JP2005092013A - Optical waveguide element and optical waveguide module - Google Patents

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英彦 中田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical waveguide element and an optical waveguide module in which light beams for irradiation is detected without reducing the light beams emitted from a light emitting section. <P>SOLUTION: The optical waveguide module is provided with a light emitting section 18, a substrate 10, a clad 12 which is formed on the substrate 10 and a first core 14 and a second core 16 which are covered by the clad 12, made of material having a higher refractive index than the clad 12, have incident side end parts that are arranged to oppose the light emitting section 18, and receive the light beams from the light emitting section 18 at the incident side end parts and emit the incident light beams from emitting side end parts, wherein the second core 16 is formed near and parallel with the first core 14 and the distance between the incident side end part and the emitting side end part of the second core 16 is made shorter than the distance between the incident side end part and the emitting side end part of the first core 14. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、光導波素子および光導波モジュールに関し、特に、発光部からコアに入射された光の強度を検出する光導波素子および光導波モジュールに関する。   The present invention relates to an optical waveguide element and an optical waveguide module, and more particularly to an optical waveguide element and an optical waveguide module that detect the intensity of light incident on a core from a light emitting unit.

近年、従来の電気信号を光信号に置き換えて伝達する光通信システムが注目を集めている。光通信システムは、光導波素子と、発光部や受光部などの光電変換部を組み合わせた光導波モジュールから構成されている。このような光通信システムは、光信号を用いるため、高速化、および大容量化に対応でき、電磁雑音などの従来の金属配線における問題点も回避することができる。   2. Description of the Related Art In recent years, attention has been focused on optical communication systems that transmit conventional electric signals by replacing them with optical signals. The optical communication system includes an optical waveguide module in which an optical waveguide element and a photoelectric conversion unit such as a light emitting unit or a light receiving unit are combined. Since such an optical communication system uses optical signals, it can cope with high speed and large capacity, and can also avoid problems in conventional metal wiring such as electromagnetic noise.

光導波素子は、光伝送路として光を２次元状に引き回すことができるので、画像表示装置などに用いられている。例えば、発光部から照射された光を光導波素子を介して射出し、射出された光を走査して画像を表示する。また、複数の発光部の光を導波素子に入射させ、導波素子内において混合し、射出することもできる。   Optical waveguide elements are used in image display devices and the like because they can draw light two-dimensionally as an optical transmission line. For example, light emitted from the light emitting unit is emitted through an optical waveguide element, and the emitted light is scanned to display an image. Further, light from a plurality of light emitting portions can be incident on the waveguide element, mixed in the waveguide element, and emitted.

上記のような光導波モジュールにおいて、光導波素子を介して射出される光（光信号）の強度を安定化させるためには、発光部から照射される光の強度を検出して、発光部の強度を制御する必要がある。例えば、上記のような複数の発光部からの光を光導波素子において混合する場合、混合前の光の強度を検出し、各発光部の光の強度を調整して、所望の色を射出する必要がある。   In the optical waveguide module as described above, in order to stabilize the intensity of light (optical signal) emitted through the optical waveguide element, the intensity of light emitted from the light emitting unit is detected, It is necessary to control the strength. For example, when light from a plurality of light emitting units as described above is mixed in an optical waveguide element, the intensity of light before mixing is detected, the light intensity of each light emitting unit is adjusted, and a desired color is emitted. There is a need.

上記のような光導波素子を用いた従来の表示装置としては、直線状に並べられた複数の発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ、以下、ＬＥＤとも称する）から射出される光を第１のミラーによって反射させて光導波素子に入射し、第２のミラーによって光導波素子からの光を反射させて導光板に入射し、液晶表示装置のバックライトとして用いる表示装置が知られている（例えば、非特許文献１参照）。
「日経エレクトロニクス」、２００３．３．３１、ｎｏ．８４４、ｐ．１２６−１２７ As a conventional display device using an optical waveguide element as described above, light emitted from a plurality of light emitting diodes (hereinafter also referred to as LEDs) arranged in a straight line is reflected by a first mirror. There is known a display device that is incident on an optical waveguide element, is reflected by a second mirror, is incident on a light guide plate, and is used as a backlight of a liquid crystal display device (for example, non-patent) Reference 1).
“Nikkei Electronics”, 2003.3.31, no. 844, p. 126-127

しかしながら、上記のような従来の光導波素子および光導波モジュールにおいては様々な不都合があった。
例えば、上記の表示装置においては、バックライトとして、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、青色ＬＥＤからそれぞれ射出される光を混合して白色光を照射しているが、各色のＬＥＤの強度は制御していない。その結果、正確な色調を制御することは困難である。 However, the conventional optical waveguide element and optical waveguide module as described above have various disadvantages.
For example, in the above display device, as the backlight, the light emitted from each of the red LED, the green LED, and the blue LED is mixed and irradiated with white light, but the intensity of each color LED is not controlled. . As a result, it is difficult to control an accurate color tone.

また、信号光の強度を検出する方法としては、Ｙ分岐や方向性結合器などにより光導波素子の一部を分岐して、信号光の一部を取り出す方法がある。しかしながら、信号光の一部を分岐すると、分岐した分、本来の信号光の強度が低下する。その結果、照射された光の強度に対して、射出する光の強度が低下し、光の損失が多くなってしまう。   As a method for detecting the intensity of the signal light, there is a method of extracting a part of the signal light by branching a part of the optical waveguide element by a Y branch or a directional coupler. However, when a part of the signal light is branched, the intensity of the original signal light is reduced by the amount branched. As a result, the intensity of the emitted light decreases with respect to the intensity of the irradiated light, and the loss of light increases.

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、光の強度を低下させることなく、発光部の強度を検出する光導波素子および光導波モジュールを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an optical waveguide element and an optical waveguide module that detect the intensity of a light emitting unit without reducing the intensity of light. is there.

上記目的を達成するため、上記の本発明の光導波素子は、クラッドと、クラッドよりも高い屈折率を有し、クラッドと少なくとも一部が接するように形成され、入射側端部において入射された光を射出側端部から射出する第１のコアと、クラッドよりも高い屈折率を有し、第１のコアの近傍に第１のコアの入射側端部と射出側端部との長さよりも短く、クラッドと少なくとも一部が接するように形成され、入射側端部において入射された光を射出側端部から射出する第２のコアとを有する。   In order to achieve the above object, the above optical waveguide element of the present invention has a higher refractive index than that of the cladding, is formed so as to be at least partially in contact with the cladding, and is incident on the incident side end. The first core that emits light from the emission side end portion and the refractive index higher than that of the cladding, and the length of the incident side end portion and the emission side end portion of the first core in the vicinity of the first core And a second core that is formed so as to be at least partially in contact with the cladding and that emits light incident at the incident side end from the emission side end.

本発明の光導波素子によれば、入射された光を導波する第１のコアと、入射された光の強度を検出する第２のコアとを有する。ここで、第１のコアにおいて、第１のコアの入射側端部に入射された光は射出側端部から射出される。一方、第１のコアの近傍に略平行に形成された第２のコアは、第１のコアの入射側端部に照射された光の一部が第２のコアの入射側端部に入射され、第２のコアの射出側端部から射出される。その結果、光を導波する第１のコアの光の強度は低下しない。   According to the optical waveguide element of the present invention, the optical waveguide element includes the first core that guides the incident light and the second core that detects the intensity of the incident light. Here, in the first core, the light incident on the incident side end of the first core is emitted from the emission side end. On the other hand, in the second core formed substantially parallel to the vicinity of the first core, a part of the light irradiated to the incident side end of the first core is incident on the incident side end of the second core. And is injected from the injection side end of the second core. As a result, the intensity of the first core that guides the light does not decrease.

上記目的を達成するため、上記の本発明の光導波モジュールは、発光部と、クラッドと、クラッドよりも高い屈折率を有し、クラッドと少なくとも一部が接するように形成され、入射側端部が発光部と対向するように配置され、入射側端部において発光部からの光を入射し、入射された光を射出側端部から射出する第１のコアと、クラッドよりも高い屈折率を有し、第１のコアの近傍に第１のコアの入射側端部と射出側端部との長さよりも短く、クラッドと少なくとも一部が接するように形成され、入射側端部が発光部と対向するように配置され、入射側端部において入射された光を射出側端部から射出する第２のコアとを有する。   In order to achieve the above object, the above-described optical waveguide module of the present invention has a light emitting part, a clad, and a refractive index higher than that of the clad, and is formed so that at least a part thereof is in contact with the clad. Is disposed so as to face the light emitting portion, and the light from the light emitting portion is incident on the incident side end portion, and the first core that emits the incident light from the emission side end portion has a higher refractive index than the cladding. And is formed in the vicinity of the first core so as to be shorter than the length of the incident side end portion and the emission side end portion of the first core so as to be at least partially in contact with the cladding, and the incident side end portion is the light emitting portion. And a second core that emits light incident at the incident side end from the emission side end.

本発明の光導波モジュールによれば、発光部から照射される光を、入射された光を導波する第１のコアと、入射された光の強度を検出する第２のコアとを有する。ここで、第１のコアにおいて、第１のコアの入射側端部に発光部から光が入射され、第１のコアの射出側端部から射出される。一方、第１のコアの近傍に略平行に形成された第２のコアは、発光部から照射された光の一部が第２のコアの入射側端部に入射され、第２のコアの射出側端部から射出される。その結果、光を導波する第１のコアの光の強度は低下しない。   According to the optical waveguide module of the present invention, the light irradiated from the light emitting unit includes the first core that guides the incident light and the second core that detects the intensity of the incident light. Here, in the first core, light is incident on the incident side end portion of the first core from the light emitting portion, and is emitted from the emission side end portion of the first core. On the other hand, in the second core formed substantially parallel to the vicinity of the first core, a part of the light emitted from the light emitting part is incident on the incident side end of the second core, and the second core Injected from the exit end. As a result, the intensity of the first core that guides the light does not decrease.

本発明の光導波素子によれば、光の強度を低下させることなく、発光部の強度を検出することができる。
また、本発明の光導波モジュールによれば、光の強度を低下させることなく、発光部の強度を検出することができる。 According to the optical waveguide element of the present invention, it is possible to detect the intensity of the light emitting unit without reducing the intensity of light.
Further, according to the optical waveguide module of the present invention, the intensity of the light emitting unit can be detected without reducing the intensity of light.

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。なお、本発明の光導波モジュールは、本発明の光導波素子を用いて光を導波する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. The optical waveguide module of the present invention guides light using the optical waveguide element of the present invention.

〔第１の実施形態〕
図１（ａ）は、本実施形態に係る光導波モジュール１を模式的に示す概略斜視図である。
基板１０上にクラッド１２が形成され、クラッド１２に覆われて第１のコア１４が形成されている。第１のコア１４に隣接し、第１のコアと略平行にクラッド１２に覆われた第２のコア１６が形成され、光導波素子が構成されている。
また、第２のコア１６において、第２のコア１６の射出側端部が露出するように、クラッド１２の上面に溝２０が形成されている。第２のコア１６の射出側端部と対向する溝２０の側面は傾斜しており、第２のコア１６の射出側端部から射出された光を、入射された光の導波方向と異なる方向に反射する反射膜２２が形成されている。本実施形態において、反射膜２２は、光の導波方向に対して垂直方向に反射するように、導波方向に対して例えば４５°程度に形成され、反射された光はクラッド１２の上面方向に射出される。
さらに、第１および第２のコア１４，１６のそれぞれの入射側端部に対向して発光部１８が配置されている。 [First Embodiment]
FIG. 1A is a schematic perspective view schematically showing an optical waveguide module 1 according to the present embodiment.
A clad 12 is formed on the substrate 10, and a first core 14 is formed so as to be covered with the clad 12. A second core 16 is formed adjacent to the first core 14 and covered with the clad 12 substantially in parallel with the first core, thereby forming an optical waveguide element.
Further, in the second core 16, a groove 20 is formed on the upper surface of the clad 12 so that the emission side end portion of the second core 16 is exposed. The side surface of the groove 20 facing the emission side end portion of the second core 16 is inclined, and the light emitted from the emission side end portion of the second core 16 is different from the waveguide direction of the incident light. A reflective film 22 that reflects in the direction is formed. In the present embodiment, the reflective film 22 is formed at, for example, about 45 ° with respect to the waveguide direction so as to reflect in the direction perpendicular to the waveguide direction of the light. Is injected into.
Further, a light emitting portion 18 is disposed so as to face the incident side end portions of the first and second cores 14 and 16.

図１（ｂ）は、本実施形態に係る光導波モジュール１を模式的に示す概略上面図である。
図１（ａ）と同様に、基板上に形成されたクラッド１２に覆われて、第１のコア１４および第２のコア１６が形成され、第１および第２のコア１４，１６のそれぞれの入射側端部と対向するように発光部１８が配置されている。また、第２のコア１６において、第２のコア１６の射出側端部が露出するように、クラッド１２の上面に溝２０が形成されている。
また、第２のコア１６の射出側端部と対向する溝２０の側面において、反射膜２２が形成され、反射膜２２において反射された光が第２のコア１６の導波方向と異なる方向に射出される。
このため、第２のコア１６は、溝２０を形成する領域によって第２のコア１６の射出側端部の位置が変化する。つまり、第２のコア１６は、少なくとも溝２０が形成される領域まで形成されていればよく、第１のコア１４の入射側端部と射出側端部との距離よりも、第２のコア１６の入射側端部と射出側端部との距離が短く形成されている。 FIG. 1B is a schematic top view schematically showing the optical waveguide module 1 according to this embodiment.
As in FIG. 1A, the first core 14 and the second core 16 are formed so as to be covered with the clad 12 formed on the substrate, and the first and second cores 14 and 16 are respectively formed. The light emitting unit 18 is disposed so as to face the incident side end. Further, in the second core 16, a groove 20 is formed on the upper surface of the clad 12 so that the emission side end portion of the second core 16 is exposed.
In addition, a reflective film 22 is formed on the side surface of the groove 20 facing the emission side end of the second core 16, and the light reflected by the reflective film 22 is in a direction different from the waveguide direction of the second core 16. It is injected.
For this reason, in the second core 16, the position of the exit side end portion of the second core 16 varies depending on the region where the groove 20 is formed. That is, the second core 16 only needs to be formed up to at least the region where the groove 20 is formed, and the second core 16 is larger than the distance between the incident side end and the emission side end of the first core 14. The distance between 16 incident side end portions and exit side end portions is short.

基板１０は、例えば、シリコンやガラスなどから形成され、クラッド１２は、例えば、光感光性樹脂などの有機材料から形成されている。
第１および第２のコア１４，１６は、同じ材料から形成され、クラッド１２よりも屈折率の大きい材料によって形成されている。例えば、光感光性樹脂などの有機材料から形成されている。
反射膜２２は、反射率の高い材料、例えば、金やアルミニウムなどの金属により形成されている。
発光部１８としては、ＬＥＤや半導体レーザーなどを用いる。 The substrate 10 is made of, for example, silicon or glass, and the clad 12 is made of, for example, an organic material such as a photosensitive resin.
The first and second cores 14 and 16 are made of the same material and are made of a material having a refractive index larger than that of the cladding 12. For example, it is formed from an organic material such as a photosensitive resin.
The reflective film 22 is formed of a material having high reflectivity, for example, a metal such as gold or aluminum.
As the light emitting unit 18, an LED, a semiconductor laser, or the like is used.

図１を参照して、光導波モジュール１の動作を説明する。
第１および第２のコア１４，１６のそれぞれの入射側端部と対向するように設けられた発光部１８から光が照射される。第１のコア１４は発光部１８から照射される主な光を入射し、第２のコア１６は、発光部１８から照射される光の少なくとも一部を入射する。このため、発光部１８は、射出する光の少なくとも一部が第２のコア１６の入射側端部に入射されるように配置されている。 The operation of the optical waveguide module 1 will be described with reference to FIG.
Light is emitted from the light emitting portion 18 provided so as to face the incident side end portions of the first and second cores 14 and 16. The first core 14 receives main light emitted from the light emitting unit 18, and the second core 16 receives at least part of the light emitted from the light emitting unit 18. For this reason, the light emitting unit 18 is arranged so that at least a part of the emitted light is incident on the incident side end of the second core 16.

第１のコア１４は、第１のコア１４の入射側端部において発光部１８からの光を入射し、入射された光を第１のコア１４の射出側端部から射出する。
第２のコア１６は、第２のコア１６の入射側端部において発光部１８からの光を入射し、入射された光を、第１のコア１４の入射側端部と射出側端部との距離よりも第２のコア１６の入射側端部から近い距離に形成された第２のコア１６の射出側端部から射出する。射出された光は、第２のコア１６の射出側端部に対向するように形成された反射膜２２により反射される。ここで、発光部１８から第２のコア１６に入射された光は、第２のコア１６の導波方向と異なる方向に反射される。本実施形態においては、反射膜２２によって反射された光はクラッド１２の上面方向に射出される。 The first core 14 receives light from the light emitting unit 18 at the incident side end of the first core 14, and emits the incident light from the emission side end of the first core 14.
The second core 16 enters the light from the light emitting unit 18 at the incident side end of the second core 16, and the incident light is input to the incident side end and the emission side end of the first core 14. It injects from the exit side end part of the 2nd core 16 formed in the distance near the entrance side end part of the 2nd core 16 rather than this distance. The emitted light is reflected by the reflective film 22 formed so as to face the emission side end of the second core 16. Here, the light incident on the second core 16 from the light emitting unit 18 is reflected in a direction different from the waveguide direction of the second core 16. In the present embodiment, the light reflected by the reflective film 22 is emitted in the upper surface direction of the cladding 12.

溝２０は、第２のコア１６の射出側端部を露出するように形成されている。したがって、図１に示すように、第２のコア１６が、第１のコア１４と実質的に同じ長さに形成されている場合は、第２のコア１６が形成された基板上の任意の領域に溝２０を形成することができる。
また、上記のような溝２０ではなく、第２のコア１６が形成されているクラッド１２の一部を基板１０から除去してもよい。このとき、第１のコア１４が形成されているクラッド１２は残され、第２のコアの射出側端部と対向する反射膜が新たに形成される。 The groove 20 is formed so as to expose the exit side end of the second core 16. Therefore, as shown in FIG. 1, when the second core 16 is formed to have substantially the same length as the first core 14, an arbitrary one on the substrate on which the second core 16 is formed is provided. A groove 20 can be formed in the region.
Further, instead of the groove 20 as described above, a part of the clad 12 in which the second core 16 is formed may be removed from the substrate 10. At this time, the clad 12 on which the first core 14 is formed is left, and a reflection film facing the emission side end of the second core is newly formed.

上記のように、第１のコア１４の射出側端部から射出される光は、光信号として使用される。そのため、発光部１８から照射される光の多くは、第１のコア１４に入射されることが望ましい。一方で、ＬＥＤのような放射角度の広い発光部１８を用いたとき、全ての照射光を第１のコア１４に入射することは難しい。そこで、発光部１８から照射される光の少なくとも一部を第２のコア１６に入射するように、第１および第２のコア１４，１６を配置する。
その結果、第１のコア１４を導波する光の強度を低下することなく、第１のコア１４に隣接して形成された第２のコア１６により発光部１８から照射される光を取り出すことができる。 As described above, the light emitted from the emission side end of the first core 14 is used as an optical signal. Therefore, it is desirable that most of the light emitted from the light emitting unit 18 is incident on the first core 14. On the other hand, when the light emitting part 18 having a wide radiation angle such as an LED is used, it is difficult to make all the irradiation light incident on the first core 14. Therefore, the first and second cores 14 and 16 are arranged so that at least a part of the light emitted from the light emitting unit 18 enters the second core 16.
As a result, the light emitted from the light emitting unit 18 can be extracted by the second core 16 formed adjacent to the first core 14 without reducing the intensity of the light guided through the first core 14. Can do.

本実施形態の光導波モジュール１によれば、第１のコア１４に隣接して形成され、発光部１８から照射される光の少なくとも一部を入射する第２のコア１６を有することで、第１のコア１４に導波する光の強度が低下することなく、発光部１８から照射される光を取り出すことができる。第２のコア１６の入射側端部と射出側端部との距離は、第１のコア１４の入射側端部と射出側端部との距離よりも短く形成されている。   According to the optical waveguide module 1 of the present embodiment, the second core 16 that is formed adjacent to the first core 14 and that receives at least part of the light emitted from the light emitting unit 18 has the first structure. The light irradiated from the light emitting unit 18 can be extracted without reducing the intensity of the light guided to one core 14. The distance between the incident side end and the emission side end of the second core 16 is shorter than the distance between the incident side end and the emission side end of the first core 14.

次に、図２および図３を参照して、本実施形態に係る光導波素子の製造方法を説明する。図２および図３は、本実施形態に係る光導波素子の製造方法を順次模式的に示した概略断面図であって、図１（ｂ）におけるＢ−Ｂ断面を示し、第２のコア１４の光の導波方向と平行な断面を示している。   Next, with reference to FIG. 2 and FIG. 3, the manufacturing method of the optical waveguide element concerning this embodiment is demonstrated. 2 and 3 are schematic cross-sectional views sequentially showing the method of manufacturing the optical waveguide element according to the present embodiment in order, showing a BB cross section in FIG. The cross-section parallel to the light guiding direction is shown.

まず、図２（ａ）に示すように、基板１０上にクラッド１２ａを形成する。一例として、基板１０はシリコン基板を用い、クラッド１２ａは紫外線硬化樹脂を用いて形成する。このとき、基板１０上にスピンコート法などにより紫外線硬化樹脂を所定の厚さに塗布する。その後、紫外線を照射し、樹脂を硬化させる。   First, as shown in FIG. 2A, a clad 12 a is formed on the substrate 10. As an example, the substrate 10 is formed using a silicon substrate, and the clad 12a is formed using an ultraviolet curable resin. At this time, an ultraviolet curable resin is applied on the substrate 10 to a predetermined thickness by spin coating or the like. Thereafter, ultraviolet rays are irradiated to cure the resin.

次に、図２（ｂ）に示すように、クラッド１２ａの上面に第２のコア１６となる樹脂を形成する。一例として、第２のコア１６は紫外線硬化樹脂を用いて形成される。例えば、クラッド１２ａの上面にスピンコート法などにより紫外線硬化樹脂を所定の厚さに塗布する。その後、フォトマスクを介して第２のコア１６を形成する領域に露光し、樹脂を硬化させる。不要な樹脂を除去し、第２のコア１６を形成する。
ここで、図２および図３においては、第２のコア１６の断面を示しているので、第１のコア１４は図示されていないが、第１のコア１４は第２のコア１６と同じ材料を用いて同時に形成されている。 Next, as shown in FIG. 2B, a resin to be the second core 16 is formed on the upper surface of the clad 12a. As an example, the second core 16 is formed using an ultraviolet curable resin. For example, an ultraviolet curable resin is applied to the upper surface of the clad 12a to a predetermined thickness by spin coating or the like. Then, it exposes to the area | region which forms the 2nd core 16 through a photomask, and hardens resin. Unnecessary resin is removed, and the second core 16 is formed.
Here, in FIG. 2 and FIG. 3, since the cross section of the second core 16 is shown, the first core 14 is not shown, but the first core 14 is made of the same material as the second core 16. Are formed at the same time.

次に、図２（ｃ）に示すように、第１および第２のコア１４，１６上にクラッド１２ｂを形成する。クラッド１２ｂとして、紫外線硬化樹脂をスピンコート法などにより第１および第２のコア１４，１６を埋め込むように塗布する。その後、紫外線を照射し、樹脂を硬化させる。   Next, as shown in FIG. 2C, the clad 12 b is formed on the first and second cores 14 and 16. As the clad 12b, an ultraviolet curable resin is applied so as to embed the first and second cores 14 and 16 by spin coating or the like. Thereafter, ultraviolet rays are irradiated to cure the resin.

次に、図３（ｄ）に示すように、クラッド１２ｂ上にレジスト膜３０を形成する。例えば、レジスト膜３０となる光感光性樹脂を上部クラッド１３の上面に塗布し、既存のフォトリソグラフィー技術により、第２のコア１６が形成されている領域に溝２０を形成するためのパターンを形成する。レジスト膜３０のパターンは、第２のコア１６の射出側端部に相当する面３２が基板１０に対して垂直になるように形成され、第２のコア１６の射出側端部に相当する面３２と対向する傾斜面３４が基板１０に対して順テーパー状になるように形成される。レジスト膜３０の一部を基板１０に対して順テーパー状に加工する方法は、複数のフォトマスクを用いて段階的に露光を行う方法などがある。   Next, as shown in FIG. 3D, a resist film 30 is formed on the clad 12b. For example, a photosensitive resin to be the resist film 30 is applied to the upper surface of the upper clad 13, and a pattern for forming the groove 20 is formed in the region where the second core 16 is formed by an existing photolithography technique. To do. The pattern of the resist film 30 is formed so that the surface 32 corresponding to the emission side end portion of the second core 16 is perpendicular to the substrate 10, and the surface corresponding to the emission side end portion of the second core 16. An inclined surface 34 facing 32 is formed so as to have a forward taper with respect to the substrate 10. A method of processing a part of the resist film 30 in a forward tapered shape with respect to the substrate 10 includes a method of performing exposure stepwise using a plurality of photomasks.

次に、図３（ｅ）に示すように、レジスト膜３０を介してクラッド１２および第２のコア１６を加工し、溝２０を形成する。例えば、レジスト膜３０の上面から反応性イオンエッチング（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ、以下、ＲＩＥとも称する）を行うことにより、形成したレジスト膜３０と実質的に同じ形状に加工される。   Next, as shown in FIG. 3E, the clad 12 and the second core 16 are processed through the resist film 30 to form the grooves 20. For example, by performing reactive ion etching (hereinafter also referred to as RIE) from the upper surface of the resist film 30, the resist film 30 is processed into substantially the same shape.

次に、図３（ｆ）に示すように、溝２０において、第２のコア１６の射出側端部に対向する傾斜面に反射膜２２を形成する。例えば、アルミニウム膜を蒸着法などにより上面に成膜し、反射膜２２の形成領域をレジスト膜で覆う。露出されたアルミニウム膜をエッチングして除去した後に、レジスト膜を除去する。あるいは、リフトオフ法により形成してもよい。   Next, as shown in FIG. 3 (f), in the groove 20, a reflective film 22 is formed on an inclined surface facing the emission side end of the second core 16. For example, an aluminum film is formed on the upper surface by vapor deposition or the like, and the formation region of the reflective film 22 is covered with a resist film. After the exposed aluminum film is removed by etching, the resist film is removed. Or you may form by the lift-off method.

上記の工程によって、本実施形態の光導波素子が形成される。その後、発光部あるいは検出部を設け、光導波モジュール１とする。なお、本実施形態に係る光導波素子の製造方法は、上記の方法に限定されない。   The optical waveguide element of this embodiment is formed by the above process. Thereafter, a light emitting unit or a detecting unit is provided to obtain the optical waveguide module 1. In addition, the manufacturing method of the optical waveguide element which concerns on this embodiment is not limited to said method.

〔変形例１〕
上記の実施形態の変形例について、図面を参照して説明する。なお、上記の実施形態と同様の部分は番号を同じくし、説明を省略し、以下、異なる部分についてのみ説明する。 [Modification 1]
A modification of the above embodiment will be described with reference to the drawings. In addition, the same part as said embodiment uses the same number, abbreviate | omits description, and demonstrates only a different part hereafter.

図４（ａ）は、本変形例に係る光導波モジュール１ａを模式的に示す概略斜視図である。
クラッド１２の上面に第１のコア１４および第２のコア１６がそれぞれ隣接して略平行に形成されている。また、図示は省略するが、第１のコア１４および第２のコア１６の一方の端部と対向するように、発光部が設けられている。さらに、第２のコア１６は第１のコア１４よりも短く形成され、第２のコア１６において、第２のコア１６の射出側端部が露出するように、溝が形成されている。第２のコア１６の射出側端部と対向する溝の側面は傾斜しており、第２のコア１６の射出側端部から射出された光を、入射された光の導波方向と異なる方向に反射する反射膜２２が形成されている。本実施形態において、反射膜２２は、光の導波方向に対して垂直方向に反射するように、導波方向に対して例えば４５°程度に形成され、反射された光はクラッド１２の上面方向に射出される。 FIG. 4A is a schematic perspective view schematically showing an optical waveguide module 1a according to this modification.
A first core 14 and a second core 16 are formed adjacent to and substantially parallel to the upper surface of the clad 12. Although not shown, a light emitting unit is provided so as to face one end of the first core 14 and the second core 16. Further, the second core 16 is formed shorter than the first core 14, and a groove is formed in the second core 16 so that the exit side end portion of the second core 16 is exposed. The side surface of the groove facing the emission side end of the second core 16 is inclined, and the light emitted from the emission side end of the second core 16 is different from the waveguide direction of the incident light. A reflective film 22 is formed to reflect the light. In the present embodiment, the reflective film 22 is formed at, for example, about 45 ° with respect to the waveguide direction so as to reflect in the direction perpendicular to the waveguide direction of the light. Is injected into.

図４（ｂ）は、本変形例に係る光導波モジュール１ａを模式的に示す概略断面図である。
図４（ａ）と同様に、クラッド１２の上面に、第１のコア１４および第２のコア１６が形成され、図示は省略するが、第１および第２のコア１４，１６のそれぞれの入射側端部と対向するように発光部１８が配置されている。また、第２のコア１６において、第２のコア１６の射出側端部が露出するように、溝が形成されている。
また、第２のコア１６の射出側端部と対向する溝の側面において、反射膜２２が形成され、反射膜２２において反射された光が第２のコア１６の導波方向と異なる方向に射出される。 FIG. 4B is a schematic cross-sectional view schematically showing an optical waveguide module 1a according to this modification.
As in FIG. 4A, the first core 14 and the second core 16 are formed on the upper surface of the clad 12, and although not shown, the incidence of each of the first and second cores 14 and 16 is made. The light emitting unit 18 is disposed so as to face the side end. Further, in the second core 16, a groove is formed so that the exit side end portion of the second core 16 is exposed.
In addition, a reflection film 22 is formed on the side surface of the groove facing the emission side end of the second core 16, and light reflected by the reflection film 22 is emitted in a direction different from the waveguide direction of the second core 16. Is done.

本変形例の光導波素子の製造方法は、実質的に上記の実施形態と同様である。
まず、基板上にクラッド１２を形成し、クラッド１２の上面に第１および第２のコア１４，１６を形成する。
その後、例えば、クラッド１２、第１および第２のコア１４，１６上にレジスト膜を形成し、フォトリソグラフィーなどにより第２のコア１６が形成されている領域に溝を形成する。次に、溝において、第２のコア１６の射出側端部に対向する傾斜面に反射膜２２を形成し、その後、基板を除去する。基板を除去する方法としては、基板とクラッドとの間に、選択的に除去できる剥離層を予め形成する方法がある。 The manufacturing method of the optical waveguide element of this modification is substantially the same as that of the above embodiment.
First, the clad 12 is formed on the substrate, and the first and second cores 14 and 16 are formed on the upper surface of the clad 12.
Thereafter, for example, a resist film is formed on the clad 12 and the first and second cores 14 and 16, and a groove is formed in a region where the second core 16 is formed by photolithography or the like. Next, in the groove, the reflective film 22 is formed on the inclined surface facing the emission side end of the second core 16, and then the substrate is removed. As a method of removing the substrate, there is a method of previously forming a release layer that can be selectively removed between the substrate and the clad.

本変形例の光導波モジュールによれば、第１のコア１４に隣接して略平行に形成され、発光部から照射される光の少なくとも一部を入射する第２のコア１６を有することで、第１のコア１４に導波する光の強度が低下することなく、発光部１８からの光を取り出すことができる。また、本変形例のようにクラッド１２と一部が接するように第１および第２のコア１４，１６を形成することで、容易に光導波モジュールを形成することができる。さらに、基板を除去することで、用いる用途に応じて変形する光導波モジュールを形成することができる。   According to the optical waveguide module of the present modification, the second core 16 that is formed substantially in parallel with the first core 14 and that receives at least part of the light emitted from the light emitting unit is provided. The light from the light emitting unit 18 can be extracted without reducing the intensity of the light guided to the first core 14. Moreover, an optical waveguide module can be easily formed by forming the first and second cores 14 and 16 so as to partially contact the clad 12 as in this modification. Furthermore, by removing the substrate, it is possible to form an optical waveguide module that is deformed according to the intended use.

〔第２の実施形態〕
本発明の第２の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、上記の第１の実施形態と同様の部分は番号を同じくし、説明を省略し、以下、異なる部分についてのみ説明する。 [Second Embodiment]
A second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same part as said 1st Embodiment uses the same number, description is abbreviate | omitted, and only a different part is demonstrated hereafter.

図５は、本実施形態に係る光導波モジュール２を模式的に示す概略斜視図である。
基板１０上に第１のクラッド２４が形成され、第１のクラッド２４に覆われて第１のコア１４が形成されている。また、第１のクラッド２４上に第２のクラッド２８が形成され、第２のクラッド２８に覆われて第２のコア１６が形成されている。さらに、第１のコア１４と第２のコア１６は、隣接して略平行に形成され、光導波素子を構成している。
また、第１および第２のコア１４，１６のそれぞれの入射側端部に対向して発光部１８が配置されている。 FIG. 5 is a schematic perspective view schematically showing the optical waveguide module 2 according to the present embodiment.
A first clad 24 is formed on the substrate 10, and the first core 14 is formed so as to be covered by the first clad 24. A second clad 28 is formed on the first clad 24, and the second core 16 is formed so as to be covered with the second clad 28. Further, the first core 14 and the second core 16 are formed adjacent to and substantially parallel to each other to constitute an optical waveguide element.
In addition, a light emitting unit 18 is disposed to face the incident side end of each of the first and second cores 14 and 16.

さらに、第２のクラッド２８において、溝２０が形成され、溝２０の側面に第２のコア１６の射出側端部が露出されている。第２のコア１６の射出側端部と対向する溝２０の側面は傾斜しており、第２のコア１６の射出側端部から射出された光を、入射された光の導波方向と異なる方向に反射する反射膜２２が形成されている。   Further, the groove 20 is formed in the second clad 28, and the emission side end portion of the second core 16 is exposed on the side surface of the groove 20. The side surface of the groove 20 facing the emission side end portion of the second core 16 is inclined, and the light emitted from the emission side end portion of the second core 16 is different from the waveguide direction of the incident light. A reflective film 22 that reflects in the direction is formed.

図６（ａ）は、本実施形態に係る光導波モジュール２の模式的に示す概略上面図である。
図６（ａ）は、第２のクラッド２８の概略上面図を示す。第１のクラッド２４上に形成された第２のクラッド２８に覆われるように、第２のコア１６が形成されている。また、第２のコア１６の入射側端部と対向するように発光部１８が配置されている。
第２のクラッド２８において、第２のコア１６の射出側端部が露出するように溝２０が形成されている。このように、第２のクラッド２８に形成された溝２０の側面に第２のコア１６の射出側端部が露出されているので、第１のコア１４の入射側端部と射出側端部との距離に比べて、第２のコア１６の入射側端部と射出側端部との距離は短い。また、第２のコア１６の射出側端部と対向する溝２０の側面は傾斜しており、反射された光が第２のクラッド２８の上面方向に射出されるように、反射膜２２が例えば基板に対して４５°に形成されている。 FIG. 6A is a schematic top view schematically showing the optical waveguide module 2 according to this embodiment.
FIG. 6A shows a schematic top view of the second cladding 28. The second core 16 is formed so as to be covered with the second clad 28 formed on the first clad 24. Further, the light emitting unit 18 is disposed so as to face the incident side end of the second core 16.
In the second clad 28, a groove 20 is formed so that the exit end of the second core 16 is exposed. Thus, since the exit side end of the second core 16 is exposed on the side surface of the groove 20 formed in the second clad 28, the entrance side end and the exit side end of the first core 14 are exposed. The distance between the incident side end portion and the emission side end portion of the second core 16 is shorter than the distance between the first core 16 and the second core 16. Further, the side surface of the groove 20 facing the emission side end portion of the second core 16 is inclined, and the reflection film 22 is, for example, so that the reflected light is emitted in the upper surface direction of the second cladding 28. It is formed at 45 ° with respect to the substrate.

図６（ｂ）は、本実施形態に係る光導波モジュール２を模式的に示す概略上面図である。
図６（ｂ）は、第１のクラッド２４の上面図を示しており、基板１０上に形成された第１のクラッド２４に覆われるように、第１のコア１４が形成されている。また、第１のコア１４の入射側端部と対向するように発光部１８が配置されている。 FIG. 6B is a schematic top view schematically showing the optical waveguide module 2 according to this embodiment.
FIG. 6B is a top view of the first clad 24, and the first core 14 is formed so as to be covered by the first clad 24 formed on the substrate 10. In addition, the light emitting unit 18 is disposed so as to face the incident side end of the first core 14.

光導波モジュール２の動作は、実質的に上記の実施形態における光導波モジュール１と同じである。
隣接する第１および第２のコア１４，１６のそれぞれの入射側端部と対向するように配置された発光部１８から、光が照射される。
第１のコア１４の入射側端部において発光部１８から入射された光は導波されて、第１のコア１４の射出側端部から射出する。
第２のコア１６の入射側端部において発光部１８から入射された光は導波されて、第１のコア１４の入射側端部と射出側端部との距離より第２のコア１６の入射側端部から近い距離に形成された第２のコア１６の射出側端部から射出する。射出された光は、第２のコア１６の射出側端部に対向するように形成された反射膜２２により反射され、発光部１８から第２のコア１６に入射された光を導波方向と異なる方向に反射する。本実施形態においては、反射膜２２によって反射された光はクラッド１２の上面方向に射出される。 The operation of the optical waveguide module 2 is substantially the same as that of the optical waveguide module 1 in the above embodiment.
Light is emitted from the light emitting unit 18 disposed so as to face the incident side end portions of the adjacent first and second cores 14 and 16.
The light incident from the light emitting unit 18 at the incident side end of the first core 14 is guided and emitted from the emission side end of the first core 14.
The light incident from the light emitting unit 18 is guided at the incident side end of the second core 16, and the second core 16 has a distance between the incident side end and the emission side end of the first core 14. The light is emitted from the emission side end of the second core 16 formed at a distance close to the incident side end. The emitted light is reflected by the reflection film 22 formed so as to face the emission side end of the second core 16, and the light incident on the second core 16 from the light emitting unit 18 is defined as the waveguide direction. Reflects in different directions. In the present embodiment, the light reflected by the reflective film 22 is emitted in the upper surface direction of the cladding 12.

本実施形態の光導波モジュール２によれば、第１のコア１４に隣接して略平行に形成され、発光部１８から照射される光の少なくとも一部を入射する第２のコア１６を有することで、第１のコア１４に導波する光の強度が低下することなく、発光部１８からの光を取り出すことができる。
また、本実施形態のようにクラッド２４，２８を積層して、第１のコア１４と第２のコア１６とを異なる層に形成することにより、光導波モジュール２を用いる装置に応じて第１のコア１４を比較的自由な形状に形成することができる。 According to the optical waveguide module 2 of the present embodiment, the optical waveguide module 2 has the second core 16 that is formed substantially in parallel with the first core 14 and that receives at least a part of the light emitted from the light emitting unit 18. Thus, the light from the light emitting unit 18 can be extracted without reducing the intensity of the light guided to the first core 14.
In addition, as in the present embodiment, the clads 24 and 28 are stacked, and the first core 14 and the second core 16 are formed in different layers, so that the first according to the apparatus using the optical waveguide module 2. The core 14 can be formed in a relatively free shape.

次に、図７を参照して、本実施形態に係る光導波モジュール２を構成する光導波素子の製造方法を説明する。
図７は、本実施形態に係る光導波モジュール２を構成する光導波素子の製造方法を順次模式的に示した概略断面図であって、図６（ａ）におけるＡ−Ａ断面を示し、第１のコア１４および第２のコア１６の光の導波方向と平行な断面を示している。 Next, with reference to FIG. 7, the manufacturing method of the optical waveguide element which comprises the optical waveguide module 2 which concerns on this embodiment is demonstrated.
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view schematically showing a method for manufacturing the optical waveguide element constituting the optical waveguide module 2 according to the present embodiment in order, showing the AA cross section in FIG. A cross section parallel to the light guiding direction of the first core 14 and the second core 16 is shown.

まず、図７（ａ）に示すように、上記の実施形態と同様に基板１０上に第１のクラッド２４ａ、第１のコア１４、および第１のクラッド２４ｂを順に形成する。このとき、第１のコア１４は、既存のフォトリソグラフィー技術を用いて、パターン加工されている。
次に、形成された第１のクラッド２４の上面に、第２のクラッド２８ａ、第２のコア１６、および第２のクラッド２８ｂを順次形成する。第２のコア１６は、第１のコア１４と同様に、パターン加工されている。第１のコア１４と第２のコア１６とは、少なくとも１層のクラッドによって隔てられていればよく、例えば、第２のクラッド２４ａは必要に応じて形成される。 First, as shown in FIG. 7A, the first clad 24a, the first core 14, and the first clad 24b are sequentially formed on the substrate 10 as in the above embodiment. At this time, the first core 14 is patterned using an existing photolithography technique.
Next, the second clad 28 a, the second core 16, and the second clad 28 b are sequentially formed on the upper surface of the formed first clad 24. The second core 16 is patterned similarly to the first core 14. The first core 14 and the second core 16 may be separated from each other by at least one clad. For example, the second clad 24a is formed as necessary.

次に、図７（ｂ）に示すように、第２のクラッド２８の上面から第２のコア１６の射出側端部が露出するように溝２０を形成する。溝２０は、例えば、一方が４５°の角度を有し、他方が垂直な角度を有するダイシングブレードを用いて、第２のコア１６の光の導波方向に対して垂直にダイシングされる。このようなブレードを用いたダイシングにより、基板１０に対して一方の側面が垂直であって、他方の面が４５°の斜面を有する溝２０を容易に形成することができる。   Next, as shown in FIG. 7B, the groove 20 is formed so that the emission side end of the second core 16 is exposed from the upper surface of the second cladding 28. The groove 20 is diced perpendicularly to the light guiding direction of the second core 16 using a dicing blade, for example, one having a 45 ° angle and the other having a vertical angle. By dicing using such a blade, the groove 20 having one side surface perpendicular to the substrate 10 and the other surface having a slope of 45 ° can be easily formed.

次に、図７（ｃ）に示すように、形成された溝２０の第２のコア１６の射出側端部に対向する斜面に反射膜２２を形成する。これによって、第２のコア１６の入射側端部から入射され、導波された光は、基板に対して垂直な第２のコア１６の射出側端部から射出し、４５°斜面に形成された反射膜２２によって第２のクラッド２８の上面に射出される。   Next, as shown in FIG. 7C, the reflective film 22 is formed on the slope facing the exit side end of the second core 16 of the formed groove 20. As a result, the light that is incident and guided from the incident side end of the second core 16 is emitted from the emission side end of the second core 16 perpendicular to the substrate, and is formed on a 45 ° slope. The light is emitted to the upper surface of the second clad 28 by the reflecting film 22.

本実施形態に係る光導波モジュール２を構成する光導波素子においては、第１のコア１４と第２のコア１６とを異なるクラッド２４，２８にそれぞれ形成するため、第２のコア１６の射出側端部を露出させるときに、ダイシングブレードなどを用いて一括して形成することができる。   In the optical waveguide element constituting the optical waveguide module 2 according to the present embodiment, the first core 14 and the second core 16 are formed in different clads 24 and 28, respectively. When the end portions are exposed, they can be collectively formed using a dicing blade or the like.

〔変形例２〕
上記の実施形態にかかる変形例について、図面を参照して説明する。なお、上記の実施形態と同様の部分は番号を同じくし、説明を省略し、以下、異なる部分についてのみ説明する。 [Modification 2]
A modification according to the above embodiment will be described with reference to the drawings. In addition, the same part as said embodiment uses the same number, abbreviate | omits description, and demonstrates only a different part hereafter.

図８（ａ）は、本変形例に係る光導波モジュール２ａを模式的に示す概略斜視図である。
第１のクラッド２４に覆われて第１のコア１４が形成され、第１のクラッド２４の上面に第２のコア１６が形成されている。第１のコア１４と第２のコア１６は、隣接して略平行に形成されている。また、図示は省略するが、第１および第２のコア１４，１６のそれぞれの入射側端部に対向して発光部が配置されている。 FIG. 8A is a schematic perspective view schematically showing an optical waveguide module 2a according to this modification.
The first core 14 is formed so as to be covered by the first clad 24, and the second core 16 is formed on the upper surface of the first clad 24. The first core 14 and the second core 16 are formed adjacent to and substantially parallel to each other. Although not shown in the figure, a light emitting unit is disposed to face the incident side end of each of the first and second cores 14 and 16.

さらに、第２のコア１６において、溝が形成され、溝の側面に第２のコア１６の射出側端部が露出されている。第２のコア１６の射出側端部と対向する面において、射出側端部から射出された光を、入射された光の導波方向と異なる方向に反射する反射膜２２が形成されている。   Furthermore, a groove is formed in the second core 16, and the exit side end portion of the second core 16 is exposed on the side surface of the groove. On the surface of the second core 16 facing the emission side end, a reflection film 22 that reflects light emitted from the emission side end in a direction different from the waveguide direction of the incident light is formed.

図８（ｂ）は、本変形例に係る光導波モジュール２ａの模式的に示す概略断面図である。
下部クラッド２４ａの上面に第１のコア１４が形成され、第１のコア１４の上面に上部クラッド２４ｂが形成され、上部クラッド２４ｂの上面に第２のコア１６が形成されている。また、図示は省略するが、第１および第２のコア１４，１６の入射側端部と対向するように発光部が配置されている。
さらに、第２のコア１６の射出側端部が露出するように溝が形成され、射出側端部と対向する面において、第２のコア１６を導波された光が導波方向と異なる方向に反射されるように、反射膜２２が形成されている。ここで、第２のコア１６の射出側端部を露出するように形成された溝は、第１のコア１４に達することのないように形成されている。
なお、本変形例にかかる光導波素子は、実質的に上記の実施形態と同様な方法で形成されている。 FIG. 8B is a schematic cross-sectional view schematically showing an optical waveguide module 2a according to this modification.
The first core 14 is formed on the upper surface of the lower clad 24a, the upper clad 24b is formed on the upper surface of the first core 14, and the second core 16 is formed on the upper surface of the upper clad 24b. Although not shown, a light emitting unit is disposed so as to face the incident side end portions of the first and second cores 14 and 16.
Further, a groove is formed so that the exit side end of the second core 16 is exposed, and the light guided through the second core 16 is different from the waveguide direction on the surface facing the exit side end. A reflective film 22 is formed so as to be reflected by the light. Here, the groove formed so as to expose the exit side end portion of the second core 16 is formed so as not to reach the first core 14.
In addition, the optical waveguide element concerning this modification is formed by the method substantially the same as said embodiment.

本変形例の光導波モジュール２ａによれば、第１のコア１４に隣接して略平行に形成され、発光部１８から照射される光の少なくとも一部を入射する第２のコア１６を有することで、第１のコア１４に導波する光の強度が低下することなく、発光部１８からの光を取り出すことができる。また、本変形例のようにクラッド２４の上面に第２のコア１６を形成することで、導波する光の強度を低下することなく光を取り出す光導波モジュールを容易に形成することができる。また、クラッドおよびコアを形成する材料に応じて、変形可能な光導波モジュールを形成することができる。   According to the optical waveguide module 2a of the present modification, the optical waveguide module 2a includes the second core 16 that is formed substantially in parallel with the first core 14 and that receives at least part of the light emitted from the light emitting unit 18. Thus, the light from the light emitting unit 18 can be extracted without reducing the intensity of the light guided to the first core 14. In addition, by forming the second core 16 on the upper surface of the clad 24 as in this modification, it is possible to easily form an optical waveguide module that extracts light without reducing the intensity of the guided light. Further, a deformable optical waveguide module can be formed according to the material forming the clad and the core.

〔第３の実施形態〕
本発明の第３の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、上記の第１および第２の実施形態と同様の部分は番号を同じくし、説明を省略し、以下、異なる部分についてのみ説明する。 [Third Embodiment]
A third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the same parts as those in the first and second embodiments have the same numbers, the description thereof is omitted, and only different parts will be described below.

図９は、本実施形態に係る光導波モジュール３を模式的に示す概略斜視図である。
基板１０上に第１のクラッド２４が形成され、第１のクラッド２４に覆われて第１のコア１４ｒ，１４ｇ，１４ｂが形成されている。また、第１のクラッド２４上に第２のクラッド２８が形成され、第２のクラッド２８に覆われて第２のコア１６ｒ，１６ｇ，１６ｂが形成されている。
また、第１および第２のコア１４，１６のそれぞれの入射側端部に対向して赤色発光部１８ｒ、緑色発光部１８ｇ、青色発光部１８ｂがそれぞれ配置されている。
ここで、第１および第２のコア１４ｒ，１６ｒは隣接して形成され、赤色発光部１８ｒから射出される光を導波する。また、第１および第２のコア１４ｇ，１６ｇは隣接して形成され、緑色発光部１８ｇから射出される光を導波する。さらに、第１および第２のコア１４ｂ，１６ｂは隣接して形成され、青色発光部１８ｂから射出される光を導波する。
ここで、赤色発光部１８ｇから光が照射される第１および第２のコア１４ｒ，１６ｒを第１および第２の赤色用コアと、緑色発光部１８ｇから光が照射される第１および第２のコア１４ｇ，１６ｇを第１および第２の緑色用コアと、青色発光部１８ｂから光が照射される第１および第２のコア１４ｂ，１６ｂを第１および第２の青色用コアとも称する。 FIG. 9 is a schematic perspective view schematically showing the optical waveguide module 3 according to the present embodiment.
A first clad 24 is formed on the substrate 10 and is covered with the first clad 24 to form first cores 14r, 14g, and 14b. A second clad 28 is formed on the first clad 24, and the second cores 16 r, 16 g, and 16 b are formed so as to be covered with the second clad 28.
In addition, a red light emitting portion 18r, a green light emitting portion 18g, and a blue light emitting portion 18b are arranged to face the incident side end portions of the first and second cores 14 and 16, respectively.
Here, the first and second cores 14r and 16r are formed adjacent to each other, and guide light emitted from the red light emitting portion 18r. The first and second cores 14g and 16g are formed adjacent to each other, and guide light emitted from the green light emitting portion 18g. Further, the first and second cores 14b and 16b are formed adjacent to each other and guide light emitted from the blue light emitting portion 18b.
Here, the first and second cores 14r and 16r irradiated with light from the red light emitting portion 18g are used as the first and second red cores, and the first and second cores irradiated with light from the green light emitting portion 18g. The cores 14g and 16g are also referred to as first and second green cores, and the first and second cores 14b and 16b irradiated with light from the blue light emitting portion 18b are also referred to as first and second blue cores.

さらに、第２のクラッド２８において、溝２０が形成され、溝２０の側面に第２のコア１６の射出側端部が露出されている。第２のコア１６の射出側端部と対向する溝２０の側面は傾斜しており、第２のコア１６の射出側端部から射出された光を、入射された光の導波方向と異なる方向に反射する反射膜２２が形成されている。
このように、赤色発光部１８ｒ、緑色発光部１８ｇ、青色発光部１８ｂから照射された光の一部は、第２の赤色用コア１６ｒと、第２の緑色用コア１６ｇと、第２の青色用コア１６ｂにおいて導波され、反射膜２２によってそれぞれ反射される。
また、第１のコア１４と第２のコア１６は互いに略平行に形成されている。 Further, the groove 20 is formed in the second clad 28, and the emission side end portion of the second core 16 is exposed on the side surface of the groove 20. The side surface of the groove 20 facing the emission side end portion of the second core 16 is inclined, and the light emitted from the emission side end portion of the second core 16 is different from the waveguide direction of the incident light. A reflective film 22 that reflects in the direction is formed.
As described above, part of the light emitted from the red light emitting unit 18r, the green light emitting unit 18g, and the blue light emitting unit 18b includes the second red core 16r, the second green core 16g, and the second blue color. Is guided in the core 16 b and reflected by the reflection film 22.
The first core 14 and the second core 16 are formed substantially parallel to each other.

第２の赤色用コア１６ｒ、第２の緑色用コア１６ｇ、第２の青色用コア１６ｂから射出され、反射膜２２に反射されて取り出される光を受光する受光部４０ｒ，４０ｇ，４０ｂが、溝２０の上部に形成されている。
また、赤色受光部４０ｒにより受光された光の強度に応じて赤色発光部１８ｒの強度を制御する赤色制御部４１ｒが、赤色受光部４０ｒおよび赤色発光部１８ｒに接続されている。ここで、受光部４０ｇ，４０ｂと発光部１８ｇ，１８ｂに接続されている制御部は図示を省略しているが、上記と同様に、緑色受光部４０ｇにより受光された光の強度に応じて緑色発光部１８ｇの強度を制御する緑色制御部が、緑色受光部４０ｇおよび緑色発光部１８ｇに接続され、青色受光部４０ｂにより受光された光の強度に応じて青色発光部１８ｂの強度を制御する青色制御部が、青色受光部４０ｂおよび青色発光部１８ｇに接続されている。 The light receiving portions 40r, 40g, and 40b that receive the light emitted from the second red core 16r, the second green core 16g, and the second blue core 16b and reflected by the reflective film 22 and taken out are grooves. 20 is formed on the top.
A red control unit 41r that controls the intensity of the red light emitting unit 18r in accordance with the intensity of light received by the red light receiving unit 40r is connected to the red light receiving unit 40r and the red light emitting unit 18r. Here, the control units connected to the light receiving units 40g and 40b and the light emitting units 18g and 18b are not shown in the figure, but in the same manner as described above, the control unit connected to the green light receiving unit 40g has a green color according to the intensity of the light received. A green control unit that controls the intensity of the light emitting unit 18g is connected to the green light receiving unit 40g and the green light emitting unit 18g, and controls the intensity of the blue light emitting unit 18b according to the intensity of light received by the blue light receiving unit 40b. The control unit is connected to the blue light receiving unit 40b and the blue light emitting unit 18g.

図１０（ａ）は、本実施形態に係る光導波モジュール３を模式的に示す概略上面図である。
図１０（ａ）は、第２のクラッド２８の概略上面図を示しており、第１のクラッド２４上に形成された第２のクラッド２８に覆われるように、第２のコア１６が形成されている。また、第２のコア１６の一方の端部と対向するように発光部１８が配置されている。
第２のクラッド２８に形成された溝２０は反射膜２２を有し、上記のように各発光部から第２のコア１６の入射側端部に入射された光の方向を変えて各色ごとに取り出す。 FIG. 10A is a schematic top view schematically showing the optical waveguide module 3 according to this embodiment.
FIG. 10A shows a schematic top view of the second clad 28, and the second core 16 is formed so as to be covered by the second clad 28 formed on the first clad 24. ing. The light emitting unit 18 is disposed so as to face one end of the second core 16.
The groove 20 formed in the second clad 28 has a reflective film 22, and changes the direction of light incident from the light emitting portions to the incident side end of the second core 16 as described above for each color. Take out.

図１０（ｂ）は、本実施形態に係る光導波モジュール３を模式的に示す概略上面図である。
図１０（ｂ）は、第１のクラッド２４の上面図を示しており、基板１０上に形成された第１のクラッド２４に覆われるように、第１のコア１４が形成されている。また、第１のコア１４の入射側端部と対向するように発光部１８が配置されている。
各発光部から照射された光は、第１のコア１４の入射側端部から入射され、混合されて第１のコア１４の射出側端部から射出される。 FIG. 10B is a schematic top view schematically showing the optical waveguide module 3 according to this embodiment.
FIG. 10B shows a top view of the first clad 24, and the first core 14 is formed so as to be covered by the first clad 24 formed on the substrate 10. In addition, the light emitting unit 18 is disposed so as to face the incident side end of the first core 14.
The light emitted from each light emitting unit is incident from the incident side end of the first core 14, mixed and emitted from the emission side end of the first core 14.

光導波モジュール３の動作は、実質的に上記の実施形態における光導波モジュール２と同じである。
第２のコア１６において、反射膜２２により反射された光は溝２０上部に配置されたフォトダイオード（Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ、以下、ＰＤとも称する）などの受光部４０によって受光され、電気信号に変換される。この信号を制御部４１にフィードバックし、制御部４１は発光部１８ごとに出力を調整する。その結果、混合色の色調を補正することができる。 The operation of the optical waveguide module 3 is substantially the same as that of the optical waveguide module 2 in the above embodiment.
In the second core 16, the light reflected by the reflective film 22 is received by a light receiving unit 40 such as a photodiode (hereinafter also referred to as PD) disposed on the upper part of the groove 20 and converted into an electric signal. . This signal is fed back to the control unit 41, and the control unit 41 adjusts the output for each light emitting unit 18. As a result, the color tone of the mixed color can be corrected.

本実施形態の光導波モジュール３によれば、上記のように、複数の発光部１８を有し、第１のコア１４により各発光部１８からの光を混合して射出されるとき、第１のコア１４に隣接して形成された第２のコア１６によって混合する前の各発光部１８の光を取り出すことができる。取り出された光により、各発光部１８の出力を調整し、混合後において所望の色調を容易に得ることができる。本実施形態のような光導波モジュールは、例えば、個々の発光部の劣化が一定ではないときなど、個々の発光部の出力を調整することで混合後の色調の変化を最小限に抑えることができる。
また、第１のコア１４に隣接して形成された第２のコア１６により、発光部１８から照射される光を取り出している。このため、第１のコア１４を導波する光の強度が低下することはない。 According to the optical waveguide module 3 of the present embodiment, as described above, when the first light emitting unit 18 has a plurality of light emitting units 18 and the light from the respective light emitting units 18 is mixed and emitted by the first core 14, the first The light of each light emitting part 18 before mixing can be taken out by the second core 16 formed adjacent to the core 14. The output of each light emitting unit 18 is adjusted by the extracted light, and a desired color tone can be easily obtained after mixing. The optical waveguide module as in this embodiment can minimize the change in color tone after mixing by adjusting the output of each light emitting unit, for example, when the deterioration of each light emitting unit is not constant. it can.
Further, light emitted from the light emitting unit 18 is extracted by the second core 16 formed adjacent to the first core 14. For this reason, the intensity of light guided through the first core 14 does not decrease.

また、本実施形態のようにクラッドを積層して、第１のコア１４と第２のコア１６とを異なるクラッドに形成することにより、光導波モジュールを用いる装置に応じて第１のコア１４を比較的自由な形状に形成することができる。そのため、発光部１８から照射される光を容易に混合することができる。
上記のような光導波モジュールは非常に小型化に有利な構造であるため、ヘッドマウントディスプレイなどの小型ディスプレイの光源として用いることもできる。 In addition, as in the present embodiment, the first core 14 and the second core 16 are formed in different clads by laminating the clads, so that the first core 14 can be formed according to the apparatus using the optical waveguide module. It can be formed in a relatively free shape. Therefore, the light irradiated from the light emission part 18 can be mixed easily.
Since the optical waveguide module as described above has a structure that is very advantageous for miniaturization, it can also be used as a light source for a small display such as a head-mounted display.

本発明の光導波モジュールおよび光検出方法は、上記の実施形態に限定されない。
例えば、クラッドおよびコアは感光性樹脂などの有機材料を用いて形成されているが、石英などを用いて形成してもよい。また、発光部を複数有する光導波モジュールは、発光部として赤色発光部、緑色発光部、青色発光部を用いているが、任意の波長の光を射出する発光部を任意の個数用いることができる。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。 The optical waveguide module and the light detection method of the present invention are not limited to the above embodiments.
For example, the clad and the core are formed using an organic material such as a photosensitive resin, but may be formed using quartz or the like. Further, an optical waveguide module having a plurality of light emitting units uses a red light emitting unit, a green light emitting unit, and a blue light emitting unit as the light emitting units, but any number of light emitting units that emit light of any wavelength can be used. .
In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

図１（ａ）は、第１の実施形態に係る光導波モジュールを模式的に示す概略斜視図であって、図１（ｂ）は、第１の実施形態に係る光導波モジュールを模式的に示す概略上面図である。FIG. 1A is a schematic perspective view schematically showing the optical waveguide module according to the first embodiment, and FIG. 1B schematically shows the optical waveguide module according to the first embodiment. It is a schematic top view shown. 図２は、第１の実施形態に係る光導波モジュールを構成する光導波素子の製造工程の主要な工程を順次模式的に示す概略断面図であって、図２（ａ）は、第１の工程を示し、図２（ｂ）は、第２の工程を示し、図２（ｃ）は、第３の工程を示す。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view sequentially showing main steps of the manufacturing process of the optical waveguide element constituting the optical waveguide module according to the first embodiment. FIG. FIG. 2 (b) shows the second step, and FIG. 2 (c) shows the third step. 図３は、第１の実施形態に係る光導波モジュールを構成する光導波素子の製造工程の主要な工程を順次模式的に示す概略断面図であって、図３（ｄ）は、第４の工程を示し、図３（ｅ）は、第５の工程を示し、図３（ｆ）は、第６の工程を示す。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view sequentially showing main steps of the manufacturing process of the optical waveguide element constituting the optical waveguide module according to the first embodiment. FIG. FIG. 3 (e) shows a fifth step, and FIG. 3 (f) shows a sixth step. 図４（ａ）は、変形例１に係る光導波モジュールを模式的に示す概略斜視図であって、図４（ｂ）は、変形例１に係る光導波モジュールを模式的に示す概略断面図である。FIG. 4A is a schematic perspective view schematically showing an optical waveguide module according to the first modification, and FIG. 4B is a schematic cross-sectional view schematically showing the optical waveguide module according to the first modification. It is. 図５は、第２の実施形態に係る光導波モジュールを模式的に示す概略斜視図である。FIG. 5 is a schematic perspective view schematically showing the optical waveguide module according to the second embodiment. 図６（ａ）は、図５に係る光導波モジュールを模式的に示す概略上面図であって、図６（ｂ）は、図５に係る光導波モジュールを模式的に示す概略上面図である。FIG. 6A is a schematic top view schematically showing the optical waveguide module according to FIG. 5, and FIG. 6B is a schematic top view schematically showing the optical waveguide module according to FIG. . 図７は、第２の実施形態に係る光導波モジュールを構成する光導波素子の製造工程の主要な工程を順次模式的に示す概略断面図であって、図７（ａ）は、第１の工程を示し、図７（ｂ）は、第２の工程を示し、図７（ｃ）は、第３の工程を示す。FIG. 7 is a schematic cross-sectional view sequentially showing main steps of the manufacturing process of the optical waveguide element constituting the optical waveguide module according to the second embodiment. FIG. FIG. 7B shows the second step, and FIG. 7C shows the third step. 図８（ａ）は、変形例２に係る光導波モジュールを模式的に示す概略斜視図であって、図８（ｂ）は、変形例２に係る光導波モジュールを模式的に示す概略断面図である。FIG. 8A is a schematic perspective view schematically showing an optical waveguide module according to the second modification, and FIG. 8B is a schematic sectional view schematically showing the optical waveguide module according to the second modification. It is. 図９は、第３の実施形態に係る光導波モジュールを模式的に示す概略斜視図である。FIG. 9 is a schematic perspective view schematically showing an optical waveguide module according to the third embodiment. 図１０（ａ）は、図９に係る光導波モジュールを模式的に示す概略上面図であって、図１０（ｂ）は、図９に係る光導波モジュールを模式的に示す概略上面図である。FIG. 10A is a schematic top view schematically showing the optical waveguide module according to FIG. 9, and FIG. 10B is a schematic top view schematically showing the optical waveguide module according to FIG. .

符号の説明Explanation of symbols

１，１ａ，２，２ａ，３…光導波モジュール、１０…基板、１２，１２ａ，１２ｂ…クラッド、１４…第１のコア、１４ｒ…第１の赤色用コア、１４ｇ…第１の緑色用コア、１４ｂ…第１の青色用コア、１６…第２のコア、１６ｒ…第２の赤色用コア、１６ｇ…第２の緑色用コア、１６ｂ…第２の青色用コア、１８…発光部、１８ｒ…赤色発光部、１８ｇ…緑色発光部、１８ｂ…青色発光部、２０…溝、２２…反射膜、２４，２４ａ，２４ｂ…第１のクラッド、２８，２８ａ，２８ｂ…第２のクラッド、３２…第２のコアの射出側端部に相当する面、３４…傾斜面、４０ｒ，４０ｇ，４０ｂ…受光部、４１ｒ…制御部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1a, 2, 2a, 3 ... Optical waveguide module, 10 ... Board | substrate, 12, 12a, 12b ... Cladding, 14 ... 1st core, 14r ... 1st red core, 14g ... 1st green core , 14b ... first blue core, 16 ... second core, 16r ... second red core, 16g ... second green core, 16b ... second blue core, 18 ... light emitting portion, 18r ... red light emitting part, 18g ... green light emitting part, 18b ... blue light emitting part, 20 ... groove, 22 ... reflective film, 24, 24a, 24b ... first clad, 28, 28a, 28b ... second clad, 32 ... Surface corresponding to emission side end portion of second core, 34... Inclined surface, 40r, 40g, 40b... Light receiving portion, 41r.

Claims (12)

クラッドと、
前記クラッドよりも高い屈折率を有し、前記クラッドと少なくとも一部が接するように形成され、入射側端部において入射された光を射出側端部から射出する第１のコアと、
前記クラッドよりも高い屈折率を有し、前記第１のコアの近傍に前記第１のコアの入射側端部と射出側端部との長さよりも短く、前記クラッドと少なくとも一部が接するように形成され、入射側端部において入射された光を射出側端部から射出する第２のコアと
を有する光導波素子。 Clad,
A first core that has a refractive index higher than that of the clad, is formed so as to be at least partially in contact with the clad, and emits light incident on the incident side end from the emission side end;
It has a refractive index higher than that of the clad, is shorter than the length of the incident side end portion and the exit side end portion of the first core in the vicinity of the first core, and is at least partially in contact with the clad. And a second core that emits the light incident on the incident side end portion from the emission side end portion. 前記第２のコアの射出側端部と対向するように形成され、前記第２のコアの前記射出側端部から射出された光を導波方向と異なる方向に反射する反射膜と
をさらに有する請求項１記載の光導波素子。 A reflection film that is formed so as to face the emission side end of the second core and reflects light emitted from the emission side end of the second core in a direction different from the waveguide direction. The optical waveguide element according to claim 1. 前記第１のコアと前記第２のコアは、同一のクラッドに形成されている
請求項１記載の光導波素子。 The optical waveguide element according to claim 1, wherein the first core and the second core are formed in the same cladding. 前記クラッドは、複数の層が積層されて構成されており、
前記第１のコアおよび前記第２のコアは、それぞれ異なるクラッドに覆われて形成されている
請求項１記載の光導波素子。 The clad is configured by laminating a plurality of layers,
The optical waveguide element according to claim 1, wherein the first core and the second core are formed so as to be covered with different clads. 発光部と、
クラッドと、
前記クラッドよりも高い屈折率を有し、前記クラッドと少なくとも一部が接するように形成され、入射側端部が前記発光部と対向するように配置され、前記入射側端部において前記発光部からの光を入射し、入射された光を射出側端部から射出する第１のコアと、
前記クラッドよりも高い屈折率を有し、前記第１のコアの近傍に前記第１のコアの入射側端部と射出側端部との長さよりも短く、前記クラッドと少なくとも一部が接するように形成され、入射側端部が前記発光部と対向するように配置され、前記入射側端部において入射された光を射出側端部から射出する第２のコアと
を有する光導波モジュール。 A light emitting unit;
Clad,
It has a refractive index higher than that of the cladding, is formed so as to be at least partially in contact with the cladding, and is disposed so that an incident side end faces the light emitting part, and from the light emitting part at the incident side end A first core that emits the incident light and emits the incident light from the exit side end,
It has a refractive index higher than that of the clad, is shorter than the length of the incident side end portion and the exit side end portion of the first core in the vicinity of the first core, and is at least partially in contact with the clad. And a second core that emits light incident on the incident side end portion from the emission side end portion. 前記第２のコアの射出側端部と対向するように形成され、前記第２のコアの前記射出側端部から射出された光を導波方向と異なる方向に反射する反射膜と
をさらに有する請求項５記載の光導波モジュール。 A reflection film that is formed so as to face the emission side end of the second core and reflects light emitted from the emission side end of the second core in a direction different from the waveguide direction. The optical waveguide module according to claim 5. 前記第１のコアと前記第２のコアは、同一のクラッドに形成されている
請求項５記載の光導波モジュール。 The optical waveguide module according to claim 5, wherein the first core and the second core are formed in the same cladding. 前記クラッドは、複数の層が積層されて構成されており、
前記第１のコアおよび前記第２のコアは、それぞれ異なるクラッドに覆われて形成されている
請求項５記載の光導波モジュール。 The clad is configured by laminating a plurality of layers,
The optical waveguide module according to claim 5, wherein the first core and the second core are formed so as to be covered with different clads. 前記発光部を複数有し、
前記第１のコアは、前記各発光部に対向する前記第１のコアの各入射側端部にそれぞれ入射された光が、混合されて前記第１のコアの射出側端部から射出するように形成され、
前記第２のコアは、前記各発光部に対向する前記第２のコアの各入射側端部にそれぞれ入射された光が、前記第２のコアの各射出側端部から前記各発光部に対応してそれぞれ射出するように形成されている
請求項５記載の光導波モジュール。 A plurality of the light emitting units;
The first core is configured such that light incident on each incident side end portion of the first core facing each light emitting portion is mixed and emitted from the emission side end portion of the first core. Formed into
In the second core, light incident on each incident-side end portion of the second core facing each light-emitting portion is transmitted from each emission-side end portion of the second core to each light-emitting portion. The optical waveguide module according to claim 5, wherein the optical waveguide module is formed so as to emit correspondingly. 前記発光部は、赤色発光部と、緑色発光部と、青色発光部とを有し、
前記第１のコアの各入射側端部において前記各発光部からそれぞれ入射された光が、混色され、前記第１のコアの射出側端部から一つの光として射出され、
前記第２のコアの各入射側端部において前記各発光部からそれぞれ入射された光が、前記第２のコアの射出側端部においてそれぞれ射出される
請求項９記載の光導波モジュール。 The light emitting unit includes a red light emitting unit, a green light emitting unit, and a blue light emitting unit,
The light incident from each light emitting unit at each incident side end of the first core is mixed and emitted as one light from the emission side end of the first core,
10. The optical waveguide module according to claim 9, wherein light incident from each light emitting unit at each incident side end of the second core is emitted from an emission side end of the second core. 11. 前記反射膜によって反射された光の進行方向の延長線上に配置され、前記発光部から前記第２のコアに入射され、導波された光の強度を受光する受光部と
をさらに有する請求項６記載の光導波モジュール。 And a light receiving unit that is disposed on an extension line in a traveling direction of the light reflected by the reflective film, and that receives the intensity of the guided light that is incident on the second core from the light emitting unit. The optical waveguide module described. 前記受光部により検出された光強度によって、前記発光部から照射される光の強度を制御する制御部と
をさらに有する請求項１１記載の光導波モジュール。
The optical waveguide module according to claim 11, further comprising: a control unit that controls intensity of light emitted from the light emitting unit according to light intensity detected by the light receiving unit.
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