JP4924441B2 - Manufacturing method of self-forming optical waveguide - Google Patents
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Description
本発明は、分岐を有した自己形成光導波路の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a self-forming optical waveguide having a branch.
近年、光硬化性樹脂を用いて光導波路を形成する自己形成光導波路の技術が開発されている。これは、光ファイバの一端を筐体の内部に設置し、筐体内を光硬化性樹脂で満たし、光ファイバを介して光を照射することで光硬化性樹脂を線状に硬化させて光導波路のコアを形成する技術である。 In recent years, a self-forming optical waveguide technique for forming an optical waveguide using a photocurable resin has been developed. This is an optical waveguide in which one end of an optical fiber is installed inside a housing, the inside of the housing is filled with a photocurable resin, and the photocurable resin is cured linearly by irradiating light through the optical fiber. This technology forms the core.
この技術によって形成した自己形成光導波路のコアは、末端側に向かうにつれて細くなっていた。これは、末端側ほど光が拡散して光強度が低下するためである。自己形成光導波路のコアの末端を太くするにはレーザの照射時間を長くする必要があるが、照射時間を長くすると末端以外のコアが太くなりすぎてしまう。そのため、コアの太さを均一にすることが難しかった。コア径が均一でないと、光損失が増加してしまう。 The core of the self-forming optical waveguide formed by this technique becomes thinner toward the end side. This is because light diffuses toward the end side and the light intensity decreases. In order to increase the thickness of the end of the core of the self-forming optical waveguide, it is necessary to increase the laser irradiation time. However, if the irradiation time is increased, the core other than the end becomes too thick. Therefore, it has been difficult to make the core thickness uniform. If the core diameter is not uniform, light loss will increase.
この自己形成光導波路の末端側が細くなってしまうのを解決する技術が、特許文献1、2に示されている。
特許文献1には、自己形成光導波路コアの末端側の筐体内面に、金属膜を設けることが示されている。金属膜による反射によって散乱した光を回帰させることができるため、末端側のコアを太くすることができる。
また、特許文献2には、筐体内に2つの光ファイバの一端を向かい合うように配置し、一方の光ファイバの向かい合う側とは反対側の一端にミラーを設けることが示されている。ミラーを設けていない方の光ファイバを介して光を照射すると、ミラーによる反射によって他方の光ファイバ側からも光が照射されるため、両光ファイバ間に形成される自己形成光導波路のコアは均一な太さとなる。
しかし、特許文献1の方法では、必要としない部分にも自己形成光導波路のコアが形成されてしまうという問題があった。
However, the method of
また、特許文献2の方法は、2つの光ファイバ間を、自己形成光導波路によって接続する場合に適用できる技術であり、それ以外の構造、たとえばハーフミラーによる分岐を有した自己形成光導波路のコアを形成し、光ファイバと発光素子や受光素子とを自己形成光導波路によって接続する構造の実現には適用することができない。 The method of Patent Document 2 is a technique that can be applied when two optical fibers are connected by a self-forming optical waveguide. The other structure, for example, a core of a self-forming optical waveguide having a branch by a half mirror And cannot be applied to the realization of a structure in which an optical fiber and a light emitting element or a light receiving element are connected by a self-forming optical waveguide.
そこで本発明の目的は、ビームスプリッタによる分岐を有した自己形成光導波路の製造方法において、自己形成光導波路のコアの末端側が細くならないようにし、均一なコア径が得られる自己形成光導波路の製造方法である。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to manufacture a self-forming optical waveguide in which a uniform core diameter is obtained in a method for manufacturing a self-forming optical waveguide having a branch by a beam splitter so that the end side of the core of the self-forming optical waveguide is not thinned. Is the method.
第1の発明は、筐体内にビームスプリッタおよび光ファイバの一端を固定し、前記筐体内を光硬化性樹脂で満たし、前記光ファイバを介して光を射出して前記光硬化性樹脂を硬化させることにより、2つの角度を成す分岐を有した自己形成光導波路のコアを形成する自己形成光導波路の製造方法において、筐体の外側であって、光ファイバを介して光を照射した時にその光のビームスプリッタによる反射光および透過光が筐体から透過する位置に、L字型のアルミ板を反射光および透過光に対して垂直となるよう配置した状態で、光ファイバを介して光を射出して、L字型のアルミ板により反射光および透過光を自己形成光導波路のコアの末端側へ反射させて光硬化性樹脂を硬化させることにより、2つの分岐端の双方を均一なコア径とする、ことを特徴とする自己形成光導波路の製造方法である。 1st invention fixes the end of a beam splitter and an optical fiber in a housing | casing, the inside of the said housing | casing is filled with a photocurable resin, light is inject | emitted through the said optical fiber, and the said photocurable resin is hardened. by the manufacturing method of the self-forming optical waveguide for forming the self-forming optical waveguide core having a branch forming the two angles, an outer casing, the light when irradiated with light through the optical fiber Light is emitted through an optical fiber with an L-shaped aluminum plate placed perpendicular to the reflected light and transmitted light at a position where the reflected light and transmitted light from the beam splitter are transmitted from the housing. Then , the L-shaped aluminum plate reflects reflected light and transmitted light toward the terminal side of the core of the self-forming optical waveguide to cure the photo-curing resin, so that both the two branch ends have a uniform core diameter. Toss A method for producing a self-forming optical waveguide, characterized in that.
反射板にはアルミニウムなどの高反射な金属からなる金属板を用いることができる。 As the reflection plate, a metal plate made of a highly reflective metal such as aluminum can be used.
第2の発明は、第1の発明において、ビームスプリッタは、ハーフミラーまたは波長選択フィルタであることを特徴とする自己形成光導波路の製造方法である。 A second invention is the method for manufacturing a self-forming optical waveguide according to the first invention, wherein the beam splitter is a half mirror or a wavelength selective filter.
第1の発明によると、筐体を透過した光は反射板によって反射されて自己形成光導波路のコア末端側に戻るので、自己形成光導波路のコア末端側の光強度が増加し、コア径を太くすることができる。そのため、自己形成光導波路のコア径を均一に形成することができ、光損失を抑制することができる。また、反射板を用いない場合と比べて均一なコア径となるまでに要する時間を大幅に短縮することができる。 According to the first invention, since the light transmitted through the housing is reflected by the reflector and returns to the core end side of the self-forming optical waveguide, the light intensity on the core end side of the self-forming optical waveguide increases, and the core diameter is increased. Can be thick. Therefore, the core diameter of the self-forming optical waveguide can be formed uniformly, and light loss can be suppressed. In addition, the time required to obtain a uniform core diameter can be greatly shortened compared to the case where no reflector is used.
また、第2の発明のように、ビームスプリッタとしてハーフミラーや波長選択フィルタを用いることができる。 Further, as in the second invention, a half mirror or a wavelength selection filter can be used as the beam splitter.
以下、本発明の具体的な実施例を図を参照にしながら説明するが、本発明はそれらの実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, specific examples of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to these examples.
図1は、実施例1の自己形成光導波路の製造工程について示した図である。以下、図1を参照に自己形成光導波路の製造工程について詳しく説明する。 FIG. 1 is a diagram illustrating the manufacturing process of the self-forming optical waveguide according to the first embodiment. Hereinafter, the manufacturing process of the self-formed optical waveguide will be described in detail with reference to FIG.
まず、透明なアクリル樹脂からなり、光ポートと中空部10aを有した直方体状の筐体10を用意し、筐体10の光ポートにPOF(プラスチック製光ファイバ)11を用いた光ケーブルのコネクタ12を差し込み、POF11の一端が筐体10の中空部10a側となるようにして固定する。また、ハーフミラー13をその法線が光ファイバの光軸に対して45度となるように筐体10の中空部10a内に設置して固定する(図1a)。
First, a rectangular
次に、筐体10の中空部10aを光硬化性樹脂14で満たし、筐体10の外側には、L字型のアルミ板15を筐体10の外壁に接して配置する。アルミ板15の配置は、POF11を介して光を照射した際に、ハーフミラー13による透過光および反射光が筐体10を透過する位置であって、透過光および反射光の進行方向に対して垂直となるようにする(図1b)。
Next, the
光硬化性樹脂14には、自己形成光導波路に関する従来文献に示された任意のものを用いることができる。たとえば、特許文献2には、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂に光重合開始材などの添加剤を混合したものを用いることが示されている。
As the
次に、POF11を介してレーザ光を光硬化性樹脂14に照射する。光硬化性樹脂14は硬化によって屈折率が上昇するため、軸状に硬化していき、筐体10の中空部10a内に自己形成光導波路のコア16が形成される。ハーフミラー13により光は透過光と反射光に分割されるため、自己形成光導波路のコア16もハーフミラー13の位置から2つに分岐した軸状に形成される。このとき、ハーフミラー13による透過光および反射光は、アルミ板15によって反射されて、自己形成光導波路コア16の末端16a側に照射される。これにより末端16a側の光強度が増加するため、自己形成光導波路コア16の末端16aの成長が促進される。その結果、末端16a側の自己形成光導波路コア16が短時間で太くなり、均一な太さのコア16が形成される(図1c)。
Next, laser light is irradiated to the
次に、未硬化の光硬化性樹脂14を除去した後、紫外光を照射して自己形成光導波路のコア16を完全に硬化させる。次に、筐体10の中空部10aをクラッド材で満たし、紫外光を照射して硬化させることでコア16をクラッド17で覆う(図1d)。
Next, after removing the uncured
以上が実施例1のハーフミラーによって分岐した、コア径が均一な自己形成光導波路の製造方法である。 The above is the manufacturing method of the self-forming optical waveguide branched by the half mirror of Example 1 and having a uniform core diameter.
次に、光硬化性樹脂14を硬化させて均一なコア径を得るのに要する光照射時間について、実施例1の製造方法による場合と従来の製造方法による場合とを比較検討した。
Next, the light irradiation time required to cure the
図2は、実施例1の自己形成光導波路の製造方法を用いた場合の、光硬化性樹脂14を硬化させるためのレーザ光の照射時間と自己形成光導波路コア16末端のコア径の関係について示したグラフである。また、図3は、アルミ板15を配置せずに自己形成光導波路を形成する従来の自己形成光導波路の製造方法を用いた場合の、レーザ光の照射時間とコア16末端のコア径の関係について示したグラフである。横軸は照射時間を示し、単位は秒である。また、縦軸はコア16末端のコア径を示し、単位はmmである。なお、POF11のコア径は約1mmである。
FIG. 2 shows the relationship between the irradiation time of the laser beam for curing the
この図2のグラフから、実施例1の自己形成光導波路の製造方法を用いた場合には、コア16末端のコア径がPOF11のコア径と等しくなるまでのレーザ光の照射時間は約12秒であることがわかる。また、図3のグラフから、従来の自己形成光導波路の製造方法を用いた場合には、コア16末端のコア径がPOF11のコア径と等しくなるまでのレーザ光の照射時間は約130秒であることがわかる。このように、本発明の自己形成光導波路の製造方法では、アルミ板15を配置しないで形成する従来の製造方法と比較して、末端のコア径がPOFのコア径と等しくなるまでの時間が1/10以下になっていて、コアの形成時間を大幅に短縮できることがわかる。
From the graph of FIG. 2, in the case of using the manufacturing method of the self-forming optical waveguide of Example 1, the irradiation time of the laser light until the core diameter at the end of the
以上のように、本発明による自己形成光導波路の製造方法を用いると、従来は筐体外部に透過していたハーフミラーによる透過光と反射光を、アルミ板による反射によってコア末端側に照射することができるため、分岐を有しコア径が均一な自己形成光導波路を短時間で形成することができる。また、コア径が均一に形成されるため、光損失を低減することができる。 As described above, when the method for manufacturing a self-forming optical waveguide according to the present invention is used, the transmitted light and reflected light from the half mirror, which has conventionally been transmitted to the outside of the housing, are irradiated to the core end side by reflection from the aluminum plate. Therefore, a self-forming optical waveguide having a branch and a uniform core diameter can be formed in a short time. Moreover, since the core diameter is formed uniformly, optical loss can be reduced.
なお、実施例ではハーフミラーを用いて自己形成光導波路のコアを2方向に分岐させているが、ハーフミラーに替えて波長選択フィルタを用いてもよい。また、POFではなくGOF(ガラス製光ファイバ)を用いてもよい。また、実施例ではハーフミラーを1つ用いて2分岐にしているが、複数のハーフミラーを用いて3以上の分岐を有した自己形成光導波路のコアを形成するようにしてもよい。 In the embodiment, the core of the self-formed optical waveguide is branched in two directions using a half mirror, but a wavelength selective filter may be used instead of the half mirror. Further, GOF (glass optical fiber) may be used instead of POF. Further, in the embodiment, one half mirror is used to make two branches. However, a self-formed optical waveguide core having three or more branches may be formed using a plurality of half mirrors.
また、実施例ではアルミ板を用いているが、これに限るものではなく、光硬化性樹脂の硬化に用いる光を反射できる反射板であればよい。 Moreover, although the aluminum plate is used in the embodiments, the present invention is not limited to this, and any reflecting plate that can reflect light used for curing the photocurable resin may be used.
また、実施例では、未硬化の光硬化性樹脂を除去し、コアをクラッド材中に浸漬した後、紫外光を照射してクラッドを形成しているが、クラッドの形成方法はこれに限るものではなく、従来より知られている種々の方法を用いることができる。たとえば、光硬化性樹脂として感光性の異なるコア形成用樹脂とクラッド形成用樹脂とを混合したものを用いる方法がある。これは、先に感光性の高いコア形成用樹脂を硬化させた後、より強度の高い光を照射して感光性の低いクラッド形成用樹脂を硬化させる方法である。この方法によると、実施例で示したような未硬化の光硬化性樹脂を除去する工程を必要とせずにクラッドを形成できる。また、クラッドを形成せず、銀などの高反射な金属をコアにメッキするようにしてもよい。 In the examples, the uncured photocurable resin is removed, the core is immersed in the clad material, and then the ultraviolet rays are irradiated to form the clad. However, the clad forming method is not limited to this. Instead, various conventionally known methods can be used. For example, there is a method of using a mixture of a core forming resin and a clad forming resin having different photosensitivity as a photocurable resin. This is a method in which the core forming resin having high photosensitivity is first cured, and then light having higher intensity is irradiated to cure the resin having low photosensitivity. According to this method, the clad can be formed without requiring the step of removing the uncured photocurable resin as shown in the embodiment. Alternatively, the core may be plated with a highly reflective metal such as silver without forming a clad.
本発明は、光モジュールの製造に用いることができる。 The present invention can be used for manufacturing an optical module.
10:筐体
10a:中空部
11:POF
12:コネクタ
13:ハーフミラー
14:光硬化性樹脂
15:アルミ板
16:コア
17:クラッド
10:
12: Connector 13: Half mirror 14: Photo curable resin 15: Aluminum plate 16: Core 17: Clad
Claims (2)
前記筐体の外側であって、前記光ファイバを介して光を照射した時にその光の前記ビームスプリッタによる反射光および透過光が前記筐体から透過する位置に、L字型のアルミ板を前記反射光および前記透過光に対して垂直となるよう配置した状態で、前記光ファイバを介して光を射出して、前記L字型のアルミ板により前記反射光および前記透過光を前記自己形成光導波路のコアの末端側へ反射させて前記光硬化性樹脂を硬化させることにより、2つの分岐端の双方を均一なコア径とする、ことを特徴とする自己形成光導波路の製造方法。 By fixing one end of the beam splitter and the optical fiber in the housing, filling the housing with a photocurable resin, and emitting light through the optical fiber to cure the photocurable resin, two angles are obtained. In a method of manufacturing a self-forming optical waveguide that forms a core of a self-forming optical waveguide having a branch that forms :
Wherein an outer casing, to the position where the beam reflected and transmitted light by the splitter of the light when irradiated with light through the optical fiber passes from said housing, said L-shaped aluminum plate while arranged so as to be perpendicular to the reflected light and the transmitted light, the optical fiber by injecting the light through, the L-shaped wherein the reflected light and the transmitted light by an aluminum plate self-forming light guide A method for producing a self-forming optical waveguide, characterized in that both of the two branch ends have a uniform core diameter by being reflected toward the end of the core of the waveguide to cure the photocurable resin.
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