α2≦α3≦30
距離α3は、前述したように、支線側光出射点1946aにおける、本線コア部193と仮想直線VLとの距離である。具体的には、支線側光出射点1946aの位置における、仮想直線VLと直交する方向(X軸方向)での、本線コア部193の最も仮想直線VL側の位置と仮想直線VLとの距離である。
Hereinafter, [7] and [8] will be described in order.
[7] α2 ≦ α3 ≦ 30
As described above, the distance α3 is the distance between the main line core portion 193 and the virtual straight line VL at the branch line side light emission point 1946a. Specifically, at the position of the branch line side light emission point 1946a, the distance between the position on the most virtual straight line VL side of the main line core portion 193 and the virtual straight line VL in the direction orthogonal to the virtual straight line VL (X-axis direction). is there.

また、距離α2は、前述したように、第2終端1926における、本線分岐部1921と仮想直線VLとの距離である。 Further, as described above, the distance α2 is the distance between the main line branch portion 1921 and the virtual straight line VL at the second terminal 1926.

そして、距離α2および距離α3が前記不等式を満たすことにより、支線側光出射点1946aから十分に離れた位置まで本線コア部193が離れるように、本線コア部193が構成されていることになる。このため、支線側光出射点1946aを中心とした範囲に、図3に示すような反射部16bを設けたとき、十分な幅を持つ反射部16bを設けるためのスペースを確保することができる。その結果、面精度の高い反射部16bを形成しやすくなり、反射部16bでの反射を介した光導波路1と受光素子32との結合効率を高めやすくなる。 Then, when the distance α2 and the distance α3 satisfy the above inequality, the main line core portion 193 is configured so that the main line core portion 193 is separated to a position sufficiently distant from the branch line side light emission point 1946a. Therefore, when the reflecting portion 16b as shown in FIG. 3 is provided in the range centered on the branch line side light emitting point 1946a, it is possible to secure a space for providing the reflecting portion 16b having a sufficient width. As a result, it becomes easy to form the reflecting portion 16b having high surface accuracy, and it becomes easy to increase the coupling efficiency between the optical waveguide 1 and the light receiving element 32 through the reflection by the reflecting portion 16b.

また、距離α3が前記上限値以下であれば、本線コア部193の曲率が大きくなりにくいため、本線コア部193の曲げ損失の増大を防止することができる。 Further, when the distance α3 is equal to or less than the upper limit value, the curvature of the main line core portion 193 is unlikely to increase, so that it is possible to prevent an increase in bending loss of the main line core portion 193.

[8]20≦β3≦60
距離β3は、前述したように、支線側光出射点1946aにおける、支線コア部194と仮想直線VLとの距離である。具体的には、支線側光出射点1946aの位置における、仮想直線VLと直交する方向での、支線コア部194の最も仮想直線VL側の位置と仮想直線VLとの距離である。
[8] 20 ≦ β3 ≦ 60
As described above, the distance β3 is the distance between the branch line core portion 194 and the virtual straight line VL at the branch line side light emission point 1946a. Specifically, it is the distance between the position on the most virtual straight line VL side of the branch line core portion 194 and the virtual straight line VL in the direction orthogonal to the virtual straight line VL at the position of the branch line side light emission point 1946a.

そして、距離β3が前記不等式を満たすことにより、支線側光出射点1946aを本線コア部193から十分に離すことができる。これにより、支線側光出射点1946aを中心とした範囲に、図3に示すような反射部16bを設けたとき、十分な幅を持つ反射部16bを設けるためのスペースを確保することができる。その結果、面精度の高い反射部16bを形成しやすくなり、反射部16bでの反射を介した光導波路1と受光素子32との結合効率を高めやすくなる。 Then, when the distance β3 satisfies the above inequality, the branch line side light emission point 1946a can be sufficiently separated from the main line core portion 193. As a result, when the reflecting portion 16b as shown in FIG. 3 is provided in the range centered on the branch line side light emitting point 1946a, it is possible to secure a space for providing the reflecting portion 16b having a sufficient width. As a result, it becomes easy to form the reflecting portion 16b having high surface accuracy, and it becomes easy to increase the coupling efficiency between the optical waveguide 1 and the light receiving element 32 through the reflection by the reflecting portion 16b.

なお、距離β3が前記下限値を下回ると、このスペースを十分に確保することが難しくなるので、反射部16bの面精度が低下するおそれがある。一方、距離β3が前記上限値を上回ると、支線コア部194の曲率が大きくなるため、曲げ損失が増大するおそれがある。 If the distance β3 is less than the lower limit, it becomes difficult to secure a sufficient space, so that the surface accuracy of the reflecting portion 16b may decrease. On the other hand, when the distance β3 exceeds the upper limit value, the curvature of the branch line core portion 194 becomes large, so that the bending loss may increase.

また、長さL2および距離α2により、図5に示すように、本線分岐部1921の仮想直線VLに対する平均傾き角度α4を求めることができる。 Further, as shown in FIG. 5, the average inclination angle α4 with respect to the virtual straight line VL of the main line branch portion 1921 can be obtained from the length L2 and the distance α2.

さらに、第2終端1926から支線側光出射点1946aまでの仮想直線VLに沿った長さをL3[mm]とする。そうすると、距離α3と距離α2との差(α3−α2)および長さL3により、本線コア部193が仮想直線VLから離れるときの本線コア部193の傾き方、つまり、第2終端1926と支線側光出射点1946aとの間における、本線コア部193の仮想直線VLに対する平均傾き角度α5を求めることができる。 Further, the length along the virtual straight line VL from the second terminal 1926 to the branch line side light emission point 1946a is L3 [mm]. Then, due to the difference (α3-α2) between the distance α3 and the distance α2 and the length L3, the inclination of the main line core portion 193 when the main line core portion 193 separates from the virtual straight line VL, that is, the second end 1926 and the branch line side. The average inclination angle α5 with respect to the virtual straight line VL of the main line core portion 193 with respect to the light emission point 1946a can be obtained.

本実施形態に係る分岐パターン19では、平均傾き角度α5が平均傾き角度α4より小さくてもよいが、大きいことが好ましい。これにより、本線分岐部1921から本線コア部193にかけて、徐々に傾き角度を大きくすることになるため、それらを伝搬する通信用の光の曲げ方も徐々に大きくすることができる。このような曲げ方をすることで、曲げ損失の増大を抑制することができ、通信のS/N比の低下を抑制することができる。 In the branch pattern 19 according to the present embodiment, the average tilt angle α5 may be smaller than the average tilt angle α4, but it is preferably larger. As a result, the inclination angle is gradually increased from the main line branch portion 1921 to the main line core portion 193, so that the bending method of the light for communication propagating through them can also be gradually increased. By performing such a bending method, an increase in bending loss can be suppressed, and a decrease in the S / N ratio of communication can be suppressed.

なお、平均傾き角度α4は、tan−1(α2/L2/1000)で求めることができる。また、平均傾き角度α5は、tan−1{(α3−α2)/L3/1000}で求めることができる。 The average tilt angle α4 can be obtained by tan -1 (α2 / L2 / 1000). Further, the average inclination angle α5 can be obtained by tan -1 {(α3-α2) / L3 / 1000}.

また、長さL3は、好ましくは0.5mm以上0.9mm以下であり、より好ましくは0.6mm以上0.8mm以下である。 The length L3 is preferably 0.5 mm or more and 0.9 mm or less, and more preferably 0.6 mm or more and 0.8 mm or less.

また、長さL2および距離β2により、図5に示すように、支線分岐部1922の仮想直線VLに対する平均傾き角度β4を求めることができる。 Further, as shown in FIG. 5, the average inclination angle β4 with respect to the virtual straight line VL of the branch line branching portion 1922 can be obtained from the length L2 and the distance β2.

さらに、距離β3と距離β2との差(β3−β2)および長さL3により、支線コア部194が仮想直線VLから離れるときの支線コア部194の傾き方、つまり、支線コア部194の仮想直線VLに対する平均傾き角度β5を求めることができる。 Further, due to the difference between the distance β3 and the distance β2 (β3-β2) and the length L3, the inclination of the branch line core portion 194 when the branch line core portion 194 separates from the virtual straight line VL, that is, the virtual straight line of the branch line core portion 194. The average tilt angle β5 with respect to VL can be obtained.

本実施形態に係る分岐パターン19では、平均傾き角度β5が平均傾き角度β4より小さくてもよいが、大きいことが好ましい。これにより、支線分岐部1922から支線コア部194にかけて、徐々に傾き角度を大きくすることになるため、それらを伝搬するモニター用の光の曲げ方も徐々に大きくすることができる。このような曲げ方をすることで、曲げ損失の増大を抑制することができ、モニターのS/N比の低下を抑制することができる。 In the branch pattern 19 according to the present embodiment, the average tilt angle β5 may be smaller than the average tilt angle β4, but it is preferably larger. As a result, the inclination angle is gradually increased from the branch line branch portion 1922 to the branch line core portion 194, so that the bending method of the monitor light propagating there can also be gradually increased. By performing such a bending method, an increase in bending loss can be suppressed, and a decrease in the S / N ratio of the monitor can be suppressed.

なお、平均傾き角度β4は、tan−1(β2/L2/1000)で求めることができる。また、平均傾き角度β5は、tan−1{(β3−β2)/L3/1000}で求めることができる。 The average tilt angle β4 can be obtained by tan -1 (β2 / L2 / 1000). The average tilt angle β5 can be obtained by tan -1 {(β3-β2) / L3 / 1000}.

また、光導波路1の全長LL、すなわち、光入射点1915aから本線側光出射点1936aまでの仮想直線VLに沿った長さは、特に限定されないが、3.0mm以上100.0mm以下であるのが好ましく、4.0mm以上50.0mm以下であるのがより好ましい。 Further, the total length LL of the optical waveguide 1, that is, the length along the virtual straight line VL from the light incident point 1915a to the main line side light emitting point 1936a is not particularly limited, but is 3.0 mm or more and 100.0 mm or less. It is preferable that it is 4.0 mm or more and 50.0 mm or less.

なお、本線分岐部1921および本線コア部193は、それぞれ直線状のパターンをなしていてもよく、曲線状のパターンをなしていてもよく、双方が混在していてもよい。 The main line branch portion 1921 and the main line core portion 193 may each have a linear pattern, may have a curved pattern, or both may be mixed.

同様に、支線分岐部1922および支線コア部194も、それぞれ直線状のパターンをなしていてもよく、曲線状のパターンをなしていてもよく、双方が混在していてもよい。 Similarly, the branch line branching portion 1922 and the branch line core portion 194 may also have a linear pattern, a curved pattern, or a mixture of both.

また、光導波路1に含まれる分岐パターン19の数は、1〜3であっても、5以上であってもよい。なお、分岐パターン19の数が多い場合には、必要に応じて光導波路1を多層化してもよい。図4に示すクラッド層12上に、さらにコア層とクラッド層とを交互に重ねるようにしてもよい。 Further, the number of branch patterns 19 included in the optical waveguide 1 may be 1 to 3 or 5 or more. When the number of branch patterns 19 is large, the optical fiber waveguide 1 may be multi-layered as needed. The core layer and the clad layer may be alternately laminated on the clad layer 12 shown in FIG.

互いに隣り合う分岐パターン19のピッチ、すなわち、図2に示す隣り合う分岐パターン19の仮想直線VL同士の距離L4は、100μm以上300μm以下であるのが好ましく、150μm以上250μm以下であるのがより好ましい。分岐パターン19同士の干渉を避けつつ、分岐パターン19の配置密度を十分に高めることができる。その結果、光導波路1の小型化と多チャンネル化とを両立させることができる。また、分岐パターン19同士の間で、互いに漏れ光が影響し合うのを抑制することができる。これにより、モニター用の光の光強度の検出精度が低下したり、光通信の品質が低下したりするのを抑制することができる。 The pitch of the branch patterns 19 adjacent to each other, that is, the distance L4 between the virtual straight lines VL of the adjacent branch patterns 19 shown in FIG. 2 is preferably 100 μm or more and 300 μm or less, and more preferably 150 μm or more and 250 μm or less. .. The arrangement density of the branch patterns 19 can be sufficiently increased while avoiding interference between the branch patterns 19. As a result, it is possible to achieve both miniaturization and multi-channelization of the optical waveguide 1. Further, it is possible to prevent the leakage light from affecting each other between the branch patterns 19. As a result, it is possible to suppress a decrease in the detection accuracy of the light intensity of the light for the monitor and a decrease in the quality of the optical communication.

また、本線側光出射点1936aが支線側光出射点1946aと同じ位置にあると仮定したときの通信用の光の強度を本線出射強度とし、支線側光出射点1946aから出射するモニター用の光の強度を支線出射強度とするとき、本線出射強度に対する支線出射強度の比(分岐比)は、−30dB以上であることが好ましく、−25〜−15dBであることがより好ましい。このような分岐比であれば、本線コア部193から出射する通信用の光の強度と、支線コア部194から出射するモニター用の光の強度と、のバランスが特に良好になる。すなわち、光通信の品質を著しく低下させることなく、モニター用の光の強度を十分に確保することができる。その結果、良好な光通信を行いながら、同時に、発光素子31の健全性をより正確に監視し続けることができる。 Further, the intensity of the communication light when it is assumed that the main line side light emission point 1936a is at the same position as the branch line side light emission point 1946a is defined as the main line emission intensity, and the monitor light emitted from the branch line side light emission point 1946a. The ratio of the branch line emission strength to the main line emission strength (branch ratio) is preferably -30 dB or more, and more preferably 25 to -15 dB. With such a branching ratio, the balance between the intensity of the communication light emitted from the main line core portion 193 and the intensity of the monitor light emitted from the branch line core portion 194 becomes particularly good. That is, it is possible to sufficiently secure the light intensity for the monitor without significantly deteriorating the quality of optical communication. As a result, it is possible to continue to monitor the soundness of the light emitting element 31 more accurately while performing good optical communication.

2.電子機器
上述したような本発明の光導波路によれば、前述したように、モニター用の光の光強度を監視可能になっており、かつ、通信用の光の光強度を十分に確保することができるので、光通信機能を備えた電子機器に対して、発光素子31の健全性を監視する機能を容易に付与可能である。しかも、光導波路1は、分岐に伴う過剰損失が小さく、かつ、発光素子31の位置ずれ許容性が高いため、高品質な光通信が可能であるとともに、光導波路1を備えた光モジュール100の組立容易性を高め、ひいては、電子機器の組立容易性を高めることができる。さらには、光導波路1によれば、光モジュール100の小型化を図ることができるので、電子機器の小型化も図ることができる。したがって、光モジュール100を備えることにより、信頼性の高い電子機器(本発明の電子機器)が得られる。
2. 2. Electronic device According to the optical waveguide of the present invention as described above, as described above, the light intensity of the light for the monitor can be monitored, and the light intensity of the light for communication is sufficiently secured. Therefore, it is possible to easily add a function of monitoring the soundness of the light emitting element 31 to an electronic device having an optical communication function. Moreover, since the optical waveguide 1 has a small excess loss due to branching and has a high tolerance for misalignment of the light emitting element 31, high-quality optical communication is possible and the optical module 100 provided with the optical waveguide 1 is provided. The ease of assembly can be improved, and the ease of assembly of electronic devices can be improved. Furthermore, according to the optical waveguide 1, since the optical module 100 can be miniaturized, the electronic device can also be miniaturized. Therefore, by providing the optical module 100, a highly reliable electronic device (electronic device of the present invention) can be obtained.

本発明の電子機器としては、例えば、スマートフォン、タブレット端末、携帯電話、ゲーム機、ルーター装置、WDM装置、パソコン、テレビ、サーバー、スーパーコンピューター等の電子機器類が挙げられる。 Examples of the electronic device of the present invention include electronic devices such as smartphones, tablet terminals, mobile phones, game machines, router devices, WDM devices, personal computers, televisions, servers, and supercomputers.

以上、本発明の光導波路、光モジュールおよび電子機器を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Although the optical waveguide, the optical module, and the electronic device of the present invention have been described above based on the illustrated embodiments, the present invention is not limited thereto.

例えば、前記実施形態では、光導波路と受発光素子との間にレンズを配置しているが、このレンズは必要に応じて設けられればよく、省略されてもよい。 For example, in the above embodiment, the lens is arranged between the optical waveguide and the light emitting / receiving element, but this lens may be provided as needed and may be omitted.

また、電気基板には、リジッド基板、フレキシブル基板のような樹脂基板がよく用いられるが、セラミックス基板やガラス基板等であってもよい。 Further, as the electric substrate, a resin substrate such as a rigid substrate or a flexible substrate is often used, but a ceramic substrate, a glass substrate, or the like may be used.

次に、本発明の具体的実施例について説明する。
1.光導波路の作製
(実験例1)
まず、図3に示す光導波路を作製した。なお、この光導波路の分岐パターンを表す数値は、以下の通りである。
Next, specific examples of the present invention will be described.
1. 1. Fabrication of Optical Waveguide (Experimental Example 1)
First, the optical fiber shown in FIG. 3 was produced. The numerical values representing the branching pattern of this optical waveguide are as follows.

・長さL(=長さLL):1.0mm
・長さL1 :0.10mm
・長さL2 :0.10mm
・幅W :48μm
・幅W1 :32μm
・幅W2 :16μm
・比W1/W2 :2
・距離α2 :0μm
・距離β2 :4μm
-Length L (= length LL): 1.0 mm
・ Length L1: 0.10 mm
・ Length L2: 0.10 mm
・ Width W: 48 μm
・ Width W1: 32 μm
・ Width W2: 16 μm
-Ratio W1 / W2: 2
・ Distance α2: 0 μm
・ Distance β2: 4 μm

なお、用意した光導波路は、評価の都合上、長さLと長さLLとが等しくなるようにした。つまり、支線側光出射点1946aのY軸方向における位置と本線側光出射点1936aのY軸方向における位置とが同じになるようにした。 For the convenience of evaluation, the prepared optical waveguide has a length L and a length LL equal to each other. That is, the position of the branch line side light emission point 1946a in the Y-axis direction and the position of the main line side light emission point 1936a in the Y-axis direction are made the same.

また、本線分岐部および本線コア部は、それぞれ直線状に延在する形状とし、その幅は、本線入射部の幅W1がそのまま引き継がれるようにした。 In addition, the main line branch portion and the main line core portion each have a shape extending in a straight line, and the width thereof is taken over by the width W1 of the main line incident portion as it is.

さらに、支線分岐部および支線コア部も、それぞれ直線状に延在する形状とし、その幅は、支線入射部の幅W2がそのまま引き継がれるようにした。 Further, the branch line branching portion and the branch line core portion are also formed to extend linearly, and the width thereof is taken over by the width W2 of the branch line incident portion as it is.

(実験例2〜6)
長さL1、L2を、それぞれ表1に示すように変更した以外は、実験例1と同様にして光導波路を得た。
(Experimental Examples 2 to 6)
An optical fiber wave was obtained in the same manner as in Experimental Example 1 except that the lengths L1 and L2 were changed as shown in Table 1, respectively.

(実験例7)
幅W1、W2を、表1に示すように変更した以外は、実験例1と同様にして光導波路を得た。
(Experimental Example 7)
An optical waveguide was obtained in the same manner as in Experimental Example 1 except that the widths W1 and W2 were changed as shown in Table 1.

(実験例8〜12)
長さL1、L2を、それぞれ表1に示すように変更した以外は、実験例7と同様にして光導波路を得た。
(Experimental Examples 8 to 12)
An optical fiber wave was obtained in the same manner as in Experimental Example 7, except that the lengths L1 and L2 were changed as shown in Table 1, respectively.

(実験例13)
幅W1、W2を、表1に示すように変更した以外は、実験例1と同様にして光導波路を得た。
(Experimental Example 13)
An optical waveguide was obtained in the same manner as in Experimental Example 1 except that the widths W1 and W2 were changed as shown in Table 1.

(実験例14〜18)
長さL1、L2を、それぞれ表1に示すように変更した以外は、実験例13と同様にして光導波路を得た。
(Experimental Examples 14-18)
An optical fiber wave was obtained in the same manner as in Experimental Example 13 except that the lengths L1 and L2 were changed as shown in Table 1, respectively.

(実験例19)
距離α2、β2を、表1に示すように変更した以外は、実験例1と同様にして光導波路を得た。
(Experimental Example 19)
An optical waveguide was obtained in the same manner as in Experimental Example 1 except that the distances α2 and β2 were changed as shown in Table 1.

(実験例20〜24)
長さL1、L2を、それぞれ表1に示すように変更した以外は、実験例19と同様にして光導波路を得た。
(Experimental Examples 20 to 24)
An optical fiber wave was obtained in the same manner as in Experimental Example 19 except that the lengths L1 and L2 were changed as shown in Table 1, respectively.

(実験例25〜54)
長さL1、L2、幅W1、W2、距離α2、β2を、それぞれ表1に示すように変更した以外は、実験例1と同様にして分岐パターンを有する光導波路を作製した。
(Experimental Examples 25 to 54)
An optical fiber wave having a branching pattern was produced in the same manner as in Experimental Example 1, except that the lengths L1, L2, widths W1, W2, distances α2, and β2 were changed as shown in Table 1, respectively.

なお、以上の各実験例では、いずれも、距離α3および距離β3が、α2≦α3≦30、および、20≦β3≦60を満たしていた。 In each of the above experimental examples, the distance α3 and the distance β3 satisfy α2 ≦ α3 ≦ 30 and 20 ≦ β3 ≦ 60.

2.光導波路の評価
次に、各実験例で得られた光導波路の光入射点1915aに対し、発光素子(VCSEL)に接続された直径50μmのグレーデッドインデックス型の光ファイバーを接続した。
2. 2. Evaluation of Optical Waveguide Next, a graded index type optical fiber having a diameter of 50 μm connected to a light emitting element (VCSEL) was connected to the light incident point 1915a of the optical waveguide obtained in each experimental example.

また、光導波路の本線側光出射点1936aおよび支線側光出射点1946aに対し、それぞれ、受光素子(PD)に接続された直径50μmのグレーデッドインデックス型の光ファイバーを接続した。 Further, a graded index type optical fiber having a diameter of 50 μm connected to a light receiving element (PD) was connected to each of the main line side light emitting point 1936a and the branch line side light emitting point 1946a of the optical waveguide.

次に、発光素子から波長850nmのレーザー光を出射し、光導波路を経て、本線側光出射点1936aおよび支線側光出射点1946aでそれぞれ出射した光を、受光素子で受光した。そして、本線出射強度および支線出射強度をそれぞれ測定し、以下の評価を行った。 Next, a laser beam having a wavelength of 850 nm was emitted from the light emitting element, and the light emitted at the main line side light emitting point 1936a and the branch line side light emitting point 1946a, respectively, was received by the light receiving element through the optical waveguide. Then, the main line emission strength and the branch line emission strength were measured, respectively, and the following evaluations were made.

2.1 本線側損失の評価
まず、光入射点1915aを中心にして幅方向に少なくとも±10μmの範囲で、発光素子に接続された光ファイバーの位置をずらしながら本線側損失の分布を測定した。そして、分布の最大値を「本線側損失」とし、以下の評価基準に照らして評価した。評価結果を表1に示す。
2.1 Evaluation of loss on the main line First, the distribution of loss on the main line was measured while shifting the position of the optical fiber connected to the light emitting element within a range of at least ± 10 μm in the width direction around the light incident point 1915a. Then, the maximum value of the distribution was defined as "main line side loss" and evaluated in light of the following evaluation criteria. The evaluation results are shown in Table 1.

(評価基準)
A:本線側損失が1.25dB以下である
B:本線側損失が1.25dB超2.00dB以下である
C:本線側損失が2.00dB超である
(Evaluation criteria)
A: Main line side loss is 1.25 dB or less B: Main line side loss is more than 1.25 dB and 2.00 dB or less C: Main line side loss is more than 2.00 dB

2.2 分岐比の評価
次に、光入射点1915aを中心にして幅方向に少なくとも±10μmの範囲で、発光素子に接続された光ファイバーの位置をずらしながら本線出射強度に対する支線出射強度の比である分岐比をそれぞれ測定した。そして、測定した分岐比を以下の評価基準に照らして評価した。なお、分岐比を算出する際の本線出射強度には分布の最大値を用いた。評価結果を表1に示す。
2.2 Evaluation of branching ratio Next, the ratio of the branch line emission intensity to the main line emission intensity while shifting the position of the optical fiber connected to the light emitting element within a range of at least ± 10 μm in the width direction around the light incident point 1915a. Each branch ratio was measured. Then, the measured branching ratio was evaluated against the following evaluation criteria. The maximum value of the distribution was used for the main line emission intensity when calculating the branching ratio. The evaluation results are shown in Table 1.

(評価基準)
A:分岐比が−25dB以上−15dB以下である
B:分岐比が−15dB超−10dB以下または−30dB以上−25dB未満である
C:分岐比が−10dB超または−30dB未満である
(Evaluation criteria)
A: Branch ratio is -25 dB or more and -15 dB or less B: Branch ratio is more than -15 dB or less than -10 dB or -30 dB or more and less than -25 dB C: Branch ratio is more than -10 dB or less than -30 dB

2.3 本線側損失の標準偏差σの評価
次に、光入射端の幅を2μmごとの区間に分け、各区間に光ファイバーが位置していたときの本線側損失をそれぞれ求めた。続いて、各区間の本線側損失から、平均値および偏差を求め、「標準偏差σ」を算出した。そして、算出した標準偏差σを以下の評価基準に照らして評価した。評価結果を表1に示す。
2.3 Evaluation of standard deviation σ of loss on the main line Next, the width of the light incident end was divided into sections of 2 μm, and the loss on the main line when the optical fiber was located in each section was calculated. Subsequently, the mean value and deviation were obtained from the main line side loss of each section, and the "standard deviation σ" was calculated. Then, the calculated standard deviation σ was evaluated against the following evaluation criteria. The evaluation results are shown in Table 1.

(評価基準)
A:標準偏差σが0.1667以下である
B:標準偏差σが0.1667超0.3000以下である
C:標準偏差σが0.3000超である
(Evaluation criteria)
A: Standard deviation σ is 0.1667 or less B: Standard deviation σ is more than 0.1667 and 0.3000 or less C: Standard deviation σ is more than 0.3000

2.4 分岐比の標準偏差σの評価
次に、光入射端の幅を2μmごとの区間に分け、各区間に光ファイバーが位置していたときの分岐比をそれぞれ求めた。続いて、各区間の分岐比から、平均値および偏差を求め、「標準偏差σ」を算出した。そして、算出した標準偏差σを以下の評価基準に照らして評価した。評価結果を表1に示す。
2.4 Evaluation of standard deviation σ of branching ratio Next, the width of the light incident end was divided into sections of 2 μm, and the branching ratio when the optical fiber was located in each section was obtained. Subsequently, the mean value and the deviation were obtained from the branch ratio of each section, and the "standard deviation σ" was calculated. Then, the calculated standard deviation σ was evaluated against the following evaluation criteria. The evaluation results are shown in Table 1.

(評価基準)
A:標準偏差σが1.667以下である
B:標準偏差σが1.667超3.000以下である
C:標準偏差σが3.000超である
以上の評価結果を表1に示す。
(Evaluation criteria)
A: Standard deviation σ is 1.667 or less B: Standard deviation σ is more than 1.667 and 3.000 or less C: Standard deviation σ is more than 3.000 The above evaluation results are shown in Table 1.

Figure 2020160307
Figure 2020160307

表1に示す実験例1〜54のうち、太線で囲んだ範囲が「実施例」に相当し、それ以外が「比較例」に相当する。 Of Experimental Examples 1 to 54 shown in Table 1, the range surrounded by a thick line corresponds to "Example", and the rest corresponds to "Comparative Example".

実施例の光導波路では、いずれも、本線側損失が十分に小さく、かつ、本線側損失の標準偏差σも十分に小さいことが認められた。これにより、実施例の光導波路は、通信用の光の強度を十分に確保することができ、通信のS/N比の低下を防止し得ることが認められた。また、入射光の位置ずれがあったとしても、本線側損失およびその標準偏差σに及ぼす影響を小さく抑え得ることが認められた。したがって、実施例の光導波路は、本線側損失およびその分散度合いについての入射光の位置ずれ許容性が大きいことが認められた。 In each of the optical fiber waveguides of the examples, it was found that the loss on the main line side was sufficiently small and the standard deviation σ of the loss on the main line side was also sufficiently small. As a result, it was confirmed that the optical fiber of the example can sufficiently secure the intensity of light for communication and can prevent a decrease in the S / N ratio of communication. It was also found that even if the incident light is misaligned, the effect on the main line side loss and its standard deviation σ can be suppressed to a small extent. Therefore, it was confirmed that the optical fiber of the example has a large tolerance for misalignment of the incident light with respect to the loss on the main line side and the degree of dispersion thereof.

また、実施例の光導波路では、いずれも、分岐比が必要かつ十分な範囲内に収まっており、かつ、分岐比の標準偏差σも十分に小さいことが認められた。これにより、実施例の光導波路は、モニター用の光として必要十分な強度を確保し得ることが認められた。さらに、入射光の位置ずれがあったとしても、分岐比およびその標準偏差σに及ぼす影響を小さく抑え得ることが認められた。したがって、実施例の光導波路は、分岐比およびその分散度合いについての入射光の位置ずれ許容性が大きいことが認められた。 Further, it was found that in each of the optical fiber waveguides of the examples, the branching ratio was within a necessary and sufficient range, and the standard deviation σ of the branching ratio was also sufficiently small. As a result, it was confirmed that the optical fiber of the example can secure the necessary and sufficient intensity as the light for the monitor. Furthermore, it was found that even if the incident light is displaced, the influence on the branching ratio and its standard deviation σ can be suppressed to a small extent. Therefore, it was confirmed that the optical fiber of the example has a large tolerance for misalignment of incident light with respect to the branching ratio and the degree of dispersion thereof.

そして、本線側損失および分岐比を総合すると、実施例の光導波路では、分岐に伴う過剰損失も小さく抑えられていることが認められた。 When the loss on the main line side and the branching ratio were combined, it was found that in the optical fiber of the example, the excess loss due to branching was also suppressed to a small value.

ここで、以上の評価結果の一例をグラフで示す。
図6(a)は、実施例に相当する実験例51の光導波路について測定した本線側損失の分布および分岐比の分布を示すグラフである。なお、中央の縦軸が本線側損失であり、右の縦軸が分岐比である。また、横軸は、光入射端における光入射点からのずれ量を表しており、プラスは支線入射部側にずれていることを表し、マイナスは本線入射部側にずれていることを表す。
Here, an example of the above evaluation results is shown in a graph.
FIG. 6A is a graph showing the distribution of the main line side loss and the distribution of the branching ratio measured for the optical fiber of Experimental Example 51 corresponding to the example. The vertical axis in the center is the loss on the main line side, and the vertical axis on the right is the branch ratio. Further, the horizontal axis represents the amount of deviation from the light incident point at the light incident end, plus indicates that the deviation is toward the branch line incident portion, and minus indicates that the deviation is toward the main line incident portion.

一方、図6(b)は比較例に相当する実験例15に対応しており、図6(c)は比較例に相当する実験例45に対応しており、図6(d)は比較例に相当する実験例49に対応している。 On the other hand, FIG. 6 (b) corresponds to Experimental Example 15 corresponding to Comparative Example, FIG. 6 (c) corresponds to Experimental Example 45 corresponding to Comparative Example, and FIG. 6 (d) corresponds to Comparative Example. Corresponds to Experimental Example 49 corresponding to.

図6から明らかなように、実施例では、±10μmの範囲において、本線側損失の分布および分岐比の分布がそれぞれ比較的フラットであることから、入射光の位置ずれ許容性が大きいことがわかる。一方、比較例では、本線側損失の分布または分岐比の分布が変動しており、入射光の位置ずれ許容性が大きくないことがわかる。 As is clear from FIG. 6, in the example, since the distribution of the loss on the main line side and the distribution of the branching ratio are relatively flat in the range of ± 10 μm, it can be seen that the allowable displacement of the incident light is large. .. On the other hand, in the comparative example, it can be seen that the distribution of the loss on the main line side or the distribution of the branching ratio fluctuates, and the tolerance for misalignment of the incident light is not large.

なお、表1には示さないものの、幅Wを54μmに変更した以外、上記と同様にして作製した光導波路についても同様の評価を行ったところ、表1に示す評価結果と同様の結果を得た。 Although not shown in Table 1, the same evaluation was performed on the optical fiber waveguide manufactured in the same manner as above except that the width W was changed to 54 μm, and the same result as the evaluation result shown in Table 1 was obtained. It was.

1 光導波路
2 電気基板
4 制御素子
5 レンズアレイ
7 筐体
10 積層体
11 クラッド層
12 クラッド層
13 コア層
14 コア部
15 側面クラッド部
16a 反射部
16b 反射部
17 下側保護層
18 上側保護層
19 分岐パターン
21 絶縁基板
22 導電層
23 接点
31 発光素子
32 受光素子
51 底部
52 壁部
53 空洞
54 レンズ
61 レセプタクル
62 MT型光コネクター
81 電気配線
82 電気コネクター
91 光ファイバー
92 MPO型光コネクター
100 光モジュール
160 凹部
191 入射コア部
192 分岐部
193 本線コア部
194 支線コア部
611 MT型受容部
612 MPO型受容部
1911 本線入射部
1912 支線入射部
1915 光入射端
1915a 光入射点
1916 第1終端
1921 本線分岐部
1922 支線分岐部
1926 第2終端
1936a 本線側光出射点
1946a 支線側光出射点
D 開始点
L4 距離
LL 全長
P1 光路
P2 光路
VL 仮想直線
α2 距離
α3 距離
α4 平均傾き角度
α5 平均傾き角度
β2 距離
β3 距離
β4 平均傾き角度
β5 平均傾き角度
1 Optical waveguide 2 Electric substrate 4 Control element 5 Lens array 7 Housing 10 Laminated body 11 Clad layer 12 Clad layer 13 Core layer 14 Core part 15 Side clad part 16a Reflection part 16b Reflection part 17 Lower protection layer 18 Upper protection layer 19 Branch pattern 21 Insulation substrate 22 Conductive layer 23 Contact 31 Light emitting element 32 Light receiving element 51 Bottom 52 Wall 53 Cavity 54 Lens 61 Receptacle 62 MT type optical connector 81 Electrical wiring 82 Electrical connector 91 Optical fiber 92 MPO type optical connector 100 Optical module 160 Recess 191 Incident core part 192 Branch part 193 Main line core part 194 Branch line core part 611 MT type receiving part 612 MPO type receiving part 1911 Main line incident part 1912 Branch line incident part 1915 Light incident end 1915a Light incident point 1916 First terminal 1921 Main line branch 1922 Branch line branch 1926 Second end 1936a Main line side light emission point 1946a Branch line side light emission point D Start point L4 Distance LL Total length P1 Optical path P2 Optical path VL Virtual straight line α2 Distance α3 Distance α4 Average tilt angle α5 Average tilt angle β2 Distance β3 Distance β4 Average tilt angle β5 Average tilt angle

Claims (6)

幅の中心に光入射点を含む光入射端、および、第1終端を有し、仮想直線に沿って直線状に延在する入射コア部と、
前記入射コア部の前記第1終端に隣接して設けられ、前記入射コア部を本線分岐部および支線分岐部に分岐する分岐部であって、分岐の開始点が前記仮想直線上に位置しているとともに、前記仮想直線と直交する方向における前記本線分岐部と前記支線分岐部との距離が4μmになる位置に第2終端を有する分岐部と、
前記本線分岐部の前記第2終端に隣接する本線コア部と、
前記支線分岐部の前記第2終端に隣接し、支線側光出射点を有する支線コア部と、
を備える分岐パターンが形成されているコア層を有し、
前記光入射点から前記支線側光出射点までの前記仮想直線に沿った長さをL[mm]とし、
前記光入射点から前記第1終端までの前記仮想直線に沿った長さをL1[mm]とし、
前記第1終端から前記第2終端までの前記仮想直線に沿った長さをL2[mm]とし、
前記光入射端の幅をW[μm]とし、
前記仮想直線を境にして前記入射コア部を本線入射部と支線入射部とに分けるとき、前記本線入射部の幅をW1[μm]とし、前記支線入射部の幅をW2[μm]とし、
前記第2終端における、前記本線分岐部と前記仮想直線との距離をα2[μm]とし、
前記第2終端における、前記支線分岐部と前記仮想直線との距離をβ2[μm]とするとき、
0.5≦L≦2.0、
0.15≦L1≦0.60、
0.05≦L2≦0.40、
42≦W≦52、
4≦W1/W2≦6、および、
0<α2≦β2、
を満たすことを特徴とする光導波路。
A light incident end including a light incident point at the center of the width, and an incident core portion having a first end and extending linearly along a virtual straight line.
A branching portion provided adjacent to the first end of the incident core portion and branching the incident core portion into a main line branching portion and a branch line branching portion, and a branching start point is located on the virtual straight line. In addition, a branching portion having a second end at a position where the distance between the main line branching portion and the branch line branching portion in the direction orthogonal to the virtual straight line is 4 μm, and
The main line core portion adjacent to the second end of the main line branch portion and
A branch line core portion adjacent to the second end of the branch line branch portion and having a branch line side light emission point, and a branch line core portion.
Has a core layer in which a branching pattern is formed
Let L [mm] be the length along the virtual straight line from the light incident point to the branch line side light emitting point.
Let L1 [mm] be the length along the virtual straight line from the light incident point to the first end.
The length along the virtual straight line from the first end to the second end is L2 [mm].
The width of the light incident end is W [μm].
When the incident core portion is divided into a main line incident portion and a branch line incident portion with the virtual straight line as a boundary, the width of the main line incident portion is W1 [μm] and the width of the branch line incident portion is W2 [μm].
The distance between the main line branching portion and the virtual straight line at the second end is set to α2 [μm].
When the distance between the branch line branch and the virtual straight line at the second end is β2 [μm],
0.5 ≤ L ≤ 2.0,
0.15 ≤ L1 ≤ 0.60,
0.05 ≤ L2 ≤ 0.40,
42 ≤ W ≤ 52,
4 ≦ W1 / W2 ≦ 6, and
0 <α2 ≦ β2,
An optical fiber that meets the requirements.
前記支線側光出射点における、前記本線コア部と前記仮想直線との距離をα3[μm]とし、
前記支線側光出射点における、前記支線コア部と前記仮想直線との距離をβ3[μm]とするとき、
α2≦α3≦30、および、20≦β3≦60、
を満たす請求項1に記載の光導波路。
The distance between the main line core portion and the virtual straight line at the branch line side light emission point is set to α3 [μm].
When the distance between the branch line core portion and the virtual straight line at the branch line side light emission point is β3 [μm],
α2 ≦ α3 ≦ 30, and 20 ≦ β3 ≦ 60,
The optical fiber waveguide according to claim 1.
前記第2終端と前記支線側光出射点との間における、前記本線コア部の前記仮想直線に対する平均傾き角度は、
前記本線分岐部の前記仮想直線に対する平均傾き角度より大きい請求項1または2に記載の光導波路。
The average inclination angle of the main line core portion with respect to the virtual straight line between the second end and the branch line side light emission point is
The optical waveguide according to claim 1 or 2, wherein the main line branch portion has a larger average inclination angle with respect to the virtual straight line.
前記支線コア部の前記仮想直線に対する平均傾き角度は、
前記支線分岐部の前記仮想直線に対する平均傾き角度より大きい請求項1ないし3のいずれか1項に記載の光導波路。
The average inclination angle of the branch line core portion with respect to the virtual straight line is
The optical waveguide according to any one of claims 1 to 3, which is larger than the average inclination angle of the branch line branching portion with respect to the virtual straight line.
請求項1ないし4のいずれか1項に記載の光導波路と、
前記光導波路の前記光入射点と光学的に接続されている発光素子と、
前記光導波路の前記支線側光出射点と光学的に接続されている受光素子と、
を有することを特徴とする光モジュール。
The optical fiber waveguide according to any one of claims 1 to 4.
A light emitting element optically connected to the light incident point of the optical waveguide,
A light receiving element optically connected to the branch line side light emitting point of the optical waveguide,
An optical module characterized by having.
請求項5に記載の光モジュールを備えることを特徴とする電子機器。 An electronic device comprising the optical module according to claim 5.
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