JPH03200106A - 光導波路レンズ - Google Patents
光導波路レンズInfo
- Publication number
- JPH03200106A JPH03200106A JP33870489A JP33870489A JPH03200106A JP H03200106 A JPH03200106 A JP H03200106A JP 33870489 A JP33870489 A JP 33870489A JP 33870489 A JP33870489 A JP 33870489A JP H03200106 A JPH03200106 A JP H03200106A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical waveguide
- lens
- layer
- refractive index
- clad layer
- 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
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- Optical Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の背景
技術分野
この発明は、二次元導波路に形成される光導波路レンズ
に関する。
に関する。
従来技術とその問題点
従来の光導波路レンズの一例としてジオデシック・レン
ズがある。ジオデシック・レンズは二次元導波路の一部
の領域を湾曲させて、適当な曲面とすることにより導波
光に対してレンズ作用を行なわせるものである。基板上
の光導波層に形成されたジオデシック・レンズの例とし
ては、ガラス、 Ｌ Ｉ Ｎ ｂ Ｏａ等の基板上に
ジオデシック・レンズとなるべき湾曲面を形成し、この
湾曲面を含む基板上面にイオン交換法により光導波層を
形成したものがある。
ズがある。ジオデシック・レンズは二次元導波路の一部
の領域を湾曲させて、適当な曲面とすることにより導波
光に対してレンズ作用を行なわせるものである。基板上
の光導波層に形成されたジオデシック・レンズの例とし
ては、ガラス、 Ｌ Ｉ Ｎ ｂ Ｏａ等の基板上に
ジオデシック・レンズとなるべき湾曲面を形成し、この
湾曲面を含む基板上面にイオン交換法により光導波層を
形成したものがある。
基板上にジオデシック・レンズを作製するためには、基
板上面のジオデシック・レンズを作製すべき部分を球面
状に研磨加工する必要がある。また無収差レンズとする
には非球面加工が必要である。このために従来は、超音
波衝撃加工、ダイヤモンドホーニング、ダイヤモンド切
削、研磨などが利用されていた。
板上面のジオデシック・レンズを作製すべき部分を球面
状に研磨加工する必要がある。また無収差レンズとする
には非球面加工が必要である。このために従来は、超音
波衝撃加工、ダイヤモンドホーニング、ダイヤモンド切
削、研磨などが利用されていた。
しかしながら上記湾曲面加工方法は、コンピュータ制御
の高精度で特殊な装置による長い加工時間を必要とし量
産性に劣るという問題点がある。
の高精度で特殊な装置による長い加工時間を必要とし量
産性に劣るという問題点がある。
発明の概要
発明の［Ｉ的
この発明は、比較的容品に作製することかでき、かつ大
量生産に適する光導波路レンズを提供することを［ｊ的
とする。
量生産に適する光導波路レンズを提供することを［ｊ的
とする。
発明の（を成および効果
この発明による光導波路レンズは、液状から硬化する有
機材料または無機材料を用いて、一部の領域が湾曲して
曲面となったクラッド層が基板上に形成されており、こ
のクラシト層上に、液状から硬化する有機材料または無
機材寧］を用いて一様な厚さでかつクラッド層よりも屈
折率の大きい光導波層が形成されていることを特徴とす
る。
機材料または無機材料を用いて、一部の領域が湾曲して
曲面となったクラッド層が基板上に形成されており、こ
のクラシト層上に、液状から硬化する有機材料または無
機材寧］を用いて一様な厚さでかつクラッド層よりも屈
折率の大きい光導波層が形成されていることを特徴とす
る。
この発明によると、液状から硬化する打機材料または無
機材料を用いて光導波層どともに光導波路レンズを作製
しているので、スタンバ等を用いた一体成形技術で比較
的容易に光導波路レンズを作製することができる。した
がって大量生産に適したものとなるとともに再現性が高
いものとなる。さらにコストか大幅に下がり光導波路レ
ンズを低価格で供給することができるようになる。
機材料を用いて光導波層どともに光導波路レンズを作製
しているので、スタンバ等を用いた一体成形技術で比較
的容易に光導波路レンズを作製することができる。した
がって大量生産に適したものとなるとともに再現性が高
いものとなる。さらにコストか大幅に下がり光導波路レ
ンズを低価格で供給することができるようになる。
実施例の説明
第１図（Ａ）は光導波路レンズを有する光導波路の一例
を示す斜視図、第１図（Ｂ）は第１図（＾）のｒ−１線
に沿う断面図である。
を示す斜視図、第１図（Ｂ）は第１図（＾）のｒ−１線
に沿う断面図である。
光導波路はガラスなどの基板３上に屈折率ｎ。
のクラッド層１が形成されている。クラッド層１の一部
には湾曲面をもつ四部ＩＡが形成されている。クラッド
層１上に屈折率ｎ２の光導波層２が形成されている。光
導波層２の厚さは一様となっている。光導波層２の屈折
率ｎ２はクラッド層１の屈折率ｎ１よりも大きい。光導
波層２上にもクラッド層１に形成された四部ＩＡ上にお
いて湾曲面をもつ四部２Ａが形成される。これらの四部
ＩＡと２Ａによって上下が挾まれた光導波層部分がジオ
デシック・レンズ４となる。光導波層２およびクラッド
層１はたとえば紫外線硬化樹脂（ＵＶ硬化樹脂）を用い
て形成することができる。
には湾曲面をもつ四部ＩＡが形成されている。クラッド
層１上に屈折率ｎ２の光導波層２が形成されている。光
導波層２の厚さは一様となっている。光導波層２の屈折
率ｎ２はクラッド層１の屈折率ｎ１よりも大きい。光導
波層２上にもクラッド層１に形成された四部ＩＡ上にお
いて湾曲面をもつ四部２Ａが形成される。これらの四部
ＩＡと２Ａによって上下が挾まれた光導波層部分がジオ
デシック・レンズ４となる。光導波層２およびクラッド
層１はたとえば紫外線硬化樹脂（ＵＶ硬化樹脂）を用い
て形成することができる。
光導波層２内に導入された光は光導波層２内を伝搬し、
ジオデシック・レンズ４の領域を通過するときにフェル
マーの原理に従って曲線を描いて進行しその方向を変え
る。このジオデシック・レンズ４のレンズ作ｍによって
光は集光する。
ジオデシック・レンズ４の領域を通過するときにフェル
マーの原理に従って曲線を描いて進行しその方向を変え
る。このジオデシック・レンズ４のレンズ作ｍによって
光は集光する。
第２図は第１図に示すジオデシック・レンズを含む光導
波層の製造工程の一例を示している。ここでは、クラッ
ド層および光導波層の材料としてＵＶ硬化樹脂が用いら
れている。
波層の製造工程の一例を示している。ここでは、クラッ
ド層および光導波層の材料としてＵＶ硬化樹脂が用いら
れている。
まず、光導波層の原盤を電子ビーム描画法により作製す
る。基板ＩＣ上に電子ビーム・レジストをｒｎ ／ｌｉ
Ｌ 、 このレジスト上に四部のパターンを電子ビー
ムにより描画後、現像することにより、基板１０上に四
部形状の残膜レジスト１１をもつ原盤を作製する（第２
図（＾））。
る。基板ＩＣ上に電子ビーム・レジストをｒｎ ／ｌｉ
Ｌ 、 このレジスト上に四部のパターンを電子ビー
ムにより描画後、現像することにより、基板１０上に四
部形状の残膜レジスト１１をもつ原盤を作製する（第２
図（＾））。
次にこの１（；Ｉ盤上に電鋳法によりニッケル（Ｎｉ）
＋２Ａを■１枯させ（第２図（Ｂ） ） 、原盤を分離
することによりニラゲル製スタンバ１２を１１？る（第
２図（Ｃ））。
＋２Ａを■１枯させ（第２図（Ｂ） ） 、原盤を分離
することによりニラゲル製スタンバ１２を１１？る（第
２図（Ｃ））。
続いて、透明基板３上にクラッド層の材料であるＵＶ硬
化樹脂１Ｃを注入し、その上にニッケル・スタンバ１２
を乗せ、基板３とニッケル・スタンバ１２との間に間隔
が所定値となるように、ｕ、板３とスタンバ１２との間
に圧力を加え、また必要ならば振動を与える。そして基
板３の裏面から紫外線を照射し、ＵＶ硬化樹脂を硬化さ
せる（第２図（Ｄ））。
化樹脂１Ｃを注入し、その上にニッケル・スタンバ１２
を乗せ、基板３とニッケル・スタンバ１２との間に間隔
が所定値となるように、ｕ、板３とスタンバ１２との間
に圧力を加え、また必要ならば振動を与える。そして基
板３の裏面から紫外線を照射し、ＵＶ硬化樹脂を硬化さ
せる（第２図（Ｄ））。
ＵＶ硬化樹脂が硬化したのちスタンバ１２を剥離する（
第２図（Ｅ））。これにより基板３の一面上にＵＶ硬化
樹脂による四部ＩＡをもつクラッド層１が形成される。
第２図（Ｅ））。これにより基板３の一面上にＵＶ硬化
樹脂による四部ＩＡをもつクラッド層１が形成される。
次に光導波層２の凹部２Ａを形成するためのスタンバ１
３を第２図（Ａ）〜（Ｃ）に示す工程と同じ方法により
作製する。
３を第２図（Ａ）〜（Ｃ）に示す工程と同じ方法により
作製する。
続いて、すでに作製されたクラッド層１上に光導波層の
材料であるＵＶ硬化樹脂２Ｃを注入し、その上にニッケ
ル・スタンバ１３を乗せ、クラッド層１とニッケル・ス
タンバ１３との間の間隔が所定値となるように、基板３
とスタンバ１３との間に圧力を加え、また必要ならば振
動を与える。ここで用いるＵＶ硬化樹脂２Ｃはクラッド
層１を形成するときに用いたＵＶ硬化樹脂ＩＣよりも屈
折率の大きいものとする。ＵＶ硬化樹脂はフッ素含有量
を変えることによりその屈折率を変えることができる。
材料であるＵＶ硬化樹脂２Ｃを注入し、その上にニッケ
ル・スタンバ１３を乗せ、クラッド層１とニッケル・ス
タンバ１３との間の間隔が所定値となるように、基板３
とスタンバ１３との間に圧力を加え、また必要ならば振
動を与える。ここで用いるＵＶ硬化樹脂２Ｃはクラッド
層１を形成するときに用いたＵＶ硬化樹脂ＩＣよりも屈
折率の大きいものとする。ＵＶ硬化樹脂はフッ素含有量
を変えることによりその屈折率を変えることができる。
そして基板３の裏面から紫外線を照射しＵＶ硬化樹脂を
硬化させる（第２図（Ｆ））。
硬化させる（第２図（Ｆ））。
ＵＶ硬化樹脂が硬化したのちスタンバ１３を剥離する（
第２図（Ｇ））。これにより基板３の一面上にＵＶ硬化
樹脂による光導波路レンズが形成される。
第２図（Ｇ））。これにより基板３の一面上にＵＶ硬化
樹脂による光導波路レンズが形成される。
上述の製造工程においてはスタンバ１２とスタンバ１３
を別個のものとし、それぞれ別にスタンバ】２および１
３を作製しているが一方のスタンバのみを利用して光導
波路レンズを作製することもできる。またクラッド層１
上にＵＶ硬化樹脂をスピンコードすることにより光導波
層２を形成することもできる。
を別個のものとし、それぞれ別にスタンバ】２および１
３を作製しているが一方のスタンバのみを利用して光導
波路レンズを作製することもできる。またクラッド層１
上にＵＶ硬化樹脂をスピンコードすることにより光導波
層２を形成することもできる。
第３図（＾）は他の実施例を示すもので光導波路レンズ
をＨする光導波路の一例を示す斜視図、第３図（Ｂ）は
第３図（Ａ）の■−■線に沿う断面図である。これらの
図において第１図（Ａ） 、 （Ｂ）に示すものと同一
物には同一符号を付して説明を省略する。
をＨする光導波路の一例を示す斜視図、第３図（Ｂ）は
第３図（Ａ）の■−■線に沿う断面図である。これらの
図において第１図（Ａ） 、 （Ｂ）に示すものと同一
物には同一符号を付して説明を省略する。
第３図（Ａ） 、 （Ｂ）に示す光導波路は、クラッド
層コ−の一部に湾曲面をもつ凸部ＩＢが形成されている
。光導波層２上にも、クラッド層〕に形成された凸部Ｉ
Ｂにおいて湾曲面をもつ凸部２Ｂが形成されることとな
る。これらの凸部ＩＢと２Ｂによって上下が挾まれた光
導波層部分がジオデシック・レンズ５となる。
層コ−の一部に湾曲面をもつ凸部ＩＢが形成されている
。光導波層２上にも、クラッド層〕に形成された凸部Ｉ
Ｂにおいて湾曲面をもつ凸部２Ｂが形成されることとな
る。これらの凸部ＩＢと２Ｂによって上下が挾まれた光
導波層部分がジオデシック・レンズ５となる。
第３図（Ａ） 、 （Ｂ）に示す光導波路においても光
導波層２内に導入された光は光導波層２内を伝搬し、ジ
オデシック・レンズ４の領域を通過するときにフェルマ
ーの原理に従って曲線を描いて進行しその方向を変える
。このジオデシック・レンズ４のレンズ作用によって光
は集光する。
導波層２内に導入された光は光導波層２内を伝搬し、ジ
オデシック・レンズ４の領域を通過するときにフェルマ
ーの原理に従って曲線を描いて進行しその方向を変える
。このジオデシック・レンズ４のレンズ作用によって光
は集光する。
第３図（＾）、（Ｂ）に示すジオデシック・レンズを含
む光導波層の作製は凸部２Ｂおよび３Ｂが形成されるよ
うなスタンバを作製することにより第２図（Ａ）〜（Ｇ
）の製造工程と同様にして行なうことができる。
む光導波層の作製は凸部２Ｂおよび３Ｂが形成されるよ
うなスタンバを作製することにより第２図（Ａ）〜（Ｇ
）の製造工程と同様にして行なうことができる。
上述の実施例においてはクラッド層１および光導波層２
の材料としてＵＶ硬化樹脂が利用されているが、この発
明はこれに限らず他の液状から加熱等により硬化する有
機材料、無機材料を用いることもできる。熱硬化性無機
材料の例としては。
の材料としてＵＶ硬化樹脂が利用されているが、この発
明はこれに限らず他の液状から加熱等により硬化する有
機材料、無機材料を用いることもできる。熱硬化性無機
材料の例としては。
熱硬化性膜形成用塗布液を挙げることかできる。
多くの種類の塗布液があるが、焼成後膜形成物としてＺ
ｒＯ、ＴｉＯ、ＡＮ Ｏ，５ｉｎ２２ ２ ２
３ １ダを含むものが好適である。また光導波層２に非線形
角゛機材料を利用することもできる。
ｒＯ、ＴｉＯ、ＡＮ Ｏ，５ｉｎ２２ ２ ２
３ １ダを含むものが好適である。また光導波層２に非線形
角゛機材料を利用することもできる。
第１図（＾）、（Ｂ）はこの発明の実施例を示すもので
、 （Ａ）は光導波路レンズを有する光導波路の一例を
示す斜視図、（Ｂ）は第１図（Ａ）のＩ−１線に沿う断
面図である。 第２図（＾）〜（Ｇ）は第１図に示すジオデシック・レ
ンズを含む光導波層の製造工程の一例を示すものである
。 第３図（＾）、（Ｂ）は他の実施例を示すもので。 （＾）は光導波路レンズをＨする光導波路の一例を示す
斜視図、（Ｂ）は第３図（＾）の■−■線に沿う断面図
である。 １・・・クラッド層。 ２・・・光導波層。 １、Ａ、２Ａ・・・四部 １Ｂ、２Ｂ・・・凸部。 ３・・・基板。 ４．５・・・ジオデシック・レンズ。 以 上
、 （Ａ）は光導波路レンズを有する光導波路の一例を
示す斜視図、（Ｂ）は第１図（Ａ）のＩ−１線に沿う断
面図である。 第２図（＾）〜（Ｇ）は第１図に示すジオデシック・レ
ンズを含む光導波層の製造工程の一例を示すものである
。 第３図（＾）、（Ｂ）は他の実施例を示すもので。 （＾）は光導波路レンズをＨする光導波路の一例を示す
斜視図、（Ｂ）は第３図（＾）の■−■線に沿う断面図
である。 １・・・クラッド層。 ２・・・光導波層。 １、Ａ、２Ａ・・・四部 １Ｂ、２Ｂ・・・凸部。 ３・・・基板。 ４．５・・・ジオデシック・レンズ。 以 上
Claims (1)
- 液状から硬化する有機材料または無機材料を用いて、一
部の領域が湾曲して曲面となったクラッド層が基板上に
形成されており、このクラッド層上に、液状から硬化す
る有機材料または無機材料を用いて一様な厚さでかつク
ラッド層よりも屈折率の大きい光導波層が形成されてい
ることを特徴とする光導波路レンズ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33870489A JPH03200106A (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 光導波路レンズ |
| US07/588,332 US5138687A (en) | 1989-09-26 | 1990-09-26 | Rib optical waveguide and method of manufacturing the same |
| US07/925,613 US5511142A (en) | 1989-09-26 | 1992-08-06 | Rib optical waveguide and method of manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33870489A JPH03200106A (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 光導波路レンズ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03200106A true JPH03200106A (ja) | 1991-09-02 |
Family
ID=18320682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33870489A Pending JPH03200106A (ja) | 1989-09-26 | 1989-12-28 | 光導波路レンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03200106A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9110466B2 (en) | 2010-03-29 | 2015-08-18 | Daihen Corporation | Programming method for a robot, programming apparatus for a robot, and robot control system |
| CN111480262A (zh) * | 2017-11-21 | 2020-07-31 | 应用材料公司 | 制造波导组合器的方法 |
| US11327218B2 (en) | 2017-11-29 | 2022-05-10 | Applied Materials, Inc. | Method of direct etching fabrication of waveguide combiners |
-
1989
- 1989-12-28 JP JP33870489A patent/JPH03200106A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9110466B2 (en) | 2010-03-29 | 2015-08-18 | Daihen Corporation | Programming method for a robot, programming apparatus for a robot, and robot control system |
| CN111480262A (zh) * | 2017-11-21 | 2020-07-31 | 应用材料公司 | 制造波导组合器的方法 |
| US11327218B2 (en) | 2017-11-29 | 2022-05-10 | Applied Materials, Inc. | Method of direct etching fabrication of waveguide combiners |
| US11662516B2 (en) | 2017-11-29 | 2023-05-30 | Applied Materials, Inc. | Method of direct etching fabrication of waveguide combiners |
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