JP4462097B2 - 光導波路モジュールの製造方法 - Google Patents
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Description
図3(a)〜(c)、図4(a)(b)は型4の構造例を示す。型4は、光導波路のコア溝32を形成するための凸部であるコア用凸部41と、光ファイバ案内溝31を形成するための凸部である案内溝用凸部42とを表面に備えている。図3(a)〜(c)に示す型4は、光ファイバFを直結する8つの導波路、及び1つの光ファイバを2つの光ファイバに接続する6つのY分岐導波路を形成するためのコア用凸部41と各導波路の端部に接続される光ファイバFを固定する光ファイバ案内溝31を形成するための20個の案内溝用凸部42を備えている。また、図4(a)(b)に示す型4は、2つのY分岐導波路を形成するためのコア用凸部41、案内溝用凸部42を備えている。
図5(a)〜(c)は成形用基板2の例を示し、図6(a)(b)は成形用基板2と型4との形状の対応関係を示す。この成形用基板2は、上述の図3(a)〜(c)に示した型4を専用の型として用いる基板である。すなわち、成形用基板2は、型4の2列に並んだ複数の案内溝用凸部42に対応する光ファイバ案内溝31をまとめて形成するための2つの凹部21をその表面に備えている。
図7(a)(b)は成形用基板2にクラッド3形成用の樹脂液を塗布する様子を示し、図8はクラッド材層が形成された基板に型4を押し付けて型成形を行う様子を示す。図示した成形用基板2は、図4(a)に示した型4に対応する基板である。この工程は、使用するクラッド材によって処理内容が異なる。クラッド材として光硬化性材料や熱硬化性材料を使用するものとする。これらのクラッド材は、成形用基板2上にマイクロピペット、ディスペンサ等を用いて塗布された後、スピンコータを用いて均一なクラッド材層とされる。クラッド材は、光硬化性材料か熱硬化性材料かによって、光又は熱により硬化される。クラッド材層の厚みは、成形用基板2の平坦部において10μm〜150μmである。この膜厚は、作製するデバイスにより異なるが、好ましくは、15〜80μm厚である。熱硬化性材料では、後工程である型4による成形工程において加熱することにより硬化を行う。
上述のクラッド基板のコア溝32にクラッド3より屈折率の高いクラッド3と同系統の樹脂を塗布する。なお、クラッド材とコア材の屈折率差は、光通信に使用するシングルモードレーザ光の場合、1300〜1550nmの波長域で0.004〜0.01程度の差であり、可視領域から赤外領域で使用するマルチモードレーザ光線の場合、0.01〜0.05程度の差である。
図9(a)(b)は光ファイバ案内溝31、導波路コア33、及び上部クラッド34が形成されたクラッド基板を示す。このクラッド基板は、図9(a)に示すように、x方向、y方向に沿って分断され、それぞれ、表面に導波路を備えた導波路ブロック11と、光ファイバ案内溝31を備えた光ファイバ固定ブロック12とされる。x方向の分断位置は、例えば、図9(b)に示すように、導波路コア33の端部と光ファイバ案内溝31の接続部を含むものとされる。この位置を切断することによって、前述した異方性エッチングによって、成形用基板2に形成された不要な傾斜面を切削除去できる。また、x方向の分断面は、ブロック接合工程S7における位置決めの基準面として用いられる。
図10(a)は上述の基板分断工程S5によって形成された導波路ブロック11と光ファイバ固定ブロック12を示し、図10(b)は光ファイバ固定工程S6を示す。図10(b)に示すように、光ファイバ案内溝31に光ファイバFのクラッドを露出させた光ファイバ(例えば、直径125μmφ)を配置し、接着用樹脂を滴下し、上部から押え板G(図示省略、図11参照)を押し当て、接着樹脂を硬化させる。使用する接着用樹脂は、例えば、紫外線硬化性エポキシ樹脂であり、硬化には、紫外線100mW/cm2、1分の照射を行う。その後、光ファイバ固定ブロック12と光ファイバFの端面を、回転式の湿式研磨機を用いて、#1500の研磨紙まで研磨し、その後、粒径0.2μmのSiO2の砥粒でバフ研磨を行う。
図10(c)はブロック接合工程S7を示す。上述のy方向の分断によって形成された面(基準面20)を揃えることによってブロック接合が行われる。基準面20と成形用基板2の下面からなる基準面の2つの基準面を用いることにより、光ファイバFの光軸と導波路コア33の光軸を精度良く、かつ、容易に一致させることができる。各ブロック11,12は、同一基板上から切り出されているので、これらのブロックを平面上に置くだけ高さ方向の位置合わせができる。水平方向の位置合わせは、基板分断工程S5で形成した基準面20を垂直面に当接させるだけで行える。
2 成形用基板
3 コア
4 型
6 弾性体
11 導波路ブロック
12 光ファイバ固定ブロック
21 凹部
30 樹脂層
31 光ファイバ案内溝
32 コア溝
33 コア
3b 突起
41 コア用凸部
42 案内溝用凸部
31a 光ファイバ案内溝上面
32a コア溝上面
F 光ファイバ
Claims (6)
- 光導波路に光ファイバが接続されてなる光導波路モジュールの製造方法において、
複数の光ファイバ案内溝をまとめて形成するように設けた凹部を有する基板上にクラッド材層を設け、このクラッド層の上からコア溝となるコア用凸部と光ファイバ案内溝となる案内溝用凸部を備えた型を押し付けることにより当該基板上にコア溝と光ファイバ案内溝を形成するクラッド基板形成工程と、
前記クラッド基板のコア溝にコア材を充填し硬化して導波路を形成する導波路形成工程と、
前記光ファイバ案内溝に光ファイバを固定する光ファイバ固定工程と、を備えたことを特徴とする光導波路モジュールの製造方法。 - 前記光ファイバ案内溝上面とコア溝上面とが互いに段差を有することを特徴とする請求項1に記載の光導波路モジュールの製造方法。
- 前記クラッド基板形成工程時に、前記型による押し付けの前に、前記基板の前記コア溝が形成される部位に所定の一様厚さに樹脂層を付加して当該基板表面よりも所定の高さ持ち上がった面を設けることにより前記段差を形成するようにしたことを特徴とする請求項2に記載の光導波路モジュールの製造方法。
- 前記導波路形成工程においてコア溝にコア材を充填する際に当該コア溝から前記ファイバ案内溝にコア材が流れ込まないように両溝間に突起を設け、前記導波路形成工程の後に前記突起を含めて前記クラッド基板を切断して導波路を表面又は内部に備えた導波路ブロックと光ファイバ案内溝を表面に備えた光ファイバ固定ブロックとを形成することを特徴とする請求項1に記載の光導波路モジュールの製造方法。
- 前記クラッド基板形成工程時に、光ファイバ案内溝となる案内溝用凸部が台形形状の断面からなる型を用いると共に、前記凹部を設けた基板に替えて、表面が平らな平面基板を用いて前記クラッド基板を形成することを特徴とする請求項1に記載の光導波路モジュールの製造方法。
- 前記クラッド基板形成工程時に、前記平面基板を弾性体上に配置して前記クラッド基板を形成することを特徴とする請求項5に記載の光導波路モジュールの製造方法。
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