JP2007183467A - Optical waveguide with mirror and its manufacturing method - Google Patents

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Hironori Yasuda
裕紀 安田
Mitsuki Hirano
光樹 平野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical waveguide with mirror which can be manufactured easily in a short time in regard to the optical waveguide with mirror of bending light propagated by a core in the perpendicular direction of a substrate, and to provide a manufacturing method of the optical waveguide with mirror. <P>SOLUTION: The manufacturing method of optical waveguide with mirror comprises the formation of the optical waveguide composed of the core 13 and clads 12, 14 on a substrate 11 and the attachment of a reflection mirror 16 which is connected with the core edge surface 15 and reflects the light propagated by a core in the perpendicular direction, wherein the core 13 is formed on the substrate 11, mirror positioning guide members 21, 21 are formed on both sides of the core 13, thereafter, a clad material 23 is applied, the reflection mirror 16 is mounted on the substrate 11 so as to be brought into contact with the upper mirror positioning guide member 21 and, thereafter, the clad material 23 is hardened. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、コア層内を伝搬する光信号をミラーで曲げて伝搬させるミラー付光導波路及びその製造方法に関するものである。   The present invention relates to an optical waveguide with a mirror that propagates an optical signal propagating in a core layer by bending it with a mirror, and a method of manufacturing the same.

近年、ポリマ光導波路の光インターコネクションへの適用が図られている。光インターコネクションでは、光路を急峻に（例えば基板に対して垂直方向に）曲げる光路変換機能を有するポリマ光導波路を形成し、そのポリマ光導波路の表面に光源や検出器等の光部品を実装した光モジュールが用いられている。   In recent years, application of polymer optical waveguides to optical interconnection has been attempted. In optical interconnection, a polymer optical waveguide having an optical path conversion function that bends the optical path sharply (for example, in a direction perpendicular to the substrate) is formed, and optical components such as a light source and a detector are mounted on the surface of the polymer optical waveguide. An optical module is used.

一般に、ポリマ光導波路を作製する方法としては、ドライエッチングを用いる方法、パターン露光及び現像を用いる方法、金型を用いる方法がある。   In general, methods for producing a polymer optical waveguide include a method using dry etching, a method using pattern exposure and development, and a method using a mold.

光路を曲げるための光路変換部としては、コアをダイシングソーで切断し、その切断面を光反射面に形成する方法がある（例えば、特許文献１参照）。   As an optical path conversion part for bending an optical path, there is a method of cutting a core with a dicing saw and forming the cut surface on a light reflecting surface (see, for example, Patent Document 1).

また、凹型の金型で反射面を有するコアを形成した後、そのコアをクラッドに転写し、最後にコアの周囲にオーバクラッドを設ける方法がある（例えば、特許文献２参照）。   In addition, there is a method in which after forming a core having a reflective surface with a concave mold, the core is transferred to the clad, and finally an over clad is provided around the core (see, for example, Patent Document 2).

反射面としてコアの端面に金属ミラーを設けたポリマ光導波路の製造方法として、クラッドを平坦に形成し、そのクラッド上にミラーとなる金属層を形成し、その金属層を斜面を有するようにエッチングして金属ミラーを形成する方法がある（例えば、特許文献３参照）。   As a method of manufacturing a polymer optical waveguide in which a metal mirror is provided on the end face of the core as a reflection surface, a clad is formed flat, a metal layer to be a mirror is formed on the clad, and the metal layer is etched to have a slope. Thus, there is a method of forming a metal mirror (see, for example, Patent Document 3).

特開平１０−３００９６１号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-300961 特開２００４−７８０８４号公報JP 2004-78084 A 特開２００２−１０７５６１号公報JP 2002-107561 A

しかしながら、従来の光路変換部を備えたミラー付光導波路の製造方法には、以下の問題点がある。   However, the conventional method for manufacturing an optical waveguide with a mirror provided with an optical path changing part has the following problems.

（１）ダイシングソーを用いてコアを切断し、その切断面を反射面に形成する製造方法では、光導波路内のコアのみを切断することは困難であり、コア以外の部分（基板等）を掘削或いは切断してしまい、光導波路の強度や特性に悪影響を及ぼす可能性がある。また、複数のコアが近接する微細パターンを有する光導波路には、所望のコアのみを切断して反射面を形成することができない。   (1) In a manufacturing method in which a core is cut using a dicing saw and the cut surface is formed as a reflecting surface, it is difficult to cut only the core in the optical waveguide. Drilling or cutting may adversely affect the strength and characteristics of the optical waveguide. In addition, a reflection surface cannot be formed by cutting only a desired core in an optical waveguide having a fine pattern in which a plurality of cores are close to each other.

（２）反射面を有するコアを別途形成し、そのコアを基板やクラッド上に設ける製造方法では、製造工程数が多く、製造時間が掛かってしまう。ひいては、高コスト化となる要因にもなる。   (2) In a manufacturing method in which a core having a reflective surface is separately formed and the core is provided on a substrate or a clad, the number of manufacturing steps is large and manufacturing time is required. As a result, it becomes a factor that increases the cost.

（３）反射面としてコアの端面に金属ミラーを設けた光導波路では、金属層を形成した後、その金属層をエッチングして反射面を形成するが、この方法では、金属層を厚く形成しなければならず、金属層の積層やエッチングに時間が掛かってしまう。   (3) In an optical waveguide provided with a metal mirror on the end face of the core as a reflection surface, a metal layer is formed and then the metal layer is etched to form a reflection surface. In this method, the metal layer is formed thick. Therefore, it takes time to stack and etch the metal layer.

（４）コアの端面に金等の金属膜を蒸着して金属ミラーを設けた光導波路は、コアの端面以外の部分にカバー（マスク）をしてから金蒸着して形成される。その際、光導波路のサイズが反射面を形成する部分に比べて十分に大きいことと、蒸着炉の内のスペースには限界があることとから、蒸着炉内に配置できる光導波路の数を多くすることはできない。したがって、一度に多くの光導波路に金属ミラーを設けることができず、低コスト化が難しい。   (4) An optical waveguide in which a metal film such as gold is deposited on the end face of the core to provide a metal mirror is formed by depositing gold after depositing a cover (mask) on a portion other than the end face of the core. At that time, since the size of the optical waveguide is sufficiently larger than the part forming the reflecting surface and the space in the vapor deposition furnace is limited, the number of optical waveguides that can be arranged in the vapor deposition furnace is increased. I can't do it. Therefore, a metal mirror cannot be provided on many optical waveguides at a time, and cost reduction is difficult.

そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、コアを伝搬する光を基板に垂直な方向に曲げるミラー付光導波路を容易に短時間で作製できるミラー付光導波路及びその製造方法を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an optical waveguide with a mirror that can solve the above-mentioned problems and can easily produce in a short time an optical waveguide with a mirror that bends light propagating through a core in a direction perpendicular to the substrate, and a manufacturing method thereof. There is.

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、基板上にコアとクラッドとからなる光導波路を形成すると共に、基板上にコア端面と結合してコアを伝搬した光を基板の垂直方向に反射させる反射ミラーを設けたミラー付光導波路の製造方法において、上記基板上に、コアを形成すると共に、そのコアの両側にミラー位置決めガイド部材を形成した後、クラッド材を塗布し、反射ミラーを上記ミラー位置決めガイド部材に当接するように基板上に載置した後、クラッド材を硬化させたミラー付導波路の製造方法である。   In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, an optical waveguide comprising a core and a clad is formed on a substrate, and light propagating through the core is coupled to the end face of the core on the substrate. In a method of manufacturing an optical waveguide with a mirror provided with a reflecting mirror for reflecting, a core is formed on the substrate, mirror positioning guide members are formed on both sides of the core, a clad material is applied, and a reflecting mirror is formed. Is a method of manufacturing a waveguide with a mirror in which a clad material is hardened after being placed on a substrate so as to be in contact with the mirror positioning guide member.

請求項２の発明は、上記反射ミラーが、端面にミラー面が形成されたミラーブロックからなり、そのミラーブロックの底面にクラッド材浸入溝が形成され、ミラーブロックを基板上に載置する際にクラッド材浸入溝内にクラッド材が浸入した状態で硬化される請求項１記載のミラー付光導波路の製造方法である。   According to a second aspect of the present invention, the reflecting mirror includes a mirror block having a mirror surface formed on an end surface, and a clad material intrusion groove is formed on a bottom surface of the mirror block, and the mirror block is placed on the substrate. 2. The method for manufacturing an optical waveguide with a mirror according to claim 1, wherein the cladding material is hardened in a state where the cladding material enters the cladding material intrusion groove.

請求項３の発明は、基板上にコアとクラッドとからなる光導波路を形成すると共に、基板上にコア端面と結合してコアを伝搬した光を基板垂直方向に反射させる反射ミラーを設けたミラー付き光導波路において、上記コアの両側にミラー位置決めガイド部材を設け、そのミラー位置決めガイド部材にミラー面が当接するようにミラーブロックを設け、そのミラーブロックは、底面に形成されたクラッド材浸入溝に充填されるクラッド材で基板上に固定されてミラー付き光導波路である。   According to a third aspect of the present invention, an optical waveguide composed of a core and a clad is formed on a substrate, and a mirror provided with a reflecting mirror that reflects light propagating through the core coupled to the core end surface on the substrate in a direction perpendicular to the substrate. In the attached optical waveguide, a mirror positioning guide member is provided on both sides of the core, and a mirror block is provided so that the mirror surface comes into contact with the mirror positioning guide member. The mirror block is formed in a cladding material intrusion groove formed on the bottom surface. An optical waveguide with a mirror fixed on a substrate with a clad material to be filled.

本発明によれば、コアを伝搬する光を基板に垂直な方向に曲げるミラー付光導波路を容易に短時間で作製することができるという優れた効果を発揮する。   According to the present invention, it is possible to easily produce an optical waveguide with a mirror that bends light propagating through a core in a direction perpendicular to the substrate.

以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。   Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図１は本発明に係る好適な実施の形態のミラー付光導波路を示した図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は上面図である。   FIG. 1 is a view showing a mirrored optical waveguide according to a preferred embodiment of the present invention, in which (a) is a cross-sectional view and (b) is a top view.

図１（ａ）に示すように、本実施の形態のミラー付光導波路１０は、基板１１と、基板１１上に設けられるアンダークラッド１２と、アンダークラッド１２上に設けられ光伝搬方向の断面が略矩形状のコア１３と、コア１３を含めてアンダークラッド１２を覆うオーバークラッド１４とを備える。コア１３は、その一端が、基板１１の端面に位置し、他端１５が基板１１の中央側に位置して（中央側端面１５と称する）設けられている。   As shown in FIG. 1A, the optical waveguide with mirror 10 of the present embodiment has a substrate 11, an underclad 12 provided on the substrate 11, and a cross-section in the light propagation direction provided on the underclad 12. A substantially rectangular core 13 and an overclad 14 covering the underclad 12 including the core 13 are provided. The core 13 is provided such that one end thereof is positioned on the end surface of the substrate 11 and the other end 15 is positioned on the center side of the substrate 11 (referred to as a center-side end surface 15).

基板１１は、一般的に用いられる石英、ポリイミドフィルムなどいずれのものを用いてもよい。ただし、コア１３を伝搬した光を基板側に反射させる場合（基板側からコアに光を入射させる場合）には、反射光の光路にあたる基板１１に穴を形成する、または光学的に透明な基板を用いるのがよい。   As the substrate 11, any generally used material such as quartz or polyimide film may be used. However, when the light propagated through the core 13 is reflected to the substrate side (when light is incident on the core from the substrate side), a hole is formed in the substrate 11 corresponding to the optical path of the reflected light, or an optically transparent substrate Should be used.

コア１３及びクラッド（アンダークラッド１２及びオーバクラッド１４）は、ポリマ材料で形成されるのが好ましい。   The core 13 and the clad (under clad 12 and over clad 14) are preferably formed of a polymer material.

さて、ミラー付光導波路１０は、コア１３の中央側端面１５に向かって反射ミラー１６が設けられている。反射ミラー１６は、端面にミラー面１８が形成されたミラーブロック１７からなる。すなわち、反射ミラー１６は、ミラーブロック１７のコア１３に対向する面に、金メッキなどのメタルメッキが施されてなるミラー面１８を設けたものである。基板側に光を反射させる場合には、ミラーブロック１７は、ミラー面１８側がオーバハング状に形成されており、アンダークラッド１２に対して略４５°傾いている（図１（ａ）中、角度θ）。また、コア１３を伝搬した光を基板反対側（オーバクラッド１４側）に反射させる場合には、ミラー面１８が逆向きに形成される。ミラーブロック１７は、その高さがコア１３の厚さよりも厚く形成されている。   The mirrored optical waveguide 10 is provided with a reflection mirror 16 toward the center side end face 15 of the core 13. The reflection mirror 16 includes a mirror block 17 having a mirror surface 18 formed on the end surface. That is, the reflecting mirror 16 is provided with a mirror surface 18 formed by applying metal plating such as gold plating on the surface of the mirror block 17 facing the core 13. In the case of reflecting light to the substrate side, the mirror block 17 is formed in an overhang shape on the mirror surface 18 side, and is inclined by approximately 45 ° with respect to the underclad 12 (in FIG. 1A, the angle θ ). In addition, when the light propagated through the core 13 is reflected to the opposite side of the substrate (over clad 14 side), the mirror surface 18 is formed in the reverse direction. The mirror block 17 is formed so that its height is greater than the thickness of the core 13.

図１（ｂ）に示すように、本実施の形態では、並列に２本のコア１３，１３が形成されており、反射ミラー１６は複数のコア１３，１３の中央側端面１５，１５に向かって一つのミラー面１８が形成されたものである。ミラー面１８は、コアの中央側端面１５と当接している。ただし、コア１３の中央側端面１５は基板１１に対して垂直に形成されているのに対し、ミラー面１８は基板１１に対して４５°傾いて形成されているので、コア１３の中央側端面１５の上辺のみがミラー面１８に当接している。   As shown in FIG. 1B, in this embodiment, two cores 13 and 13 are formed in parallel, and the reflection mirror 16 faces the center side end faces 15 and 15 of the plurality of cores 13 and 13. One mirror surface 18 is formed. The mirror surface 18 is in contact with the center side end surface 15 of the core. However, since the center side end face 15 of the core 13 is formed perpendicular to the substrate 11, the mirror surface 18 is formed to be inclined by 45 ° with respect to the substrate 11. Only the upper side of 15 is in contact with the mirror surface 18.

さらに、ミラーブロック１７のアンダークラッド１２側の面（底面）には、多数の溝が形成されている。それらの溝は、後述するが、クラッド材浸入用溝１９であり、基板外部に臨む通路状に形成されるのが好ましい。また、コア１３の両側には、ミラー位置決めガイド部材（以下、ガイド部材）２１がそれぞれ設けられている。ガイド部材２１は、コア１３と同じ高さに形成されると共に、その端面（ガイド面）２２がコアの中央側端面１５と並ぶように配置され、コア１３と同様に、その上辺のみがミラー面１８に当接している。   Further, a number of grooves are formed on the surface (bottom surface) of the mirror block 17 on the undercladding 12 side. As will be described later, these grooves are clad material intrusion grooves 19 and are preferably formed in the shape of passages facing the outside of the substrate. Further, mirror positioning guide members (hereinafter referred to as guide members) 21 are provided on both sides of the core 13. The guide member 21 is formed at the same height as the core 13 and is arranged so that its end face (guide face) 22 is aligned with the center side end face 15 of the core, and like the core 13, only its upper side is a mirror surface. 18 abuts.

オーバークラッド１４は、コア１３及びアンダークラッド１２を覆うと共に、ミラー面１８とコア１３の中央側端面１５との間、ミラー面１８とガイド面２２との間、及びクラッド材浸入溝１９内を満たしている。   The over clad 14 covers the core 13 and the under clad 12 and fills the space between the mirror surface 18 and the central end surface 15 of the core 13, the space between the mirror surface 18 and the guide surface 22, and the inside of the clad material intrusion groove 19. ing.

本実施の形態のミラー付光導波路１０では、基板１１上にアンダークラッド１２を設け、アンダークラッド１２上に、コア１３と反射ミラー１６とを設けたが、アンダークラッド１２は省略してもよい。   In the optical waveguide 10 with a mirror according to the present embodiment, the underclad 12 is provided on the substrate 11, and the core 13 and the reflection mirror 16 are provided on the underclad 12, but the underclad 12 may be omitted.

以上において、ミラー付導波路１０のコア１３を伝搬した光信号は、反射ミラー１６のミラー面１８で全反射されて光路が変換され、アンダークラッド１２、基板１１を通して基板１１裏側（図面下側）に出射される。従って、基板１１裏側に光検出器（例えば、ＰＤ）を設けることで、光検出器で光を受信することができる。   In the above, the optical signal propagated through the core 13 of the waveguide with mirror 10 is totally reflected by the mirror surface 18 of the reflecting mirror 16 to convert the optical path, and passes through the underclad 12 and the substrate 11 to the back side of the substrate 11 (lower side of the drawing). Is emitted. Therefore, by providing a photodetector (for example, PD) on the back side of the substrate 11, light can be received by the photodetector.

逆に、基板裏側に光源（例えば、ＬＤ）を設けることで、光源からの光信号は、基板１１、アンダークラッド１２を通してミラー面１８で全反射されてコア１３に入射される。   Conversely, by providing a light source (for example, LD) on the back side of the substrate, an optical signal from the light source is totally reflected by the mirror surface 18 through the substrate 11 and the underclad 12 and is incident on the core 13.

本実施の形態のミラー付光導波路１０では、ミラーブロック１７の高さがコア１３の高さより高く形成されているので、コア１３の端面１５がガイド面２２より下がって（ミラー面１８に対して、端面１５がガイド面２２より離れて）形成されることによりコア１３とミラー面１８との間に間隔が生じても、コア１３を出射してミラー面１８に拡径しながら到達する光信号の損失を抑えることができる。   In the optical waveguide with mirror 10 according to the present embodiment, since the height of the mirror block 17 is formed higher than the height of the core 13, the end surface 15 of the core 13 is lowered from the guide surface 22 (with respect to the mirror surface 18). Even if a space is generated between the core 13 and the mirror surface 18 by forming the end surface 15 away from the guide surface 22, the optical signal that exits the core 13 and reaches the mirror surface 18 while expanding its diameter. Loss can be suppressed.

次に、ミラー付光導波路の製造方法について説明する。   Next, the manufacturing method of the optical waveguide with a mirror is demonstrated.

本実施の形態のミラー付光導波路１０は、基板１１上に、コア１３を形成すると共に、そのコア１３の両側にミラー位置決めガイド部材２１を形成した後、クラッド材を塗布し、反射ミラー１６をミラー位置決めガイド部材２１に当接するように基板１１上に載置した後、クラッド材を硬化させて作製されるものである。   In the optical waveguide 10 with a mirror according to the present embodiment, a core 13 is formed on a substrate 11 and mirror positioning guide members 21 are formed on both sides of the core 13. Then, a clad material is applied to the reflecting mirror 16. After being placed on the substrate 11 so as to contact the mirror positioning guide member 21, the clad material is cured.

以下、ミラー付光導波路１０の製造方法について各工程毎に図２（ａ）〜（ｄ）に基づいて説明する。   Hereinafter, the manufacturing method of the optical waveguide with mirror 10 will be described based on FIGS. 2A to 2D for each step.

図２（ａ）に示すように、基板１１上にアンダークラッド１２を平坦に形成する。本実施の形態では、アンダークラッド１２は、例えば、液体状のＵＶ硬化樹脂をスピンコート或いはアプリケータで塗布し、塗布された紫外線硬化型樹脂（ＵＶ硬化樹脂）に紫外線照射して硬化させて形成される。アンダークラッド１２は熱硬化型樹脂で形成されてもよく、熱硬化型樹脂は、基板上に塗布された後、加熱されて硬化する。   As shown in FIG. 2A, the underclad 12 is formed flat on the substrate 11. In the present embodiment, the underclad 12 is formed by, for example, applying a liquid UV curable resin by spin coating or an applicator, and curing the applied ultraviolet curable resin (UV curable resin) by irradiating with ultraviolet rays. Is done. The underclad 12 may be formed of a thermosetting resin, and the thermosetting resin is heated and cured after being applied onto the substrate.

基板１１としては、ガラスエポキシ基板（ガラエポ基板）、フィルム基板、石英基板、ソーダガラス基板など挙げられる。   Examples of the substrate 11 include a glass epoxy substrate (glass epoxy substrate), a film substrate, a quartz substrate, and a soda glass substrate.

図２（ｂ）に示すように、アンダークラッド１２上に、コア１３とガイド部材２１を設ける。コア１３及びガイド部材２１は、直接露光法を用いて同時に形成されるのが好ましい。   As shown in FIG. 2B, the core 13 and the guide member 21 are provided on the underclad 12. The core 13 and the guide member 21 are preferably formed simultaneously using a direct exposure method.

まず、コア材としてＵＶ硬化樹脂をアンダークラッド１２上に塗布する。塗布したコア材の上方に、コア１３及びガイド部材２１のパターンが描かれたフォトマスクを設置し、そのフォトマスクを介してコア材に紫外線を照射する。紫外線照射されたコア材は、そのコア１３及びガイド部材２１のパターンの箇所が硬化し、それ以外の箇所が未硬化のままとなる。コア材を現像してコア１３及びガイド部材２１が形成される。   First, a UV curable resin is applied on the underclad 12 as a core material. A photomask on which the pattern of the core 13 and the guide member 21 is drawn is placed above the coated core material, and the core material is irradiated with ultraviolet rays through the photomask. In the core material irradiated with ultraviolet rays, the pattern portions of the core 13 and the guide member 21 are cured, and other portions remain uncured. The core material is developed to form the core 13 and the guide member 21.

コア１３及びガイド部材２１は、直接露光法の他に、ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）を用いて形成してもよく、或いは、コア１３及びガイド部材２１の形状の金型に樹脂を注入し、その樹脂を硬化させて形成してもよい。   The core 13 and the guide member 21 may be formed using RIE (reactive ion etching) in addition to the direct exposure method, or a resin is injected into a mold having the shape of the core 13 and the guide member 21. The resin may be cured.

図２（ｃ）に示すように、コア１３、ガイド部材２１及びアンダークラッド１２を覆ってクラッド材２３を塗布する。クラッド材２３としてはＵＶ硬化樹脂或いは熱硬化性樹脂が用いられる。   As shown in FIG. 2C, a clad material 23 is applied so as to cover the core 13, the guide member 21 and the under clad 12. As the clad material 23, a UV curable resin or a thermosetting resin is used.

クラッド材２３を塗布した後、図２（ｄ）に示すように、予め形成したミラーブロック１７を液体状のクラッド材２３に押し込んで、アンダークラッド１２上に載置する。このとき、ミラーブロック１７は、ミラー面１８がガイド部材２１のガイド面２２の上辺に当接するように載置される。これにより、ミラー面１８は、ガイド面２２と並んで形成されたコア１３の中央側端面１５の上辺に当接することとなる。クラッド材２３にミラーブロック１７を押し込むことで、コア１３の中央側端面１５とミラー面１８との間、及びミラーブロック１７のクラッド材浸入溝１９内もクラッド材２３で充填される。   After applying the clad material 23, as shown in FIG. 2D, the previously formed mirror block 17 is pushed into the liquid clad material 23 and placed on the under clad 12. At this time, the mirror block 17 is placed so that the mirror surface 18 contacts the upper side of the guide surface 22 of the guide member 21. As a result, the mirror surface 18 comes into contact with the upper side of the central end surface 15 of the core 13 formed side by side with the guide surface 22. By pushing the mirror block 17 into the clad material 23, the clad material 23 fills the space between the center side end face 15 of the core 13 and the mirror surface 18 and the clad material intrusion groove 19 of the mirror block 17.

本実施の形態では、反射ミラー１６にクラッド材浸入溝１９を形成しているので、反射ミラー１６をクラッド材２３に押し込んだときに、反射ミラー１６の下方にある余分なクラッド材２３がクラッド材浸入溝１９を通って基板外部に押し出され、反射ミラー１６とアンダークラッド１２間に気泡が形成されることを防いでいる。すなわち、クラッド材浸入溝１９は、ミラーブロック１７のアンダークラッド１２への接着性を良くしている。   In this embodiment, since the clad material intrusion groove 19 is formed in the reflection mirror 16, when the reflection mirror 16 is pushed into the clad material 23, the extra clad material 23 below the reflection mirror 16 becomes the clad material. It is pushed out of the substrate through the penetration groove 19 to prevent bubbles from being formed between the reflection mirror 16 and the underclad 12. That is, the cladding material intrusion groove 19 improves the adhesion of the mirror block 17 to the under cladding 12.

最後に、クラッド材２３を紫外線照射或いは加熱により硬化させてオーバクラッド１４を形成し、図１（ａ）に示すミラー付光導波路１０が得られる。   Finally, the clad material 23 is cured by ultraviolet irradiation or heating to form the over clad 14, and the optical waveguide 10 with a mirror shown in FIG. 1A is obtained.

クラッド材２３を硬化させることで、クラッド材浸入溝１９内のクラッド材２３は、ミラーブロック１７をアンダークラッド１２上に接着させる接着剤としての機能を有する。   By curing the clad material 23, the clad material 23 in the clad material intrusion groove 19 has a function as an adhesive that adheres the mirror block 17 onto the underclad 12.

本実施の形態のミラー付光導波路の製造方法によれば、基板１１上にガイド部材２１をコア１３と共に設け、そのガイド部材２１に当接させるように、別途形成しておいた反射ミラー１６を基板１１上に載置するだけで、コア１３を伝搬する光信号を基板１１に垂直な方向に曲げるミラー付光導波路１０を容易かつ短時間で作製することができる。   According to the method of manufacturing an optical waveguide with a mirror according to the present embodiment, the guide member 21 is provided on the substrate 11 together with the core 13, and the reflection mirror 16 that is separately formed so as to contact the guide member 21 is provided. The optical waveguide 10 with a mirror that bends the optical signal propagating through the core 13 in a direction perpendicular to the substrate 11 can be easily and quickly manufactured simply by placing the substrate on the substrate 11.

また、本実施の形態では、ミラー面１８がガイド部材２１に当接させて反射ミラー１６を載置しているので、ガイド部材２１を任意の位置に形成することにより、光導波路の任意の位置に反射ミラー１６を形成することができる。   Further, in the present embodiment, the mirror surface 18 is in contact with the guide member 21 and the reflection mirror 16 is placed. Therefore, by forming the guide member 21 at an arbitrary position, an arbitrary position of the optical waveguide The reflection mirror 16 can be formed on the substrate.

本ミラー付光導波路１０は、光導波路に金を蒸着させて反射ミラーを形成するのではなく、光導波路とは別に、ミラーブロック１７に金を蒸着させて形成した反射ミラー１６を光導波路に載置して作製されている。したがって、ミラーブロック１７は、光導波路に比べてサイズの小さいものであるため、蒸着炉内に大量に配置することができ、一度の蒸着で大量の反射ミラー１６を形成することができる。したがって、ミラー付光導波路１０の大量生産を行うことができ、ひいては低コスト化を図ることができる。   The optical waveguide with mirror 10 does not form a reflection mirror by vapor deposition of gold on the optical waveguide, but mounts a reflection mirror 16 formed by vapor deposition of gold on the mirror block 17 on the optical waveguide separately from the optical waveguide. It is made by placing. Therefore, since the mirror block 17 is smaller in size than the optical waveguide, it can be disposed in a large amount in the vapor deposition furnace, and a large number of reflecting mirrors 16 can be formed by a single vapor deposition. Therefore, mass production of the optical waveguide with mirror 10 can be performed, and as a result, cost reduction can be achieved.

本実施の形態では、反射ミラー１６をミラー面１８が複数のコアに対向する程度に大きく形成することで、反射ミラー１６をガイド部材２１に当接させるようにアンダークラッド１２上に載置する際の取扱い性（ハンドリング）を良くしている。   In the present embodiment, when the reflecting mirror 16 is formed on the under clad 12 so as to be in contact with the guide member 21 by forming the reflecting mirror 16 so large that the mirror surface 18 faces the plurality of cores. Is easy to handle.

本実施の形態では、コア１３を伝搬した光信号を基板１１側に反射させるべく、ミラー面１８が基板１１側に向いて４５°傾けた反射ミラー１６を形成したが、逆に、ミラー面が基板反対側に向いて４５°傾けた反射ミラーを形成してもよい。   In the present embodiment, in order to reflect the optical signal propagated through the core 13 to the substrate 11 side, the reflection mirror 16 is formed with the mirror surface 18 inclined by 45 ° toward the substrate 11 side. A reflection mirror inclined by 45 ° toward the opposite side of the substrate may be formed.

反射ミラー１６は、ミラー面１８のうち、少なくともコアに対向する箇所が傾いて形成されていればよい。例えば、図３に示すように、反射ミラーとして、ガイド部材２１と当接する箇所が垂直面３３に形成され、コア１３と対向する箇所が斜面３２（ミラー面）に形成されたミラーブロック３１を形成してもよい。   The reflection mirror 16 may be formed so that at least a portion of the mirror surface 18 facing the core is inclined. For example, as shown in FIG. 3, a mirror block 31 is formed as a reflection mirror in which a portion that contacts the guide member 21 is formed on the vertical surface 33 and a portion that faces the core 13 is formed on the inclined surface 32 (mirror surface). May be.

さらに、反射ミラー１６のミラー面１８を曲面状に形成してもよく、曲面状に形成することで、ミラー面１８に光信号の集光機能を持たせることもできる。   Further, the mirror surface 18 of the reflection mirror 16 may be formed in a curved surface shape, and by forming the curved surface, the mirror surface 18 can be provided with a light signal condensing function.

本実施の形態では、クラッド材２３を塗布した後、反射ミラー１６をアンダークラッド１２上に載置したが、クラッド材２３を塗布する前に反射ミラー１６を載置してもよい。ただし、その際には、クラッド材浸入溝１９内へのクラッド材２３の充填が不十分である可能性があるので、ミラーブロック１７は、接着剤を用いて固定されることが好ましい。   In this embodiment, after applying the clad material 23, the reflection mirror 16 is placed on the under clad 12. However, the reflection mirror 16 may be placed before the clad material 23 is applied. However, in that case, since the cladding material 23 may not be sufficiently filled into the cladding material intrusion groove 19, the mirror block 17 is preferably fixed using an adhesive.

次に、本発明の実施の形態について、実施例に基づいて説明するが、本発明の実施の形態はこれらの実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
石英基板上にＵＶ硬化型アクリル系材料（屈折率１．５１）を塗布し、そのアクリル系材料に紫外線を照射して硬化させてアンダークラッドを形成した。 Next, embodiments of the present invention will be described based on examples, but the embodiments of the present invention are not limited to these examples.
Example 1
A UV curable acrylic material (refractive index 1.51) was applied on a quartz substrate, and the acrylic material was irradiated with ultraviolet rays and cured to form an underclad.

次に、コア材としてＵＶ硬化型アクリル系材料（屈折率１．５６）を塗布し、コア及びガイド部材のパターンを有するマスクを通してコア材にＵＶを照射し、現像液としてアセトンを用いてコア材の未硬化部を除去して、コア及びガイド部材を形成した。コアのコア幅は５０μｍとした。コア及びガイド部材を形成した後、クラッド材としてＵＶ硬化型アクリル系材料（屈折率１．５１）を塗布した。   Next, a UV curable acrylic material (refractive index of 1.56) is applied as the core material, the core material is irradiated with UV through a mask having a pattern of the core and the guide member, and acetone is used as the developer. The uncured portion was removed to form a core and a guide member. The core width of the core was 50 μm. After forming the core and the guide member, a UV curable acrylic material (refractive index 1.51) was applied as a clad material.

その後、反射ミラーをクラッド材に押し込んでアンダークラッド上に載置した後、クラッド材を硬化させてミラー付光導波路を完成させた。反射ミラーは、長さ２ｍｍ、高さがクラッド材の高さより３０μｍ高い程度に形成されたものを用いた。得られたミラー付光導波路のうち、余分な箇所をダイシングソーで切断して除去した。   Thereafter, the reflecting mirror was pushed into the cladding material and placed on the under cladding, and then the cladding material was cured to complete the optical waveguide with a mirror. The reflection mirror used was formed to have a length of 2 mm and a height 30 μm higher than the height of the clad material. Of the obtained optical waveguide with a mirror, excess portions were removed by cutting with a dicing saw.

そのミラー付光導波路のコアに、波長８５０ｎｍの光信号（ＬＤ光）をＧＩファイバ（コア径６２．５μｍ）を介して入射させ、ミラー面で反射し、基板側に出射した光信号をＰＤで受光させた。このときミラー面における過剰損失は、０．５ｄＢと非常に低損失であった。   An optical signal (LD light) having a wavelength of 850 nm is made incident on the core of the optical waveguide with a mirror through a GI fiber (core diameter 62.5 μm), reflected by the mirror surface, and output to the substrate side by the PD. Received light. At this time, the excess loss at the mirror surface was as low as 0.5 dB.

本実施の形態のミラー付光導波路を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the optical waveguide with a mirror of this Embodiment. （ａ）〜（ｄ）はそれぞれ図１のミラー付光導波路の製造方法の各工程を示す断面図である。(A)-(d) is sectional drawing which shows each process of the manufacturing method of the optical waveguide with a mirror of FIG. 1, respectively. 反射ミラーの変形例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the modification of a reflective mirror.

符号の説明Explanation of symbols

１０ ミラー付導波路
１１ 基板
１３ コア
１４ オーバクラッド
１６ 反射ミラー
１７ ミラーブロック
１８ ミラー面
１９ クラッド材浸入溝
２１ ミラー位置決めガイド部材
２３ クラッド材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Waveguide with mirror 11 Board | substrate 13 Core 14 Overclad 16 Reflection mirror 17 Mirror block 18 Mirror surface 19 Clad material penetration groove | channel 21 Mirror positioning guide member 23 Clad material

Claims (3)

基板上にコアとクラッドとからなる光導波路を形成すると共に、基板上にコア端面と結合してコアを伝搬した光を基板の垂直方向に反射させる反射ミラーを設けたミラー付光導波路の製造方法において、
上記基板上に、コアを形成すると共に、そのコアの両側にミラー位置決めガイド部材を形成した後、クラッド材を塗布し、反射ミラーを上記ミラー位置決めガイド部材に当接するように基板上に載置した後、クラッド材を硬化させたことを特徴とするミラー付導波路の製造方法。 A method of manufacturing an optical waveguide with a mirror, in which an optical waveguide composed of a core and a clad is formed on a substrate, and a reflection mirror is provided on the substrate to reflect light propagating through the core coupled to the core end face in a direction perpendicular to the substrate In
A core is formed on the substrate, and mirror positioning guide members are formed on both sides of the core, and then a clad material is applied, and the reflection mirror is placed on the substrate so as to contact the mirror positioning guide member. Then, a method for manufacturing a waveguide with a mirror, wherein the clad material is cured. 上記反射ミラーは、端面にミラー面が形成されたミラーブロックからなり、そのミラーブロックの底面にクラッド材浸入溝が形成され、ミラーブロックを基板上に載置する際にクラッド材浸入溝内にクラッド材が浸入した状態で硬化される請求項１記載のミラー付光導波路の製造方法。   The reflection mirror is composed of a mirror block having a mirror surface formed on the end surface, and a clad material intrusion groove is formed on the bottom surface of the mirror block, and the clad material intrusion groove is clad when the mirror block is placed on the substrate. The method of manufacturing an optical waveguide with a mirror according to claim 1, wherein the optical waveguide is cured while the material is infiltrated. 基板上にコアとクラッドとからなる光導波路を形成すると共に、基板上にコア端面と結合してコアを伝搬した光を基板垂直方向に反射させる反射ミラーを設けたミラー付き光導波路において、
上記コアの両側にミラー位置決めガイド部材を設け、そのミラー位置決めガイド部材にミラー面が当接するようにミラーブロックを設け、そのミラーブロックは、底面に形成されたクラッド材浸入溝に充填されるクラッド材で基板上に固定されていることを特徴とするミラー付き光導波路。
In the optical waveguide with a mirror, in which an optical waveguide composed of a core and a clad is formed on the substrate, and a reflection mirror is provided on the substrate to reflect the light propagating the core coupled with the core end face in the direction perpendicular to the substrate.
A mirror positioning guide member is provided on both sides of the core, and a mirror block is provided so that the mirror surface comes into contact with the mirror positioning guide member. The mirror block is filled with a cladding material intrusion groove formed on the bottom surface. An optical waveguide with a mirror, which is fixed on a substrate.
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