JPH06265740A - 光導波路デバイスおよびその製造方法 - Google Patents

光導波路デバイスおよびその製造方法

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JPH06265740A
JPH06265740A JP5049320A JP4932093A JPH06265740A JP H06265740 A JPH06265740 A JP H06265740A JP 5049320 A JP5049320 A JP 5049320A JP 4932093 A JP4932093 A JP 4932093A JP H06265740 A JPH06265740 A JP H06265740A
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JP
Japan
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core
core layer
optical fiber
layer
waveguide device
Prior art date
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Pending
Application number
JP5049320A
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English (en)
Inventor
Toshifumi Hosoya
俊史 細谷
Takeshi Nonaka
毅 野中
Hiroo Matsuda
裕男 松田
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 光導波路デバイスおよびその製造方法を提供
する。 【構成】 クラツド層を備えた基板上に光ファイバ端末
を固定し、しかる後に該クラツド層上部にコア層を形成
し、最後に該コア層中に上記光ファイバ端末のコアと整
合するようにコア部を作成する。光ファイバとの接続に
よる伝送損失が少なく、かつ製造が容易な光導波路用デ
バイスである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信用に使用する光
導波路デバイスおよびその製造方法に関するものであ
り、特に光ファイバとの接続による伝送損失が少なく、
かつ製造が容易な光導波路デバイスに関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】光信号の媒体として光ファイバを用いた
光通信機器等においては、光信号を分岐する光分岐器、
あるいは光信号の進路を制御する光スィッチ等のデバイ
スが必要である。それらのデバイスとしては、光ファイ
バを加工したファイバ型デバイスが従来用いられていた
が、近年、生産性や集積度を上げるために、基板上に光
導波路を形成した導波路型光デバイスが主力となりつつ
ある。一方各デバイス間を接続する光通信媒体として
は、その伝送特性の良さから、光ファイバが依然として
用いられているのが現状である。従って、光導波路デバ
イスを用いる際には、デバイスを形成する導波路と光フ
ァイバとを接続する技術が必須となる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この光ファイバと導波
路との接続は、光の導通するコア部の直径が10〜数百
μmと小さく、かつ精度良く接続しないと非常に大きな
伝送損失の増大を招くため、導波路デバイスを実用化す
る上での大きな問題点であった。そのため、従来例えば
特開平1−94305号公報に提案されるようにデバイ
ス基板に溝を設けた光ファイバをはめ込む構造を取った
り、あるいは特開平1−142508号公報に提案され
るように光ファイバ保持具をデバイス基板上に固着した
り、あるいは特開平1−234806号公報に提案のよ
うにデバイス基板上に段を付けて光ファイバ接続の際の
位置決めをする等、光ファイバと導波路とが精度良く接
合されるような工夫がなされていた。しかしながら、従
来提案されている方法は、光ファイバとの接続を容易に
するために、導波路基板を加工する、基板上に保持具を
形成する等の物理的な加工を必要とする。そのため、結
局は非常に精密な加工技術が要求されることになり、導
波路デバイスを大量に作成する際の生産性の大きな妨げ
となっていた。また、導波路と光ファイバとの接続にお
いて伝送損失を抑えるには、単に位置決め精度を上げる
のみならず、接続する光ファイバと導波路との端面が非
常に平滑に加工される必要がある。その端面不整による
損失を避けるためには、従来光学接着剤やマッチングオ
イルを接合面に配することが行われていたが、やはり微
小面への加工を伴うために、生産性が非常に低下すると
いう問題があった。本発明はこのような問題点を解決し
て光ファイバとの接続における伝送損失が少なく、しか
も光ファイバとの調心が正確かつ容易にできて、しかも
デバイスとしての生産性も高い光導波路デバイスおよび
その製造方法を提供しようとするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するための手段として、 1)クラッド層を備えた基板上に光ファイバ端末が固定
され、しかる後に該クラッド層上部にコア層が形成さ
れ、最後に該コア層中に上記光ファイバ端末のコアと整
合するようにコア部が作成されてなる光導波路デバイ
ス、 2)クラッド層を備えた基板上に光ファイバ端末を固定
し、しかる後に該クラッド層上部にコア層を形成し、最
後に該コア層中に上記光ファイバ端末のコアと整合する
ようにコア部を作成することを特徴とする光導波路デバ
イスの製造方法、を提供する。
【0005】
【作用】従来のように、導波路基板中に導波路を形成
し、しかる後に光ファイバを接続する方式では、接合部
の微細加工がどうしても必須となる。そこで、本発明者
らは、図3に示すごとくファイバのクラッド厚みに等し
い厚みのクラッド層2を備えた導波路基板1上に、コア
部7およびクラツド部8を備えた光ファイバ6を固定
し、しかる後にクラッド層上にファイバのコア部7と同
じ厚みにコア層3を形成し、最後に図1および図1の上
面図である図2に示すように光ファイバと接合するよう
にコア層3内にコア部4を作成し、しかる後全体にオー
バークラッド層5で覆うことにより、上記問題を解決し
た。本方法によれば、光ファイバの固定には従来のよう
な精密さは全く必要ない。代わりに導波路のコア作成時
の位置決めに精密さが要求されるが、導波路のコア作成
は多くの場合フォトマスクを使用した光学的な位置決め
がなされるために、光ファイバを位置決めするよりは、
遙に簡単に高精度の位置決めができる。基板へのクラッ
ド層の形成は、必ずしも基板作成と別個に行う必要はな
く、例えば、石英ガラスのごとく光学的に透明な基板を
用い、ファイバ接続部の両端面を削って段差を設け、基
板とクラッド層を兼ねても差し支えない。
【0006】光ファイバ固定後のコア層3の形成は、例
えばフォトマスクを使用してコア部の分子を固定し、コ
アを固定する手法等がある。例えば特開平1−2198
6号公報に提案されるように、光重合反応してコアとな
り得るモノマーを含有する有機材料でコア層を形成し、
フォトマスクのスリットから光照射してコア部領域の上
記モノマーを光重合させてコア部として固定する方法が
ある。この時、フォトマスクの位置決めを光ファイバコ
アの位置を利用して行う。具体的には、基板直上よりフ
ァイバのコアを顕微鏡等で観察しながらフォトマスクを
水平方向に移動させ、ファイバコアとフォトマスクのコ
ア形成部が基板両端のファイバ端面と接している部分に
おいて完全に重なるようにフォトマスクを位置決めす
る。これにより非常に容易にかつ確実に導波路コアと光
ファイバコアとを突き合わせることができる。また、コ
ア層として形成時に液状であり後処理で固化できるよう
な材料を使用した場合、液状のコア層は光ファイバ端面
と完全に密着するため、その後コア層の固化を行えば、
固体同士のコアを接合するよりも遙に伝送損失の少ない
接合部を形成することができる。この時、液状のコア層
の形成はいかなる手段で行っても差し支えないが、最も
一般的なスピンコート法を使用した場合は、容易に平滑
な薄膜を形成できるものの、基板を高速回転させる必要
があるため、先に固着した光ファイバ端末を一緒に高速
回転させねばならず、端末が跳ねることの無いように固
定する等の工夫が要る。従って、コア層の形成は、最も
安価な手法としては一定のクリアランスの溝を堀った棒
(バー)を液状コア層上でスライドさせて一定厚の膜厚
を得るバーコーター方式が望ましい。但し、バーコータ
ー方式では10μm程度以下の薄膜の作成は精度的に困
難なので、より薄膜のコアを作成したい場合は、液状の
コアを霧状にして基板に噴霧するスプレーコート方式が
優れている。
【0007】また、本発明において、光ファイバのコア
材料と導波路のコア層に同質の材料、望ましくは全く同
一の材料を使用することにより、接合部の不連続性は完
全に排除され、理想的な接合部を作成することができ
る。この時の同質の材料を使用する不連続性排除の効果
とは、化学組成が類似していることにより均一な界面の
形成による散乱損失の低減、また、屈折率が類似してい
ることにより界面での反射損失の低減等が達成できると
いうことである。光ファイバが石英系ファイバであると
きの望ましいコア層の材料としては、全く同一の材質の
SiO2 も考えられるが、SiO2 自体は固体であるた
め上記の液状でのコア層形成が困難である。そのため、
形成時に液状で、硬化後にSiO 2 類似の特性を示すラ
ダー型シリコン樹脂が本用途には適している。また、光
ファイバがオールプラスチックファイバ(APF)であ
る場合は、当然ながらコア層の材料としては、APFと
類似の材質の有機材料が優れている。例えば、最も一般
的なポリメチルメタクリレート(PMMA)系APFの
場合は、コア層にもPMMAを使用するのが最も望まし
い。
【0008】本発明は、最初にファイバを基板上に固着
するため、基板上でのコアの形成は可能な限りマイルド
な条件で行われることが望ましい。例えば、コア部の形
成の方法として反応性イオンエッチング(RIE)のよ
うな物理的な加工を行う場合、固着している光ファイバ
自体がエッチングされるのを防止するためマスキングを
する等のファイバ紡糸後のための処置が必要となるが、
コア層に有機材料を使用した場合は物理的な加工を全く
経由しないでコア部を形成できるため、本発明において
は特に望ましい。
【0009】有機材料による、物理的加工を必要としな
いコア層の形成手段としては、例えばコア層に光重合性
の分子をドープし、フォトマスクを使用してコア部のみ
ドープした分子を重合させ、コア部以外を分子を加熱等
で除去することにより屈折率分布を形成する手法が最も
一般的である。また、コア層にフォトクロミック材料を
ドープし、フォトマスクでコア部のみ露光して、フォト
クロミック反応で屈折率変化を生じさせることによりコ
アを形成させる手法を用いれば、加熱等の加工も不要と
なり、本発明においては最も望ましい。
【0010】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれに限定されるものではない。 〔実施例〕図1の構成の本発明の光導波路デバイスを表
1に示す系で作成した。
【0011】
【表1】
【0012】各系の作製法を以下に示す。 〔基板の作製〕基板は全て60×40mmの石英基板を
用いた。基板は図1に示すごとく長辺側両端に段差を融
資、両端10mmが37.5μmだけ厚みを削ったもの
(A9と、50μmだけ削ったもの(B)とを用意し
た。段差の厚みは、使用した光ファイバのクラツドの厚
みに対応したものである。即ち、Aは石英系GIファイ
バ(コア径50μm、クラツド径125μm)の構造に
合わせたものであり、BはAPF(コア径400μm、
クラツド径500μm)の構造に合わせたものである。
本実施例においては、この基板の段差部にファイバ端面
が接するように、基板両端に光ファイバを配置し、エポ
キシ系接着剤で固定した後に、コア層の作製を行った。
【0013】〔コア層の作製〕 PMMA+ベンジルアクリレート系 コア層としてPMMA60重量%をベンジルアクリレー
ト30重量%、アセトン10重量%の溶液に溶解し、光
反応開始剤としてチバガイギー社製イルガキュア651
(商品名)を5重量部添加したものを作製した。スピン
コートの場合は、本液を上記基板上に適量垂らし、スピ
ンコーターに通して厚さ50μmのコア層を作製した。 PMMA+フルギド系 コア層として、ラダー型シリコン樹脂(昭和電工(株)
製、商品名GR650)80重量%をMMA(メチルメ
タクリレート)20重量%に溶解し、光反応開始剤とし
てチバガイギー社製イルガキュア651(商品名)を5
重量部添加したものを作製した。本液を上記基板上に適
量垂らし、溝幅80μmのバーコーターに通して厚さ5
0μmのコア層を作製した。
【0014】〔コア部の作製〕コア部のみ露光できるよ
うに、スリット系50μm(GIファイバ用)と400
μm(APF用)の2種のフォトマスクを用意し、それ
ぞれのファイバ用に用いた。フォトマスクの位置決め
は、光学顕微鏡で上面から直接スリットを観察し、基板
両端でフォトマスクのスリットとファイバコアが重なる
ようにフォトマスクヲを移動させた後、1J/cm2
紫外線を照射し、コア部の分子の重合もしくはフォトク
ロミック反応の進行を行わせた。その後、フォトマスク
をはずし、上面全域にフッ素樹脂からなるオーバークラ
ッド層を施した。
【0015】〔比較例〕光ファイバが固定されていない
こと以外は実施例と全く同じ基板上に全く同じ手
法でコアの作製を行って、導波路デバイスを作製した
(比較例,および)。但しフォトマスクの位置決
めは、目印となるファイバがないため、特に行わなかっ
た。これらのデバイスに、それぞれ該当する光ファイバ
を両端から調心し、接続する作業を行った。接続のうち
調心に要した時間と1.55μmの接続損失を表2に示
す。表2をみれば、本発明により調心時間は短縮され、
しかも接続損失も低減できることが明白にわかる。
【0016】
【表2】
【0017】
【発明の効果】以上述べてきたように、本発明は光ファ
イバ導波路デバイスの生産性、伝送特性を向上させるの
に非常に有効である。
【図面の簡単な説明】
【図1】は本発明の光導波路デバイスの側面図である
【図2】は図1に示す本発明の光導波路デバイスの上面
図である。
【図3】は図1の示す本発明の光導波路デバイスを作製
中の一工程を説明する斜視図である。
【符号の説明】
1 導波路基板、 2 導波路のクラツド層、 3 コ
ア層、 4 コア層中のコア部、 5 オーバークラツ
ド層、 6 光ファイバ、 7 光ファイバのコア、
8 光ファイバのクラツド。

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 クラッド層を備えた基板上に光ファイバ
    端末が固定され、しかる後に該クラッド層上部にコア層
    が形成され、最後に該コア層中に上記光ファイバ端末の
    コアと整合するようにコア部が作成されてなる光導波路
    デバイス。
  2. 【請求項2】 上記コア層が光ファイバのコア部と類似
    の材質のものであることを特徴とする請求項1記載の光
    導波路デバイス。
  3. 【請求項3】 上記コア層が有機材料からなることを特
    徴とする請求項3記載記載の光導波路デバイス。
  4. 【請求項4】 上記コア層がラダー型シリコン樹脂、光
    ファイバのコアが石英から形成されてなることを特徴と
    する請求項1または請求項2記載の光導波路デバイス。
  5. 【請求項5】 上記コア層と光ファイバのコアが共に
    同じ高分子から形成されてなることを特徴とする請求項
    1ないし請求項3のいずれかに記載の光ファイバ導波路
    デバイス。
  6. 【請求項6】 上記コア層と光ファイバのコアが共にポ
    リメチルメタクリレートから形成されてなることを特徴
    とする請求項4記載記載の光導波路デバイス。
  7. 【請求項7】 上記コア層が光重合性の分子をドープさ
    れてなるものであることを特徴とする請求項3記載の光
    導波路デバイス。
  8. 【請求項8】 上記コア層がフォトクロミック材料をド
    ープされてなるものであることを特徴とする請求項3記
    載の光導波路デバイス。
  9. 【請求項9】 基板が光学的に透明な材料からなり、該
    基板のファイバが接続される側の両端面にファイバのク
    ラッド部の厚みに等しい段差が設けられたことにより、
    上記クラッド層を備えた基板とされてなることを特徴と
    する請求項1記載の光導波路デバイス。
  10. 【請求項10】 クラッド層を備えた基板上に光ファイ
    バ端末を固定し、しかる後に該クラッド層上部にコア層
    を形成し、最後に該コア層中に上記光ファイバ端末のコ
    アと整合するようにコア部を作成することを特徴とする
    光導波路デバイスの製造方法。
  11. 【請求項11】 上記コア層中にコア部を作成する工程
    においてフォトマスク使用による光反応を用い、該フォ
    トマスクの位置合わせを、すでに固定されている上記光
    ファイバ端末を利用して行うことを特徴とする請求項1
    0記載の光導波路デバイスの製造方法。
  12. 【請求項12】 上記コア層がコア層形成の当初は液状
    であり、コア層形成後に固体化処理を行うことを特徴と
    する請求項10または請求項11に記載の光導波路デバ
    イスの製造方法。
  13. 【請求項13】 上記コア層の形成をバーコーター方式
    によって行うことを特徴とする請求項10ないし請求項
    12のいずれかに記載の光導波路デバイスの製造方法。
  14. 【請求項14】 上記コア層の形成をスプレーコートに
    よって行うことを特徴とする請求項10ないし請求項1
    3のいずれかに記載の光導波路デバイスの製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104142542A (zh) * 2013-05-07 2014-11-12 日立金属株式会社 光布线基板、光布线基板的制造方法、以及光模块
JP2014219511A (ja) * 2013-05-07 2014-11-20 日立金属株式会社 光配線基板、光配線基板の製造方法、及び光モジュール

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104142542A (zh) * 2013-05-07 2014-11-12 日立金属株式会社 光布线基板、光布线基板的制造方法、以及光模块
JP2014219511A (ja) * 2013-05-07 2014-11-20 日立金属株式会社 光配線基板、光配線基板の製造方法、及び光モジュール
JP2014219512A (ja) * 2013-05-07 2014-11-20 日立金属株式会社 光配線基板、光配線基板の製造方法、及び光モジュール
US9529163B2 (en) 2013-05-07 2016-12-27 Hitachi Metals, Ltd. Optical wiring substrate, manufacturing method of optical wiring substrate and optical module

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