JPH06273627A - 多層光回路基板 - Google Patents

多層光回路基板

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JPH06273627A
JPH06273627A JP6082093A JP6082093A JPH06273627A JP H06273627 A JPH06273627 A JP H06273627A JP 6082093 A JP6082093 A JP 6082093A JP 6082093 A JP6082093 A JP 6082093A JP H06273627 A JPH06273627 A JP H06273627A
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JP
Japan
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circuit board
optical waveguide
optical circuit
optical
curved portion
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Pending
Application number
JP6082093A
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English (en)
Inventor
Takakazu Ito
貴和 伊藤
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Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 光導波路パターンの任意個所で上層の光導波
路と下層の光導波路が接続されている多層光回路基板を
提供する。 【構成】 光導波路とクラッドから成る単位光回路基板
が複数枚積層されている多層光回路基板であって、上層
の単位光回路基板Aの一部は、少なくとも1本の光導波
路2bを有し、かつ、光導波路の長手方向に沿って下方
に湾曲する上層湾曲部5をなし、また、下層の単位光回
路基板Bの一部は、少なくとも1本の光導波路4bを有
し、かつ、光導波路の長手方向に沿って上方に湾曲する
下層湾曲部7をなし、前記上層湾曲部5の端部5dと前
記下層湾曲部7の端部7dとが突き合わされて、前記上
層湾曲部5の光導波路2bと前記下層湾曲部7の光導波
路4bとを接続して成る光導波路接続部を有し、前記上
層湾曲部5と前記下層湾曲部7が形成する上側空隙およ
び下側空隙にそれぞれ充填されたスペーサ10a,10
bを有する多層光回路基板。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光通信システムに組込ん
で使用する多層光回路基板に関する。
【0002】
【従来の技術】光回路基板は、通常、光が伝搬する光導
波路をクラッドに埋設した板状体として製造されてい
る。したがって、光導波路のパターンは平面的に展開さ
れている。そのため、同一の基板内に多数の光導波路パ
ターンを形成しようとする場合、基板の面積は大きくな
り、基板の単位面積に対する光導波路の実装密度は小さ
くなる。
【0003】このような問題を解決するために、光回路
基板を層状に積層して基板の単位面積に対する実装密度
を高めた多層光回路基板が提案されている。この多層光
回路基板において、上層基板内の光導波路と下層基板内
の光導波路の接続は、例えば、つぎのようにして行われ
ている。すなわち、第1の方法は、各基板の端部に表出
する光導波路の接続端面に光ファイバを接続し、この光
ファイバを介して上層基板内の光導波路と下層基板内の
光導波路を光接続する方法である。
【0004】また、第2の方法は、上層基板と下層基板
の間に別の光導波路を垂直に組込み、上層基板内の光導
波路と下層基板内の光導波路を上記垂直光導波路を介し
て光接続する方法である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た接続方法の場合、上層の光導波路と下層の光導波路の
接続は、それら光導波路を有する各基板の端面で行うこ
とが必要であり、そのため、光導波路パターンの設計に
おける自由度が小さくなる。また、これらの方法におい
ては、いずれも、接続用の光ファイバや垂直光導波路を
外部部品として製作しなければならない。
【0006】本発明は多層光回路基板の各光導波路の接
続における上記した問題を解決し、外部部品を用いるこ
となく、基板中の任意の個所で各層の光導波路を接続す
ることができる構造の多層光回路基板の提供を目的とす
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明においては、光導波路とクラッドとから
成る単位光回路基板が複数枚積層されている多層光回路
基板であって、上層の単位光回路基板の一部は、少なく
とも1本の光導波路を有し、かつ、光導波路の長手方向
に沿って下方に湾曲する上層湾曲部をなし、また、下層
の単位光回路基板の一部は、少なくとも1本の光導波路
を有し、かつ、光導波路の長手方向に沿って上方に湾曲
する下層湾曲部をなし、前記上昇湾曲部の端部と前記下
層湾曲部とが突き合わされて、前記上層湾曲部の光導波
路と前記下層湾曲部の光導波路とを接続して成る光導波
路接続部が形成され、前記上層湾曲部と前記下層湾曲部
が形成する上側空隙および下側空隙にそれぞれスペーサ
が充填されていることを特徴とする多層光回路基板が提
供される。
【0008】
【作用】本発明の多層光回路基板においては、各層の単
位光回路基板の任意の個所で上層に位置する光導波路と
下層に位置する光導波路を接続しているので、従来のよ
うな光導波路形成時における回路パターン設計上の制約
は解消する。また、光導波路の接続は各単位光回路基板
の内部平面で行われているので、基板外部に接続用の外
部部品を設けることが不要となり、全体として高密度の
実装が可能になる。
【0009】
【発明の実施例】以下に添付した図面に基づいて本発明
の多層光回路部品を詳細に説明する。図1は、単位光回
路基板を2枚積層した場合の本発明の多層光回路基板に
おける各構成要素を例示する分解斜視図であり、図2
は、上記各構成要素を用いて組立てた多層光回路基板を
示す断面図である。
【0010】まず図1において、上層の単位光回路基板
Aは、板状のクラッド1と、このクラッド1の面内にパ
ターン形成された分岐光導波路2a,2bから成るY分
岐光導波路2を有し、また、下層の単位光回路基板B
も、板状のクラッド3と、このクラッド3の面内にパタ
ーン形成された分岐光導波路4a,4bから成るY分岐
光導波路4を有している。
【0011】そして、これらの分岐光導波路のうち、一
方の光導波路2bと光導波路4bが相互に接続されるべ
き光導波路であって、これらは、クラッド1,クラッド
3の面内で、光導波路2aや光導波路4aのように長手
方向に延在することなく途中で切断された状態にパター
ニングされており、単位光回路基板A,Bを積層したの
ちに、図2で示したように互いに接続するように設計さ
れている。
【0012】これら各単位光回路基板A,Bを構成する
材料は、格別限定されるものではないが、通常は石英系
の無機材料や光学用プラスチックであることが好まし
い。また、各単位光回路基板A,Bの光導波路2a,2
b,4a,4bの作成方法は、例えば基板を石英系無機
材料で構成する場合には、常法の火炎堆積法とホトリソ
グラフィーとイオンエッチング法を組合せる方法を適用
することができ、また光学用プラスチックで構成する場
合には、常法のスピンコートとホトリソグラフィーとイ
オンエッチング法を組合せる方法を適用することができ
る。
【0013】いずれの方法においても、各単位光回路基
板A,Bには、クラッド1,3から成る板状体に所望パ
ターンの光導波路2,4が平面的にパターニングされた
状態になっている。なお、形成する光導波路2,4は、
その形状がリッジ型,溝型,埋込み型のいずれの形状で
あってもよいが、各単位光回路基板A,Bが積層される
ことを考えると、基板A,Bの表面と光導波路2,4の
表面が同一平面を形成するような埋込み型の光導波路で
あることが好ましい。
【0014】上層の単位光回路基板Aにおいては、接続
すべき光導波路2bが位置する個所では、クラッド1に
光導波路2bの長手方向に延びる2本の切込み5a,5
bを入れ、かつ、一部のクラッドを切り抜いて所定寸法
のスペーサ孔6を形成すると同時に基部5cを中心にし
て上下方向に湾曲可能な状態で上層湾曲部5が形成され
ている(図1)。
【0015】また、下層の単位光回路基板Bにおいて
は、接続すべき光導波路4bが位置する個所では、クラ
ッド3に光導波路4bの長手方向に延びる2本の切込み
7a,7bを入れ、かつ、一部のクラッドを切り抜いて
所定寸法のスペーサ孔8を形成すると同時に、基部7c
を中心にして上下方向に湾曲可能な状態で下層湾曲部7
が形成されている(図1)。
【0016】この上層湾曲部5と下層湾曲部7は互いに
鏡像関係となるように形成され、しかも彎曲したときに
互いの端面5d,7dが対面できるように、それぞれの
スペーサ孔6,8よりも若干長くなっている。この上層
の単位光回路基板Aと下層の単位光回路基板Bを積層し
たのち、図2で示したように、上層湾曲部5を下方に湾
曲させ、また、下層湾曲部7を上方に湾曲させることに
より、上層湾曲部5の端面5dと下層湾曲部7の端面7
dを対面させ、それぞれの光導波路2b,4bを接続し
て、上層の光導波路と下層の光導波路との光導波路接続
部Cとする。
【0017】なお、この接続に際しては、上層湾曲部5
の端面5d,下層湾曲部7の端面7dとをそれぞれ鏡面
研磨し、これら湾曲部の長さを、湾曲時に両者端面が正
確に対面できるように調整する。このように、上層湾曲
部5と下層湾曲部7の端面5d,7dを接続すると、上
層の単位光回路基板のスペーサ孔6,下層の単位光回路
基板のスペーサ孔8の部分は、その断面が図2で示した
ような形状をした上側空隙9a,下側空隙9bが形成さ
れる。
【0018】そのため、本発明の多層光回路基板におい
ては、図1で示したように、上側の空隙9aと同じ形状
の上層スペーサ10a,下側の空隙9bと同じ形状の下
層スペーサ10bをそれぞれの空隙9a,9bに嵌め込
むことにより、各単位光回路基板A,Bの表面と各スペ
ーサの表面とが同一の平面を構成するようにする。実際
の組立てに当たっては、設計基準に基づいて所定寸法に
製作された上記上層スペーサ10aと下層スペーサ10
bを各単位光回路基板A,Bにおける光導波路を接続す
べき個所に配置し、上下方向から圧力を加えることによ
り、各スペーサ孔6,8に嵌め込み、そのことにより、
上層湾曲部5,下層湾曲部7を下方と上方に湾曲させ
る。
【0019】これらスペーサ10a,10bを構成する
材料としては、例えば、セラミックス,金属,プラスチ
ックス,石英系の無機材料などを用いることができる
が、その線熱膨張係数が、単位光回路基板A,Bの線熱
膨張係数と略等しい値である材料が好適である。このよ
うに、本発明の多層光回路基板は、それぞれの単位光回
路基板の任意の個所に形成した湾曲部を上方,下方に湾
曲させて互いの端面を接続することにより製造されるの
で、従来の多層光回路基板のように接続用の外部部品を
用意することが不要になる。
【0020】なお、単位光回路基板が石英系無機材料の
ような可撓性に乏しい材料で構成されている場合には、
上記した上層湾曲部,下層湾曲部の長さを長くすること
により、無理なくこれら湾曲部を湾曲させることができ
る。図3は他の実施例を示す断面図である。この多層光
回路基板は、上層の単位光回路基板Aと下層の単位光回
路基板Bが直接積層されることなく、中間に他の単位光
回路基板Dが介挿されているものである。
【0021】この構造の多層光回路基板においては、上
層の単位光回路基板A,下層の単位光回路基板Bに、そ
れぞれ、図1で示したような上層湾曲部5,下層湾曲部
7を形成し、介挿される単位光回路基板Dの所定個所に
は、湾曲後の上層湾曲部5および下層湾曲部7を収容で
きる寸法形状の孔部を設け、光導波路接続部Cを形成し
たのち、上下に存在している空隙9a,9bにその形状
に見合った上層スペーサと下層スペーサをそれぞれ嵌め
込んで製造される。
【0022】図4は更に別の実施例を示す一部切欠斜視
図である。、この多層光回路基板は、図1,図2で例示
した多層光回路基板において、接続すべき光導波路が3
本の場合のものである。この場合も、上層の単位光回路
基板Aに3本の光導波路2b,2b,2bを有する上層
湾曲部5を形成し、下層の単位光回路基板Bに3本の光
導波路4b,4b,4bを有する下層湾曲部7を形成
し、両単位光回路基板を積層したのち、上層湾曲部5を
下方に、また上層湾曲部7を上方にそれぞれ湾曲させて
互いの端面を接続することにより光導波路接続部Cを形
成し、上層の単位光回路基板Aにおける空隙に上層スペ
ーサ10aを、下層の単位光回路基板Bにおける空隙に
下層スペーサ10bをそれぞれ嵌め込んで構成されてい
る。
【0023】図5は更に別の実施例を示す断面図であ
る。この多層光回路基板を製造する場合は、まず図1で
示したような上層の単位光回路基板Aと下層の単位光回
路基板Bを製作し、それぞれのスペーサ孔6,8に所定
形状の上層スペーサ10a,下層スペーサ10bを嵌め
込み、各スペーサの面と各単位光回路基板の表面を同一
平面となるように整える。
【0024】このとき、上層の単位光回路基板Aの下面
1 側には上層の湾曲部5の端部が突出し、また下層の
単位光回路基板Bの上面B1 側には下層湾曲部7の端部
が突出する。この突出した端部を切除したのちその切除
面を鏡面研磨して、上層湾曲部5の端面と上層の単位光
回路基板Aの下面A1 とで同一平面を形成し、また、下
層湾曲部7の端面と下層の単位光回路基板Bの上面B1
とで同一平面を形成する。
【0025】そして最後に、上層の単位光回路基板Aの
下面A1 と下層の単位光回路基板Bの上面とを接着する
ことにより、各単位光回路基板の接合面と同一の平面内
に光導波路接続部Cを形成する。
【0026】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
多層光回路基板は、各単位光回路基板の任意の個所で上
層と下層の光導波路を接続しているので、従来の多層光
回路基板における接続時のように、基板の端部に接続部
を設けることが不要となり、光導波路のパターン設定に
おける自由度が大幅に向上する。
【0027】そして、基板の外部に光導波路接続用の部
品を付設することが不要になり、部品接続用の機構を設
けることも不要になる。更に、図4で示した実施例のよ
うに、光導波路接続部Cを各単位光回路基板A,Bの接
合面と同一の平面内に形成することができるため、その
ときの光導波路2b,4bの研磨面(接続面)は当該光
導波路の断面積よりも大きい面積の斜面形状になる。そ
のため、接続時における光ロスの低減を実現することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の多層光回路基板の構成要素の位置関係
を示す一部切欠分解斜視図である。
【図2】図1で示した構成要素を用いた実施例の多層光
回路基板を示す断面図である。
【図3】他の実施例を示す断面図である。
【図4】別の実施例を示す断面図である。
【図5】更に別の実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
A 上層の単位光回路基板 A1 上層の単位光回路基板Aの下面 B 下層の単位光回路基板 B1 下層の単位光回路基板Bの上面 C 光導波路接続部 D 単位光回路基板 1 上層の単位光回路基板Aのクラッド 2a,2b 上層の単位光回路基板Aの光導波路 3 下層の単位光回路基板Bのクラッド 4a,4b 下層の単位光回路基板Bの光導波路 5 上層湾曲部 5a,5b 切込み 5c 上層湾曲部5の基部 5d 上層湾曲部5の端面 6 上層の単位光回路基板Aのスペーサ孔 7 下層湾曲部 7a,7b 切込み 7c 下層湾曲部7の基部 7d 下層湾曲部7の端面 8 下層の単位光回路基板Bのスペーサ孔 9a 上側空隙 9b 下側空隙 10a 上層スペーサ 10b 下層スペーサ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光導波路とクラッドとから成る単位光回
    路基板が複数枚積層されている多層光回路基板であっ
    て、上層の単位光回路基板の一部は、少なくとも1本の
    光導波路を有し、かつ、光導波路の長手方向に沿って下
    方に湾曲する上層湾曲部をなし、また、下層の単位光回
    路基板の一部は、少なくとも1本の光導波路を有し、か
    つ、光導波路の長手方向に沿って上方に湾曲する下層湾
    曲部をなし、前記上層湾曲部の端部と前記下層湾曲部の
    端部とが突き合わされて、前記上層湾曲部の光導波路と
    前記下層湾曲部の光導波路とを接続して成る光導波路接
    続部が形成され、前記上層湾曲部と前記下層湾曲部が形
    成する上側空隙および下側空隙にそれぞれスペーサが充
    填されていることを特徴とする多層光回路基板。
JP6082093A 1993-03-22 1993-03-22 多層光回路基板 Pending JPH06273627A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009030916A1 (en) * 2007-09-05 2009-03-12 The University Of Kent Method of modulating a beam of light and optical external modulator

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