JP2003172836A - 光路変換機能付光導波路素子 - Google Patents

光路変換機能付光導波路素子

Info

Publication number
JP2003172836A
JP2003172836A JP2001372056A JP2001372056A JP2003172836A JP 2003172836 A JP2003172836 A JP 2003172836A JP 2001372056 A JP2001372056 A JP 2001372056A JP 2001372056 A JP2001372056 A JP 2001372056A JP 2003172836 A JP2003172836 A JP 2003172836A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical waveguide
optical
core
optical path
face
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
JP2001372056A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Shioda
剛史 塩田
Shiro Shichijo
司朗 七条
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.)
Mitsui Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Chemicals 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 Mitsui Chemicals Inc filed Critical Mitsui Chemicals Inc
Priority to JP2001372056A priority Critical patent/JP2003172836A/ja
Publication of JP2003172836A publication Critical patent/JP2003172836A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Optical Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的は、機械研削などの手段を用いる
ことなく上記の問題を回避すべく光学系の汚染を防止
し、集光機能を有して光路変換を行える光導波路素子お
よびその作製方法を提供することにある。 【構成】光導波路の光入出射端面に光導波路のコア2と
同じ屈折率を有しコアからの光路を変換させる反射面を
備えた樹脂ブロック5が形成されている光導波路素子で
あり、樹脂ブロック5は、上部クラッド3と下部クラッ
ド1に挟まれたコア2の端面に接触している。そして樹
脂ブロック5の空気との界面が反射面となる。

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は高分子光導波路に関
し、特に光集積回路、光インターコネクション、あるい
は光合分波等の光学部品を製造する方法に関する。 【0002】 【従来の技術】光部品、あるいは光ファイバの基材とし
ては、光伝搬損失が小さく、伝送帯域が広いという特徴
を有する石英ガラスや多成分ガラス等の無機系の材料が
広く使用されているが、最近では高分子系の材料も開発
され、無機系材料に比べて加工性や価格の点で優れてい
ることから、光導波路用材料として注目されている。例
えば、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、あるい
は、ポリスチレンのような透明性に優れた高分子をコア
とし、そのコア材料よりも屈折率の低い高分子をクラッ
ド材料としたコア−クラッド構造からなる平板型光導波
路が作製されている(特開平3−188402号)。こ
れに対して耐熱性の高い透明性高分子であるポリイミド
を用い低損失の平板型光導波路が実現されている(特開
平2−110500号)。コストなどの要求から光イン
ターコネクション分野において、面発光型レーザ(VC
SEL)が搭載されようとしているが、基板に対して垂
直に出射するレーザ光を基板に対して水平な光導波路に
入射するとき、約90°の光路変換が必要となる。高分
子光導波路では、ダイシングソーによって、約45°に
切削し、90°光路変換を可能にしている(特開平10
−300961)。しかしながら、ダイシングソーで切
削する場合、必要な場所以外も45°に切削してしまう
こと、切削時に汚染の恐れがあることや切削だけでは集
光機能が無いため光が発散してしまい損失の原因になる
などの問題がある。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、機械
研削などの手段を用いることなく上記の問題を回避すべ
く光学系の汚染を防止し、集光機能を有して光路変換を
行える光導波路素子およびその作製方法を提供すること
にある。 【0004】 【課題を解決するための手段】本発明者は、鋭意検討し
た結果、光導波路端面に樹脂を極微量滴下することによ
り、前記課題を解決することを見出し本発明を完成させ
た。すなわち、本発明は、光導波路の光入出射端面に光
導波路のコアと同じ屈折率を有しコアからの光路を変換
させる反射面を備えた樹脂が形成されていることを特徴
とする光導波路素子である。 【0005】 【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
ここでは、ポリイミドの前駆体であるポリアミド酸溶液
を用いたポリイミド光導波路を例に挙げて説明するが、
光導波路の材料としてポリアミド酸溶液以外の光学用材
料の樹脂溶液などを用いて作製することももちろん可能
である。また、光路変換のための樹脂は、UV硬化エポ
キシアクリレートを例に挙げて説明するが、UV硬化エ
ポキシアクリレート以外の樹脂溶液、熱硬化タイプの樹
脂溶液などを用いて作製することももちろん可能であ
る。 【0006】まず、シリコンウェハ上に下部クラッド層
を形成する。その上にコア層を形成する。次に、所望の
コアパターンの描いてあるマスクパターンを用いて、レ
ジストパターン形成を行う。このレジストをマスクとし
て酸素プラズマでドライエッチングする。次に、残った
レジストを剥離液で除去する。次に上から上部クラッド
層を形成する。次に、シリコンウェハから、光導波路を
剥離する。このようにして得られた光導波路フィルムを
必要であれば、所望の形状にダイシングソー等で切り出
した後、図1に示すようにレーザダイオードやフォトデ
ィテクタなどの受発光素子6を搭載し、駆動するため等
の電気回路が形成されている回路基板4に接着材を用い
て貼りつける。その後、光導波路端部にインクジェット
方式もしくは、ディスペンス方式を用いて、UV硬化樹
脂を極微量滴下する。その後、滴下した場所をUVラン
プで照射し硬化して樹脂ブロック5が得られる。この時
樹脂ブロック5は、上部クラッド3と下部クラッド1に
挟まれたコア2の端面に接触している。そして樹脂ブロ
ック5の空気との界面が反射面となる。この反射面は樹
脂が硬化する前の表面張力により、曲面が得られて集光
効果も得られる。このようにして、光路変換機能付の光
導波路が電気回路基板上に作製出来る。この構造により
光ビーム7を光路変換させると同時に、集光効果も生じ
る。 【0007】回路基板4は透明基板を用いてもよいし、
光の光路となる箇所に貫通孔を設けてもよい。透明基板
の場合は樹脂ブロック5は光路が変換される光ビームが
通過する回路基板面の該当箇所に接触するように形成さ
れる。回路基板に貫通孔が設けられている場合は、樹脂
ブロックは貫通孔のところで空気との界面を有してもよ
い。またこの貫通孔を樹脂ブロックの樹脂で埋めて受発
光素子の受発光面に樹脂が接触させることは、反射面を
減らしてロスを抑えることができるのでより好ましい。 【0008】また樹脂ブロック5の反射面である空気と
の界面に金属層などの反射層を設けてもよい。 【0009】引き続いて、いくつかの実施例を用いて本
発明を更に詳しく説明する。なお、分子構造の異なる種
々の高分子の溶液を用いることにより数限りない本発明
の高分子光導波路が得られることは明らかである。した
がって、本発明はこれらの実施例のみに限定されるもの
ではない。 【0010】(実施例1)4インチシリコンウェハ上に
2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ヘキサ
フルオロプロパン二無水物(6FDA)と2,2−ビス
(トリフルオロメチル)−4, 4' −ジアミノビフェニ
ル(TFDB)のポリアミド酸の15wt%DMAc溶
液を加熱後膜厚が15μmmになるようスピンコートし
た。これを380℃で1時間加熱イミド化して下部クラ
ッド層とした。この上にコア層となる6FDAと4,
4' −オキシジアニリン(ODA)のポリアミド酸約1
5wt%DMAc溶液を加熱イミド化後膜厚が50μm
になるようにスピンコートし、加熱イミド化した。その
上からSi含有のレジストを膜厚3μmになるようにス
ピンコートし90℃で仮乾燥した。50μm幅、長さ6
cmのパターンが40本描かれているガラスマスクパタ
ーンを用いて、露光、現像を行い、レジストパターンニ
ングを行った。次に反応性イオンエッチングによりコア
層を50μm分エッチングした。その後、残ったレジス
トを剥離液で剥離した。最後に上部クラッド層となる6
FDAとTFDBのポリアミド酸の15wt%DMAc
溶液をスピンコート等の方法により塗布し、これを加熱
イミド化して上部クラッド層を得た。このようにして埋
め込み型光導波路が形成される。その後、このシリコン
ウェハ上の光導波路を5wt%のフッ酸水溶液中に浸漬
させ、シリコンウェハから光導波路を剥し、フィルム光
導波路を作製した。次に幅5mm、長さ5cmにダイシ
ングソー等でフィルム光導波路を切り出した。その後、
市販のカプトン、ユーピレックス等のポリイミドフィル
ム上に銅パターンが形成されている電気回路基板にこの
光導波路フィルムをエポキシ接着材で貼りつけた。これ
らのポリイミドフィルムは薄くすることにより実質的に
光が透過できる。次に、UV硬化エポキシアクリレート
をインクジェット方式で5ナノリットル光導波路の端面
に滴下し、UVランプで200mJ照射し硬化させた。
そのとき、電気回路基板と滴下樹脂との接触角は44°
であった。このようにして、光路変換付光導波路素子が
形成出来る。このときの、光導波路とレーザダイオード
および光導波路とフォトディテクタとの結合効率はそれ
ぞれ約80%および約90%であった。 【0011】(比較例1)4インチシリコンウェハ上に
6FDAとTFDBのポリアミド酸の15wt%DMA
c溶液を加熱後膜厚が15μmmになるようスピンコー
トした。加熱イミド化して下部クラッド層を形成した
後、この上にコア層となる6FDAとODAのポリアミ
ド酸約15wt%DMAc溶液を加熱イミド化後膜厚が
50μmになるようにスピンコートし、加熱イミド化し
た。その上からSi含有のレジストを膜厚3μmになる
ようにスピンコートし90℃で仮乾燥した。50μm
幅、長さ6cmのパターンが40本描かれているガラス
マスクパターンを用いて、露光、現像を行い、レジスト
パターンニングを行った。次に反応性イオンエッチング
によりコア層を50μm分エッチングした。その後、残
ったレジストを剥離液で剥離した。最後に上部クラッド
層となる6FDAとTFDBのポリアミド酸の15wt
%DMAc溶液をスピンコート等の方法により塗布し、
これを加熱イミド化して15μm厚の上部クラッド層を
得た。このようにして埋め込み型光導波路が形成され
る。その後、このシリコンウェハ上の光導波路を5wt
%のフッ酸水溶液中に浸漬させ、シリコンウェハから光
導波路を剥し、フィルム光導波路を作製した。次に幅5
mm、長さ5cmにダイシングソー等でフィルム光導波
路を切り出した。その後、市販のカプトン、ユーピレッ
クス等のポリイミドフィルム上に銅パターンが形成され
ている電気回路基板にこの光導波路フィルムをエポキシ
接着材で貼りつけた。次に、光導波路の端面をダイシン
グソーによって45°カットを行った。このときの、光
導波路とレーザダイオードおよび光導波路とフォトディ
テクタとの結合効率はそれぞれ約50%および約60%
であった。 【0012】 【本発明の効果】本発明による光路変換付高分子光導波
路素子により、受発光素子との結合効率が良好でかつ量
産性の優れた光導波路、光部品が製造できる。
【図面の簡単な説明】 【図1】光路変換機能付高分子光導波路の構成の一例を
示す図 【符号の説明】 1:下部クラッド、2:コア、3:上部クラッド、4:
回路基板、5:樹脂ブロック、6:受発光素子、7:光
ビーム

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 光導波路の光入出射端面に光導波路のコ
    アと同じ屈折率を有しコアからの光路を変換させる反射
    面を備えた樹脂が形成されていることを特徴とする光導
    波路素子。
JP2001372056A 2001-12-05 2001-12-05 光路変換機能付光導波路素子 Pending JP2003172836A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001372056A JP2003172836A (ja) 2001-12-05 2001-12-05 光路変換機能付光導波路素子

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001372056A JP2003172836A (ja) 2001-12-05 2001-12-05 光路変換機能付光導波路素子

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003172836A true JP2003172836A (ja) 2003-06-20

Family

ID=19181008

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001372056A Pending JP2003172836A (ja) 2001-12-05 2001-12-05 光路変換機能付光導波路素子

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003172836A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006030294A (ja) * 2004-07-12 2006-02-02 Nitto Denko Corp フレキシブル光導波路の製法
JP2007148456A (ja) * 2002-09-20 2007-06-14 Toppan Printing Co Ltd 光導波路
JP2007178578A (ja) * 2005-12-27 2007-07-12 Hitachi Cable Ltd 光送受信器
JP2008506158A (ja) * 2004-07-08 2008-02-28 ダウ・コーニング・コーポレイション 短距離光相互接続装置
JP2009258417A (ja) * 2008-04-17 2009-11-05 Nitto Denko Corp 光導波路モジュールの製造方法
KR101091251B1 (ko) 2003-09-05 2011-12-07 소니 주식회사 광도파 장치

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007148456A (ja) * 2002-09-20 2007-06-14 Toppan Printing Co Ltd 光導波路
KR101091251B1 (ko) 2003-09-05 2011-12-07 소니 주식회사 광도파 장치
JP2008506158A (ja) * 2004-07-08 2008-02-28 ダウ・コーニング・コーポレイション 短距離光相互接続装置
JP4855397B2 (ja) * 2004-07-08 2012-01-18 ダウ・コーニング・コーポレイション 短距離光相互接続装置
JP2006030294A (ja) * 2004-07-12 2006-02-02 Nitto Denko Corp フレキシブル光導波路の製法
JP2007178578A (ja) * 2005-12-27 2007-07-12 Hitachi Cable Ltd 光送受信器
JP4609311B2 (ja) * 2005-12-27 2011-01-12 日立電線株式会社 光送受信器
JP2009258417A (ja) * 2008-04-17 2009-11-05 Nitto Denko Corp 光導波路モジュールの製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0961139B1 (en) Polymer optical waveguide, optica integrated circuit , optical module and optical communication apparatus
KR100872244B1 (ko) 필름상 광도파로의 제조 방법
CN102369467B (zh) 制造光波导芯部的方法、制造光波导的方法、光波导和光电复合配线板
JP2008293040A (ja) レーザ加工によるマイクロミラーが形成された光導波路
KR20070088762A (ko) 광배선 기판 및 광전기 혼재 기판
JP2005284248A (ja) レーザ加工によるマイクロミラーが形成された光導波路
JPH10148729A (ja) 高分子光導波路コア部のリッジ・パターン形成方法
JP2004177864A (ja) ポリイミド光導波路の製造方法
JP2003172836A (ja) 光路変換機能付光導波路素子
JP2000047044A (ja) 光信号伝送システムおよびその製造方法
JP4799764B2 (ja) 光導波路用感光性ポリイミド前駆体組成物およびその光導波路用感光性ポリイミド組成物ならびにそれを用いた光導波路
JP2004177529A (ja) 三次元ポリイミド光導波路の製造方法
JP4441994B2 (ja) 光配線層の製造方法及び光・電気配線基板
JP3327356B2 (ja) フッ素化ポリイミド光導波路及びその製造方法
JP2003322740A (ja) 光配線部品及び光・電子混載実装基板
JP2003302544A (ja) 光路変換機能付高分子光導波路素子およびその製造方法
JP2003172837A (ja) レンズ付光導波路素子およびその製造方法
JP2004021042A (ja) 光電気混載配線板
JP2006047764A (ja) 突起状光導波路,その製造方法およびそれを用いた光電気混載基板
JP2004206015A (ja) 光電気混載配線板
JP2006119659A (ja) ポリマー光導波路、及びその製造方法
JP4119809B2 (ja) 光電気混載基板
JP2000321455A (ja) ポリイミド光導波路の製造方法
JP2004212774A (ja) 光導波路を用いた光結合方法
JP2004170578A (ja) 光導波路を用いた光結合方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040705

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20041019

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20041216

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20050201