TW201812359A - 樹脂光波導及複合光波導 - Google Patents

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Abstract

本發明之目的在於提供一種可降低矽光波導與光纖之傳輸損耗之樹脂光波導。本發明係關於一種樹脂光波導，其係具有芯及折射率低於上述芯之披覆層者，且包含：耦合部，其係沿著光之傳播方向露出上述芯之至少一部分者；及光波導部，其係上述芯之整個周圍被上述披覆層覆蓋；上述耦合部之上述光波導部之側之端部中之上述芯之寬度大於上述耦合部之與上述光波導部為相反側之端部中之上述芯之寬度。

Description

樹脂光波導及複合光波導
本發明係關於一種樹脂光波導及複合光波導。
作為於矽晶片上將矽之光電路積體化之技術之矽光子受到關注。於矽光子中，作為於形成於光積體電路之矽光波導與光纖之間傳輸光信號之波導，已知有利用絕熱耦合之樹脂光波導(例如，參照專利文獻1)。若使用該樹脂光波導，則可降低矽光波導與光纖之傳輸損耗。 [先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]日本專利特開2014-81586號公報
[發明所欲解決之問題] 然而，使用專利文獻1之樹脂光波導之情形之矽光波導與光纖之傳輸損耗之減少程度不充分，進而，要求以低損耗將矽光波導與光纖連接。 因此，本發明之一態樣係以提供一種可降低矽光波導與光纖之傳輸損耗之樹脂光波導為目的。 [解決問題之技術手段] 為達成上述目的，本發明之一態樣之樹脂光波導係具有芯及折射率低於上述芯之披覆層者，且包含：耦合部，其係沿著光之傳播方向露出上述芯之至少一部分者；及光波導部，其係上述芯之整個周圍被上述披覆層覆蓋；上述耦合部之上述光波導部之側之端部中之上述芯之寬度Wb大於上述耦合部之與上述光波導部為相反側之端部中之上述芯之寬度Wa。 [發明之效果] 根據揭示之樹脂光波導，可減少矽光波導與光纖之傳輸損耗。
以下，參照圖式，對用以實施本發明之形態進行說明。再者，於本說明書及圖式中，對於實質上相同之構成，藉由附上相同之符號而省略重複之說明。 (複合光波導) 基於圖1至圖5，對具有本發明之一實施形態之樹脂光波導之複合光波導進行說明。圖1係本發明之一實施形態之複合光波導之概略立體圖。圖2係圖1之複合光波導之概略側視圖。圖3係圖1之複合光波導之絕熱耦合部位中之概略橫向剖視圖。圖4係圖3之局部放大圖。圖5係圖1之複合光波導之絕熱耦合部位中之概略縱向剖視圖。再者，圖5中之箭頭表示光傳播之方向。又，於圖1、圖2、圖3及圖5中，省略下述接著劑40等一部分之圖示。 本發明之一實施形態之複合光波導包含本發明之一實施形態之樹脂光波導、及收容上述樹脂光波導之光波導部之連接器。作為更具體之實施形態，如圖1及圖2所示，複合光波導1具有樹脂光波導10、矽光波導20、及連接器30。 樹脂光波導10形成將一端側於與矽光波導20之間絕熱耦合之部位(以下，稱為「絕熱耦合部位50」)。又，樹脂光波導10形成將另一端側與單模光纖等連接之部位，且收容於用以與單模光纖等連接之連接器30。 如此般，將樹脂光波導10用於以低損耗且低成本連接矽光波導20與樹脂光波導10之矽光子介面。因此，樹脂光波導10根據可將傳播單模光波導之光信號高密度化之觀點，較佳為單模光波導。於此情形時，根據即便對於矽光波導或單模光纖亦能以低損耗傳播光之觀點，較佳為於1310 nm及1550 nm之至少一者之波長中為單模光波導。 如圖3所示，樹脂光波導10具有複數個芯11、及披覆層12。芯11係與光傳播之方向垂直之面之形狀例如形成為矩形。披覆層12係由折射率低於芯11之材料形成。藉此，於樹脂光波導10中，光於芯11中傳播。 如圖5所示，矽光波導20形成將一端側於與樹脂光波導10之一端側之間絕熱耦合之部位。 如圖3至圖5所示，矽光波導20具有芯21、及披覆層22。芯21係與光進行傳播之方向垂直之面之形狀例如形成為矩形。披覆層22係由折射率低於芯21之材料形成。藉此，於矽光波導20中，光於芯21中傳播。 絕熱耦合，遍及光之傳播方向之特定距離捕捉滲透光並使其傳播。因此，如圖5所示，於絕熱耦合部位50中，將樹脂光波導10之芯11與矽光波導20之芯21對向地配置，並且於芯11與芯21之間未設置披覆層12及披覆層22。即，於絕熱耦合部位50中，露出作為芯11及芯21之一部分之芯11中之與芯21對向之側、及芯21中之與芯11對向之側。又，如圖4所示，於絕熱耦合部位50中，將芯11與芯21以對向之狀態配置，且使用環氧系樹脂等接著劑40接合。 於矽光波導20之接著劑40側之表面，亦可為抑制鈉(Na)等鹼金屬離子之擴散而形成障壁層80。障壁層80之厚度例如為0.01 μm以上0.5 μm以下。作為構成障壁層80之材料，例如，可使用氮化矽(Si3 N4 )。 於此種具有經絕熱耦合之樹脂光波導10及矽光波導20之複合光波導1中，光經由絕熱耦合部位50自矽光波導20之芯21朝向樹脂光波導10之芯11傳播。或者，光自樹脂光波導10之芯11朝向矽光波導20之芯21傳播。 (樹脂光波導) 如上所述，本實施形態之樹脂光波導具有芯及折射率低於上述芯之披覆層，且包含：耦合部，其係沿著光之傳播方向露出上述芯之至少一部分；及光波導部，其係上述芯之整個周圍被上述披覆層覆蓋者。於耦合部之芯，光波導部之側之端部中之寬度Wb大於與光波導部為相反側之端部中之寬度Wa。 再者，於本說明書中，所謂芯之「寬度」係於樹脂光波導中之芯之與光進行傳播之方向垂直之面(剖面)之形狀為矩形之情形時表示該矩形之長徑。 耦合部之芯之寬度中之與光波導部為相反側之端部中之寬度Wa根據可降低傳輸損耗之觀點，較佳為4 μm以上，更佳為5 μm以上，進而較佳為6 μm以上。又，光波導部之側之端部中之寬度Wb根據實現穩定之單模傳播之觀點，較佳為10 μm以下，更佳為9 μm以下。 芯之寬度Wa與芯之寬度Wb之比(Wb/Wa)根據降低傳輸損耗之觀點，較佳為1.1以上，更佳為1.2以上，進而較佳為1.3以上，進而更佳為1.4以上。 基於圖6，對本發明之一實施形態之樹脂光波導10之詳細內容進行說明。圖6係本發明之一實施形態之樹脂光波導之概略立體圖。再者，為方便說明，而將圖1中之樹脂光波導10之上下反轉，且僅表示1個芯11。 如圖6所示，樹脂光波導10具有芯11、及披覆層12。披覆層12具有上披覆層13、及下披覆層14。 芯11係由折射率高於披覆層12之材料形成。芯11可於其內部具有折射率分佈。於此情形時，可具有於遠離芯11之中心之方向折射率變低之折射率分佈。又，亦可具有芯11之上披覆層13側之折射率變高且下披覆層14側之折射率變低之折射率分佈，亦可具有上披覆層13側之折射率變低且下披覆層14側之折射率變高之折射率分佈。又，於絕熱耦合部位50中，若不某種程度地減小芯11之高度，則傳播模式之擴大無法變大，從而無法使光於矽光波導20與樹脂光波導10之間傳播。因此，絕熱耦合部位50中之芯11之高度較佳為5 μm以下，更佳為1 μm以上4 μm以下，尤佳為1.5 μm以上3 μm以下。再者，於本說明書中，所謂芯之「高度」係於樹脂光波導中之芯之與光進行傳播之方向垂直之面之形狀為矩形之情形時，表示該矩形之短徑。 上披覆層13係形成於芯11之上方。上披覆層13之光之傳播方向上之長度係以短於芯11之光之傳播方向上之長度之方式形成。藉此，形成有沿著芯11之光之傳播方向露出芯11之上方之部分即耦合部15、及芯11被上披覆層13及下披覆層14覆蓋之部分即光波導部16。於樹脂光波導10與矽光波導20絕熱耦合時，耦合部15成為絕熱耦合部位50。耦合部15係例如於芯11之上方遍及樹脂光波導10之全長地形成上披覆層13之後，藉由使用光微影法製程進行圖案化而形成。 耦合部15係於芯11之上方未形成上披覆層13而露出有芯11之上方之部分。耦合部15因成為樹脂光波導10與矽光波導20之連接部位故而要求具有用作與矽光波導20之連接部位之充分長度。具體而言，樹脂光波導10之光之傳播方向上之耦合部15之長度較佳為100 μm以上，更佳為300 μm以上，進而較佳為500 μm以上，尤佳為1000 μm以上。但，若樹脂光波導10之光之傳播方向上之耦合部15之長度過長，則存在若使用接著劑40而與矽光波導20接合，則接著劑40之光吸收變大，傳輸損耗變高之情形。因此，樹脂光波導10之光之傳播方向上之耦合部15之長度較佳為10000 μm以下，更佳為5000 μm以下，尤佳為3000 μm以下。 上披覆層13係由折射率低於芯11之材料形成。上披覆層13既可為具有單一之折射率者，亦可具有相對於芯11於近位側及遠位側折射率不同之部位。於此情形時，既可為相對於芯11朝向遠位側折射率變低之構成，亦可為相對於芯11朝向遠位側折射率變高之構成。上披覆層13之厚度並無特別限定，但於樹脂光波導10為單模光波導之情形時，較佳為10 μm以上。藉此，可抑制光於處於距芯11之中心10 μm左右之範圍內之披覆層12漏出，導致光之傳輸損耗變高。 下披覆層14係形成於芯11之下方。下披覆層14之光之傳播方向上之長度係形成為與芯11之光之傳播方向上之長度大致相同。下披覆層14係由折射率低於芯11之材料形成。下披覆層14可由與上披覆層13相同之材料形成，亦可由與該上披覆層13不同之材料形成。下披覆層14既可為具有單一之折射率者，亦可具有相對於芯11於近位側及遠位側折射率不同之部位。於此情形時，既可為相對於芯11朝向遠位側折射率變低之構成，亦可為相對於芯11朝向遠位側折射率變高之構成。下披覆層14之厚度並無特別限定，但於樹脂光波導10為單模光波導之情形時，根據可降低光之傳輸損耗之觀點，較佳為10 μm以上。藉此，可抑制光於處於距芯11之中心10 μm左右之範圍內之披覆層12漏出，導致光之傳輸損耗變高。 作為構成芯11及披覆層12之材料，只要為產生如披覆層12之折射率低於芯11之折射率般之折射率差之材料，則並無特別限定。例如，可使用如丙烯酸系樹脂、甲基丙烯酸系樹脂、環氧系樹脂、氧雜環丁烷系樹脂、苯氧樹脂、苯并環丁烯系樹脂、降𦯉烯系樹脂、氟系樹脂、矽酮系樹脂、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚醯胺、聚醯亞胺、聚苯并㗁唑、聚矽烷、聚矽氮烷般之各種樹脂材料、或有機無機混合材料。該等材料之中，氟系樹脂因吸水率或吸濕率較低，對高溫高濕之耐受性優異，化學穩定性較高，而適合作為芯11或披覆層12之材料。將氟系樹脂用於芯11及/或披覆層12而成之樹脂光波導10係外部環境之變化、尤其濕度之變化造成之折射率之變動較小，特性穩定，又，光通信波長帶中之透明性較高。 其次，基於圖7(a)及(b)，對樹脂光波導10之芯11進行說明。圖7(a)及(b)係用以說明本發明之一實施形態之樹脂光波導之芯之圖，圖7(a)表示包含絕熱耦合部位之剖面，圖7(b)表示包含絕熱耦合部位之上表面。再者，為方便說明，而於圖7(a)及(b)中僅表示1個芯。 如圖7(a)所示，樹脂光波導10係於絕熱耦合部位50中，將芯11與芯21以對向之狀態配置，且使用接著劑40進行接合。 又，如圖7(b)所示，樹脂光波導10之芯11係以耦合部15之光波導部16之側之端部中之寬度Wb大於耦合部15之與光波導部16為相反側之端部中之寬度Wa之方式形成。藉此，可降低自矽光波導20朝向樹脂光波導10傳播之光之傳輸損耗。其原因在於：可認為使光自矽光波導20朝向樹脂光波導10傳播時之傳輸損耗於絕熱耦合部位50，隨著芯11之寬度變小而變低，與此相對，於矽光波導20之芯21之端部TE及矽光波導20之基板端CE，隨著芯11之寬度變大而變低。 更具體而言，樹脂光波導10之芯11較佳為沿著光之傳播方向依序具有第1芯部111、第3芯部113、及第2芯部112。 第1芯部111包含耦合部15之與光波導部16為相反側之端部，且具有第1長度L1及第1寬度W1。第2芯部112包含耦合部15之光波導部16之側之端部，且具有第2長度L2及寬於第1寬度W1之第2寬度W2。第3芯部113係設置於第1芯部111與第2芯部112之間，且具有自第1寬度W1變為第2寬度W2之第3長度L3。 又，使用第1長度L1、第2長度L2、及第3長度L3以L3/(L1＋L2＋L3)算出之值較佳為0.01以上，以防止樹脂光波導10之芯11剝離。又，以L3/(L1＋L2＋L3)算出之值較佳為0.95以下。藉此，使光自矽光波導20朝向樹脂光波導10傳播時，可降低絕熱耦合部位50中之傳輸損耗，且可降低矽光波導20之芯21之端部TE及基板端CE中之傳輸損耗。以L3/(L1＋L2＋L3)算出之值更佳為0.05以上0.9以下，進而較佳為0.1以上0.8以下。 其次，基於圖8，對樹脂光波導10之芯11之另一例進行說明。圖8係用以說明本發明之一實施形態之樹脂光波導之芯之圖，且表示包含絕熱耦合部位之上表面。再者，為方便說明，而於圖8中僅表示1個芯。 圖8所示之芯11係將圖7所示之芯11之第1芯部111與第3芯部113之交界部分之角部、及第2芯部112與第3芯部113之交界部分之角部進行倒角處理。藉此，尤其可抑制芯11被剝離。如此般，於一實施形態中，將樹脂光波導之第1芯部與第3芯部之交界部分之角部、及第2芯部與第3芯部之交界部分之至少任一者進行了倒角處理。 其次，基於圖9，對樹脂光波導10之芯11之進而另一例進行說明。圖9係用以說明本發明之一實施形態之樹脂光波導之芯之圖，且表示包含絕熱耦合部位之上表面。再者，為方便說明，而於圖9中僅表示1個芯。 如圖9所示，樹脂光波導10之芯11係以耦合部15之光波導部16之側之端部中之寬度Wb大於耦合部15之與光波導部16為相反側之端部中之寬度Wa之方式形成。更具體而言，樹脂光波導10之芯11形成為芯11之寬度自耦合部15之光波導部16之側之端部朝向耦合部15之與光波導部16為相反側之端部變狹之錐形。即，耦合部中之芯之寬度自耦合部之光波導部側之端部朝向耦合部之與光波導部為相反側之端部單調遞減。所謂單調遞減既可直線性地遞減，亦可曲線性地遞減，且圖9為直線性地遞減之例。藉此，與圖7所示之情形同樣地，可降低自矽光波導20朝向樹脂光波導10傳播之光之傳輸損耗。 其次，基於圖10，對樹脂光波導10之芯11之進而另一例進行說明。圖10係用以說明本發明之一實施形態之樹脂光波導之芯之圖，且表示包含絕熱耦合部位之上表面。再者，為方便說明，而於圖10中僅表示1個芯。 如圖10所示，樹脂光波導10之芯11係以耦合部15之光波導部16之側之端部中之寬度Wb大於耦合部15之與光波導部16為相反側之端部中之寬度Wa之方式形成。更具體而言，樹脂光波導10之芯11形成為芯11之寬度自耦合部15之光波導部16之側之絕熱耦合部位50之端部朝向耦合部15之與光波導部16為相反側之端部變窄之圓弧狀。即，耦合部中之芯之寬度係自耦合部之光波導部側之端部朝向耦合部之與光波導部為相反側之端部曲線性地遞減。於圖10中，芯之寬度以凸圓弧狀變狹，但芯之寬度亦可以凹圓弧狀變窄。藉此，與圖7所示之情形同樣地，可降低自矽光波導20朝向樹脂光波導10傳播之光之傳輸損耗。 (樹脂光波導之製造方法) 對本發明之一實施形態之樹脂光波導10之製造方法之一例進行說明。 首先，藉由旋轉塗佈法而於基板之上塗佈第1硬化性樹脂組合物。繼而，使第1硬化性樹脂組合物硬化，形成下披覆層14。 其次，藉由旋轉塗佈法而於下披覆層14之上塗佈第2硬化性樹脂組合物。繼而，藉由光微影法製程而將第2硬化性樹脂組合物圖案化，於下披覆層14之上形成芯11。此時，於形成芯11之寬度沿著光之傳播方向不同之形狀之情形時，可藉由使用芯11之寬度沿著光之傳播方向不同之形狀之光罩進行曝光之後，進行顯影，而形成芯11。又，形成芯11之後，亦可視需要進行後烘烤。 其次，藉由旋轉塗佈法而於下披覆層14及芯11之上塗佈第3硬化性樹脂組合物。繼而，使第3硬化性樹脂組合物硬化，形成上披覆層13。於形成上披覆層13時，可藉由光微影法製程而形成形成有上披覆層13之區域(光波導部16)及未形成有上披覆層13而露出芯11之區域(耦合部15)。 可藉由以上之方法，製造樹脂光波導10。再者，塗佈硬化性樹脂組合物時，較佳為，將硬化性樹脂組合物充分地靜置進行消泡之後進行塗佈。藉此，可製造於芯11之內部或芯11與披覆層12之界面附近不存在泡缺陷之樹脂光波導10。又，較佳為，除了將硬化性樹脂組合物充分地靜置進行消泡以外，或者取而代之地利用消泡裝置進行消泡。又，較佳為，於塗佈硬化性樹脂組合物之前進行硬化性樹脂組合物之過濾。藉此，可將硬化性樹脂組合物內之異物去除。又，較佳為，於塗佈硬化性樹脂組合物之前進行基板之洗淨。藉此，可將基板之表面之異物去除。又，為防止空氣中之異物之附著，較佳為於無塵室內進行該等作業，且為防止靜電導致之異物之附著，進而較佳為使用靜電去除器(靜電消除器)。 [實施例] 以下，使用實施例對本發明進一步詳細地進行說明，但本發明並不限定於該等實施例。 於以下所示之實施例中，使用作為模擬引擎之雙向BPM(Beam Propagation Method，光束傳播法)法之光纖、波導設計、分析軟體BeamPROP(RSoft Design Group公司製造)，於圖7所示之構造中，利用有限差分光束傳播法進行TE(Transverse Electric，橫向電)模式之光傳播之模擬。 於模擬中，藉由RSoft CAD(RSoft Design Group公司製造)而定義樹脂光波導10及矽光波導20之構造(尺寸及折射率)。以下，表示模擬中之樹脂光波導10及矽光波導20之構造。 ＜樹脂光波導10＞ (芯11) 寬度Wa 3 μm、4 μm、5 μm、6 μm、7 μm 寬度Wb 4 μm、5 μm、6 μm、7 μm、8 μm、9 μm 芯之高度 2.345 μm 折射率 1.53 長度L1 1500 μm 長度L2 400 μm 長度L3 150 μm (披覆層12) 下披覆層14之厚度 15 μm 上披覆層13之厚度 15 μm 折射率 1.516 ＜矽光波導20＞ (芯21) 寬度 於絕熱耦合部位50中，自耦合部15之與光波導部16為相反側之端部朝向光波導部16側之端部，線性地自0.4 μm線性變為0.12 μm(直線性遞減) 高度 0.19 μm 折射率 3.45 絕熱耦合部位50之長度 1750 μm (披覆層22) 厚度 15 μm 折射率 1.45 僅存在披覆層22之區域60之長度 250 μm ＜接著劑40＞ 樹脂厚度(樹脂光波導10之芯11與矽光波導20之芯21分別相互對向之側之面之距離) 1.0 μm、1.5 μm 折射率 1.508 矽光波導20與樹脂光波導10之光波導部16之間之區域70之長度 50 μm ＜障壁層80＞ 厚度 0.03 μm 折射率 1.989 以下，基於圖11至圖14，對使光自矽光波導20向樹脂光波導10傳播時之模擬結果進行說明。 圖11係用以說明樹脂光波導之芯之寬度與傳輸損耗之關係之圖，且表示使芯之寬度變化時之傳輸損耗。於圖11中，橫軸表示光之傳播方向上之位置(μm)，且將芯11之耦合部15之與光波導部16為相反側之端部之位置設為0 μm。於圖11中，縱軸表示傳輸損耗(dB)。又，於圖11中，以實線表示(Wa,Wb)＝(6 μm,9 μm)時之傳輸損耗，以虛線表示(Wa,Wb)＝(6 μm,6 μm)時之傳輸損耗，以單點鏈線表示(Wa,Wb)＝(9 μm,9 μm)時之傳輸損耗。 如圖11所示，可知將(Wa,Wb)＝(6 μm,9 μm)之情形與(Wa,Wb)＝(6 μm,6 μm)之情形、及(Wa,Wb)＝(9 μm,9 μm)之情形相比，傳輸損耗變低。即，藉由形成為耦合部15之光波導部16之側之端部中之芯11之寬度Wb大於耦合部15之與光波導部16為相反側之端部中之芯11之寬度Wa，可降低傳輸損耗。 圖12係用以說明樹脂光波導之芯之寬度與傳輸損耗之關係之圖，且表示樹脂光波導之芯之寬度Wb為7 μm時之芯之寬度Wa與傳輸損耗(dB)之關係。於圖12中，以實線表示將樹脂光波導與矽光波導接合之接著劑之厚度為1.0 μm之情形之傳輸損耗，以虛線表示接著劑之厚度為1.5 μm之情形之傳輸損耗。 如圖12所示，於芯11之寬度Wa為3.0 μm之情形時，傳輸損耗不取決於接著劑40之厚度地變高。與此相對，於芯11之寬度Wa為4.0 μm以上之情形時，傳輸損耗不取決於接著劑40之厚度地變低。 圖13係用以說明樹脂光波導之芯之寬度與傳輸損耗之關係之圖，且表示將樹脂光波導與矽光波導接合之接著劑之厚度d為1.0 μm之情形之Wb/Wa與傳輸損耗之關係。於圖13中，橫軸表示Wb/Wa，縱軸表示傳輸損耗(dB)。又，於圖13中，以實線表示Wa為4 μm時之傳輸損耗，以虛線表示Wa為5 μm時之傳輸損耗，以單點鏈線表示Wa為6 μm時之傳輸損耗，以二點鏈線表示Wa為7 μm時之傳輸損耗。 如圖13所示，可知於藉由Wb/Wa算出之值大於1.0之情形時，與Wb/Wa為1.0之情形相比，傳輸損耗不取決於Wa之值地變低。即，可藉由形成為耦合部15之光波導部16之側之端部中之芯11之寬度Wb大於耦合部15之與光波導部16為相反側之端部中之芯11之寬度Wa，降低傳輸損耗。尤其，藉由Wb/Wa算出之值較佳為1.1以上，更佳為1.2以上，進而較佳為1.3以上，較佳為1.4以上。藉此，可尤其降低樹脂光波導10中之傳輸損耗。 又，如圖13所示，可知伴隨Wa為4 μm、5 μm、6 μm、7 μm而變大，傳輸損耗尤其變低。即，根據可降低傳輸損耗之觀點，耦合部15之與光波導部16為相反側之端部中之寬度Wa較佳為4 μm以上，更佳為5 μm以上，進而較佳為6 μm以上。 再者，若Wb變得大於10 μm，則難以實現穩定之單模傳播，故而耦合部15之光波導部16之側之端部中之寬度Wb較佳為10 μm以下，更佳為9 μm以下。即，Wb/Wa中存在較佳之上限，且10/Wa為較佳之上限，更佳為9/Wa。 圖14係用以說明樹脂光波導之芯之寬度與傳輸損耗之關係之圖，且表示將樹脂光波導與矽光波導接合之接著劑之厚度d為1.5 μm之情形之Wb/Wa與傳輸損耗之關係。於圖14中，橫軸表示Wb/Wa，縱軸表示傳輸損耗(dB)。又，於圖14中，以實線表示Wa為4 μm時之傳輸損耗，以虛線表示Wa為5 μm時之傳輸損耗，且以單點鏈線表示Wa為6 μm時之傳輸損耗。 如圖14所示，可知即便接著劑40之厚度d為1.5 μm之情形時，亦呈現與接著劑40之厚度d為1.0 μm之情形(圖13)同樣之傾向。具體而言，如圖14所示，可知藉由Wb/Wa算出之值大於1.0之情形，與Wb/Wa為1.0之情形相比，傳輸損耗不取決於Wa之值地變低。即，可藉由形成為耦合部15之光波導部16之側之端部中之芯11之寬度Wb大於耦合部15之與光波導部16為相反側之端部中之芯11之寬度Wa，而降低傳輸損耗。尤其，藉由Wb/Wa算出之值較佳為1.1以上，更佳為1.2以上，進而較佳為1.3以上，尤佳為1.4以上。藉此，可尤其降低樹脂光波導10中之傳輸損耗。 又，如圖14所示，可知隨著Wa為4 μm、5 μm、6 μm而變大，傳輸損耗尤其變低。即，根據可降低傳輸損耗之觀點，耦合部15之與光波導部16為相反側之端部中之寬度Wa較佳為4 μm以上，更佳為5 μm以上，進而較佳為6 μm以上。 以上，對用以實施本發明之形態進行了說明，但上述內容並非限定發明之內容者，可於本發明之範圍內進行各種變化及改良。 再者，於上述實施形態中，列舉芯11及芯21之與光進行傳播之方向垂直之面之形狀為矩形之情形為例進行了說明，但並不限定於此，例如，亦可為梯形、圓形、橢圓形。又，於芯11及芯21之與光進行傳播之方向垂直之面之形狀為矩形、梯形等多邊形之情形時，其角部亦可帶弧度。於芯11及芯21之與光進行傳播之方向垂直之面之形狀為梯形、圓形、橢圓形之情形時，芯11及芯21之寬度於絕熱耦合部位50中之芯11及芯21之高度為一半之處進行測量。 又，於上述實施形態中，將形成於芯11之周圍之上披覆層13及下披覆層14中之未形成於耦合部15之披覆層12設為上披覆層13，但並不限定於此。例如，亦可將未形成於耦合部15之披覆層12設為下披覆層14。 又，於上述實施形態中，列舉使光自矽光波導20向樹脂光波導10傳播之情形為例進行了說明，但並不限定於此。例如，對於使光自樹脂光波導10向矽光波導20傳播之情形而言，亦可藉由同樣之構成而取得本發明之效果。 對本發明進行了說明，詳細地而且參照特定之實施態樣進行了說明，但對業者而言顯然可於不脫離本發明之精神及範圍之情況下加以各種變更或修正。本申請案係基於2016年9月6日提出申請之日本專利申請(日本專利特願2016-173839)者，且其內容係作為參照而引用於此。
1‧‧‧複合光波導
10‧‧‧樹脂光波導
11‧‧‧芯
12‧‧‧披覆層
13‧‧‧上披覆層
14‧‧‧下披覆層
15‧‧‧耦合部
16‧‧‧光波導部
20‧‧‧矽光波導
21‧‧‧芯
22‧‧‧披覆層
30‧‧‧連接器
40‧‧‧接著劑
50‧‧‧絕熱耦合部位
60‧‧‧僅存在披覆層之區域
70‧‧‧矽光波導與樹脂光波導之光波導部之間之區域
80‧‧‧障壁層
111‧‧‧第1芯部
112‧‧‧第2芯部
113‧‧‧第3芯部
CE‧‧‧矽光波導之基板端
L1‧‧‧第1長度
L2‧‧‧第2長度
L3‧‧‧第3長度
TE‧‧‧矽光波導之芯之端部
W1‧‧‧第1寬度
W2‧‧‧第2寬度
Wa‧‧‧芯之寬度
Wb‧‧‧芯之寬度
圖1係本發明之一實施形態之複合光波導之概略立體圖。 圖2係圖1之複合光波導之概略側視圖。 圖3係圖1之複合光波導之絕熱耦合部位中之概略橫向剖視圖。 圖4係圖3之局部放大圖。 圖5係圖1之複合光波導之絕熱耦合部位中之概略縱向剖視圖。 圖6係本發明之一實施形態之樹脂光波導之概略立體圖。 圖7(a)及圖7(b)係用以說明本發明之一實施形態之樹脂光波導之芯之圖。 圖8係用以說明本發明之一實施形態之樹脂光波導之芯之圖。 圖9係用以說明本發明之一實施形態之樹脂光波導之芯之圖。 圖10係用以說明本發明之一實施形態之樹脂光波導之芯之圖。 圖11係用以說明樹脂光波導之芯之寬度與傳輸損耗之關係之圖。 圖12係用以說明樹脂光波導之芯之寬度與傳輸損耗之關係之圖。 圖13係用以說明樹脂光波導之芯之寬度與傳輸損耗之關係之圖。 圖14係用以說明樹脂光波導之芯之寬度與傳輸損耗之關係之圖。

Claims (8)

  1. 一種樹脂光波導，其係具有芯及折射率低於上述芯之披覆層者，且包含： 耦合部，其係沿著光之傳播方向露出上述芯之至少一部分；及光波導部，其係上述芯之整個周圍被上述披覆層覆蓋者； 上述耦合部之上述光波導部之側之端部中之上述芯之寬度Wb大於上述耦合部之與上述光波導部為相反側之端部中之上述芯之寬度Wa。
  2. 如請求項1之樹脂光波導，其中上述芯之寬度Wa為4 μm以上。
  3. 如請求項1或2之樹脂光波導，其中上述芯之寬度Wa與上述芯之寬度Wb滿足(Wb/Wa)≧1.1之關係。
  4. 如請求項1至3中任一項之樹脂光波導，其中上述芯之寬度Wb為10 μm以下。
  5. 如請求項1至4中任一項之樹脂光波導，其中上述耦合部中之上述芯係沿著光之傳播方向依序包含第1芯部、第3芯部、及第2芯部， 上述第1芯部包含上述耦合部之與上述光波導部為相反側之端部， 上述第2芯部包含上述耦合部之上述光波導部之側之端部， 上述第3芯部位於上述第1芯部與上述第2芯部之間，且其寬度自第1寬度變化為第2寬度。
  6. 如請求項5之樹脂光波導，其中將上述第1芯部與上述第3芯部之交界部分之角部、及上述第2芯部與上述第3芯部之交界部分之角部之至少任一者進行倒角處理。
  7. 如請求項1至4中任一項之樹脂光波導，其中上述耦合部中之上述芯之寬度係自上述耦合部之上述光波導部之側之端部朝向上述耦合部之與上述光波導部相反側之端部單調遞減。
  8. 一種複合光波導，其包含如請求項1至7中任一項之樹脂光波導、及收容上述樹脂光波導之上述光波導部之連接器。
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