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JP2002350654A - Plastic optical fiber, manufacturing method thereof, optical package and optical wiring device using the same - Google Patents

Plastic optical fiber, manufacturing method thereof, optical package and optical wiring device using the same

Info

Publication number
JP2002350654A
JP2002350654A JP2001154704A JP2001154704A JP2002350654A JP 2002350654 A JP2002350654 A JP 2002350654A JP 2001154704 A JP2001154704 A JP 2001154704A JP 2001154704 A JP2001154704 A JP 2001154704A JP 2002350654 A JP2002350654 A JP 2002350654A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical fiber
plastic optical
plastic
tip
fiber according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001154704A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hajime Sakata
肇 坂田
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.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2001154704A priority Critical patent/JP2002350654A/en
Publication of JP2002350654A publication Critical patent/JP2002350654A/en
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  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】光素子との光接続において、結合効率の向上を
図ったプラスチック光ファイバ、その作製方法、それを
用いた光実装体および光配線装置である。 【解決手段】プラスチック光ファイバ103は、先端領
域を先端に向かって順テーパ状に狭くなっている順テー
パ形状105としている。その上に、その先端部を凸面
状に加工すること、あるいは凹面状もしくは平面状にし
た上で光ファイバコア101と比較して高屈折率の材料
106を充填させることで、先端部に凸レンズ作用を持
たせて、光収束機能を発揮する。
(57) Abstract: A plastic optical fiber with improved coupling efficiency in an optical connection with an optical element, a method of manufacturing the same, an optical package and an optical wiring device using the same. A plastic optical fiber has a forward tapered shape in which a distal end region is narrowed in a forward tapered shape toward the distal end. By processing the tip into a convex shape, or by filling the material 106 having a higher refractive index than that of the optical fiber core 101 after making the tip into a concave or flat shape, the tip has a convex lens action. To exert a light convergence function.

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、発光素子や受光素
子との光結合を高効率で実現するプラスチック光ファイ
バ、その作製方法、それを用いた光実装体(発光素子又
は/及び受光素子とプラスチック光ファイバを光学的に
結合した光インタコネクションモジュール)および光配
線装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plastic optical fiber for realizing optical coupling with a light emitting element or a light receiving element with high efficiency, a method of manufacturing the same, and an optical package using the same (light emitting element and / or light receiving element). Optical interconnection module in which a plastic optical fiber is optically coupled) and an optical wiring device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、光通信分野および光インタコネク
ション分野において、光接続、光実装が容易にできるプ
ラスチック光ファイバが開発され、それを使用した光モ
ジュールの開発が進められている。プラスチック光ファ
イバは、石英系光ファイバと比較して、コア径を100μ
mから1mmにわたって大口径化が可能なため、簡易な
実装技術で発光素子との光結合効率を高効率にできる利
点を有する。
2. Description of the Related Art In recent years, in the fields of optical communication and optical interconnection, plastic optical fibers capable of easily performing optical connection and optical mounting have been developed, and optical modules using the same have been developed. Plastic optical fibers have a core diameter of 100μ compared to quartz-based optical fibers.
Since the diameter can be increased from m to 1 mm, there is an advantage that the optical coupling efficiency with the light emitting element can be increased with a simple mounting technique.

【0003】その反面、受光素子との光結合において
は、プラスチック光ファイバが大口径であることが災い
し、高効率に結合させることに問題がある。特に、高速
光伝送を実現するためには、受光素子の面積を小さくす
る必要があるため、プラスチック光ファイバから受光素
子への結合効率が低下してしまうという問題がある。ま
た、プラスチック光ファイバと発光素子との結合におい
ても、更なる高効率化が求められている。
On the other hand, in the optical coupling with the light receiving element, there is a problem that the plastic optical fiber has a large diameter, and the coupling is performed with high efficiency. In particular, in order to realize high-speed optical transmission, it is necessary to reduce the area of the light receiving element, so that there is a problem that the coupling efficiency from the plastic optical fiber to the light receiving element is reduced. Further, there is also a demand for higher efficiency in the connection between the plastic optical fiber and the light emitting element.

【0004】そこで、光ファイバと発光・受光素子との
間に光収束用の球レンズやグレーデッドインデックスレ
ンズ(GIレンズ)を挿入するといった手法、あるい
は、先端をレンズ形状に加工した所謂先球ファイバとす
るといった手法が、例えば、特開平5-107427号公報や特
開平10-239538号公報に開示されている。図11にその一
例を示す。発光素子5からの光が、レンズ形状の光ファ
イバ端面1で収束されて光ファイバ2と結合している。
Therefore, a method of inserting a spherical lens or a graded index lens (GI lens) for converging light between the optical fiber and the light emitting / receiving element, or a so-called tip spherical fiber having a tip processed into a lens shape. Are disclosed in, for example, JP-A-5-107427 and JP-A-10-239538. FIG. 11 shows an example. Light from the light emitting element 5 is converged on the lens-shaped optical fiber end face 1 and is coupled to the optical fiber 2.

【0005】また、特開平10-111415号公報に開示され
ているように、シングルモード光ファイバの先端にグレ
ーデッドインデックス光ファイバのチップを接着し、そ
の先端を球面加工する手法も提案されている。ここで
は、図12に示すように、部分9を除くことで平坦なクラ
ッド面7からコア部8のみを突出させてコア先端10を
球面状にしたGIレンズ小片が、光ファイバ芯線12の
平滑な端面に接着されている。
Further, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-111415, a method has been proposed in which a graded index optical fiber chip is bonded to the tip of a single mode optical fiber and the tip is spherically processed. . Here, as shown in FIG. 12, a GI lens piece in which only the core portion 8 protrudes from the flat cladding surface 7 by removing the portion 9 to make the core tip 10 spherical is formed by the smoothness of the optical fiber core wire 12. Adhered to the end face.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、別
個、光収束用レンズを実装する手法は、実装工程が煩雑
となり、そのアライメント精度を維持するため、コスト
高となる。また、先端に別の光ファイバチップを設ける
手法では、光ファイバチップを接着する工程とその先端
を球面加工する工程を必要とするため、やはり歩留ま
り、コストの面で不利である。
However, the method of separately mounting the light converging lens complicates the mounting process and increases the cost because the alignment accuracy is maintained. In addition, the method of providing another optical fiber chip at the tip requires a step of bonding the optical fiber chip and a step of spherically processing the tip, which is disadvantageous in terms of yield and cost.

【0007】また、単に先端部を球面加工した光ファイ
バでは、発光素子あるいは受光素子と光ファイバとの結
合効率の大きな向上は望めない。これは、コア径が変化
しないためである。さらに、含フッ素重合体からなるプ
ラスチック光ファイバのように低屈折率(1.35程度)の
コアを持つものは、単に先端を球面加工しただけでは、
その屈折パワーが弱い。
[0007] In the case of an optical fiber whose tip is simply processed into a spherical surface, a large improvement in the coupling efficiency between the light emitting element or the light receiving element and the optical fiber cannot be expected. This is because the core diameter does not change. Furthermore, a fiber with a low refractive index (about 1.35), such as a plastic optical fiber made of a fluoropolymer, can be obtained by simply processing the tip to a spherical surface.
Its refracting power is weak.

【0008】このような課題に鑑み、本発明の目的は、
プラスチック光ファイバの先端をレンズ化すると同時
に、先端領域が光ファイバ先端に向かって狭まる順テー
パ形状に加工されたプラスチック光ファイバ、その作製
方法、それを用いた光実装体および光配線装置を提供す
ることにある。
In view of these problems, an object of the present invention is to
Provided are a plastic optical fiber processed into a forward tapered shape in which the tip of the plastic optical fiber is formed into a lens and the tip region narrows toward the tip of the optical fiber, a method of manufacturing the same, an optical package and an optical wiring device using the same. It is in.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成する本発明のプラスチック光ファイバにおいては、光
ファイバの先端に、形状加工もしくは高屈折材料の付
加、ないしは、その両方の組合せによりレンズ機能を持
たせると同時に、先端領域を加熱成形する処理、先端領
域を軟化剤に入れて型に入れる処理などにより順テーパ
状とすることで、上記課題を解決するものである。すな
わち、本発明のプラスチック光ファイバは、先端領域を
先端に向かって順テーパ状に狭くなっている順テーパ形
状とした上に、その先端部を凸面状に加工すること、あ
るいは凹面状もしくは平面状にした上で光ファイバコア
と比較して高屈折率の材料を充填させることで先端部に
凸レンズ作用を持たせるといった手法で、光収束機能を
発揮することを特徴とする。
In the plastic optical fiber of the present invention which achieves the above object, a lens function is provided at the tip of the optical fiber by shaping, adding a high refractive material, or a combination of both. At the same time, the above problem is solved by forming the front end region into a forward tapered shape by a process of heat-forming the front end region and a process of putting the front end region in a softener and putting it in a mold. That is, the plastic optical fiber of the present invention has a forward tapered shape in which the distal end region is narrowed in a forward taper shape toward the distal end, and the distal end is processed into a convex shape, or a concave or planar shape. Then, a material having a higher refractive index than that of the optical fiber core is filled so that the tip has a convex lens function, thereby exhibiting a light converging function.

【0010】前記凹面状部に充填される高屈折率の材料
は、凸状に盛り上がって充填されたり、平面状端面を形
成して充填されたり、凹状に窪んで充填されたりする。
前記平面状部上に高屈折率材料が充填される場合には、
レンズ体が凸状に盛り上がって形成されることになる。
これらの形態は用途に応じて決めればよい。
The material having a high refractive index filled in the concave portion may be filled by being raised in a convex shape, may be filled by forming a planar end face, or may be filled by being concaved.
When the high refractive index material is filled on the planar portion,
The lens body is formed so as to protrude.
These forms may be determined according to the application.

【0011】本発明におけるプラスチック光ファイバと
は、コアとクラッドからなる芯線部すべてがポリマーで
ある光ファイバ、ないしはクラッドもしくはコアのみが
ポリマーである光ファイバを指す。芯線周囲が、補強層
やジャケットで被覆されていてもよい。また、芯線部が
ステップインデックス(SI)型(屈折率段階型)光フ
ァイバでもグレーデッドインデックス(GI)型(屈折
率分布型)光ファイバでもよい。前記プラスチック光フ
ァイバのコア径としては、100μm程度から、大きいも
ので1mm程度のものが一般に用いられる。
The plastic optical fiber in the present invention refers to an optical fiber in which the entire core portion composed of a core and a clad is a polymer, or an optical fiber in which only the clad or the core is a polymer. The periphery of the core wire may be covered with a reinforcing layer or a jacket. Further, the core portion may be a step index (SI) type (refractive index step type) optical fiber or a graded index (GI) type (refractive index distribution type) optical fiber. The core diameter of the plastic optical fiber generally ranges from about 100 μm to about 1 mm.

【0012】この様なプラスチック光ファイバでは、発
光素子から光ファイバへの入射に関しては、開口数が増
加するため、結合効率の向上が図られる。また、光ファ
イバから受光素子への入射に関しては、大きなコア径を
持つプラスチック光ファイバにおいても、先端に向けて
コア径を狭められるため、光ファイバからの出射光を十
分集光することができ、結合効率の向上が図れる。さら
に、光ファイバ先端に設けたレンズ体の光収束作用で、
受光面積の極めて小さな受光素子、例えば導波形受光素
子などへの光結合も効率良く行うことができる。
[0012] In such a plastic optical fiber, as for the incidence from the light emitting element to the optical fiber, the numerical aperture increases, so that the coupling efficiency is improved. In addition, regarding the incidence from the optical fiber to the light receiving element, even in a plastic optical fiber having a large core diameter, the core diameter can be narrowed toward the tip, so that the emitted light from the optical fiber can be sufficiently collected, The coupling efficiency can be improved. Furthermore, by the light convergence action of the lens body provided at the tip of the optical fiber,
Optical coupling to a light receiving element having an extremely small light receiving area, for example, a waveguide light receiving element, can also be efficiently performed.

【0013】以上のことから、本発明のプラスチック光
ファイバと発光素子ないし受光素子との固定作業を容易
として、光実装体および光配線装置の生産性を向上さ
せ、その低コスト化を図り、さらに、光ファイバと発光
素子ないし受光素子との間の間隔を自由に設定できて、
実装の容易性、自由度を向上させる構造を実現できる。
さらには、本発明のプラスチック光ファイバと発光素子
ないし受光素子との結合効率を向上させることで、挿入
損失の低減、つまりは光通信システムや光インタコネク
ションシステム全体の消費電力の低減を達成でき、ま
た、伝送速度の高速化、信号−雑音特性(SN比)の改
善が図れる。
From the above, the work of fixing the plastic optical fiber of the present invention to the light emitting element or the light receiving element is facilitated, the productivity of the optical package and the optical wiring device is improved, and the cost is reduced. The distance between the optical fiber and the light emitting element or the light receiving element can be freely set,
A structure that improves the ease of mounting and the degree of freedom can be realized.
Furthermore, by improving the coupling efficiency between the plastic optical fiber of the present invention and the light emitting element or the light receiving element, it is possible to reduce the insertion loss, that is, to reduce the power consumption of the entire optical communication system or optical interconnection system, Further, the transmission speed can be increased and the signal-noise characteristics (SN ratio) can be improved.

【0014】前記レンズ体を形成する高屈折率の材料と
しては、室温硬化型、熱硬化型、紫外線硬化型、可視光
硬化型、電子ビーム硬化型等の硬化性樹脂や、室温硬化
型、熱硬化型、紫外線硬化型、可視光硬化型、電子ビー
ム硬化型等の接着剤がある。これらの材料も用途に応じ
て決めればよい。
As the material having a high refractive index for forming the lens body, curable resins such as room temperature curing type, thermosetting type, ultraviolet ray curing type, visible light curing type, electron beam curing type, etc .; There are adhesives of curable type, ultraviolet curable type, visible light curable type, electron beam curable type and the like. These materials may be determined according to the application.

【0015】前記プラスチック光ファイバは、含フッ素
重合体を含む光ファイバで構成されたり、ポリメチルメ
タアクリレート系光ファイバで構成されたり、ポリスチ
レン系光ファイバで構成されたり、ポリカーボネート系
光ファイバで構成されたり、テフロン(商品名)系光フ
ァイバで構成されたり、サイトップ(商品名)系光ファ
イバで構成されたりする。これらも用途に応じて決めれ
ばよい。
The plastic optical fiber is composed of an optical fiber containing a fluorine-containing polymer, a polymethyl methacrylate optical fiber, a polystyrene optical fiber, or a polycarbonate optical fiber. Or a Teflon (trade name) based optical fiber, or a CYTOP (trade name) based optical fiber. These may be determined according to the application.

【0016】上記の形態で使用される硬化性樹脂あるい
は光学接着剤としては、透明性に優れ、硬化時の発泡や
収縮膨張の少ない透明樹脂あるいは合成樹脂性接着剤な
どを用いることが好ましい。熱硬化性の合成樹脂性接着
剤においては、プラスチック光ファイバの軟化が起こら
ない低温硬化性接着剤が好ましく、含フッ素重合体系プ
ラスチック光ファイバおよびポリスチレン系プラスチッ
ク光ファイバでは70℃以下、ポリメチルメタアクリレー
ト系プラスチック光ファイバでは80℃以下、ポリカーボ
ネート系プラスチック光ファイバでは125℃以下が好ま
しい。
As the curable resin or the optical adhesive used in the above-mentioned embodiment, it is preferable to use a transparent resin or a synthetic resin adhesive which is excellent in transparency and has little foaming or shrinkage and expansion during curing. For the thermosetting synthetic resin adhesive, a low-temperature curable adhesive which does not cause softening of the plastic optical fiber is preferable. For a fluoropolymer-based plastic optical fiber and a polystyrene-based plastic optical fiber, 70 ° C. or less, polymethyl methacrylate The temperature is preferably 80 ° C. or less for a plastic optical fiber, and 125 ° C. or less for a polycarbonate plastic optical fiber.

【0017】更に、上記目的を達成する本発明のプラス
チック光ファイバの作製方法おいては、前記プラスチッ
ク光ファイバの先端領域の順テーパが、該プラスチック
光ファイバを加熱しながら引っ張り切断することで形成
されることを特徴としたり、前記プラスチック光ファイ
バの先端領域の順テーパが、該プラスチック光ファイバ
の先端領域を順テーパ状の中空部を有する型ないしスリ
ーブに挿入しつつ加熱した平滑板に押し付けることで形
成されることを特徴としたり、前記プラスチック光ファ
イバの先端が、凸面状の鋳型に該プラスチック光ファイ
バの先端面を加熱押し付けして凹面部を形成後に、該凹
面部に光ファイバコアと比較して高屈折率の材料からな
るレンズ体を形成して成ることを特徴としたり、前記プ
ラスチック光ファイバの先端面が、凹面状の鋳型に該プ
ラスチック光ファイバの先端を加熱押し付けすることで
加工されて成ることを特徴としたり、前記プラスチック
光ファイバの先端領域が、該プラスチック光ファイバの
先端を軟化剤で軟化した後に、順テーパ状の中空部を有
する型ないしスリーブに入れて加工することで形成され
ることを特徴とする。
Further, in the method for producing a plastic optical fiber according to the present invention, which achieves the above object, a forward taper in a tip region of the plastic optical fiber is formed by pulling and cutting the plastic optical fiber while heating the plastic optical fiber. Or the forward taper of the tip region of the plastic optical fiber is formed by pressing the tip region of the plastic optical fiber against a heated smooth plate while inserting the tip region into a mold or sleeve having a forward tapered hollow portion. Or the tip of the plastic optical fiber is formed by heating and pressing the tip of the plastic optical fiber against a convex mold to form a concave portion, and then comparing the optical fiber core to the concave portion. And forming a lens body made of a material having a high refractive index by using the plastic optical fiber. The tip surface of the plastic optical fiber is characterized by being processed by heating and pressing the tip of the plastic optical fiber against a concave mold, or the tip region of the plastic optical fiber softens the tip of the plastic optical fiber. After being softened with an agent, it is formed by processing in a mold or sleeve having a forward tapered hollow portion.

【0018】これらの作製方法において、典型的には、
プラスチック光ファイバの先端のテーパ形状は、加熱状
態でプラスチック光ファイバを引っ張り切断する手法や
筒状の鋳型内で加熱成型する手法で得られる。該鋳型を
平面、凹面、凸面とすることで、任意の先端形状を形作
れる。球面ないし非球面の鋳型径は、プラスチック光フ
ァイバのコア径と同程度かそれ以上が好ましい。同時
に、順テーパ形状の先端領域の作製も、光ファイバ加熱
時に漏斗形状の中空部を持つ型ないしスリーブに挿入し
て光ファイバを押し当てておくことで形成され得る。無
論、これらの工程が別工程であっても構わない。
In these manufacturing methods, typically,
The tapered shape of the tip of the plastic optical fiber can be obtained by a method of pulling and cutting the plastic optical fiber in a heated state or a method of heating and molding in a cylindrical mold. By making the mold flat, concave, or convex, any tip shape can be formed. The spherical or aspherical mold diameter is preferably equal to or larger than the core diameter of the plastic optical fiber. At the same time, the forward tapered tip region can also be formed by inserting the optical fiber into a mold or sleeve having a funnel-shaped hollow portion and pressing the optical fiber during heating. Of course, these steps may be different steps.

【0019】加工した先端部、特に、平面あるいは凹面
に加工した先端面には、コア材料と比較して高い屈折率
を有する樹脂を付着させるが、平面先端面に対しては、
樹脂を盛り上げるように付着させ、凹面先端面に対して
は、充填するように付着させる。その際、樹脂の上面は
凸レンズ作用を発揮できる曲率であればよく、例えば、
樹脂先端が平面となるまで付着させても良いし、さらに
盛り上がるまで付着させても良い。無論、光収束パワー
が低くても構わない用途であれば、メニスカスレンズの
ように樹脂上面も凹面であってもよい。
A resin having a higher refractive index than that of the core material is adhered to the processed end portion, particularly, a flat or concaved front end surface.
The resin is adhered so as to be raised, and is adhered so as to fill the concave front end surface. At that time, the upper surface of the resin only needs to have a curvature capable of exerting a convex lens effect.
The resin tip may be adhered until it becomes flat, or may be adhered until it rises further. Of course, if the light converging power may be low, the resin upper surface may be concave like a meniscus lens.

【0020】これらの本発明によるプラスチック光ファ
イバの作製方法は、どのようなサイズのプラスチック光
ファイバにも適用可能である。これらの作製方法におい
て、典型的には、順テーパ化、先端レンズ化ともに加熱
加工を行うため、鋳型ないしスリーブあるいは平滑板と
の組合せで、プラスチック光ファイバの先端領域を任意
の形状に精度良く作製することができる。そのため、精
密な研磨加工工程や化学処理工程、あるいは、別個、微
小レンズとのアライメントなどの工程等を省くことがで
きる。
The method for producing a plastic optical fiber according to the present invention can be applied to plastic optical fibers of any size. In these manufacturing methods, typically, both the forward taper and the tip lens are heated, so that the tip region of the plastic optical fiber can be accurately formed into an arbitrary shape in combination with a mold, a sleeve, or a smooth plate. can do. Therefore, it is possible to omit a precision polishing process, a chemical treatment process, or a process such as a separate alignment with a minute lens.

【0021】更に、上記目的を達成する本発明のプラス
チック光ファイバを用いた光実装体は、上記のプラスチ
ック光ファイバが、発光素子、受光素子、あるいは発光
素子と受光素子の双方とガイド手段により光学的に結合
されて成ることを特徴とする。
Further, the optical package using the plastic optical fiber of the present invention, which achieves the above object, is characterized in that the plastic optical fiber is optically controlled by a light emitting element, a light receiving element, or both a light emitting element and a light receiving element and a guide means. It is characterized in that it is combined in a typical manner.

【0022】ここで、プラスチック光ファイバを固定す
るガイド穴などのガイド手段について、プラスチック光
ファイバの順テーパ形状を利用して、光ファイバがガイ
ド穴から離脱しにくくして、素子と光ファイバの間隔を
固定したりすることができる。
Here, as for the guide means such as a guide hole for fixing the plastic optical fiber, the forward tapered shape of the plastic optical fiber is used to make it difficult for the optical fiber to be separated from the guide hole, so that the distance between the element and the optical fiber is reduced. Or can be fixed.

【0023】プラスチック光ファイバと組み合わされる
発光素子については、伝送システム、インタコネクショ
ンシステムの伝送速度や使用波長帯等に応じて、面発光
レーザ、発光ダイオード、ファブリペロー型レーザやDF
B(distributed feedback)あるいはDBR(distributed
Bragg reflector)レーザである端面発光型レーザなど
が用いられる。本発明によれば、発光素子に合わせてプ
ラスチック光ファイバの受容角を設計できるため、種々
の光源に対して高効率結合が可能である。
For the light emitting element combined with the plastic optical fiber, a surface emitting laser, a light emitting diode, a Fabry-Perot type laser or a DF is used in accordance with the transmission speed and the used wavelength band of the transmission system and the interconnection system.
B (distributed feedback) or DBR (distributed
An edge-emitting laser which is a Bragg reflector laser is used. According to the present invention, since the acceptance angle of the plastic optical fiber can be designed according to the light emitting element, high efficiency coupling to various light sources is possible.

【0024】また、受光素子については、pin型ホトダ
イオード、金属−絶縁層−金属型(MSM型)光検出器な
どに、それぞれ面受光型、導波型がある。特に、高速検
出を行うためには受光面積を小さくすることが必要で、
こうした受光素子に対して本発明によるプラスチック光
ファイバの光収束作用は有効に生かされる。
As for the light receiving element, a pin type photodiode, a metal-insulating layer-metal type (MSM type) photodetector, and the like include a surface light receiving type and a waveguide type. In particular, to perform high-speed detection, it is necessary to reduce the light receiving area.
The light focusing effect of the plastic optical fiber according to the present invention can be effectively utilized for such a light receiving element.

【0025】前記プラスチック光ファイバと発光素子又
は受光素子との間隙は、空気あるいは不活性ガスが充填
されていたり、樹脂や接着剤が充填されていたりする。
The gap between the plastic optical fiber and the light emitting element or the light receiving element may be filled with air or an inert gas, or may be filled with a resin or an adhesive.

【0026】その際、発光・受光素子と光ファイバ端面
の間に空気あるいは窒素ガスなどの不活性ガスが充填さ
れる場合は、周囲屈折率がほぼ1なので光ファイバ端部
のレンズ体(コアないしクラッドで形成されたり、樹脂
で形成されたりする)が凸レンズ作用を生じる構成であ
ればよい。これに対して、発光・受光素子と光ファイバ
端面間に硬化性樹脂や光学接着剤などが充填される場合
は、光ファイバと該硬化性樹脂や光学接着剤の屈折率の
大小関係に鑑み、光ファイバ端面を凸面あるいは凹面と
する。
At this time, when the space between the light emitting / receiving element and the end face of the optical fiber is filled with an inert gas such as air or nitrogen gas, the surrounding refractive index is almost 1, and the lens body (core or core) at the end of the optical fiber is filled. It is sufficient if it is formed of a clad or a resin) that produces a convex lens effect. On the other hand, when a curable resin or an optical adhesive or the like is filled between the light emitting / receiving element and the end face of the optical fiber, in consideration of the magnitude relationship between the refractive index of the optical fiber and the curable resin or the optical adhesive, The end face of the optical fiber is made convex or concave.

【0027】特に、含フッ素重合体系プラスチック光フ
ァイバのように、光ファイバコアの屈折率が1.35程度に
低い光ファイバでは、凸状の光ファイバ端面の周りを樹
脂で充填して凸レンズ効果を得ようとすると、さらに低
屈折率の樹脂を選択する必要がある。しかしながら、そ
のような低い屈折率を有する樹脂は殆どなく、たとえ実
現したとしても光ファイバとの屈折率差が小さすぎて、
屈折パワーの極めて弱い凸レンズしか実現しない。そこ
で、本発明では、プラスチック光ファイバの端面を逆に
凹面状として、凹面のまま比較的高い屈折率の硬化性樹
脂や光学接着剤に浸漬させることで、樹脂側を凸レンズ
として光収束作用を発現させる。この場合、光ファイバ
端面を凸状レンズとする手法に比べ、光ファイバ端面中
央部が凹んでいるため、光ファイバ端面を発光または受
光素子と近接させても、接触することなく光ファイバを
容易に実装できることになる。
Particularly, in the case of an optical fiber having a low refractive index of about 1.35, such as a fluorinated polymer plastic optical fiber, the periphery of the convex optical fiber end face is filled with resin to obtain a convex lens effect. Then, it is necessary to select a resin having a lower refractive index. However, there is hardly any resin having such a low refractive index, and even if realized, the refractive index difference from the optical fiber is too small,
Only a convex lens with extremely weak refracting power is realized. Therefore, in the present invention, the end surface of the plastic optical fiber is formed into a concave shape, and the concave surface is immersed in a curable resin or an optical adhesive having a relatively high refractive index, so that the resin side exhibits a light converging function as a convex lens. Let it. In this case, as compared with a method in which the end surface of the optical fiber is a convex lens, the center portion of the end surface of the optical fiber is recessed, so that even when the end surface of the optical fiber is brought close to the light emitting or light receiving element, the optical fiber is easily contacted without contact. It can be implemented.

【0028】上記いずれの場合にせよ、別個のレンズを
位置合わせのうえ実装することなく、光ファイバ自体が
収束性を有する凸レンズ機能を発現できる。
In any of the above cases, the optical fiber itself can exhibit a convex lens function having convergence without mounting a separate lens after positioning.

【0029】また、前記発光・受光素子は複数アレイ化
され、それに対応してプラスチック光ファイバも共にア
レイ化して形成され得る。前記複数の発光・受光素子
は、発光素子のみ、受光素子のみ、あるいは発光素子と
受光素子の組合せであったりする。
Further, the light emitting and light receiving elements may be formed in a plurality of arrays, and correspondingly, plastic optical fibers may be formed in an array. The plurality of light-emitting / light-receiving elements may be only light-emitting elements, only light-receiving elements, or a combination of light-emitting elements and light-receiving elements.

【0030】更に、上記目的を達成する本発明の光配線
装置は、上記のプラスチック光ファイバを用いた光実装
体を含む光配線装置であって、前記発光素子又は受光素
子が、駆動可能なように駆動用電子回路への電気的接続
を有して実装基板に実装されて成ることを特徴とする。
Further, an optical wiring device of the present invention for achieving the above object is an optical wiring device including an optical package using the above plastic optical fiber, wherein the light emitting element or the light receiving element is drivable. And an electrical connection to a drive electronic circuit, and is mounted on a mounting substrate.

【0031】より具体的には、前記実装基板は、電子機
器内のボードに接続リードを介して実装される様に構成
され、ボード間の信号の授受を光で行うことを特徴とし
たり、前記実装基板は、電気コネクタ内に収められて、
前記駆動用電子回路への電気接続を、着脱可能なコネク
タ用の接続ピンで行う様に構成され、電子機器同志の信
号の授受を光で行うことを特徴としたりする。
More specifically, the mounting board is configured to be mounted on a board in an electronic device via a connection lead, and signals are transmitted and received between the boards by light. The mounting board is housed in the electrical connector,
An electrical connection to the driving electronic circuit is made by a connection pin for a detachable connector, and transmission and reception of signals between electronic devices are performed by light.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】以下に、図面を用いて本発明の実
施例で発明の実施の形態を説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0033】(第1の実施例)本発明による第1の実施例
であるプラスチック光ファイバを図1の断面図に示す。
本実施例のプラスチック光ファイバとしては、コア10
1の直径120μm、クラッド102の直径230μm、補強
層(不図示)を含んだ全径 500μmの含フッ素重合体系
プラスチック光ファイバ103を用いる。
(First Embodiment) A plastic optical fiber according to a first embodiment of the present invention is shown in a sectional view of FIG.
As the plastic optical fiber of this embodiment, the core 10
A fluoropolymer-based plastic optical fiber 103 having a diameter of 120 μm, a diameter of the cladding 102 of 230 μm, and a total diameter of 500 μm including a reinforcing layer (not shown) is used.

【0034】本実施例の作製は以下の様に行われる。図
2に示すように、プラスチック光ファイバ103は、補
強層を除去後、両側を固定治具に固定し、周囲から加熱
器202で加熱して引っ張ることで順テーパ状105に
切断される。次いで、100℃から180℃の範囲で加熱した
直径200μmのNiからなる凸球面鋳型201に押し付
けて、光ファイバ先端面に凹球面構造104を形成す
る。順テーパ形状105の先端領域の長さは、あまり短
いのは光の伝搬損失が生じるため好ましくない。この例
では、クラッド102の直径の倍程度である400から600
μm程度になっている。
The fabrication of this embodiment is performed as follows. Figure
As shown in FIG. 2, the plastic optical fiber 103 is cut into a forward tapered shape 105 by removing the reinforcing layer, fixing both sides to a fixing jig, heating the surroundings with a heater 202 and pulling it. Next, a concave spherical structure 104 is formed on the distal end surface of the optical fiber by pressing against a convex spherical mold 201 made of Ni having a diameter of 200 μm and heated in the range of 100 ° C. to 180 ° C. It is not preferable that the length of the front end region of the forward tapered shape 105 is too short because light propagation loss occurs. In this example, 400 to 600, which is about twice the diameter of the clad 102,
It is about μm.

【0035】続いて、この凹球面構造104に、図1に
示すように、プラスチック光ファイバ103のコア10
1材料よりも高い屈折率を有する硬化性樹脂106を充
填する。充填量の調整により、光ファイバ先端のレンズ
体を平凸レンズから両凸レンズあるいはメニスカスレン
ズに制御できる。本実施例では、両凸レンズとしてい
る。当然、クラッド102材料はコア101材料よりも
低い屈折率を有するので、硬化性樹脂106の屈折率は
クラッド102の屈折率よりも大きい。充填された硬化
性樹脂106は1.4〜1.7程度の範囲で屈折率を選択でき
る。本実施例では1.54のものを用いた。含フッ素重合体
系光ファイバ材料(例:旭硝子製、商品名Cytop
(サイトップ))の屈折率は約1.35であり、レンズ機能
を得るには充分な硬化性樹脂106と光ファイバ材料間
の屈折率差(典型的には、0.2から0.3程度)が得られ
る。
Subsequently, as shown in FIG. 1, the core 10 of the plastic optical fiber 103 is
A curable resin 106 having a refractive index higher than one material is filled. By adjusting the filling amount, the lens body at the tip of the optical fiber can be controlled from a plano-convex lens to a biconvex lens or a meniscus lens. In this embodiment, a biconvex lens is used. Of course, the material of the cladding 102 has a lower refractive index than the material of the core 101, so that the refractive index of the curable resin 106 is larger than the refractive index of the cladding 102. The refractive index of the filled curable resin 106 can be selected in the range of about 1.4 to 1.7. In the present example, the one with 1.54 was used. Fluoropolymer-based optical fiber material (eg, Cytop, trade name, manufactured by Asahi Glass)
(CYTOP)) has a refractive index of about 1.35, and a refractive index difference (typically about 0.2 to 0.3) between the curable resin 106 and the optical fiber material sufficient to obtain a lens function is obtained.

【0036】硬化性樹脂106は、室温硬化タイプ、熱
硬化タイプ、光硬化タイプとあるが、含フッ素重合体系
光ファイバ103では、軟化する温度が比較的低いた
め、本実施例では室温硬化タイプを使用した。無論、プ
ラスチック光ファイバ103の軟化する温度より低い硬
化温度を有する熱硬化性樹脂であれば、加熱硬化は可能
である。また、紫外線、可視光あるいは電子ビーム硬化
型の光硬化タイプを使用することもできる。硬化性樹脂
であれば、同様に接着剤も無論使用可能である。その場
合、使用波長に対して透明で、光学的にも安定している
(熱、温度などによっても、色が着いたり散乱を起こす
などの変化が起こらない性質)光学接着剤であれば更に
好ましい。
The curable resin 106 is classified into a room-temperature curing type, a thermosetting type, and a photo-curing type. In the present embodiment, since the softening temperature of the fluorine-containing polymer optical fiber 103 is relatively low, the room-temperature curing type is used in this embodiment. used. Of course, a thermosetting resin having a curing temperature lower than the softening temperature of the plastic optical fiber 103 can be cured by heating. In addition, a photo-curing type of ultraviolet, visible light or electron beam curing may be used. As long as it is a curable resin, an adhesive can of course be used. In this case, an optical adhesive that is transparent to the wavelength used and is optically stable (a property that does not cause color change or scattering due to heat or temperature) is more preferable. .

【0037】上記した先端加工を施したプラスチック光
ファイバ103のもう一方の端面から波長830μm(含
フッ素重合体系プラスチック光ファイバ103で伝送さ
れる光に適する波長である)のレーザ光107を入射し
て、加工した光ファイバ先端からの出射光108を観察
した。比較として、先端を剃刀で切断後に研磨した平面
端面のプラスチック光ファイバでも同様のことを行っ
た。その結果、平面端面の光ファイバでは出射後の光が
広がるが、先端に加工を施した本実施例の光ファイバ1
03では、先端にかけて順テーパ形状105となってい
るため、モード変換が徐々に進み、出射光108は収束
した。その結果、光ファイバ端面から500μm程度離し
た受光素子109へも効率良く光を入射させることがで
きた。
A laser beam 107 having a wavelength of 830 μm (a wavelength suitable for light transmitted by the fluoropolymer-based plastic optical fiber 103) is incident from the other end face of the plastic optical fiber 103 subjected to the above-mentioned tip processing. The outgoing light 108 from the processed optical fiber tip was observed. As a comparison, the same was performed with a plastic optical fiber having a flat end face polished after cutting the tip with a razor. As a result, the emitted light spreads out in the optical fiber of the flat end face, but the optical fiber 1 of this embodiment having the tip processed.
In 03, the mode conversion gradually progressed due to the forward tapered shape 105 toward the tip, and the emitted light 108 converged. As a result, it was possible to efficiently make light incident on the light receiving element 109 separated from the end face of the optical fiber by about 500 μm.

【0038】(第2の実施例)図3と図4を用いて第2
の実施例のプラスチック光ファイバ301を説明する。
第2の実施例でも、第1の実施例と同様のプラスチック
光ファイバ301を用いる。
(Second Embodiment) A second embodiment will be described with reference to FIGS.
The plastic optical fiber 301 of the embodiment will be described.
In the second embodiment, the same plastic optical fiber 301 as in the first embodiment is used.

【0039】作製は次の様に行った。図3に示す作製方
法のように、光ファイバ301の先端領域を順テーパ状
の中空部を持つ円筒状のスリーブ302に挿入後に、第
1の実施例で説明したNi鋳型を転写して作製した凹球
面状の鋳型303に光ファイバ端面を押し付けて、スリ
ーブ302と鋳型303を加熱した。その結果、図4に
示すように、先端にかけて細まった順テーパ形状402
の凸球面構造401が作製された。
The fabrication was performed as follows. As shown in FIG. 3, after inserting the distal end region of the optical fiber 301 into a cylindrical sleeve 302 having a forward tapered hollow portion,
The end face of the optical fiber was pressed against the concave spherical mold 303 produced by transferring the Ni mold described in the first embodiment, and the sleeve 302 and the mold 303 were heated. As a result, as shown in FIG.
Was produced.

【0040】第1の実施例と比較して、先端レンズ体の
屈折率は光ファイバコアと実質的に同じため、1.35程度
と低い。そのため、レンズとしての屈折パワーは弱い
が、テーパにより開口数が増加するため、発光素子40
3からの入射光404を効率良くプラスチック光ファイ
バ301に結合することができる。
As compared with the first embodiment, the refractive index of the tip lens body is substantially as low as about 1.35 because it is substantially the same as that of the optical fiber core. Therefore, the refracting power of the lens is weak, but the numerical aperture increases due to the taper.
3 can be efficiently coupled to the plastic optical fiber 301.

【0041】プラスチック光ファイバ301としては、
含フッ素重合体系光ファイバ以外にも、ポリメチルメタ
アクリレート(PMMA)を用いたもの、ポリスチレ
ン、ポリカーボネートを用いたものなども使用できる。
材料に応じて加熱温度を制御することで、本実施例は作
製され得る。また、スリーブ302と凹球面状の鋳型3
03との形態は、例えば、スリーブを割りスリーブの形
態にして、一方の半円筒形の割りスリーブと凹球面状の
鋳型を一体にしたものを用いてもよい。
As the plastic optical fiber 301,
In addition to the fluorinated polymer-based optical fiber, those using polymethyl methacrylate (PMMA), those using polystyrene, polycarbonate, and the like can also be used.
The present embodiment can be manufactured by controlling the heating temperature according to the material. The sleeve 302 and the concave spherical mold 3
The form 03 may be, for example, a form in which the sleeve is in the form of a split sleeve and one half-cylindrical split sleeve and a concave spherical mold are integrated.

【0042】(第3の実施例)本発明による第3の実施
例の光実装体を図5および図6を用いて説明する。
Third Embodiment An optical package according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0043】本実施例では、750μmピッチで4個アレイ
化された、活性層を含む共振器層がDBRミラーで挟ま
れた面発光レーザ501が、実装基板502に、共通電
極503を介してボンディングされている。図5では、
各面発光レーザの素子分離溝が504で示され、発光点
に相当する部分が505で示されている。面発光レーザ
501を駆動するための電気配線は、共通電極用の配線
506と独立駆動用の配線507が実装基板502上に
形成されている。独立駆動用の配線507は面発光レー
ザ駆動用の独立電極508と接続されている。また、独
立駆動用の配線507に繋がる面発光レーザ駆動用のド
ライバIC509が同一実装基板502上にフリップチ
ップ実装されている。ドライバIC509は配線510
により他の電子デバイス等(不図示)に接続される。
In this embodiment, a surface emitting laser 501 in which four resonator layers each including an active layer are arranged at a pitch of 750 μm and sandwiched between DBR mirrors is bonded to a mounting substrate 502 via a common electrode 503. Have been. In FIG.
An element isolation groove of each surface emitting laser is indicated by 504, and a portion corresponding to a light emitting point is indicated by 505. As electric wiring for driving the surface emitting laser 501, a wiring 506 for a common electrode and a wiring 507 for independent driving are formed on a mounting substrate 502. The wiring 507 for independent driving is connected to the independent electrode 508 for driving the surface emitting laser. A driver IC 509 for driving a surface-emitting laser, which is connected to a wiring 507 for independent driving, is flip-chip mounted on the same mounting substrate 502. The driver IC 509 has a wiring 510
To another electronic device (not shown).

【0044】プラスチック光ファイバ511は、プラス
チックモールドで形成されたV溝を持つ固定治具512
と平坦治具513によりサンドイッチされて、接着剤5
14により固定されている。このV溝によって、プラス
チック光ファイバ511の周期間隔および中心位置の整
列が行えるようになっている。プラスチック光ファイバ
先端は、固定治具512、513で形成される面よりも
図5に示すように突き出た形になっており、本実施例で
は突き出し量を500μmとした。
The plastic optical fiber 511 is provided with a fixing jig 512 having a V-groove formed by a plastic mold.
Is sandwiched by the flat jig 513 and the adhesive 5
14 fixed. The V-groove enables the periodic interval and the center position of the plastic optical fiber 511 to be aligned. The tip of the plastic optical fiber protrudes from the surface formed by the fixing jigs 512 and 513 as shown in FIG. 5, and in this embodiment, the protruding amount is 500 μm.

【0045】4本のプラスチック光ファイバ511は、
固定治具512、513を用いて接着固定したあとで剃
刀で一括切断して、端面が研磨により平坦化されてい
る。その後、第1実施例で説明した手法でプラスチック
光ファイバ511の先端を凹球面構造515に、かつそ
の先端領域を順テーパに加工した。
The four plastic optical fibers 511 are
After the adhesive is fixed by using the fixing jigs 512 and 513, it is cut at once by a razor, and the end face is flattened by polishing. Thereafter, the tip of the plastic optical fiber 511 was processed into a concave spherical structure 515 and the tip region was processed into a forward taper by the method described in the first embodiment.

【0046】この様なプラスチック光ファイバ511
は、光ファイバ挿入用のガイド穴516に硬化性樹脂5
17を注入した後、ここに差し込まれて固定される。こ
こにおいて、60℃の加熱を行って硬化性樹脂517を
硬化させることで、光ファイバ511の端面の凸レンズ
作用が発現する。
Such a plastic optical fiber 511
Can be set in the guide hole 516 for inserting an optical fiber.
After injecting 17, it is inserted and fixed here. Here, by heating at 60 ° C. to cure the curable resin 517, the convex lens function of the end face of the optical fiber 511 is exhibited.

【0047】プラスチック光ファイバ511は、図6の
ように、先端の凹球面構造515の周囲の平面領域が、
素子表面に突き当たる位置で固定される。そのため、光
ファイバ端面が面発光レーザ501の結晶表面に直接当
たることはなく、これにダメージ等を与えることはな
い。
As shown in FIG. 6, the plastic optical fiber 511 has a flat region around the concave spherical structure 515 at the tip.
It is fixed at a position where it comes into contact with the element surface. Therefore, the end face of the optical fiber does not directly hit the crystal surface of the surface emitting laser 501, and does not damage the crystal surface.

【0048】プラスチック光ファイバ511の他端の受
信側も、面発光レーザと同様に、面型ホトダイオードを
用いて結合形態が作製される。なお、本実施例では、面
発光レーザ、面型ホトダイオード、および光ファイバの
アレイ数を4つとした例を示したが、もちろんこの数に
は限定はない。4つ以上でもよいし、1組の面発光レーザ
と面型ホトダイオード及び1本の光ファイバのみとした
ものでもよい。
On the receiving side at the other end of the plastic optical fiber 511, a coupling form is produced by using a surface type photodiode similarly to the surface emitting laser. In the present embodiment, an example is shown in which the number of arrays of the surface emitting lasers, the surface type photodiodes, and the optical fibers is four, but the number is of course not limited. Four or more of them may be used, or only one set of a surface emitting laser, a surface type photodiode, and one optical fiber may be used.

【0049】本実施例で用いたプラスチック光ファイバ
511は、1.3μm帯まで伝送可能な含フッ素重合体を用
いた光ファイバ(旭硝子製、商品名Lucina(ルキナ))
としたが、材料には制限はない。
The plastic optical fiber 511 used in this embodiment is an optical fiber using a fluoropolymer capable of transmitting up to the 1.3 μm band (Lucina, trade name, manufactured by Asahi Glass).
However, there is no restriction on the material.

【0050】ガイド穴516の径や固定治具512のV
溝の形状は、ファイバ径に応じて設計すればよい。ガイ
ド穴516は、例えば、Si基板に穴をエッチングで開
けたもの、樹脂に穴をエッチングで開けたもの、厚膜レ
ジストをパターニングして穴を形成したものなどが好適
である。また、硬化性樹脂517には、熱硬化性樹脂を
用いたが、その屈折率が光ファイバコアより高いもので
あれば、種々の硬化性樹脂や光学接着剤が用いられる。
The diameter of the guide hole 516 and the V of the fixing jig 512
The shape of the groove may be designed according to the fiber diameter. The guide hole 516 is preferably, for example, a hole formed in a Si substrate by etching, a hole formed in a resin by etching, or a hole formed by patterning a thick film resist. Although a thermosetting resin is used as the curable resin 517, various curable resins and optical adhesives may be used as long as the resin has a higher refractive index than the optical fiber core.

【0051】レーザ駆動回路509や受信用増幅回路チ
ップ(受信側で用いられる)は、フリップチップボンダ
ーで逐次ボンディングされる。実装体は、送信側におい
て面発光レーザだけが集積されたもの、受信側において
面型ホトダイオードのみが集積されたもの、あるいは送
受信デバイスの両方を備えた実装体とするもののいずれ
でもよい。送信デバイスと受信デバイスが分かれている
場合には一方向伝送となり、他方、送信デバイスと受信
デバイスが1つのモジュール内に収められていれば、双
方向伝送が可能となる。
The laser drive circuit 509 and the receiving amplifier circuit chip (used on the receiving side) are sequentially bonded by a flip chip bonder. The mounting body may be one in which only the surface emitting laser is integrated on the transmission side, one in which only the surface type photodiode is integrated on the receiving side, or one in which both of the transmitting and receiving devices are provided. When the transmitting device and the receiving device are separated, one-way transmission is performed. On the other hand, when the transmitting device and the receiving device are housed in one module, bidirectional transmission is possible.

【0052】(第4の実施例)本発明の第4の実施例の
光実装体を図7を用いて説明する。本実施例では、ポリ
メタルメタアクリレート(PMMA)系の光ファイバ7
01の先端面を凸状に加工している。図7に示すPMM
A系プラスチック光ファイバ701の直径は、コア径98
0μm、クラッド径1mmであり、その先端部は凹面状
の金属鋳型に加熱押し付けして、凸面先端702として
整形されている(第2の実施例参照)。この凹球面鋳型
の周辺部により、光ファイバ701の周辺部に平坦な段
差が形成される。この段差の存在で、光ファイバ701
の中央凸部702が実装される発光・受光素子に接触し
ないように工夫されている。
(Fourth Embodiment) An optical package according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, a polymetal methacrylate (PMMA) -based optical fiber 7 is used.
01 is formed in a convex shape. PMM shown in FIG.
The diameter of the A-type plastic optical fiber 701 is 98 core diameter.
The thickness is 0 μm, the cladding diameter is 1 mm, and the tip is heated and pressed against a concave metal mold to be shaped as a convex tip 702 (see the second embodiment). A flat step is formed around the optical fiber 701 by the periphery of the concave spherical mold. Due to the presence of this step, the optical fiber 701
The center convex portion 702 is designed so as not to contact the light emitting / receiving element mounted thereon.

【0053】PMMA系光ファイバ701は、コア屈折
率が1.5〜1.51程度と含フッ素重合体系光ファイバと比
べて高いため、本実施例では充填樹脂は使わず、発光・
受光素子との間隙は窒素で密封されている。光ファイバ
701のガイド穴709への固定は、紫外線硬化型接着
剤を用いて周囲を固めた構成を取っている。無論、屈折
率が1.35程度の低屈折率樹脂であれば、光ファイバ先端
密封用の硬化性樹脂を使用しても構わない。
The PMMA-based optical fiber 701 has a core refractive index of about 1.5 to 1.51, which is higher than that of the fluoropolymer-based optical fiber.
The gap with the light receiving element is sealed with nitrogen. The optical fiber 701 is fixed to the guide hole 709 by using an ultraviolet-curing adhesive to solidify the periphery. Of course, as long as the resin has a low refractive index of about 1.35, a curable resin for sealing the tip of the optical fiber may be used.

【0054】本実施例の発光素子としては、発振波長65
0 nm(PMMA系光ファイバ701で伝送される光に適
する波長である)の赤色発光ダイオード703を用いて
いる。発光ダイオード703の表面には、絶縁膜上にp
電極兼電気配線および電極パッド704が形成されてい
る。そのp電極の発光点に相当する所には光取り出し窓
705が形成されている。IC710と電気的に接合し
ている実装基板706上の電極パッド707とp電極7
04の間はワイヤボンディング708で配線されてい
る。この配線はフレキシブル配線板などを用いてもよ
い。
The light emitting device of this embodiment has an oscillation wavelength of 65
A red light emitting diode 703 of 0 nm (a wavelength suitable for light transmitted through the PMMA optical fiber 701) is used. On the surface of the light emitting diode 703, p
An electrode / electric wiring and an electrode pad 704 are formed. A light extraction window 705 is formed at a position corresponding to the light emitting point of the p electrode. The electrode pad 707 and the p-electrode 7 on the mounting substrate 706 electrically connected to the IC 710
04 are wired by wire bonding 708. This wiring may use a flexible wiring board or the like.

【0055】光ファイバガイド穴709は、GaAs基板上
で発光ダイオード703およびp電極を形成してから、
チップに切り出す前に一括して表面上に形成している。
したがって、発光ダイオード703のチップを実装基板
706上に実装した後のホトリソグラフィ等のプロセス
はなく、一括リフローによる表面実装およびワイヤボン
ディングなどによる配線があるのみである。
The optical fiber guide hole 709 is formed after forming the light emitting diode 703 and the p electrode on the GaAs substrate.
Before cutting into chips, they are collectively formed on the surface.
Therefore, there is no process such as photolithography after the chip of the light emitting diode 703 is mounted on the mounting substrate 706, but only surface mounting by batch reflow and wiring by wire bonding.

【0056】本実施例では、発光ダイオードを駆動する
ために、第3の実施例のような面発光レーザに比べて高
速性に劣る。しかし、本実施例における構造では、プロ
セス工程が少なくなって作製コストの低減および歩留ま
りの向上が可能となるので、アレイ数が少なく100から2
00Mbps程度の伝送の場合には適している。受光側は、pi
n型ホトダイオードを発光ダイオード703と等価な配
置で実装している。ここでは、駆動IC710の代りに
増幅器ICを実装している点が上記の構成と異なる。
In this embodiment, since the light emitting diode is driven, the speed is inferior to that of the surface emitting laser according to the third embodiment. However, in the structure of the present embodiment, the number of arrays is small and 100 to 2 because the number of process steps is reduced and the manufacturing cost can be reduced and the yield can be improved.
It is suitable for transmission of about 00 Mbps. The receiving side is pi
An n-type photodiode is mounted in an arrangement equivalent to the light emitting diode 703. Here, the difference from the above configuration is that an amplifier IC is mounted instead of the driving IC 710.

【0057】(第5の実施例)本発明による第5の実施
例の光実装体を図8を用いて説明する。本実施例では、
光ファイバガイド穴を2段構成にして、発光素子811
の出射面および受光素子812の受光面と、光ファイバ
801の先端との距離を規定するものである。
(Fifth Embodiment) An optical package according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment,
The optical fiber guide hole is formed in a two-stage configuration, and the light emitting element 811 is formed.
This defines the distance between the light emitting surface of the optical fiber 801 and the light receiving surface of the light receiving element 812 and the tip of the optical fiber 801.

【0058】図8を用いてこれを説明する。プラスチッ
ク光ファイバ801は、含フッ素重合体からなるコア8
02およびクラッド803を構成されるもので、アクリ
ルからなる補強層(不図示)を削除した後、コア802
およびクラッド803をまとめて、内周囲が先細り状の
筒であって底部が微小金属半球体からなる凸面となって
いる鋳型に加熱押し付けして凹面先端部804としてい
る。硬化性樹脂805は、含フッ素重合体より屈折率の
高いエポキシ樹脂からなり、これをプラスチック光ファ
イバ801の凹面先端部804に滴下した後に、紫外線
硬化を行い、凸レンズを光ファイバ先端部に形成してあ
る。
This will be described with reference to FIG. The plastic optical fiber 801 has a core 8 made of a fluoropolymer.
02 and a cladding 803, and after removing a reinforcing layer (not shown) made of acrylic, a core 802 is formed.
And the clad 803 are heated and pressed against a mold whose inner periphery is a tapered cylinder and whose bottom is a convex surface made of a fine metal hemisphere, thereby forming a concave tip 804. The curable resin 805 is made of an epoxy resin having a higher refractive index than that of the fluoropolymer, and is dropped on the concave end portion 804 of the plastic optical fiber 801 and then cured by ultraviolet rays to form a convex lens on the optical fiber end portion. It is.

【0059】光ファイバガイド穴は、光ファイバ801
の芯線径よりも細い150μmφの穴806を形成した感光
性樹脂層807を発光素子811および受光素子812
上部から厚さ200μmで1層目とし、光ファイバ801の
クラッド803まで含んだ芯線が挿入できる280μmφの
穴808を形成した感光性樹脂層809を厚さ300μmで
2層目としている。プラスチック光ファイバ801の固
定は、これを光ファイバガイド穴808に挿入し、プラ
スチック光ファイバ801周辺の隙間をすべて接着剤8
10で埋め尽くして行っている。
The optical fiber guide hole is provided for the optical fiber 801.
A light-emitting element 811 and a light-receiving element 812 are formed by forming a photosensitive resin layer 807 having a hole 806 with a diameter of 150 μm
A 200 μm thick photosensitive resin layer 809 having a 280 μmφ hole 808 into which a core including the cladding 803 of the optical fiber 801 can be inserted is formed as a first layer with a thickness of 200 μm from the top.
The second layer. To fix the plastic optical fiber 801, insert it into the optical fiber guide hole 808 and remove all the gaps around the plastic optical fiber 801 with the adhesive 8.
It is filled with ten.

【0060】上記2段構造の光ファイバガイド穴構造に
よって、光ファイバの凹面先端部804の周囲を感光性
樹脂層807に突き当たるように実装する場合にも、光
ファイバ801が発光素子811または受光素子812
に衝突してダメージを与えることはない。光ファイバ先
端の凹面部804に充填された硬化性樹脂805が光収
束用レンズとなり、直下の発光素子811または受光素
子812と光結合が効率良く行われる。この方法では、
光収束レンズの焦点距離に応じて1層目の樹脂807の
厚さを制御することができる。
Even when the optical fiber guide hole structure of the two-stage structure is used so that the periphery of the concave end portion 804 of the optical fiber abuts on the photosensitive resin layer 807, the optical fiber 801 can be used as the light emitting element 811 or the light receiving element. 812
It does not cause damage by colliding with. The curable resin 805 filled in the concave portion 804 at the tip of the optical fiber serves as a light convergence lens, and the light coupling with the light emitting element 811 or the light receiving element 812 immediately below is efficiently performed. in this way,
The thickness of the first resin layer 807 can be controlled according to the focal length of the light converging lens.

【0061】(第6の実施例)本発明による第6の実施
例は、以上で述べてきたプラスチック光ファイバと発光
・受光素子の実装体をモジュール化してできた高速光配
線装置に関するものである。
(Sixth Embodiment) The sixth embodiment according to the present invention relates to a high-speed optical wiring device formed by modularizing the above-mentioned plastic optical fiber and light-emitting / light-receiving element mounting body. .

【0062】図9は、上記した実施例のような厚膜感光
性樹脂による光ファイバガイド穴によって、発光素子や
受光素子と光ファイバが固定された光実装体を用いた光
配線装置ないしコネクタモジュールを示している。図9
(a)において、901は4本のファイバを束ねたリボン
ファイバで、902は本発明のプラスチック光ファイバ
(図9では先端領域を順テーパ状には描いていない)、
903は光ファイバ固定用治具、904は全体をカバー
して光ファイバ902の固定強度を強めるものである。
また、905は実装基板であるが、周辺回路も同時に形
成してチップ抵抗やコンデンサも集積化している。さら
に、906は接続用リード907を固定する台座であ
り、実装基板905の裏面と接着して、実装基板905
の電極パッドとリード907のトップとをワイヤボンデ
ィングで接続している。ファイバ902と実装基板90
5との間の固定はワイヤボンディングを行なってから最
後に行う。接続用リード907と実装基板905の接続
は、実装基板905にスルーホールを形成してフリップ
チップ実装で行ってもよい。
FIG. 9 shows an optical wiring device or connector module using an optical package in which a light emitting element or a light receiving element and an optical fiber are fixed by an optical fiber guide hole made of a thick film photosensitive resin as in the above-described embodiment. Is shown. FIG.
9A, reference numeral 901 denotes a ribbon fiber in which four fibers are bundled, 902 denotes a plastic optical fiber of the present invention (the tip region is not drawn in a forward tapered shape in FIG. 9),
Reference numeral 903 denotes an optical fiber fixing jig, and reference numeral 904 denotes an optical fiber fixing jig which covers the whole to increase the fixing strength of the optical fiber 902.
Although reference numeral 905 denotes a mounting substrate, peripheral circuits are formed at the same time, and chip resistors and capacitors are integrated. Reference numeral 906 denotes a pedestal for fixing the connection lead 907, which is adhered to the back surface of the mounting board 905 to form the mounting board 905.
Are connected to the tops of the leads 907 by wire bonding. Fiber 902 and mounting substrate 90
The fixation between 5 and 5 is performed last after performing the wire bonding. The connection between the connection lead 907 and the mounting board 905 may be performed by flip-chip mounting by forming a through hole in the mounting board 905.

【0063】一方、図9(b)、(c)には、このコネク
タモジュールと回路基板908との実装形態を示す。
(b)において、基板908上に、ソケット909をリ
ード910とはんだ911で固定しており、コネクタモ
ジュールの接続リード907とソケット909の板ばね
912とで接触が得られるようになっており、脱着可能
である。(c)においては、接続リード907を、直
接、回路基板908にはんだ付け(911)するもので
ある。
On the other hand, FIGS. 9B and 9C show a mounting form of the connector module and the circuit board 908. FIG.
In (b), the socket 909 is fixed on the substrate 908 with the lead 910 and the solder 911, so that the connection lead 907 of the connector module and the leaf spring 912 of the socket 909 can be in contact with each other. It is possible. In (c), the connection leads 907 are directly soldered (911) to the circuit board 908.

【0064】このような構成にすることで、高速信号の
伝送をボード間で行う場合の光配線装置を提供すること
ができる。また、本実施例のプラスチック光ファイバと
発光・受光素子とが実装された光実装体をマザーボード
に装着して、光ファイバカップラを介して、装置間のデ
ータ伝送を行うこともできる。
With such a configuration, it is possible to provide an optical wiring device in a case where high-speed signals are transmitted between boards. Further, an optical package in which the plastic optical fiber of this embodiment and the light emitting / receiving element are mounted can be mounted on a motherboard, and data can be transmitted between the devices via an optical fiber coupler.

【0065】さらには、実装基板905と光ファイバ固
定治具903との間を接着せず、厚膜感光性樹脂920
の光ファイバガイド穴のところで脱着可能にしてもよ
い。その場合、光ファイバ固定治具903の外枠にツメ
などを設けて脱着可能な機構を作製すればよい。なお、
921はカバーである。
Further, the bonding between the mounting substrate 905 and the optical fiber fixing jig 903 is not performed, and the thick film photosensitive resin 920 is not used.
The optical fiber guide hole may be detachable. In that case, it is sufficient to provide a nail or the like on the outer frame of the optical fiber fixing jig 903 to produce a detachable mechanism. In addition,
921 is a cover.

【0066】このような光配線装置は、1chあたり1 Gbp
sを越えるような高速伝送や、電磁放射ノイズが問題に
なるような伝送・配線システムに有効である。
Such an optical wiring device has 1 Gbps per channel.
This is effective for high-speed transmission exceeding s and transmission / wiring systems in which electromagnetic radiation noise is a problem.

【0067】(第7の実施例)本発明による第7の実施
例は、第6の実施例のようにプラスチック光ファイバと
発光・受光素子が実装された光実装体を直接マザーボー
ドに装着するのではなく、図10に示すように電気コネ
クタ1001内に収めて、電気接続リード1002を介
してパーソナルコンピュータやモニタ、プリンタ、デジ
タルカメラ、デジタルビデオカメラなどの電子機器のイ
ンターフェース部と脱着が可能なようにしている。この
電気コネクタ1001は必要な機器の規格に応じて作製
することができる。例えば、パーソナルコンピュータと
液晶モニタを接続するためのデジタルモニタインターフ
ェースの規格に合わせて26ピンのMDRコネクタにした
り、IEEE1394やUSBなどの規格に合わせることも可能で
ある。また、デジタル複写器のスキャナ部と感光部との
内部接続などにも適用できる。
(Seventh Embodiment) In a seventh embodiment of the present invention, an optical package in which a plastic optical fiber and a light emitting / receiving element are mounted as in the sixth embodiment is directly mounted on a motherboard. Instead, as shown in FIG. 10, it is housed in an electric connector 1001 so that it can be connected to and detached from an interface unit of an electronic device such as a personal computer, a monitor, a printer, a digital camera, a digital video camera, etc. via an electric connection lead 1002. I have to. The electrical connector 1001 can be manufactured according to the required device standard. For example, it is possible to use a 26-pin MDR connector according to the standard of a digital monitor interface for connecting a personal computer and a liquid crystal monitor, or to conform to a standard such as IEEE1394 or USB. Further, the present invention can be applied to an internal connection between a scanner unit and a photosensitive unit of a digital copier.

【0068】これらの電子機器間の接続に本発明の光配
線装置を用いることで、1チャンネルあたり1 Gbpsから
2.5 Gbps程度で4〜5チャンネルの信号伝送が50m以上可
能となる。こうして、電気ケーブルでは限界のある高速
映像伝送に代わって使用することができる。また、光接
続であるので伝送線路から発生する電磁放射ノイズがな
く、特に高速デジタル伝送でのノイズ対策の軽減につな
げられる。
By using the optical wiring device of the present invention to connect these electronic devices, 1 Gbps per channel can be achieved.
At about 2.5 Gbps, signal transmission of 4 to 5 channels becomes possible over 50 m. Thus, electric cables can be used in place of the limited high-speed video transmission. In addition, since the optical connection is used, there is no electromagnetic radiation noise generated from the transmission line, and it is possible to reduce noise measures particularly in high-speed digital transmission.

【0069】[0069]

【発明の効果】本発明によって以下のような効果が期待
される。本発明のプラスチック光ファイバでは、光結合
効率を高めるために、光ファイバの先端領域を順テーパ
化し、且つ、光ファイバ先端を凹面として高屈折率樹脂
を充填させるか、光ファイバ先端を凸面とすることで先
端部に光収束作用を持たせている。こうして、光接続に
伴う挿入損失を低減させられ、その結果、低消費電力の
光実装体及び光配線装置を提供できる。さらに、光ファ
イバ接続点からの反射戻り光を抑圧できるため、信号−
雑音特性(SN比)を向上させる効果もある。
According to the present invention, the following effects are expected. In the plastic optical fiber of the present invention, in order to increase the optical coupling efficiency, the distal end region of the optical fiber is tapered forward, and the optical fiber distal end is filled with a high refractive index resin with a concave surface, or the optical fiber distal end is made a convex surface. Thus, the light converging function is provided at the tip. Thus, the insertion loss associated with the optical connection can be reduced, and as a result, an optical package and an optical wiring device with low power consumption can be provided. Furthermore, since the reflected return light from the optical fiber connection point can be suppressed, the signal
There is also an effect of improving noise characteristics (SN ratio).

【0070】さらには、このような高効率な実装をする
ための構造体を量産できる作製方法を提供することで、
低コスト化が可能な光配線装置を実現できる。したがっ
て、高速デジタル信号を扱う電子機器内のボード間、あ
るいは電子機器同志の信号接続において、電気伝送では
限界のある領域、すなわち50 m以上で2.5 Gbps程度の信
号伝送が可能となり、大容量の映像伝送などを容易に、
特別な電磁ノイズ対策などもなしに行うことができる。
Further, by providing a manufacturing method capable of mass-producing a structure for such highly efficient mounting,
An optical wiring device that can be reduced in cost can be realized. Therefore, in the area of electronic equipment that handles high-speed digital signals, or in the signal connection between electronic equipment, it is possible to transmit signals of about 2.5 Gbps in a limited area of electric transmission, that is, about 50 Gbps or more, Easy transmission, etc.
It can be performed without any special measures against electromagnetic noise.

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

【図1】本発明による第1実施例のプラスチック光ファイ
バを説明する断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a plastic optical fiber according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明による第1実施例のプラスチック光ファ
イバの作製方法を説明する断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing a plastic optical fiber according to a first embodiment of the present invention.

【図3】本発明による第2実施例のプラスチック光ファ
イバの作製方法を説明する断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing a plastic optical fiber according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明による第2実施例のプラスチック光ファ
イバを説明する図である。
FIG. 4 is a view illustrating a plastic optical fiber according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明による第3実施例のプラスチック光ファ
イバと発光素子ないし受光素子からなる光実装体を説明
する斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view illustrating an optical package including a plastic optical fiber and a light emitting element or a light receiving element according to a third embodiment of the present invention.

【図6】本発明による第3実施例のプラスチック光ファ
イバを発光素子ないし受光素子と実装した実施例を示す
断面図である。
FIG. 6 is a sectional view showing an embodiment in which a plastic optical fiber according to a third embodiment of the present invention is mounted on a light emitting element or a light receiving element.

【図7】本発明による第4実施例のプラスチック光ファ
イバと発光素子ないし受光素子からなる光実装体を説明
する斜視図である。
FIG. 7 is a perspective view illustrating an optical package including a plastic optical fiber and a light emitting element or a light receiving element according to a fourth embodiment of the present invention.

【図8】本発明による第5実施例のプラスチック光ファ
イバを発光素子ないし受光素子と実装した実施例を示す
断面図である。
FIG. 8 is a sectional view showing an embodiment in which a plastic optical fiber according to a fifth embodiment of the present invention is mounted on a light emitting element or a light receiving element.

【図9】本発明による第6実施例のプラスチック光ファ
イバと発光素子ないし受光素子からなる光実装体および
それを用いた光配線装置を説明する図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating an optical package including a plastic optical fiber and a light-emitting element or a light-receiving element according to a sixth embodiment of the present invention and an optical wiring device using the same.

【図10】本発明による第7実施例のプラスチック光ファ
イバと発光素子ないし受光素子からなる光実装体を用い
た光配線装置を説明する図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating an optical wiring device using an optical package including a plastic optical fiber and a light emitting element or a light receiving element according to a seventh embodiment of the present invention.

【図11】光ファイバの先端レンズ加工に関する従来例を
示す図である。
FIG. 11 is a view showing a conventional example regarding processing of a front end lens of an optical fiber.

【図12】他の従来例を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing another conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…光ファイバ端面 2…光ファイバ 5…発光素子 7…平坦なクラッド面 8…コア部 10…球面状のコア先端 12…光ファイバ芯線 101、802…コア 102、803…クラッド 103、301、511、701、801、902、1003…プラスチック光
ファイバ 104、515、804…凹面構造 105、402…順テーパ 106、517、805…硬化性樹脂 107…レーザ光 108…出射光 109、812…受光素子 201…凸面鋳型 202…加熱器 302…スリーブ 303…凹面鋳型 401、702…凸面構造 403、811…発光素子 404…入射光 501…面発光レーザ 502、706、905…実装基板 503、508、704、707…電極 504…素子分離溝 505…発光点 506、507、510…電極配線 509、710…IC 512、513、903、904…固定治具 514…接着剤 516、709、806、808…光ファイバガイド穴 703…発光ダイオード 705…光取り出し窓 708…ワイヤボンディング 807、809、920…感光性樹脂層 901…リボンファイバ 906…接続リード固定用台座 907、910、1002…接続リード 908…回路基板 909…ソケット 911…はんだ 921…カバー 1001…電気コネクタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... End face of optical fiber 2 ... Optical fiber 5 ... Light emitting element 7 ... Flat clad surface 8 ... Core part 10 ... Spherical core tip 12 ... Optical fiber core wire 101,802 ... Core 102,803 ... Clad 103,301,511 , 701, 801, 902, 1003 ... plastic optical fibers 104, 515, 804 ... concave structure 105, 402 ... forward taper 106, 517, 805 ... curable resin 107 ... laser beam 108 ... emission light 109, 812 ... light receiving element 201 ... Convex mold 202 ... Header 302 ... Sleeve 303 ... Concave mold 401,702 ... Convex structure 403,811 ... Light emitting element 404 ... Incident light 501 ... Surface emitting laser 502,706,905 ... Mounting board 503,508,704,707 … Electrode 504… Element separation groove 505… Emission point 506, 507, 510… Electrode wiring 509, 710… IC 512, 513, 903, 904… Fixing jig 514… Adhesive 516, 709, 806, 808… Optical fiber guide Hole 703: Light-emitting diode 705: Light extraction window 708: Wire bonding 807, 809, 920: Photosensitive resin layer 901: Ribbon fiber Bar 906 ... connection leads fixed pedestal 907,910,1002 ... connecting leads 908 ... circuit board 909 ... socket 911 ... solder 921 ... Cover 1001 ... electrical connector

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01S 5/183 H01L 31/02 C Fターム(参考) 2H037 AA01 BA03 BA12 CA02 CA07 CA08 CA12 CA20 2H050 AC87 AC90 5F041 CA12 CB22 EE03 FF14 5F073 AB02 AB17 AB28 BA02 EA29 FA07 5F088 BB01 EA02 JA05 JA14 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01S 5/183 H01L 31/02 CF term (Reference) 2H037 AA01 BA03 BA12 CA02 CA07 CA08 CA12 CA20 2H050 AC87 AC90 5F041 CA12 CB22 EE03 FF14 5F073 AB02 AB17 AB28 BA02 EA29 FA07 5F088 BB01 EA02 JA05 JA14

Claims (34)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】コアおよびクラッドのうち少なくとも一方
がポリマー材料からなるプラスチック光ファイバにおい
て、該プラスチック光ファイバの先端領域が先端に向か
って順テーパ状に狭くなっており、かつ、該プラスチッ
ク光ファイバ先端に、光収束機能を有するレンズ体が形
成されていることを特徴とするプラスチック光ファイ
バ。
1. A plastic optical fiber in which at least one of a core and a clad is made of a polymer material, wherein the tip region of the plastic optical fiber narrows in a forward tapered shape toward the tip, and And a lens body having a light converging function.
【請求項2】前記プラスチック光ファイバ先端に、光フ
ァイバコアと比較して高屈折率の材料からなるレンズ体
が形成されていることを特徴とする請求項1記載のプラ
スチック光ファイバ。
2. The plastic optical fiber according to claim 1, wherein a lens body made of a material having a higher refractive index than the optical fiber core is formed at the tip of the plastic optical fiber.
【請求項3】前記プラスチック光ファイバの先端面が凹
面状に抉れており、該凹面部に光ファイバコアと比較し
て高屈折率の材料が充填されてレンズ体が形成されてい
ることを特徴とする請求項2記載のプラスチック光ファ
イバ。
3. The plastic optical fiber according to claim 1, wherein the tip end surface is concavely concave, and the concave portion is filled with a material having a higher refractive index than the optical fiber core to form a lens body. 3. The plastic optical fiber according to claim 2, wherein:
【請求項4】前記高屈折率の材料が凸状に盛り上がって
いることを特徴とする請求項3記載のプラスチック光フ
ァイバ。
4. The plastic optical fiber according to claim 3, wherein said high refractive index material is raised in a convex shape.
【請求項5】前記高屈折率の材料が平面状端面を形成し
ていることを特徴とする請求項3記載のプラスチック光
ファイバ。
5. The plastic optical fiber according to claim 3, wherein said high refractive index material forms a flat end face.
【請求項6】前記高屈折率の材料が凹状に窪んでいるこ
とを特徴とする請求項3記載のプラスチック光ファイ
バ。
6. The plastic optical fiber according to claim 3, wherein said high refractive index material is concavely concave.
【請求項7】前記プラスチック光ファイバの先端面が平
面状になっており、該平面部に、光ファイバコアと比較
して高屈折率の材料からなるレンズ体が凸状に盛り上が
って形成されていることを特徴とする請求項2記載のプ
ラスチック光ファイバ。
7. The plastic optical fiber has a flat distal end surface, and a lens body made of a material having a higher refractive index than that of the optical fiber core is formed in a convex shape on the flat surface portion. 3. The plastic optical fiber according to claim 2, wherein
【請求項8】前記プラスチック光ファイバ先端が該プラ
スチック光ファイバ線材と同じ材料で凸レンズ状に盛り
上がっていることを特徴とする請求項1記載のプラスチ
ック光ファイバ。
8. The plastic optical fiber according to claim 1, wherein the tip of the plastic optical fiber is made of the same material as the plastic optical fiber wire and protrudes into a convex lens shape.
【請求項9】前記レンズ体が、硬化性樹脂から成ること
を特徴とする請求項1乃至7の何れかに記載のプラスチ
ック光ファイバ。
9. The plastic optical fiber according to claim 1, wherein said lens body is made of a curable resin.
【請求項10】前記レンズ体が、室温硬化型、熱硬化
型、紫外線硬化型、可視光硬化型、または電子ビーム硬
化型の硬化性樹脂から成ることを特徴とする請求項1乃
至7の何れかに記載のプラスチック光ファイバ。
10. The lens body according to claim 1, wherein said lens body is made of a curable resin of a room temperature curing type, a thermosetting type, an ultraviolet ray curing type, a visible light curing type, or an electron beam curing type. A plastic optical fiber according to any one of the above.
【請求項11】前記レンズ体が、接着剤から成ることを
特徴とする請求項1乃至7の何れかに記載のプラスチッ
ク光ファイバ。
11. The plastic optical fiber according to claim 1, wherein said lens body is made of an adhesive.
【請求項12】前記レンズ体が、室温硬化型、熱硬化
型、紫外線硬化型、可視光硬化型、または電子ビーム硬
化型の接着剤から成ることを特徴とする請求項1乃至7
の何れかに記載のプラスチック光ファイバ。
12. The lens body according to claim 1, wherein said lens body is made of an adhesive of room temperature curing type, thermosetting type, ultraviolet ray curing type, visible light curing type, or electron beam curing type.
A plastic optical fiber according to any one of the above.
【請求項13】前記プラスチック光ファイバは、含フッ
素重合体を含む光ファイバで構成されることを特徴とす
る請求項1乃至12の何れかに記載のプラスチック光フ
ァイバ。
13. The plastic optical fiber according to claim 1, wherein said plastic optical fiber comprises an optical fiber containing a fluoropolymer.
【請求項14】前記プラスチック光ファイバは、ポリメ
チルメタアクリレート系光ファイバで構成されることを
特徴とする請求項1乃至12の何れかに記載のプラスチ
ック光ファイバ。
14. The plastic optical fiber according to claim 1, wherein said plastic optical fiber comprises a polymethyl methacrylate-based optical fiber.
【請求項15】前記プラスチック光ファイバは、ポリス
チレン系光ファイバで構成されることを特徴とする請求
項1乃至12の何れかに記載のプラスチック光ファイ
バ。
15. The plastic optical fiber according to claim 1, wherein said plastic optical fiber comprises a polystyrene-based optical fiber.
【請求項16】前記プラスチック光ファイバは、ポリカ
ーボネート系光ファイバで構成されることを特徴とする
請求項1乃至12の何れかに記載のプラスチック光ファ
イバ。
16. A plastic optical fiber according to claim 1, wherein said plastic optical fiber comprises a polycarbonate optical fiber.
【請求項17】前記プラスチック光ファイバは、テフロ
ン(登録商標)系光ファイバで構成されることを特徴と
する請求項1乃至12の何れかに記載のプラスチック光
ファイバ。
17. The plastic optical fiber according to claim 1, wherein said plastic optical fiber comprises a Teflon (registered trademark) optical fiber.
【請求項18】前記プラスチック光ファイバは、サイト
ップ系光ファイバで構成されることを特徴とする請求項
1乃至12の何れかに記載のプラスチック光ファイバ。
18. The plastic optical fiber according to claim 1, wherein said plastic optical fiber comprises a Cytop optical fiber.
【請求項19】請求項1乃至18の何れかに記載のプラ
スチック光ファイバの作製方法において、前記プラスチ
ック光ファイバの先端領域の順テーパは、該プラスチッ
ク光ファイバを加熱しながら引っ張り切断することで形
成されることを特徴とするプラスチック光ファイバの作
製方法。
19. The method of manufacturing a plastic optical fiber according to claim 1, wherein the forward taper in the tip region of the plastic optical fiber is formed by pulling and cutting the plastic optical fiber while heating the plastic optical fiber. A method for producing a plastic optical fiber.
【請求項20】請求項1乃至18の何れかに記載のプラ
スチック光ファイバの作製方法において、前記プラスチ
ック光ファイバの先端領域の順テーパは、該プラスチッ
ク光ファイバの先端領域を順テーパ状の中空部を有する
型ないしスリーブに挿入しつつ加熱した平滑板に押し付
けることで形成されることを特徴とするプラスチック光
ファイバの作製方法。
20. The method of manufacturing a plastic optical fiber according to claim 1, wherein the forward taper of the distal end region of the plastic optical fiber is a forward tapered hollow portion. A method for producing a plastic optical fiber, wherein the plastic optical fiber is formed by being pressed into a heated smooth plate while being inserted into a mold or a sleeve having the following.
【請求項21】請求項3記載のプラスチック光ファイバ
の作製方法において、前記プラスチック光ファイバの先
端は、凸面状の鋳型に該プラスチック光ファイバの先端
面を加熱押し付けして凹面部を形成後に、該凹面部に光
ファイバコアと比較して高屈折率の材料からなるレンズ
体を形成して成ることを特徴とするプラスチック光ファ
イバの作製方法。
21. The method of manufacturing a plastic optical fiber according to claim 3, wherein the tip of said plastic optical fiber is heated and pressed against a convex mold to form a concave portion. A method for manufacturing a plastic optical fiber, comprising forming a lens body made of a material having a higher refractive index than an optical fiber core on a concave surface portion.
【請求項22】請求項8記載のプラスチック光ファイバ
の作製方法において、前記プラスチック光ファイバの先
端は、凹面状の鋳型に該プラスチック光ファイバの先端
面を加熱押し付けすることで加工されて成ることを特徴
とするプラスチック光ファイバの作製方法。
22. The method of manufacturing a plastic optical fiber according to claim 8, wherein a tip of the plastic optical fiber is processed by heating and pressing the tip of the plastic optical fiber against a concave mold. Characteristic method for producing plastic optical fiber.
【請求項23】請求項1乃至18の何れかに記載のプラ
スチック光ファイバの作製方法において、前記プラスチ
ック光ファイバの先端領域は、該プラスチック光ファイ
バの先端を軟化剤で軟化した後に、順テーパ状の中空部
を有する型ないしスリーブに入れて加工することで形成
されることを特徴とするプラスチック光ファイバの作製
方法。
23. The method of manufacturing a plastic optical fiber according to claim 1, wherein the tip region of the plastic optical fiber has a forward tapered shape after the tip of the plastic optical fiber is softened with a softener. A method for producing a plastic optical fiber, characterized by being formed by processing in a mold or sleeve having a hollow part.
【請求項24】請求項1乃至18の何れかに記載のプラ
スチック光ファイバが、発光素子、受光素子、あるいは
発光素子と受光素子の双方とガイド手段により光学的に
結合されて成ることを特徴とするプラスチック光ファイ
バを用いた光実装体。
24. A plastic optical fiber according to claim 1, wherein the plastic optical fiber is optically coupled to a light emitting element, a light receiving element, or both the light emitting element and the light receiving element by guide means. Optical package using plastic optical fiber.
【請求項25】前記発光素子は、面発光レーザ、発光ダ
イオード、又は端面発光型レーザであることを特徴とす
る請求項24記載のプラスチック光ファイバを用いた光
実装体。
25. The optical package according to claim 24, wherein the light emitting element is a surface emitting laser, a light emitting diode, or an edge emitting laser.
【請求項26】前記受光素子は、面型のホトダイオー
ド、導波型のホトダイオード、又は金属−絶縁層−金属
型の光検出器である請求項24記載のプラスチック光フ
ァイバを用いた光実装体。
26. The optical package according to claim 24, wherein the light receiving element is a surface type photodiode, a waveguide type photodiode, or a metal-insulating layer-metal type photodetector.
【請求項27】前記プラスチック光ファイバと、発光素
子又は受光素子との間隙に空気あるいは不活性ガスが充
填されていることを特徴とする請求項24乃至26の何
れかに記載のプラスチック光ファイバを用いた光実装
体。
27. The plastic optical fiber according to claim 24, wherein a gap between the plastic optical fiber and a light emitting element or a light receiving element is filled with air or an inert gas. The optical package used.
【請求項28】前記プラスチック光ファイバと、発光素
子又は受光素子との間隙に樹脂が充填されていることを
特徴とする請求項24乃至26の何れかに記載のプラス
チック光ファイバを用いた光実装体。
28. An optical package using a plastic optical fiber according to claim 24, wherein a resin is filled in a gap between said plastic optical fiber and a light emitting element or a light receiving element. body.
【請求項29】前記プラスチック光ファイバの先端面が
凹面状に加工されていて、且つ、前記充填される樹脂は
該プラスチック光ファイバのコアより高い屈折率を有す
る樹脂であることを特徴とする請求項28記載のプラス
チック光ファイバを用いた光実装体。
29. The plastic optical fiber according to claim 29, wherein the tip end surface is processed into a concave shape, and the resin to be filled is a resin having a higher refractive index than the core of the plastic optical fiber. Item 29. An optical package using the plastic optical fiber according to item 28.
【請求項30】前記プラスチック光ファイバの先端面が
凸面状に加工されていて、且つ、前記充填される樹脂は
該プラスチック光ファイバのコアより低い屈折率を有す
る樹脂であることを特徴とする請求項28記載のプラス
チック光ファイバを用いた光実装体。
30. The plastic optical fiber according to claim 30, wherein a tip surface of the plastic optical fiber is processed into a convex shape, and the resin to be filled is a resin having a lower refractive index than a core of the plastic optical fiber. Item 29. An optical package using the plastic optical fiber according to item 28.
【請求項31】前記プラスチック光ファイバが、複数ア
レイ化され、それに対応して発光素子、受光素子もアレ
イ化して形成されていることを特徴とする請求項24乃
至30の何れかに記載のプラスチック光ファイバを用い
た光実装体。
31. A plastic according to claim 24, wherein a plurality of said plastic optical fibers are arrayed, and a light emitting element and a light receiving element are also arrayed correspondingly. An optical package using an optical fiber.
【請求項32】請求項24乃至31の何れかに記載のプ
ラスチック光ファイバを用いた光実装体を含む光配線装
置であって、前記発光素子又は受光素子が、駆動可能な
ように駆動用電子回路への電気的接続を有して実装基板
に実装されて成ることを特徴とする光配線装置。
32. An optical wiring device including an optical package using a plastic optical fiber according to claim 24, wherein said light emitting element or light receiving element is driven by a driving electronic device. An optical wiring device having an electrical connection to a circuit and mounted on a mounting substrate.
【請求項33】前記実装基板は、電子機器内のボードに
接続リードを介して実装される様に構成され、ボード間
の信号の授受を光で行うことを特徴とする請求項32記
載の光配線装置。
33. The optical device according to claim 32, wherein the mounting board is configured to be mounted on a board in an electronic device via a connection lead, and transmits and receives signals between the boards by light. Wiring device.
【請求項34】前記実装基板は、電気コネクタ内に収め
られて、前記駆動用電子回路への電気接続を着脱可能な
コネクタ用の接続ピンで行う様に構成され、電子機器同
志の信号の授受を光で行うことを特徴とする請求項32
記載の光配線装置。
34. The mounting board is housed in an electric connector, and is electrically connected to the driving electronic circuit by a connection pin for a detachable connector. 33. The method according to claim 32, wherein the step is performed by light.
An optical wiring device as described in the above.
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