JPH11202158A - Optical element - Google Patents

Optical element

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JPH11202158A
JPH11202158A JP10009091A JP909198A JPH11202158A JP H11202158 A JPH11202158 A JP H11202158A JP 10009091 A JP10009091 A JP 10009091A JP 909198 A JP909198 A JP 909198A JP H11202158 A JPH11202158 A JP H11202158A
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JP
Japan
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optical
signal processing
processing component
container
optical signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP10009091A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akira Tomaru
暁 都丸
Saburo Imamura
三郎 今村
Takashi Kurihara
栗原  隆
Makoto Hikita
真 疋田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the optical element which has high quality and a wide use field and is easily mounted and assembled and also inexpensive. SOLUTION: This optical element consists of an optical signal processing component 1 which has an optical waveguide element 8, an optical input/output component for inputting and outputting light to and from the optical signal processing component 1, and a container 4 wherein the optical signal processing component 1 and optical input/output components are fitted and fixed. In this case, the container 4 has a part where the optical signal processing component 1 is fitted and a groove 5 wherein the optical input/output component is fixed, the optical signal processing component 1 has a projection part 7 which is fitted in the groove of the container 3, and the projection part 7 constitutes the end part of the core part of the optical waveguide element; when the optical signal processing component 1 and input/output component are fitted in the container 4, the optical axes of the optical input/output component and optical signal processing component 1 are aligned with each other.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光学素子に関する
ものであり、特に、一般光学や微小光学分野で、また、
光通信や光情報処理の分野で用いられる種々の光集積回
路または光配線板等に利用することができる光学素子に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical element, and more particularly, to general optics and micro optics.
The present invention relates to an optical element that can be used for various optical integrated circuits or optical wiring boards used in the fields of optical communication and optical information processing.

【0002】[0002]

【従来の技術】光情報処理、光通信分野で用いる光学素
子は集積化、微小化、高機能化、低価格化をめざして近
年研究がすすめられており、特に光導波路型素子は上記
の目的を満足するものとして研究段階で活発に検討され
てきている。実際にこの目的をある程度満足する石英系
光導波路素子が光通信分野の一部では実用化されるにい
たっている(河内 正夫:NTT R&D vol.43
No. 11、p.101(1994)を参照)。しかしな
がら、特に実装・組み立てには多大な労力と時間がかか
ること、複雑な専用装置が必要なこと等から導波路型に
形成した光学素子の適用分野は限定されているのが現状
である。すなわち、光学素子については、上記の点から
組み立てに高度の熟練技術が必要なため、一般家庭にま
で普及している電気関連部品の取り扱いと異なり、家庭
でも簡単に取り扱えるような光学素子は今のところ皆無
である。
2. Description of the Related Art Optical elements used in the field of optical information processing and optical communication have been studied in recent years with the aim of integration, miniaturization, high performance, and low cost. Has been actively studied at the research stage to satisfy the above. In fact, a silica-based optical waveguide device that satisfies this purpose to some extent has been put to practical use in a part of the optical communication field (Masao Kawauchi: NTT R & D vol.43).
No. 11, p. 101 (1994)). However, the application field of the optical element formed in a waveguide type is limited at present because, in particular, mounting and assembling require a great deal of labor and time, and a complicated dedicated device is required. In other words, the optical element requires a high level of skill in assembling in view of the above points, and therefore, unlike the handling of electrical related parts that are widely used in ordinary households, optical elements that can be easily handled at home are nowadays. However, there is nothing.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような現
状に鑑みてなされたものであり、その目的は、光学素子
の低価格化と使用分野の拡大の障害の要因の一つである
実装組み立てを簡便にして、かつ低価格化を図ることに
ある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such a situation, and its object is to reduce the cost of an optical element and to reduce the mounting area, which is one of the obstacles to the expansion of the field of use. An object of the present invention is to simplify assembly and reduce costs.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明は、光導波路素子
を有する光信号処理用部品、該光信号処理用部品に光を
入出力するための光入出力部品、および該光信号処理用
部品と光入出力部品とをはめ込んで固定する容器からな
る光学素子であって、該容器が光信号処理用部品をはめ
込む部分と、光入出力部品を固定する溝とを有し、該光
信号処理用部品が該容器の溝と嵌合する凸部を有し、該
凸部が前記光導波路素子のコア部分の端部を構成し、か
つ光信号処理用部品と光入出力部品とを容器にはめ込ん
だ際に光入出力部品と光信号処理用部品との光軸が一致
することを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides an optical signal processing component having an optical waveguide element, an optical input / output component for inputting / outputting light to / from the optical signal processing component, and the optical signal processing component. An optical element comprising a container into which an optical input / output component is fitted and fixed, the container having a portion into which an optical signal processing component is inserted, and a groove for fixing the optical input / output component, Component has a convex portion that fits into the groove of the container, the convex portion constitutes an end of the core portion of the optical waveguide element, and the optical signal processing component and the optical input / output component are formed in the container. The optical axis of the optical input / output component coincides with the optical axis of the optical signal processing component when fitted.

【0005】ここで、光導波路素子は反応性オリゴマー
を重合してなる高分子光導波路からなることができる。
[0005] Here, the optical waveguide device can be composed of a polymer optical waveguide obtained by polymerizing a reactive oligomer.

【0006】さらに、反応性オリゴマーは下記一般式
(1)で表されるエポキシ系反応性オリゴマーであるこ
とができる。
Further, the reactive oligomer can be an epoxy-based reactive oligomer represented by the following general formula (1).

【0007】[0007]

【化2】 Embedded image

【0008】また、光信号処理用部品はレーザーダイオ
ード(LD)、発光ダイオード(LED)、および受光
ダイオード(PD)からなる群から選ばれる受光または
発光素子をさらに有することができる。
The optical signal processing component may further include a light receiving or light emitting element selected from the group consisting of a laser diode (LD), a light emitting diode (LED), and a light receiving diode (PD).

【0009】また、光導波路素子を有する光信号処理用
部品は、反応性オリゴマーと光重合開始剤とからなる感
光性物質の層を形成し、これに光導波路のコアパターン
を有するマスクを介してあるいは直接光を照射すること
によりこの層に光導波路のコアパターン潜像を形成し、
その後、光の未照射部を溶媒を用いて除去することによ
りコアパターンを形成し、次いでコアを覆うようにクラ
ッド部分を形成しつつ容器にはめ込む嵌合部を有する形
状に形成して光導波路素子とすることにより作製される
ことができる。
The optical signal processing component having the optical waveguide element is formed by forming a layer of a photosensitive substance comprising a reactive oligomer and a photopolymerization initiator, and forming a layer on the photosensitive material layer through a mask having a core pattern of the optical waveguide. Alternatively, a core pattern latent image of an optical waveguide is formed in this layer by directly irradiating light,
Thereafter, a core pattern is formed by removing a non-irradiated portion with a solvent using a solvent, and then formed into a shape having a fitting portion that fits into a container while forming a clad portion so as to cover the core, thereby forming an optical waveguide element. And can be produced.

【0010】また、容器は、あらかじめ光信号処理用部
品の凹凸形状に加工されたものをスタンプ法により転写
加工して容器の嵌合部分が形成されるか、またはマスク
を通して光を照射することによるフォトリソグラフ加工
によって嵌合部分が形成されることができる。
[0010] The container may be formed into a fitting portion of the container by stamping a pre-processed optical signal processing component into a concavo-convex shape by a stamp method, or by irradiating light through a mask. The fitting portion can be formed by photolithographic processing.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】本発明の光学素子の構成の一例を
図1および図2に示す。図1(a)は光信号処理用部品
1を、図1(b)と(d)は光ファイバ2、3を、図1
(c)は光信号処理用部品1および光ファイバ2、3を
固定する容器の外観を示す図である。固定する容器4に
は、光信号処理用部品1と光ファイバ2、3との光軸が
あうように溝5およびファイバ固定溝6が形成されてい
る。
1 and 2 show an example of the structure of an optical element according to the present invention. 1A shows an optical signal processing component 1, FIGS. 1B and 1D show optical fibers 2 and 3, and FIG.
(C) is a diagram showing the appearance of a container for fixing the optical signal processing component 1 and the optical fibers 2 and 3. In the container 4 to be fixed, a groove 5 and a fiber fixing groove 6 are formed so that the optical axes of the optical signal processing component 1 and the optical fibers 2 and 3 are aligned.

【0012】図2(a)に光信号処理用部品1(導波路
を下側に向けた状態)、光ファイバ2、3および固定す
る容器4を組み立てる様子を、図2(b)に組み立て後
の光学素子の概略図を示す。光信号処理用部品1は固定
する容器4と嵌合するように形成されており、ファイバ
固定溝6と嵌合する凸部7を有する。光信号処理用部品
1は、光導波路素子8を有しており、凸部7は光導波路
素子の一部を構成する。図2(a)に示す本発明の光導
波路素子は通常コアとクラッドから構成される。
FIG. 2 (a) shows how the optical signal processing component 1 (with the waveguide facing downward), the optical fibers 2, 3 and the container 4 to be fixed are assembled. FIG. The optical signal processing component 1 is formed so as to fit with the container 4 to be fixed, and has a convex portion 7 that fits with the fiber fixing groove 6. The optical signal processing component 1 has an optical waveguide element 8, and the convex portion 7 forms a part of the optical waveguide element. The optical waveguide device of the present invention shown in FIG. 2A is usually composed of a core and a clad.

【0013】本発明においてコアは、反応性オリゴマー
を重合してなる高分子物質で形成されることが好まし
く、特に、下記一般式(1)で表されるエポキシ系反応
性オリゴマーを重合してなる高分子物質で形成されるこ
とが好ましい。
In the present invention, the core is preferably formed of a polymer material obtained by polymerizing a reactive oligomer, and in particular, is formed by polymerizing an epoxy-based reactive oligomer represented by the following general formula (1). It is preferably formed of a polymer material.

【0014】[0014]

【化3】 Embedded image

【0015】重合は、反応性オリゴマー中に含まれる反
応基を光により反応させることによって行われる。反応
を効率よく十分に起こさせるために光重合開始剤を添加
することが望ましい。光重合開始剤としては一般に光重
合開始剤として用いられているものを用いることがで
き、ジフェニルトリケトンベンゾイン、ベンゾインメチ
ルエーテル、ベンゾフェノン、アセトフェノン、ジアセ
チル等のカルボニル化合物や過酸化ベンゾイルなどの過
酸化物、アゾビスイソブチロニトリルなどのアゾ化合物
が代表的なものとして挙げられる。
The polymerization is carried out by reacting the reactive groups contained in the reactive oligomer with light. It is desirable to add a photopolymerization initiator in order to cause the reaction to occur efficiently and sufficiently. As the photopolymerization initiator, those generally used as a photopolymerization initiator can be used, and carbonyl compounds such as diphenyltriketone benzoin, benzoin methyl ether, benzophenone, acetophenone, and diacetyl, and peroxides such as benzoyl peroxide. And azo compounds such as azobisisobutyronitrile.

【0016】本発明において、光信号処理用部品は例え
ば以下のように作製される。まず、基板に反応性オリゴ
マーを有する感光性物質の層を形成し、これに光導波路
のコアのパターンを有する第1のマスクを通して、ある
いは直接光を照射して光導波路のコアパターンの潜像を
形成する。次いで、光の未照射部を溶媒で除去して光導
波路のコアを形成する。その後、コア等の上にクラッド
用材料等を塗布してから第2のマスクを通して光を照射
し、ファイバ溝に嵌合する凸部と、クラッド部分を形成
して光信号処理用部品を作製する。光信号処理用部品に
ファイバ溝にはめ込まれる凸部を形成する方法は、本発
明において重要なポイントとなる。
In the present invention, the optical signal processing component is manufactured, for example, as follows. First, a layer of a photosensitive material having a reactive oligomer is formed on a substrate, and a latent image of the core pattern of the optical waveguide is formed by passing the layer through a first mask having a core pattern of the optical waveguide or by directly irradiating light. Form. Next, the unirradiated portion of the light is removed with a solvent to form a core of the optical waveguide. After that, a cladding material or the like is applied on the core or the like, and then light is irradiated through the second mask to form a projection fitting into the fiber groove and the cladding, thereby producing an optical signal processing component. . An important point in the present invention is a method of forming a projection fitted into a fiber groove in an optical signal processing component.

【0017】なお、光信号処理用部品は1個ずつ個別に
作製することができるが、複数個の光信号処理用部品を
一体的に作製した後、個別に切り出して作製することも
できる。
The optical signal processing components can be individually manufactured one by one. Alternatively, a plurality of optical signal processing components can be manufactured integrally and then cut out individually.

【0018】本発明の光信号処理用部品は、光導波路素
子の他に受光または発光素子をさらに有することができ
る。ここで受光または発光素子には、レーザーダイオー
ド(LD)、発光ダイオード(LED)、受光ダイオー
ド(PD)などの発光素子、受光素子が含まれる。
The optical signal processing component of the present invention may further include a light receiving or light emitting element in addition to the optical waveguide element. Here, the light receiving or light emitting element includes a light emitting element such as a laser diode (LD), a light emitting diode (LED), and a light receiving diode (PD), and a light receiving element.

【0019】本発明において、固定する容器は、あらか
じめ光信号処理用部品の凹凸形状に加工されたものをス
タンプ法により転写加工して嵌合部分を形成してもよ
く、またはマスクを通して光を照射することによるフォ
トリソグラフ加工によって嵌合部分を形成してもよい。
In the present invention, the container to be fixed may be formed into a fitting portion by transferring the optical signal processing component, which has been previously processed into an uneven shape, by a stamping method, or irradiating light through a mask. The fitting portion may be formed by photolithographic processing.

【0020】実施例1 下記式(2)で表わされるエポキシ系反応性オリゴマー
を用いてY分岐光導波路素子(長さ50mm、幅10m
m)を以下のようにして作製した。
Example 1 A Y-branch optical waveguide device (length 50 mm, width 10 m) was prepared using an epoxy-based reactive oligomer represented by the following formula (2).
m) was prepared as follows.

【0021】[0021]

【化4】 Embedded image

【0022】ただし、式中nは整数である。Where n is an integer.

【0023】図3〜図8を用いて具体的に説明する。図
3(a)、(b)に示すようなエポキシ樹脂層13が基
板上に形成されたプラットフォーム11を用意する。こ
こで図3(a)はプラットフォーム11の平面図であ
り、(b)は正面図である。エポキシ樹脂部13には深
さ200μm、幅10mm、長さ55mmの液だめ10
が形成されており、液だめの下部分のエポキシ樹脂層の
厚さは15μmである。このエポキシ樹脂の屈折率は波
長0.85μmで1.52であった。次にプラットフォ
ーム11の液だめ10に液状のエポキシ系反応性オリゴ
マーを注入した後、図4の光導波路パターンを有するマ
スク14を介してUV光15を照射した(図5)。図5
は、図4のマスクをプラットフォームにのせてAA′の
位置で切断したときの左側から見た断面図である。ただ
し、このときの照射量は2000mJ/cm2 であっ
た。光照射後のプラットフォームを有機溶媒で現像した
ところ、光照射部(マスク14の光導波路のコアパター
ン)のみ液状のエポキシ系反応性オリゴマーが硬化し、
図6に示すコアリッジパターン16が形成された。硬化
後のコアリッジパターン16の屈折率は波長0.85μ
mで1.535であった。その後、光硬化後の屈折率が
波長0.85μmで1.52になるように調整されたエ
ポキシ樹脂をコアリッジパターン16を覆うように塗布
してから、図7に示すパターンを有するマスク17を介
してUV光を照射して、コアリッジパターン16の端部
(長さ5mm)を覆うように高さ230μm、幅230
μmの凸部18と平板部分18′を形成した(図8)。
ダイシングソーによって50mmの長さに切り出しY分
岐光導波路素子を有する光信号処理用部品を作製した。
この光信号処理用部品の平面図を図9に示す。なお図8
は、図9中のBB′で切断したときの左側から見た断面
図である。このY分岐光導波路素子は、コアリッジパタ
ーン16をコアとし、エポキシ樹脂からなる部分をクラ
ッドとする。すなわち、屈折率1.535のUV硬化エ
ポキシ樹脂からなるコアと、屈折率1.52のエポキシ
樹脂からなるクラッドとを有するマルチモードY分岐光
導波路19(深さ200μm、幅200μm)を作製す
ることができた(図9)。得られた光導波路の挿入損失
を測定したところ、波長0.85μmで0.1dB/c
m以下、1.3μmで0.5dB/cm以下、波長1.
55μmで1.0dB/cm以下であった。
A specific description will be given with reference to FIGS. A platform 11 having an epoxy resin layer 13 formed on a substrate as shown in FIGS. 3A and 3B is prepared. Here, FIG. 3A is a plan view of the platform 11, and FIG. 3B is a front view. A liquid reservoir 10 having a depth of 200 μm, a width of 10 mm, and a length of 55 mm is provided in the epoxy resin portion 13.
Is formed, and the thickness of the epoxy resin layer below the reservoir is 15 μm. The refractive index of this epoxy resin was 1.52 at a wavelength of 0.85 μm. Next, after injecting a liquid epoxy-based reactive oligomer into the reservoir 10 of the platform 11, UV light 15 was irradiated through the mask 14 having the optical waveguide pattern of FIG. 4 (FIG. 5). FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional view from the left side when the mask of FIG. 4 is mounted on a platform and cut at the position of AA ′. However, the irradiation amount at this time was 2000 mJ / cm 2 . When the platform after light irradiation was developed with an organic solvent, the liquid epoxy-based reactive oligomer was cured only in the light irradiation part (core pattern of the optical waveguide of the mask 14),
The core ridge pattern 16 shown in FIG. 6 was formed. The refractive index of the core ridge pattern 16 after curing has a wavelength of 0.85 μm.
m was 1.535. Thereafter, an epoxy resin adjusted so that the refractive index after photocuring becomes 1.52 at a wavelength of 0.85 μm is applied so as to cover the core ridge pattern 16, and then a mask 17 having the pattern shown in FIG. UV light is irradiated through the core ridge pattern 16 so as to cover an end (length 5 mm) of the core ridge pattern 16.
A μm convex portion 18 and a flat plate portion 18 ′ were formed (FIG. 8).
An optical signal processing component having a Y-branch optical waveguide element was cut out to a length of 50 mm using a dicing saw.
FIG. 9 shows a plan view of this optical signal processing component. FIG. 8
10 is a cross-sectional view as viewed from the left when cut along BB 'in FIG. This Y-branch optical waveguide device has a core ridge pattern 16 as a core and a portion made of epoxy resin as a clad. That is, a multimode Y-branch optical waveguide 19 (200 μm in depth and 200 μm in width) having a core made of a UV-cured epoxy resin having a refractive index of 1.535 and a clad made of an epoxy resin having a refractive index of 1.52 is produced. (Fig. 9). When the insertion loss of the obtained optical waveguide was measured, it was 0.1 dB / c at a wavelength of 0.85 μm.
m or less, 0.5 dB / cm or less at 1.3 μm, wavelength 1.
It was 1.0 dB / cm or less at 55 μm.

【0024】なお、図1(c)に示す容器4にエポキシ
系反応性オリゴマーを注入した後、図6のコアリッジ1
6を容器4にはめ込みUV照射して容器の溝形状等をス
タンプ法により転写することによって、上述の光信号処
理部品と同様のものを作製することもできる。
After the epoxy-based reactive oligomer was injected into the container 4 shown in FIG. 1C, the core ridge 1 shown in FIG.
6 is inserted into the container 4 and irradiated with UV to transfer the groove shape or the like of the container by a stamp method, whereby a component similar to the above-described optical signal processing component can be manufactured.

【0025】実施例2 光信号処理用部品として実施例1で作製された図10に
示すY分岐光導波路素子20を用意する。この光導波路
素子はコア部分21、クラッド部分22、基板23、凸
部24からなる。コアは、幅が200μm、高さが20
0μmである。また、光入出力部品として、図12に示
すコア200μmで外径230μmのポリマークラッド
光ファイバ25を用意する。
Example 2 A Y-branch optical waveguide device 20 shown in FIG. 10 manufactured in Example 1 is prepared as an optical signal processing component. This optical waveguide device includes a core part 21, a clad part 22, a substrate 23, and a convex part 24. The core has a width of 200 μm and a height of 20
0 μm. As an optical input / output component, a polymer clad optical fiber 25 having a core of 200 μm and an outer diameter of 230 μm shown in FIG. 12 is prepared.

【0026】次にY分岐光導波路素子20および光ファ
イバ25を固定する容器26を用意する。ただし容器2
6はファイバ固定溝27を有する図11に示すような形
状を有する。この容器26にポリマークラッド光ファイ
バ25をファイバ固定溝27に配置し、Y分岐光導波路
素子20の凸部24をファイバ固定溝27に合わせなが
ら押し込んで固定する(図12)。固定した後の光学素
子の外観を図13に示す。得られた光学素子の挿入損失
を測定したところ、波長0.85μmで過剰損失0.8
dB程度であった。また分岐比は1:1であった。
Next, a container 26 for fixing the Y-branch optical waveguide element 20 and the optical fiber 25 is prepared. However, container 2
6 has a fiber fixing groove 27 and has a shape as shown in FIG. The polymer clad optical fiber 25 is disposed in the fiber fixing groove 27 in the container 26, and the convex portion 24 of the Y-branch optical waveguide element 20 is pressed and fixed while being aligned with the fiber fixing groove 27 (FIG. 12). FIG. 13 shows the appearance of the optical element after fixing. When the insertion loss of the obtained optical element was measured, the excess loss was 0.8 at a wavelength of 0.85 μm.
It was about dB. The branch ratio was 1: 1.

【0027】実施例3 光信号処理用部品として図14および図15に示す3×
3スターカップラー30を用意する。この光信号処理用
部品は実施例1において図4および図7のY分岐光導波
路のコアパターンを3×3スターカップラーのコアパタ
ーンに変更する以外は同様にして作製する。ただし、こ
のスターカップラーはコア部分31、クラッド部分3
2、基板33、凸部34からなる。コアは、幅が200
μm、高さが200μmであり、コア部分31のスラブ
導波路部分35は長さ30mmである。また、光入出力
部品として、コア200μmで外径230μmのポリマ
ークラッド光ファイバ36を用意する。
Embodiment 3 As an optical signal processing component, a 3 × component shown in FIGS. 14 and 15 is used.
A 3 star coupler 30 is prepared. This optical signal processing component is manufactured in the same manner as in Example 1 except that the core pattern of the Y-branch optical waveguide shown in FIGS. 4 and 7 is changed to a core pattern of a 3 × 3 star coupler. However, this star coupler has a core part 31 and a clad part 3
2, a substrate 33 and a convex portion 34. The core has a width of 200
μm and a height of 200 μm, and the slab waveguide portion 35 of the core portion 31 has a length of 30 mm. Further, a polymer clad optical fiber 36 having a core of 200 μm and an outer diameter of 230 μm is prepared as an optical input / output component.

【0028】固定する容器37を用意する。ただし、こ
の固定する容器37は実施例2の容器26と同様のもの
であり、図16に示すようにファイバ固定溝38を有す
る。図16に示すように、この容器37に光信号処理用
部品30の凸部34と光ファイバ36とを合わせ、凸部
34が容器37のファイバ固定溝38におさまるよう
に、押し込んで固定する。固定し、組み立てた光学素子
の外観を図17に示す。得られた光学素子の挿入損失を
測定したところ、波長0.85μmでの過剰損失は1.
5dB程度、出力側での分岐比は1:1:1であった。
A container 37 to be fixed is prepared. However, the container 37 to be fixed is the same as the container 26 of the second embodiment, and has a fiber fixing groove 38 as shown in FIG. As shown in FIG. 16, the convex portion 34 of the optical signal processing component 30 and the optical fiber 36 are fitted to the container 37, and the container 37 is pressed and fixed so that the convex portion 34 fits into the fiber fixing groove 38 of the container 37. FIG. 17 shows the appearance of the fixed and assembled optical element. When the insertion loss of the obtained optical element was measured, the excess loss at a wavelength of 0.85 μm was 1.
The branch ratio at the output side was about 5 dB and the output side was 1: 1: 1.

【0029】実施例4 光信号処理部品として図18に示す合分波器40を用意
する。この合分波器40は実施例1で作製したY分岐光
導波路素子に図18に示すようなフィルター45を設け
たものであり、コア部分41、クラッド部分42、基板
43、凸部44およびフィルター45からなる。コア
は、幅が200μm、高さが200μmであり、フィル
ター45は、波長1.3μm、0.85μmを所定の角
度15°で分離することができる。また、光入出力部品
として、コア200μmで外径230μmのポリマーク
ラッド光ファイバ46を用意する。
Embodiment 4 A multiplexer / demultiplexer 40 shown in FIG. 18 is prepared as an optical signal processing component. This multiplexer / demultiplexer 40 is obtained by providing a filter 45 as shown in FIG. 18 on the Y-branch optical waveguide device manufactured in Example 1, and includes a core part 41, a clad part 42, a substrate 43, a convex part 44, and a filter. It consists of 45. The core has a width of 200 μm and a height of 200 μm, and the filter 45 can separate the wavelengths of 1.3 μm and 0.85 μm at a predetermined angle of 15 °. Further, a polymer clad optical fiber 46 having a core of 200 μm and an outer diameter of 230 μm is prepared as an optical input / output component.

【0030】固定する容器47を用意する。ただし、固
定する容器47は実施例2における容器26と同様のも
のであり、ファイバ固定溝48を有する。この容器47
のファイバ固定溝48に光ファイバ46と合分波器40
の凸部44とを図19に示すように合わせ、押し込んで
固定して光学素子を作製する。得られた光学素子の外観
を図20に示す。得られた光学素子の挿入損失を測定し
たところ、波長0.85μmで過剰損失が0.5dB程
度であった。また出力側での1.3μmとのアイソレー
ションは30dB程度であった。
A container 47 to be fixed is prepared. However, the container 47 to be fixed is the same as the container 26 in the second embodiment, and has a fiber fixing groove 48. This container 47
The optical fiber 46 and the multiplexer / demultiplexer 40 are
The convex portion 44 is aligned as shown in FIG. 19, and is pressed and fixed to produce an optical element. FIG. 20 shows the appearance of the obtained optical element. When the insertion loss of the obtained optical element was measured, the excess loss was about 0.5 dB at a wavelength of 0.85 μm. The isolation with 1.3 μm on the output side was about 30 dB.

【0031】実施例5〜8 実施例2において、光信号処理用部品として実施例1に
より作製したY分岐光導波路素子20の代わりに表1に
示すような光導波路素子を用いた以外は同様にして、光
学素子を作製した。得られた光学素子について光学特性
を調べた。その結果をまとめて表1に示す。
Embodiments 5 to 8 The same procedures as in Embodiment 2 were carried out except that the Y-branch optical waveguide element 20 manufactured in Embodiment 1 was replaced by an optical waveguide element as shown in Table 1 as an optical signal processing component. Thus, an optical element was manufactured. The optical characteristics of the obtained optical element were examined. The results are summarized in Table 1.

【0032】[0032]

【表1】 [Table 1]

【0033】実施例9〜11 実施例2において、光入出力部品として表2に示す光フ
ァイバに代えた以外は同様にして、Y分岐光導波路素子
の光学素子を作製した。得られた光学素子について光学
特性を調べた。その結果をまとめて表2に示す。
Examples 9 to 11 Optical elements of Y-branch optical waveguide devices were produced in the same manner as in Example 2 except that the optical fibers shown in Table 2 were used as the optical input / output components. The optical characteristics of the obtained optical element were examined. Table 2 summarizes the results.

【0034】[0034]

【表2】 [Table 2]

【0035】なお、光ファイバおよび光信号処理用部品
を固定する容器にはめ込む際、位置合わせの役割を果た
すファイバ固定溝と凸部の形状は上述の実施例では矩型
のもののみを具体例として挙げているが、V溝等のもの
でも同様の効果が得られる。
When the optical fiber and the optical signal processing component are fitted into a container for fixing the optical fiber and the optical signal processing component, the shape of the fiber fixing groove and the convex portion serving for positioning is only a rectangular shape in the above embodiment. As described above, the same effect can be obtained with a V-shaped groove or the like.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光学素子
は光信号処理用部品と光入出力部品とが固定する容器か
ら自由に取り外して交換でき、また光軸が一致するよう
に位置合わせ可能な形状が付与されていて、各部品がぴ
ったり嵌合するので、容易に光学素子を組み立てること
ができる。本発明による光学素子は高品質で自由な光配
線、光機能の付与が可能であり、また簡易な取り扱いが
可能である。したがって、本発明は、一般光学や微小光
学分野で、また、光通信や光情報処理の分野で用いられ
る種々の光導波路、光集積回路または光配線板等に適用
することができ、使用分野の拡大を図ることができた。
As described above, the optical element of the present invention can be freely removed and replaced from the container in which the optical signal processing component and the optical input / output component are fixed, and can be positioned so that the optical axes coincide. Since the possible shapes are provided and the components fit tightly, the optical element can be easily assembled. The optical element according to the present invention can be provided with high quality and free optical wiring and optical functions, and can be easily handled. Therefore, the present invention can be applied to various optical waveguides, optical integrated circuits, optical wiring boards, and the like used in the fields of general optics and micro optics, and in the fields of optical communication and optical information processing. Expansion was able to be planned.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の光学素子を構成する部品を示す斜視図
であり、(a)は光信号処理用部品の外観図であり、
(b)と(d)は光ファイバの外観図であり、(c)は
固定する容器の外観図である。
FIG. 1 is a perspective view showing components constituting an optical element of the present invention, and FIG. 1 (a) is an external view of an optical signal processing component;
(B) and (d) are external views of an optical fiber, and (c) is an external view of a fixed container.

【図2】(a)は各部品を組み込んで本発明の光学素子
を作製する状態を示す概略図であり、(b)はY分岐光
導波路素子を組み込んだ本発明の光学素子の概略図であ
る。
FIG. 2 (a) is a schematic view showing a state in which each component is incorporated to produce an optical element of the present invention, and FIG. 2 (b) is a schematic view of an optical element of the present invention incorporating a Y-branch optical waveguide element. is there.

【図3】(a)はプラットフォームの平面図であり、
(b)はプラットフォームの正面図である。
FIG. 3 (a) is a plan view of a platform,
(B) is a front view of the platform.

【図4】導波路パターンを有するマスクの平面図であ
る。
FIG. 4 is a plan view of a mask having a waveguide pattern.

【図5】マスクをかけてプラットフォームに光を照射し
ている状態を示す概念図である。
FIG. 5 is a conceptual diagram showing a state in which light is irradiated on a platform with a mask applied.

【図6】光照射後のプラットフォームの断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of the platform after light irradiation.

【図7】凸部を形成するためのマスクの平面図である。FIG. 7 is a plan view of a mask for forming a projection.

【図8】Y分岐光導波路の断面図である。FIG. 8 is a sectional view of a Y-branch optical waveguide.

【図9】Y分岐光導波路の平面図である。FIG. 9 is a plan view of a Y-branch optical waveguide.

【図10】光信号処理用部品の概略図である。FIG. 10 is a schematic view of an optical signal processing component.

【図11】固定する容器の概略図である。FIG. 11 is a schematic view of a container to be fixed.

【図12】各部品を組み立てる状態を示す概略図であ
る。
FIG. 12 is a schematic view showing a state in which each part is assembled.

【図13】光学素子の概略図である。FIG. 13 is a schematic view of an optical element.

【図14】光信号処理用部品の概略図である。FIG. 14 is a schematic view of an optical signal processing component.

【図15】導波路パターンを有するマスクの平面図であ
る。
FIG. 15 is a plan view of a mask having a waveguide pattern.

【図16】各部品を組み立てる状態を示す概略図であ
る。
FIG. 16 is a schematic view showing a state in which each part is assembled.

【図17】光学素子の概略図である。FIG. 17 is a schematic view of an optical element.

【図18】光信号処理用部品の概略図である。FIG. 18 is a schematic view of an optical signal processing component.

【図19】固定する容器の概略図である。FIG. 19 is a schematic view of a container to be fixed.

【図20】光学素子の概略図である。FIG. 20 is a schematic view of an optical element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光信号処理用部品 2、3 光ファイバ 4 固定する容器 5 溝 6 ファイバ固定溝 7 凸部 8 光導波路素子 10 液だめ 11 プラットフォーム 12 基板 13 エポキシ樹脂部 14 光導波路のコアパターンを有するマスク 15 紫外線 16 コアリッジパターン 17 凸部を形成するためのマスク 18、18′ クラッド 19 マルチモードY分岐光導波路素子 20 Y分岐光導波路素子 21 コア部分 22 クラッド部分 23 基板 24 凸部 25 ポリマークラッド光ファイバ 26 固定する容器 27 ファイバ固定溝 30 3×3スターカップラー 31 コア部分 32 クラッド部分 33 基板 34 凸部 35 スラブ導波路部分 36 ポリマークラッド光ファイバ 37 固定する容器 38 ファイバ固定溝 40 合分波器 41 コア部分 42 クラッド部分 43 基板 44 凸部 45 フィルター 46 ポリマークラッド光ファイバ 47 固定する容器 48 ファイバ固定溝 REFERENCE SIGNS LIST 1 Optical signal processing component 2, 3 Optical fiber 4 Container for fixing 5 Groove 6 Fiber fixing groove 7 Convex part 8 Optical waveguide element 10 Reservoir 11 Platform 12 Substrate 13 Epoxy resin part 14 Mask having optical waveguide core pattern 15 Ultraviolet ray Reference Signs List 16 core ridge pattern 17 mask for forming convex portion 18, 18 'clad 19 multi-mode Y-branch optical waveguide device 20 Y-branch optical waveguide device 21 core portion 22 clad portion 23 substrate 24 convex portion 25 polymer clad optical fiber 26 fixed Container 27 Fiber fixing groove 30 3 × 3 star coupler 31 Core part 32 Cladding part 33 Substrate 34 Convex part 35 Slab waveguide part 36 Polymer clad optical fiber 37 Container to be fixed 38 Fiber fixing groove 40 Multiplexer / demultiplexer 41 Core part 42 Crack Portion 43 for fixing the substrate 44 protrusion 45 filter 46 polymer clad optical fiber 47 container 48 fiber fixing groove

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01S 3/18 H01L 31/02 C (72)発明者 疋田 真 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日本 電信電話株式会社内──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification symbol FI H01S 3/18 H01L 31/02 C (72) Inventor Makoto Hikita 3-19-2 Nishishinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Nippon Telegraph and Telephone Stocks In company

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光導波路素子を有する光信号処理用部
品、該光信号処理用部品に光を入出力するための光入出
力部品、および該光信号処理用部品と光入出力部品とを
はめ込んで固定する容器からなる光学素子であって、該
容器が光信号処理用部品をはめ込む部分と、前記光入出
力部品を固定する溝とを有し、該光信号処理用部品が該
容器の溝と嵌合する凸部を有し、該凸部が前記光導波路
素子のコア部分の端部を構成し、かつ光信号処理用部品
と光入出力部品とを容器にはめ込んだ際に光入出力部品
と光信号処理用部品との光軸が一致することを特徴とす
る光学素子。
1. An optical signal processing component having an optical waveguide element, an optical input / output component for inputting / outputting light to / from the optical signal processing component, and the optical signal processing component and the optical input / output component are fitted. An optical element comprising a container fixed in the container, the container having a portion for fitting an optical signal processing component, and a groove for fixing the optical input / output component, wherein the optical signal processing component is a groove of the container. And the convex portion constitutes an end of the core portion of the optical waveguide element, and when the optical signal processing component and the optical input / output component are fitted into the container, the optical input / output An optical element, wherein the optical axis of the component and the optical signal processing component coincide.
【請求項2】 前記光導波路素子が反応性オリゴマーを
重合してなる高分子光導波路からなることを特徴とする
請求項1に記載の光学素子。
2. The optical element according to claim 1, wherein the optical waveguide element comprises a polymer optical waveguide obtained by polymerizing a reactive oligomer.
【請求項3】 前記反応性オリゴマーが一般式(1)で
表されるエポキシ系反応性オリゴマーであることを特徴
とする請求項2に記載の光学素子。 【化1】
3. The optical element according to claim 2, wherein the reactive oligomer is an epoxy-based reactive oligomer represented by the general formula (1). Embedded image
【請求項4】 前記光信号処理用部品がレーザーダイオ
ード(LD)、発光ダイオード(LED)、および受光
ダイオード(PD)からなる群から選ばれる受光または
発光素子をさらに有することを特徴とする請求項1から
3のいずれかに記載の光学素子。
4. The optical signal processing component further includes a light receiving or light emitting element selected from the group consisting of a laser diode (LD), a light emitting diode (LED), and a light receiving diode (PD). 4. The optical element according to any one of 1 to 3.
【請求項5】 前記光導波路素子を有する光信号処理用
部品が、反応性オリゴマーと光重合開始剤とからなる感
光性物質の層を形成し、これに光導波路のコアパターン
を有するマスクを介してあるいは直接光を照射すること
により該層に光導波路のコアパターン潜像を形成し、そ
の後、光の未照射部を溶媒を用いて除去することにより
コアパターンを形成し、次いで該コアを覆うようにクラ
ッド部分を形成しつつ前記容器にはめ込む嵌合部を有す
る形状に形成して前記光導波路素子とすることにより作
製されることを特徴とする請求項1から4のいずれかに
記載の光学素子。
5. An optical signal processing component having an optical waveguide element, wherein a layer of a photosensitive material comprising a reactive oligomer and a photopolymerization initiator is formed, and a layer having a core pattern of the optical waveguide is formed on the layer. Forming a core pattern latent image of the optical waveguide in the layer by directly or directly irradiating light, and then forming a core pattern by removing a non-irradiated portion with a solvent using a solvent, and then covering the core. The optical device according to any one of claims 1 to 4, wherein the optical waveguide device is manufactured by forming a shape having a fitting portion to be fitted into the container while forming a clad portion. element.
【請求項6】 前記容器が、あらかじめ光信号処理用部
品の凹凸形状に加工されたものをスタンプ法により転写
加工して容器の嵌合部分が形成されるか、またはマスク
を通して光を照射することによるフォトリソグラフ加工
によって嵌合部分が形成されることを特徴とする請求項
1から5のいずれかに記載の光学素子。
6. The method according to claim 6, wherein the container is formed in advance into a concave and convex shape of an optical signal processing component by a stamping process to form a fitting portion of the container or irradiate light through a mask. The optical element according to any one of claims 1 to 5, wherein the fitting portion is formed by photolithographic processing according to (1).
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