JP2003302544A - 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 - Google Patents

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

Info

Publication number
JP2003302544A
JP2003302544A JP2002108553A JP2002108553A JP2003302544A JP 2003302544 A JP2003302544 A JP 2003302544A JP 2002108553 A JP2002108553 A JP 2002108553A JP 2002108553 A JP2002108553 A JP 2002108553A JP 2003302544 A JP2003302544 A JP 2003302544A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical waveguide
optical
cut
function
optical path
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
JP2002108553A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Shioda
剛史 塩田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
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 JP2002108553A priority Critical patent/JP2003302544A/ja
Publication of JP2003302544A publication Critical patent/JP2003302544A/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、上記の問題を回避すべく集光
機能を用いず、受発光素子に微小光導波路あるいは微小
光ファイバを突き当てることにより、光路変換を行える
光導波路素子を提供することにある。 【構成】ポリイミド光導波路を長さ1mm、幅5mmに
切りだし、片側端面を45°カットした。45°カット
光導波路を縦型にし、シリコンウェハから剥離し、長さ
5cmの光導波路の端面に熱硬化型エポキシを用い、両
者を接着固定した。このようにして得られた光路変換付
光導波路素子を、面発光レーザ上に突き当てた。

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用光学部
品等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、この場合、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、更には、受発光素子との間隔を50μ
m以下にすることは難しく、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。マイクロレンズを用いることも考えられるが、
そのような場合、樹脂の粘度、濡れ性の管理などコスト
高になってしまう。また、空気中を伝搬するため、反射
が起こり入出力強度も小さくかつ不安定になるなどの問
題があった。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
の問題を回避すべく集光機能を用いず、受発光素子に微
小光導波路あるいは微小光ファイバを突き当てることに
より、光路変換を行える光導波路素子を提供することに
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、光導波路端面に縦型の微小光導波路あるいは微
小光ファイバを形成することにより、前記課題を解決す
ることを見出し本発明を完成させた。 【0005】すなわち本発明は、光路変換を行うために
第1の光導波路の光入出射端面が45°カット面となっ
ており、他の光導波路が第1の光導波路と直交して接合
されていることを特徴とする光導波路素子である。ここ
で45°カット面を備えた第1の光導波路および他の導
波路はいずれも光ファイバでもよいし、平板上に設けら
れた導波路でもよい。 【0006】 【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。図1に本発明の光路変換付光導波路素子作製方法の
一例、図2に本発明の光路変換付光導波路素子の構造図
を示す。 【0007】まず、シリコンウェハ1上に下部クラッド
層2を形成する。その上にコア層3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4を形成する(図1(a))。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11を、所望の形状にダイシングソ
ー等で切り出す(図1(b))。同様に作製した光導波路
フィルムあるいは光ファイバを1mm程度の長さに切削
し、片側を45°に切削する(図1(c))。必要であ
れば、45°切削端面を金属などでコートし、反射効率
を上げるため鏡面とする。その後、この45°カット光
導波路あるいは光ファイバを縦型にし、光路変換が必要
な場所に必要なだけ光導波路端面に接着材6を用いて固
定を行う(図1(d))。あるいは、微小光導波路を45°
切削せずに接着し、接着後、45°面を出すために切削
あるいは研磨を行う。 【0008】このようにして、光路変換機能付光導波路
素子14が作製出来る。この構造を有することにより、
面発光レーザや面受光素子などの受発光素子13に対し
て隙間を与えることなく接合でき、受発光素子と光導波
路との結合効率の大幅向上が達成可能となる。微小光導
波路長が長い場合、必要であれば、樹脂や金属などの補
強板を用いて接合部を補強し、突き当てたときに精度良
く固定出来るようにする。本発明における微小光導波路
あるいは微小光ファイバ長を例えば100μm以下に
し、上下反対に設置することにより、図2で示したよう
な上向きの面発光レーザおよび面受光素子だけでなく、
下向きの面発光レーザおよび面受光素子にも適用出来る
ことが分かる。 【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15μm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4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。長さ5cm、幅5mmになるよう
に光導波路をダイシングソーにより切り出した。同じよ
うに作製したポリイミド光導波路を長さ1mm、幅5m
mに切りだし、片側端面を45°カットした。45°カ
ット光導波路を縦型にし、シリコンウェハから剥離し、
長さ5cmの光導波路の端面に接着材として熱硬化型エ
ポキシを用い、両者を接着固定した。図2に示すよう
に、このようにして得られた光導波路11と光導波路1
2を接合した光路変換付光導波路素子14を、受発光素
子13である面発光レーザ上に突き当て、突き当て部と
接着部2箇所の結合損失を測定したところ、合計1dB
以下であった。 【0011】この構成では接合部でクラッド層を通過す
ることになるが、その距離が短いので損失が小さいと考
えられる。 【0012】(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。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O
DA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。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。45°カット面が反
射面となるように光導波路と面発光レーザの基板面を平
行に配置し、結合損失を測定したところ3dB以上であ
った。このとき光導波路と面発光レーザの光結合部はお
よそ100μmの空隙があった。 【0013】 【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作製方法の一
例を示す図 【図2】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:基板、2:下部クラッド、3:コア、4:上部クラ
ッド、5:光導波路 6:接着材、11:光導波路フィルム、12:光導波
路、13:受発光素子

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 光路変換を行うために第1の光導波路の
    光入出射端面が45°カット面となっており、他の光導
    波路が第1の光導波路と直交して接合されていることを
    特徴とする光導波路素子。
JP2002108553A 2002-04-10 2002-04-10 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 Pending JP2003302544A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002108553A JP2003302544A (ja) 2002-04-10 2002-04-10 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

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002108553A JP2003302544A (ja) 2002-04-10 2002-04-10 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

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003302544A true JP2003302544A (ja) 2003-10-24

Family

ID=29392303

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002108553A Pending JP2003302544A (ja) 2002-04-10 2002-04-10 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

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003302544A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006184773A (ja) * 2004-12-28 2006-07-13 Mitsui Chemicals Inc 光導波路およびこれを備えた光電気混載基板
WO2007074911A1 (ja) 2005-12-28 2007-07-05 Omron Corporation 光モジュール
US7907802B2 (en) 2006-04-27 2011-03-15 Omron Corporation Optical transmission module
WO2014199831A1 (ja) * 2013-06-11 2014-12-18 日本碍子株式会社 光路変更素子、光路変更素子の接続構造、光源デバイスおよび光実装デバイス

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006184773A (ja) * 2004-12-28 2006-07-13 Mitsui Chemicals Inc 光導波路およびこれを備えた光電気混載基板
WO2007074911A1 (ja) 2005-12-28 2007-07-05 Omron Corporation 光モジュール
JPWO2007074911A1 (ja) * 2005-12-28 2009-06-04 オムロン株式会社 光モジュール
JP4645651B2 (ja) * 2005-12-28 2011-03-09 オムロン株式会社 光モジュール
US8052337B2 (en) 2005-12-28 2011-11-08 Omron Corporation Optical module
US7907802B2 (en) 2006-04-27 2011-03-15 Omron Corporation Optical transmission module
WO2014199831A1 (ja) * 2013-06-11 2014-12-18 日本碍子株式会社 光路変更素子、光路変更素子の接続構造、光源デバイスおよび光実装デバイス
JPWO2014199831A1 (ja) * 2013-06-11 2017-02-23 日本碍子株式会社 光路変更素子、光路変更素子の接続構造、光源デバイスおよび光実装デバイス

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0961139B1 (en) Polymer optical waveguide, optica integrated circuit , optical module and optical communication apparatus
KR100702978B1 (ko) 레이저 가공에 의해 형성된 경면을 구비한 광도파로
KR100872244B1 (ko) 필름상 광도파로의 제조 방법
JP4153007B2 (ja) 光配線基板および光電気混載基板
JP4659422B2 (ja) 光導波路の製造方法
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
JPH10148729A (ja) 高分子光導波路コア部のリッジ・パターン形成方法
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
JP2003172836A (ja) 光路変換機能付光導波路素子
JP2004021042A (ja) 光電気混載配線板
JP2001281479A (ja) 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
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
JP2003322740A (ja) 光配線部品及び光・電子混載実装基板
JP2006184773A (ja) 光導波路およびこれを備えた光電気混載基板
JP2002014250A (ja) 光配線層の製造方法及び光・電気配線基板
JPH11133254A (ja) ポリマー光導波路、光集積回路、及び光モジュール
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
JP2001074949A (ja) 保護層を備えた樹脂製光導波路、その製造方法および光部品
WO2004102238A1 (ja) 光導波路構造
JP2004212774A (ja) 光導波路を用いた光結合方法
JP2007033776A (ja) 積層型光導波路の製法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040706

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20041019

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20050301