JP2008298934A - 光軸変換素子およびその作製方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光の入射端面、出射端面および互いに平行に位置する複数の反射面から形成され、クラッドに埋設された互いに平行にm列n行(但し、mおよびnは2以上)の3次元配列されたL字型コアの端面が入射端面と出射端面に露出し、各行のm本のL字型コアがn枚の平坦な反射面で入射された光の方向を変えられ出射端面に至る構造を有し、入射端面の各行のコア間隔と出射端面の各行のコア間隔とが異なることを特徴とした多チャンネル光導波路素子。
【選択図】 図1
Description
必要に応じ金属の電極を形成した後に所定のL字型光導波路となるようにチップ化することにより光の入射端面、出射端面および互いに平行に位置する複数の反射面から形成され、クラッドに埋設された互いに平行にm列n行(但し、mおよびnは2以上)の3次元配列されたL字型コアの端面が入射端面と出射端面に露出し、各行のm本のL字型コアがn枚の平坦な反射面で入射された光の方向を変えられ出射端面に至る構造を有し、入射端面の各行のコア間隔と出射端面の各行のコア間隔とが異なり、入射端面および出射端面上のコア端面が、行ごとオフセットされ千鳥状に配列されていることを特徴とした多チャンネル光導波路素子を作製出来る。
必要に応じ金属の電極を形成した後に所定のL字型光導波路となるようにチップ化することによりの入射端面、出射端面および互いに平行に位置する複数の反射面から形成され、クラッドに埋設された互いに平行にm列n行(但し、mおよびnは2以上)の3次元配列されたL字型コアの端面が入射端面と出射端面に露出し、各行のm本のL字型コアがn枚の平坦な反射面で入射された光の方向を変えられ出射端面に至る構造を有し、入射端面の各行のコア間隔と出射端面の各行のコア間隔とが異なり、入射端面および出射端面上のコア端面が、各列のn本のL字型コアが各反射面に直交する平面上に配列され互いに交差していることを特徴とした多チャンネル光導波路素子を作製出来る。
また各行ごとに反射面を形成することから均一性の高い光特性と作製容易性を兼ね備えている。
またL字型コアは連続しており、また入出射端面のいずれもコアが露出しているため、レンズ等を必要とせず高い結合効率を達成する。図では3列1行の面発光素子を例として上げたが、3列2行等の2次元配列されたアレイ状面発光素子を用いても良い。
また面発光素子や受光素子の各チャンネルの間隔によらず、反射面間の積層された光導波路を薄くできるため非常に高いフレキシブル性と高密度実装を兼ね備えた光送受信モジュールといえる。
その後、クラッド材上にマスク材を成膜し、フォトリソグラフィでパターニングを行った。マスク材にはAlを使用し、O2ガスを流入させてマスク層に保護されていない部分をエッチング(O2―RIE)し、クラッド材へ50×50μm、深さ80μmのホールパターンを列間250μm行間125μmで千鳥状に配列した。
再度コア部分のみに紫外線を照射することで二行目のコアパターンを作製した。クラッド材を全体に塗布し硬化し、仮基板上にコア径50×50μmの逆U字型コアをクラッド内に3行2列の千鳥状で3次元配列させた。引き続き粒度6000番のV字型のブレードを用いてまず二行目の反射面を形成し、続いて同様に一行目の反射面を形成した。
研磨面からコア径50μmのGIマルチモードファイバで波長850μmの光を入射し、二枚の反射面で2回方向変換されて入射面と同じ面に出射された光をコア径200μmのSIマルチモードファイバで受光することでU字型光導波路の光挿入損失を測定したところ、列によらず3dB以下であり、低損失で且つ基板内での均一性が高いことを確認した。
そこへダイシングソーで幅50μmの溝を平行に250μm間隔と2cm間隔を交互に8本形成した。溝をコア材で満たし硬化後,上記の溝に対し直交するように幅200μmの溝を250μmの間隔で4本形成し、3mm間隔を設けた後、幅200μmの溝を250μmの間隔で4本形成した。
バンプ形成用のレジストを塗布した後、ダイシングソーによりチップ状に切りだしL字型光導波路が行間250μm、列間125μmで3行2列の各列2本同一平面で直交するように3次元配列された多チャンネル光路変換素子を作製した。
実施例2の仮基板上にクラッド材とコア材を成膜する工程でコア層とコア層との間のクラッド層の厚さを75から200μmへと変更し、反射面を作製する工程で一行目、二行目を一度に作製する以外、実施例2と同様に実施し、行間250μm、列間も250μmで3行2列の各列2本同一平面で直交するように3次元配列された多チャンネル光路変換素子を作製した。
2 二行目L字型光導波路
3 一行目反射面
4 二行目反射面
5 例えば入射端面の各行のコア間隔
6 例えば出射端面の各行のコア間隔
7 光路変換角度
8 単一平面の反射面
9 ダミーL字型コア
10 3列×1行のアレイ状面発光素子
11 電極
12 3列×2行アレイ状面発光素子
13 3列×2行アレイ状受光素子
14 1行目U字型光導波路
15 ハンダバンプ
16 ホールパターン
17 クラッド材
18 仮基板
19 コア材
20 一行目逆U字型コア
21 二行目逆U字型コア
22 反射面に露出した二行目のコア
23 金属
24 本基板
25 接着剤
26 溝
Claims (8)
- 光の入射端面、出射端面および互いに平行に位置する複数の反射面から形成され、クラッドに埋設された互いに平行にm列n行(但し、mおよびnは2以上)の3次元配列されたL字型コアの端面が入射端面と出射端面に露出し、各行のm本のL字型コアがn枚の平坦な反射面で入射された光の方向を変えられ出射端面に至る構造を有し、入射端面の各行のコア間隔と出射端面の各行のコア間隔とが異なることを特徴とした多チャンネル光導波路素子。
- 反射面において光路変換角度90°で光の方向を変えられることを特徴とする請求項1記載の多チャンネル光導波路素子。
- 入射端面および出射端面上のコア端面が、行ごとオフセットされ千鳥状に配列されていることを特徴とする請求項1又は2記載の多チャンネル光導波路素子。
- 各列のn本のL字型コアが各反射面に直交する平面上に配列され互いに交差していることを特徴とする請求項1乃至3記載の多チャンネル光導波路素子。
- 出射端面および入射端面の少なくとも一方に金属性のパターンが形成されていることを特徴とする請求項1乃至4記載の多チャンネル光導波路素子。
- 多チャンネル光導波路素子とその素子の鏡像関係にある多チャンネル光導波路素子とをコアが2次元配列された光導波路で接合された請求項1乃至5記載の多チャンネル光導波路素子。
- 多チャンネル光導波路素子同士をコアが2次元配列された光導波路で接合された請求項1乃至6記載の多チャンネル光導波路素子。
- 仮基板上に3次元配列された逆U字型または逆L字型のコアを作製する工程とm列の各列に反射面を形成する工程を含むことを特徴とした請求項1乃至7記載の光路変換デバイスの製造方法。
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