CN101784929A - 光波导、光传输模块、电子设备、及光波导的制造方法 - Google Patents

光波导、光传输模块、电子设备、及光波导的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种光波导、光传输模块、电子设备、及光波导的制造方法，该光波导构成为以在光波导的光传输方向的任意部位稳定地控制信号损耗、基于受光元件的信号光的受光效率为目的，光波导(4)具备由具有透光性的材料构成的芯部(10)，至少在该芯部(10)形成有对来自光学元件的信号光进行反射来转换信号光的光路的光路转换反射镜(4A)，通过光路转换反射镜(4A)的反射，在芯部(10)内传输信号光，在以光学元件的光轴方向为Y方向，且以光波导(4)的信号光的行进方向为Z方向时，若以与Y方向和Z方向这两个方向都垂直的方向为X方向，则在用YZ平面剖开芯部(10)的剖面形状中，光路转换反射镜(4A)与该芯部(10)底面所成的倾斜角度α在X方向上变化。

Description

光波导、光传输模块、电子设备、及光波导的制造方法
技术领域
本发明涉及光波导、光传输模块、电子设备、及光波导的制造方法。
背景技术
近年来，可进行高速且大容量数据通信的光通信网正在扩大。预想今后该光通信网将向民生用设备(民生機器)安装。而且，正在寻求一种电气输入输出的光数据传输缆线(光缆)，该光缆可以作为应对数据转送的高速大容量化、噪音对策、在设备内的基板间进行数据传输的用途来使用，在如上所述使用时与当前的电缆没有什么差别。作为该光缆，若考虑柔性，则优选使用薄膜光波导。
光波导由折射率大的波导芯和与该波导芯周围相接而设置的折射率小的包覆部形成，在该波导芯和包覆部之间的边界对入射到波导芯的光信号反复进行全反射而进行传播。另外，由于波导芯及包覆部由柔软的高分子材料构成，故薄膜光波导具有柔性。
其中，特别是近年来，要求用光波导来实现安装于弯曲的显示器、更小型且薄型的民生用设备的柔性光配线。例如，在专利文献1中记载有一种在端部具有锥角为45°的锥面的光波导。
图29(a)、(b)表示现有光波导的构成，图29(a)是立体图，图29(b)是剖面图。另外，在图29(a)、(b)中，以光波导4′的宽度方向为X轴方向，以高度方向为Y轴方向，以长度方向(光轴方向)为Z轴方向。
如图29(a)所示，光波导4′的光路转换反射镜4′A构成锥面，该锥面不与光轴(Z轴)垂直，由45°锥角切割。另外，光路转换反射镜4′A相对于YZ平面垂直。而且，该光路转换反射镜4′A和光波导的底面4′B所成的角度(锥角：45°)在X轴方向上一样。
由此，从发光部101射出的信号光由锥面4′A反射，改变其行进方向，在光波导100中进行传递。
另外，作为现有光波导的另一构成，例如，在专利文献2中记载有一种光波导的光路转换反射镜形状为透镜形状的构成。通过该构成，从发光部射出的信号光由透镜形状的端面反射，按照平行于光波导的长度方向的方式，改变行进方向，在光波导中进行传递。
由于芯部的尺寸大，因此，传输具有各种各样的强度分布的光。上述现有光波导按照进行光路转换以使信号光平行于光传输方向的方式设定光路转换反射镜面的倾斜角度，在光波导内传播的信号光在进行聚光或扩散的同时进行传输。
上述结构的光波导对于刚性光波导或波导芯呈圆形的多模光纤而言没有问题，但对于更薄型且注重柔性的波导而言，当在聚光的部位产生弯曲、扭曲时，导致该部位的信号光的损耗与波导芯内的信号光均匀的情况相比增大。在自由地产生弯曲或扭曲的柔性波导中，难以确定产生弯曲或扭曲的部位，因此在现有技术中，难以确保稳定的信号质量。
专利文献1：日本国公开专利公报“特开2000-117465号公报(2000年4月25日公开)”
专利文献2：日本国公开专利公报“特开2004-258076号公报(2004年9月16日公开)”
发明内容
本发明是鉴于上述问题而作出的，其目的在于提供一种光波导、光传输模块、电子设备、及光波导的制造方法，在光路转换反射镜附近区域，可以稳定地控制信号光相对于弯曲或扭曲的损耗量。
为了解决上述课题，本发明的光波导的构成为具备：芯部，其由具有透光性的材料构成；光路转换反射镜部，其在光波导端部的至少芯部形成有将来自光学元件的信号光反射来转换信号光的光路的光路转换反射镜面，通过所述光路转换反射镜面的反射，在芯部内传输信号光，该光波导的特征在于，在以光学元件的光轴方向为Y方向，且以所述光波导的信号光的行进方向为Z方向时，若以与Y方向和Z方向这两个方向都垂直的方向为X方向，则在用YZ平面剖开所述光路转换反射镜部的剖面形状中，光路转换反射镜面与该波导芯底面所成的角度在X方向上变化。
根据上述构成，在以光学元件的光轴方向为Y方向，且以所述光波导的信号光的行进方向为Z方向时，若以与Y方向和Z方向这两个方向都垂直的方向为X方向，则在用YZ平面剖开所述光路转换反射镜部的剖面形状中，光路转换反射镜面与该波导芯底面所成的角度在X方向上变化，因此，在从光学元件向光波导入射光时，光的行进方向上的强度不具有对称性，在距光波导端部近距离的部位能够实现光强度的均匀化。
通常，在光波导中，信号光边扩散其光路宽度、反复进行反射，边在芯部内进行传播。因此，在芯部传播的信号光的波导距离(光程)越长，信号光的光路宽度越宽，强度分布越均匀。根据上述构成，多个峰值光变成由光路转换反射镜反射的反射方向不与长度方向平行而是相对于传播方向非对称地传播的光。由此，即使距光路转换反射镜的长度方向上的芯部长度相同，与现有光波导相比，上述构成的光波导也能够减少产生光的干涉。其结果是，根据上述构成，可实现与现有光波导相比强度分布均匀的传播光，该强度分布具有在光路转换反射镜附近产生的多个峰值光。因此，因弯曲、扭曲而产生的损耗不会因部位不同而产生不均，可以稳定地控制信号光的损耗量。
另外，根据上述构成，上述光路转换反射镜部的切割形状可以为台阶状、波形、锯齿状中的任一形状。台阶状指的是光路转换反射镜面与波导芯底面所成的角度在X方向上、在部分区间内恒定且在部分区间内不连续地变化的形状。波形指的是光路转换反射镜面与波导芯底面所成的角度在X方向上连续增减的形状。上述增减进行几次都可以。锯齿状指的是光路转换反射镜面与波导芯底面所成的角度在X方向上不连续地增减的形状。上述增减进行几次都可以。
为了解决上述课题，本发明的光传输模块的特征在于具备上述光波导和向光波导的芯部照射光的光源。
由此，在光波导的光路转换反射镜的更靠近区域，能够使信号光的强度分布均匀化，其结果是，能够实现可稳定地控制信号光的损耗量的光传输模块。
为了解决上述课题，本发明的电子设备的特征在于具备上述光传输模块。
由此，在光波导的光路转换反射镜的更靠近区域，能够使信号光的强度分布均匀化，其结果是，能够实现可稳定地控制信号光的损耗量的电子设备。另外，作为光模块的构成，优选在波导的与发光元件侧相反的一侧的端部具备受光元件。
为了解决上述课题，在本发明的光波导的制造方法中，该光波导的构成为具备：芯部，其由具有透光性的材料构成；光路转换反射镜部，其在光波导端部的至少芯部，形成有对来自光学元件的信号光进行反射来转换信号光的光路的光路转换反射镜面，通过所述光路转换反射镜面的反射，在芯部内传输信号光，该光波导的制造方法的特征在于，包含芯部光路转换反射镜形成工序，在该工序中，在以所述光波导的信号光的行进方向为Z方向时，将所述芯部的光路转换反射镜形成为相对于光波导的Z方向倾斜的倾斜面，在以光学元件的光轴方向为Y方向，且以与Y方向和所述Z方向这两个方向都垂直的方向为X方向时，在所述芯部光路转换反射镜形成工序中，在用YZ平面剖开所述光路转换反射镜部的剖面形状中，按照与波导芯底面所成的角度在X方向上变化的方式切割芯部，从而形成光路转换反射镜面。
根据上述构成，在芯部光路转换反射镜形成工序中，在用YZ平面剖开上述光路转换反射镜部的剖面形状中，按照与波导芯底面所成的角度在X方向上变化的方式切割芯部，从而形成光路转换反射镜面，因此，在光波导的光路转换反射镜的更靠近区域，能够使信号光的强度分布均匀化，其结果是，能够制造可稳定控制信号光的损耗量的光波导。
本发明的其他目的、特征及优点通过如下所述的记载可以充分知晓。
附图说明
图1表示本发明一实施方式的光波导的简略结构，(a)是立体图，(b)是仅表示芯部的构成的立体图，(c)是(a)的构成的变形例，是表示只有芯部的光路转换反射镜为扭曲面的构成的立体图；
图2是表示本实施方式的光传输模块的简略结构的图；
图3是示意地表示光传输线路的光传输状态的图；
图4表示图1的光波导的芯部的构成，(a)是立体图，(b)是表示垂直于宽度方向(X方向)的面上的芯部的剖面形状的剖面图，(c)是表示垂直于高度方向(Y方向)的面上的芯部的剖面形状的剖面图；
图5(a)是表示图4(c)的形状(i)中反射后的信号光传播方向的说明图，(b)是表示图4(c)的形状(ii)中反射后的信号光传播方向的说明图，(c)是表示图4(c)的形状(iii)中反射后的信号光传播方向的说明图；
图6是表示现有光波导的光路转换反射镜中反射后的信号光传播方向的说明图；
图7是表示光路转换反射镜反射后的、芯部内的峰值光的光路的示意图，实线表示光路转换反射镜形成为扭曲面的光波导的光路，虚线表示光路转换反射镜的倾斜角度α在宽度方向上一样的现有光波导的光路；
图8对于本发明的光波导和现有光波导表示峰值光传播的模拟条件，(a)是表示本实施方式的光波导及现有光波导通用的模拟条件的说明图，(b)是表示本实施方式的光波导的呈扭曲面的光路转换反射镜的模拟条件的说明图，(c)是表示现有光波导的光路转换反射镜的模拟条件的说明图；
图9(a)是表示对现有光波导的芯部进行模拟的结果的说明图，(b)是表示对本实施方式的光波导的芯部进行模拟的结果的说明图；
图10是表示图9(a)、(b)所示的部位A1～A3、及部位B1～B3的、在芯部内的信号光的轮廓(强度分布)的图表；
图11是用于对本发明的“倾斜角度α”的定义进行说明的说明图；
图12(a)是作为变形例1的光波导的芯部的立体图，(b)是表示在垂直于宽度方向(X方向)的面上的剖面形状的剖面图，(c)是表示在垂直于高度方向(Y方向)的面上的剖面形状的剖面图；
图13(a)是作为变形例2的光波导的芯部的立体图，(b)是表示在垂直于宽度方向(X方向)的面上的剖面形状的剖面图，(c)是表示在垂直于高度方向(Y方向)的面上的剖面形状的剖面图；
图14(a)是作为变形例3的光波导的芯部的立体图，(b)是表示在垂直于宽度方向(X方向)的面上的剖面形状的剖面图，(c)是表示在垂直于高度方向(Y方向)的面上的剖面形状的剖面图；
图15(a)是作为变形例4的光波导的芯部的立体图，(b)是表示在垂直于高度方向(Y方向)的面上的剖面形状的剖面图；
图16(a)是作为变形例5的光波导的芯部的立体图，(b)是表示在垂直于高度方向(Y方向)的面上的剖面形状的剖面图；
图17(a)～(c)是从作为其变形例6的光波导的芯部的高度方向(Y方向)上侧看到的俯视图；
图18(a)是作为变形例7的光波导的芯部的立体图，(b)是表示在垂直于高度方向(Y方向)的面上的剖面形状的剖面图；
图19是表示在分离距离的最大值及最小值相同的情况下的、变形例4～7的构成的俯视图；
图20是表示作为变形例8的光波导的芯部在垂直于宽度方向(X方向)的面上的剖面形状的剖面图；
图21(a)是作为变形例9的光波导的芯部的立体图，(b)是表示在垂直于宽度方向(X方向)的面上的剖面形状的剖面图，(b)的剖面图从上到下依次表示芯部宽度方向左侧侧面形状、穿过宽度方向中央部且垂直于宽度方向的面上的芯部的剖面形状、芯部宽度方向右侧侧面形状；
图22(a)是作为其变形例10的光波导的芯部的立体图，(b)是表示在垂直于宽度方向(X方向)的面上的剖面形状的剖面图；
图23(a)是作为变形例11的光波导的芯部的立体图，(b)是表示在垂直于宽度方向(X方向)的面上的剖面形状的剖面图，(b)的剖面图从上到下依次表示芯部宽度方向左侧侧面形状、穿过宽度方向中央部且垂直于宽度方向的面上的芯部的剖面形状、芯部宽度方向右侧侧面形状；
图24(a)是作为变形例12的光波导的芯部的立体图，(b)是表示在垂直于宽度方向(X方向)的面上的剖面形状的剖面图，(b)的剖面图从上到下依次表示芯部宽度方向左侧侧面形状、穿过宽度方向中央部且垂直于宽度方向的面上的芯部的剖面形状、芯部宽度方向右侧侧面形状；
图25是表示利用刀片或激光进行切割并将光路转换反射镜作成扭曲面时刀片或激光穿过的芯部的点I～IV的立体图；
图26(a)是表示具备本实施方式的光波导的折叠式手机的外观的立体图，(b)是(a)所示的折叠式手机的、应用上述光波导的部分的框图，(c)是(a)所示的折叠式手机的、合页部的透视俯视图；
图27(a)是表示具备本实施方式的光波导的印刷装置的外观的立体图，(b)是表示(a)所示的印刷装置的主要部分的框图，(c)及(d)是表示印刷装置中打印头移动(驱动)时的光波导的弯曲状态的立体图；
图28表示具备本实施方式的光波导的硬盘记录再生装置的外观的立体图；
图29表示现有光波导的构成，(a)是立体图，(b)是剖面图；
图30是示意地表示从多模发光部射出的信号光的强度分布的说明图。
附图标记说明
1    光模块
2    光发送处理部
3    光接收处理部
4    光波导
4A   光路转换反射镜
4B   光射出面
5    发光驱动部
6    发光部(光源)
7    放大部
8    受光部
9    峰值光
9A   聚光的点
10   芯部
10A  底面
10B  顶面
10C  宽度方向中央部
11   包覆部
具体实施方式
下面，参照附图对本发明一实施方式进行说明。
(光模块的构成)
图2表示本实施方式的光模块1的简略结构。如图2所示，光模块1具备光发送处理部2、光接收处理部3、及光波导4。
光发送处理部2构成为具备发光驱动部5及发光部(光源)6。发光驱动部5基于从外部输入的电信号，驱动发光部6发光。该发光驱动部5例如由发光驱动用IC(Integrated Circuit：集成电路)构成。另外，虽无图示，但在发光驱动部5设有与传输来自外部的电信号的电气配线连接的电连接部。
发光部6基于由发光驱动部5进行的驱动控制来发光。该发光部6例如由VCSEL(Vertical Cavity-Surface Emitting Laser：垂直腔面发射激光器)等发光元件构成。从发光部6发出的光作为光信号照射到光波导4的光入射侧端部。
光接收处理部3构成为具备放大部7及受光部8。受光部8接受从光波导4的光射出侧端部射出的作为光信号的光，通过光电转换，输出电信号。该受光部8例如由PD(Photo-Diode：光电二极管)等受光元件构成。
放大部7将从受光部8输出的电信号放大，并输出到外部。该放大部7例如由放大用IC构成。另外，虽无图示，但在放大部7设有与向外部传输电信号的电气配线连接的电连接部。
光波导4是将从发光部6射出的光传输到受光部8的介质。关于该光波导4的详细构成，将在后面进行说明。
图3示意地表示光波导4的光传输状态。如图3所示，光波导4由具有挠性的柱状部件构成。另外，在光波导4的光入射侧端部设有光路转换反射镜4A，并且在光射出侧端部设有光射出面4B。
从发光部6射出的光向光波导4的光入射侧端部，从与光波导4的光传输方向垂直的方向入射。入射的光通过在光路转换反射镜4A进行反射，从而在光波导4内行进。在光波导4内行进并到达光射出侧端部的光通过在光射出面4B进行反射，从而向与光波导4的光传输方向垂直的方向射出。射出的光照射到受光部8，在受光部8进行光电转换。
根据如上所述的构成，可以构成为相对于光波导4以相对于光传输方向呈横向的方式配置作为光源的发光部6。因而，例如在需要将光波导4配置为平行于基板面的情况下，只要在光波导4和基板面之间按照沿该基板面的法线方向射出光的方式设置发光部6即可。这种构成与例如按照沿平行于基板面的方向射出光的方式设置发光部6的构成相比，容易安装，而且，在结构方面也能够实现更紧凑。这是因为，发光部6通常的结构为，与射出光的方向上的尺寸相比，与射出光的方向垂直的方向上的尺寸更大。并且，也可以适用于如下结构，即、使用在同一面内具有电极和发光部的平面安装型发光元件的结构。
另外，光路转换反射镜4A通过相对于光波导4的光传输方向倾斜，来实现以下效果。
根据上述构成，可以构成为相对于光传输方向呈横向地配置发光元件。因而，例如在需要将薄膜光波导配置为平行于基板面的情况下，只要在薄膜光波导和基板面之间按照沿该基板面的法线方向射出光的方式配置光源即可。这种构成与例如按照沿平行于基板面的方向射出光的方式设置发光元件的构成相比，容易安装，而且，在结构方面也能够实现更紧凑。
另外，本实施方式的光模块1为在光波导4传播的信号光通过在光射出面4B进行反射而导向受光部8那样的构成(即，利用光射出面4B作为转换光路的反射面的构成)，但光模块1的构成不限于该构成，只要是可由受光部8接受从光射出面4B射出的信号光的构成即可。例如，光波导4也可以为光射出面4B不作为反射面起作用而是信号光从光射出面4B沿光传输方向射出那样的构成。在这种情况下，受光部8的受光面配置在相对于基板面垂直的方向(即，相对于光传输方向垂直的方向)上，接受从光射出面4B沿光传输方向射出的信号光。
本说明对波导芯为一根的构成进行了说明，但即使是波导芯为二根以上而构成的阵列结构，也可以实现同样的效果。例如，在双向通信中，优选波导芯为二根以上的构成。在波导芯为二根以上的构成的情况下，通过对各波导芯而言形成上述光路转换反射镜的形状，可以稳定地控制信号光的损耗量。
(光波导的构成)
图1(a)、(b)表示本实施方式的光波导的简略结构，图1(a)是立体图，图1(b)是只对芯部的构成进行表示的立体图。另外，在图1(a)、(b)中，在以光波导4的发光部6侧的面为底面时，以该底面的法线方向为Y方向(高度方向)，以光传输方向为Z方向。而且，以与Y方向及Z方向垂直的方向为X方向(宽度方向)。
如图1(a)所示，光波导4构成为具备：柱状芯部10，其以作为长度方向的光传输方向(Z方向)为轴；包覆部11，其按照包围芯部10的周围的方式设置。芯部10及包覆部11由具有透光性的材料构成，并且芯部10的折射率比包覆部11的折射率高。入射到芯部10的信号光通过在芯部10内部反复进行全反射而沿光传输方向传输。
作为构成芯部10及包覆部11的材料，可以使用玻璃、塑料等，但为了构成具有足够挠性的光波导4，优选使用丙烯酸类、环氧树脂类、聚氨酯类、及硅酮类等树脂材料。另外，也可以由空气等气体构成包覆部11。并且，即使在折射率比芯部10的折射率小的液体氛围下使用包覆部11，也可以得到同样的效果。垂直于光传输方向的面上的芯部10的剖面形状为长方形。
另外，垂直于光传输方向的面上的芯部10的剖面形状不限于长方形。例如，也可以为圆形或三角形等多边形。但是，垂直于光传输方向的面上的芯部10的剖面形状根据以下理由优选按照宽度方向(X方向)的长度比高度方向(Y方向)的长度长的方式来形成。
为了提高光波导的弯曲性，需要将光波导在高度方向上的厚度减薄。但是，随着减薄光波导的厚度，导致在垂直于光传输方向的面上的剖面形状中，占有芯部的面积也变小。因此，导致芯部的来自发光部6的信号光的照射面积也变小。其结果是，导致发光部6和光波导4的耦合效率降低。在垂直于光传输方向的面上的芯部10的剖面形状按照宽度方向(X方向)的长度比高度方向(Y方向)的长度长的方式形成的情况下，即使减薄光波导的厚度，也能够确保与发光部6的光学耦合所需的芯部的面积，能够谋求提高耦合效率。
如图1(b)所示，芯部10的光路转换反射镜4A构成为按照相对于光波导4底面的倾斜角度α在光波导4的宽度方向(X方向)上不同的方式形成的面。以下，将这种面设定为扭曲面(ねじれ面)。
在本实施方式的光波导中，也可以在形成为扭曲面的芯部10的光路转换反射镜4A上设有金属反射镜等反射板。由此，可以由光路转换反射镜4A有效地对来自发光部6的信号光进行反射。
另外，“光路转换反射镜部”是指至少形成有芯部10的光路转换反射镜4A的光波导4端部。因此，“光路转换反射镜部”也包含与芯部10同样地在包覆部11形成有光路转换反射镜4A的构成。
另外，图1(b)所示的结构为芯部10及包覆部11双方的光路转换反射镜4A都构成扭曲面的结构。但是，光波导4的光路转换反射镜4A的构成只要是芯部10的光路转换反射镜4A构成扭曲面的构成，不作特别限定。例如，如图1(c)所示，也可以构成为：包覆部11的光路转换反射镜4A未形成扭曲面，只有芯部10的光路转换反射镜4A构成扭曲面。
(关于芯部10的光路转换反射镜4A)
如上所述，在本实施方式的光波导4中，芯部10的光路转换反射镜4A构成扭曲面。下面，基于图4(a)～(c)对该扭曲面进行说明。图4(a)～(c)表示光波导4的芯部10的构成，图4(a)是立体图，图4(b)是表示垂直于宽度方向(X方向)的面上的芯部10的剖面形状的剖面图，图4(c)是表示垂直于高度方向(Y方向)的面上的芯部10的剖面形状的剖面图。
在图4(a)、(b)中，设芯部10宽度方向左侧侧面形状为形状(i)，设穿过宽度方向中央部10C且与宽度方向垂直的面上的芯部10的剖面形状为(ii)，设芯部10宽度方向右侧侧面形状为形状(iii)。而且，设形状(i)的光路转换反射镜4A的倾斜角度为αr，设形状(ii)的光路转换反射镜4A的倾斜角度为αc，设形状(iii)的光路转换反射镜4A的倾斜角度为αl。
如图4(b)所示，在芯部10的光路转换反射镜4A中，倾斜角度αr、αc及αl各不相同。详细而言，倾斜角度αr＜倾斜角度αc＜倾斜角度αl。另外，如图4(c)所示，光路转换反射镜4A在用垂直于高度方向(Y方向)的面剖开时构成曲线。
下面，对通过使光路转换反射镜4A构成为扭曲面而实现的效果进行说明。图5是表示使信号光向构成扭曲面的光路转换反射镜4A入射并进行反射后的信号光传播方向的示意图，图5(a)表示图4(c)的形状(i)中反射后的信号光传播方向，图5(b)表示图4(c)的形状(ii)中反射后的信号光传播方向，图5(c)表示图4(c)的形状(iii)中反射后的信号光传播方向。
在例如图30那样的强度分布的信号光入射到呈扭曲面的光路转换反射镜4A时，图30所示的强度分布的两个峰值光(ピ一ク光)中的一个峰值光由形状(i)的光路转换反射镜4A(倾斜角度αr)来反射，另一个峰值光由形状(iii)的光路转换反射镜4A(倾斜角度αl)来反射。另外，分布于图30所示的强度分布的中央部的信号光由形状(ii)的光路转换反射镜4A(倾斜角度αc)来反射。
如图5(a)所示，在形状(i)(倾斜角度αr)中，峰值光由光路转换反射镜4A反射后，向光波导底面侧传播。另外，如图5(b)所示，在形状(ii)(倾斜角度αc)中，信号光由光路转换反射镜4A反射后，向光传输方向传播。另外，如图5(c)所示，在形状(iii)(倾斜角度αl)中，峰值光由光路转换反射镜4A反射后，向光波导顶面侧传播。这样，上述两个峰值光通过扭曲面的反射，变成向光波导顶面侧传播的光和向光波导底面侧传播的光。
与此相对，在现有光波导中，光路转换反射镜的倾斜角度α在宽度方向上不变化，而保持恒定(光路转换反射镜不是扭曲面)。因此，如图6所示，两个峰值光由光路转换反射镜4′A反射后，向光传输方向传播。因此，在现有光波导中，两个峰值光难以由芯部10的光路转换反射镜4′A附近部分来反射，而是由距光路转换反射镜4′A较远的部分来反射。
通常，在光波导中，信号光边使其光路宽度(X方向的宽度)变宽，边在芯部内进行传播。因此，在芯部传播的信号光的波导距离(光程)越长，信号光的光路宽度越宽，强度分布越均匀。在本实施方式的光波导中，两个峰值光通过光路转换反射镜4A反射的反射方向不与光传输方向(Z方向)平行，且利用由扭曲面带来的效果，变成向光波导顶面侧传播的光、和向光波导底面侧传播的光。由此，即使距光路转换反射镜的Z方向上的芯部长度相同，与现有光波导相比，本实施方式的光波导在Z轴方向的芯部侧面进行反射的次数也增多。而且，伴随于此，可以将Z轴方向上的信号光的波导距离(光程)增长。其结果是，本实施方式的光波导与现有光波导相比，在光路转换反射镜附近，两个峰值光(信号光)达到足以使强度分布均匀的光路宽度。即，在本实施方式的光波导中，实现光路转换反射镜反射后的信号光的强度分布比现有光波导更快达到均匀化之类的效果。
另外，在本实施方式的光波导的芯部，如图4(c)所示，在用垂直于高度方向(Y方向)的面剖开时，光路转换反射镜4A为曲线。即，在垂直于高度方向(Y方向)的剖面形状中，光路转换反射镜4A为相对于X方向倾斜的面。以下，通过使光路转换反射镜4A成为相对于X方向倾斜的面，从而可以确保波导距离(光程)长。
图7(a)及(b)是表示光路转换反射镜反射后的、芯部内的峰值光的光路的图，图7(a)表示光路转换反射镜的倾斜角度α在宽度方向上相同的现有光波导的光路，图7(b)表示光路转换反射镜形成为扭曲面的光波导的光路。另外，图7(a)及(b)表示垂直于高度方向(Y方向)的面上的光路。另外，现有构成和本实施方式的构成在垂直于高度方向(Y方向)的面上的芯部的剖面形状不同，但在图7(a)及(b)中，为了简化而设为相同的形状。
如图7(a)所示，现有光波导的芯部内的两个峰值光9′都由光路转换反射镜4′A以反射角度β来反射，在Z方向上距光路转换反射镜4′A的距离D1的位置进行干涉。在该位置，两个峰值光9′的波导距离(光程)短，两个峰值光9′并未达到足以使强度分布均匀化的光路宽度。因此，在现有光波导的芯部，在Z方向上距光路转换反射镜4′A的距离D1的位置，信号光的强度分布不均匀。而且，在Z方向上距光路转换反射镜4′A的距离D2的位置，两个峰值光9′的强度分布达到均匀化。
另一方面，在本实施方式的光波导的芯部，光路转换反射镜4A成为相对于X方向倾斜的面。因此，如图7(b)所示，两个峰值光9分别变成由光路转换反射镜4A相对于X方向以反射角度γ来反射的光、和相对于X方向以反射角度δ来反射的光。由此，即使距光路转换反射镜的Z方向上的芯部长度相同，与现有光波导相比，本实施方式的光波导在X方向的芯部侧面进行反射的次数也增多。而且，可以将X方向上的信号光的波导距离(光程)增长。因此，如图7(b)所示，本实施方式的光波导在光路转换反射镜附近的、在Z方向上距光路转换反射镜4A的距离D1的位置，两个峰值光9(信号光)达到足以使强度分布均匀化的光路宽度。
这样，本实施方式的光波导的光路转换反射镜4A为相对于X方向倾斜的面，因此，能够比现有光波导的光路转换反射镜4′A更快地使信号光的强度分布均匀化。
下面，关于本实施方式的光波导和现有光波导，对峰值光的传播进行模拟，将信号光的强度分布的均匀化及峰值光的聚光部位进行比较，参照图8～图10，对该比较的结果进行更详细的说明。图8对于本实施方式的光波导和现有光波导表示峰值光传播的模拟条件，图8(a)是表示本实施方式的光波导及现有光波导通用的模拟条件的说明图，图8(b)是表示本实施方式的光波导的呈扭曲面的光路转换反射镜的模拟条件的说明图，图8(c)是表示现有光波导的光路转换反射镜的模拟条件的说明图。
如图8(a)所示，本实施方式的光波导及现有光波导通用的模拟条件如下所述。即，设芯部和发光部的距离为400μm。作为发光部，采用多模发光部(射出两个峰值光的发光部)。另外，芯部的尺寸如下：宽度方向(X方向)的长度为200μm，高度方向(Y方向)的长度为40μm，光传输方向(Z方向)的长度为5.2mm。
另外，如图8(b)所示，本实施方式的光波导的呈扭曲面的光路转换反射镜的模拟条件如下：芯部的宽度方向右侧侧面形状的光路转换反射镜的倾斜角度θ1(相当于倾斜角度αr)为49°，芯部的宽度方向左侧侧面形状的光路转换反射镜的倾斜角度θ2(相当于倾斜角度αl)为41°。另外，如图8(c)所示，现有光波导的光路转换反射镜的模拟条件为倾斜角度θ1＝θ1＝45°。
图9(a)、(b)表示在向图8(a)～(c)所示的芯部照射信号光时、对芯部内的信号光的传播进行模拟的结果。图9(a)是表示对现有光波导的芯部进行模拟的结果的说明图，图9(b)是表示对本实施方式的光波导的芯部进行模拟的结果的说明图。
如图9(a)所示，可知，在现有光波导中，芯部内的峰值光的聚光部位位于距光路转换反射镜在光传输方向(Z方向)上距离为5.2mm的部位(B3)，在距离为2.5mm的部位(B2)，峰值光完全未均匀化。另一方面，如图9(b)所示，在本实施方式的光波导中，尽管向光路转换反射镜入射时的峰值光的情形(部位B1的峰值光的情形)与现有光波导相同，但峰值光的干涉部位位于距光路转换反射镜在光传输方向(Z方向)上距离为2.5mm的部位(A2)(变成现有光波导的大约一半的位置)。
在图9(a)所示的现有光波导中，芯部的部位B1和B3之间的距离为5.2mm，两个峰值光的反射发生了一次。另一方面，在图9(b)所示的本实施方式的光波导中，芯部的部位A1和A3之间的距离为5.2mm，两个峰值光的反射反复进行二次。由此可知，与现有光波导相比，本实施方式的光波导的两个峰值光的波导距离(光程)增长。而且可知，在距光路转换反射镜在光传输方向(Z方向)上距离为5.2mm的部位(A3)，峰值光充分均匀化。
图10是表示图9(a)、(b)所示的部位A1～A3(本实施方式的光波导)、及部位B1～B3(现有光波导)的、芯部内的信号光的轮廓(强度分布)的图表。如该图所示，在本实施方式的光波导中，在芯部的部位A3，信号光的强度分布已经均匀化。另一方面，在现有光波导中，在芯部的部位A3，峰值光产生干涉，信号光的强度分布未均匀化。
因此，当在现有光波导芯部的部位A3产生弯曲、扭曲时，在部位A3，由于峰值光在芯部中央部产生干涉，因此信号光的损耗增大。即，在现有光波导中，导致在芯部的部位A3产生了弯曲、扭曲时的信号光的损耗远大于在部位A3以外的部位产生了弯曲、扭曲时的信号光的损耗。因此，在现有光波导中，在光波导的光传输方向(Z方向)上，难以使由弯曲、扭曲造成的信号光的损耗稳定化，存在信号光的损耗因弯曲、扭曲部位不同而大不相同的部位。因此，在现有光波导中，难以对光路转换反射镜附近区域的、信号光相对于弯曲、扭曲的损耗稳定地进行控制。
通常，由于光波导通过载置发光部的载置基板来固定，因此光路转换反射镜附近的芯部产生弯曲、扭曲的可能性低。因此，与现有构成相比，如果能够在接近光路转换反射镜的芯部的部位使信号光的强度分布均匀化，那么在光传输方向(Z方向)上，就能够稳定地控制信号光相对于弯曲、扭曲的损耗量。在本实施方式的光波导中，由于光路转换反射镜形成为在宽度方向(X方向)上倾斜角度不同的扭曲面，因此与现有构成相比，可以在更靠光路转换反射镜侧使芯部内的信号光的强度分布均匀化。
由此，能够实现在光路转换反射镜附近区域可以稳定地控制信号光相对于弯曲、扭曲的损耗量的光波导。
(关于光路转换反射镜4A的倾斜角度α)
下面，对本实施方式的光波导4的、芯部10的光路转换反射镜4A的倾斜角度α进行详细说明。
首先，“倾斜角度α”是指相对于光波导的长度方向(Z方向)倾斜的角度。另外，相对于光波导的长度方向(Z方向)倾斜的芯部10的光路转换反射镜4A不限于平面，如后述的变形例所述，也可以为具有规定曲率半径的曲面。图11是用于对“倾斜角度α”的定义进行说明的说明图。
首先，如图11所示，在垂直于芯部10的宽度方向(X方向)的面上的剖面形状中，以芯部10的发光部侧的面为底面10A，以与发光部相反的一侧的面为顶面10B。另外，图11表示的是剖面形状，因此底面10A及顶面10B表示成直线。另外，光路转换反射镜4A与底面10A及顶面10B同样地，表示成直线。
在本实施方式中，“倾斜角度α”可以如下进行定义。即，在设光路转换反射镜4A与底面10A连结的部位为点A，且设光路转换反射镜4A与顶面10B连结的部位为点B时，“倾斜角度α”可以定义为：将点A和点B连结的假想的直线AB相对于长度方向(Z方向)的倾斜角度。
另外，光路转换反射镜4A的倾斜角度α在宽度方向的变化范围只要是最大倾斜角度在从发光部6照射的信号光相对于光路转换反射镜4A的入射角不超过临界角的范围内，任何范围都可以。当在从发光部6照射的信号光相对于光路转换反射镜4A的入射角超过临界角的范围内设定倾斜角度α时，信号光不在芯部10内进行全反射，因透射而损耗。
因此，芯部10的光路转换反射镜4A及光射出面4B的倾斜角度α的范围，在设宽度方向中央部的垂直于宽度方向的面上的、芯部10的剖面形状中的光路转换反射镜4A的倾斜角度为αc时，最大倾斜角度优选设定为αc+1～3°，最小倾斜角度优选设定为αc-1～3°。而且，倾斜角度为αc优选设定为40°～50°。
另外，相对于长度方向(Z方向)的倾斜角度在宽度方向(X方向)上不同这样的构成也可以参照图11如下进行表述。
即，本实施方式的光波导的构成可以表述为：高度方向(Y方向)的一端(点A)和另一端(点B)沿长度方向(Z方向)离开，其距离在宽度方向(X方向)上不同。
在图11中，当设穿过点B且垂直于底面10A的直线和底面10A的交点为点C时，点A和点C的距离成为长度方向(Z方向)上的点A和点B的分离距离。本实施方式的光波导的构成也可以说是该点A和点C的距离在宽度方向(X方向)上不同的构成。
(变形例1)
对本实施方式的光波导4的构成中的图1所示的构成的变形例进行说明。图12(a)是作为该变形例1的光波导4的芯部10的立体图，图12(b)是表示垂直于宽度方向(X方向)的面上的剖面形状的剖面图，图12(c)是表示垂直于高度方向(Y方向)的面上的剖面形状的剖面图。在图12(b)的剖面图中，直线AB表示穿过宽度方向中央部且垂直于宽度方向的面上的、芯部10的剖面形状中的光路转换反射镜，直线A′B′、及直线A″B″分别表示芯部10宽度方向左侧侧面形状的光路转换反射镜、芯部10宽度方向右侧侧面形状的光路转换反射镜。
如该图所示，在变形例1中，构成为：在芯部10的垂直于宽度方向(X方向)的面上的剖面形状中，作为光路转换反射镜的直线AB、直线A′B′、及直线A″B″相交于一点。直线AB、直线A′B′、及直线A″B″的交点也可以说是光路转换反射镜4A的倾斜角度α在宽度方向上的变迁起点。在变形例1中，直线AB、直线A′B′、及直线A″B″的交点位于芯部高度方向中央部的上侧。
(变形例2)
对本实施方式的光波导4的构成中的图1所示的构成的变形例进行说明。图13(a)是作为该变形例2的光波导4的芯部10的立体图，图13(b)是表示垂直于宽度方向(X方向)的面上的剖面形状的剖面图，图13(c)是表示垂直于高度方向(Y方向)的面上的剖面形状的剖面图。在图13(b)的剖面图中，直线AB表示穿过宽度方向中央部且垂直于宽度方向的面上的、芯部10的剖面形状中的光路转换反射镜，直线A′B′、及直线A″B″分别表示芯部10宽度方向左侧侧面形状的光路转换反射镜、芯部10宽度方向右侧侧面形状的光路转换反射镜。
如该图所示，变形例2与变形例1同样地，构成为：在芯部10的垂直于宽度方向(X方向)的面上的剖面形状中，作为光路转换反射镜的直线AB、直线A′B′、及直线A″B″相交于一点。在变形例2中，直线AB、直线A′B′、及直线A″B″的交点位于芯部高度方向中央部。
(变形例3)
对本实施方式的光波导4的构成中的图1所示的构成的变形例进行说明。图14(a)是作为该变形例3的光波导4的芯部10的立体图，图14(b)是表示垂直于宽度方向(X方向)的面上的剖面形状的剖面图，图14(c)是表示垂直于高度方向(Y方向)的面上的剖面形状的剖面图。在图14(b)的剖面图中，直线AB表示穿过宽度方向中央部且垂直于宽度方向的面上的、芯部10的剖面形状中的光路转换反射镜，直线A′B′、及直线A″B″分别表示芯部10宽度方向左侧侧面形状的光路转换反射镜、芯部10宽度方向右侧侧面形状的光路转换反射镜。
如该图所示，变形例3与变形例1、2同样地，构成为：在芯部10的垂直于宽度方向(X方向)的面上的剖面形状中，作为光路转换反射镜的直线AB、直线A′B′、及直线A″B″相交于一点。在变形例3中，直线AB、直线A′B′、及直线A″B″的交点位于芯部高度方向中央部的下侧。
(变形例4)
对本实施方式的光波导4的构成中的图1所示的构成的变形例进行说明。图15(a)是作为该变形例4的光波导4的芯部10的立体图，图15(b)是表示垂直于高度方向(Y方向)的面上的剖面形状的剖面图。如图15(b)所示，也可以构成为：在芯部10的垂直于高度方向(Y方向)的面上的剖面形状中，光路转换反射镜4A不连续地形成(未形成为连续的曲面)，在宽度方向(X方向)上形成为台阶状。
(变形例5)
对本实施方式的光波导4的构成中的图1所示的构成的变形例进行说明。图16(a)是作为该变形例5的光波导4的芯部10的立体图，图16(b)是表示垂直于高度方向(Y方向)的面上的剖面形状的剖面图。如图16(b)所示，也可以构成为：在芯部10的垂直于高度方向(Y方向)的面上的剖面形状中，光路转换反射镜4A不连续地形成(未形成为连续的曲面)，在宽度方向(X方向)上形成为锯齿状。
(变形例6)
对本实施方式的光波导4的构成中的图1所示的构成的变形例进行说明。图17(a)～(c)是从作为该变形例6的光波导4的芯部10的高度方向(Y方向)上侧看到的俯视图。如图17(a)～(c)所示，也可以构成为：在从芯部10的高度方向(Y方向)上侧看时、即俯视时，光路转换反射镜4A不连续地形成(未形成为连续的曲面)，在宽度方向(X方向)上，端面形成为波形。
(变形例7)
对本实施方式的光波导4的构成中的图1所示的构成的变形例进行说明。图18(a)是作为该变形例7的光波导4的芯部10的立体图，图18(b)是表示垂直于高度方向(Y方向)的面上的剖面形状的剖面图。如图18(b)所示，也可以构成为：在芯部10的垂直于高度方向(Y方向)的面上的剖面形状中，光路转换反射镜4A形成为相对于宽度方向侧面倾斜的直线。
(变形例4～变形例7的构成的效果)
在变形例4～变形例7的构成中，在高度方向(Y方向)的一端(点A)和另一端(点B)沿长度方向(Z方向)离开，且其分离距离的最大值及最小值相同的情况下，变形例4～6的构成与变形例7的构成相比，可以增长信号光的波导距离。图19是表示在上述分离距离的最大值及最小值相同的情况下的、变形例4～7的构成的俯视图。另外，图19中的点B表示分离距离最大时的另一端，点B′表示分离距离最小时的另一端。
变形例4～7的构成可以用长度方向(Z方向)相对于宽度方向(X方向)的分离距离AB的分布(以下，只记述为分离距离AB的分布)来表述。即，变形例4～7的构成可以分别表述为：分离距离AB的分布为台阶形状、锯齿形状、波形、单调倾斜的直线的构成。而且，图19所示的变形例4～7的构成可以说是分离距离AB的分布中的最大值及最小值相同的构成。
如图19所示，与变形例7的光路转换反射镜相比，变形例4～6的光路转换反射镜的相对于宽度方向(X方向)的倾斜角度变得陡峭。因此，与变形例7的光路转换反射镜相比，变形例4～6的光路转换反射镜能够使两个峰值光中任一个向更接近X方向的方向反射。即，在垂直于高度方向(Y方向)的平面(XZ平面)中，变形例4～6的光路转换反射镜能够使从光路转换反射镜反射的峰值光的方向和X方向所成的角度比变形例7的光路转换反射镜中所成的角度小。由此，在变形例4～6中，由光路转换反射镜附近的芯部侧面反射峰值光，反射次数比变形例7中的反射次数多。其结果是，与变形例7相比，在变形例4～6的构成中，峰值光的波导距离增长，可以使信号光的强度分布更快地均匀化。
另外，峰值光具有光路宽度，因此在峰值光入射到分离距离AB的分布呈台阶状的变形例4的光路转换反射镜时，峰值光变成由台阶形状的台阶变化部分(沿Z方向延伸的部分)反射的光、和由除此之外的部分反射的光。由台阶形状的台阶变化部分(沿Z方向延伸的部分)反射的峰值光，在X轴上向与行进到此的方向相反的方向射出(例如，沿X轴的+(正)方向行进到此的峰值光向-(负)方向反射)。另一方面，由台阶形状的上述台阶变化部分以外的部分反射的峰值光，在X轴上向与行进到此的方向相同的方向射出。因此，两个峰值光中的任一个向X轴上的相对的方向射出，信号光的强度分布更加均匀化。
另外，在分离距离AB的分布呈锯齿形状或波形的变形例5或6中，当过于增大锯齿形状或波形的峰(或谷)部分的密度时，峰值光不在光路转换反射镜产生反射，而导致透射。因此，在变形例5或6中，锯齿形状或波形的峰(或谷)部分优选形成为保留信号光在光路转换反射镜进行反射、扩散的效果。
另外，在仅在光路转换反射镜的一部分面上形成有锯齿形状、波形、或台阶形状的情况下，根据入射到光路转换反射镜的信号光的强度分布，峰值光可能会避开锯齿形状或波形而入射。因此，上述锯齿形状、波形、或台阶形状优选遍及光路转换反射镜整个面而形成。
(变形例8)
对本实施方式的光波导4的构成中的图1所示的构成的变形例进行说明。图20是表示作为该变形例8的光波导4的芯部10的、垂直于宽度方向(X方向)的面上的剖面形状的剖面图。
如图20所示，变形例8的芯部10构成为在与光路转换反射镜4A相对的位置形成有相对面4E。而且，成为由光路转换反射镜4A和相对面4E形成有反射镜切割槽15的构成。
(变形例9～11)
对本实施方式的光波导4的构成中的图1所示的构成的变形例进行说明。图21(a)是作为该变形例9的光波导4的芯部10的立体图，图21(b)是表示垂直于宽度方向(X方向)的面上的剖面形状的剖面图。图21(b)的剖面图从上到下依次表示芯部10宽度方向左侧侧面形状、穿过宽度方向中央部且垂直于宽度方向的面上的芯部10的剖面形状、芯部10宽度方向右侧侧面形状。点A、A′、及A″表示芯部10的底面10A和光路转换反射镜4C的连结点，点B、B′、及B″表示芯部10的顶面10B和光路转换反射镜4C的连结点。
如图21(a)所示，变形例9的光波导4的芯部10为光路转换反射镜4A成为曲面的构成。如图21(b)所示，在芯部10的垂直于宽度方向(X方向)的面上的剖面形状中，光路转换反射镜4A为相对于直线AB弯曲成凸状的曲面。而且，图21(a)、(b)的呈曲面的光路转换反射镜4A的曲率半径在宽度方向上恒定。
对本实施方式的光波导4的构成中图21(a)、(b)所示的构成的变形例进行说明。图22(a)是作为该变形例10的光波导4的芯部10的立体图，图22(b)是表示垂直于宽度方向(X方向)的面上的剖面形状的剖面图。
如图22(b)所示，与变形例9同样地，在芯部10的垂直于宽度方向(X方向)的面上的剖面形状中，光路转换反射镜4A成为相对于直线AB弯曲成凸状的曲面。与变形例9不同之处在于，变形例10的光波导的光路转换反射镜4A的曲率半径在宽度方向上不同。
对本实施方式的光波导4的构成中图21(a)、(b)所示的构成的变形例进行说明。图23(a)是作为该变形例11的光波导4的芯部10的立体图，图23(b)是表示垂直于宽度方向(X方向)的面上的剖面形状的剖面图。
如图23(b)所示，与变形例8不同之处在于，在芯部10的垂直于宽度方向(X方向)的面上的剖面形状中，光路转换反射镜4A成为相对于直线AB弯曲成凹状的曲面。
另外，变形例9～11的光波导的芯部10的呈曲面的光路转换反射镜4A的曲率半径、倾斜角度(直线AB、A′B′、及A″B″各自的相对于光传输方向的倾斜角度)可以在上述扭曲面的作用、效果的范围内适当设定。
另外，上述光波导的光路转换反射镜的结构为：将高度方向(Y方向)的一端和另一端连结的直线相对于长度方向(Z方向)的倾斜角度在宽度方向(X方向)上不同。但是，在光路转换反射镜形成为曲面的情况下，即使是上述倾斜角度在宽度方向上恒定的构成，也可以实现上述信号光的强度分布的均匀化。
(变形例12)
对倾斜角度在宽度方向上恒定的情况下的、光波导4的变形例进行说明。图24(a)是作为该变形例12的光波导4的芯部10的立体图，图24(b)是表示垂直于宽度方向(X方向)的面上的剖面形状的剖面图，图24(b)的剖面图从上到下依次表示芯部10宽度方向左侧侧面形状、穿过宽度方向中央部且垂直于宽度方向的面上的芯部10的剖面形状、芯部10宽度方向右侧侧面形状。点A、A′、及A″表示芯部10的底面10A和光路转换反射镜4C的连结点，点B、B′、及B″表示芯部10的顶面10B和光路转换反射镜4C的连结点。
如图24(a)所示，变形例12的光波导4的芯部10的结构为光路转换反射镜4A构成曲面。如图24(b)所示，在芯部10的垂直于宽度方向(X方向)的面上的剖面形状中，光路转换反射镜4A为相对于直线AB弯曲成凸状的曲面。另外，在芯部10宽度方向左侧侧面形状、穿过宽度方向中央部且垂直于宽度方向的面上的芯部10的剖面形状、及芯部10宽度方向右侧侧面形状中，直线AB相对于Z方向的倾斜角度α相同。另外，变形例12的光波导的光路转换反射镜4A的曲率半径在宽度方向上不同。
(光波导的制造方法)
本实施方式的光波导的制造步骤如果是包含芯部光路转换反射镜形成工序的制造步骤，则不作特别限定，该芯部光路转换反射镜形成工序为：按照相对于长度方向的倾斜角度α在芯部的宽度方向(X方向)上不同的方式，来形成芯部的光路转换反射镜。芯部光路转换反射镜形成工序只要是至少在芯部形成光路转换反射镜的工序即可。
因此，作为光波导的制造步骤，也可以为使构成芯部的材料流入光路转换反射镜呈扭曲面的芯部的金属模中、事先形成芯部的步骤。其后，通过将所形成的芯部埋入构成包覆部的材料、或在芯部粘贴构成包覆部的材料，来完成本实施方式的光波导。这样，在包含事先形成芯部的工序的情况下，完成的光波导易减小芯部和包覆部之间的折射率差。因此，优选还包含在芯部的光路转换反射镜上设置金属反射镜(反射板)的工序。
另外，作为光波导的制造步骤，也可以为包含层叠结构形成工序的步骤，该层叠结构形成工序形成具备芯部、和以包围芯部周围的方式设置的包覆部的层叠结构。即为如下工序：事先制造具备芯部和包覆部的层叠结构，然后在芯部光路转换反射镜形成工序中，对上述光波导的长度方向端部进行切割，由此将芯部的光路转换反射镜作成扭曲面。该情况下，芯部光路转换反射镜形成工序成为切割芯部的同时也切割包覆部的工序。光波导的制造方法在包含上述层叠结构形成工序的情况下，同时切割具有弹力差的芯部和包覆部，因此能够容易地将光路转换反射镜作成扭曲面。
下面，对光波导的制造方法包含层叠结构形成工序(芯部光路转换反射镜形成工序为切割芯部的同时也切割包覆部的工序)时的、将芯部的光路转换反射镜作成扭曲面的方法进行说明。如上所述，作为构成芯部的光路转换反射镜的扭曲面存在如下两种情况：
(i)在芯部的垂直于高度方向(Y方向)的面上的剖面形状中，形成为从芯部的宽度方向的一侧面向另一侧面单调变化的直线或曲线的扭曲面(图1的光波导、及变形例1～3的光波导)；及
(ii)在芯部的垂直于高度方向(Y方向)的面上的剖面形状中，相对于宽度方向(X方向)形成为台阶状、或锯齿状的扭曲面(变形例4、5的光波导)。
扭曲面的制造方法的制造步骤对应于上述(i)的扭曲面、(ii)的扭曲面而不同。下面，对扭曲面的制造方法进一步进行详述。
((i)的扭曲面(图1的光波导、及变形例1～3的光波导)的形成方法)
通常，作为切割光波导端部而在芯部形成光路转换反射镜的方法，例举使用刀片的方法、及使用激光的方法。
在使用刀片的情况下，通过同时切割具有弹力差的芯部和包覆部，能够形成(i)的扭曲面。另外，按照穿过图25所示的芯部的点I～IV的方式，使用刀片进行推压切割(押し切り)或拉回切割(引き切り)，由此能够形成(i)的扭曲面。并且，即使成为对芯部施加应力而将芯部作成扭曲形状的状态，并使用刀片进行切割，也能够形成(i)的扭曲面。
另外，按照使相对于光波导长度方向的倾斜角度在芯部的宽度方向上相同的方式进行刀片切割，其后，对光波导光入射侧端部加热使其变形(收缩)，由此能够形成(i)的扭曲面。
另外，在使用激光的情况下，按照激光穿过图25所示的芯部的点I～IV的方式，进行激光切割，由此能够形成(i)的扭曲面。
((ii)的扭曲面(变形例4、5的光波导)的形成方法)
在使用刀片进行切割的情况下，(ii)的扭曲面通过如下操作来形成，即边将刀片多次推入光波导(边多次反复地进行刀片的往复动作)，边按照倾斜角度α在芯部的宽度方向上不同的方式进行切割而形成。
另外，按照使相对于光波导长度方向的倾斜角度在芯部的宽度方向上相同的方式进行刀片切割，其后，通过切削而相对于宽度方向生成台阶、或锯齿，由此能够形成(ii)的扭曲面。
另外，在使用激光的情况下，按照相对于宽度方向形成台阶、或锯齿的方式，使激光穿过，进行激光切割，由此能够形成(ii)的扭曲面。
另外，在利用上述刀片进行的切割中，通过在形成了芯部的光路转换反射镜的时刻停止切割，能够实现例如变形例7的光波导那样的形成有反射镜切割槽的构成。并且，在刀片切割停止后，穿过切割停止位置，且沿与芯部的光路转换反射镜的倾斜角度不同的方向，再次对光波导进行刀片切割，由此也能够实现形成有反射镜切割槽的构成。
另外，如上所述，在形成芯部的呈扭曲面的光路转换反射镜后，在光路转换反射镜上形成金属层，由此能够实现具备金属反射镜等反射板的构成。另外，作为在光路转换反射镜上形成金属层的方法，例举在光路转换反射镜上蒸镀金属的方法或粘贴金属小片的方法。
(应用例)
本实施方式的光模块1可以应用于例如以下所述的应用例。
首先，作为第一应用例，可以用于折叠式手机、折叠式PHS(PersonalHandyphone System：个人手机***)、折叠式PDA(Personal Digital Assistant：个人数字助理)、折叠式笔记本电脑等折叠式电子设备的合页部。
图26(a)～(c)表示将光波导4应用于折叠式手机40的例子。即，图26(a)是表示内装有光波导4的折叠式手机40的外观的立体图。
图26(b)是图26(a)所示的折叠式手机40的、应用光波导4的部分的框图。如该图所示，折叠式手机40的设置于主体40a侧的控制部41、设置于以合页为轴可旋转地装设于主体的一端的盖(驱动部)40b侧的外部存储器42、摄像部(数码相机)43、显示部(液晶显示器)44分别通过光波导4来连接。
图26(c)是图26(a)的合页部(虚线所包围的部分)的透视俯视图。如该图所示，光波导4通过卷绕于合页部的支承棒而弯曲，分别将设置于主体侧的控制部、设置于盖侧的外部存储器42、摄像部43、显示部44连接。
通过将光波导4应用于这些折叠式电子设备，能够在有限的空间内实现高速、大容量的通信。因此，特别适合于例如折叠式液晶显示装置等需要进行高速、大容量的数据通信且要求小型化的设备。
作为第二应用例，光波导4可以应用于具有印刷装置(电子设备)的打印头、硬盘记录再生装置的读取部等驱动部的装置。
图27(a)～图27(c)表示将光波导4应用于印刷装置50的例子。图27(a)是表示印刷装置50的外观的立体图。如该图所示，印刷装置50具备边沿用纸52的宽度方向移动边相对用纸52进行印刷的打印头51，在该打印头51上连接有光波导4的一端。
图27(b)是印刷装置50的、应用光波导4的部分的框图。如该图所示，光波导4的一端部连接于打印头51，另一端部连接于印刷装置50的主体侧基板。另外，在该主体侧基板上装设有控制印刷装置50各部分的动作的控制装置等。
图27(c)及图27(d)是表示印刷装置50中打印头51移动(驱动)时的、光波导4的弯曲状态的立体图。如该图所示，在将光波导4应用于打印头51那样的驱动部的情况下，根据打印头51的驱动，光波导4的弯曲状态产生变化，并且光波导4的各位置反复弯曲。
因此，本实施方式的光模块1适合于这些驱动部。另外，通过将光模块1应用于这些驱动部，能够实现使用驱动部时的高速、大容量通信。
图28表示将光波导4应用于硬盘记录再生装置60的例子。
如该图所示，硬盘记录再生装置60具备：磁盘(硬盘)61、磁头(读取、写入用磁头)62、基板导入部63、驱动部(驱动电机)64、光波导4。
驱动部64沿磁盘61的半径方向驱动磁头62。磁头62读取记录在磁盘61上的信息，另外，向磁盘61上写入信息。另外，磁头62经由光波导4连接于基板导入部63，将从磁盘61读取的信息作为光信号传播到基板导入部63，另外，接收从基板导入部63传播的、向磁盘61写入的信息的光信号。
这样，通过将光波导4应用于硬盘记录再生装置60的磁头62这样的驱动部，能够实现高速、大容量通信。
如上所述，本发明的光波导构成为：当以光学元件的光轴方向为Y方向，且以上述光波导的信号光的行进方向为Z方向时，若以与Y方向和Z方向这两个方向都垂直的方向为X方向，则在用YZ平面剖开上述光路转换反射镜部的剖面形状中，光路转换反射镜面与波导芯底面所成的角度在X方向上变化。
另外，如上所述，本发明的光传输模块构成为具备上述光波导、向光波导的芯部照射光的光学元件。
另外，如上所述，本发明的电子设备构成为具备上述光传输模块。
另外，如上所述，本发明的光波导的制造方法构成为：包含芯部光路转换反射镜形成工序，该芯部光路转换反射镜形成工序在以上述光波导的信号光的行进方向为Z方向时，将上述芯部的光路转换反射镜形成为相对于光波导的Z方向倾斜的倾斜面，在以光学元件的光轴方向为Y方向，以垂直于Y方向和上述Z方向双方的方向为X方向时，在上述芯部光路转换反射镜形成工序中，通过在用YZ平面剖开上述光路转换反射镜部的剖面形状中，按照与波导芯底面所成的角度在X方向上变化的方式切割芯部，来形成光路转换反射镜面。
因此，与现有的柔性光波导相比，能够在光波导的光路转换反射镜的更附近部位使信号光的强度分布均匀化，其结果是，可以稳定地控制信号光的损耗量。
在本发明的光波导中，在用YZ平面剖开上述光路转换反射镜部的剖面形状中，上述光路转换反射镜优选按照与波导芯底面所成的角度从X方向的一端向另一端增大的方式来形成。
根据上述构成，能够使信号光的强度分布进一步扩散，因此与现有光波导相比，光路转换反射镜面反射后的信号光的强度分布能更快地均匀化。因此，可以稳定地控制信号光的损耗量。
在本发明的光波导中，在用YZ平面剖开上述光路转换反射镜部的剖面形状中，上述光路转换反射镜面优选形成为曲线，上述曲线的形状从X方向的一端向另一端变化。
由此，在光路转换反射镜的更附近部位，可以使多个峰值光达到足以使强度分布均匀化的光路宽度。
在本发明的光波导中，在以上述芯部的X方向的中心为原点时，以上述原点为基准，优选在光路转换反射镜部的、X方向的一侧存在上述角度最大的部位，在X方向的另一侧存在上述角度最小的部位。
根据上述构成，上述光路转换反射镜以原点为基准，在光路转换反射镜部的、X方向的一侧存在上述角度最大的部位，在X方向的另一侧存在上述角度最小的部位，因此能够使光路转换反射镜相对于X方向的倾斜角度变陡峭。因此实现如下效果：能够使峰值光向更接近X方向的方向反射，能够使信号光的强度分布更快地均匀化。
在本发明的光波导中，在上述芯部的垂直于上述Z方向的面上的剖面形状中，上述芯部优选按照X方向的长度比Y方向的长度长的方式来形成。
根据上述构成，由于上述芯部形成为X方向的长度比Y方向的长度长，因此即使减薄光波导的厚度，也能够确保与光源的光学耦合所需的芯部的面积，能够谋求提高耦合效率。
在本发明的光波导中，优选具备包覆部，该包覆部由与上述芯部的折射率不同的材料构成，且包围上述芯部。
由此，在芯部和包覆部的边界面上，能够使信号光向芯部内部反射，能够使芯部内的信号光的传输更可靠。另外，在光波导具备芯部和包覆部的情况下，用YZ平面剖开上述光路转换反射镜部的剖面形状可以是仅芯部的光路转换反射镜面和波导芯底面所成的角度在X方向上变化，也可以是芯部和包覆部双方的光路转换反射镜面和波导芯底面所成的角度在X方向上变化。
在本发明的光波导中，优选在上述光路转换反射镜上设有将从光源照射的光进行反射的反射层。
由此，可以使从光源照射的光有效地在光路转换反射镜进行反射。
本发明的光波导也可以具有挠性。
在本发明的光波导的制造方法中，优选包含形成层叠结构的层叠结构形成工序，该层叠结构具备由具有透光性的材料构成的芯部、由具有与该芯部的折射率不同的折射率的材料构成的包覆部，在上述芯部光路转换反射镜形成工序中，在用YZ平面剖开上述光路转换反射镜部的剖面形状中，按照与波导芯底面所成的角度在X方向上变化的方式，切割上述层叠结构，由此形成光路转换反射镜面。
根据上述构成，在下述阶段即可完成本发明的光波导，即在芯部光路转换反射镜形成工序中，在用YZ平面剖开上述光路转换反射镜部的剖面形状中，按照与波导芯底面所成的角度在X方向上变化的方式，切割上述层叠结构，由此形成光路转换反射镜面。因此，光波导的制造步骤不会复杂化而变得简洁。
另外，用于实施发明的最佳方式的项目中论述的具体实施方式或实施例都是为了彻底明了本发明的技术内容，不应局限于如上所述的具体例而作狭义的解释，关于在本发明的精神和专利要求保护的范围内，将分别公示于不同的实施方式的技术手段适当组合而得到的实施方式，也包含在本发明的技术范围内。
工业实用性
本发明的光波导可适用于各种设备之间的光通信线路，并且也可适用于作为安装于小型、薄型民生用设备内的设备内配线的柔性光配线。

Claims (12)

1.一种光波导，其构成为具备：
芯部，其由具有透光性的材料构成；
光路转换反射镜部，其在光波导端部的至少芯部形成有将来自光学元件的信号光反射来转换信号光的光路的光路转换反射镜面，
通过所述光路转换反射镜面的反射，在芯部内传输信号光，该光波导的特征在于，
在以光学元件的光轴方向为Y方向，且以所述光波导的信号光的行进方向为Z方向时，若以与Y方向和Z方向这两个方向都垂直的方向为X方向，则在用YZ平面剖开所述光路转换反射镜部的剖面形状中，光路转换反射镜面与该波导芯底面所成的角度在X方向上变化。
2.如权利要求1所述的光波导，其特征在于，
在用YZ平面剖开所述光路转换反射镜部的剖面形状中，
所述光路转换反射镜面按照与波导芯底面所成的角度从X方向的一端朝向另一端增大的方式来形成。
3.如权利要求1所述的光波导，其特征在于，
在用YZ平面剖开所述光路转换反射镜部的剖面形状中，
所述光路转换反射镜面形成为曲线，所述曲线的形状从X方向的一端朝向另一端变化。
4.如权利要求1所述的光波导，其特征在于，
在以所述芯部的X方向的中心为原点时，
以所述原点为基准，在光路转换反射镜部的、X方向的一侧存在所述角度最大的部位，在X方向的另一侧存在所述角度最小的部位，
5.如权利要求1所述的光波导，其特征在于，
在所述芯部的垂直于所述Z方向的面上的剖面形状中，
所述芯部按照X方向的长度比Y方向的长度长的方式来形成。
6.如权利要求1所述的光波导，其特征在于，
具备包覆部，该包覆部由与所述芯部的折射率不同的材料构成，且包围所述芯部。
7.如权利要求1所述的光波导，其特征在于，
在所述光路转换反射镜上设有将从光学元件照射的光反射的反射层。
8.如权利要求1所述的光波导，其特征在于，具有挠性。
9.一种光传输模块，其特征在于，具备：
权利要求1所述的光波导；
向光波导的芯部照射光的光学元件。
10.一种电子设备，其特征在于，
具备权利要求9所述的光传输模块。
11.一种光波导的制造方法，该光波导构成为具备：
芯部，其由具有透光性的材料构成；
光路转换反射镜部，其在光波导端部的至少芯部，形成有对来自光学元件的信号光进行反射来转换信号光的光路的光路转换反射镜面，
通过所述光路转换反射镜面的反射，在芯部内传输信号光，该光波导的制造方法的特征在于，
包含芯部光路转换反射镜形成工序，在该工序中，在以所述光波导的信号光的行进方向为Z方向时，将所述芯部的光路转换反射镜形成为相对于光波导的Z方向倾斜的倾斜面，
在以光学元件的光轴方向为Y方向，且以与Y方向和所述Z方向这两个方向都垂直的方向为X方向时，
在所述芯部光路转换反射镜形成工序中，
在用YZ平面剖开所述光路转换反射镜部的剖面形状中，按照与波导芯底面所成的角度在X方向上变化的方式切割芯部，从而形成光路转换反射镜面。
12.如权利要求11所述的光波导的制造方法，其特征在于，
包含形成层叠结构的层叠结构形成工序，该层叠结构具备：芯部，其由具有透光性的材料构成；包覆部，其由具有与该芯部的折射率不同的折射率的材料构成，
在所述芯部光路转换反射镜形成工序中，在用YZ平面剖开所述光路转换反射镜部的剖面形状中，按照与波导芯底面所成的角度在X方向上变化的方式切割所述层叠结构，从而形成光路转换反射镜面。
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