JP5109982B2

JP5109982B2 - ミラー付き光伝送体の製造方法

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Description

本発明は、コスト、量産性、信頼性に優れたミラー付き光伝送体の製造方法に関する。

近年、インターネットに代表される情報通信技術の発達や情報処理装置の処理速度の飛躍的向上などに伴って、画像等の大容量データを送受信するニーズが高まりつつある。これら大容量データの伝送速度として、１０Ｇｂｐｓ以上の伝送速度が望まれており、さらに、電磁ノイズの影響が小さいことが望まれている。このような高速通信において、光を用いた通信技術に大きな期待が寄せられている。このため、従来一般的であった金属ケーブルや金属配線を用いた電気伝送から光ファイバや光導波路等の光伝送媒体を用いた光伝送へ移行しつつある。

光導波路を用いた光伝送では、実装時のコストメリットなどから、コアと平行な面上に光素子（面発光素子や面受光素子）が搭載された構造の光導波路が検討されている。

このとき、コアと光素子とを光学的に結合するためには、光路を約９０°変換する必要があり、これを実現する手段として光導波路にダイシングなどによりＶ溝を形成し、そのＶ溝によるコアの斜面にミラーを作製する手段がある。例えば、光導波路に形成した斜面には何も付けず、空気と光導波路材料（コア材料）の屈折率差による全反射を利用してミラーを形成したり、上記斜面に金などの金属を蒸着して金属膜を形成することによりミラーを形成したりする。

光導波路の代わりに光ファイバを用いてもよく、基板に固定された光ファイバにダイシングなどによりＶ溝を形成し、そのＶ溝による光ファイバコアの斜面にミラーを作製することができる。以下、光導波路、光ファイバを総括して光伝送体と呼ぶ。

特開平１０−３００９６１号公報

しかしながら、ダイシングなどにより作製したミラーには、表面に荒れ（凹凸）が有るため、反射効率が低下し、光の伝送損失が大きくなるという問題がある。特に、ダイシングの対象物が軟らかい材料であるとき、ダイシング面は荒れやすい。このため、フレキシブルな光導波路や光ファイバをダイシングで加工しようとすると、ダイシング面が顕著に荒れてしまう。

一方、金属を蒸着する方法においては、光導波路のサイズが大きくなると蒸着釜に入る数が限られるのでコストがかかり、また、金属の蒸着が不要な部分はマスクが必要であるためコスト高になり、さらにマスキングの解像度に限界がある。

また、蒸着で形成した金属膜と光導波路材料との接着性が悪く、剥がれやすいといった問題がある。

そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、コスト、量産性、信頼性に優れたミラー付き光伝送体の製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明の要旨は、光伝送方向に連続的に形成されている光伝送層の途中にその光伝送方向に対して傾斜させてダイシングにより切削加工することによって、粗面を有するＶ溝を形成する第１のステップと、上記粗面に密着させて上記粗面を覆う未固化状態の反射補助層を形成する第２のステップと、固形の部材からなり上記Ｖ溝の傾斜に対応する傾斜角の平滑面を有する整形部材を用い、上記整形部材の平滑面を未固化状態の上記反射補助層に押し付けて、上記反射補助層に上記光伝送層からの光が反射される反射補助層の平滑面を形成する第３のステップと、未固化状態の上記反射補助層を固化する第４のステップと、を有することを特徴とするミラー付き光伝送体の製造方法である。

本発明は次の如き優れた効果を発揮する。

コスト、量産性、信頼性に優れたミラー付き光伝送体が製造できる。

本発明の一実施形態を示すミラー付き光伝送体の断面図である。本発明の一実施形態を示すミラー付き光伝送体の断面図である。本発明の一実施形態を示すミラー付き光伝送体の断面図である。本発明の一実施形態を示すミラー付き光伝送体の断面図である。本発明の一実施形態を示すミラー付き光伝送体の断面図である。本発明の一実施形態を示すミラー付き光伝送体の断面図である。図１のミラー付き光伝送体の製造方法を示す図であり、（ａ）は整形部材を用いる整形ステップ時の断面図、（ｂ）は整形部材を剥離させる離型ステップ時の断面図である。図２のミラー付き光伝送体の製造方法において整形部材を剥離させる離型ステップ時の断面図である。図３のミラー付き光伝送体の製造方法を示す図であり、（ａ）は整形部材を用いる整形ステップ時の断面図、（ｂ）は整形部材を剥離させる離型ステップ時の断面図である。図４のミラー付き光伝送体の製造方法を示す図であり、（ａ）は整形部材を用いる整形ステップ時の断面図、（ｂ）は整形部材を剥離させる離型ステップ時の断面図である。図５のミラー付き光伝送体の製造方法を示す図であり、（ａ）は反射補助層を形成する層追加ステップ時の断面図、（ｂ）は整形部材を用いる整形ステップ時の断面図、（ｃ）は整形部材を剥離させる離型ステップ時の断面図である。本発明の一実施形態を示す整形部材が剥離されないミラー付き光伝送体の断面図である。Ｖ溝加工による粗面が形成された光伝送体の断面図である。（ａ）は図１３の光伝送体に反射補助層を形成する層追加ステップ時の断面図、（ｂ）は整形部材を用いる整形ステップ時の断面図である。図１４（ｂ）のステップ後に整形部材を剥離させる離型ステップ時の断面図である。本発明のミラー付き光伝送体の製造方法を示す断面図である。

以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。

図１〜図６に示されるように、本発明に係るミラー付き光伝送体１は、光伝送体２の光が伝送される光伝送層３にその光伝送方向に対して交差する粗面Ｒが形成され、粗面Ｒに密着して粗面Ｒを覆う反射補助層４が形成され、反射補助層４に光伝送層３からの光が反射される平滑面Ｓが形成されているものである。この平滑面Ｓがミラーの反射面となる。このように、光伝送層３の光伝送方向延長上に平滑面Ｓを反射面とする反射補助層４が配置されることにより、光伝送方向を変換するミラーが形成される。

光伝送体２は、光伝送層３の光伝送方向を基板５に対して平行にして、基板５に搭載されている。ただし、図４〜図６のミラー付き光伝送体１では、光伝送体２と基板５が一体的に形成され光伝送体２の一部が基板５を兼ねているものを示してある。光伝送体２と基板５が別々に形成されたものでも、図４〜図６のミラー付き光伝送体１を構成することができる。

光伝送体２は、光導波路又は光ファイバである。光導波路は、矩形断面のコアの周囲をクラッドで囲んだものである。この場合、基板５上にクラッドとコアが積層形成される。光ファイバは、円形断面のコアの周囲を円形断面のクラッドで囲んだものである。この場合、基板５上に光ファイバが敷設される。いずれの場合も、側面図は、図１〜図６に示した通りであり、コアが光伝送層３となる。

図１〜図４に示されるミラー付き光伝送体１では、粗面Ｒは、光伝送層３の光伝送方向（図示左右方向）に対して直角に交差している。図１、図２の場合、基板５上に形成されている光伝送体２の端部がダイシング等により光伝送方向に対して直角に切削加工されたことにより、その切削面が粗面Ｒとなっている。図３、図４の場合、基板５上の光伝送方向に連続的に形成されている光伝送体２の途中がダイシング、レーザ加工等により光伝送方向に対して直角に切削加工されたことにより、角溝６が形成され、この角溝６の切削面が粗面Ｒとなっている。
なお、光伝送方向（図示左右方向）に対して直角に交差している反射補助層４を有する図１、図３のミラー付き光伝送体１は、光伝送方向（図示左右方向）に反射補助層４とは別のミラー（図示せず）を形成することにより、レーザ発振等の共振器としての利用が可能である。

図５、図６に示されるミラー付き光伝送体１では、粗面Ｒは、光伝送層３の光伝送方向に対して傾斜して交差している。基板５上の光伝送方向に連続的に形成されている光伝送体２の途中がＶ字状ブレードを用いたダイシング、レーザ加工等により光伝送方向に対して傾斜して切削加工されたことにより、Ｖ溝７が形成され、このＶ溝７の切削面が粗面Ｒとなっている。

光伝送体２が硬い材質の場合、切削面は比較的滑らかにできる。一方、光伝送体２がフレキシブルな光導波路や樹脂製の光ファイバのように軟らかい材質の場合、切削面は顕著に荒れた粗面Ｒとなる。本発明は、光伝送体２の硬さには無関係に適用できるが、顕著に荒れた粗面Ｒにおける反射効率の低下を解消するという目的に特に有効である。例えば、光伝送体２の光伝送層３の弾性率が１ＧＰａ以下の場合に、特に有効である。

反射補助層４は、透明な材料からなる。ここで透明とは、光伝送層３を伝送される特定波長の光、特定波長帯の光又は広波長帯域の光に対して伝送損失等の条件に適合できる程度に十分に高い透過率を示すということである。

反射補助層４と光伝送層（コア）３の屈折率は、同一であることが理想的であるが、完璧に同一であることが必須というわけではない。反射補助層４と光伝送層３の屈折率差が大きくなればなるほど、光伝送層３を伝送されてきた光が反射補助層４との境界面で拡散しやすい。しかし、反射補助層４の屈折率は、光伝送層３の屈折率に対してかなり差があっても、光の拡散による伝送損失が深刻でなければ、問題ない。例えば、反射補助層４の屈折率が光伝送層３の屈折率に対して屈折率差±０．１以内であれば、光の拡散による伝送損失は十分に小さくできる。屈折率差が±０．１を超えたらただちに不可というわけでなく、反射補助層４の屈折率は、クラッドの屈折率と同程度でもよい。

反射補助層４は、熱硬化樹脂又は光硬化樹脂で形成することができる。また、反射補助層４は、熱可塑性樹脂で形成することができる。これら、熱硬化樹脂、光硬化樹脂、熱可塑性樹脂は、一般に、接着剤と呼ばれるものである。具体的な、反射補助層４の形成方法は、後に述べる。

図１、図３に示されるミラー付き光伝送体１では、反射補助層４の平滑面Ｓは、基板５に対して直角に形成されている。この場合、平滑面Ｓは、基板５に沿って伝送されてきた光を基板５に沿った方向に反射するミラーを構成する。

図２、図４〜図６に示されるミラー付き光伝送体１では、反射補助層４の平滑面Ｓは、基板５に対して傾斜して形成されている。この場合、平滑面Ｓは、基板５に沿って伝送されてきた光を基板５に交差する方向に反射するミラーを構成する。平滑面Ｓの基板５に対する傾斜角が４５°であれば、光の反射方向は基板５に直角となる。

図６に示されるミラー付き光伝送体１は、反射補助層４の平滑面Ｓを覆う金属膜又は多層膜等からなる光反射膜８を備えている。これにより、ミラーは光反射膜付きミラーとなる。これに対し、図１〜図５に示されるミラー付き光伝送体１では、反射補助層４の平滑面Ｓ自体が光反射膜なしミラーを構成している。これは、反射補助層４の屈折率と空気の屈折率とに十分な差があるからである。図１〜図４のミラー付き光伝送体１においても、反射補助層４の平滑面Ｓを覆う光反射膜８を備えることができる。

次に、ミラー付き光伝送体１の製造方法を説明する。

図７〜図１５に示されるように、本発明のミラー付き光伝送体製造方法は、光伝送体２の光が伝送される光伝送層３にその光伝送方向に対して交差する粗面Ｒをダイシングにより形成する切削加工ステップＰ１と、粗面Ｒに密着させて粗面Ｒを覆う反射補助層４を形成する層追加ステップＰ２と、反射補助層４に光伝送層３からの光が反射される平滑面Ｓを形成する平滑化ステップＰ３とを有する。

図７〜図１２の製造方法においては、反射補助層４に平滑面Ｓを形成する平滑化ステップＰ３は、平滑面ＳＳを有する整形部材９を用いて反射補助層４を整形する整形ステップＰ４を含む。整形部材９とは、未固化状態の反射補助層４に平滑面ＳＳを押し付けることによって、反射補助層４に平滑面Ｓを形成する部材である。

図７〜図１１の製造方法においては、反射補助層４に平滑面Ｓを形成する平滑化ステップＰ３は、整形部材９を反射補助層４から剥離させる離型ステップＰ５を含む。これとは異なり、図１２の製造方法においては、離型ステップＰ５がなく、整形部材９が反射補助層４に接着された状態のままミラー付き光伝送体１に残る。

図１３〜図１５に示した製造方法においては、反射補助層４に平滑面Ｓを形成する平滑化ステップＰ３は、整形部材９の平滑面ＳＳにあらかじめ光反射膜８を保持させる膜保持ステップＰ６と、光反射膜８を反射補助層４の平滑面Ｓに保持させる転写ステップＰ７と、光反射膜８から整形部材９を剥離させる剥離ステップＰ８とを含んでいる。

以下、実施形態ごとに、詳しく説明する。

図７（ａ）に示されるように、光伝送体２は、光伝送層３の光伝送方向を基板５に対して平行にして基板５に搭載されている。切削加工ステップＰ１において、光伝送体２の端部がダイシング等により光伝送方向に対して直角に切削加工されたことにより、その切削面が粗面Ｒとなっている。層追加ステップＰ２では、未硬化状態の熱硬化樹脂、光硬化樹脂のいずれか、または熱可塑性樹脂からなる反射補助層材料を、粗面Ｒに対して隙間なく密着させ、反射補助層材料が粗面Ｒを覆うようにして、反射補助層４を形成する。この時点では、反射補助層４の粗面Ｒとは反対面は不定形であるが、平滑化ステップＰ３（整形ステップＰ４）では、そこへ整形部材９をあてがう。

整形部材９は、四角柱状（直方体状）に形成された固形の部材である。整形部材９は、金属、ガラス、プラスチックなどで形成される。プラスチックの場合、反射補助層４の反射補助層材料を整形、硬化させる熱、光などにより軟化しないことが好ましい。また、整形部材９は、反射補助層４からの剥離が容易なことが好ましい。整形部材９は、基板５に対して直角な平滑面ＳＳを有する。整形部材９には、後に反射補助層４からの剥離を容易にするために、フッ素化合物などの剥離剤をあらかじめ付けておいてもよい。

整形部材９の平滑面ＳＳを反射補助層４の粗面Ｒとは反対面に押し当てると、反射補助層４が整形される。

図７（ｂ）に示されるように、反射補助層４が固化した後、離型ステップＰ５を行う。離型ステップＰ５では、整形部材９を反射補助層４から剥離させる。これにより、反射補助層４には、整形部材９の平滑面ＳＳによって整形された平滑面Ｓが基板５に対して直角に形成され、図１のミラー付き光伝送体１が完成する。

なお、整形部材９を物理的に剥離するのではなく、整形部材９を溶剤で溶解して除去してもよい。例えば、整形部材９をフッ酸で溶解するガラスで形成しておくと、反射補助層４が固化した後、整形部材９を溶解して除去する。また、整形部材９が可溶性プラスチックであれば、有機溶剤で溶解して除くことができる。

図８の製造方法は、図２のミラー付き光伝送体１を製造するためのものである。図７の製造方法と比べると、切削加工ステップＰ１において、光伝送方向に対して直角な粗面Ｒが形成される点は同じであるが、整形部材９が四角柱状でなく、平滑面ＳＳが基板５に対して傾斜している。平滑化ステップＰ３において、この整形部材９を用いることにより、反射補助層４の平滑面Ｓは、基板５に対して傾斜して形成される。

図９（ａ）に示されるように、光伝送体２は、光伝送層３の光伝送方向を基板５に対して平行にして基板５に搭載されている。切削加工ステップＰ１において、基板５上の光伝送方向に連続的に形成されている光伝送体２の途中が光伝送方向に対して直角に切削加工されたことにより、角溝６が形成され、この角溝６の切削面が粗面Ｒとなっている。層追加ステップＰ２では、未固化状態の反射補助層材料を、粗面Ｒに対して隙間なく密着させ、反射補助層材料が粗面Ｒを覆うようにして、反射補助層４を形成する。平滑化ステップＰ３（整形ステップＰ４）では、四角柱状の整形部材９を角溝６に入れ、整形部材９の平滑面ＳＳを反射補助層４の粗面Ｒとは反対面に押し当てることで、反射補助層４を整形する。

図９（ｂ）に示されるように、反射補助層４が固化した後、離型ステップＰ５を行う。離型ステップＰ５では、整形部材９を反射補助層４から剥離させ、角溝６から排出する。これにより、反射補助層４には、整形部材９の平滑面ＳＳによって整形された平滑面Ｓが基板５に対して直角に形成され、図３のミラー付き光伝送体１が完成する。

図１０（ａ）に示されるように、光伝送体２は、光伝送層３の光伝送方向を基板５に対して平行にして基板５に搭載されている。切削加工ステップＰ１において、基板５上の光伝送方向に連続的に形成されている光伝送体２の途中が光伝送方向に対して直角に切削加工されたことにより、角溝６が形成され、この角溝６の切削面が粗面Ｒとなっている。層追加ステップＰ２では、未固化状態の反射補助層材料を、粗面Ｒに対して隙間なく密着させ、反射補助層材料が粗面Ｒを覆うようにして、反射補助層４を形成する。

平滑化ステップＰ３（整形ステップＰ４）では、平滑面ＳＳが基板５に対して傾斜している整形部材９を角溝６に入れ、整形部材９の平滑面ＳＳを反射補助層４の粗面Ｒとは反対面に押し当てることで、反射補助層４を整形する。

図１０（ｂ）に示されるように、反射補助層４が固化した後、離型ステップＰ５を行う。離型ステップＰ５では、整形部材９を反射補助層４から剥離させ、角溝６から除去する。これにより、反射補助層４には、整形部材９の平滑面ＳＳによって整形された平滑面Ｓが基板５に対して傾斜して形成され、図４のミラー付き光伝送体１が完成する。

図１１（ａ）に示されるように、光伝送体２は、光伝送層３の光伝送方向を基板５に対して平行にして基板５に搭載されている。切削加工ステップＰ１において、基板５上の光伝送方向に連続的に形成されている光伝送体２の途中が光伝送方向に対して傾斜させて切削加工されたことにより、Ｖ溝７が形成され、このＶ溝７の切削面が粗面Ｒとなっている。層追加ステップＰ２では、未硬化状態の熱硬化樹脂、光硬化樹脂のいずれか、または熱可塑性樹脂からなる反射補助層材料を、粗面Ｒに対して隙間なく密着させ、反射補助層材料が粗面Ｒを覆うようにして、反射補助層４を形成する。この時点では、反射補助層４の粗面Ｒの反対面は不定形である。

図１１（ｂ）に示されるように、平滑化ステップＰ３（整形ステップＰ４）では、反射補助層４に整形部材９を押し付ける。整形部材９は、基板５に対して４５°の傾斜角に形成された平滑面ＳＳを有することにより、反射補助層４に基板５に対する傾斜角が４５°の平滑面Ｓを形成することができる。

図１１（ｃ）に示されるように、反射補助層４が固化した後、離型ステップＰ５を行う。離型ステップＰ５では、整形部材９を反射補助層４から剥離させる。これにより、反射補助層４には、整形部材９の平滑面ＳＳによって整形された平滑面Ｓが基板５に対して４５°の傾斜角に形成され、図５のミラー付き光伝送体１が完成する。

図１２に示した製造方法では、Ｖ溝７の粗面Ｒに未固化状態の反射補助層材料を密着させ、整形部材９により反射補助層４を形成し、反射補助層４が固化すれば、ミラー付き光伝送体１が完成する。整形部材９はミラー付き光伝送体１に残る。整形部材９は、光に対し十分な反射率を持つことが好ましい。

図１３に示されるように、光伝送体２は、光伝送層３の光伝送方向を基板５に対して平行にして基板５に搭載されている。切削加工ステップＰ１において、基板５上の光伝送方向に連続的に形成されている光伝送体２の途中が光伝送方向に対して傾斜させて切削加工されたことにより、Ｖ溝７が形成され、このＶ溝７の切削面が粗面Ｒとなっている。

図１４（ａ）に示されるように、層追加ステップＰ２では、未硬化状態の熱硬化樹脂、光硬化樹脂のいずれか、または熱可塑性樹脂からなる反射補助層材料を、粗面Ｒに対して隙間なく密着させ、反射補助層材料が粗面Ｒを覆うようにして、反射補助層４を形成する。この時点では、反射補助層４の粗面Ｒの反対面は不定形である。

一方、整形部材９は、例えば、シリコンウエハから切り出された四角柱状（直方体状）に形成された固形の部材である。この整形部材９の平滑面ＳＳに金属膜又は多層膜等からなる光反射膜８を付着させておく。金属膜材料には、例えば、金、銀、アルミニウムなどが挙げられる。

図１４（ｂ）に示されるように、平滑化ステップＰ３（整形ステップＰ４）では、反射補助層４に整形部材９を押し付ける。整形部材９と反射補助層４との間に光反射膜８が挟まれる。この状態で、反射補助層４が固化すると、光反射膜８が反射補助層４に接着（固着）される。

図１５に示されるように、離型ステップＰ５では、整形部材９を反射補助層４から剥離させる。このとき、光反射膜８は、整形部材９から剥離されて反射補助層４に残る。これにより、図６のミラー付き光伝送体１が完成する。

なお、図６のミラー付き光伝送体１の製造方法は、図１３〜図１５の製造方法に限らず、図５のミラー付き光伝送体１に対して金属膜蒸着、金属微粒子焼き付けなどにより、反射補助層４の平滑面Ｓに光反射膜８を形成してもよい。

以上説明したように、本発明に係るミラー付き光伝送体１は、切削加工で生じた粗面Ｒに密着して粗面Ｒを覆う反射補助層４が形成され、反射補助層４に光伝送層３からの光が反射される平滑面Ｓが形成されているため、この平滑面Ｓがミラーの反射面となる。ミラー付き光伝送体１は、金属蒸着やマスキングが不要であるため、生産コストが低減できると共に、量産性に優れる。また、ミラー付き光伝送体１は、反射補助層４に光伝送体と接着性の良いものを選ぶことができるため、蒸着膜に比べて剥がれにくく、信頼性に優れる。
特に、フレキシブルな光導波路や光ファイバをダイシングで切削加工すると粗面Ｒが顕著となるが、本発明は、このような軟らかい光伝送体２にミラーを形成する場合に好適である。

柔軟性を求められる光導波路や光ファイバには、弾性率の低い材料が用いられることが多いが、低弾性率になるほど切削の際に平滑な面を形成しづらく、荒れた面となる。本発明は、特に弾性率が１ＧＰａ以下の部材を含む光伝送体に好適である。

図１６に、本発明のミラー付き光伝送体の量産に適した製造方法を示す。基台１６１の上の複数箇所にミラーを形成する対象となる光伝送体１６２がそれぞれ保持されている。各光伝送体１６２には光伝送層（図示せず）を傾斜して切削したＶ溝１６３が形成されている。Ｖ溝１６３には反射補助層（図示せず）が形成されているものとする。

基台１６１の上方に基台１６１に対向する昇降台１６４が昇降自在に設置されている。昇降台１６４には、基台１６１上の各光伝送体１６２に臨ませてジグ保持部１６５が設けられている。ジグ保持部１６５は、光伝送体１６２の反射補助層に平滑面を整形するためのジグ１６６を保持している。ジグ１６６は、図１１、図１４で説明した整形部材９である。光伝送体１６２の溝の形状に応じて図７等で説明した整形部材９をジグ１６６としてもよい。また、基台１６１は基板５であってもよく、基板５の複数箇所にミラーを形成する場合にも本製造方法は有効である。

この構成により、複数箇所における反射補助層の整形を一括して同時に行うことができる。このとき、各ジグ１６６が各光伝送体１６２のＶ溝１６３に一斉に押し込まれるので、各Ｖ溝１６３において力のバランスが左右均等になりやすい。このため、ジグ１６６が左右に傾くことが防止される。ジグ１６６が傾くと、反射補助層に形成される平滑面の角度が設計値である例えば４５°と異なってしまうため、光の反射角度が直角からずれてしまうが、本製造方法によれば、ジグ１６６の傾きを無くして、平滑面の角度を設計値どおりに製造することができる。

弾性率５０ＭＰａのエポキシ系クラッド（屈折率１．５０）と弾性率約１ＧＰａのエポキシ系コア（屈折率１．５８）よりなるポリマ導波路をポリイミド基板上に作製した。このポリマ導波路に９０°Ｖ字カットブレードを用いて１０ｃｍの間隔で２箇所ダイシングによりＶ溝を設けた。Ｖ溝は導波路側から切り、ポリイミド基板はダイシングされていない。

比較例として、Ｖ溝に整形を施す前の状態で導波路の挿入損失を測定した。ポリイミド基板側より一方のＶ溝のミラー面にシングルモードファイバを用いて８５０ｎｍの光を結合させた。入射光は、１０ｃｍのコアを伝搬し、反対側のミラー面から反射されポリイミド基板側へと出射される。この出射光をＰＤ（Photodiode）で検出したところ、挿入損失は８．５〜９ｄＢであった。ファイバとの結合損失、ＰＤとの結合損失は０とした場合、導波路の伝送損失は０．１ｄＢ／ｃｍであるため、ミラー１個の損失は４ｄＢ程度となる。

この場合のミラー面の平均粗さＲａを測定した。コア部の膜厚方向は０．３８〜０．５５μｍ、切削方向は０．１７〜０．５μｍであり、より弾性率の低いクラッド部において平均粗さは大きい。コア部、クラッド部が平滑に切削されないことでミラー面の散乱損失が大きくなっている。

同じ導波路サンプルについてミラー面に整形と金反射膜の転写を行った。シリコンウエハを角柱状に切り出し、シリコンウエハの平滑面上に金を蒸着させた。この角柱を用いて、ミラー面の整形を行った。屈折率１．５６のエポキシ系の熱硬化樹脂を適量それぞれのＶ溝に塗布し、シリコンウエハの角柱の平滑面上の金膜がミラーの反射面側となるように配置した。２つの角柱上には、それぞれ角柱を保持するジグが取り付けられており、２つのジグに橋渡しするように昇降台を載せ、その上から５００ｇｆの力を加えた。１５０℃で１時間加熱することで熱硬化樹脂を硬化させた。Ｖ溝より角柱を引き剥がすことで取り除くと、角柱上の金膜はＶ溝側に転写されていることが確認された。上と同様に挿入損失を測定すると、２．５〜３ｄＢ程度であり、ミラー１個あたり１ｄＢ以下の損失となっていることが確認された。

１ミラー付き光伝送体
２光伝送体
３光伝送層
４反射補助層
５基板
６角溝
７Ｖ溝
８光反射膜
９整形部材
Ｒ粗面
Ｓ、ＳＳ平滑面

Claims

光伝送方向に連続的に形成されている光伝送層の途中にその光伝送方向に対して傾斜させてダイシングにより切削加工することによって、粗面を有するＶ溝を形成する第１のステップと、
上記粗面に密着させて上記粗面を覆う未固化状態の反射補助層を形成する第２のステップと、
固形の部材からなり上記Ｖ溝の傾斜に対応する傾斜角の平滑面を有する整形部材を用い、上記整形部材の平滑面を未固化状態の上記反射補助層に押し付けて、上記反射補助層に上記光伝送層からの光が反射される反射補助層の平滑面を形成する第３のステップと、
未固化状態の上記反射補助層を固化する第４のステップと、
を有することを特徴とするミラー付き光伝送体の製造方法。
上記整形部材を固化された上記反射補助層から剥離させる第５のステップを有する、
請求項１記載のミラー付き光伝送体の製造方法。
上記第３のステップにおいて、上記整形部材の平滑面にあらかじめ光反射膜を付着させておき、上記整形部材に付着された上記光反射膜を未固化状態の上記反射補助層に押し付けて、上記反射補助層の平滑面を形成し、
上記第４のステップにおいて、上記反射補助層を固化する際に、上記光反射膜が上記反射補助層に接着され、
上記第５のステップにおいて、上記光反射膜は、上記整形部材から剥離されて、上記反射補助層の平滑面に接着された状態で残る、
請求項２記載のミラー付き光伝送体の製造方法。
上記反射補助層は、熱硬化樹脂、光硬化樹脂、又は、熱可塑性樹脂からなる、
請求項１〜３いずれかに記載のミラー付き光伝送体の製造方法。
上記光反射膜は、金属膜、又は、多層膜からなる、
請求項３に記載のミラー付き光伝送体の製造方法。