JP2013045028A - Method for manufacturing branch optical waveguide and optical device - Google Patents
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Abstract
【課題】簡易かつローコストに一括での製造を可能にし、且つ、自己形成光導波路としての利用も可能な分岐光導波路デバイスの製造方法及び分岐光導波路デバイスを提供する。
【解決手段】基台１１上に光硬化性樹脂１２及びフォトマスク１３を順次配置し、紫外光１４を所定の角度でフォトマスク１３に照射し、その照射光路上の光硬化性樹脂１２を硬化させる。これによって一端が傾斜をもって結合したＶ字形状の光導波路１５ａ，１５ｂを有した分岐光導波路デバイス１を製造することができる。
【選択図】図１A branched optical waveguide device manufacturing method and a branched optical waveguide device that enable simple and low-cost batch manufacturing and that can be used as a self-forming optical waveguide.
A photocurable resin 12 and a photomask 13 are sequentially arranged on a base 11, ultraviolet light 14 is irradiated to the photomask 13 at a predetermined angle, and the photocurable resin 12 on the irradiation optical path is cured. Let As a result, the branched optical waveguide device 1 having the V-shaped optical waveguides 15a and 15b coupled at one end with an inclination can be manufactured.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、分岐光導波路の製造方法及び光デバイスに関し、さらに詳しくは、３次元分岐光導波路を簡易かつ一括で容易に製造が可能で、しかもローコスト化を図ることができる分岐光導波路の製造方法及び光デバイスに関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a branched optical waveguide and an optical device, and more particularly, to a method for manufacturing a branched optical waveguide capable of easily and collectively manufacturing a three-dimensional branched optical waveguide and reducing costs. And an optical device.
光通信においては光分岐器や光結合器等の光デバイスを用いて光の分岐や合波（結合）が行われている。その一例が特許文献１に示されている。この分岐光導波路は、露光用マスクを使用して露光を行ってレジストのパターンを形成し、このレジストのパターンをマスクにして高分子樹脂材料製の層に対してエッチングを行ってコアを形成し、Ｙ字形の分岐光導波路を製造する。その際に用いられる露光用マスクは、第１の分岐マスク部の縁部と第２の分岐マスク部の縁部との問とが、直線状の縁部で台形状に繋いだ形状になっている。 In optical communication, light is branched or combined (coupled) using an optical device such as an optical branching device or an optical coupler. An example is shown in Patent Document 1. This branched optical waveguide is exposed using an exposure mask to form a resist pattern, and the resist pattern is used as a mask to etch a layer made of a polymer resin material to form a core. A Y-shaped branched optical waveguide is manufactured. The exposure mask used in this case has a shape in which the edge of the first branch mask portion and the edge of the second branch mask portion are connected in a trapezoidal shape with a linear edge portion. Yes.
また、調芯を行わずに光導波路を光学素子等に接続可能な自己形成光導波路が注目されている。それを応用して、光硬化性樹脂硬化物から成るコアが分岐された形状の光導波路も開示されている（特許文献２参照）。この光導波路は、直線部と、該直線部の端部に連接する分岐部と、この分岐部から分岐された２本（２以上も可）の分岐とから構成されている。 In addition, a self-forming optical waveguide that can connect the optical waveguide to an optical element or the like without performing alignment is drawing attention. By applying this, there is also disclosed an optical waveguide having a shape in which a core made of a cured photocurable resin is branched (see Patent Document 2). The optical waveguide includes a straight portion, a branch portion connected to an end portion of the straight portion, and two (or two or more) branches branched from the branch portion.
さらに、特許文献３には第１〜第３の光入出力端とそれらを分岐コアで接続した光導波路が開示されている。分岐コアは、第１及び第２の光入出力端を繋ぐ円柱状の幹部のコアと、この幹部のコアよりも径が細く、幹部のコアの屈折率よりも小さい屈折率を有し、且つ第１及び第３の光入出力端を繋ぐ円柱状の枝部のコアとから成る。なお、幹部のコアと枝部のコアは光硬化性樹脂の硬化物から成る。 Further, Patent Document 3 discloses an optical waveguide in which first to third optical input / output ends and these are connected by a branch core. The branch core has a cylindrical trunk core connecting the first and second light input / output ends, a diameter smaller than the trunk core, and a refractive index smaller than the refractive index of the trunk core, and It consists of a cylindrical branch core connecting the first and third light input / output ends. The core of the trunk and the core of the branch are made of a cured product of a photocurable resin.
また、自己形成光導波路技術とフォトマスクを用いた光デバイスの製造法が開示されている。例えば、基板上に実装された光学素子と、この光学素子に対して４５°に傾けたフォトマスクとの間に光硬化性樹脂を充填し、光学素子に向けてフォトマスクに光を照射して光の通過部分を硬化させることによって自己形成光導波路を形成した後、未硬化の部分を除去する方法が知られている（特許文献４参照）。更に、ＶＣＳＥＬ（面発光レーザ）上に光硬化性樹脂を塗布し、その上にフォトマスクを配置し、光学素子に向けて光を照射する際、コア部となる部位にはより多くのエネルギを与え、コア部以外の部分には少ないエネルギを与えることで屈折率に相違を生じさせ、それによってコア部及びクラッド部を形成し、また光硬化性樹脂の未硬化の部分を除去せずに済むようにした製造方法も知られている（特許文献５参照）。 In addition, a manufacturing method of an optical device using a self-forming optical waveguide technique and a photomask is disclosed. For example, a photocurable resin is filled between an optical element mounted on a substrate and a photomask tilted at 45 ° with respect to the optical element, and light is applied to the photomask toward the optical element. A method of removing an uncured portion after forming a self-forming optical waveguide by curing a light passage portion is known (see Patent Document 4). Furthermore, when a photocurable resin is applied on a VCSEL (surface emitting laser), a photomask is disposed thereon, and light is irradiated toward the optical element, more energy is applied to the portion that becomes the core portion. In addition, by giving less energy to the portions other than the core portion, a difference in refractive index is caused, thereby forming the core portion and the clad portion, and eliminating the need to remove the uncured portion of the photocurable resin. Such a manufacturing method is also known (see Patent Document 5).
しかしながら、特許文献１の光導波路は、フォトリソグラフィー技術を用いて導波路を形成しているが、フォトリソグラフィー技術は三次元導波路を作製するには適さないという問題がある。
また、特許文献２の光導波路は、シングルモードファイバに限定されると共に、アレイ化を図ることは困難であるという問題がある。
さらに、特許文献３の光導波路は、この光導波路を発光素子及び受光素子と組み合わせて光送受信装置を構成する場合、製造が複雑になり、且つ、部品数が多いために量産化及び低コスト化が難しいという問題がある。
また、特許文献４，５の自己形成光導波路によれば、光学素子等との結合を主にしているため、それ自身では光分岐（光合成）を行えないという問題がある。
However, although the optical waveguide of Patent Document 1 forms a waveguide using a photolithography technique, there is a problem that the photolithography technique is not suitable for producing a three-dimensional waveguide.
Further, the optical waveguide of Patent Document 2 is limited to a single mode fiber, and there is a problem that it is difficult to make an array.
Furthermore, when the optical waveguide of Patent Document 3 is combined with a light emitting element and a light receiving element to constitute an optical transmission / reception device, the manufacturing becomes complicated and the number of parts increases, so that mass production and cost reduction are achieved. There is a problem that is difficult.
In addition, according to the self-forming optical waveguides of Patent Documents 4 and 5, there is a problem that optical branching (photosynthesis) cannot be performed by itself because it is mainly coupled with an optical element or the like.
そこで、本発明は、かかる問題点に鑑みなされたもので、マスク転写によって３次元分岐光導波路を簡易かつ一括で容易に製造でき、またローコスト化を図ることができる分岐光導波路の製造方法及び光デバイスを提供することを目的とする。
また、アレイ化が容易な分岐光導波路の製造方法及び光デバイスを提供することを目的とする。
Therefore, the present invention has been made in view of such problems, and a method and an optical device for manufacturing a branched optical waveguide capable of easily and collectively manufacturing a three-dimensional branched optical waveguide by mask transfer and reducing the cost. The purpose is to provide a device.
It is another object of the present invention to provide a branch optical waveguide manufacturing method and an optical device that can be easily arrayed.
上記課題を解決するために請求項１に記載の発明は、光を分岐又は合波する分岐部を備えた分岐光導波路の製造方法において、基台上に光硬化性樹脂を配置するステップと、光硬化性樹脂の上に一又は複数の開口部が形成されたフォトマスクを配置するステップと、フォトマスクの開口部を介して光硬化性樹脂を硬化させるための光を異なる方向から光硬化樹脂に照射して光路上の光硬化樹脂を硬化させることにより分岐部又は交差部を有する光導波路を形成するステップとを含み構成されてなる分岐光導波路の製造方法を提供する。 In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 is a method of manufacturing a branched optical waveguide having a branching section that branches or multiplexes light, and a step of disposing a photocurable resin on a base, A step of arranging a photomask having one or more openings formed on the photocurable resin, and a photocurable resin from different directions for curing the photocurable resin through the photomask openings. And a step of forming a light guide having a branching portion or a crossing portion by curing a photo-curing resin on the optical path to provide a method of manufacturing a branched optical waveguide.
上記課題を解決するために請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の分岐光導波路の製造方法において、フォトマスクの上部にプリズムを配置し、光硬化性樹脂を硬化させるための光をプリズムを介してフォトマスクの開口部から異なる方向に照射することを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the present invention according to claim 2 is the method for manufacturing a branched optical waveguide according to claim 1, wherein a prism is disposed on the top of the photomask to cure the photocurable resin. Light is irradiated in different directions from the opening of the photomask through a prism.
上記課題を解決するために請求項３に記載の本発明は、請求項２に記載の分岐光導波路の製造方法において、プリズムを所定の角度ごとに回転させ、その都度光硬化性樹脂を硬化させるための光を所定の角度で照射するか、もしくは分岐数に応じた斜面を有するプリズムにより一括照射することにより分岐部を備えた複数の光導波路を形成することを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the present invention according to claim 3 is the method of manufacturing a branched optical waveguide according to claim 2, wherein the prism is rotated by a predetermined angle and the photocurable resin is cured each time. A plurality of optical waveguides having branching portions are formed by irradiating light for a predetermined angle or collectively irradiating with a prism having a slope corresponding to the number of branches.
上記課題を解決するために請求項４に記載の本発明は、請求項２に記載の分岐光導波路の製造方法において、光硬化性樹脂を硬化させるための光が光硬化性樹脂内で交差するようにプリズムを介して照射することによりＸ字形に交差した光導波路を形成することを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the present invention according to claim 4 is the method of manufacturing a branched optical waveguide according to claim 2, wherein the light for curing the photocurable resin intersects within the photocurable resin. Thus, the optical waveguide intersecting in the X shape is formed by irradiating through the prism.
上記課題を解決するために請求項５に記載の本発明は、Ｖ字状の分岐部又はＸ字状の交差部を有する棒状の光導波路の分岐部の端面又は光導波路の入出射端面の少なくとも１つに光学素子を配設したことを特徴とする光デバイスを提供する。 In order to solve the above-mentioned problem, the present invention according to claim 5 is characterized in that at least the end face of the branch part of the rod-shaped optical waveguide having the V-shaped branch part or the X-shaped intersection part or the input / output end face of the optical waveguide. Provided is an optical device characterized in that an optical element is provided in one.
本発明に係る分岐光導波路の製造方法及び光デバイスによれば、３次元分岐光導波路を簡易かつ一括で容易に製造が可能で、しかもローコスト化を図ることができるという効果がある。 According to the method for manufacturing a branched optical waveguide and the optical device according to the present invention, it is possible to easily and easily manufacture a three-dimensional branched optical waveguide in a lump, and to reduce costs.
［分岐光導波路の製造方法］
１．第一の実施形態
以下、本発明に係る分岐光導波路の製造方法及び光デバイスについて、好ましい一実施形態に基づいて詳細に説明する。まず、本発明に係る分岐光導波路の製造方法の第一の実施形態について説明する。図１は本発明に係る分岐光導波路の製造方法の第一の実施形態を示す工程図である。まず、製造に先立って紫外線（ＵＶ）を発生する光源（図示せず）を用意する。光源は、紫外光の照射方向を個別に設定することができるように構成された紫外線を照射可能なＵＶランプからなる発光部を二つ備えたものや、紫外線の照射方向を自由に設定できるように構成された発光部を一つ備えたもの等を使用することが出来る。また、所定の形状（例えば、円形状等）の２つの開口部１３ａ，１３ｂを備えたフォトマスク１３を用意する。尚、開口部１３ａ，１３ｂの形状、大きさ、数、或いは開口部１３ａ，１３ｂ同士の距離を適宜変更することによって分岐の角度や光導波路の長さを調整することができる。
[Manufacturing Method of Branched Optical Waveguide]
1. First Embodiment Hereinafter, a method for manufacturing a branched optical waveguide and an optical device according to the present invention will be described in detail based on a preferred embodiment. First, a first embodiment of a method for manufacturing a branched optical waveguide according to the present invention will be described. FIG. 1 is a process diagram showing a first embodiment of a method for manufacturing a branched optical waveguide according to the present invention. First, a light source (not shown) that generates ultraviolet rays (UV) is prepared prior to manufacture. The light source is equipped with two light emitting parts composed of UV lamps capable of irradiating ultraviolet rays, which are configured so that the irradiation direction of ultraviolet light can be individually set, and the irradiation direction of ultraviolet light can be freely set The one provided with one light emitting portion configured as described above can be used. Further, a photomask 13 having two openings 13a and 13b having a predetermined shape (for example, a circular shape) is prepared. The angle of branching and the length of the optical waveguide can be adjusted by appropriately changing the shape, size and number of the openings 13a and 13b or the distance between the openings 13a and 13b.
分岐光導波路１を製造するには、初めに、図１（ａ）に示すように、基台（例えば、スライドガラス）１１上に、適量の光硬化性樹脂１２を滴下等して所定の高さに配置する。基台１１は、剥離しやすい特性を有する材料を使用するか、或いは、硬化した光硬化性樹脂１２を剥がれやすくするための剥離剤を予め塗布しておくことが好ましい。次いで、所定の間隔を有して穿設された２つの開口部１３ａ，１３ｂを備えたフォトマスク１３を基台１１に配置した光硬化性樹脂１２と水平になるように光硬化性樹脂１２の上部に配置する。尚、図１に示すフォトマスク１３は２つの開口部１３ａ，１３ｂを備えているが、開口部を１つ備えたフォトマスク（後述する第二の実施形態）や、開口部を複数備えたフォトマスクを用いることによって、種々の分岐光導波路を形成することができる。フォトマスク１３の配置は、例えば図示しない治具等によって行うことができる。そして、フォトマスク１３を下降させることによって光硬化性樹脂１２の高さ（厚さ）における位置決めを行う。このフォトマスク１３の高さ位置は完成後の分岐光導波路１の光導波路１５ａ，１５ｂの長さに影響する。本実施形態では高さは約５００μｍである。 In order to manufacture the branched optical waveguide 1, first, as shown in FIG. 1A, an appropriate amount of photocurable resin 12 is dropped on a base (for example, a slide glass) 11 to have a predetermined height. Place it. For the base 11, it is preferable to use a material having a property of being easily peeled, or to apply in advance a release agent for facilitating peeling of the cured photocurable resin 12. Next, the photomask 13 having two openings 13a and 13b drilled at a predetermined interval is placed horizontally on the photocurable resin 12 placed on the base 11 so that the photocurable resin 12 is horizontal. Place at the top. The photomask 13 shown in FIG. 1 includes two openings 13a and 13b. However, a photomask having a single opening (second embodiment described later) and a photo with a plurality of openings. By using a mask, various branched optical waveguides can be formed. The arrangement of the photomask 13 can be performed by, for example, a jig (not shown). Then, the photomask 13 is lowered to perform positioning at the height (thickness) of the photocurable resin 12. The height position of the photomask 13 affects the length of the optical waveguides 15a and 15b of the branched optical waveguide 1 after completion. In this embodiment, the height is about 500 μm.
次に、製作しようとする分岐光導波路１の光導波路１５ａ，１５ｂの開脚角度がθとなる位置に図示しない二つの発光部を図１（ｂ）に示すようにフォトマスク１３の２つの開口部１３ａ，１３ｂに対する紫外光１４の照射方向の位置合わせを行う。そして、開脚角度θとなる位置で光硬化性樹脂１２に対して紫外線を所定時間照射する。紫外光１４の照射によって紫外光１４が通過した部分の光硬化性樹脂１２が硬化し、光導波路１５ａ，１５ｂ及び分岐部１５ｃが形成される。そして、形成された光導波路１５ａ，１５ｂ及び分岐部１５ｃ以外の未硬化の光硬化性樹脂部分を溶剤によって除去し、これによって残された部分を基台１１から取り出せば、図１（ｃ）及び図２に示す分岐光導波路１が完成する。尚、上記の実施形態ではフォトマスク１３の２つの開口部１３ａ，１３ｂに対して同時に二方向から紫外光１４の照射を行っているが、発光部を一つ備えた光源を使用する場合にはフォトマスク１３の２つの開口部１３ａ，１３ｂに対して一方向ごとに紫外光１４の照射を２回に分けて行うようにしてもよい。 Next, two light emitting portions (not shown) are formed at two positions of the photomask 13 as shown in FIG. 1B at positions where the opening angle of the optical waveguides 15a and 15b of the branched optical waveguide 1 to be manufactured is θ. Positioning of the irradiation direction of the ultraviolet light 14 with respect to the parts 13a and 13b is performed. Then, the photocurable resin 12 is irradiated with ultraviolet rays for a predetermined time at a position where the leg angle θ is. The portion of the photocurable resin 12 through which the ultraviolet light 14 has passed through the irradiation with the ultraviolet light 14 is cured, and the optical waveguides 15a and 15b and the branching portion 15c are formed. Then, if the uncured photocurable resin portion other than the formed optical waveguides 15a and 15b and the branching portion 15c is removed with a solvent, and the remaining portion is removed from the base 11, FIG. 1 (c) and The branched optical waveguide 1 shown in FIG. 2 is completed. In the above embodiment, the two openings 13a and 13b of the photomask 13 are irradiated with the ultraviolet light 14 from two directions at the same time. However, when a light source having one light emitting unit is used. The two openings 13a and 13b of the photomask 13 may be irradiated with the ultraviolet light 14 in two directions for each direction.
上記した第一の実施形態の製造方法によって製作された分岐光導波路１を図２に示す。図示された分岐光導波路１は、棒状の透光性を有する光導波路１５ａ，１５ｂが開脚角度をθとして略Ｖ字形状に連結して形成されており、光導波路１５ａ，１５ｂの端部同士の結合部分が分岐部１５ｃとなっている。そして、分岐部１５ｃ及び分岐部１５ｃとは反対側の光導波路１５ａ，１５ｂの端部の三箇所が光の入出射口１ａ，１ｂ，１ｃ（例えば、直径５０μｍ）となっている。分岐光導波路１は、例えば、透光性アクリル樹脂等からなる光硬化性樹脂１２によって形成され、本実施形態では紫外線硬化型を用いている。もちろん、光硬化樹脂１２はこれに限定されるものではなく、可視光硬化型の樹脂であってもよい。尚、本実施形態の光導波路１５ａ，１５ｂの傾斜角度は同じ角度で形成されているが、これに限らず、例えば片仮名の「レ」の字状のように光導波路１５ａ，１５ｂの傾斜角度を異ならせてもよい。 A branched optical waveguide 1 manufactured by the manufacturing method of the first embodiment described above is shown in FIG. The illustrated branched optical waveguide 1 is formed by connecting rod-shaped light-transmitting optical waveguides 15 a and 15 b in a substantially V shape with an opening angle of θ, and the ends of the optical waveguides 15 a and 15 b are connected to each other. Is a branching portion 15c. And the three places of the edge part of optical waveguide 15a, 15b on the opposite side to the branch part 15c and the branch part 15c are the light entrance / exit 1a, 1b, 1c (for example, diameter 50 micrometers). The branched optical waveguide 1 is formed of, for example, a photocurable resin 12 made of a translucent acrylic resin or the like, and an ultraviolet curable type is used in this embodiment. Of course, the photocurable resin 12 is not limited to this, and may be a visible light curable resin. The optical waveguides 15a and 15b according to the present embodiment are formed at the same inclination angle. However, the present invention is not limited to this. For example, the optical waveguides 15a and 15b may be inclined as shown by the letter “L” in Katakana. It may be different.
第一の実施形態における分岐光導波路の製造方法によれば、光硬化性樹脂１２にフォトマスク１３を介して紫外光１４を所定の方向から照射して略Ｖ字形の光導波路１５ａ，１５ｂ及び分岐部１５ｃを一括で容易に製造することができるという効果がある。また、当該製造方法によって製造され分岐光導波路はレンズや配線板を用いないために小型化及び軽量化が図れるという効果がある。
また、フォトマスク１３の開口部１３ａ，１３ｂを図１の左右方向及び／又は前後方向に所定間隔に複数を配置したフォトマスクを用いることによって、容易にアレイ化を図ることができるという効果がある。
According to the method for manufacturing a branched optical waveguide in the first embodiment, the photocurable resin 12 is irradiated with ultraviolet light 14 from a predetermined direction via a photomask 13 and substantially V-shaped optical waveguides 15a and 15b and branches. There exists an effect that the part 15c can be manufactured easily collectively. Moreover, since the branched optical waveguide manufactured by the manufacturing method does not use a lens or a wiring board, there is an effect that the size and weight can be reduced.
Further, the use of a photomask in which a plurality of openings 13a and 13b of the photomask 13 are arranged at predetermined intervals in the left-right direction and / or the front-rear direction of FIG. .
２．第二の実施形態
次に、本発明に係る分岐光導波路の製造方法の第二の実施形態について説明する。図３は本発明に係る分岐光導波路の製造方法の第二の実施形態を示す工程図である。本実施形態は第一の実施形態のような２つの開口部１３ａ，１３ｂを備えたフォトマスク１３に代えて、一つの開口部１６ａを備えたフォトマスク１６を用いることにより光導波路１５ａ，１５ｂを第一の実施形態のものとは逆にした図３（ｃ）に示すような逆Ｖ字形に形成するものである。初めに、図３（ａ）に示すように、基台１１上に配置した光硬化性樹脂１２の上にフォトマスク１６を水平に位置決めした後、これを下降させて所定の高さに位置させる。尚、本実施形態のフォトマスク１６の開口部１６ａの径は６０μｍとされている。
2. Second Embodiment Next, a second embodiment of the method for manufacturing a branched optical waveguide according to the present invention will be described. FIG. 3 is a process diagram showing a second embodiment of the method for manufacturing a branched optical waveguide according to the present invention. In this embodiment, instead of the photomask 13 having two openings 13a and 13b as in the first embodiment, the optical waveguides 15a and 15b are formed by using a photomask 16 having one opening 16a. It is formed in an inverted V shape as shown in FIG. 3C reversed from that of the first embodiment. First, as shown in FIG. 3A, after the photomask 16 is horizontally positioned on the photocurable resin 12 disposed on the base 11, it is lowered and positioned at a predetermined height. . Note that the diameter of the opening 16a of the photomask 16 of the present embodiment is 60 μm.
次に、フォトマスク１６の１つの開口部１６ａに対する紫外光１４の照射方向が図２に示す分岐光導波路１によって形成される光導波路１５ａ，１５ｂの開脚角度がθとなるように図示しない二つの発光部を図３（ｂ）に示すように位置合わせし、その状態で光硬化性樹脂１２に対して紫外線を所定時間照射する。紫外光１４の照射によって光硬化性樹脂１２の一部が硬化し、光導波路１５ａ，１５ｂ及び分岐部１５ｃが形成される。次に、末硬化の部分を溶剤等によって除去すれば、図３（ｃ）に示す逆Ｖ字形の分岐光導波路１が完成する。第二の実施形態の製造方法によって製作された分岐光導波路１は上記した第一の実施形態の製造方法によって製作された図２に示す光導波路１と実質的に同一である。また、一つの発光部を備えた図示しない光源を使用する場合には一方向ごとに紫外光１４の照射を２回に分けて行えばよい。 Next, the irradiation direction of the ultraviolet light 14 with respect to one opening portion 16a of the photomask 16 is not shown so that the opening angle of the optical waveguides 15a and 15b formed by the branched optical waveguide 1 shown in FIG. The two light emitting portions are aligned as shown in FIG. 3B, and in this state, the photocurable resin 12 is irradiated with ultraviolet rays for a predetermined time. A part of the photocurable resin 12 is cured by the irradiation of the ultraviolet light 14, and the optical waveguides 15a and 15b and the branch part 15c are formed. Next, if the end-cured portion is removed with a solvent or the like, the inverted V-shaped branched optical waveguide 1 shown in FIG. 3C is completed. The branched optical waveguide 1 manufactured by the manufacturing method of the second embodiment is substantially the same as the optical waveguide 1 shown in FIG. 2 manufactured by the manufacturing method of the first embodiment described above. In addition, when a light source (not shown) having one light emitting unit is used, the ultraviolet light 14 may be irradiated twice in each direction.
第二の実施形態に係る分岐光導波路の製造方法によれば、第一の実施形態と同様に、光硬化性樹脂１２にフォトマスク１６を介して紫外光１４を所定の方向から照射して逆Ｖ字形の光導波路１５ａ，１５ｂ及び分岐部１５ｃを一括で容易に製造することができるという効果がある。また、当該製造方法によって製造され分岐光導波路はレンズや配線板を用いないために小型化及び軽量化が図れるという効果がある。 According to the method for manufacturing a branched optical waveguide according to the second embodiment, as in the first embodiment, the photocurable resin 12 is irradiated with ultraviolet light 14 from a predetermined direction through a photomask 16 and reversely applied. There is an effect that the V-shaped optical waveguides 15a and 15b and the branching portion 15c can be easily manufactured collectively. Moreover, since the branched optical waveguide manufactured by the manufacturing method does not use a lens or a wiring board, there is an effect that the size and weight can be reduced.
３．第三の実施形態
次に、本発明に係る分岐光導波路の製造方法の第三の実施形態について説明する。図４は本発明に係る分岐光導波路の第三の実施形態を示す製造方法の工程図である。本実施形態は、２つの開口部１３ａ，１３ｂを備えたフォトマスク１３に代えて１つの開口部１６を備えたフォトマスク１６を用いて第二の実施形態によって形成された逆Ｖ字形の分岐光導波路１を製造するものである。すなわち、フォトマスク１６の１つの開口部１６の上にプリズム（直角二等辺三角形プリズム等）１７を配置し、プリズム１７を介して紫外光１４を屈折させて光硬化性樹脂１２に照射するようにしたものである。以下、図を参照しつつ詳細に説明する。初めに、図４（ａ）に示すように、基台１１上に光硬化性樹脂１２を配置し、この光硬化性樹脂１２の上部に１つの開口部１６ａを備えたフォトマスク１６を水平に位置決めした後、これを下降させて所定の高さ位置に位置合わせする。次いで、フォトマスク１６の開口部１６ａ上にプリズム１７を配置する。本実施形態で使用したプリズムは直角二等辺三角形のものを用いており、直角二等辺三角形の底辺を下側にしてフォトマスク上に配置している。
3. Third Embodiment Next, a third embodiment of the method for manufacturing a branched optical waveguide according to the present invention will be described. FIG. 4 is a process diagram of a manufacturing method showing a third embodiment of the branched optical waveguide according to the present invention. In this embodiment, an inverted V-shaped branched light beam formed by the second embodiment using a photomask 16 having one opening 16 instead of the photomask 13 having two openings 13a and 13b. The waveguide 1 is manufactured. That is, a prism (right isosceles triangular prism or the like) 17 is disposed on one opening 16 of the photomask 16, and the ultraviolet light 14 is refracted through the prism 17 to irradiate the photocurable resin 12. It is a thing. Hereinafter, it will be described in detail with reference to the drawings. First, as shown in FIG. 4A, a photocurable resin 12 is arranged on a base 11, and a photomask 16 having one opening 16a on the photocurable resin 12 is horizontally disposed. After positioning, this is lowered and aligned to a predetermined height position. Next, the prism 17 is disposed on the opening 16 a of the photomask 16. The prism used in this embodiment is a right-angled isosceles triangle, and is arranged on the photomask with the bottom of the right-angled isosceles triangle facing down.
次いで、プリズム１７の上方に図示しない光源を配置する。そして、紫外光１４はその照射方向がフォトマスクに１６に対して垂直となるようにしてプリズム１７に向かって照射する。このようにして紫外光１４をすると、図４（ｃ）に示すように、紫外光１４がプリズム１７の２つの斜辺（入射面）でそれぞれ屈折した後、開口部１６ａを介して光硬化性樹脂１２内に照射される。そして、紫外光１４の照射によって上記各実施形態と同様に光硬化性樹脂１２の一部が硬化し、光導波路１５ａ，１５ｂ及び分岐部１５ｃが形成される。直角二等辺三角形のプリズム１７を用いた場合には、フォトマスク１６の垂直方向に対して±１７°の角度、すなわち、開脚角度θが３４°の光導波路１５ａ，１５ｂを形成することができる。そして、末硬化の部分を溶剤等によって除去すれば、図４（ｄ）に示す分岐光導波路１が完成する。尚、プリズム１７は、直角二等辺三角形の他にも、正三角形形のプリズムを使用することも可能である。正三角形形のプリズムを使用した場合には、フォトマスク１６の垂直方向に対して±２５°の角度、すなわち、開脚角度θが５０°の光導波路１５ａ，１５ｂを形成することができる。
なお、この開脚角度θは、以下の式を用いて求めることができる。ここで、プリズム頂点角をθtとし、プリズム、フォトマスク、光硬化性樹脂の屈折率をｎとし同一とした。
Next, a light source (not shown) is disposed above the prism 17. The ultraviolet light 14 is irradiated toward the prism 17 so that the irradiation direction is perpendicular to the photomask 16. When the ultraviolet light 14 is applied in this manner, as shown in FIG. 4C, after the ultraviolet light 14 is refracted at the two oblique sides (incident surfaces) of the prism 17, the photocurable resin is passed through the opening 16a. 12 is irradiated. And by irradiation of the ultraviolet light 14, a part of the photocurable resin 12 is cured in the same manner as in the above embodiments, and the optical waveguides 15a and 15b and the branching portion 15c are formed. When the prism 17 having an isosceles right triangle is used, the optical waveguides 15a and 15b having an angle of ± 17 ° with respect to the vertical direction of the photomask 16, that is, an open leg angle θ of 34 ° can be formed. . Then, if the end-cured portion is removed with a solvent or the like, the branched optical waveguide 1 shown in FIG. 4D is completed. In addition to the right-angled isosceles triangle, the prism 17 may be a regular triangle prism. When an equilateral triangular prism is used, the optical waveguides 15a and 15b having an angle of ± 25 ° with respect to the vertical direction of the photomask 16, that is, an open leg angle θ of 50 ° can be formed.
The leg opening angle θ can be obtained using the following equation. Here, the prism apex angle is set to θt, and the refractive indexes of the prism, the photomask, and the photocurable resin are set to n and the same.
第三の実施形態によれば、プリズム１７を介して紫外光１４を光硬化性樹脂１２に照射するようにしたため、紫外光１４の照射角度の設定や調整を光源側で行う必要がなく、光導波路１５ａ，１５ｂ及び分岐部１５ｃを一括で容易に製造することができるという効果がある。さらに、プリズムの頂点角を任意の角度にすることで１５ａ，１５ｂの開脚角度θを容易に変えることができ、プリズムの形が左右非対称であるならば、１５ａ，１５ｂの角度も非対称に作製できる。また、当該製造方法によって製造され分岐光導波路はレンズや配線板を用いないために小型化及び軽量化が図れるという効果がある。 According to the third embodiment, since the ultraviolet light 14 is irradiated onto the photocurable resin 12 via the prism 17, it is not necessary to set and adjust the irradiation angle of the ultraviolet light 14 on the light source side. There is an effect that the waveguides 15a and 15b and the branching portion 15c can be easily manufactured collectively. Further, the leg angle θ of 15a and 15b can be easily changed by setting the prism apex angle to an arbitrary angle. If the shape of the prism is asymmetrical, the angles of 15a and 15b are also asymmetrical. it can. Moreover, since the branched optical waveguide manufactured by the manufacturing method does not use a lens or a wiring board, there is an effect that the size and weight can be reduced.
４．第四の実施形態
次に、本発明に係る分岐光導波路の製造方法の第四の実施形態について説明する。図５は本発明に係る分岐光導波路の第四の実施形態を示す製造方法の工程図である。第四の実施形態によって製作される分岐光導波路２は、図６に示すように、光導波路の数を上記第一〜第三の実施形態の２倍としたものである。すなわち、この分岐光導波路２は分岐部１５ｃから放射状に伸びる４つの光導波路１５ａ，１５ｂ，１５ｄ，１５ｅを有し、各光導波路１５ａ，１５ｂ，１５ｄ，１５ｅの相互間は水平方向に９０°毎に配置されている。以下、図５を参照しつつ、この分岐光導波路２の製造方法である本発明に係る分岐光導波路の製造方法の第四の実施形態について説明する。
4). Fourth Embodiment Next, a fourth embodiment of the branch optical waveguide manufacturing method according to the present invention will be described. FIG. 5 is a process diagram of a manufacturing method showing a fourth embodiment of the branched optical waveguide according to the present invention. As shown in FIG. 6, the branched optical waveguide 2 manufactured according to the fourth embodiment has the number of optical waveguides twice that of the first to third embodiments. That is, this branching optical waveguide 2 has four optical waveguides 15a, 15b, 15d, and 15e extending radially from the branching portion 15c, and the intervals between the optical waveguides 15a, 15b, 15d, and 15e are every 90 ° in the horizontal direction. Is arranged. Hereinafter, a fourth embodiment of a method for manufacturing a branched optical waveguide according to the present invention, which is a method for manufacturing the branched optical waveguide 2, will be described with reference to FIG.
第四の実施形態の製造工程は、図４（ａ）〜図４（ｃ）に示した第三の実施形態における工程までは同じであるので、これらの工程についての説明は省略し、それ以降の工程について説明する。図４（ｃ）に示す工程が終了し、図５（ａ）に示す状態にある直角二等辺三角形のプリズム１７を図示の回転方向に９０°回転させる。これにより、紫外光１４の照射方向を９０°変位させる。この場合、プリズム１７を固定したままで基台１１、光硬化性樹脂１２及びフォトマスク１６を回転させてもよい。そして、プリズム１７を回転させた状態、すなわち、紫外光１４の照射方向を９０°変位させた状態で紫外線１４の照射を行う。すると、図５（ｂ）に示すように、４方向に光導波路１５ａ，１５ｂ，１５ｄ，１５ｅが形成される。その後、末硬化の部分を溶剤等によって除去すれば、図６に示すような４分岐の分岐光導波路２が完成する。 Since the manufacturing process of the fourth embodiment is the same as the process in the third embodiment shown in FIGS. 4A to 4C, the description of these processes is omitted, and thereafter. The process will be described. After the step shown in FIG. 4C is completed, the right-angled isosceles triangular prism 17 in the state shown in FIG. 5A is rotated by 90 ° in the illustrated rotation direction. Thereby, the irradiation direction of the ultraviolet light 14 is displaced by 90 °. In this case, the base 11, the photocurable resin 12, and the photomask 16 may be rotated while the prism 17 is fixed. Then, the ultraviolet rays 14 are irradiated in a state where the prism 17 is rotated, that is, in a state where the irradiation direction of the ultraviolet light 14 is displaced by 90 °. Then, as shown in FIG. 5B, optical waveguides 15a, 15b, 15d, and 15e are formed in four directions. Thereafter, if the end-cured portion is removed with a solvent or the like, a four-branch optical waveguide 2 as shown in FIG. 6 is completed.
尚、プリズム１７の回転角度を４５°毎や、３０°毎等のように小さくすれば、さらに光導波路の数を増やすことができる。また、プリズム１７の回転角度を１２０°毎とし、プリズム１７斜面の片側のみに光を照射していけば、３本の光導波路を形成することができる。 Note that the number of optical waveguides can be further increased by reducing the rotation angle of the prism 17 such as every 45 ° or every 30 °. Further, if the rotation angle of the prism 17 is set to every 120 ° and light is irradiated only on one side of the slope of the prism 17, three optical waveguides can be formed.
第四の実施形態によれば、光硬化性樹脂１２に対してプリズム１７を所定角度ごとに回転させて露光を複数回実施することにより、多チャンネルの光導波路を容易に製造することができるという効果がある。また、当該製造方法によって製造され分岐光導波路はレンズや配線板を用いないために小型化及び軽量化が図れるという効果がある。 According to the fourth embodiment, it is possible to easily manufacture a multi-channel optical waveguide by rotating the prism 17 with respect to the photocurable resin 12 at predetermined angles and performing exposure a plurality of times. effective. Moreover, since the branched optical waveguide manufactured by the manufacturing method does not use a lens or a wiring board, there is an effect that the size and weight can be reduced.
５．第五の実施形態
次に、本発明に係る分岐光導波路の製造方法の第五の実施形態について説明する。図７は本発明に係る分岐光導波路の第五の実施形態を示す製造工程の一部を示す図である。本実施形態は、図７（ａ）に示すように、２つの開口部１８ａ，１８ｂを備えたフォトマスク１８及び２つのプリズム１９Ａ，１９Ｂを用いて光導波路１５ａ，１５ｂがロッドの途中でＸ字状に交わるような分岐光導波路３を製造するものである。
5. Fifth Embodiment Next, a fifth embodiment of the branch optical waveguide manufacturing method according to the present invention will be described. FIG. 7 is a diagram showing a part of the manufacturing process showing the fifth embodiment of the branched optical waveguide according to the present invention. In this embodiment, as shown in FIG. 7A, the optical waveguides 15a and 15b are X-shaped in the middle of the rod by using a photomask 18 having two openings 18a and 18b and two prisms 19A and 19B. A branched optical waveguide 3 that intersects in a shape is manufactured.
分岐光導波路３の製造方法について説明すると、まず、図７（ｂ）に示すように、フォトマスク１８に穿設された２つの開口部１８ａ，１８ｂ上に２つのプリズム１９Ａ，１９Ｂをそれぞれ配設する。分岐光導波路３の製造に用いられるプリズム１９Ａ，１９Ｂは、それぞれ直角二等辺三角形のプリズムであり、等しい長さの二辺のうちの一辺を下側にすると共に、他方の辺が背中合わせになるようにしてプリズム１９Ａ，１９Ｂを開口部１８ａ，１８ｂ上にそれぞれ配置する。ここで、フォトマスク１８と基板１１の間の高さ及び開口部１８ａ，１８ｂの間の距離を適宜調整することで開口部１８ａ，１８ｂを介して照射された紫外光１４が基板１１に至る手前で互いに交差させるようにすることができる。そして、この状態で紫外光１４を図７（ｃ）に示すようにプリズム１９Ａ，１９Ｂのそれぞれに向けて所定時間照射することにより紫外光１４が通過した光硬化性樹脂１２の一部が硬化し、Ｘ字状に交差した光導波路１５ａ，１５ｂが形成される。最後に末硬化の部分を溶剤等によって除去すれば、図７（ａ）に示す分岐光導波路３が完成する。尚、本実施形態では２つのプリズム１９Ａ，１９Ｂを用いて光導波路１５ａ，１５ｂを形成したが、１つの直角二等辺三角形のプリズムを用いることも可能である。この場合には底辺を下側にすると共に底辺によって２つの開口部１８ａ，１８ｂを塞ぐようにして配置すればよい。尚、第一の実施形態において、紫外光１４の照射方向をそのままとし、フォトマスク１３と基台１１との距離を長くすることによっても光導波路１５ａ，１５ｂがロッドの途中でＸ字状に交わるような分岐光導波路３製作することができる。 The manufacturing method of the branched optical waveguide 3 will be described. First, as shown in FIG. 7B, two prisms 19A and 19B are respectively disposed on the two openings 18a and 18b formed in the photomask 18. To do. Each of the prisms 19A and 19B used for manufacturing the branched optical waveguide 3 is a right-angled isosceles triangular prism, so that one side of two sides having the same length is on the lower side and the other side is back-to-back. The prisms 19A and 19B are arranged on the openings 18a and 18b, respectively. Here, by adjusting the height between the photomask 18 and the substrate 11 and the distance between the openings 18 a and 18 b as appropriate, the ultraviolet light 14 irradiated through the openings 18 a and 18 b is just before reaching the substrate 11. Can be made to cross each other. In this state, as shown in FIG. 7C, the ultraviolet light 14 is irradiated toward each of the prisms 19A and 19B for a predetermined time, whereby a part of the photocurable resin 12 through which the ultraviolet light 14 has passed is cured. The optical waveguides 15a and 15b intersecting in an X shape are formed. Finally, if the end-cured portion is removed with a solvent or the like, the branched optical waveguide 3 shown in FIG. 7A is completed. In the present embodiment, the optical waveguides 15a and 15b are formed by using the two prisms 19A and 19B, but it is also possible to use a prism having a right isosceles triangle. In this case, it is only necessary that the base is on the lower side and the two openings 18a and 18b are closed by the base. In the first embodiment, the optical waveguides 15a and 15b intersect with each other in the X shape in the middle of the rod by leaving the irradiation direction of the ultraviolet light 14 as it is and increasing the distance between the photomask 13 and the base 11. Such a branched optical waveguide 3 can be manufactured.
第五の実施形態によれば、２つのプリズム１９Ａ，１９Ｂを介して光硬化性樹脂１２を露光することにより、Ｘ字状の分岐光導波路を一括で容易に製造することができるという効果がある。また、当該製造方法によって製造され分岐光導波路はレンズや配線板を用いないために小型化及び軽量化が図れるという効果がある。 According to the fifth embodiment, by exposing the photocurable resin 12 through the two prisms 19A and 19B, an X-shaped branched optical waveguide can be easily manufactured in a lump. . Moreover, since the branched optical waveguide manufactured by the manufacturing method does not use a lens or a wiring board, there is an effect that the size and weight can be reduced.
［光デバイス］
次に、本発明に係る光デバイスについて説明する。本発明に係る光デバイスは上記した分岐光導波路の製造方法によって製造された分岐光導波路を備えて形成されている。
[Optical device]
Next, the optical device according to the present invention will be described. The optical device according to the present invention includes a branched optical waveguide manufactured by the above-described manufacturing method of the branched optical waveguide.
１．第一の実施形態
図８は本発明に係る光デバイスの第一の実施形態を示す正面図である。この光デバイス４は、図２に示す分岐光導波路１の分岐部である入出射口１ａに回折パターンＰをプリントして構成したものである。すなわち、光デバイス４において、光デバイス４の入出射口１ａから波長λ１＋λ２の光を入射すると、波長λ１＋λ２の光は入出射口１ａの回折パターンＰによって波長λ１＋λ２が所定の角度にそれぞれ分けられる。具体的には、波長λ１の光は回折パターンＰを透過して光導波路１５ａへ入射されて入出射口１ｂから出射される。一方、波長λ２の光は回折パターンＰを透過して光導波路１５ｂへ入射されて入出射口１ｃから出射される。このように、光デバイス４は、波長選択フィルタとしての機能が付加されたものである。
1. First Embodiment FIG. 8 is a front view showing a first embodiment of an optical device according to the present invention. This optical device 4 is configured by printing a diffraction pattern P on an entrance / exit 1a which is a branching portion of the branching optical waveguide 1 shown in FIG. That is, in the optical device 4, when light enters from the optical opening 1a of the wavelength λ 1 + λ 2 of the optical device 4, the wavelength λ 1 + λ 2 is the wavelength λ 1 + λ 2 of light diffraction pattern P of the optical opening 1a Each is divided into predetermined angles. Specifically, light of the wavelength lambda 1 is emitted from the transmitted incident into the optical waveguide 15a and with the optical opening 1b diffraction pattern P. Meanwhile, light of wavelength lambda 2 is emitted from the transmitted incident into the optical waveguide 15b and in the optical opening 1c diffraction pattern P. Thus, the optical device 4 is added with a function as a wavelength selection filter.
光デバイス４は、例えば、本発明に係る分岐光導波路の製造方法の第一の実施形態において、基板１１の上に回折パターンＰを有する図示しない回折格子を配置した状態で、一連の製造工程を実施することによって製造することができる。このように、Ｖ字形をした分岐光導波路１の分岐部１５ｃである入出射口１ａの端面に回折パターンＰをプリントするだけで光導波路１５ａ，１５ｂのから異なる波長の光を選択的に分岐する波長選択フィルタ機能を有する光デバイスを簡単に製造することができる。 For example, in the first embodiment of the method for manufacturing a branched optical waveguide according to the present invention, the optical device 4 performs a series of manufacturing steps in a state where a diffraction grating (not shown) having the diffraction pattern P is disposed on the substrate 11. It can be manufactured by carrying out. In this way, light of different wavelengths is selectively branched from the optical waveguides 15a and 15b only by printing the diffraction pattern P on the end face of the entrance / exit port 1a which is the branching portion 15c of the V-shaped branching optical waveguide 1. An optical device having a wavelength selective filter function can be easily manufactured.
さらに、入出射口１ａや光導波路１５ａ，１５ｂの端面に図示しない面発光レーザ（ＶＣＳＬ）、フォトダイオード（ＰＤ）等の光学素子が配設された光デバイス（図示せず）を製造することもできる。例えば、上記第一〜第五の実施形態において、基台１１と光硬化性樹脂１２との間に図示しない面発光レーザ（ＶＣＳＬ）、フォトダイオード（ＰＤ）等の光学素子を配設し、紫外光１４をフォトマスク１３（又はフォトマスク１６，１８）に照射すれることにより、フォトマスク１３を透過した紫外光１４によって光硬化性樹脂１２を硬化させて分岐光導波路１，２，３を形成する。このようにすれば、ＶＣＳＬやＰＤ等の光学素子に対する光結合が高精度になされるので、光結合効率が大幅に向上したＶＣＳＬ、ＰＤ等の光学素子を備えた光デバイスを提供することができるという効果がある。尚、光学素子は、分岐光導波路１〜３の分岐部１ａ，２ａの端面又は光導波路１５ａ，１５ｂ，１５ｄ，１５ｅの入出射口２０ｂ〜２０ｅの少なくとも１つに配設することができる。もちろん、上記第一〜第五の実施形態の製造方法によって製作された分岐光導波路１〜３の
に後から光学素子を配置することも可能である。
Furthermore, an optical device (not shown) in which optical elements such as a surface emitting laser (VCSL) and a photodiode (PD) (not shown) are arranged on the end faces of the entrance / exit 1a and the optical waveguides 15a and 15b may be manufactured. it can. For example, in the first to fifth embodiments, an optical element such as a surface emitting laser (VCSL) or a photodiode (PD) (not shown) is disposed between the base 11 and the photocurable resin 12, and ultraviolet light is disposed. By irradiating the photomask 13 (or the photomasks 16, 18) with the light 14, the photocurable resin 12 is cured by the ultraviolet light 14 transmitted through the photomask 13 to form the branched optical waveguides 1, 2, 3. To do. In this way, optical coupling to an optical element such as VCSL or PD is performed with high accuracy, so that it is possible to provide an optical device including an optical element such as VCSL or PD with significantly improved optical coupling efficiency. There is an effect. The optical element can be disposed on at least one of the end faces of the branch portions 1a and 2a of the branch optical waveguides 1 to 3 or the entrance / exit ports 20b to 20e of the optical waveguides 15a, 15b, 15d, and 15e. Of course, it is also possible to arrange optical elements later on the branched optical waveguides 1 to 3 manufactured by the manufacturing methods of the first to fifth embodiments.
２．第二の実施形態
次に、図９は本発明に係る光デバイスの第二の実施形態を示す平面図である。本実施形態における光デバイス５は、互いに平行に配置されたコア３１ａ，３１ｂの周囲にクラッド３２を配置した光配線板３０のコア３１ａの端面に本発明に係る分岐光導波路の製造方法の第一又は第二の実施形態によって製造された分岐光導波路１の光導波路１５ａの先端を接続し、コア３１ｂの端面に分岐光導波路１の光導波路１５ｂの先端を接続すると共に、分岐光導波路１の入出射口１ａに反射ミラーの加工を配置することにより、光配線板３０の一方側のコア３１ａ（又はコア３１ｂ）から入射された光を反射ミラーによって全反射させて他方側のコア３１ｂ（又はコア３１ａ）へ入射させる異層間接続を可能としたものである。
2. Second Embodiment Next, FIG. 9 is a plan view showing a second embodiment of the optical device according to the present invention. The optical device 5 in the present embodiment is a first method of manufacturing a branched optical waveguide according to the present invention on the end surface of the core 31a of the optical wiring board 30 in which the clad 32 is disposed around the cores 31a and 31b disposed in parallel to each other. Alternatively, the tip of the optical waveguide 15a of the branch optical waveguide 1 manufactured according to the second embodiment is connected, and the end of the optical waveguide 15b of the branch optical waveguide 1 is connected to the end surface of the core 31b. By arranging the processing of the reflecting mirror at the exit port 1a, the light incident from the core 31a (or core 31b) on one side of the optical wiring board 30 is totally reflected by the reflecting mirror, and the core 31b (or core) on the other side is reflected. This enables connection between different layers to be incident on 31a).
光デバイス５は、分岐光導波路１の入出射口１ａに反射ミラーの加工が施された分岐光導波路１の光導波路１５ａ，１５ｂと光配線板３０の２つのコア３１ａ，３１ｂとをそれぞれ接続したものであるが、反射ミラーの加工が施された分岐光導波路１の代わりに、入出射口１ａに回折パターンＰをプリントして構成した上記図８に示す第一の実施形態に係る光デバイス４を接続することもできる。この場合には、入出射口１ａから入射された波長λ１＋λ２の光は入出射口１ａの回折パターンＰによって分けられて波長λ１の光をコア３１ａに入射させ、波長λ２の光はコア３１ｂに入射させることができる。また、同様にして、図６に示す分岐光導波路２の光導波路１５ａ，１５ｂ，１５ｄ，１５ｅの各出射口２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄに対応する４つの光導波路を備えた図示しない光配線板と接続した光デバイスを形成することもできる。 In the optical device 5, the optical waveguides 15 a and 15 b of the branched optical waveguide 1 in which a reflection mirror is processed are connected to the entrance and exit 1 a of the branched optical waveguide 1 and the two cores 31 a and 31 b of the optical wiring board 30. However, the optical device 4 according to the first embodiment shown in FIG. 8 is configured by printing the diffraction pattern P at the entrance / exit 1a instead of the branched optical waveguide 1 subjected to the processing of the reflection mirror. Can also be connected. In this case, the light of wavelength λ 1 + λ 2 incident from the entrance / exit 1a is divided by the diffraction pattern P of the entrance / exit 1a, and the light of wavelength λ 1 is incident on the core 31a, and the light of wavelength λ 2 Can enter the core 31b. Similarly, an optical wiring board (not shown) provided with four optical waveguides corresponding to the exit ports 20a, 20b, 20c, and 20d of the optical waveguides 15a, 15b, 15d, and 15e of the branched optical waveguide 2 shown in FIG. An optical device connected to can also be formed.
本発明者らは図４に示す本発明に係る分岐光導波路の第三の実施形態に基づいて分岐光導波路１を試作した。実際に試作した分岐光導波路の断面の画像図を図１０に示す。製造に際しては、基台１１上に順に光硬化性樹脂１２、開口径が６０μｍのフォトマスク１６、頂点角１５０°の二等辺三角形のプリズム１７を順次配置し、中心波長３６５ｎｍの紫外光１４をフォトマスク１６の開口１６ａ内を通過するようにプリズム１７に向けて照射した。このようにして得られた分岐光導波路１は、その高さが５１９μｍ、２つの光導波路の開脚角度は９．５°であった。 The inventors made a trial production of the branched optical waveguide 1 based on the third embodiment of the branched optical waveguide according to the present invention shown in FIG. FIG. 10 shows an image of a cross section of the actually made branched optical waveguide. At the time of manufacture, a photocurable resin 12, a photomask 16 having an opening diameter of 60 μm, and an isosceles triangle prism 17 having an apex angle of 150 ° are sequentially arranged on the base 11, and ultraviolet light 14 having a center wavelength of 365 nm is photo-photographed. Irradiation toward the prism 17 was performed so as to pass through the opening 16 a of the mask 16. The thus obtained branched optical waveguide 1 had a height of 519 μm, and the opening angle of the two optical waveguides was 9.5 °.
次に、上記のようにして試作した分岐光導波路１について、分岐機能を有しているか否かを確認するためにＮＦＰ（Near Field Pattern：近視野強度分布）の観測を行った。具体的には、波長８５０ｎｍのレーザ光をＧＩ−ＭＭＦ（グレーデッドインデックス型マルチモードファイバ）［５０／１２５μｍ］を介して分岐光導波路１の入出射口１ａに入射させ、二つに分岐された入出射口１ｂ，１ｃからの各出射光をＮＦＰ観測装置で観測した。図１１はＮＦＰの観測結果を示す画像図である。その結果、顕微鏡で確認した図１０に示す光導波路の断面形状と同様の光強度分布イメージを観測することができた。以上の結果から明らかなように、試作した分岐光導波路１は入射光が二つに分岐していることが分かる。 Next, the NFP (Near Field Pattern) was observed in order to confirm whether or not the branched optical waveguide 1 prototyped as described above has a branching function. Specifically, a laser beam having a wavelength of 850 nm is incident on the entrance / exit port 1a of the branch optical waveguide 1 via a GI-MMF (graded index type multimode fiber) [50/125 μm] and branched into two. Each outgoing light from the entrance / exit 1b, 1c was observed with an NFP observation device. FIG. 11 is an image diagram showing the observation result of NFP. As a result, a light intensity distribution image similar to the cross-sectional shape of the optical waveguide shown in FIG. 10 confirmed with a microscope could be observed. As is apparent from the above results, it can be seen that the prototyped branched optical waveguide 1 has the incident light branched into two.
以上のように、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能であることはいうまでもない。
例えば、光硬化性樹脂１は紫外光硬化タイプに代えて、グリーンレーザ照射によって硬化する色素混合樹脂であってもよい。
As described above, the preferred embodiment of the present invention has been described in detail. However, the present invention is not limited to the specific embodiment, and within the scope of the gist of the present invention described in the claims, Needless to say, various modifications and changes are possible.
For example, the photocurable resin 1 may be a dye-mixed resin that is cured by green laser irradiation instead of the ultraviolet light curing type.
１ 分岐光導波路
１ａ，１ｂ，１ｃ 入出射口
２，３ 分岐光導波路
４，５ 光デバイス
１１ 基台
１２ 光硬化性樹脂
１３ フォトマスク
１３ａ，１３ｂ 開口
１４ 紫外光
１５ａ，１５ｂ，１５ｄ，１５ｅ 光導波路
１５ｃ 分岐部
１６，１８ フォトマスク
１６ａ 開口部
１７，１９Ａ，１９Ｂ プリズム
１８ａ，１８ｂ 開口部
２０ 回折格子
３０ 光配線板
３１ａ，３１ｂ コア
３２ クラッド
θ 開脚角度
Ｐ 回折パターン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Branch optical waveguide 1a, 1b, 1c In / out port 2,3 Branch optical waveguide 4,5 Optical device 11 Base 12 Photocurable resin 13 Photomask 13a, 13b Aperture 14 Ultraviolet light 15a, 15b, 15d, 15e Optical waveguide 15c Branching portion 16, 18 Photomask 16a Opening portion 17, 19A, 19B Prism 18a, 18b Opening portion 20 Diffraction grating 30 Optical wiring board 31a, 31b Core 32 Clad θ Open leg angle P Diffraction pattern
Claims (5)
基台上に光硬化性樹脂を配置するステップと、
前記光硬化性樹脂の上に一又は複数の開口部が形成されたフォトマスクを配置するステップと、
前記フォトマスクの前記開口部を介して光硬化性樹脂を硬化させるための光を異なる方向から前記光硬化樹脂に照射して光路上の光硬化樹脂を硬化させることにより分岐部又は交差部を有する光導波路を形成するステップと、
を含み構成されてなる分岐光導波路の製造方法。 In a method for manufacturing a branched optical waveguide having a branching section for branching or multiplexing light,
Placing a photocurable resin on the base;
Placing a photomask having one or more openings formed on the photocurable resin; and
The photocuring resin is irradiated with light for curing the photocurable resin through the opening of the photomask from different directions to cure the photocurable resin on the optical path, thereby having a branching portion or an intersection. Forming an optical waveguide;
A method of manufacturing a branched optical waveguide comprising:
前記フォトマスクの上部にプリズムを配置し、光硬化性樹脂を硬化させるための光を前記プリズムを介して前記フォトマスクの前記開口部から異なる方向に照射することを特徴とする分岐光導波路の製造方法。 In the manufacturing method of the branched optical waveguide according to claim 1,
Manufacturing a branched optical waveguide, wherein a prism is disposed on the photomask, and light for curing the photocurable resin is irradiated from the opening of the photomask through the prism in different directions. Method.
前記プリズムを所定の角度ごとに回転させ、その都度光硬化性樹脂を硬化させるための光を所定の角度で照射するか、もしくは分岐数に応じた斜面を有するプリズムにより一括照射することにより分岐部を備えた複数の光導波路を形成することを特徴とする分岐光導波路の製造方法。 In the manufacturing method of the branched optical waveguide according to claim 2,
The prism is rotated by a predetermined angle, and light is emitted at a predetermined angle each time to cure the photo-curable resin, or by irradiating collectively with a prism having a slope corresponding to the number of branches. A method of manufacturing a branched optical waveguide, comprising: forming a plurality of optical waveguides comprising:
光硬化性樹脂を硬化させるための光が前記光硬化性樹脂内で交差するように前記プリズムを介して照射することによりＸ字形に交差した光導波路を形成することを特徴とする分岐光導波路の製造方法。 In the manufacturing method of the branched optical waveguide according to claim 2,
An optical waveguide intersecting in an X shape is formed by irradiating light for curing the photocurable resin through the prism so as to intersect within the photocurable resin. Production method.
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015060190A1 (en) * | 2013-10-21 | 2015-04-30 | 学校法人東海大学 | Method for manufacturing optical waveguide |
| WO2016002712A1 (en) * | 2014-07-04 | 2016-01-07 | 技術研究組合光電子融合基盤技術研究所 | Optical-device manufacturing method and optical device |
| WO2017155007A1 (en) * | 2016-03-09 | 2017-09-14 | アダマンド株式会社 | Optical branching/coupling instrument and optical transmission/reception module |
-
2011
- 2011-08-26 JP JP2011184252A patent/JP2013045028A/en not_active Withdrawn
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015060190A1 (en) * | 2013-10-21 | 2015-04-30 | 学校法人東海大学 | Method for manufacturing optical waveguide |
| CN105723261A (en) * | 2013-10-21 | 2016-06-29 | 学校法人东海大学 | Method for manufacturing optical waveguide |
| JPWO2015060190A1 (en) * | 2013-10-21 | 2017-03-09 | 学校法人東海大学 | Manufacturing method of optical waveguide |
| EP3062134A4 (en) * | 2013-10-21 | 2017-06-21 | Tokai University Educational System | Method for manufacturing optical waveguide |
| US10254649B2 (en) | 2013-10-21 | 2019-04-09 | Tokai University Educational System | Method for producing optical waveguide |
| WO2016002712A1 (en) * | 2014-07-04 | 2016-01-07 | 技術研究組合光電子融合基盤技術研究所 | Optical-device manufacturing method and optical device |
| JPWO2016002712A1 (en) * | 2014-07-04 | 2017-04-27 | 技術研究組合光電子融合基盤技術研究所 | Optical device manufacturing method and optical device |
| WO2017155007A1 (en) * | 2016-03-09 | 2017-09-14 | アダマンド株式会社 | Optical branching/coupling instrument and optical transmission/reception module |
| US20190079244A1 (en) * | 2016-03-09 | 2019-03-14 | Adamant Namiki Precision Jewel Co., Ltd. | Optical branching/coupling device and optical transmission/reception module |
| US10473856B2 (en) | 2016-03-09 | 2019-11-12 | Adamant Namiki Precision Jewel Co., Ltd. | Optical branching/coupling device and optical transmission/reception module |
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