JPH10186163A - 光結合デバイス及びその製造方法 - Google Patents
光結合デバイス及びその製造方法Info
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- JPH10186163A JPH10186163A JP8350617A JP35061796A JPH10186163A JP H10186163 A JPH10186163 A JP H10186163A JP 8350617 A JP8350617 A JP 8350617A JP 35061796 A JP35061796 A JP 35061796A JP H10186163 A JPH10186163 A JP H10186163A
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- optical coupling
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- core portion
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 低コストで伝搬損失や接続損失が低い光結合
デバイス及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 光結合デバイス２０の材料の少なくとも
一部に加工が容易なポリマを用いているので、光結合デ
バイス１個当たりのコストを減少させることができる。
コア部２１にポリマ系の導波路を用いることにより、伝
搬損失を非常に小さくすることができる。一端から他端
に向かってコア部２１の径を大きくし、かつ、一端では
光導波路とコア径が等しく、他端では光ファイバとコア
径が等しくなるように構造パラメータが決められるの
で、接続損失を非常に小さくすることができる。
デバイス及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 光結合デバイス２０の材料の少なくとも
一部に加工が容易なポリマを用いているので、光結合デ
バイス１個当たりのコストを減少させることができる。
コア部２１にポリマ系の導波路を用いることにより、伝
搬損失を非常に小さくすることができる。一端から他端
に向かってコア部２１の径を大きくし、かつ、一端では
光導波路とコア径が等しく、他端では光ファイバとコア
径が等しくなるように構造パラメータが決められるの
で、接続損失を非常に小さくすることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光結合デバイス及
びその製造方法に関する。
びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバ通信に用いられる光デバイス
の一つに、光ファイバと高Δの導波路型光部品とを結合
する光結合デバイスがある。尚、Δはコアとクラッドと
の比屈折率差であり、コアの屈折率をｎcr、クラッドの
屈折率をｎclとすると、（ｎcr−ｎcl）／ｎcrで表され
る。
の一つに、光ファイバと高Δの導波路型光部品とを結合
する光結合デバイスがある。尚、Δはコアとクラッドと
の比屈折率差であり、コアの屈折率をｎcr、クラッドの
屈折率をｎclとすると、（ｎcr−ｎcl）／ｎcrで表され
る。
【０００３】図５は光結合デバイスの従来例を示す外観
斜視図である（特開平８−１４６２４８号「特願平６−
２９１５０８号」）。
斜視図である（特開平８−１４６２４８号「特願平６−
２９１５０８号」）。
【０００４】同図に示す光結合デバイス１は、基板２上
に下部クラッド層３が形成され、下部クラッド層３の上
に導波路ガイド層４が形成され、導波路ガイド層４の上
に上部クラッド層５が形成されたものである。導波路ガ
イド層４は、上からみると導波路型光部品結合部６から
光ファイバ結合部７に向かって拡大したテーパ部８が形
成されている。導波路ガイド層４及び上部クラッド層５
は、その膜厚が導波路型光部品結合部６から光ファイバ
結合部７に向かって薄くなっている。光ファイバ結合部
７の導波路ガイド層４はメサ型に形成されている。下部
クラッド層３及び上部クラッド層５の屈折率は、導波路
ガイド層４の屈折率よりも低くなっており、基板２の屈
折率は下部クラッド層３の屈折率よりも低くなってい
る。
に下部クラッド層３が形成され、下部クラッド層３の上
に導波路ガイド層４が形成され、導波路ガイド層４の上
に上部クラッド層５が形成されたものである。導波路ガ
イド層４は、上からみると導波路型光部品結合部６から
光ファイバ結合部７に向かって拡大したテーパ部８が形
成されている。導波路ガイド層４及び上部クラッド層５
は、その膜厚が導波路型光部品結合部６から光ファイバ
結合部７に向かって薄くなっている。光ファイバ結合部
７の導波路ガイド層４はメサ型に形成されている。下部
クラッド層３及び上部クラッド層５の屈折率は、導波路
ガイド層４の屈折率よりも低くなっており、基板２の屈
折率は下部クラッド層３の屈折率よりも低くなってい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の光結合デバイス１は、化合物半導体の膜成長技術を
用いているために、光結合デバイス１個当りのコストが
高くついていた。また、化合物半導体を導波路ガイド層
４に用いると、伝搬損失が４〜８ｄＢ／ｃｍと非常に大
きかった。さらに、光ファイバと光結合デバイスとの結
合部における接続損失も無視できない程大きいという問
題があった。
来の光結合デバイス１は、化合物半導体の膜成長技術を
用いているために、光結合デバイス１個当りのコストが
高くついていた。また、化合物半導体を導波路ガイド層
４に用いると、伝搬損失が４〜８ｄＢ／ｃｍと非常に大
きかった。さらに、光ファイバと光結合デバイスとの結
合部における接続損失も無視できない程大きいという問
題があった。
【０００６】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、低コストで伝搬損失や接続損失が低い光結合デバイ
ス及びその製造方法を提供することにある。
し、低コストで伝搬損失や接続損失が低い光結合デバイ
ス及びその製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の光結合デバイスは、光の通過するコア部と、
コア部よりも屈折率の低いクラッド部とからなり、コア
部の一端から他端に向かってコア部がテーパ状に拡大し
た光結合デバイスであって、レーザ光照射によるアブレ
ーション加工でテーパ状の貫通穴が形成されたクラッド
部と、クラッド部の貫通穴内に設けられポリマからなる
コア部とを備えたものである。
に本発明の光結合デバイスは、光の通過するコア部と、
コア部よりも屈折率の低いクラッド部とからなり、コア
部の一端から他端に向かってコア部がテーパ状に拡大し
た光結合デバイスであって、レーザ光照射によるアブレ
ーション加工でテーパ状の貫通穴が形成されたクラッド
部と、クラッド部の貫通穴内に設けられポリマからなる
コア部とを備えたものである。
【０００８】上記構成に加え本発明の光結合デバイス
は、光結合デバイスの材料の少なくとも一部がポリマで
あるのが好ましい。
は、光結合デバイスの材料の少なくとも一部がポリマで
あるのが好ましい。
【０００９】上記構成に加え本発明の光結合デバイス
は、光結合デバイスの他端に光ファイバ導入用溝が形成
されているのが好ましい。
は、光結合デバイスの他端に光ファイバ導入用溝が形成
されているのが好ましい。
【００１０】上記構成に加え本発明の光結合デバイス
は、光結合デバイスの一端のコア部とクラッド部との比
屈折率差が０．３〜２．０％であり、コア部の径が３〜
８μｍであるのが好ましい。
は、光結合デバイスの一端のコア部とクラッド部との比
屈折率差が０．３〜２．０％であり、コア部の径が３〜
８μｍであるのが好ましい。
【００１１】上記構成に加え本発明の光結合デバイス
は、光結合デバイスの他端のコア部とクラッド部との比
屈折率差が０．３〜０．８％であり、コア部の径が６〜
８μｍであるのが好ましい。
は、光結合デバイスの他端のコア部とクラッド部との比
屈折率差が０．３〜０．８％であり、コア部の径が６〜
８μｍであるのが好ましい。
【００１２】上記構成に加え本発明の光結合デバイス
は、ポリマとしてＰＭＭＡ、ポリスチレン、エポキシ樹
脂又はそれらをフッ素化した材料を少なくとも１種類用
いるのが好ましい。
は、ポリマとしてＰＭＭＡ、ポリスチレン、エポキシ樹
脂又はそれらをフッ素化した材料を少なくとも１種類用
いるのが好ましい。
【００１３】本発明の光結合デバイスの製造方法は、一
端から他端に向かってテーパ状に拡大したコア部をコア
部よりも屈折率の低いクラッド部で覆う光結合デバイス
の製造方法であって、クラッド部にレーザ光を照射して
アブレーション加工することによりコア部埋め込み用の
貫通穴を形成し、貫通穴に液状のポリマを注入した後固
化させてコア部を形成するものである。
端から他端に向かってテーパ状に拡大したコア部をコア
部よりも屈折率の低いクラッド部で覆う光結合デバイス
の製造方法であって、クラッド部にレーザ光を照射して
アブレーション加工することによりコア部埋め込み用の
貫通穴を形成し、貫通穴に液状のポリマを注入した後固
化させてコア部を形成するものである。
【００１４】本発明によれば、光結合デバイスの材料の
少なくとも一部に加工が容易なポリマを用いているの
で、光結合デバイス１個当たりのコストを減少させるこ
とができる。
少なくとも一部に加工が容易なポリマを用いているの
で、光結合デバイス１個当たりのコストを減少させるこ
とができる。
【００１５】従来はコア部に化合物半導体を用いている
ので伝搬損失が非常に大きいが、本発明によればコア部
にポリマ、例えばＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）
系の導波路を用いることにより、通信波長の１．３１μ
ｍ帯や１．５５μｍ帯において、伝搬損失を非常に小さ
くすることができる（〜０．１ｄＢ／ｃｍ）。
ので伝搬損失が非常に大きいが、本発明によればコア部
にポリマ、例えばＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）
系の導波路を用いることにより、通信波長の１．３１μ
ｍ帯や１．５５μｍ帯において、伝搬損失を非常に小さ
くすることができる（〜０．１ｄＢ／ｃｍ）。
【００１６】図６はコア部としてフッ素化ＰＭＭＡを用
いた導波路の伝搬損失の波長依存性を示す図である。同
図において横軸が波長軸であり、縦軸が伝搬損失軸であ
る。
いた導波路の伝搬損失の波長依存性を示す図である。同
図において横軸が波長軸であり、縦軸が伝搬損失軸であ
る。
【００１７】コア部にフッ素化しないＰＭＭＡを用いた
場合には、ＰＭＭＡ中に多量に含まれるＯＨ基における
１．３９μｍ帯における光吸収損失のすそや、ＣＨ基に
よる１．５５μｍ帯における光吸収損失のすそのために
伝搬損失が大きくなってしまう。さらに従来例の場合に
は光結合デバイス１の光ファイバ結合部７に向かってコ
ア部（導波路ガイド層４）のメサ幅が広がっているた
め、光ファイバ結合部７での光結合デバイス１と光ファ
イバとの結合による接続損失が１．０ｄＢ以上と非常に
大きくなっている。
場合には、ＰＭＭＡ中に多量に含まれるＯＨ基における
１．３９μｍ帯における光吸収損失のすそや、ＣＨ基に
よる１．５５μｍ帯における光吸収損失のすそのために
伝搬損失が大きくなってしまう。さらに従来例の場合に
は光結合デバイス１の光ファイバ結合部７に向かってコ
ア部（導波路ガイド層４）のメサ幅が広がっているた
め、光ファイバ結合部７での光結合デバイス１と光ファ
イバとの結合による接続損失が１．０ｄＢ以上と非常に
大きくなっている。
【００１８】しかし、本発明の光結合デバイスは、一端
から他端に向かってコア部の径を大きくし、かつ、一端
では光導波路とコア径が等しく、他端では光ファイバと
コア径が等しくなるように構造パラメータが決められる
ので、接続損失を非常に小さくすることができる。
から他端に向かってコア部の径を大きくし、かつ、一端
では光導波路とコア径が等しく、他端では光ファイバと
コア径が等しくなるように構造パラメータが決められる
ので、接続損失を非常に小さくすることができる。
【００１９】本発明では、光結合デバイスを形成するの
にレーザ加工技術を用いているのが特徴である。加工す
る対象としてのクラッド部の材料がフッ素化ＰＭＭＡの
場合には、この材料が光吸収する波長帯の紫外線を用い
ることが必須条件である。紫外線レーザはハロゲンガス
を用いるエキシマレーザ（ＡｒＦの場合：λ＝１９３ｎ
ｍ、ＫｒＦの場合：λ＝２４８ｎｍ、ＸｒＣｌの場合：
λ＝３０８ｎｍ）、近赤外レーザ（例えばＮｄ：ＹＡＧ
レーザ：λ＝１０６４ｎｍ）の第四高調波を用いるもの
等があるが、パルス時間やパルスエネルギーの制御可能
なエキシマレーザが最も好ましい。
にレーザ加工技術を用いているのが特徴である。加工す
る対象としてのクラッド部の材料がフッ素化ＰＭＭＡの
場合には、この材料が光吸収する波長帯の紫外線を用い
ることが必須条件である。紫外線レーザはハロゲンガス
を用いるエキシマレーザ（ＡｒＦの場合：λ＝１９３ｎ
ｍ、ＫｒＦの場合：λ＝２４８ｎｍ、ＸｒＣｌの場合：
λ＝３０８ｎｍ）、近赤外レーザ（例えばＮｄ：ＹＡＧ
レーザ：λ＝１０６４ｎｍ）の第四高調波を用いるもの
等があるが、パルス時間やパルスエネルギーの制御可能
なエキシマレーザが最も好ましい。
【００２０】図７はＫｒＦエキシマレーザのアブレーシ
ョン加工により銅ポリイミド基板を加工した例を示す図
であり、図７（ａ）は外観斜視図、図７（ｂ）は図７
（ａ）の部分断面図である。
ョン加工により銅ポリイミド基板を加工した例を示す図
であり、図７（ａ）は外観斜視図、図７（ｂ）は図７
（ａ）の部分断面図である。
【００２１】銅ポリイミド基板１０の加工面上でのレー
ザ光のエネルギー密度は０．４〜６Ｊ／ｃｍ2 である。
加工はすべて大気中で行われた。穴径２０μｍの貫通穴
１１が多数形成されている。同図に示すように貫通穴１
１はレーザ光の照射側の開口部１１ａが丸みを帯びてお
り、しかも側壁が荒れているのが分かる。
ザ光のエネルギー密度は０．４〜６Ｊ／ｃｍ2 である。
加工はすべて大気中で行われた。穴径２０μｍの貫通穴
１１が多数形成されている。同図に示すように貫通穴１
１はレーザ光の照射側の開口部１１ａが丸みを帯びてお
り、しかも側壁が荒れているのが分かる。
【００２２】本発明では同図に示すような単に貫通穴を
形成するのではなく、パルスエネルギーを制御すること
により、貫通穴の断面形状がテーパ状になるように形成
することに特徴がある。また、貫通穴を形成した後最初
のパルスエネルギーより小さなエネルギーのパルスレー
ザ光を照射することにより貫通穴の側壁を平滑にするこ
とができる。
形成するのではなく、パルスエネルギーを制御すること
により、貫通穴の断面形状がテーパ状になるように形成
することに特徴がある。また、貫通穴を形成した後最初
のパルスエネルギーより小さなエネルギーのパルスレー
ザ光を照射することにより貫通穴の側壁を平滑にするこ
とができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて詳述する。
図面に基づいて詳述する。
【００２４】図１は本発明の光結合デバイスの一実施の
形態を示す図であり、図１（ａ）は立体図、図１（ｂ）
は正面図、図１（ｃ）は上面図である。
形態を示す図であり、図１（ａ）は立体図、図１（ｂ）
は正面図、図１（ｃ）は上面図である。
【００２５】光結合デバイス２０は、光の通過するコア
部２１と、コア部２１の外周を覆うように形成され光を
閉じ込めるクラッド部２２とで構成されている。コア部
２１の径は一端（図では下側）から他端（図では上側）
に向かってテーパ状に拡大している。光結合デバイス２
０は一端には導波路型光部品が接続され、他端には光フ
ァイバ（図示せず）が接続されるようになっている。こ
のため、光結合デバイス２０の一端においてコア部２１
の径と光導波路（図示せず）のコア径とが等しくなるよ
うに構造パラメータが設定されており、光結合デバイス
２０の他端においてコア部２１の径と光ファイバのコア
径とが等しくなるように構造パラメータが設定されてい
る。
部２１と、コア部２１の外周を覆うように形成され光を
閉じ込めるクラッド部２２とで構成されている。コア部
２１の径は一端（図では下側）から他端（図では上側）
に向かってテーパ状に拡大している。光結合デバイス２
０は一端には導波路型光部品が接続され、他端には光フ
ァイバ（図示せず）が接続されるようになっている。こ
のため、光結合デバイス２０の一端においてコア部２１
の径と光導波路（図示せず）のコア径とが等しくなるよ
うに構造パラメータが設定されており、光結合デバイス
２０の他端においてコア部２１の径と光ファイバのコア
径とが等しくなるように構造パラメータが設定されてい
る。
【００２６】光結合デバイス２０の材料としては、ガラ
スでも有機物でもよいが、ポリマを用いた方が加工性が
良好となる。クラッド部２２の屈折率は約１．４５８０
であり、コア部２１の屈折率は、光結合デバイス２０の
一端に結合される光導波路のコアの屈折率と、光結合デ
バイス２０の他端に結合される光ファイバの屈折率との
中間の値となるようにポリマ材料が選択されている。例
えば、光ファイバとしてΔが０．３％、コアの屈折率が
１．４６２４のシングルモード光ファイバを用い、光導
波路としてΔが２．０％、コアの屈折率が１．４８７８
のものを用いた場合には、コア部２１の屈折率が略１．
４７５となるようなポリマ材料が最適である。また、ポ
リマ材料としてフッ素化ＰＭＭＡを用いる場合、フッ素
化率を制御することによりコア部２１の屈折率を略１．
４７５とし、クラッド部２２の屈折率を１．４５８０と
することができる。
スでも有機物でもよいが、ポリマを用いた方が加工性が
良好となる。クラッド部２２の屈折率は約１．４５８０
であり、コア部２１の屈折率は、光結合デバイス２０の
一端に結合される光導波路のコアの屈折率と、光結合デ
バイス２０の他端に結合される光ファイバの屈折率との
中間の値となるようにポリマ材料が選択されている。例
えば、光ファイバとしてΔが０．３％、コアの屈折率が
１．４６２４のシングルモード光ファイバを用い、光導
波路としてΔが２．０％、コアの屈折率が１．４８７８
のものを用いた場合には、コア部２１の屈折率が略１．
４７５となるようなポリマ材料が最適である。また、ポ
リマ材料としてフッ素化ＰＭＭＡを用いる場合、フッ素
化率を制御することによりコア部２１の屈折率を略１．
４７５とし、クラッド部２２の屈折率を１．４５８０と
することができる。
【００２７】このような光結合デバイス２０は、光結合
デバイス２０の材料の少なくとも一部に加工が容易なポ
リマを用いているので、光結合デバイス１個当たりのコ
ストを減少させることができる。また、コア部２１にポ
リマ、例えばＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）系の
導波路を用いることにより、通信波長の１．３１μｍ帯
や１．５５μｍ帯において、伝搬損失を非常に小さくす
ることができる（〜０．１ｄＢ／ｃｍ）。
デバイス２０の材料の少なくとも一部に加工が容易なポ
リマを用いているので、光結合デバイス１個当たりのコ
ストを減少させることができる。また、コア部２１にポ
リマ、例えばＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）系の
導波路を用いることにより、通信波長の１．３１μｍ帯
や１．５５μｍ帯において、伝搬損失を非常に小さくす
ることができる（〜０．１ｄＢ／ｃｍ）。
【００２８】図２は本発明の光結合デバイスの他の実施
の形態を示す図であり、図２（ａ）は立体図、図２
（ｂ）は正面図、図２（ｃ）は上面図である。
の形態を示す図であり、図２（ａ）は立体図、図２
（ｂ）は正面図、図２（ｃ）は上面図である。
【００２９】図１に示した実施の形態との相違点は、他
端に光ファイバ導入用の溝が形成されている点である。
端に光ファイバ導入用の溝が形成されている点である。
【００３０】同図に示す光結合デバイス３０は、クラッ
ド部３１の一端（図では上側）から溝３２に向かって径
が拡大したテーパ状のコア部３３が設けられ、クラッド
部３１の他端（図では下側）に光ファイバ導入用の円筒
状の溝（直径ｄ、深さｈ）３２が形成されている。
ド部３１の一端（図では上側）から溝３２に向かって径
が拡大したテーパ状のコア部３３が設けられ、クラッド
部３１の他端（図では下側）に光ファイバ導入用の円筒
状の溝（直径ｄ、深さｈ）３２が形成されている。
【００３１】光ファイバ導入用の溝３２は光ファイバ
（図示せず）のクラッド径（例えば１２５μｍ）と略等
しくなるように形成されており、コア部３３の中心と光
ファイバのコアの中心とが一致するように光ファイバ導
入用の溝３２内で位置合わせされるようになっている。
位置合わせは±０．１μｍ以内の精度で合わせることが
できる。
（図示せず）のクラッド径（例えば１２５μｍ）と略等
しくなるように形成されており、コア部３３の中心と光
ファイバのコアの中心とが一致するように光ファイバ導
入用の溝３２内で位置合わせされるようになっている。
位置合わせは±０．１μｍ以内の精度で合わせることが
できる。
【００３２】図３は本発明の光結合デバイスの製造方法
を適用したレーザビーム露光装置の一実施の形態を説明
するための概念図である。
を適用したレーザビーム露光装置の一実施の形態を説明
するための概念図である。
【００３３】エキシマレーザ４０から出射されたレーザ
ビーム４１を、フォトマスク４２及びレンズ４３を通し
てフッ素化ＰＭＭＡからなるブロック４４（クラッド
部）に照射すると、レーザ照射面がアブレーション加工
され、コア部埋め込み用の貫通穴４５が同時に複数個形
成される。これらフォトマスク４２、レンズ４３及びブ
ロック４４の間隔は、レーザビームの径がブロック上の
エキシマレーザ光照射面で光ファイバのコア径と等しく
なるように設定されている。
ビーム４１を、フォトマスク４２及びレンズ４３を通し
てフッ素化ＰＭＭＡからなるブロック４４（クラッド
部）に照射すると、レーザ照射面がアブレーション加工
され、コア部埋め込み用の貫通穴４５が同時に複数個形
成される。これらフォトマスク４２、レンズ４３及びブ
ロック４４の間隔は、レーザビームの径がブロック上の
エキシマレーザ光照射面で光ファイバのコア径と等しく
なるように設定されている。
【００３４】このような装置を用いて、例えば、光ファ
イバとしてコア径８μｍのシングルモード光ファイバを
使用する場合は、フォトマスクの円の径が８０μｍ、レ
ンズとクラッド部との間の距離が円の径の１／１０とな
るように設定される。
イバとしてコア径８μｍのシングルモード光ファイバを
使用する場合は、フォトマスクの円の径が８０μｍ、レ
ンズとクラッド部との間の距離が円の径の１／１０とな
るように設定される。
【００３５】次にコア部としてのポリマを形成するた
め、例えば溶融したフッ素化ＰＭＭＡをブロック４４の
各貫通穴４５に注入（或いは塗布）した後冷却して固化
させてコア部２１（図１参照）とする。ブロック４４に
コア部２１が形成された後、熱処理を施してコア部２１
内に存在する水分を除去する。ブロック４４中に複数形
成された光結合デバイスをダイシングして分離する。分
離した光結合デバイスは、例えば図１或いは図２のよう
な形状となる（但し、図１（ａ）、図２（ａ）の上下が
逆になる）。
め、例えば溶融したフッ素化ＰＭＭＡをブロック４４の
各貫通穴４５に注入（或いは塗布）した後冷却して固化
させてコア部２１（図１参照）とする。ブロック４４に
コア部２１が形成された後、熱処理を施してコア部２１
内に存在する水分を除去する。ブロック４４中に複数形
成された光結合デバイスをダイシングして分離する。分
離した光結合デバイスは、例えば図１或いは図２のよう
な形状となる（但し、図１（ａ）、図２（ａ）の上下が
逆になる）。
【００３６】図４は本発明の光結合デバイスを用いて光
ファイバとＹ分岐導波路とを接続した状態を示す図であ
る。
ファイバとＹ分岐導波路とを接続した状態を示す図であ
る。
【００３７】Ｙ分岐導波路５０は、Δが２．０％、導波
路クラッド５１で覆われた導波路コア５２の屈折率が
１．４８７８の高Δ導波路を用いて基板５３上に形成し
たものである。Ｙ分岐導波路５０の光入射端及び光出射
端に、本発明の光結合デバイス２０の一端がそれぞれ接
続され、光結合デバイス２０の他端に光ファイバ５４が
それぞれ接続されている。Ｙ分岐導波路５０と光結合デ
バイス２０との間、光ファイバ５４と光結合デバイス２
０との間は紫外線硬化樹脂により接着されている。Ｙ分
岐導波路５０と光結合デバイス２０との接続には屈折率
が１．４８７８に略等しい紫外線硬化樹脂が用いられ、
光ファイバ５４と光結合デバイス２０との接続には屈折
率が１．４５８０に略等しい紫外線硬化樹脂が用いられ
る。光ファイバ５４と光結合デバイス２０との接続の際
には、光ファイバ５４のコアの中心と光結合デバイス２
０のコア部２１の中心とを±０．１μｍ以内で合わすこ
とができる。実際に使用する信号光の挿入損失が０．５
ｄＢ以下になることを確認した後、紫外線照射により紫
外線硬化樹脂が硬化される。
路クラッド５１で覆われた導波路コア５２の屈折率が
１．４８７８の高Δ導波路を用いて基板５３上に形成し
たものである。Ｙ分岐導波路５０の光入射端及び光出射
端に、本発明の光結合デバイス２０の一端がそれぞれ接
続され、光結合デバイス２０の他端に光ファイバ５４が
それぞれ接続されている。Ｙ分岐導波路５０と光結合デ
バイス２０との間、光ファイバ５４と光結合デバイス２
０との間は紫外線硬化樹脂により接着されている。Ｙ分
岐導波路５０と光結合デバイス２０との接続には屈折率
が１．４８７８に略等しい紫外線硬化樹脂が用いられ、
光ファイバ５４と光結合デバイス２０との接続には屈折
率が１．４５８０に略等しい紫外線硬化樹脂が用いられ
る。光ファイバ５４と光結合デバイス２０との接続の際
には、光ファイバ５４のコアの中心と光結合デバイス２
０のコア部２１の中心とを±０．１μｍ以内で合わすこ
とができる。実際に使用する信号光の挿入損失が０．５
ｄＢ以下になることを確認した後、紫外線照射により紫
外線硬化樹脂が硬化される。
【００３８】尚、本実施の形態ではコア部及びクラッド
部の材料としてフッ素化ＰＭＭＡを用いているが、これ
に限定されるものではなく、例えばポリスチレン、エポ
キシ樹脂、或いはそれらをフッ素化したものが少なくと
も一種類用いられる。
部の材料としてフッ素化ＰＭＭＡを用いているが、これ
に限定されるものではなく、例えばポリスチレン、エポ
キシ樹脂、或いはそれらをフッ素化したものが少なくと
も一種類用いられる。
【００３９】以上において本発明によれば、光結合デバ
イスの材料として加工の容易なポリマを用いているた
め、低コスト化を図ることができる。また、光結合デバ
イスの一端では高Δ光導波路、他端では光ファイバと、
それらのコア径が等しくなるように光結合デバイスのコ
ア部の径が決められ、各々のコア導波路同士が±０．１
μｍ以内で位置合わせができるので、接続損失を０．１
ｄＢ以下にすることができる。
イスの材料として加工の容易なポリマを用いているた
め、低コスト化を図ることができる。また、光結合デバ
イスの一端では高Δ光導波路、他端では光ファイバと、
それらのコア径が等しくなるように光結合デバイスのコ
ア部の径が決められ、各々のコア導波路同士が±０．１
μｍ以内で位置合わせができるので、接続損失を０．１
ｄＢ以下にすることができる。
【００４０】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。
な優れた効果を発揮する。
【００４１】(1) 光結合デバイスの材料の少なくとも一
部に加工が容易なポリマを用いているので、光結合デバ
イス１個当たりのコストを減少させることができる。
部に加工が容易なポリマを用いているので、光結合デバ
イス１個当たりのコストを減少させることができる。
【００４２】(2) コア部にポリマ系の導波路を用いるこ
とにより、伝搬損失を非常に小さくすることができる。
とにより、伝搬損失を非常に小さくすることができる。
【００４３】(3) 一端から他端に向かってコア部の径を
大きくし、かつ、一端では高Δ光導波路とコア径が等し
く、他端では光ファイバとコア径が等しくなるように構
造パラメータが決められるので、接続損失を非常に小さ
くすることができる。
大きくし、かつ、一端では高Δ光導波路とコア径が等し
く、他端では光ファイバとコア径が等しくなるように構
造パラメータが決められるので、接続損失を非常に小さ
くすることができる。
【図１】本発明の光結合デバイスの一実施の形態を示す
図であり、（ａ）は立体図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は
上面図である。
図であり、（ａ）は立体図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は
上面図である。
【図２】本発明の光結合デバイスの他の実施の形態を示
す図であり、（ａ）は立体図、（ｂ）は正面図、（ｃ）
は上面図である。
す図であり、（ａ）は立体図、（ｂ）は正面図、（ｃ）
は上面図である。
【図３】本発明の光結合デバイスの製造方法を適用した
レーザビーム露光装置の一実施の形態を説明するための
概念図である。
レーザビーム露光装置の一実施の形態を説明するための
概念図である。
【図４】本発明の光結合デバイスを用いて光ファイバと
Ｙ分岐導波路とを接続した状態を示す図である。
Ｙ分岐導波路とを接続した状態を示す図である。
【図５】光結合デバイスの従来例を示す外観斜視図であ
る。
る。
【図６】コア部としてフッ素化ＰＭＭＡを用いた導波路
の伝搬損失の波長依存性を示す図である。
の伝搬損失の波長依存性を示す図である。
【図７】ＫｒＦエキシマレーザのアブレーション加工に
より銅ポリイミド基板を加工した例を示す図であり、
（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は（ａ）の部分断面図であ
る。
より銅ポリイミド基板を加工した例を示す図であり、
（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は（ａ）の部分断面図であ
る。
２０ 光結合デバイス ２１ コア部 ２２ クラッド部
Claims (7)
- 【請求項１】 光の通過するコア部と、該コア部よりも
屈折率の低いクラッド部とからなり、コア部の一端から
他端に向かってコア部がテーパ状に拡大した光結合デバ
イスであって、レーザ光照射によるアブレーション加工
でテーパ状の貫通穴が形成されたクラッド部と、クラッ
ド部の貫通穴内に設けられポリマからなるコア部とを備
えたことを特徴とする光結合デバイス。 - 【請求項２】 上記光結合デバイスの材料の少なくとも
一部がポリマである請求項１に記載の光結合デバイス。 - 【請求項３】 上記光結合デバイスの他端に光ファイバ
導入用溝が形成されている請求項１又は２に記載の光結
合デバイス。 - 【請求項４】 上記光結合デバイスの一端のコア部とク
ラッド部との比屈折率差が０．３〜２．０％であり、上
記コア部の径が３〜８μｍである請求項１または２に記
載の光結合デバイス。 - 【請求項５】 上記光結合デバイスの他端のコア部とク
ラッド部との比屈折率差が０．３〜０．８％であり、上
記コア部の径が６〜８μｍである請求項１または２に記
載の光結合デバイス。 - 【請求項６】 上記ポリマとしてＰＭＭＡ、ポリスチレ
ン、エポキシ樹脂又はそれらをフッ素化した材料を少な
くとも１種類用いた請求項２に記載の光結合デバイス。 - 【請求項７】 一端から他端に向かってテーパ状に拡大
したコア部を該コア部よりも屈折率の低いクラッド部で
覆う光結合デバイスの製造方法であって、クラッド部に
レーザ光を照射してアブレーション加工することにより
コア部埋め込み用の貫通穴を形成し、該貫通穴に液状の
ポリマを注入した後固化させてコア部を形成することを
特徴とする光結合デバイスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8350617A JPH10186163A (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | 光結合デバイス及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8350617A JPH10186163A (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | 光結合デバイス及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10186163A true JPH10186163A (ja) | 1998-07-14 |
Family
ID=18411691
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8350617A Pending JPH10186163A (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | 光結合デバイス及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10186163A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| US6630172B2 (en) | 2001-01-22 | 2003-10-07 | Kareem I. Batarseh | Microbicidal composition containing potassium sodium tartrate |
| US6939566B2 (en) | 1999-04-20 | 2005-09-06 | Kareem I. Batarseh | Microbicidal formulations and methods to control microorganisms |
| WO2009139414A1 (ja) * | 2008-05-13 | 2009-11-19 | 住友電気工業株式会社 | 光電変換ユニット |
| JPWO2020245865A1 (ja) * | 2019-06-03 | 2020-12-10 | ||
| JPWO2020255329A1 (ja) * | 2019-06-20 | 2020-12-24 |
-
1996
- 1996-12-27 JP JP8350617A patent/JPH10186163A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN102084278A (zh) * | 2008-05-13 | 2011-06-01 | 住友电气工业株式会社 | 光电变换单元 |
| JPWO2009139414A1 (ja) * | 2008-05-13 | 2011-09-22 | 住友電気工業株式会社 | 光電変換ユニット |
| JPWO2020245865A1 (ja) * | 2019-06-03 | 2020-12-10 | ||
| US12111500B2 (en) | 2019-06-03 | 2024-10-08 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical fiber guide structure and optical fiber connecting structure |
| JPWO2020255329A1 (ja) * | 2019-06-20 | 2020-12-24 | ||
| WO2020255329A1 (ja) * | 2019-06-20 | 2020-12-24 | 日本電信電話株式会社 | 光ファイバガイド構造および光ファイバ接続構造 |
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