JP3753508B2 - 光路変換素子の作製方法、および光路変換素子作製用のブレード - Google Patents

光路変換素子の作製方法、および光路変換素子作製用のブレード Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光を利用した通信や、計測、情報処理などに用いられる光路変換機構を有する光導波路からなる光路変換素子の作製法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
前記光路変換機構を有する光導波路としては、平面型光導波路とファイバ型光導波路とがある。以下、本発明で単に光導波路と記した場合は、これら平面型光導波路とファイバ型光導波路とを含むものとし、それぞれを特に示す場合は、一方を平面型光導波路と記し、他方をファイバ型光導波路もしくは光ファイバと記す。
【0003】
平面型光導波路やファイバ型光導波路に45度の傾斜端面を設けることにより作製される45度マイクロミラーは、コンパクトに90度の光路変換が行える。そのため、前記マイクロミラーを具備する平面型光導波路からなる光路変換素子やファイバ型光導波路からなる光路変換素子は、光モジュールの高集積化、組立コストの削減等に有効な素子であると期待されている。特に近年、多チャンネル光送受信器をコンパクトかつ低価格で作製するために、アレイ化された面発光形(面受光形)光素子と、これら発光(受光)素子の発光(受光)面に対して水平方向に配置された光導波路とを、該光導波路の端面に作製された45度マイクロミラーにより結合させるという構造の光送受信器の研究開発が盛んに行われている。
【0004】
平面型光導波路端面に45度のマイクロミラーを作製する技術としては、(1)ミクロトームにより機械的に端面を斜めに切断する方法(B.L.Booth,"Polymers for integrated optical waveguides", in Polymers for Electronic and Photonic Applications, C. P. Wong, Ed., New York: Academic, 1993, pp. 549-599参照)や、(2)反応性イオンエッチングにより作製する方法(H. Takahara et al, Proc. of SPIE, Vol.1849, 70-78(1993) 参照)や、(3)レーザアブレーション法や、(4)薄い回転ブレードで45度切れ込みを入れる方法(三上修ら、「光実装技術の展望」、信学技報、OPE95-47(1995-08) 参照)が報告されている。
【0005】
図1および図2は、ミクロトームにより機械的に端面を斜めに切断する方法(1)を説明する図面である。図中、201はフィルム導波路を示し、202は刃を示す。203は、刃202による切断加工により、端面にマイクロミラーが形成されたフィルム導波路である。この図1、図2に示す方法は、切断方向に対して45度傾けて固定されたフィルム導波路201を、刃202を用いて切断することにより、マイクロミラーを形成するものである。この方法(1)は簡便な方法ではあるが、(1−i)ガラス等の硬質な材料で作製された光導波路やシリコンやガラス等の硬質の基板上に支持された光導波路に対しては適用できない、(1−ii)同一試料中に複数の導波路が並行して形成されている場合、それら全ての導波路に対して傾斜端面ミラーを形成することはできるが、それらの内の一部の導波路に対してのみ傾斜端面ミラーを形成することはできない、(1−iii)ミラーを形成する位置を高精度に位置決めすることが難しい、(1−iv)切断面の平滑性に限度があるために反射損がやや大きくなる、という問題がある。
【0006】
一方、反応性イオンエッチングによりミラーを形成する方法(2)では、(2−i)工程が複雑であり、時間がかかる、(2−ii)エッチングの条件決めが難しく、ミラーの傾斜角度を精度良く作製することが難しい、という問題がある。
【0007】
また、レーザアブレーション法(3)では、(3−i)装置が高価で、作製に時間がかかる、(3−ii)エッチングの条件決めが難しく、材料毎に大幅な作製装置、条件変更が必要になる、という問題がある。
【0008】
図3および図4は、平面型光導波路に、回転ブレードで45度の切れ込みを入れることにより、マイクロミラーを作製する方法(4)を説明する図面である。図中、204は基板、205は下部クラッド、206はコア、207は上部クラッド、208は回転ブレード、209は45度の切れ込みを、それぞれ示す。この方法は、回転ブレード208に対し、平面型光導波路の光軸が45度の角度を有するように試料を固定し、回転ブレード208を用いて45度に切削することにより、コア、クラッドからなる導波路に45度の切れ込み209を形成する方法である。この方法(4)は、適当なブレードを選定することにより、平滑性に優れたミラー面を形成できるという利点を有するが、(4−i)試料の固定法が難しく、特別な工夫を講じた装置を必要とする、(4−ii)角度の制御が難しい、(4−iii)傾斜端面を形成しているのが、狭い切れ込み溝であるので、二次加工により傾斜端面を平滑化することが困難である、という問題がある。
【0009】
一方、光ファイバ端面に45度傾斜端面ミラーを作製する技術としては、研磨器を用いて端面を斜め研磨する方法(5)が考案されている(K.P.Jackson et al., Proc. of SPIE, Vol.994,40-47(1988) 参照)。この方法は、平滑な光学鏡面が得られるため広く用いられているものの、(5−i)傾斜端面ミラーを作製する位置精度が出しにくい、(5−ii)ミラー面の微妙な傾斜角の制御が難しい、(5−iii)一度に多数の試料を研磨することは難しく、研磨には時間を要するため、生産性が低い、(5−iv)樹脂によりシートまたはボード中に光ファイバが埋め込まれたファイバシートやファイバボードの光路の途中の局所にミラー加工を施すことは方法上不可能である、という間題がある。
【0010】
また、低価格化をめざした光送受信モジュールに通常用いられる面発光レーザは発振波長が0.85μm帯である。このため導波路材料としては、この波長域で低損失あることが重要となる。例えば、耐熱性の高分子材料として知られているポリイミドでは、電子遷移の吸収が紫外領域から可視領域にまで及び、0.85μm帯では1dB/cm程度と損失が高い。そのため、従来用いられている材料からなる光導波路は、光路変換素子を構成する光導波路として使用するには、不適当であった。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
以上説明したように、従来の平面型導波路型光路からなる変換素子において、切断加工によりマイクロミラーを形成する方法(1)には、(1−i)硬質の材料を使って作製されたあるいは硬質の基板に支持された光導波路に対して適用できない、(1−ii)光路の途中部分に傾斜面ミラーを加工できない、(1−iii)ミラーを作製する位置の精度を出すことが難しい、(1−iv)切断面の荒れに起因する反射損失がやや大きい、という問題があった。
【0012】
また、反応性イオンエッチングによりマイクロミラーを形成する方法(2)では、(2−i)工程が複雑であり時間がかかる、(2−ii)条件決めが難しく、ミラーの傾斜角度を所望の角度に精度良く合わせることが難しい、という問題があった。
【0013】
また、レーザアブレーション法(3)では、(3−i)装置が高価で、作製に時間がかかる、(3−ii)エッチングの条件決めが難しく、材料毎に大幅な作製装置、条件変更が必要になる、という問題がある。
【0014】
さらに、回転ブレードで平面型光導波路に45度の切れ込みを入れることによりマイクロミラーを作製する方法(4)では、(4−i)試料の固定法が難しく、特別な工夫を講じた装置を必要とする、(4−ii)角度の制御が難しい、(4−iii)傾斜端面を形成しているのが、狭い切れ込み溝であるので、二次加工により傾斜端面を平滑化することが困難である、という問題があった。
【0015】
また、従来の光ファイバ型光導波路からなる光路変換素子は、その傾斜端面ミラーを斜め研磨により形成しているが、この斜め研磨方法(5)には、(5−i)ミラーを作製する位置精度が出しにくい、(5−ii)ミラー面の微妙な傾斜角の制御が難しい、(5−iii)一度に多数の試料を研磨することは難しく、研磨には時間を要するため、生産性が低い、(5−iv)樹脂によりシートまたはボード中に光ファイバが埋め込まれたファイバシートやファイバボードの光路の途中の局所にミラー加工を施すことは方法上不可能である、という間題があった。
【0016】
本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、光素子を構成する平面型光導波路や光ファイバの所望の位置に所望の傾斜角度を有する傾斜端面(マイクロミラー)を簡単に精度良く作製する方法を提供することを、課題とする。
【0017】
また、本発明は、光インターコネクションや光通信の分野で用いられる0.85μm帯、1.3μm帯、および1.55μm帯での伝搬損失の低い材料からなる光路変換素子の作製方法を提供することを、課題とする。
【0018】
さらに、好適な光路変換素子を作製するために必要な加工工具を提供することも、本発明の課題である。
【0019】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の請求項1の光路変換素子の作製方法は、所望の傾斜角を有する光路変換用の傾斜端面を具備する光導波路を有し、前記傾斜端面における反射を利用して、前記光導波路を伝搬する光の光路を変換して該光導波路の平面外に出射するか、あるいは該光導波路の平面外から入射する光の光路を変換して該光導波路へ結合する機能を有する光路変換素子の作製方法であって、平均粒径が1μm〜5μmのダイヤモンド粒を有し、かつ刃先の少なくとも片側の傾斜角が前記光導波路の光軸に垂直な面に対する前記傾斜端面の所望の傾斜角よりも°〜2°小さく設定されたダイヤモンドブレードを前記光導波路に対して垂直に当ててダイシングソーを用いた切削加工を行うことにより、前記光導波路に少なくとも片側内面が前記所望の傾斜端面となるV状の溝を形成することを特徴とする。
【0020】
本発明の請求項2の光路変換素子の作製方法は、前記請求項1の方法において、前記光導波路がコアならびにクラッドをガラス系材料で構成することを特徴とする。
【0021】
本発明の請求項3の光路変換素子の作製方法は、前記請求項1の方法において、前記光導波路のコアをガラス系材料から構成し、クラッドを高分子材料から構成することを特徴とする。
【0022】
本発明の請求項4の光路変換素子の作製方法は、前記請求項1の方法において、前記光導波路のコアならびにクラッドを高分子材料から構成することを特徴とする。
【0023】
本発明の請求項5の光路変換素子の作製方法は、前記請求項4の方法において、前記コアおよびクラッドを構成する高分子材料をそれぞれ下記構造式(I)で表される高分子とし、前記クラッドを構成する高分子材料を前記コアの高分子材料より屈折率が小さいものとすることを特徴とする。
【0024】
【化13】
【0025】
(式中、n,mはn+m=1の関係にあり、0≦n,m≦1を満足する正数を表す。また、Rは重水素あるいは水素を表し、Rf はCs2s+1で表される置換基を示し、sは1以上の整数である。)
本発明の請求項6の光路変換素子の作製方法は、前記請求項4の方法において、前記コアおよびクラッドを構成する高分子材料をそれぞれ下記構造式(II)〜(IV)からなる混合物、あるいは(II)〜(IV)から選ばれた一種を光硬化して得られたエポキシ樹脂とし、前記クラッドを構成する高分子材料を前記コアの高分子材料より屈折率が小さいものとすることを特徴とする。
【0026】
【化14】
【0027】
【化15】
【0028】
【化16】
【0029】
本発明の請求項7の光路変換素子の作製方法は、前記請求項4の方法において、前記コアおよびクラッドを構成する高分子材料を、それぞれ下記構造式(V)または(VI)で表される繰り返し単位を有するポリシロキサン、あるいは同構造式(V)または(VI)で表される繰り返し単位の共重合ポリシロキサン、およびこれらの混合物からなる群から選ばれた高分子とし、前記クラッドを構成する高分子材を前記コアの高分子材料より屈折率が小さいものとすることを特徴とする。
【0030】
【化17】
【0031】
【化18】
【0032】
(式中、R1 ,R2 は同一または異なり、Cn2n+1(Yは水素、重水素もしくはハロゲン、nは5以下の正の整数を表す)で表されるアルキル基、重水素化アルキル基またはハロゲン化アルキル基、あるいはC65 (Yは水素、重水素もしくはハロゲンを表す)で表されるフェニル基、重水素化フェニル基またはハロゲン化フェニル基である。)
本発明の請求項8の光路変換素子の作製方法は、前記請求項4の方法において、前記コアを構成する高分子材料を前記構造式(I)で表される高分子とし、前記クラッドを構成する高分子材料を前記構造式(II)〜(IV)からなる混合物、あるいは(II)〜(IV)から選ばれた一種を光硬化して得られたエポキシ樹脂としたことを特徴とする。
【0033】
本発明の請求項9の光路変換素子の作製方法は、前記請求項4の方法において、前記コアを構成する高分子材料を、前記構造式(V)または(VI)で表される繰り返し単位を有するポリシロキサン、あるいは同構造式(V)または(VI)で表される繰り返し単位の共重合ポリシロキサン、およびこれらの混合物からなる群から選ばれた高分子とし、前記クラッドを構成する高分子材料を前記構造式(II)〜(IV)からなる混合物、あるいは(II)〜(IV)から選ばれた一種を光硬化して得られた高分子とすることを特徴とする。
【0034】
本発明の請求項10の光路変換素子の作製方法は、前記請求項4ないし9のいずれかの方法において、前記傾斜端面を形成した後、高温に熱したこてを該傾斜端面にあて該傾斜端面表面を平滑化することを特徴とする。
【0035】
本発明の請求項11の光路変換素子の作製方法は、前記請求項4ないし9の方法において、前記傾斜端面を形成した後、該傾斜端面を有機溶媒中に浸漬し該傾斜端面表面を平滑化することを特徴とする。
【0036】
本発明の請求項12の光路変換素子の作製方法は、前記請求項2または3の方法において、前記傾斜端面を形成した後、該傾斜端面をフッ酸緩衝液中に浸漬し該傾斜端面表面を平滑化することを特徴とする。
【0037】
本発明の請求項13の光路変換素子の作製方法は、前記請求項1ないし12のいずれかの方法において、前記傾斜端面形成後、該傾斜端面に金属をコーティングすることを特徴とする。
【0038】
本発明の請求項14の光路変換素子の作製方法は、前記請求項1ないし13のいずれかの方法において、前記光導波路が、平面型光導波路であることを特徴とする。
【0039】
本発明の請求項15の光路変換素子の作製方法は、前記請求項1ないし13のいずれかの方法において、前記光導波路が、光ファイバであることを特徴とする。
【0040】
本発明の請求項16の光路変換素子の作製方法は、前記請求項15の方法において、前記光ファイバの切削加工部を含む先端部を、接着フィルムを用いて平面基板上に固定し、その後に刃先に傾斜角が設けられたブレードを該光ファイバに対して垂直に当てて切削加工を行うことを特徴とする。
【0041】
本発明の請求項17の光路変換素子の作製方法は、前記請求項16の方法において、前記接着フィルムが、紫外線分解型接着フィルムであることを特徴とする。
【0042】
本発明の請求項18の光路変換素子の作製方法は、前記請求項15の方法において、前記光ファイバの切削加工部を含む先端部を、紫外線硬化樹脂または熱硬化樹脂を用いて平面基板上に固定し、その後に刃先に傾斜角が設けられたブレードを該光ファイバに対して垂直に当てて切削加工を行うことを特徴とする。
【0043】
また、本発明の請求項19の光路変換素子作製用のブレードは、所望の傾斜角を有する光路変換用の傾斜端面を具備する光導波路を有し、前記傾斜端面における反射を利用して、前記光導波路を伝搬する光の光路を変換して該光導波路の平面外に出射するか、あるいは該光導波路の平面外から入射する光の光路を変換して該光導波路へ結合する機能を有する光路変換素子の作製方法であって、平均粒径が1μm〜5μmのダイヤモンド粒を有し、かつ刃先の少なくとも片側の傾斜角が前記光導波路の光軸に垂直な面に対する前記傾斜端面の所望の傾斜角よりも°〜2°小さく設定されたダイヤモンドブレードを前記光導波路に対して垂直に当ててダイシングソーを用いた切削加工を行うことにより、前記光導波路に少なくとも片側内面が前記所望の傾斜端面となるV状の溝を形成することを特徴とする。
【0044】
【発明の実施の形態】
本発明を図面に基づき、さらに詳しく説明する。
【0045】
まず、光路変換素子として、片側端面に45度マイクロミラーを有する平面型高分子光導波路からなる光路変換素子について、その作製方法の例を、図面を用いて説明する。
【0046】
図5は、基板1上に作製された平面型高分子光導波路の上面図を示す。図5中のA−A’線は、これからマイクロミラーを形成する位置を表しており、近辺に位置合わせ用のマーカー2が、平面型光導波路作製時に作り込まれている。
【0047】
図6は、図5に示した平面型光導波路のコア3上のB−B’線に沿って切った断面図を表す。図中、4は上部クラッド、5は下部クラッドを表す。マーカー2を目印にしてA−A’線に沿って、図7に示すように、刃先がおよそ90度に加工された本発明のダイヤモンドブレード40を用いて切削加工を行うと、平面型光導波路に傾斜端面(マイクロミラー)6、6を有するV溝12aが形成される。
【0048】
切削加工は、LSIチップの切り出し等に用いられているダイシングソー等の切削加工機を用いると良い。ダイシングソーは、高性能ステージを具備しているので、このようなダイシングソーを用いれば、水平方向、高さ方向ともにサブミクロン・オーダーの位置精度で切削加工することも可能である。ここで用いるダイシングソーとしては、LSIチップの切り出し等に用いられている汎用のダイシングソーで良く、ブレードを本発明のブレードに変えればよい。
【0049】
試料固定法等に特別な工夫を必要としない点は、本発明の大きな利点の一つである。また、ここで、切削加工の深さは、コア3と下部クラッド5の境界面よりも深くすれば良く、下部クラッド5中で止めても良いし、基板1まで切り込んでも構わない。このように適当な材質のブレードを選択して使うことにより、高分子の様な軟質の材料も、シリコンやガラスのような硬質の材料も、また、シリコン基板上の高分子等の複合材料も同時に加工できるという点は、切削加工の利点の一つである。また、粒径の細かいダイヤモンドブレードは、レンズ等の光学部品の研磨に用いられる非常に目の細かな研磨紙に匹敵する繊細さを有しているから、この様な目の細かいブレードを使うことにより、切削加工という加工工程は、傾斜端面の削りだしと、光学グレードの高品質な表面研磨を同時に行っていることと同等の効果がある。従って、非常に平滑度の高い加工表面を得ることが出来る。
【0050】
マイクロミラーが形成された平面型光導波路を基板1から剥離すれば、図8に示すような45度マイクロミラー付きの光導波路フィルムができる。45度マイクロミラーは、図8に示すように、平面型光導波路を伝搬する光7を下方に90度光路変換する機能を有する。また、この45度マイクロミラーは、逆に、下方から空間を伝搬してきた光8を90度光路変換して平面型光導波路に結合させる機能を有する。
【0051】
また、基板1がガラスなど光を透過する材質でできている場合は、必ずしも平面型光導波路を剥離してフィルム状にする必要はなく、図9に示すように、基板1が付いたままでも、内部伝搬光10や外部入射光11をそれぞれ傾斜端面9で90度光路変換を行う機能を有する平面型光導波路として使うことができる。なお、この図9に示すような傾斜端面9とこの傾斜端面9に対向するほぼ垂直な面9aとからなる形状のV溝12bを平面型光導波路の途中に形成するには、用いるブレードとして、その断面形状が片面のみが傾斜されるとともに他面がほぼ垂直にされたブレードを選択する必要がある。
【0052】
ここまでは、光路変換素子が平面型光導波路からなる場合について、その構成を簡単に説明した。次に、光路変換素子が光ファイバからなる場合についての構成を説明する。
【0053】
片側に45度傾斜端面ミラーを有する光ファイバからなる光路変換素子の作製方法の例を図面を用いて説明する。
【0054】
図10(A)は先端部が基板上に固定された光ファイバの上面図である。図中、21は基板、22は光ファイバ、23は被覆を剥離した光ファイバ22の先端部、24は光ファイバの先端部23を固定するための接着フィルムである。A−A’は傾斜端面ミラーを形成すべき位置を表す。
【0055】
図10(B)は図10(A)のA−A’における断面図である。25は光ファイバのコア、26はクラッドである。
【0056】
図10(A)ないし(B)に示すように、光ファイバ22は、その先端部23を基板21上に、接着フィルム24により固定されている。ここで、基板21としては、シリコンやガラスまたは厚い樹脂等の硬質の基板はもちろんのこと、薄い樹脂でできた可撓性のあるフィルム等も用いることができる。
【0057】
その後、A−A’に沿って、図11に示すように、刃先がその断面がおよそ90度のV字形に加工された本発明のダイヤモンドブレードを用いて切削加工を行うと、図11(A)に示すように、光ファイバ22の端面に45度傾斜端面ミラー27が形成される。
【0058】
切削加工は、前述のように、LSIチップの切り出し等に用いられているダイシングソー等の切削加工機を用いると良い。また、試料固定法等に特別な工夫を必要としない点は、前述の平面型光導波路における場合と同様に、本発明の大きな利点の一つである。
【0059】
適当な材質のブレードを選定して使うことにより、高分子のような軟質の材料も、シリコンやガラスのような硬質の材料も、また、シリコン基板上に樹脂の接着剤で固定されたガラス系光ファイバや樹脂中にガラス系の光ファイバが固定された光ファイバシート等の複合材料も同時に加工できるという点は切削加工の利点の一つである。従って、本発明方法は、ガラス系の光ファイバにも、プラスチック光ファイバにも、プラスチックをクラッド、ガラス系材料をコアとする光ファイバにも用いることができる。また、光ファイバを固定する基板がシリコンであっても、ガラス系の材料であっても樹脂系の材料であっても用いることができる。
【0060】
さらにまた、粒径の細かいダイヤモンドブレードは、レンズ等の光学部品の研磨に用いられる非常に目の細かな研磨紙に匹敵する繊細さを有しているから、このような目の細かいブレードを使うことにより、切削加工という加工工程は、傾斜端面の削りだしと、光学グレードの高品質な表面研磨を同時に行っていることと同等の効果がある。従って、非常に平滑度の高い加工表面を得ることが出来る。
【0061】
傾斜端面ミラーを形成した後、接着フィルム24を剥離し、光ファイバ22と基板21を分離すれば、図11(B)に示すような傾斜端面ミラー付き光ファイバを作製できる。45度傾斜端面ミラー27は、図11(B)に示すように、光ファイバ22を伝搬する光28を下方に90度光路変換する機能を有する。また、この45度傾斜端面ミラー27は、逆に、下方から空間を伝搬してきた光29を90度光路変換して光ファイバに結合させる機能を有する。また、基板21がガラスや透明な樹脂など光を透過する材質でできている場合は、必ずしも接着フィルム24を剥離する必要はなく、図11(A)のように、基板21が付いたままでも90度光路変換機能を有する光ファイバとして使うことができる。
【0062】
通常、光ファイバには補強のため被覆が付けられている。上記の例において、切削加工部の被覆は基板上に固定する前に剥離したが、必ずしも事前に剥離する必要はない。前述したように、本発明の方法は、ガラスと樹脂からなる材料のような複合材料であっても適用することができるから、被覆が付いたままの光ファイバを基板上に固定し、切削加工により傾斜端面を作製することもできる。ただし、被覆材が透明性に劣る場合、傾斜端面近くの被覆が、傾斜端面ミラーを介して光ファイバに入出射する光を遮ることになるから、このような場合は、切削加工後に光ファイバ先端部の被覆を剥離する。
【0063】
上記の接着フィルム剥離工程を効率良く行うためには、適当な接着力をもつ接着フィルムを選定する必要があるが、例えば、紫外線を吸収することにより接着剤が分解して接着力が低下する紫外線分解型接着フィルム等を用いると、切削加工後に紫外線を照射することにより、簡単にフルムを剥離することができるので便利である。
【0064】
または、接着フィルムの代わりに、紫外線硬化樹脂や熱硬化樹脂などの接着剤を用いて光ファイバの固定を行ってもよい。この場合、切削加工後の光ファイバと基板との分離工程は、溶剤で前記接着剤を溶かすことにより行っても良いし、あるいは、接着剤ごと基板から剥離しても良い。この場合、基板1がガラスや透明な樹脂など光を透過する材料でできている場合は、必ずしも剥離して光ファイバと基板を分離する必要はなく、図11(A)のように、基板21が付いたままでも、内部伝搬光や外部入射光をそれぞれ傾斜端面27で90度光路変換を行う機構を有する光ファイバとして使うことができる。
【0065】
上、光路変換素子が光ファイバからなる場合の構成について簡単に説明した。
【0066】
前述のような構成の光路変換素子において、その傾斜端面ミラー(マイクロミラー)の反射率に影響する傾斜面の平滑性は、当然、使用するブレード表面の目の細かさでほぼ決定される。基本的には、使用するブレードを形成するダイヤモンド粒の粒度が細かければ細かい程、より平滑なミラー面が得られるが、過度に細かすぎるブレードを使用すると、目詰まりを起こして切削加工ができなかったり、短期間でブレードが消耗したり、切削速度を上げることができない等の問題が生じる。したがって、適切なブレードを選定することが良質のミラー加工を行う上で極めて重要である。
【0067】
図12に切削加工に用いたブレード中に含有されているダイヤモンド粒の平均粒径と、ミラー面での反射効率、ならびに目詰まり等の不都合を起こすことなく、良質なミラー面を加工することのできる切削可能な最高速度の関係を示す。
【0068】
ダイヤモンド粒の平均粒径が15μm(粒径10〜20μmの集合)以上の場合、ミラー面の荒れは大きく、反射効率は50%にも満たない。平均粒径が小さくなるにつれ、反射効率は高くなり、平均粒径5μm(粒径4〜6μmの集合)のブレードを用いた場合、およそ80%の反射効率が得られる。さらに粒度を細かくし、平均粒径が1.5μm(粒径0〜3μmの集合)程度まで細かくなると、ミラー面は光学的に十分に平滑となり、95%以上の高反射効率が得られる。より細かな粒径のブレードを用いれば、ミラー面はより平滑になるが、光学的特性としては飽和領域にあるため、それ以上の反射効率の向上は微々たるものである。したがって、反射効率の点から考慮すれば、平均粒径は5μm以下のブレードを用いて加工を行うことが望ましい。
【0069】
一方、粒度の細かいブレードは、粗いブレードに比べて切削力に劣るため、一般に加工速度は遅くなり、ブレードの寿命も短くなる。しかしながら、図12より分かるように、平均粒径1μm(粒径0〜2μmの集合)以上のブレードを用いた場合、1mm/sあるいはそれ以上の切削速度で加工することが可能であり、十分に実用的であると考えることができる。したがって、加工効率の点から考えれば、平均粒径は1μm以上のブレードを用いて加工を行うことが望ましい。このようにダイヤモンドブレードの場合に、そのダイヤモンド粒の平均粒径が1μm以上で5μm以下である点が、本発明のブレードの一つの特徴である。
【0070】
上述の反射効率、加工効率の双方を加味して考慮すると、平均粒度が1〜5μmのブレードを用いて、加工することが望ましい。
【0071】
前記マイクロミラーの形成において、通常はダイシング加工のみで十分実用的な光学表面が得られるが、さらに加工面の平滑性を高くし、より質の高い光学鏡面を作って、反射効率を高める必要がある場合、以下に示す方法が有効である。
【0072】
導波路材料が高分子材料の場合、第1の方法は、熱により表面を軟化させる方法である。これは、光導波路のコア材の高分子が若干軟化する程度の温度まで熱した鏝を加工面に軽く押しつけることにより、簡単に行うことが出来る。その際、軟化した高分子が鏝に密着するようであると平滑な表面にはならないので、鏝の表面にはテフロンコーティング等の密着防止のための処理がなされていることが望ましい。
【0073】
第2の方法は、適当な溶媒により表面を軽く溶解させる方法である。これは、光導波路のコア材の高分子が若干溶解する適当な溶媒の中に、加工面を浸漬することにより、簡単に行うことが出来る。
【0074】
導波路材料がガラスの場合は、有機溶媒の代わりにフッ酸緩衝液中に加工面を浸漬し表面を軽く溶解させることにより、表面を平滑化することができる。
【0075】
第3の方法は、傾斜面を形成する切削加工に用いたダイヤモンドブレードよりもはるかに平均粒度の細かいダイヤモンドブレードにより傾斜面の仕上げ研磨を行う方法である。この方法は、切削加工により目的の傾斜面を有する溝を形成した後、ブレードを交換して、仕上げ研磨を行うだけで、加工面の平滑性を十分に高めることが可能である。したがって、この方法によれば、加工面の平滑性を向上させるために、別工程に導波路を移さなくてもよく、工程が簡易になる利点がある。
【0076】
上記のいずれかの加工法により、極めて優れた平滑性を持つ傾斜端面を形成することができる。このような加工した傾斜端面の平滑性を向上させる作業が可能であるのは、マイクロミラーとする傾斜面を形成するために、ブレードにより切削した結果、光導波路にV溝が形成されるためである。すなわち、傾斜面の上方が大きく開放されている形状が光導波路のミラー面近傍に実現されているためである。したがって、このようなV溝により傾斜面を形成した光路変換素子では、前述のように、傾斜面を平滑化するさまざまな手段を容易に実行できるし、後述のように、傾斜面の鏡面処理も容易に実現でき、また、V溝内に、すなわちミラー面のごく近傍に受光素子や発光素子などの光機能素子を設置できるという実装上の利点も得られる。
【0077】
前述の加工法により、傾斜端面を大幅に平滑化することができるが、それでも、傾斜端面の傾斜角、コア、クラッドの屈折率の値によっては、全ての導波モードに対して傾斜端面における全反射条件が満たされない場合がある。このような場合、一部の高次モードの光が傾斜端面において反射されずに透過するため、原理的に100%の反射効率を得ることはできない。この場合、加工面に金、銀、アルミニウム等の高反射率の金属を蒸着等によりコーティングする方法が有効である。これらの高反射膜をコーティングすることにより、100%に近い反射効率を得ることができる。
【0078】
前記傾斜端面の傾斜角、すなわちマイクロミラーの傾斜角を所望の角度に精度良く合わせるためには、ブレードの刃先の角度と実際に加工された傾斜端面の角度の関係を把握しておくことが重要である。通常、加工により作製されたV溝の角度は、加工に用いたブレードの刃先の角度より若干大きくなる。これは、ブレードの周方向の寸法誤差と、ダイシングソーの運転時の振動とが主な原因と思われる。
【0079】
図13に、加工に用いたブレードの頂角と、実際に加工されたV溝の頂角の関係を示す。適正な粒度のブレードを用いた場合、V溝の頂角はブレードの頂角より2度程度大きくなり、ばらつきは2度以内に抑制されている。したがって、頂角が88度のブレードを用いて加工を行えば、傾斜角45度の傾斜角を有するミラーを±1度の精度で再現性よく作製することができる。このようにして、誤差1度以内で所望の傾斜角のマイクロミラーを形成することができる。ここで言う『適正な粒度のブレード』とは、前述した平均粒径5μm以下で1μm以上の本発明のブレードのことを示す。より粒度の粗いブレードを用いた場合は、ブレード頂角とV溝頂角の変換差はより大きくなり、ばらつき、繰り返し誤差も大きくなるため、高精度にミラーの傾斜角を制御することは困難になる。したがって、ミラー傾斜角の制御という観点から考慮しても、平均粒径5μm以下のブレードを用いて加工することが望ましい。本発明のブレードの一つの特徴は、前述のように、その構成ダイヤモンド粒子の平均粒径が1〜5μmであることである。さらに、本発明のブレードの他の特徴は、前述の傾斜角の加工精度との関係から、傾斜面を形成するブレードの側面傾斜角が(所望の角度)−1度、すなわち、45度ミラーを作製したい場合は44度に形成されていることである。したがって、対称型のV溝を形成する場合は、ブレードの刃先角度は、{(所望の角度)−1}×2度、すなわち、45度ミラーが所望の場合は88度に設定するのが最も良い。実用的なミラーを提供するためには、ミラーの傾斜角は(所望の角度)±2度以内に抑制することが必要なので、これを考慮すると、ブレードの側面傾斜角は、{(所望の角度)−2度}以上(所望の角度)以下に設定しなくてはならない。
【0080】
前述のようにして作製した光路変換素子は、例えば、平面型光導波路の場合、図14に示すように、実装基板42上に搭載されることにより、同じく実装基板42上に搭載された面発光レーザー43から出射されたレーザー光44の光路を傾斜端面6により変換し、光導波路に結合させて伝搬光45aとする光送信モジュールや、逆に、図15に示すように、実装基板46上に搭載されることにより、光導波路中を導波する光47の光路を傾斜端面6により変換し、同じく実装基板46上に搭載されたフォトダイオード49に結合させる光受信モジュール等が構成する部品として用いることができる。
【0081】
同様に、光ファイバの場合、図16に示すように、実装基板42上に搭載されることにより、同じく実装基板42上に搭載された面発光レーザー43から出射されたレーザー光44の光路を傾斜端面27により変換し、光ファイバに結合して伝搬光45bとする光送信モジュールや、逆に、図17に示すように、実装基板46上に搭載されることにより、光ファイバ中を導波する光48の光路を傾斜端面27により光路変換して下方に出射し、実装基板46上に搭載されたフォトダイオード49に結合させる光受信モジュール等を構成する部品として用いることができる。
【0082】
図7に示したような両刃のブレード40を用いる代わりに、図18に示すような片刃のブレード50を用いてマイクロミラーを形成することもできる。例えば、頂角がおよそ44度の片刃のブレード50を用いて、図6の光導波路に切削加工によりマイクロミラーを形成すると、図9に示すような45度のマイクロミラー付き光導波路ができる。ただし、このタイプのミラーの場合、傾斜端面9において全反射条件は満たされていないので、高い反射効率を得るためには、傾斜端面9に金、銀、アルミニウム等の高反射率の金属をコーティングしておく必要がある。このコーティング作業は、傾斜端面9を実現している変形V溝12bが開口側に拡大した形状であるので、大変行いやすい。これはV溝が対称的な形状の図7のような対称V溝12aの場合にも同様であり、この対称V溝12aではさらに作業空間が広いので、より作業しやすい。
【0083】
図9のタイプのマイクロミラー9と図7のタイプのマイクロミラー6の機能上の大きな相違点は、光路を変換する方向が逆である点である。図9のマイクロミラーは、光導波路を伝搬してきた光10を、上方、つまり基板1とは逆方向に光路変換する機能を有している。無論、逆に、基板1の上方から伝搬してきた光11を光路変換して光導波路に結合する機能をも有している。従って、図19に示すように、光導波路表面に、あるいはV溝12b内に発光素子43を設置することにより、光送信器を構成したり、図20に示すように、受光素子49を光導波路表面に、あるいはV溝12b内に設置することにより、光受信器を構成したり、あるいは、図8のようなマイクロミラー付き光導波路をさらに表面に重ねることにより、図21のような2つの導波層51a,51bを持つ積層型光導波路を作ることが出来る。
【0084】
ただし、このタイプのミラーには、切削により形成された変形V溝12bを構成する垂直端面9aで生じるフレネル反射のため、入射側へ逆戻りする光を生じやすいという問題がある。すなわち、素子としての反射減衰率が悪いという問題がある。例えば、コアの屈折率を1.490とすると、垂直端面9aで約3.9%のフレネル反射が生じるから、光導波路の伝搬損失を無視すると、入射端で検出される反射減衰率は約−14dBとなる。
【0085】
この問題を解決するためには、以下に示す2つの方法がある。
【0086】
第1の方法は、導波路端面9aを、図22に示すように、垂直面に対して僅かな角度θだけ傾斜させた端面52にすることである。角度θの傾斜を付けることにより、反射光の光路53は傾斜を付けない場合の光路54に比べ、角度2θの偏向を受ける。これを利用すれば、θを適当に選ぶことにより、反射光を導波路の外へ放射させ、結果的に反射減衰率を改善することができる。
【0087】
導波路内を伝搬し得る導波光が導波路光軸となす角は、コア、クラッドの屈折率をそれぞれncore,ncladとすると、コア/クラッド界面での全反射条件から、最大でcos-1(nclad/ncore)である。したがって、θをcos-1(nclad/ncore)より大きく設定すれば、全ての反射光を導波路の外へ放射させることができる。この値は、開口数(NA)が約0.1のシングルモード導波路の場合、およそ5°から6°、開口数(NA)が約0.2のマルチモード導波路の場合、およそ8°〜9°であるから、シングルモード導波路の場合、6°以上、マルチモード導波路の場合、9°以上の傾斜を付けると、反射減衰率を激減させることができる。
【0088】
ただし、θは前記の角度より小さな角度であっても、反射光の幾らかは放射されるので、要求条件によっては十分な効果を発揮する。また、あまり大きいと、この面を透過する光量が減少するので、光路変換素子としての損失が増大する要因となる。図23に、透過率ならびに反射減衰率のθ依存性を示す。θは1°以上なら、反射減衰率が−20dB以下となる。また、30°を越えると、急激に透過率が減少する。実用的な光素子を作製するためには、−20dB以下の反射減衰率、90%以上の透過率が求められるので、θは1°以上30°以下の範囲で設定するのが有効である。このような変形V溝を形成するためには、片刃ブレードの垂直側面を1°〜30°の範囲内で傾斜させる必要があり、そのような形状の片刃ブレードも本発明のブレードの一変形例である。
【0089】
前述のように、図9のタイプのマイクロミラーはその垂直端面に僅かな傾斜を与えることにより、素子としての反射減衰率を改善することができるが、ここで注意すべきことは、端面52が傾斜を有することにより、この界面で屈折が生じるため、ミラーによる光路の偏向角が変わってしまうことである。
【0090】
図24は、端面52の傾斜による光路の偏向角の変化を説明する図である。端面が導波路光軸に対して垂直である場合、すなわち、θ=0°である場合、導波路光軸に沿って伝搬してきた光線10は、波線60→61で示すような経路を伝搬する。ここで、光路の偏向角は、傾斜端面9と導波路光軸のなす角をφとすると、2φである。すなわち、Φの光路変換を行いたいならば、φ=Φ/2とすればよい。一方、端面52が垂直軸に対してθの傾斜を有している場合、コアの屈折率をncoreとすると、光線10は屈折によりsin-1(ncoresinθ)−θだけ屈折により偏向され、62→63に示す経路を伝搬する。そのため、入射光10と出射光63の偏向角は、2φ+{sin-1(ncoresinθ)−θ}/2とする必要がある。すなわち、傾斜端面52の傾斜角φは、θ=0°である場合と比べ、{sin-1(ncoresinθ)−θ}/2だけ補正する必要がある。
【0091】
第2の方法は、図25に示すように、傾斜端面9に金などの高反射膜をコーティングした後に、導波路端面52と傾斜端面9との間隙を、ほぼ屈折率の等しい樹脂70などで埋める方法である。V溝12b中の媒質が、空気から樹脂70に置き換えられることにより、導波路端面52で生じるフレネル反射を激減させることができる。例えば、コア、樹脂70の屈折率がそれぞれ1.49,1.485とすると、θ=0°、すなわち、端面52が傾斜を有していない場合でも、この面から生じるフレネル反射は、3.7%から0.00028%と激減するため、反射減衰率は−14dBから−55dBと激減させることができる。もちろん、前述の導波路端面52を傾斜させることを兼用すれば、なお効果的であることは言うまでもない。また、前述の屈折による光路の偏向角の変化を小さくすることができる。樹脂70の屈折率をnresin とすると、光路の偏向角の変化はsin-1{(ncore/nresin )sinθ}−θとなる。また、この樹脂70には、ミラー面9を保護する効果もある。
【0092】
以上説明した平面型光導波路からなる本発明の光路変換素子の作製方法によれば、素子全体を横断するように切りきってしまうような加工のみならず、光導波路の任意の位置に部分的にマイクロミラーを作製することが出来る。例えば、図26に示すように、Y分岐光導波路の72,73,74の位置にマイクロミラーを形成する必要がある場合、ミクロトーム等、通常の切断加工法では、73の位置を加工する際、CC’に沿って切断するため、もう一方の導波路まで切断せざるを得ないが、切削加工の場合、数mm程度離れている箇所であれば、他の導波路を傷つけることなく、部分的なミラー加工することが可能である。
【0093】
以上説明した光導波路に形成するV溝と、このV溝を形成するブレードとの関係、そして、ブレードの材質特性、形状特性、さらには傾斜端面を有する光導波路の作用、V溝を樹脂にて充填して屈折偏向角を調整すること等については、光ファイバ型の光路変換素子の場合でも同様であり、光ファイバでの説明は、省略する。
【0094】
以上説明したように、本発明による光路変換素子の作製法を用いると、高性能な反射型光路変換素子を高精度かつ容易に作製することが出来る。
【0095】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【0096】
(実施例1)
ポリメチルメタクリレートをコア、エポキシ樹脂をクラッドとする埋込型光導波路をシリコン基板上に作製した。コア、クラッドの屈折率はそれぞれ1.490,1.475で、コアの断面形状は幅40μm、高さ40μmの矩形である。刃先の断面形状が図27に示すような頂角88度のV字形に加工されたブレード82を用い、前記光導波路の片端を基板表面ぎりぎりまで切削加工することにより傾斜端面を形成し、しかる後、長さ5cm、幅1cmの大きさに切り出し、その後、基板から剥離することにより、図28に示すようなフィルム導波路型光路変換素子を作製した。
【0097】
作製したフィルム導波路型光路変換素子の垂直な端面75から波長0.85μmのレーザー光76を入射し、傾斜端面77で反射した反射光78の遠視野における強度分布を測定することにより、光路の変換角度を測定したところ、変換角は90度であった。また、その反射光の全光強度を光検出器で測定することによりミラーの反射効率を測定したところ、83%であった。
【0098】
(実施例2)
実施例1と同様の方法で作製したフィルム導波路型光路変換素子の傾斜端面77に温度180度に熱したこてをあて平坦化処置をした後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ90度、85%であった。
【0099】
(実施例3)
実施例1と同様の方法で作製したフィルム導波路型光路変換素子の傾斜端面77をメチルイソブチルケトンに浸漬して平坦化処置をした後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ90度、85%であった。
【0100】
(実施例4)
実施例1と同様の方法で作製したフィルム導波路型光路変換素子の傾斜端面77をクロロベンゼンに浸漬して平坦化処置をした後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ90度、85%であった。
【0101】
(実施例5)
実施例1と同様の方法で作製したフィルム導波路型光路変換素子の傾斜端面77に金を蒸着した。しかる後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ90度、97%であった。
【0102】
(実施例6)
実施例1と同様の方法で作製したフィルム導波路型光路変換素子の傾斜端面77に銀を蒸着した。しかる後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ90度、96%であった。
【0103】
(実施例7)
実施例1と同様の方法で作製したフィルム導波路型光路変換素子の傾斜端面77にアルミニウムを蒸着した。しかる後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ90度、90%であった。
【0104】
(実施例8)
ポリメチルメタクリレートをコア、エポキシ樹脂をクラッドとする埋込型光導波路をシリコン基板上に作製した。コア、クラッドの屈折率は、それぞれ1.490,1.475で、コアの断面形状は幅40μm、高さ40μmの矩形である。刃先の断面形状が、図29に示すような、頂角93度のV字形に加工されたブレード83を用い、前記光導波路の片端を基板表面ぎりぎりまで切削加工することにより傾斜端面を形成し、しかる後、長さ5cm、幅1cmの大きさに切り出し、その後、基板から剥離することによりフィルム導波路型光路変換素子を作製した。
【0105】
作製したフィルム導波路型光路変換素子の垂直な端面から波長0.85μmのレーザー光を入射し、傾斜端面で反射した反射光の遠視野における強度分布を測定することにより、光路の変換角度を測定したところ、変換角は85度であった。また、その反射光の全光強度を光検出器で測定することによりミラーの反射効率を測定したところ、95%であった。
【0106】
(実施例9)
実施例8と同様の方法で作製したフィルム導波路型光路変換素子の傾斜端面に温度180度に熱したこてをあてて平坦化処理をした後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ85度、97%であった。
【0107】
(実施例10)
実施例8と同様の方法で作製したフィルム導波路型光路変換素子の傾斜端面をメチルイソブチルケトンに浸漬して平坦化処理をした後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ85度、97%であった。
【0108】
(実施例11)
実施例8と同様の方法で作製したフィルム導波路型光路変換素子の傾斜端面をクロロベンゼンに浸漬して平坦化処置した後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ85度、97%であった。
【0109】
(実施例12)
ポリメチルメタクリレートをコア、エポキシ樹脂をクラッドとする埋込型光導波路をシリコン基板上に作製した。コア、クラッドの屈折率は、それぞれ1.490,1.475で、コアの断面形状は幅40μm、高さ40μmの矩形であった。刃先の断面形状が、図30に示すような、頂角44度の楔形に加工されたブレード84を用い、前記基板光導波路の片端を基板表面ぎりぎりまで切削加工することにより、図31に示すように、傾斜端面99を形成し、しかる後、傾斜端面99に金103を蒸着した。その後、長さ5cm、幅2cmの大きさに切り出し、導波路型光路変換素子とした。
【0110】
作製した導波路型光路変換素子の垂直な端面100から波長0.85μmのレーザー光101を入射して傾斜端面99で反射した反射光102の遠視野における強度分布を測定することにより、光路の変換角度を測定したところ、変換角は90度であった。また、その反射光の全光強度を光検出器で測定することによりミラーの反射効率を測定したところ、96%であった。また、導波路入射端面に戻ってくる光の強度を測定することにより、反射減衰率を測定したところ−15dBであった。
【0111】
(実施例13)
傾斜端面に蒸着する金属を銀とすること以外は、実施例12と同様の方法で導波路型光路変換素子を作製した。
【0112】
作製した導波路型光路変換素子の垂直な端面から波長0.85μmのレーザー光101を入射して傾斜端面で反射した反射光の遠視野における強度分布を測定することにより光路の変換角度を測定したところ、変換角は90度であった。また、その反射光の全光強度を光検出器で測定することによりミラーの反射効率を測定したところ、95%であった。
【0113】
(実施例14)
傾斜端面に蒸着する金属をアルミニウムとすること以外は、実施例12と同様の方法で導波路型光路変換素子を作製した。
【0114】
作製した導波路型光路変換素子の垂直な端面から波長0.85μmのレーザー光を入射して傾斜端面で反射した反射光の遠視野における強度分布を測定することにより光路の変換角度を測定したところ、変換角は90度であった。また、その反射光の全光強度を光検出器で測定することによりミラーの反射効率を測定したところ、89%であった。
【0115】
(実施例15)
図26に示すような1×2Y分岐埋込型光導波路を、コアにポリメチルメタクリレート、クラッドにエポキシ樹脂を用いてシリコン基板上に作製した。導波路の全長は5cmで、分岐後の2本のコアの中心間隔は2.5mmである。コア、クラッドの屈折率は、それぞれ1.490,1.475で、コアの断面形状は幅40μm、高さ40μmの矩形で、下層クラッド層の厚さは20μm、上層クラッドの厚さは60μm(コアの上面から20μm)である。図26中の72,73,74に示す位置に、刃先の断面形状が、図30に示すような、頂角44度の楔形に加工されたブレード84を用い、基板表面ぎりぎりまで切削加工することにより、傾斜端面を形成し、しかる後、傾斜端面に金を蒸着した。その後、72の位置に作製したミラー上に発振波長0.85μmの表面発光レーザーを発光面がミラー側に向くように搭載し、73,74の位置に作製したミラー上にはフォトダイオードを受光面がミラー側に向くよう搭載した。
【0116】
該表面発光レーザーに電流を注入して発光させ(0.80mW)、マイクロミラーを介して導波路を伝搬し、マイクロミラーを介して該フォトダイオードで受光されたレーザー光のバワーを測定したところ、受光された光強度は、73,74の側でそれぞれ、0.32mW,0.31mWであった。
【0117】
(実施例16)
共重合比の異なる2種類の重水素化・フッ素化ポリメタクリレート(以下、ポリマA,ポリマBと呼ぶ:「特願平2−282023号公報:プラスチック光導波路」参照)を合成した。ポリマA,ポリマBの屈折率は、それぞれ、1.490,1.483であった。ポリマAをコア、ポリマBをクラッドとする埋込型シングルモード光導波路をシリコン基板上に作製した。コアの断面形状は幅7μm、高さ7μmの矩形で、下層クラッド層の厚さは20μm、上層クラッドの厚さは27μm(コアの上面から20μm)であった。また、補強のため上層クラッドの上にエポキシ樹脂が50μm塗られた。刃先の断面形状が、図27に示すような頂角88度のV字形に加工されたブレード82を用い、前記光導波路の片端を基板表面ぎりぎりまで切削加工することにより傾斜端面を形成し、しかる後、長さ5cm、幅1cmの大きさに切り出し、その後、基板から剥離することにより、フィルム導波路型光路変換素子を作製した。
【0118】
作製したフィルム導波路型光路変換素子の垂直な端面から波長1.3μmのレーザー光を入射して傾斜端面で反射した反射光の遠視野における強度分布を測定することにより光路の変換角度を測定したところ、変換角は90度であった。また、その反射光の全光強度を光検出器で測定することによりミラーの反射効率を測定したところ、78%であった。
【0119】
(実施例17)
実施例16と同様の方法で作製したフィルム導波路型光路変換素子の傾斜端面に温度180度に熱したこてを当てて平坦化処置をした後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ90度、80%であった。
【0120】
(実施例18)
実施例16と同様の方法で作製したフィルム導波路型光路変換素子の傾斜端面をメチルイソプチルケトンに浸漬して平坦化処置をした後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ90度、80%であった。
【0121】
(実施例19)
実施例16と同様の方法で作製したフィルム導波路型光路変換素子の傾斜端面をクロロベンゼンに浸漬して平坦化処置をした後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ90度、80%であった。
(実施例20)
実施例16と同様の方法で作製したフィルム導波路型光路変換素子の傾斜端面に金を蒸着した。しかる後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ90度、94%であった。
【0122】
(実施例21)
実施例16と同様の方法で作製したフィルム導波路型光路変換素子の傾斜端面に銀を蒸着した。しかる後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ90度、92%であった。
【0123】
(実施例22)
実施例16と同様の方法で作製したフィルム導波路型光路変換素子の傾斜端面にアルミニウムを蒸着した。しかる後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ87度、89%であった。
【0124】
(実施例23)
共重合比の異なる2種類の重水素化ポリシロキサン(以下、ポリマC,ポリマDと呼ぶ:「特願平2−282023号公報:プラスチック光導波路」参照)を合成した。ポリマC,ポリマDの屈折率は、それぞれ、1.545,1.537である。ポリマAをコア、ポリマBをクラッドとする埋込型シングルモード光導波路をシリコン基板上に作製した。コアの断面形状は幅7μm、高さ7μmの矩形で、下層クラッド層の厚さは20μm、上層クラッドの厚さは27μm(コアの上面から20μm)である。また、補強のため上層クラッドの上にエポキシ樹脂を50μm塗られている。刃先の断面形状が、図27に示すような頂角88度のV字形に加工されたブレード82を用い、前記光導波路の片端を基板表面ぎりぎりまで切削加工することにより傾斜端面を形成し、しかる後、長さ5cm、幅1cmの大きさに切り出し、その後、基板から剥離することにより、フィルム導波路型光路変換素子を作製した。
【0125】
作製したフィルム導波路型光路変換素子の垂直な端面から波長1.55μmのレーザー光を入射して傾斜端面で反射した反射光の遠視野における強度分布を測定することにより光路の変換角度を測定したところ、変換角は90度であった。また、その反射光の全光強度を光検出器で測定することによりミラーの反射効率を測定したところ、80%であった。
【0126】
(実施例24)
実施例23と同様の方法で作製したフィルム導波路型光路変換素子の傾斜端面に温度400度に熱したこてを当てて平坦化処置をした後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ90度、83%であった。
【0127】
(実施例25)
実施例23と同様の方法で作製したフィルム導波路型光路変換素子の傾斜端面にアニソールに浸漬して平坦化処置をした後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ90度、83%であった。
【0128】
(実施例26)
実施例23と同様の方法で作製したフィルム導波路型光路変換素子の傾斜端面をクロロベンゼンに浸漬して平坦化処理をした後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ90度、83%であった。
【0129】
(実施例27)
実施例23と同様の方法で作製したフィルム導波路型光路変換素子の傾斜端面に金を蒸着した。しかる後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ90度、93%であった。
【0130】
(実施例28)
実施例23と同様の方法で作製したフィルム導波路型光路変換素子の傾斜端面に銀を蒸着した。しかる後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ90度、92%であった。
【0131】
(実施例29)
実施例23と同様の方法で作製したフィルム導波路型光路変換素子の傾斜端面にアルミニウムを蒸着した。しかる後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ90度、87%であった。
【0132】
(実施例30)
石英基板上に石英系ガラス光導波路を作製した。コア、クラッドの屈折率は、それぞれ、1.473,1.459で、コアの断面形状は幅40μm、高さ40μmの矩形であった。下層クラッド層の厚さは20μm、上層クラッドの厚さは40μm(コアの上面から20μm)であった。刃先の断面形状が、図27に示すような頂角88度のV字形に加工されたブレード82を用い、前記光導波路の片端を基板表面ぎりぎりまで切削加工することにより傾斜端面を形成し、しかる後、長さ5cm、幅1cmの大きさに切り出し、導波路型光路変換素子を作製した。
【0133】
作製したフィルム導波路型光路変換素子の垂直な端面から波長0.85μmのレーザー光を入射して傾斜端面で反射した反射光の遠視野における強度分布を測定することにより光路の変換角度を測定したところ、変換角は90度であった。また、その反射光の全光強度を光検出器で測定することによりミラーの反射効率を測定したところ、78%であった。
【0134】
(実施例31)
実施例30と同様の方法で作製した導波路型光路変換素子の傾斜端面をフッ酸緩衝液に浸漬して平坦化処置をした後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ90度、80%であった。
【0135】
(実施例32)
実施例30と同様の方法で作製した導波路型光路変換素子の傾斜端面に金を蒸着した。しかる後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ90度、93%であった。
【0136】
(実施例33)
実施例30と同様の方法で作製した導波路型光路変換素子の傾斜端面に銀を蒸着した。しかる後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ90度、92%であった。
【0137】
(実施例34)
実施例30と同様の方法で作製した導波路型光路変換素子の傾斜端面にアルミニウムを蒸着した。しかる後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ88度、88%であった。
【0138】
(実施例35)
シリコン基板上に石英系ガラスシングルモード光導波路を作製した。コア、クラッドの屈折率はそれぞれ1.455,1.444で、コアの断面形状は幅7μm、高さ7μmの矩形である。刃先の断面形状が、図30に示すような頂角44度の楔形に加工されたブレード84を用い、前記光導波路の片端を基板表面ぎりぎりまで切削加工することにより傾斜端面を形成し、しかる後、傾斜端面に金を蒸着した。その後、長さ5cm、幅2cmの大きさに切り出し、導波路型光路変換素子を作製した。
【0139】
作製した導波路型光路変換素子の垂直な端面から波長1.55μmのレーザー光を入射して傾斜端面で反射した反射光の遠視野における強度分布を測定することにより光路の変換角度を測定したところ、変換角は90度であった。また、その反射光の全光強度を光検出器で測定することによりミラーの反射効率を測定したところ、94%であった。
【0140】
(実施例36)
実施例12で作製した光路変換素子中の楔形の溝に、屈折率1.485の紫外線硬化型樹脂を流し込み、紫外線を照射して硬化させ、しかる後、長さ5cm、幅2cmの大きさに切り出し、導波路型光路変換素子を作製した。
【0141】
作製した導波路型光路変換素子に波長0.85μmのレーザー光を入射し、傾斜端面で反射した反射光の遠視野における強度分布を測定することにより光路の変換角度を測定したところ、変換角は90度であった。また、その反射光の全光強度を光検出器で測定することによりミラーの反射効率を測定したところ、97%であった。また、導波路入射端面に戻ってくる光の強度を測定することにより、反射減衰率を測定したところ、−55dB以下であった。
【0142】
(実施例37)
コアをポリメチルメタクリレートから、クラッドをエポキシ樹脂から構成した埋込型光導波路をシリコン基板上に作製した。コア、クラッドの屈折率は、それぞれ1.490,1.475であり、コアの断面形状は、幅40μm、高さ40μmの矩形である。刃先の断面形状が図32に示すような頂角55.5度の楔形に加工されたブレード85を用い、前記光導波路の片端を基板表面ぎりぎりまで切削加工することにより図24のようなV溝を形成した。端面52が垂直平面となす角θ、ならびに傾斜端面9が導波路光軸となす角φは、それぞれ10°、42.5°であった。しかる後、傾斜端面9に金を蒸着した。その後、長さ5cm、幅2cmの大きさに切り出し、導波路型光路変換素子を作製した。
【0143】
作製した導波路型光路変換素子に波長0.85μmのレーザー光を入射し、傾斜端面9で反射した反射光63の遠視野における強度分布を測定することにより光路の変換角度を測定したところ、変換角は90度であった。また、その反射光の全光強度を光検出器で測定することによりミラーの反射効率を測定したところ、95%であった。また、導波路入射端面に戻ってくる光の強度を測定することにより、反射減衰率を特定したところ、−50dB以下であった。
【0144】
(実施例38)
コアをポリメチルメタクリレートから、クラッドをエポキシ樹脂から構成した埋込型光導波路をシリコン基板上に作製した。コア、クラッドの屈折率は、それぞれ1.490,1.475であり、コアの断面形状は、幅40μm、高さ40μmの矩形である。刃先の断面形状が図33に示すような頂角53度の楔形に加工されたブレード86を用い、前記光導波路の片端を基板表面ぎりぎりまで切削加工することにより、図24のようなV溝を形成した。端面52が垂直平面となす角θ、ならびに傾斜端面9が導波路光軸となす角φは、それぞれ10°、45°であった。しかる後、傾斜端面9に金を蒸着した。その後、このV溝に屈折率1.485の紫外線硬化型樹脂70を流し込み(図25)、紫外線を照射して硬化させ、しかる後、長さ5cm、幅2cmの大きさに切り出し、導波路型光路変換素子を作製した。
【0145】
作製した平面導波路型光路変換素子に波長0.85μmのレーザー光を入射し、傾斜端面9で反射した反射光63の遠視野における強度分布を測定することにより光路の変換角度を測定したところ、変換角は90度であった。また、その反射光の全光強度を光検出器で測定することによりミラーの反射効率を測定したところ、96%であった。また、導波路入射端面に戻ってくる光の強度を測定することにより、反射減衰率を特定したところ、−70dB以下であった。
【0146】
以上の実施例1〜38は、平面導波路型の光路変換素子についてであった。以下、光ファイバ型の光路変換素子について実施例を説明する。
【0147】
(実施例39)
図10および図11を参照して本発明の第39の実施例を説明する。図において、21はシリコン基板、22は光ファイバ、23は光ファイバの先端部、24は接着フイルム、25は光ファイバのコア、26は光ファイバのクラッド、27は傾斜端面、28は光ファイバを伝搬する光、29は傾斜端面ミラーにより光路変換され光ファイバ外下方へ伝搬する光、または、光ファイバ外下方から傾斜端面ミラーを介して導波路へ入射する光、30は傾斜端面、31は光ファイバを伝搬する光、32は傾斜端面ミラーにより光路変換され光ファイバ外上方へ伝搬する光、または、光ファイバ外上方から傾斜端面ミラーを介して光ファイバへ入射する光である。
【0148】
シリコン基板21上にコア径50μmのグレーディッド・インデックス型マルチモード光ファイバ22の一方の先端部23を露出して置き、紫外線分解型の接着フィルム24を用いて図10に示すように、先端部全体と非露出部の一部とが接着フィルム24に覆われるように固定した。しかる後、刃先の断面形状が図27に示すような頂角88度のV字形に加工されたダイヤモンドブレード82を用い、前記光ファイバ22を基板表面ぎりぎりまで切削加工することにより傾斜端面27を形成し、しかる後、紫外線を照射し接着フィルム4を剥離して、光ファイバ22をシリコン基板21から分離することにより、図11(B)に示すような傾斜端面ミラー付きの光ファイバを作製した。
【0149】
作製した傾斜端面ミラー付き光ファイバの他端から波長0.85μmのレーザー光を入射し傾斜端面27で反射した反射光の遠視野における強度分布を測定することにより光路の変換角度を測定したところ、変換角は90度であった。また、その反射光の全光強度を光検出器で測定することにより傾斜端面ミラーの反射効率を測定したところ78%であった。
【0150】
(実施例40)
実施例1と同様の方法で作製した傾斜端面ミラー付きの光ファイバの傾斜端面をフッ酸緩衝液に浸漬し平滑化処置をした後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ90度、80%であった。
【0151】
(実施例41)
実施例39と同様の方法で作製した傾斜端面ミラー付きの光ファイバの傾斜端面に金を蒸着した。しかる後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ90度、93%であった。
【0152】
(実施例42)
実施例39と同様の方法で作製した傾斜端面ミラー付きの光ファイバの傾斜端面に銀を蒸着した。しかる後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ90度、92%であった。
【0153】
(実施例43)
実施例39と同様の方法で作製した傾斜端面ミラー付きの光ファイバの傾斜端面にアルミウムを蒸着した。しかる後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ88度、88%であった。
【0154】
(実施例44)
頂角が108度のV字形ブレードを用いたこと以外は実施例39と同様の方法で傾斜端面ミラー付きの光ファイバを作製した。
【0155】
作製した傾斜端面ミラー付きの光ファイバの他端から波長0.85μmのレーザー光を入射し傾斜端面反射した反射光の遠視野における強度分布を測定することにより光路の変換角度を測定したところ、変換角は70度であった。また、その反射光の全光強度を光検出器で測定することにより傾斜端面ミラーの反射効率を測定したところ93%であった。
【0156】
(実施例45)
コア径50μmのグレーディッド・インデックス型マルチモード光ファイバ2の一端をシリコン基板1上に置き、接着力の強い接着フィルム24を用いて図10に示すように固定した。しかる後、刃先の断面形状が図30に示すような頂角44度の片刃状に加工されたダイヤモンドブレード84を用い、前記光ファイバを基板表面ぎりぎりまで切削加工することにより傾斜端面を形成し、しかる後、斜め蒸着により傾斜端面に金を蒸着し、図11(C)に示すような傾斜端面ミラー付きの光ファイバを作製した。
【0157】
作製した傾斜端面ミラー付きの光ファイバの他端から波長0.85μmのレーザー光を入射し傾斜端面で反射した反射光30の遠視野における強度分布を測定することにより光路の変換角度を測定したところ、変換角は90度であった。また、その反射光の全光強度を光検出器で測定することにより傾斜端面ミラーの反射効率を測定したところ94%であった。
【0158】
(実施例46)
コア径l0μmのステップ・インデックス型シングルモード光ファイバを実施例1と同様の方法で加工し、傾斜端面ミラー付きの光ファイバイ作製した傾斜端面ミラー付きの光ファイバの他端から波長1.55μmのレーザー光を入射し傾斜端面反射した反射光の遠視野における強度分布を測定することにより光路の変換角度を測定したところ、変換角は90度であった。また、その反射光の全光強度を光検出器で測定することにより傾斜端面ミラーの反射効率を測定したところ92%であった。
【0159】
(実施例47)
実施例46と同様の方法で作製した傾斜端面ミラー付きの光ファイバの傾斜端面をフッ酸緩衝液に浸漬し平滑化処置をした後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ90度、94%であった。
【0160】
(実施例48)
コア径l0μmのステップ・インデックス型シングルモード光ファイバを実施例45と同様の方法で加工し、傾斜端面ミラー付きの光ファイバを作製した。
【0161】
作製した傾斜端面ミラー付きの光ファイバの垂直な端面から波長1.55μmのレーザー光を入射し傾斜端面反射した反射光の遠視野における強度分布を測定することにより光路の変換角度を測定したところ、変換角は90度であった。また、その反射光の全光強度を光検出器で測定することにより傾斜端面ミラーの反射効率を測定したところ93%であった。
【0162】
(実施例49)
図34および図35を参照して本発明の第49の実施例を説明する。
【0163】
コア径50μmのグレーディッド・インデックス型マルチモード光ファイバ110を被覆材109で被覆してなる4心の光ファイバリボン107の一端を、被覆付きのままシリコン基板106上に置き、紫外線分解型の接着フィルム108を用いて、図34(A),(B)に示すように、固定した。光ファイバ110はそれぞれコア111とこれを包囲するクラッド112とからなる。しかる後、刃先の断面形状が図27に示すような頂角88度のV字形に加工されたダイヤモンドブレード82を用い、前記光ファイバ110をシリコン基板106の表面ぎりぎりまで切削加工することにより、傾斜端面113を形成し(図35(A))、しかる後、紫外線を照射してフィルム108を剥離し、光ファイバリボン107をシリコン基板106から分離した後に、先端部の被覆材109を剥離し、図35(B)に示すような傾斜端面ミラー付きの光ファイバリボン107を作製した。
【0164】
作製した傾斜端面ミラー付きの4心の光ファイバのそれぞれについて傾斜端面ミラーの形成されていない他方の端面から波長0.85μmのレーザー光線を入射し、傾斜端面113で反射した反射光の遠視野における強度分布を測定することにより、光路の変換角度をそれぞれ測定したところ、変換角は平均90度で、ばらつきは1度以内であった。
【0165】
また、反射光の全光強度を光検出器で測定することによりミラーの反射効率を測定したところ、平均78%で、ばらつきは2%以内であった。
【0166】
(実施例50)
実施例49と同様の方法で作製した傾斜端面ミラー付きの光ファイバリボンの傾斜端面をフッ酸緩衝液に浸漬して平滑化処置をした後、傾斜端面ミラーによる光路変換角および反射効率を測定したところ、それぞれ平均90度(ばらつき1度以内)および80%(ばらつき2%以内)であった。
【0167】
(実施例51)
実施例49と同様の方法で作製した傾斜端面ミラー付きの光ファイバリボンの傾斜端面に金を蒸着した。しかる後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ平均90度(ばらつき1度以内)、94%(ばらつき2%以内)であった。
【0168】
(実施例52)
図36および図37を参照して本発明の第52の実施例を説明する。
【0169】
コア径50μmのグレーディッド・インデックス型マルチモード光ファイバ118(コア121およびクラッド122)からなる4心の光ファイバリボン117の一端の先端部の被覆を剥離し、V状の固定用の溝120が形成されたガラス基板116上にそれぞれの光ファイバ118が固定溝120に沿うように配置し、紫外線硬化型樹脂119を用いて、図36(A)ないし(B)に示すように、固定した。しかる後、刃先の断面形状が図30に示すような頂角44度の片刃状に加工されたダイヤモンドブレード84を用い、前記光ファイバ118を光ファイバの基板116側のクラッド層122まで切削加工することにより、図37に示すように、傾斜端面123を形成し、しかる後、斜め蒸着により傾斜端面123に金を蒸着し、傾斜端面ミラー付きの光ファイバリボン117を得た。
【0170】
作製した傾斜端面ミラー付きの光ファイバの他端から波長0.85μmのレーザー光を入射し、傾斜端面123で反射した反射光の遠視野における強度分布を測定することにより、光路の変換角度をそれぞれ測定したところ、その平均は90度で、ばらつきは1度以内であった。また、その反射光の全光強度を光検出器で測定することにより傾斜端面ミラーの反射効率を測定したところ、平均94%で、ばらつきは2%以内であった。また、光ファイバ入射端面に戻ってくる光の強度を測定することにより、反射減衰率を測定したところ、平均で−15dBであった。
【0171】
(実施例53)
図38に示すような、12本のコア径50μmのグレーディッド・インデックス型マルチモード光ファイバ124が樹脂125中に埋め込まれている光ファイバシートの図中の符号127に示す部分に、頂角44度の片刃状に加工されたダイヤモンドブレードを用いて切削加工を部分的に行って傾斜端面を形成し、しかる後、斜め蒸着により傾斜端面に金を蒸着し、光路変換(傾斜端面)ミラーを作製した。
【0172】
コネクタ126側のファイバ端面から波長0.85μmのレーザー光を入射し、傾斜端面ミラーを形成する部分127で反射した反射光の遠視野における強度分布を測定することにより、傾斜端面ミラーを形成した8本のファィバについて光路の変換角度をそれぞれ測定したところ、平均90度で、ばらつきは1度以内であった。また、その反射光の全光強度を光検出器で測定することにより傾斜端面ミラ一の反射効率を測定したところ、平均94%で、ばらつきは2%以内であった。
【0173】
(実施例54)
コアがポリメタクリル酸メチルであるコア径1000μmのプラスチック光ファイバを用い、実施例39と同様の方法で切削加工を行い、傾斜端面ミラー付きのプラスチック光ファイバを作製した。
【0174】
作製した傾斜端面ミラー付きのプラスチック光ファイバの他端から波長0.85μmのレーザー光を入射し、傾斜端面で反射した反射光の遠視野における強度分布を測定することにより、光路の変換角度を測定したところ、変換角は90度であった。また、その反射光の全光強度を光検出器で測定することにより、傾斜端面ミラーの反射効率を測定したところ、68%であった。
【0175】
(実施例55)
実施例54と同様の方法で作製した傾斜端面ミラー付きのブラスチック光ファイバの傾斜端面に温度180度に熱したこてをあて平滑化処置をした後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ90度、71%であった。
【0176】
(実施例56)
実施例55と同様の方法で作製した傾斜端面ミラー付きのプラスチック光ファイバの傾斜端面をメチルイソブチルケトンに浸漬して平滑化処置をした後、傾斜端面ミラーによる光路変換角およびに反射効率を測定したところ、それぞれ90度および70%であった。
【0177】
(実施例57)
実施例55と同様の方法で作製した傾斜端面ミラー付きのプラスチック光ファイバの傾斜端面をクロロベンゼンに浸漬し平滑化処置をした後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ90度、71%であった。
【0178】
(実施例58)
実施例55と同様の方法で作製した傾斜端面ミラー付きのプラスチック光ファイバの傾斜端面に金を蒸着した。しかる後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ90度、96%であった。
【0179】
(実施例59)
コアが石英系ガラス、クラッドが高分子であるコア径200μmのプラスチッククラッド光ファイバを用い、実施例39と同様の方法で切削加工を行い、傾斜端面ミラー付きのプラスチック光ファイバを作製した。
【0180】
作製した傾斜端面ミラー付きのプラスチック光ファイバの他端から波長0.85μmのレーザー光を入射し、傾斜端面で反射した反射光の遠視野における強度分布を測定することにより、光路の変換角度を測定したところ、変換角は90度であった。また、その反射光の全光強度を光検出器で測定することにより、傾斜端面ミラーの反射効率を測定したところ、69%であった。
【0181】
(実施例60)
実施例59と同様の方法で作製した傾斜端面ミラー付きのプラスチッククラッド光ファイバの傾斜端面をフッ酸緩衝液に浸漬して平滑化処置をした後、傾斜端面ミラーによる光路変換角ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ90度、71%であった。
【0182】
(実施例61)
実施例59と同様の方法で作製した傾斜端面ミラー付きのプラスチッククラッド光ファイバの傾斜端面に金を蒸着した。しかる後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ90度、95%であった。
【0183】
(実施例62)
図36に示すように、コア径50μmのグレーディッド・インデックス型マルチモード光ファイバ118(コア121およびクラッド122)からなる4心の光ファイバリボン117の一端の先端部の被覆を剥離し、V状の固定用の溝120が形成されたガラス基板116上にそれぞれの光ファイバ118が固定用溝120に沿うように配置し、紫外線硬化型樹脂119を用いて、図36(A)ないし(B)に示すように固定した。しかる後、刃先の断面形状が、図30に示すような頂角44度の片刃状に加工されたダイヤモンドブレード84を用い、前記光ファイバ118を光ファイバの基板116側のクラッド層122まで切削加工することにより傾斜端面123を形成し、しかる後、図37に示すように、斜め蒸着により傾斜端面に金を蒸着し、その後、このV溝に屈折率1.455の紫外線硬化型樹脂70を流し込み、紫外線を照射して硬化させて、傾斜端面ミラー付きの光ファイバリボン117を作製した。
【0184】
作製した傾斜端面ミラー付きの光ファイバの他端から波長0.85μmのレーザー光を入射し傾斜端面で反射した反射光の遠視野における強度分布を測定することにより光路の変換角度をそれぞれ測定したところ、その平均は90度で、ばらつきは1度以内であった。また、その反射光の全光強度を光検出器で測定することにより傾斜端面ミラーの反射効率を測定したところ、平均95%であり、ばらつきは2%以内であった。また、光ファイバ入射端面に戻ってくる光の強度を測定することにより、反射減衰率を測定したところ、平均で−55dBであった。
【0185】
(実施例63)
図36に示すように、コア径50μmのグレーディッド・インデックス型マルチモード光ファイバ118(コア121およびクラッド122)からなる4心の光ファイバリボン117の一端の先端部の被覆を剥離し、V状の固定用の溝120が形成されたガラス基板116上にそれぞれの光ファイバ118が固定用の溝120に沿うように配置し、紫外線硬化型樹脂119を用いて固定した。しかる後、刃先の断面形状が、図39に示すような頂角55.5度の片刃状に加工されたダイヤモンドブレード87を用い、前記光ファイバ118を光ファイバの基板116側のクラッド層122まで切削加工することにより、図40に示すようなV溝を形成した。端面132が光ファイバの光軸133と垂直な平面134となす角θならびに傾斜端面123が光ファイバの光軸133となす角φは、それぞれ10°、42.5°であった。しかる後、斜め蒸着により傾斜端面123に金を蒸着し、図41に示すような傾斜端面ミラー付きの光ファイバリボン117を作製した。
【0186】
作製した傾斜端面ミラー付きの光ファイバの他端から波長0.85μmのレーザー光を入射し、傾斜端面で反射した反射光の遠視野における強度分布を測定することにより、光路の変換角度をそれぞれ測定したところ、その平均は90度で、ばらつきは1度以内であった。また、その反射光の全光強度を光検出器で測定することにより、傾斜端面ミラーの反射効率を測定したところ、平均95%であり、ばらつきは2%以内であった。また、光ファイバ入射端面に戻ってくる光の強度を測定することにより、反射減衰率を測定したところ、平均で−55dBであった。
【0187】
(実施例64)
図36に示すように、コア径50μmのグレーディッド・インデックス型マルチモード光ファイバ118(コア121およびクラッド122)からなる4心の光ファイバリボン117の一端の先端部の被覆を剥離し、V状の固定用の溝120が形成されたガラス基板116上にそれぞれの光ファイバ118が固定用の溝に沿うように配置し、紫外線硬化型樹脂119を用いて固定した。しかる後、刃先の断面形状が、図42に示すような頂角53度の片刃状に加工されたダイヤモンドブレード88を用い、前記光ファイバ118を光ファイバの基板116側のクラッド層122まで切削加工することにより、図40に示すようなV溝を形成した。端面132が光ファイバの光軸133と垂直な平面134となす角θ、ならびに傾斜端面123が光ファイバの光軸133となす角φは、それぞれ10°、45°であった。しかる後、斜め蒸着により傾斜端面123に金を蒸着した。その後、図43に示すように、このV溝に屈折率1.455の紫外線硬化型樹脂70を流し込み、紫外線を照射して硬化させて、傾斜端面ミラー付きの光ファイバリボンを作製した。
【0188】
作製した傾斜端面ミラー付きの光ファイバの他端から波長0.85μmのレーザー光を入射し、傾斜端面で反射した反射光の遠視野における強度分布を測定することにより、光路の変換角度をそれぞれ測定したところ、その平均は90度で、ばらつきは1度以内であった。また、その反射光の全光強度を光検出器で測定することにより、傾斜端面ミラー123の反射効率を測定したところ、平均95%であり、ばらつきは2%以内であった。また、光ファイバ入射端面に戻ってくる光の強度を測定することにより、反射減衰率を測定したところ、平均で−70dBであった。
【0189】
(実施例65)
コア径9μmのステップ・インデックス型シングルモード光ファイバからなる4心の光ファイバリボンを、V状の固定用の溝が形成されたガラス基板上にそれぞれの光ファイバがV溝に沿うように配置し、紫外線硬化型樹脂を用いて固定した。そして、前記実施例52と同様に、刃先の断面形状が、図30に示すような頂角44度の片刃状に加工されたダイヤモンドブレード84を用い、前記光ファイバを光ファイバの基板側のクラッド層まで切削加工することにより傾斜端面を形成し、しかる後、斜め蒸着により傾斜端面に金を蒸着することにより、傾斜端面ミラー付きの光ファイバリボンを作製した。
【0190】
作製した傾斜端面ミラー付きの光ファイバの他端から波長1.31μmのレーザー光を入射し、傾斜端面で反射した反射光の遠視野における強度分布を測定することにより、光路の変換角度をそれぞれ測定したところ、その平均は90度で、ばらつきは1度以内であった。また、その反射光の全光強度を光検出器で測定することにより、傾斜端面ミラーの反射効率を測定したところ、平均94%であり、ばらつきは2%以内であった。また、光ファイバ入射端面に戻ってくる光の強度を測定することにより、反射減衰率を測定したところ、平均で−15dBであった。
【0191】
(実施例66)
コア径9μmのステップ・インデックス型シングルモード光ファイバからなる4心の光ファイバリボンを、V状の固定用の溝が形成されたガラス基板上にそれぞれの光ファイバがV溝に沿うように配置し、紫外線硬化型樹脂を用いて固定した。そして、前記実施例52と同様に、刃先の断面形状が、図30に示すような頂角44度の片刃状に加工されたダイヤモンドブレード84を用い、前記光ファイバを光ファイバの基板側のクラッド層まで切削加工することにより、傾斜端面を形成した。しかる後、斜め蒸着により傾斜端面に金を蒸着し、その後、このV溝に屈折率1.455の紫外線硬化型樹脂を流し込み、紫外線を照射して硬化させることにより、傾斜端面ミラー付きの光ファイバリボンを作製した。
【0192】
作製した傾斜端面ミラー付きの光ファイバの他端から波長1.31μmのレーザー光を入射し、傾斜端面で反射した反射光の遠視野における強度分布を測定することにより、光路の変換角度をそれぞれ測定したところ、その平均は90度で、ばらつきは1度以内であった。また、その反射光の全光強度を光検出器で測定することにより、傾斜端面ミラーの反射効率を測定したところ、平均95%であり、ばらつきは2%以内であった。また、光ファイバ入射端面に戻ってくる光の強度を測定することにより、反射減衰率を測定したところ、平均で−55dBであった。
【0193】
(実施例67)
コア径9μmのステップ・インデックス型シングルモード光ファイバからなる4心の光ファイバリボンを、V状の固定用の溝が形成されたガラス基板上にそれぞれの光ファイバがV溝に沿うように配置し、紫外線硬化型樹脂を用いて固定した。そして、実施例53と同様に、刃先の断面形状が、図39に示すような頂角55.5度の片刃状に加工されたダイヤモンドブレード87を用い、前記光ファイバを光ファイバの基板側のクラッド層まで切削加工することにより、図40に示すようなV溝を形成した。端面132が光ファイバの光軸133と垂直な平面134となす角θ、ならびに傾斜端面123が光ファイバの光軸133となす角φは、それぞれ10°、42.5°であった。しかる後、斜め蒸着により傾斜端面123に金を蒸着し、図41に示すような傾斜端面ミラー付きの光ファイバリボンを作製した。
【0194】
作製した傾斜端面ミラー付きの光ファイバの他端から波長1.31μmのレーザー光を入射し、傾斜端面で反射した反射光の遠視野における強度分布を測定することにより、光路の変換角度をそれぞれ測定したところ、その平均は90度で、ばらつきは1度以内であった。また、その反射光の全光強度を光検出器で測定することにより、傾斜端面ミラーの反射効率を測定したところ、平均95%であり、ばらつきは2%以内であった。また、光ファイバ入射端面に戻ってくる光の強度を測定することにより、反射減衰率を測定したところ、平均で−55dBであった。
【0195】
(実施例68)
コア径9μmのステップ・インデックス型シングルモード光ファイバからなる4心の光ファイバリボンを、V状の固定用の溝が形成されたガラス基板上にそれぞれの光ファイバが工程用の溝に沿うように配置し、紫外線硬化型樹脂を用いて固定した。そして、前記実施例54と同様に、刃先の断面形状が、図42に示すような頂角53度の片刃状に加工されたダイヤモンドブレード88を用い、前記光ファイバを光ファイバの基板側のクラッド層まで切削加工することにより、図40に示すようなV溝を形成した。端面132が光ファイバの光軸133と垂直な平面134となす角θ、ならびに傾斜端面123が光ファイバの光軸133となす角φは、それぞれ10°、45°であった。しかる後、斜め蒸着により傾斜端面123に金を蒸着した。その後、このV溝に屈折率1.455の紫外線硬化型樹脂70を流し込み、紫外線を照射して硬化させ、図43に示すような傾斜端面ミラー付きの光ファイバリボンを作製した。
【0196】
作製した傾斜端面ミラー付きの光ファイバの他端から波長1.31μmのレーザー光を入射し、傾斜端面で反射した反射光の遠視野における強度分布を測定することにより、光路の変換角度をそれぞれ測定したところ、その平均は90度で、ばらつきは1度以内であった。また、その反射光の全光強度を光検出器で測定することにより、傾斜端面ミラーの反射効率を測定したところ、平均95%であり、ばらつきは2%以内であった。また、光ファイバ入射端面に戻ってくる光の強度を測定することにより、反射減衰率を測定したところ、平均で−70dBであった。
【0197】
本発明においては、前述のように、光導波路の材料に高分子材料を用いる場合、前記構造式(I)〜(VI)で表される高分子を用いると好適である。これらの材料は、いずれも損失値として短波長領域で0.1dB/cm以下の低い損失を示すことから、優れた光路変換素子を作製することが可能となる。下記の表1にそれらの損失特性を示した。特に、0.85μm帯における光透過特性を要求される場合には、前記構造式(I)で示されるPMMA、重水素化PMMA、あるいは重水素化ポリフルオロメタクリレート(重水素化PFMA)からコアを構成すればよい。また、1.3μm帯のおける光透過特性を要求される場合には、前記構造式(I)で示される重水素化PMMA、あるいは重水素化PFMA、あるいは構造式(V)および(VI)のシリコーンからコアを構成すればよい。また、1.55μm帯のおける光透過特性を要求される場合には、構造式(V)および(VI)のシリコーンからコアを構成すればよい。また、損失よりも耐熱性を優先する場合には、構造式(II)〜(IV)のエポキシ樹脂や、構造式(V)および(VI)のシリコーンからコアを構成すればよい。
【0198】
【表1】
【0199】
以上の実施例において、導波路材料については、ポリメチルメタクリレート、重水素化・フッ素化ポリメタクリレート、ポリシロキサン、エポキシ樹脂、石英ガラスを用いた例を示したが、光導波路材料として知られているポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミド、ポリウレタン、ポリアクリレート、ポリオレフィン、ポリエーテル、シリコーン樹脂、シクロベンゾブテン、アクリル系樹脂等の高分子材料や、バイレックスガラス、酸化物ガラス、フッ化物ガラス、カルコゲナイトガラス等のガラス系材料、ニオブ酸リチウム、GGG等の他の誘電体材料にも同様に本発明の方法が適用できるのは言うまでもない。
【0200】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による光路変換素子の作製法を用いると、光送受信器などの光モジュールの高集積化、組立コストの削減等に有効な光素子として期待されている高性能な反射型光路変換素子を高精度かつ容易に作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のミクロトームによる光導波路の端面切断法の説明図である。
【図2】従来のミクロトームによる光導波路の端面切断法の説明図である。
【図3】従来の回転ブレードによるマイクロミラー作製法の説明図である。
【図4】従来の回転ブレードによるマイクロミラー作製法の説明図である。
【図5】基板上に作製されたポリマ光導波路の上面図である。
【図6】図5に示したポリマ光導波路のB−B’線に沿う側断面図である。
【図7】図5に示したポリマ光導波路をA−A’線に沿ってダイシング加工によりマイクロミラーを形成した後の、該ポリマ光導波路のB−B’線に沿う側断面図である。
【図8】マイクロミラー付き光導波路フィルムの側断面図である。
【図9】図5に示したポリマ光導波路をA−A’線に沿って片刃のブレードを用いてダイシング加工によりマイクロミラーを形成した後の、該ポリマ光導波路のB−B’線に沿う側断面図である。
【図10】基板上に接着フィルムによって固定された光ファイバを示し、(A)はその上面図、(B)は、(A)のA−A’線に沿って切った側面断面図である。
【図11】図10に示した光ファイバを加工した状態を示し、(A)は図10(A)のA−A’線に沿って切削加工により傾斜端面を形成した後の、B−B’線における側面断面図、(B)は、切削加工により傾斜端面形成後、接着フィルムを剥離し、基板から光ファイバを分離することにより作製した、傾斜端面ミラー付き光ファイバの側面断面図、(C)は、図10(A)に示した光ファイバをA−A’線に沿って、片刃状ブレードを用いて切削加工することにより傾斜端面を形成した後の、B−B’線における側面断面図である。
【図12】光導波路に傾斜端面を切削により形成するためのブレードの平均粒径と、形成された傾斜端面の反射効率、および切削可能最高速ととの関係を示すグラフである。
【図13】光導波路に傾斜端面を含むV溝を形成するブレードの頂角と、形成された溝の頂角との関係を示すグラフである。
【図14】マイクロミラー付き光導波路フィルムを搭載して構成した光送信器の側断面図である。
【図15】マイクロミラー付き光導波路フィルムを搭載して構成した光受信器の側断面図である。
【図16】傾斜端面ミラー付き光ファイバを搭載して構成した光送信器の側断面図である。
【図17】傾斜端面ミラー付き光ファイバを搭載して構成した光受信器の側断面図である。
【図18】マイクロミラー加工のために用いる片刃のブレードの刃先の断面図である。
【図19】マイクロミラー付き光導波路のミラー上部に発光素子を搭載することにより構成した光送信器の側断面図である。
【図20】マイクロミラー付き光導波路のミラー上部に受光素子を搭載することにより構成した光受信器の側断面図である。
【図21】図9の受光素子マイクロミラー付き光導波路の上部に、図8のマイクロミラー付き光導波路フィルムを搭載して構成した積層型光導波路の側断面図である。
【図22】光導波路に形成されたV溝の光軸にほぼ垂直な入出射面における該入出射面の光軸垂直面に対する傾斜角度と、該入出射面で生じる伝搬光の反射減衰との関係を説明するためのV溝近傍の断面図である。
【図23】光導波路に形成されたV溝の光軸にほぼ垂直な入出射面における該入出射面の光軸垂直面に対する傾斜角度と、該入出射面での伝搬光の反射減衰率との関係を示すグラフである。
【図24】光導波路に形成されたV溝の光軸にほぼ垂直な入出射面における該入出射面の光軸垂直面に対する傾斜角度と、該入出射面による伝搬光の偏向との関係を説明するためのV溝近傍の断面図である。
【図25】光導波路に形成されたV溝の光軸にほぼ垂直な入出射面において生じるフレネル反射を減少させるためにV溝に樹脂を充填した状態を示すV溝近傍の断面図である。
【図26】Y分岐光導波路と、マイクロミラーを形成する位置を説明する図である。
【図27】本発明のブレードの一例を示す刃先の断面図である。
【図28】路変換素子の一例を示す側断面図である。
【図29】本発明のブレードの他の一例を示す刃先の断面図である。
【図30】本発明のブレードのさらに他の一例を示す刃先の断面図である。
【図31】路変換素子の他の一例を示す側断面図である。
【図32】本発明のブレードのさらに他の一例を示す刃先の断面図である。
【図33】本発明のブレードのさらに他の一例を示す刃先の断面図である。
【図34】基板上に接着フィルムによって固定された光ファイバリボンを示し、(A)はその上面図、(B)は(A)に示した光ファイバリボンをA−A’線で切った側面断面図である。
【図35】図34に示した光ファイバリボンを加工した状態を示し、(A)は、図34(A)のA−A’線に沿って切削加工により傾斜端面を形成した後の、B−B’線における側面断面図、(B)は、切削加工により傾斜端面形成後、接着フィルムを剥離し、基板から光ファイバを分離した後、先端部の被覆を剥離して作製した、傾斜端面ミラー付き光ファイバの側面断面図である。
【図36】光ファイバシートの作製工程を示す図であり、(A)は、先端の被覆を剥離した後、V溝付き基板上に樹脂系の接着剤によって固定された光ファイバリボンの上面図、(B)は、図(A)に示した光ファイバリボンをA−A’線で切った側面断面図である。
【図37】基板上に固定した光ファイバに片刃状のブレードによりV溝を形成した後にフレネル反射を低減するために樹脂を前記V溝に充填した状態を示す断面図である。
【図38】樹脂中に光ファイバを埋め込むことにより作製される光ファイバシートを示す上面図である。
【図39】本発明のブレードのさらに他の一例を示す刃先の断面図である。
【図40】図39のブレードにより光ファイバに形成したV溝近傍の断面図である。
【図41】基板上に固定した光ファイバに片刃状のブレードによりV溝を形成した後に傾斜端面に反射を向上させるために金属膜を形成した状態を示す断面図である。
【図42】本発明のブレードのさらに他の一例を示す刃先の断面図である。
【図43】図42のブレードにより光ファイバに形成したV溝近傍の断面図である。
【符号の説明】
1 基板
3 平面型光導波路のコア
4 上部クラッド
5 下部クラッド
6、9 傾斜端面(マイクロミラー)
8 空間を伝搬してきた光
9a 傾斜端面に対向するほぼ垂直な面
10 内部伝搬光
11 外部入射光
12a V溝
12b V溝
21 シリコン基板
22 光ファイバ
23 被覆を剥離した光ファイバの先端部
24 光ファイバの先端部を固定するための接着フィルム
25 光ファイバのコア
26 光ファイバのクラッド
27 傾斜端面ミラー
28 光ファイバを伝搬する光
29 傾斜端面ミラーにより光路変換され光ファイバ外下方へ伝搬する光、または光ファイバ外下方から傾斜端面ミラーを介して導波路へ入射する光
30 傾斜端面
31 光ファイバを伝搬する光
32 傾斜端面ミラーにより光路変換され光ファイバ外上方へ伝搬する光、または光ファイバ外上方から傾斜端面ミラーを介して光ファイバへ入射する光
40 両刃のブレード
42 実装基板
43 面発光レーザー
44 レーザー光
45a 光導波路伝搬光
45b 光ファイバ伝搬光
46 実装基板
47 光導波路中を導波する光
48 光ファイバ中を導波する光
49 フォトダイオード
50 片刃のブレード
51a,51b 積層型光導波路の導波層
52 角度θだけ傾斜させた端面
53 傾斜を付けた端面からでた光の反射光路
54 傾斜を付けない垂直端面からでた光の反射光路
63 傾斜端面で反射した反射光
70 光導波路とほぼ屈折率の等しい樹脂
75 垂直な端面
76 レーザー光
77 傾斜端面
78 傾斜端面で反射した反射光
82 頂角88度のV字形に加工されたブレード
83 頂角93度のV字形に加工されたブレード
84 頂角44度の楔形に加工されたブレード
86 頂角53度の楔形に加工されたブレード
87 頂角55.5度の片刃状に加工されたダイヤモンドブレード
88 頂角53度の片刃状に加工されたダイヤモンドブレード
99 傾斜端面
100 垂直な端面
101 レーザー光
102 傾斜端面で反射した反射光
103 金
106 シリコン基板
107 4心の光ファイバリボン
108 紫外線分解型の接着フィルム
109 被覆材
110 グレーディッド・インデックス型マルチモード光ファイバ
111 コア
112 クラッド
113 傾斜端面
116 ガラス基板
117 4心の光ファイバリボン
118 グレーディッド・インデックス型マルチモード光ファイバ
119 紫外線硬化型樹脂
120 V状の固定用の溝
121 コア
122 クラッド
123 傾斜端面
124 グレーディッド・インデックス型マルチモード光ファイバ
125 樹脂
126 コネクタ
127 傾斜端面ミラーを形成する部分
132 端面
133 光ファイバの光軸
134 垂直な平面

Claims (19)

  1. 所望の傾斜角を有する光路変換用の傾斜端面を具備する光導波路を有し、前記傾斜端面における反射を利用して、前記光導波路を伝搬する光の光路を変換して該光導波路の平面外に出射するか、あるいは該光導波路の平面外から入射する光の光路を変換して該光導波路へ結合する機能を有する光路変換素子の作製方法であって、
    平均粒径が1μm〜5μmのダイヤモンド粒を有し、かつ刃先の少なくとも片側の傾斜角が前記光導波路の光軸に垂直な面に対する前記傾斜端面の所望の傾斜角よりも°〜2°小さく設定されたダイヤモンドブレードを前記光導波路に対して垂直に当ててダイシングソーを用いた切削加工を行うことにより、前記光導波路に少なくとも片側内面が前記所望の傾斜端面となるV状の溝を形成することを特徴とする光路変換素子の作製方法。
  2. 前記光導波路がコアならびにクラッドをガラス系材料で構成することを特徴とする請求項1に記載の光路変換素子の作製方法。
  3. 前記光導波路のコアをガラス系材料から構成し、クラッドを高分子材料から構成することを特徴とする請求項1に記載の光路変換素子の作製方法。
  4. 前記光導波路のコアならびにクラッドを高分子材料から構成することを特徴とする請求項1に記載の光路変換素子の作製方法。
  5. 前記コアおよびクラッドを構成する高分子材料をそれぞれ下記構造式(I)で表される高分子とし、前記クラッドを構成する高分子材料を前記コアの高分子材料より屈折率が小さいものとすることを特徴とする請求項4に記載の光路変換素子の作製方法。
    (式中、n,mはn+m=1の関係にあり、0≦n,m≦1を満足する正数を表す。また、Rは重水素あるいは水素を表し、Rf はCs 2s+1で表される置換基を示し、sは1以上の整数である。)
  6. 前記コアおよびクラッドを構成する高分子材料をそれぞれ下記構造式(II)〜(IV)からなる混合物、あるいは(II)〜(IV)から選ばれた一種を光硬化して得られたエポキシ樹脂とし、前記クラッドを構成する高分子材料を前記コアの高分子材料より屈折率が小さいものとすることを特徴とする請求項4に記載の光路変換素子の作製方法。
  7. 前記コアおよびクラッドを構成する高分子材料を、それぞれ下記構造式(V)または(VI)で表される繰り返し単位を有するポリシロキサン、あるいは同構造式(V)または(VI)で表される繰り返し単位の共重合ポリシロキサン、およびこれらの混合物からなる群から選ばれた高分子とし、前記クラッドを構成する高分子材を前記コアの高分子材料より屈折率が小さいものとすることを特徴とする請求項4に記載の光路変換素子の作製方法。
    (式中、R1 ,R2 は同一または異なり、Cn2n+1(Yは水素、重水素もしくはハロゲン、nは5以下の正の整数を表す)で表されるアルキル基、重水素化アルキル基またはハロゲン化アルキル基、あるいはC65 (Yは水素、重水素もしくはハロゲンを表す)で表されるフェニル基、重水素化フェニル基またはハロゲン化フェニル基である。)
  8. 前記コアを構成する高分子材料を前記構造式(I)で表される高分子とし、前記クラッドを構成する高分子材料を前記構造式(II)〜(IV)からなる混合物、あるいは(II)〜(IV)から選ばれた一種を光硬化して得られたエポキシ樹脂としたことを特徴とする請求項4に記載の光路変換素子の作製方法。
  9. 前記コアを構成する高分子材料を、前記構造式(V)または(VI)で表される繰り返し単位を有するポリシロキサン、あるいは同構造式(V)または(VI)で表される繰り返し単位の共重合ポリシロキサン、およびこれらの混合物からなる群から選ばれた高分子とし、前記クラッドを構成する高分子材料を前記構造式(II)〜(IV)からなる混合物、あるいは(II)〜(IV)から選ばれた一種を光硬化して得られたエポキシ樹脂とすることを特徴とする請求項4に記載の光路変換素子の作製方法。
  10. 前記傾斜端面を形成した後、高温に熱したこてを該傾斜端面にあて該傾斜端面表面を平滑化することを特徴とする請求項4ないし9のいずれかに記載の光路変換素子の作製方法。
  11. 前記傾斜端面を形成した後、該傾斜端面を有機溶媒中に浸漬し該傾斜端面表面を平滑化することを特徴とする請求項4ないし9のいずれかに記載の光路変換素子の作製方法。
  12. 前記傾斜端面を形成した後、該傾斜端面をフッ酸緩衝液中に浸漬し該傾斜端面表面を平滑化することを特徴とする請求項2または3に記載の光路変換素子の作製方法。
  13. 前記傾斜端面形成後、該傾斜端面に金属をコーティングすることを特徴とする請求項1ないし12のいずれかに記載の光路変換素子の作製方法。
  14. 前記光導波路が、平面型光導波路であることを特徴とする請求項1ないし13のいずれかに記載の光路変換素子の作製方法。
  15. 前記光導波路が、光ファイバであることを特徴とする請求項1ないし13のいずれかに記載の光路変換素子の作製方法。
  16. 前記光ファイバの切削加工部を含む先端部を、接着フィルムを用いて平面基板上に固定し、その後に刃先に傾斜角が設けられたブレードを該光ファイバに対して垂直に当てて切削加工を行うことを特徴とする請求項15に記載の光路変換素子の作製方法。
  17. 前記接着フィルムが、紫外線分解型接着フィルムであることを特徴とする請求項16に記載の光路変換素子の作製方法。
  18. 前記光ファイバの切削加工部を含む先端部を、紫外線硬化樹脂または熱硬化樹脂を用いて平面基板上に固定し、その後に刃先に傾斜角が設けられたブレードを該光ファイバに対して垂直に当てて切削加工を行うことを特徴とする請求項15に記載の光路変換素子の作製方法。
  19. 所望の傾斜角を有する光路変換用の傾斜端面を具備する光導波路を有し、前記傾斜端面における反射を利用して、前記光導波路を伝搬する光の光路を変換して該光導波路の平面外に出射するか、あるいは該光導波路の平面外から入射する光の光路を変換して該光導波路へ結合する機能を有する光路変換素子作製用のブレードであって、
    砥粒として平均粒径が1μm〜5μmのダイヤモンド粒を有し、かつ刃先の少なくとも片側の傾斜角が前記光導波路の光軸に垂直な面に対する前記傾斜端面の所望の傾斜角よりも°〜2°小さく設定されたことを特徴とする光路変換素子作製用のブレード。
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Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000347051A (ja) * 1999-03-30 2000-12-15 Toppan Printing Co Ltd 光・電気配線基板及びその製造方法並びに実装基板
JP4677651B2 (ja) * 1999-12-10 2011-04-27 凸版印刷株式会社 光配線層の製造方法、及び光・電気配線基板とその製造法、並びに実装基板
JP3902394B2 (ja) * 2000-10-23 2007-04-04 日本電気株式会社 光通信モジュール及び光通信装置
JP4590722B2 (ja) * 2000-12-06 2010-12-01 凸版印刷株式会社 光部品搭載用基板製造方法
JP4538949B2 (ja) * 2000-12-06 2010-09-08 凸版印刷株式会社 光部品搭載用基板製造方法
US7076125B2 (en) 2001-02-28 2006-07-11 Nec Corporation Optical circuit element and production method therefor, array-form optical circuit element, optical circuit device using it
JP2002286961A (ja) * 2001-03-23 2002-10-03 Toppan Printing Co Ltd 光配線層の加工方法及び光配線層
JP4151073B2 (ja) * 2001-07-27 2008-09-17 日立化成工業株式会社 光学素子およびその製造方法
CN1659460A (zh) * 2002-04-04 2005-08-24 光斯公司 聚合物基底上的聚合物光波导的端面制备方法
JP2004053623A (ja) * 2002-07-16 2004-02-19 Ngk Spark Plug Co Ltd 光路変換部を備える光導波基板およびその製造方法
JP4012785B2 (ja) * 2002-08-27 2007-11-21 学校法人東海大学 光接続装置
JP4175183B2 (ja) 2003-06-04 2008-11-05 富士ゼロックス株式会社 高分子光導波路の製造方法
US7324723B2 (en) 2003-10-06 2008-01-29 Mitsui Chemicals, Inc. Optical waveguide having specular surface formed by laser beam machining
JP4225207B2 (ja) 2004-01-23 2009-02-18 富士ゼロックス株式会社 高分子光導波路の製造方法
JP2006017885A (ja) 2004-06-30 2006-01-19 Fuji Xerox Co Ltd 導波路フィルム型光モジュール、光導波路フィルム及びその製造方法
JP2006171642A (ja) * 2004-12-20 2006-06-29 Sony Corp 光導波シート、光電子装置およびそれらの製造方法
JP2006243013A (ja) * 2005-02-28 2006-09-14 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> マルチポート光スイッチ
JP4468843B2 (ja) 2005-03-09 2010-05-26 日東電工株式会社 光導波路の製造方法
JP2007052281A (ja) * 2005-08-18 2007-03-01 Sony Corp 光通信モジュール及び光通信ネットワーク
JP4631671B2 (ja) * 2005-11-29 2011-02-23 オムロン株式会社 光ケーブルモジュール、および光ケーブルモジュールを備える電子機器
WO2007112196A2 (en) * 2006-03-23 2007-10-04 Medeikon Corporation Low reflection lateral output fiber probe
US20090067799A1 (en) * 2006-04-26 2009-03-12 Mitsumi Electric Co. Ltd. Optical Device and Optical Device Manufacturing Method
JP2008040003A (ja) 2006-08-03 2008-02-21 Fuji Xerox Co Ltd フレキシブル光導波路フィルム、光送受信モジュール、マルチチャンネル光送受信モジュール及びフレキシブル光導波路フィルムの製造方法
JP5018254B2 (ja) 2007-06-06 2012-09-05 日立電線株式会社 ミラー付き光導波路及びその製造方法
US7553215B2 (en) 2007-08-24 2009-06-30 Panasonic Electric Works Co, Ltd. Process of forming a deflection mirror in a light waveguide
JP2009069668A (ja) * 2007-09-14 2009-04-02 Shinko Electric Ind Co Ltd 光導波路搭載基板及びその製造方法
JP4962265B2 (ja) 2007-10-23 2012-06-27 富士ゼロックス株式会社 光導波路製造方法
WO2009098834A1 (ja) * 2008-02-08 2009-08-13 Hitachi Chemical Company, Ltd. 光配線プリント基板の製造方法および光配線プリント回路基板
JP5319954B2 (ja) * 2008-04-21 2013-10-16 パナソニック株式会社 傾斜端面を有する光導波路の製造方法
JP2010078882A (ja) 2008-09-25 2010-04-08 Fuji Xerox Co Ltd 高分子光導波路およびその製造方法
JP5109982B2 (ja) 2008-10-09 2012-12-26 日立電線株式会社 ミラー付き光伝送体の製造方法
JP5147646B2 (ja) 2008-10-31 2013-02-20 新光電気工業株式会社 光導波路の製造方法
JP5498219B2 (ja) 2009-03-26 2014-05-21 パナソニック株式会社 ミラー面を有する光導波路の製造方法及び光電複合配線板
JP5596997B2 (ja) * 2009-09-30 2014-10-01 セイコーインスツル株式会社 ヘッドジンバルアセンブリ
JP5678583B2 (ja) * 2010-11-01 2015-03-04 日立化成株式会社 溝付き光導波路の製造方法、溝付き光導波路、及び光電気複合基板
JP5728655B2 (ja) * 2010-11-05 2015-06-03 パナソニックIpマネジメント株式会社 光導波路の製造方法
JP2012103381A (ja) * 2010-11-09 2012-05-31 Panasonic Corp 光電気複合配線板の製造方法、及び前記製造方法により製造された光電気複合配線板
JP2012103380A (ja) * 2010-11-09 2012-05-31 Panasonic Corp 光電気複合配線板の製造方法、及び前記製造方法により製造された光電気複合配線板
JP2013235035A (ja) * 2012-05-02 2013-11-21 Sumitomo Bakelite Co Ltd 光導波路、光導波路の製造方法および電子機器
JP2018180513A (ja) * 2017-04-17 2018-11-15 日本電信電話株式会社 モニタリング機能付き光源
JP2019207976A (ja) 2018-05-30 2019-12-05 日亜化学工業株式会社 光源装置

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