TW201634965A - 光波導和其製造方法、及使用該光波導的光學器件 - Google Patents

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Abstract

本發明的光波導，至少包含；下部包覆層；核心，其被設置在該下部包覆層上，並具有入射面和射出面；及，光路變換鏡，其具有傾斜面，該傾斜面與前述下部包覆層所形成的平面不平行也不垂直；其中，前述核心具有拘束解除面，以該拘束解除面作為分界而將前述核心分成兩部分，當將入射面側設為第一核心圖案部並將射出面側設為第二核心圖案部時，在前述第一核心圖案部的光路上或其延長線上，配置有前述光路變換鏡；在自前述入射面入射的光之中，至少一部分被前述光路變換鏡反射而進行了光路變換，並且，光路沒有變換到約略垂直方向的光之中的至少一部分，由前述射出面射出。

Description

光波導和其製造方法、及使用該光波導的光學器件
本發明關於光波導和其製造方法、及使用該光波導的光學器件。特別是，本發明關於一種小型且厚度薄的光波導和其製造方法，該光波導即便進行多模式的光傳送也能夠在低損失下分歧，且能夠容易控制其分歧比率；及，關於一種光學器件，其可對使用了該光波導之光訊號的強度進行監測。
一般的光纜(也稱為光纖纜線)，因為可進行大量資訊的高速通訊，所以在家庭用、產業用的資訊通訊中被廣泛地利用。又，例如，在汽車中，裝備有各種電器(例如，汽車導航系統等)，而這些電器中也採用光通訊。
又，伴隨資訊容量的增大，光學互連技術的開發也有進展，該光學互連技術不僅是在幹線和存取系統這樣的通訊領域，在路由器和伺服器內的資訊處理也採用光訊號。具體來說，將光訊號應用於在路由器和伺服器內的電路板之間或電路板內的短距離訊號傳送，所以相較於光纖，要採用配線的自由度高且可高密度化的光波導來作為光傳送路徑。
再者，也有一種光學器件，其光學地連接光波導和光纖，並且，在長的光傳送路徑的大部分上採用光損失小的光纖，而在受光元件或發光元件等各種光學元件要對位的部分等處，採用配線自由度高的光傳送路徑也就是光波導。
然而，在光學器件中，重要的是迅速且正確地掌握光訊號是否被正常地傳送。因此，需要用以監測在光傳送路徑中的光訊號的有無或其強度之機構。
作為監測光訊號的方法，有採用一種手法，先將光傳送路徑中的一部分的光訊號分歧，並利用監測用受光元件來監測已分歧的光訊號的強度。例如有下述方法：如專利文獻1所記載的方法，其使兩條光纖的中心軸偏位並融接，且使自融接部的核心部漏出的傳遞光的一部分，在一方的光纖的包覆層中所設置的切口面反射，且監測光強度；及，如專利文獻2所記載的方法，其先使光波導的核心圖案分歧成Y字型，並在分歧後的一方的核心圖案的光路上配置監測用受光元件。
[先前技術文獻]
(專利文獻)
專利文獻1：日本特開2007-248732號公報
專利文獻2：日本特開2000-66045號公報
但是，在專利文獻1的方法中，必須將複數條光纖一條一條地進行高精度對位且使其偏位並融接，作業性也不佳。進一步，恐怕在分歧比率的控制方面會有困難。進一步，在融接部、或具有切口面的部分，其強度恐怕相對地較弱。又，由於相對於光路是在上下方向分歧，因此光路垂直方向的尺寸恐怕會變大，結果會有妨礙光學器件小型化的問題。
在專利文獻2的方法中，會有Y字型分歧的圖案解析性的問題、及當要進行複數個Y字型分歧的配置時會有困難。又，由於相對於光路是在平面方向分歧，所以平面方向的尺寸恐怕會變大，結果會有不能夠使光波導的節距狹窄化的問題。
進一步，專利文獻1或專利文獻2，是利用單一模式的光來實行分歧的光學器件，當要進行在多模式的光傳送中的分歧比率的控制時會有困難。
本發明是為了解決前述問題而完成，其目的在於提供：一種光波導，其即便是多模式的光傳送也能夠在低損失下分歧；一種小型且厚度薄的光波導，其能夠容易控制光的分歧比率；一種光波導，其不具有融接部和切口面，並能夠維持強度；這些光波導的製造方法；及，一種光學器件，其可對使用了該光波導之光訊號的強度進行監視。
經過本發明人重複進行創意研究的結果，做出一種光波導，使自前述入射面入射且在光波導的核心中傳遞的光之中，至少一部分藉由光路變換鏡進行了光路變換，剩下的光之中，至少一部分被傳遞到前述射出面側，藉此能夠解決前述問題而完成本發明。
亦即，本發明的實施形態，關於一種光波導，至少包含；下部包覆層；核心，其被設置在該下部包覆層上，並具有入射面和射出面；及，光路變換鏡，其具有傾斜面，該傾斜面與前述下部包覆層所形成的平面不平行也不垂直；其中，前述核心具有拘束解除面，該拘束解除面首先解除前述核心的側面對於自前述入射面入射的光的拘束；以該拘束解除面作為分界而將前述核心分成兩部分，當將入射面側設為第一核心圖案部並將射出面側設為第二核心圖案部時，在前述第一核心圖案部的光路上或其延長線上，配置有前述光路變換鏡；在自前述入射面入射的光之中，至少一部分被前述光路變換鏡反射進行了光路變換，並且，光路沒有變換到約略垂直方向的光之中的至少一部分，由前述射出面射出。
依照這種光波導，能夠使入射光有效率地朝向且分歧到射出面側及光路變換鏡側，又，可控制朝向射出面方向前進的光與朝向光路變換鏡前進的光的光量的比率(以下，單純地稱為「分歧比率」)。亦即，可進行分歧比率的控制。又，因為光路變換鏡的位置容易辨識，所以可在其他步驟中容易地進行對位。又，第一核心圖案部和 第二核心圖案部被配置在同一個下部包覆層上，所以可容易控制核心的高度方向的位置，而容易抑制在第一核心圖案部與第二核心圖案部之間的結合損失。
又，例如，入射光藉由光路變換鏡而被分歧到相對於下部包覆層之約略垂直方向上，即便當配置有複數條光波導時仍可省空間化，而能夠得到小型的光學器件。進一步，例如，光路被變換後的光點形狀(spot shape)，在光路方向的垂直方向上變成縱長形(vertically long)，所以即便將複數條光波導平行地排列且鄰近地配置，受到已由鄰接的光路變換鏡進行了光路變換後的光的干涉少，因此能夠正確地監測光量等。
又，也可以使前述第一核心圖案部的其中一方的側面A(101)，與前述第二核心圖案部的其中一方的側面B(201)不在同一平面上，且前述側面A(101)與前述拘束解除面的交線，被配置在比前述側面B(201)更靠前述光路變換鏡側之位置，該側面A位於最靠近前述拘束解除面的場所，該側面B與該側面A(101)位於相同側，且從下部包覆層的法線方向觀看時，自稜線與該側面B(201)交叉的交點開始是位於射出面側，該稜線是由前述光路變換鏡的前述傾斜面與其他面(305)所形成的。藉此，光的一部分，能夠效率良好地進行光路變換。
較佳是，進一步具有光路變換鏡構件，前述光路變換鏡被構成於前述光路變換鏡構件中，該光路變換鏡構件是剖面為三角形或多邊形之角柱；並且，剖面為三角 形時，具有與前述下部包覆層所形成的平面平行之頂面；與前述下部包覆層所形成的平面約略平行之底面、及最靠近前述入射面之面，相對於前述下部包覆層所形成的平面呈約略垂直。又，最靠近前述入射面的面(約略垂直面)，是相對於前述下部包覆層所形成的平面呈約略垂直，所以(前述光路變換鏡構件)與核心的光學連接性變得良好。
又，也可以使前述第一核心圖案部的其中一方的側面A(101)，與前述第二核心圖案部的其中一方的側面B(201)不在同一平面上，且前述側面A(101)與前述拘束解除面的交線，被配置在比前述側面B(201)更靠前述光路變換鏡側，該側面A位於最靠近前述拘束解除面的場所，該側面B是與該側面A(101)相同側，且從下部包覆層的法線方向觀看時，自稜線與該側面B(201)交叉的交點開始是位於射出面側，該稜線是由前述光路變換鏡的前述傾斜面與其他面(305)所形成的。藉由採取這種構成，能夠在自第一核心圖案部到第二核心圖案部不能夠被光學地連接的部分，刻意地作出光的成分。再者，在該光的光路上存在有光路變換鏡，所以能夠將入射光的一部分有效率地朝向光路變換鏡傳遞。又，藉由調節前述側面A與前述側面B的距離(以下，有時稱為「段差」)，而能夠容易控制分歧比率。
又，也可以使前述光路變換鏡的至少一部分，被配置成與前述第一核心圖案部的其中一方的側面A(101)的延長線及前述第二核心圖案部的其中一方的側 面B(201)的延長線重疊。藉此，光的一部分，能夠效率良好地進行光路變換。
又，也可以使前述第一核心圖案部與前述第二核心圖案部被光學地連接，於前述光路變換鏡中，前述傾斜面與其他面所形成的稜線，被配置在比前述拘束解除面更靠射出面側之位置。藉此，容易抑制在第一核心圖案部與第二核心圖案部之間的結合損失。
又，也可以使前述光路變換鏡與前述第二核心圖案部被物理地連接。藉此，能夠藉由光路變換鏡與第二核心圖案部在低損失下傳遞入射光。
又，也可以使前述拘束解除面中的前述第一核心圖案部的剖面積，比前述第二核心圖案部的射出面的剖面積更大。藉此，使第一核心圖案部的光路變換鏡側的側面101，與第二核心圖案部(在光路變換鏡側)的側面201不在同一平面上，並且使第二核心圖案部的其他側(光路變換鏡相反側)的側面102與第二核心圖案部的其他側(光路變換鏡相反側)的側面202，可容易且平滑地連接，而能夠在低損失下傳遞朝向射出面前進的光。
又，也可以在前述下部包覆層上，進一步具有上部包覆層，該上部包覆層，以包覆前述核心和前述光路變換鏡構件的至少一部分的方式而設置。藉此，能夠保護核心1和光路變換鏡構件3的大部分。在具有上部包覆層5的場合，較佳是以使至少前述光路變換鏡構件的至少一部分與比該光路變換鏡構件的折射率更小的材質接觸的方 式，在前述上部包覆層設置開口部。藉由在光路變換鏡構件3中的開口部9而露出的部分，是作為空氣反射型的光路變換鏡301而發揮機能。
又，本發明的一個實施形態，是一種光學器件，具有：前述光波導；發光元件，其使光入射到前述入射面；監測用受光元件，其接受藉由前述光路變換鏡進行了光路變換後的光的至少一部分；及，受光元件，其接受由前述射出面射出的光。
又，本發明的一個實施形態，是一種製造前述光波導的方法，該光波導的製造方法，具有：第一步驟，其在前述下部包覆層上，至少形成一個具有傾斜面之光路變換鏡構件；及，第二步驟，其形成前述第一核心圖案部、及以被覆前述光路變換鏡構件的前述傾斜面的一部分的方式來形成前述第二核心圖案部。如果使用這種製造方法，則能夠效率良好地生產前述光波導或光學器件
又，也可以在前述第二步驟中，以埋設前述光路變換鏡構件的方式來積層核心圖案形成用樹脂後，除去前述傾斜面上的至少一部分的核心圖案形成用樹脂，作成光路變換鏡。藉此，能夠效率良好地形成第二核心圖案部和光路變換鏡，且能夠以高的位置精度(對位精度)來設置光路變換鏡和第二核心圖案部。
又，也可以進一步具有第三步驟，其以埋設前述核心的至少一部分的方式來形成上部包覆層，接著在前述光路變換鏡上設置開口部。這樣刻意地使光路變換鏡露 出，藉此即便在開口部與光路變換鏡發生位置偏移的場合，也能夠使光路變換鏡充分地進行光路變換。
本發明的光波導，特別是能夠得到一種小型且厚度薄的光波導及其製造方法，該光波導即便是多模式的光傳送也能夠在低損失下分歧，且能夠容易控制其分歧比率；及，能夠得到一種光學器件，其可對使用了該光波導之光訊號的強度進行監測。
1‧‧‧核心
3‧‧‧光路變換鏡構件
4‧‧‧下部包覆層
5‧‧‧上部包覆層
6‧‧‧段差
7‧‧‧間隙
8‧‧‧錐形部
9‧‧‧開口部
11‧‧‧第一核心圖案部
12‧‧‧第二核心圖案部
13‧‧‧入射面
14‧‧‧射出面
15‧‧‧特定拘束解除點
16‧‧‧拘束解除面
100‧‧‧光波導
101‧‧‧第一核心圖案部的光路變換鏡側的側面
102‧‧‧第一核心圖案部的光路變換鏡相反側的側面
201‧‧‧第二核心圖案部的光路變換鏡側的側面
202‧‧‧第二核心圖案部的光路變換鏡相反側的側面
301‧‧‧光路變換鏡
301a‧‧‧光路變換鏡的寬度
302‧‧‧被埋設的傾斜面
303‧‧‧光路變換鏡構件的約略垂直面
304‧‧‧光路變換鏡構件的約略垂直面
305‧‧‧光路變換鏡構件的頂面
305a‧‧‧光路變換鏡的頂面寬度
306‧‧‧稜線
A-A’‧‧‧剖面
B-B’‧‧‧剖面
第1圖是示意地表示本發明的光波導的一例之俯視圖和剖面圖。
第2圖是示意地表示本發明的光波導的其他例之俯視圖和剖面圖。
第3圖是示意地表示本發明的光波導的其他例之俯視圖和剖面圖。
第4圖是示意地表示本發明的光波導的其他例之俯視圖和剖面圖。
第5圖是示意地表示本發明的光波導的其他例之俯視圖。
第6圖是示意地表示光路變換鏡構件的例子之剖面圖。
第7圖是示意地表示核心和一部分被埋設在該核心中之光路變換鏡構件的一例之立體圖和俯視圖。
第8圖是示意地表示本發明的光波導的一例之立體圖。
第9圖是示意地表示本發明的光波導的製造方法的一例之立體圖。
(定義)
在本說明書中，「約略平行」是指除了完全平行以外，兩條線或兩個面所夾的角度在3°以內。作為角度，較佳是在2°以內，更佳是在1°以內，特佳是在0.5°以內，非常佳是在0.3°以內，極佳是在0.1°以內。
在本說明書中，「約略垂直」是指除了完全垂直(90°)以外，兩條線或兩個面所夾的角度在90±3°以內。作為角度，較佳是在90±2°以內，更佳是在90±1°以內，特佳是在90±0.5°以內，非常佳是在90±0.3°以內，極佳是在90±0.1°以內。
(1.結構)
以下，針對本發明的光波導、光學器件，進行詳細說明。
(光波導)
第8圖表示本發明的光波導的一個實施形態。本發明的光波導，至少包含；下部包覆層4；核心1，其被設置在 該下部包覆層4上，並具有入射面13和射出面14；及，光路變換鏡301，其具有傾斜面，該傾斜面與前述下部包覆層4所形成的平面不平行也不垂直。在第8圖中的符號5是上部包覆層。如後述，上部包覆層5可設置也可不設置。當具有上部包覆層5時，較佳是具有開口部9。藉此，光路變換鏡構件3的傾斜面的一部分，具有與比光路變換鏡構件3的折射率更低的物質(此處是指空氣)之界面，以使第8圖的符號301的部分，作為光路變換鏡而發揮機能。在沒有上部包覆層5的場合，光路變換鏡構件3的傾斜面之中，沒有被埋設在核心1中的部分(後述的第7圖中的符號301)，作為光路變換鏡而發揮機能。
前述核心1，具有拘束解除面，以解除前述核心1的側面對於自前述入射面13入射的光的拘束。自入射面13入射的光，在核心1中傳遞且朝向射出面14前進。本發明的光波導，刻意地形成下述二種部分的任一種：會產生一種光成分，其在核心1的側面處的反射不會進行；或是，前述側面處的反射不會進行。以這種方式，核心的側面的拘束被解除的部分的點，在本說明書中稱為「拘束解除點」。
在第7圖的本發明的光波導中，僅表示核心1及一部分被埋設在該核心1中之光路變換鏡構件3的部分。第7(a)圖是立體圖，第7(b)圖是俯視圖。使用第7(b)圖來針對本光波導的結構進行說明。
自入射面13入射的光(入射光)，一邊被側面反射一邊朝向射出面14的方向前進。核心1，其一部分與被埋設在核心1中的光路變換鏡構件3光學地連接，所以核心1的光路與光路變換鏡構件3重複的部分，會成為由核心1的側面所造成的反射不會進行的部分，這種部分的點是第7圖中的拘束解除點。
雖然前述拘束解除點存在有複數個，其中，滿足下述(1)~(4)的條件的點，在本說明書中稱為「特定拘束解除點15」。再者，通過該特定拘束解除點15且與光路變換鏡的稜線(頂端的邊)平行之面，在本說明書中稱為「拘束解除面16」。
(1)存在於光路變換鏡的稜線306上、或存在於比該稜線306更靠近入射面13方向的點。
(2)存在於比光路變換鏡301更靠近入射面13側，且是存在於光路變換鏡301側之核心1的側面上的點。
(3)在核心1中傳遞的光之中，會產生下述光成分的點，該光成分在滿足上述(1)、(2)的條件的側面處的反射不會進行；或是該側面處的反射不會進行的點。
(4)滿足(3)的點之中，最靠近光路變換鏡的稜線306的點。
本發明的光波導具有的結構，是以前述拘束解除面16作為分界而將前述核心1分成兩部分，當將入射面13側設為第一核心圖案部11並將射出面14側設為第二核心圖案部12時，在前述第一核心圖案部11的光路上或其延 長線上，配置有前述光路變換鏡301。再者，在自前述入射面13入射的光之中，至少一部分被前述光路變換鏡301反射而進行了光路變換，並且，光路沒有變換到約略垂直方向的光之中的至少一部分，由前述射出面14射出。
第1圖~第5圖表示本發明的光波導的實施形態的例子。在第1圖~第4圖中，(a)是光波導的概略的俯視圖，(b)是A-A’的概略的剖面圖，(c)是B-B’的概略的剖面圖。第5圖是第1圖~第4圖以外的實施形態的光波導的概略的俯視圖。使用這些圖式，針對拘束解除點和拘束解除面進行更詳細的說明。
(特定拘束解除點)
在如第1圖、第2圖、第5(a)圖~第5(e)圖所示的結構中，作為反射側面而發揮機能之核心1的側面(俯視圖中的下側的側面)與光路變換鏡構件3，物理地連接。核心1之中的光路變換鏡301側的側面(俯視圖中的下側的側面)與光路變換鏡構件3的交點，成為特定拘束解除點15。這是因為在比特定拘束解除點15更靠近射出面方向(俯視圖中的右側方向)中，光的一部分開始在光路變換鏡構件3中傳遞，並產生會往比核心1的側面(俯視圖中的下側的側面)更外側(俯視圖中的下側)擴散(擴展)的光成分。
又，在如第3圖、第4圖、第5(k)圖所示的結構中，核心1被分成兩個核心圖案部11、12，且在第一核心圖案部11與光路變換鏡構件3之間具有物理性的間 隙7。第一核心圖案部11之中，光路變換鏡301側的側面101(俯視圖中的下側的側面)的終點，是特定拘束解除點15。這是因為在比特定拘束解除點15更靠近射出面方向(俯視圖中的右側方向)中，光被放射狀地朝向光路變換鏡構件3方向射出，所以該光在比光路變換鏡301更靠近入射面13的一側(俯視圖中的左側)，會成為第一核心圖案部11的側面反射不會進行的光。
又，在如第5(f)圖~第5(j)圖所示的結構中，產生會被輸出到核心圖案外之光成分的點，也就是在比光路變換鏡構件3更靠近入射面13方向(俯視圖中的左側方向)中，在核心1的光路變換鏡301側的側面(俯視圖中的下側的側面)上產生段差的點，成為特定拘束解除點15。這是因為至少當比該段差更靠近射出面14方向時，會產生朝向核心1外傳遞的光(側面反射不會進行的光)。
另外，在核心1的比光路變換鏡301更靠近入射面13方向的部分，當該部分在側面(俯視圖中的下側的側面)處的反射一直進行至光路變換鏡301為止的場合，則光路變換鏡的稜線306與核心1的側面(俯視圖中的下側的側面)的交點，是特定拘束解除點15。
(拘束解除面)
拘束解除面16，是指通過前述特定拘束解除點並與光路變換鏡的稜線306平行且與下部包覆層4約略垂直的面。在本說明書中，將比該拘束解除面16更靠近入射面13方向的核心設為第一核心圖案部11，並將比該拘束解 除面16更靠近射出面14方向的核心設為第二核心圖案部12。
只要在能夠得到本發明的效果的範圍內，也可以使第一核心圖案部11和第二核心圖案部12一體化而成為一個核心1(例如，第1圖、第2圖、第5(a)圖~第5(j)圖)，或是成為各自分離的圖案(例如，第3圖、第4圖、第5(k)圖)。當將第一核心圖案部11和第二核心圖案部12一體化而成為一個核心1的場合，可改善光損失而較佳。
使用第7圖來進行說明，通過特定拘束解除點15並與光路變換鏡的稜線306平行且與下部包覆層4約略垂直的面是拘束解除面16。在第7(a)圖中，雖然是以一種材料來做成核心1，但是依然以前述拘束解除面16作為分界而將入射面13側的核心設為第一核心圖案部11，並將射出面14側的核心設為第二核心圖案部12。
本實施例的光波導，將第二核心圖案部12和光路變換鏡301，靠近且設置在第一核心圖案部11的光路上。因此，能夠將在第一核心圖案部11傳遞而來的光，有效率地朝向第二核心圖案部12側、及光路變換鏡301側分歧。將光路變換鏡301與第二核心圖案部12的分界位置，相對於第一核心圖案部11的光路，配置在約略垂直方向且在下部包覆層4的平行方向的任意位置，藉此能夠將自第一核心圖案部11傳遞的光，控制成預定的分歧比率。又，因 為容易辨識光路變換鏡301的位置，所以當在後續步驟中要配置監測用受光元件時，可容易進行對位。
進一步，第一核心圖案部11和第二核心圖案部12被配置在同一個下部包覆層4上，所以容易控制第一核心圖案部11和第二核心圖案部12的高度方向的位置，而容易抑制自第一核心圖案部11朝向第二核心圖案部12的結合損失。
又，本發明的光波導，能夠將光分歧到相對於下部包覆層4之約略垂直方向上。因此，例如，即便當將本發明的光波導並列地排列的場合，也可以將複數條光波導鄰近地配置，所以能夠得到小型的光學器件。進一步，因為光路被分歧的方向是與下部包覆層4平行，所以能夠得到厚度薄的光學器件。
又，本實施例的態樣，是使光路傾斜而分歧到下部包覆層4的法線側(例如，自下部包覆層4所形成的面，傾斜30°以上)而進行光路變換，所以如果將監測用受光元件朝向光路變換側配置(在光路被變換側是分歧比率小的場合)，則光路被變換後的光點形狀，在通常光路方向上成為縱長形。因此，例如即便將本實施例的態樣(的複數條光波導)，在光路垂直方向上約略平行地排列且鄰近地配置，也可減少來自鄰近的光路變換鏡的進行了光路變換後的光的干涉，因此能夠正確地監測光量等。
(核心)
本發明的光波導，具有核心1。核心1具有入射面13和射出面14。核心1，具有拘束解除面16，如前述該拘束解除面16首先解除對於入射光的拘束，且能夠以該拘束解除面16作為分界而分成第一核心圖案部11和第二核心圖案部12。但是，第一核心圖案部11和第二核心圖案部12不必一定要物理性分離，也可以做成一體化而形成一個核心1。當將第一核心圖案部11和第二核心圖案部12一體化而成為一個核心1的場合，可改善光損失而較佳。
(核心的剖面形狀)
核心1的剖面形狀(是指相對於光路之垂直的剖面的形狀)並沒有特別限定，但是較佳是約略矩形。如果是約略矩形，則第一核心圖案部11與第二核心圖案部12之間的光的結合可良好地進行，並且容易控制自光路變換鏡301輸出的光點形狀。
(核心的高度)
又，核心1的厚度(高度)沒有特別限制，但是通常被調整成厚度是10~100μm。如果該核心1的厚度在10μm以上，則在與發光元件(光纖等的光被輸出的光路，也是廣義的發光元件)的結合中，進一步容易擴大對位的容許偏差(tolerance)。在此觀點中，核心1的厚度，較佳是15μm以上，更佳是20μm以上，特佳是25μm以上，非常佳是30μm以上。又，如果厚度在100μm以下，則能夠使光波導整體的厚度薄。在此觀點中，厚度，較佳是90μm以下，更佳是80μm以下，特佳是70μm以下。
(核心的寬度)
關於核心1的寬度沒有特別限制，但是通常被調整成寬度是10~100μm。如果該核心1的寬度在10μm以上，則在與發光元件(光纖等的光被輸出的光路，也是廣義的發光元件)的結合中，進一步容易擴大對位的容許偏差。在此觀點中，核心1的寬度，較佳是15μm以上，更佳是20μm以上，特佳是25μm以上，非常佳是30μm以上。又，如果寬度在100μm以下，則能夠使光波導小型化。在此觀點中，寬度，較佳是90μm以下，更佳是80μm以下，特佳是70μm以下。另外，如前述，關於在第一核心圖案部11上設置的錐形狀或擴大形狀的部分，為了得到想要的分歧比率而能夠任意地選擇，且不受限於前述範圍。
(段差)
本發明的光波導，較佳是前述第一核心圖案部11的其中一方的側面A(101)，與前述第二核心圖案部12的其中一方的側面B(201)不在同一平面上，且前述側面A(101)與前述拘束解除面16的交線，被配置在比前述側面B(201)更靠前述光路變換鏡301側，該側面A位於最靠近前述拘束解除面16的場所，該側面B與該側面A(101)位於相同側，且從下部包覆層4的法線方向觀看時，自稜線306與該側面B(201)交叉的交點開始是位於射出面13側，該稜線306是由前述光路變換鏡301的前述傾斜面與其他面 (305)所形成的。此處，第一核心圖案部11和第二核心圖案部12的寬度，也可以相同，也可以不同。
具體來說，例如，如第7圖所示地在拘束解除面16的附近，第一核心圖案部11的光路變換鏡301側的側面101與第二核心圖案部12的其中一方的側面201不在同一平面上，進一步，相對於第一核心圖案部11的其中一方的側面101，第二核心圖案部12的其中一方的側面201較佳是偏移到光路變換鏡301相反側。藉此產生的側面101與側面201的距離，在本說明書中稱為段差6。這樣地使第一核心圖案部11的側面101與第二核心圖案部12的側面201以偏移的方式配置，藉此能夠刻意地作出無法自第一核心圖案部11光學地連接至第二核心圖案部12的部分。再者，在這種光的光路上配置光路變換鏡301，藉此能夠將在第一核心圖案部11中傳遞的光的一部分有效率地朝向光路變換鏡301傳遞。又，藉由任意地選擇段差6，有利於可容易控制第二核心圖案部12方向與光路變換鏡301方向的分歧比率。
在光路變換鏡構件3中傳遞的光，當利用由第二核心圖案部12的側面201自然地擴散(擴展)到光路變換鏡301側而分歧的場合，則也可以不設置在第一核心圖案部11的側面101和第二核心圖案部12的側面201的延長線上的段差6。另一方面，如果設置段差6，則能夠一定程度地確保被分歧的光的強度且容易確保固定的分歧比率而較佳。
段差6的量，能夠依照想要的分歧比率、第一核心圖案部11的寬度與第二核心圖案部12的寬度的比率、光路變換鏡構件3的高度與第二核心圖案部12的高度的比率，來適當地調整。具體來說，光路變換鏡構件3與第二核心圖案部12的高度差的比率，是1±50%以內，較佳是1±30%以內，更佳是1±10%以內(例如，當光路變換鏡構件3的高度是45μm，且第二核心圖案部的高度是50μm時，其高度差的比率是1-10%)。又，在想要使藉由光路變換鏡301而進行了光路變換的光量，比朝向第二核心圖案部12傳遞的光更少的場合，則段差6與第二核心圖案部12的寬度的比，較佳是0.1：99.9~49.9：50.1，較佳是5：95~45：55，更佳是8：92~40：60。藉此，能夠安定地確保分歧比率。
又，如第3圖、第4圖、第5(e)圖、第5(j)圖所示，當光路變換鏡構件3與第一核心圖案部11及/或第二核心圖案部12連通的場合，或如第3圖、第4圖、第5(k)圖所示，當第一核心圖案部11與第二核心圖案部12之間具有間隙7的場合，針對前述第一核心圖案部11和第二核心圖案部12的光路變換鏡301側的相反側的側面(第一核心圖案部11的側面102和第二核心圖案部12的側面202)沒有特別限制，但是自抑制光的漏出所造成的光損失的惡化的觀點來看，較佳是將第二核心圖案部12的側面202，比第一核心圖案部11的側面102，被配置在更遠離光路變換鏡301側的位置。
又，第一核心圖案部11的側面102與第二核心圖案部12的側面202，也可以如第3圖、第4圖、第5(b)圖、第5(e)、第5(j)圖、第5(k)圖所示，其側面位置被變化成階梯狀，也可以如第1圖、第2圖、第5(c)圖、第5(h)所示，被變化成平滑狀(例如，150°以上的鈍角，或使該角是具有圓角的曲線狀)。
如第1圖、第2圖、第5(a)圖~第5(d)圖、第5(f)~第5(i)圖所示，在第一核心圖案部11和第二核心圖案部12做成一體，進一步光路變換鏡構件3沒有貫通第二核心圖案部12的場合，第一核心圖案部11的側面102與第二核心圖案部12的側面202，也可以被變化成階梯狀、平滑狀，也可以在同一平面上。為了使第一核心圖案部11和第二核心圖案部12的配置裕度大，且對於這些形狀的限制少，所以最佳是如第1圖、第2圖、第5(a)圖~第5(d)圖、第5(f)~第5(i)圖所示的形態。換句話說，最好是利用第二核心圖案部12，埋設光路變換鏡構件3中的相對於光路呈約略垂直方向的其中一方的側面。
又，也可以在核心1中設置錐形部8，以向光路進行方向進行擴散(擴展)。藉此，在第一核心圖案部11中傳遞的光，藉由該錐形部8的面被反射而變成約略平行光化，以使自光路變換鏡301輸出的光的角度小，而容易減低與監測用受光元件的結合損失。
(光路變換鏡構件及光路變換鏡)
本發明的光波導，具有光路變換鏡，該光路變換鏡具有傾斜面，該傾斜面與前述下部包覆層所形成的平面不平行也不垂直。光路變換鏡，也可以使用雷射等直接對前述核心進行形狀加工而構成。又，光路變換鏡，可設置成與光路變換鏡構件3不同，也可以使光路變換鏡被構成於該光路變換鏡構件3中。自製造或設計的容易性的觀點來看，較佳是具有光路變換鏡構件3，且使光路變換鏡被設置於該光路變換鏡構件中的形態。如第6圖所示，光路變換鏡構件3，至少是從下部包覆層4的表面突出的圖案，且是在一部分上具備作為光路變換鏡301而發揮機能的傾斜面之圖案。以下，為了使說明簡單，所舉的例子是將光路變換鏡構件3設置在下部包覆層4上，並以該傾斜面的一部分作為光路變換鏡301而發揮機能的形態。
(光路變換鏡構件的形狀)
在第6圖表示光路變換鏡構件3的剖面形狀的具體例。如第6(a)圖所示的梯形，具有：位於第二核心圖案部12側的傾斜面(光路變換鏡301)；位於第一核心圖案部11側的約略垂直面303；及，使傾斜面301與約略垂直面303接合之頂面305。又，也可以是如第6(b)圖所示的直角三角形，其使傾斜面301與約略垂直面303連接，也可以是如第6(c)圖所示的具有約略垂直面304之形狀，該約略垂直面304與傾斜面連接。
除了光路變換鏡301以外(例如，約略垂直面303等)，只要在不會妨礙光的傳遞的範圍內，光路變換 鏡構件的形狀並沒有特別限定，但是如果使光透過的部分的側面是約略垂直的側面，則可使第一核心圖案部11和第二核心圖案部12的連接良好而較佳。特別是，如第4圖所示，在第一核心圖案部11與光路變換鏡構件3之間具有空氣層的間隙7的場合，約略垂直可減低結合損失而較佳。
從可安定地確保且維持光路變換鏡構件的形狀的觀點，較佳是第5(a)圖及第5(c)圖所示的形狀。從減少光損失的觀點，較佳是第5(a)圖及第5(b)圖所示的形狀。自以上觀點，最佳是第5(a)圖的形狀。
(光路變換鏡的角度)
關於光路變換鏡301的角度，沒有特別限制，只要使入射到光路變換鏡構件中的光，藉由前述光路變換鏡301被反射而刻意地改變光路的角度，且光路變換到與下部包覆層4約略垂直的方向即可，因此相對於下部包覆層4的表面，較佳是15°~75°，更佳是30°~60°，進一步較佳是40°~50°，特佳是43°~47°。另外，一般來說，入射到光路變換鏡構件中的光，會以前述光路變換鏡301的角度的2倍的角度進行光路變換(例如，當光路變換鏡301的角度是15°的場合，則是以30°的角度進行光路變換)。
(光路變換鏡的設置場所)
光路變換鏡301，也可以設置在第二核心圖案部12的頂面側(下部包覆層的相反側)，也可以設置在第二核心圖案部12的底面側，也可以設置在兩方的側面側。其中， 如本說明書的各個圖式所示，較佳是設置在其中一方的側面側，更佳是設置在第二核心圖案部12的其中一方的側面側。藉此，具有以下的優點：自光波導100的頂面或底面觀看時，容易進行光路變換鏡301的位置的辨識；容易進行光路變換鏡301(光路變換鏡構件3)的厚度控制；使光路被變換後的光路自一處射出而可以使用透鏡來集光，並容易進行與外部的監測用受光元件(或訊號傳送用的受光元件)的結合。
(光路變換鏡構件的長度)
光路變換鏡構件3的長度(相對於光路之垂直方向的長度)並沒有特別限定，只要存在有光路被變換的光即可。較佳是，可盡量使自第一核心圖案部11傳遞到光路變換鏡301方向的光進行光路變換的長度即可，也可以具有多餘的長度。只要至少具有前述段差6以上的長度即可。從前述觀點來看，作為下限，較佳是1μm以上，較佳是10μm以上，更佳是50μm以上。又，作為上限，較佳是100mm以下，較佳是1mm以下，更佳是250μm以下。
(光路變換鏡構件的寬度)
在光路變換鏡構件3的頂面的光路方向的長度(在各個俯視圖的左側方向到右側方向的寬度)沒有特定限制，自使光路變換鏡構件3的形狀保持良好的觀點來看，較佳是1μm~500μm。進一步，自控制分歧比率的觀點來看，較佳是10μm~250μm。自藉由光路變換鏡301而 進行了光路變換的光點口徑小，且使與監測用受光元件或光訊號傳送用的受光元件的結合良好的觀點來看，更佳是10μm~100μm。
(光路變換鏡構件的高度)
光路變換鏡構件3的高度(自下部包覆層4的頂面起算之垂直方向的距離)，也可以做成與核心1的厚度是相同程度。當光路變換鏡構件3的形成後，在以積層方式來形成第一核心圖案部11及/或第二核心圖案部12的場合，自確保第一核心圖案部11和第二核心圖案部12的頂面的平坦性的觀點來看，第一核心圖案部11和第二核心圖案部12之中的厚度較薄的一方，其厚度較佳是大於0且在40μm以下，自減低與光路變換鏡301的結合損失的觀點來看，光路變換鏡構件3的厚度，比第一核心圖案部11及/或第二核心圖案部12更低，兩者的厚度差，較佳是大於0且在20μm以下，更佳是大於0且在5μm以下。例如，在後述實施例中做成的形狀是，第一核心圖案部11和第二核心圖案部12的厚度是45μm，光路變換鏡構件3的厚度是43μm(更低2μm)
本發明的光波導，也可以使構成核心1的第一核心圖案部11和第二核心圖案部12物理性分離，以使第一核心圖案部11與第二核心圖案部12及/或光路變換鏡構件3之間具有間隙7(例如，第3圖、第4圖、第5(f)圖~第5(k)圖)。又，如第3圖所示，較佳是利用上部包覆層5來填充間隙7，如第4圖所示，也可以是將間隙7設置 在開口部9內，且在間隙7中是空氣。自抑制第一核心圖案部11與第二核心圖案部12或光路變換鏡301之間的結合損失的觀點來看，如第3圖、第5(f)圖~第5(k)圖所示，較佳是利用上部包覆層5來埋設間隙7。
當設置間隙7的場合，該間隙7的距離(光路方向的長度)沒有特別限定，但是自縮小光路被變換後的光點口徑的觀點來看，較佳是做成短的。具體來說，前述間隙7的距離，較佳是1000μm以下，較佳是500μm以下，更佳是100μm以下。下限只要大於0就沒有特別限制，例如0.01μm。
本發明的光波導，前述光路變換鏡的至少一部分，也可以與前述第一核心圖案部11的其中一方的側面101的延長線及前述第二核心圖案部12的其中一方的側面201的延長線重疊地配置。藉此，如前述，能夠效率良好地使光的一部分進行光路變換。
本發明的光波導，也可以使第一核心圖案部11與第二核心圖案部12光學性連接，且前述光路變換鏡的前述傾斜面與其他面所形成的稜線306，被配置在比前述拘束解除面16更靠近射出面14側。亦即，拘束解除面16，較佳是比光路變換鏡301更靠近第一核心圖案部11側。
本發明的光波導，較佳是使光路變換鏡301與第二核心圖案部12物理地連接。又，光路變換鏡301與第二核心圖案部12，也可以在相對於光路之約略垂直 方向上連接。藉由連接，可在低損失下將光傳遞到光路變換鏡301和第二核心圖案部12。此時，第二核心圖案部12的側面201的一部分，也被形成在與光路變換鏡的傾斜面的同一平面上，且與在下部包覆層4上的側面201形成連續的側面201。藉此，可在更低損失下進行傳遞。
進一步，光路變換鏡構件3的底面與第二核心圖案部12的底面，也可以是同一平面狀。藉由做成同一平面，能夠減低沒有光學連接到光路變換鏡301和第二核心圖案部上的光的成分，以謀求低損失化。在本實施例中，下部包覆層4的表面是前述同一平面。
進一步，光路變換鏡構件3的底面與第一核心圖案部11的底面，也可以是同一平面狀。特別是如第1圖、第2圖、第5(a)圖~第5(e)圖所示，在光路變換鏡構件3與第一核心圖案部11連接的場合，能夠減低第一核心圖案部11與光路變換鏡構件3之間的結合損失，以謀求低損失化。在第1圖、第2圖、第5(a)圖~第5(e)圖中，下部包覆層4的表面是前述同一平面。
本發明的光波導，也可以使前述拘束解除面16中的前述第一核心圖案部11的剖面積，比前述第二核心圖案部12的射出面的剖面積更大。藉此，第一核心圖案部11的光路變換鏡301側的側面101，與第二核心圖案部的側面201不在同一平面上，且第一核心圖案部11的光路變換鏡301側的相反側的側面102，可容易與第二核心圖案部12的側面202平滑地連接。
在前述觀點中，如第5(a)圖、第5(f)圖所示，第一核心圖案部11，也可以是具有與第二核心圖案部12一樣的寬度尺寸之第一核心圖案部11。又，如第1圖、第2圖、第5(b)圖~第5(d)、第5(g)圖~第5(i)圖所示，在比拘束解除面16更前方(俯視圖的更左側)，也可以設置具有使寬度擴大的階梯狀或錐形狀的擴大部。如果具有階梯狀或錐形狀，則在第一核心圖案部11中傳遞的光在側面的反射次數增加，且入射到第一核心圖案部中的光的擴散角度有變動的場合，即便在將第一核心圖案部11做成短的場合，也能夠減低分歧比率的變動而較佳。
本實施例的光波導，也可以在前述下部包覆層4上，進一步具有上部包覆層5，該上部包覆層5，以包覆前述核心1和前述光路變換鏡構件3的至少一部分的方式而設置。藉此，能夠保護核心1和光路變換鏡構件3的大部分。
在設置有前述上部包覆層5的場合，較佳是以使至少前述光路變換鏡構件3的至少一部分與比該光路變換鏡構件3的折射率更小的材質接觸的方式，在前述上部包覆層5設置開口部9。此處，比該光路變換鏡構件3的折射率更小的材質也可以是空氣。亦即，藉由開口部9，也可以使光路變換鏡構件3的一部分露出在空氣中。藉由開口部9而露出的光路變換鏡構件3的部分，是作為空氣反射型的光路變換鏡301而發揮機能。
另外，除了前述空氣反射型的光路變換鏡301以外，也可以在光路變換鏡構件3的傾斜面的一部分上設置反射金屬層，使該部分作為金屬反射型的光路變換鏡301。
在設置有開口部9的場合，也可以使第一核心圖案部11、第二核心圖案部12、光路變換鏡構件3、下部包覆層4的表面的一部分露出在開口部內。也可以埋設沒有被作為光路變換鏡301使用且被形成在光路變換鏡構件3上的傾斜面。開口部9的形狀，在滿足前述條件的範圍中，能夠選擇矩形、圓形、多邊形等任意形狀。以如前述刻意地露出的方式來形成開口部9，藉此，即便開口部9與光路變換鏡301產生位置偏移，也能夠確實地形成光路變換鏡301。
進一步，在與下部包覆層4所形成的面的平行方向且相對於光路的平行方向上，也能以夾住光路變換鏡301或拘束解除面16的方式，配置有上部包覆層5。藉此，能夠抑制拘束解除面16附近的光波導的變形，且可使第一核心圖案部11、第二核心圖案部12及/或光路變換鏡301具有良好的光路連接。
(光學器件)
本發明的一個實施形態，是一種光學器件，具有：前述光波導；發光元件，其使光入射到前述入射面13；監測用受光元件，其接受藉由前述光路變換鏡301而進行了光路變換後的光的至少一部分；及，受光元件，其接受由前 述射出面14射出的光。參照第7圖和第8圖來說明本發明的光學器件。
本發明的光學器件，具有：發光元件(未圖示)，其使光入射到光波導100的第一核心圖案部11；監測用受光元件(未圖示)，其接受藉由前述光路變換鏡301而進行了光路變換後的光的至少一部分；及，受光元件(未圖示)，其接受由第二核心圖案部12射出的光。
發光元件，是輸出光訊號傳送用的訊號光之構件，也是將電性訊號變換成為光訊號的零件。是使訊號光入射到本發明的光波導的第一核心圖案部11的構件。具體來說，舉例有：雷射二極體、LED(light-emitting diode，發光二極體)等。另外，在發光元件經由其他的光波導、光纖、透鏡、鏡子等光學零件來將光輸入到第一核心圖案部11的場合，廣義的發光元件包含該等光學零件。來自發光元件之光訊號，可以是單一模式的光，也可以是多模式的光。又，也可以是紫外光、可視光、紅外光的任一種波長的光。一般來說，光傳送用的光，較佳是波長為800nm~1600nm的光。
受光元件，是接受光訊號傳送用的訊號光之構件，也是將光訊號變換成為電性訊號的零件。在本實施形態的光學器件中，主要是接受自光波導的第二核心圖案部12輸出的訊號光。具體來說，舉例有：光電二極體等。另外，當在第二核心圖案部12與受光元件之間，經由存 在有其他的光波導、光纖、透鏡、鏡子等光學零件的場合，廣義的受光元件包含該等光學零件。
監測用受光元件，是接受已經分歧後的光訊號傳送用的訊號光的一部分的構件，且監測該訊號光的一部分的強度的元件。監測用受光元件沒有任何限制，只要能夠監測該訊號光的一部分的強度即可，但是具體來說，舉例有：與受光元件同樣的光電二極體等。在本實施形態的光學器件中，主要是接受由光波導的光路變換鏡301輸出的訊號光。另外，當在光路變換鏡301與監測用受光元件之間，經由存在有其他的光波導、光纖、透鏡、鏡子等光學零件的場合，廣義的監測用受光元件包含該等光學零件。
如果來自發光元件的光從入射面13入射到第一核心圖案部11中，則光在拘束解除面16中擴散，其中一部分的光前進到光路變換鏡構件3且藉由光路變換鏡301而進行了光路變換。沒有進行光路變換之剩下的光之中的至少一部分的光，傳遞到第二核心圖案部12中而自射出面14射出。
因此，在光路變換鏡301側及射出面14側的光路上的任一方，設置用以確認光被傳送之監測用受光元件，且在另一方設置訊號傳送用的受光元件，藉此可得到一種光學器件，該光學器件可利用監測用受光元件來檢測出發光元件的輸出、在光路上的光傳送是否遭受到妨礙等的缺陷。監測用受光元件和訊號傳送用的受光元件的配置 沒有特別限制，但是如果在光路變換鏡301側設置監測用受光元件，則能夠確保訊號傳送用的受光元件的電路配線的設計裕度而更佳。
分歧比率沒有特別限制，但是較佳是相較於朝向監測用受光元件側傳遞的光，朝向訊號傳送用的受光元件側傳遞的光具有更多的比率。當將利用監測用受光元件和訊號傳送用的受光元件而接受的光量的總合設成100時，較佳是1：99~40：60，且自監測用受光元件的受光量的安定性的觀點來看，較佳是2：98~55：65，更佳是8：92~30：70。
(製造方法)
接著，針對本發明的光波導的製造方法進行以下的詳細說明。另外，以下使用第一步驟、第二步驟等用語來進行說明，但是這是為了說明方便，不是指要以第一、第二的順序來實行各個步驟。
製造方法的實施形態，是一種光波導的製造方法，其具有：第一步驟，其在下部包覆層4上，至少形成一個具有傾斜面之光路變換鏡構件3；及，第二步驟，其形成第一核心圖案部11、及以被覆前述光路變換鏡構件3的前述傾斜面的一部分的方式來形成前述第二核心圖案部12。
以下，一邊參照第9圖，一邊針對本發明的光波導的製造方法進行更詳細的說明。首先，如第9(a)圖所示，在下部包覆層4的表面上，形成具有傾斜面之光路 變換鏡構件3(第一步驟)。如第9(a)圖所示的光路變換鏡構件3，其剖面是梯形，且包含光路變換鏡301、約略垂直面303、頂面305、及由光路變換鏡301和頂面305所形成的稜線306。
作為光路變換鏡構件3的形成方法，並沒有特別限制，舉例有：使用已經雕刻有光路變換鏡構件3的形狀之鑄模等，以在下部包覆層4的表面上進行轉印(mold transfer)而形成的方法；使用微影加工而形成的方法；使用微影加工等來形成約略柱狀的圖案之後，使用切割機、雷射加工等來形成傾斜面的方法等。其中，以第一核心圖案部11或第二核心圖案部12的對位(位置對準)、或是傾斜面的角度控制的觀點來看，較佳是使用微影加工等來形成約略柱狀的圖案之後，使用切割機、雷射加工等來形成傾斜面的方法。
接著，形成前述第一核心圖案部11、及以被覆前述光路變換鏡構件3的前述傾斜面的一部分的方式來形成前述第二核心圖案部12，以得到如第9(b)圖所示的結構(第二步驟)。藉此，形成有：第一核心圖案部11，其至少一部分經由光路變換鏡構件3而與傾斜面光學地連接；及，第二核心圖案部12，其埋設傾斜面的其他的至少一部分，且相對於光路變換鏡構件3，在第一核心圖案部11的相反方向延伸地存在。
一邊參照第7圖一邊進行說明，利用第二核心圖案部12來埋設光路變換鏡構件3的傾斜面，藉此，被埋 設的傾斜面302，會失去作為光路變換鏡的機能。因此，自第一核心圖案部11進入的光，可經由前述被埋設的傾斜面302而被導入到第二核心圖案部12。沒有被埋設在第二核心圖案部12中的傾斜面，其至少一部分能夠作為光路變換鏡301而發揮機能。
在前述第二步驟中，較佳是使核心圖案形成用樹脂以埋設前述光路變換鏡構件3的方式進行積層之後，除去前述傾斜面上的至少一部分的核心圖案形成用樹脂，而做成光路變換鏡301。作為第二步驟的具體方法，例如，舉例有：使第一核心圖案部11形成用樹脂及/或第二核心圖案部12形成用樹脂，在下部包覆層4上進行積層之後，使用微影加工來形成圖案的方法。依據該方法，可良好地進行與光路變換鏡構件3的對位而較佳。
又，也可以採用圖案曝光、及使用顯影液之蝕刻加工。藉此，可以一邊維持光路變換鏡構件3的形狀，一邊在傾斜面302上形成第二核心圖案部12而較佳。使用顯影液之蝕刻方法，沒有特別限制，舉例有：噴霧法、浸漬法、攪拌法(paddle method)、旋轉法、塗刷法、刮片法(scraping method)等。
針對顯影液，只要能夠對於形成前述核心1之材料進行蝕刻加工就沒有特別限制，可使用常用的各種溶劑、鹼性溶液、酸性溶液、或是這些溶劑或溶液的混合物等。
又，在藉由蝕刻加工來形成光路變換鏡構件3，進一步也藉由蝕刻加工來形成第一核心圖案部11及/或第二核心圖案部12的場合，當形成光路變換鏡構件3時，為了在後續的蝕刻加工中能夠保持形狀，也可以實行後期曝光(更堅固的光硬化)或熱硬化。
(核心形成用樹脂的積層方法)
將核心1形成用樹脂積層在下部包覆層4上的方法，沒有特別限制，舉例有：旋塗等的直接積層法；在形成乾膜形狀的核心形成用樹脂薄膜之後，在下部包覆層4上進行積層而作成核心層之間接積層法等。自前述核心的厚度的控制或平坦性的確保的觀點來看，較佳是間接積層法，較佳是使用輥層壓、平板層疊等，將核心形成用樹脂薄膜進行積層的方法。
在藉由前述核心形成用樹脂來埋入光路變換鏡構件3的場合，有時會在光路變換鏡構件3附近的核心1的表面上產生凹凸。如果產生凹凸，則會容易地成為光損失的主要原因。因此，較佳是進一步具有將核心形成用樹脂的表面進行平坦化的步驟。作為平坦化的方法，舉例有：在與將核心形成用樹脂進行積層的同時、或是積層之後，將具有剛性的板配置在與下部包覆層4相反的一側的面上，來對核心層進行加壓的方法。
(利用核心形成用樹脂的積層方法來一起形成)
另外，第一核心圖案部11和第二核心圖案部12，也可以在不同的步驟中形成，但是如果在相同的步驟中一起形成，則容易確保這些元件的對應位置而較佳。自前述觀點來看，更佳是利用相同材料來形成第一核心圖案部11和第二核心圖案部12。當使用微影加工的場合，也可以利用相同的微影工具(photo tool，例如，光罩等)來描繪第一核心圖案部11和第二核心圖案部12。又，當利用蝕刻加工來進行形狀加工的場合，也可以同時進行形狀加工。
藉由第二步驟，傾斜面的一部分被埋設在第二核心圖案部12中。藉此，自第一核心圖案部11射出的光，即便傳遞到被埋設的傾斜面302，也會透過該被埋設的傾斜面而朝向第二核心圖案部12側傳遞。進一步，能夠藉由蝕刻來形成光路變換鏡301(藉由蝕刻而被除去第二核心圖案部12形成用樹脂後之傾斜面，成為光路變換鏡301)。因此，能夠效率良好地形成第二核心圖案部12和光路變換鏡301。也可以藉此得到高精度地對位後的光路變換鏡301和第二核心圖案部12。
如前述，如果同時地形成第一核心圖案部11和第二核心圖案部12，則由於能夠得到一種光波導，其第一核心圖案部11、第二核心圖案部12及光路變換鏡301高精度地對位而最佳。
另外，即便僅具有如第9(b)圖所示的結構就具有作為光波導的機能，所以也可以做成這種狀態的光波 導。另一方面，為了保護核心1和光路變換鏡構件3來避免受到外力所造成的損傷、及為了容易操作等目的而將光波導做成平坦的結構，也可以設置上部包覆層5，以被覆核心1和光路變換鏡構件3的至少一部分。亦即，如第9(c)圖所示，以埋設前述核心的至少一部分的方式來形成上部包覆層5，接著也可以進一步具有第三步驟，如第9(d)圖所示地在前述光路變換鏡上設置開口部9。藉由設置開口部9，使光路變換鏡構件3之中露出的部分，作為光路變換鏡301而發揮機能。另外，光路變換鏡301，也可以是如前述的空氣反射型的光路變換鏡301，也可以在形成第二核心圖案部12後將反射金屬層設置在傾斜面上，而作為金屬反射型的光路變換鏡301。
在將光路變換鏡301做成空氣反射型的場合，上部包覆層5的開口部9，也可以將作為光路變換鏡301使用的部分做成空氣層的方式(將光路變換鏡301的部分，內包在開口部9中)而設置。又，也可以使第一核心圖案部11、第二核心圖案部12、光路變換鏡構件3、下部包覆層4的表面的一部分，露出在開口部內。
光路變換鏡301的形狀，在滿足前述條件的範圍內，能夠選擇矩形、圓形、多邊形等任意形狀(例如在地9(d)圖中的光路變換鏡301是矩形)。以如前述刻意地露出在外部的方式來形成開口部9，藉此即便開口部9與光路變換鏡301發生位置偏移也能夠確實地形成光路變換鏡301。
進一步，在與下部包覆層4平行方向且相對於光路的平行方向上，也能以夾住光路變換鏡301或拘束解除面16的方式，配置有上部包覆層5。藉此，能夠抑制拘束解除面16附近的光波導的變形，且可使第一核心圖案部11、第二核心圖案部12及/或光路變換鏡301具有良好的光路連接。
上部包覆層5的形成方法，沒有特別限制，也可以將上部包覆層形成用樹脂以埋設第一核心圖案部11和第二核心圖案部12的方式進行積層，且藉由微影加工來形成開口部9。又，如果利用與前述核心圖案形成用樹脂同樣的積層方法、微影加工、蝕刻加工等來形成上部包覆層5，則能夠容易確保開口部9與光路變換鏡301的對位精度，效率良好地除去在光路變換鏡301的傾斜面上的上部包覆層形成用樹脂而較佳。
又，依據本製造方法，先形成光路變換鏡構件3，然後形成核心1，所以即便在光路變換鏡構件3與核心1之間產生稍微的對位偏移，也有依然能夠以預定的分歧比率來進行分歧之優點。
具體來說，例如，在第1圖~第5圖所示的光波導中，當被配置的光路變換鏡構件3在相對於光路之垂直方向(俯視圖中的上下方向)上發生偏移的場合，則光路變換鏡301也被隨著偏移量而移動位置。這是因為在第二核心圖案部12的側面201側附近的傾斜面，一直成為光路變換鏡301的緣故。另外，在第3圖、第4圖、第5(e) 圖、第5(j)圖的場合，被容許的偏移量是在第二核心圖案部12的側面201側附近可配置傾斜面的程度。又，在第1圖、第2圖、第5(a)圖~第5(i)圖、第5(k)圖的場合，進一步，光路變換鏡構件3的偏移量，較佳是做成沒有比第二核心圖案部12的側面202更突出的程度。反過來說，沒有突出的程度的偏移量，就是被容許的偏移量。
又，在本製造方法中，第1圖~第5圖所示的光波導，即便在被配置的光路變換鏡構件3在相對於光路之平行方向(俯視圖中的左右方向)上偏移的場合，也有依然能夠以預定的分歧比率來進行分歧之優點。例如，在第1圖、第2圖、第5(a)圖~第5(e)圖的場合，在連通的第一核心圖案部11的側面101和第二核心圖案部12的側面202中，如果面方向變化的位置(不是拘束解除面16)，是在光路變換鏡構件3的頂面305被配置的範圍中，則對於分歧比率的影響少。又，如第3圖、第4圖、第5(f)圖~第5(k)圖所示，當拘束解除面16與光路變換鏡構件3之間具有間隙7的場合，如果在間隙7的距離的範圍內發生偏移，則對於分歧比率的影響少。但是此場合，應該留意的是，由於拘束解除面16與光路變換鏡301之間的距離會變化，自光路變換鏡301，光路被變換的光點形狀也會變化。以此觀點來看，沒有間隙7的結構較佳。
另外，如第1圖、第2圖、第5(d)圖所示，第一核心圖案部11的側面具有錐形部8，在第一核心圖案部11與光路變換鏡構件3連接在一起的形態中，當考慮到光 路變換鏡構件3被配置成在相對於光路之平行方向上偏移時，則將該錐形部8的終點設在比拘束解除面16更靠近入射面13側。藉此，即便光路變換鏡構件3(光路變換鏡301)的延伸方向與第一核心圖案部11的側面101發生位置偏移，也能夠一直約略垂直，其結果，即便造成位置偏移，也能夠容易地使在拘束解除面16中的光路的寬度保持固定，而能夠確保想要的分歧比率。
(材質)
接著，針對本發明的光波導及光波導的製造方法中使用的各種材質進行詳細說明。
(下部包覆層及上部包覆層的材質)
下部包覆層4及上部包覆層5的材質，較佳是比核心1具有更低的折射率，較佳是具有比光路變換鏡構件3更低的折射率。
構成下部包覆層4及上部包覆層5的材質，較佳是藉由光或熱而硬化的樹脂組成物。例如，舉例有：熱硬化性樹脂組成物、感光性樹脂組成物等。當在上部包覆層5上設置開口部時是應用微影加工的場合，則能夠使用感光性樹脂組成物。
另外，下部包覆層4與上部包覆層5，也可以是相同材質，也可以是不同材質，也可以是相同折射率，也可以是不同折射率。
(光路變換鏡構件的材質)
光路變換鏡構件3的折射率，也可以設計成比下部包覆層4具有更高的折射率。藉此，能夠抑制在光路變換鏡構件3中傳遞的光，往下部包覆層4側擴散而產生不能夠到達光路變換鏡301的光的成分、或不能夠到達第二核心圖案部12的光的成分，其結果，可得到低損失的光波導。
另外，在光通過光路變換鏡構件3的被埋設的傾斜面302且朝向第二核心圖案部12傳遞的場合，較佳是光路變換鏡構件3與第二核心圖案部12的折射率差小。具體來說，折射率差的絕對值，如果在0.1以下則能夠抑制由於在傾斜面的折射或反射的影響所造成的損失因而較佳，如果在0.05以下則更能夠抑制損失而較佳，更佳是0.01以下，特佳是0.001以下，極佳是具有相同的折射率。
(基板)
為了確保下部包覆層4的平坦性且賦予強韌性等，在下部包覆層4的底面(設置有核心1之面的相反面)上，也可以配置基板。作為基板沒有特別限制，例如，舉例有：玻璃環氧樹脂基板、陶瓷基板、玻璃基板、矽基板、塑膠基板、金屬基板、附帶有樹脂層之基板、附帶有金屬層之基板、塑膠薄膜、附帶有樹脂層之塑膠薄膜、附帶有金屬層之塑膠薄膜、電路配線板等。也可以使用具有柔軟性和強韌性之基材來賦予可撓性。又，當基板被配置在光路變換側的場合，也可以採用光會透過之基板、或在光會透過的處所具有開口之基板。
(蓋)
本發明的光波導，在上部包覆層5上，也可以進一步設置有蓋。將前述蓋覆蓋在開口部9上，藉此能夠抑制異物等附著到光路變換鏡301上。此時，也可以使該蓋以沒有接觸光路變換鏡301的方式如帳篷般地展開。
(其他的變化例)
以上，針對本發明的光波導、光學器件及製造方法的例子進行述說，但是除此以外，以本發明的技術思想為基礎，也可以想到各種變化例或應用例。以下針對這些變化例或應用例來進行述說。
作為本發明的光波導的變化例，舉例有：使第一核心圖案部11和第二核心圖案部12連結成直線狀(在側面部沒有段差等之約略直線(straight)的核心圖案部)而配置，且如第1圖、第2圖、第5(a)圖~第5(k)圖所示，使光路變換鏡構件3在垂直於光路的方向上的其中一方的側面，被埋設在前述約略直線的核心圖案部中的場合。光路變換鏡構件3的高度，只要比下部包覆層4的表面更突出，且比該約略直線的核心圖案部的高度更低即可。在此結構的場合，藉由在光路變換鏡構件3的頂面305的光路方向的長度的調整，而能夠調節進行了光路變換的光的光量。具體來說，如果增加頂面305的長度，則能夠增加在光路變換鏡構件3中的朝向光路平行方向擴散的光的成分，且能夠使光的一部分在光路變換鏡301進行光 路變換。在光路變換鏡構件3的上方的核心圖案部中傳遞的光，繼續在直線上傳遞，所以能夠抑制損失的惡化。
(核心圖案部的變化例)
在至今已說明的第1圖~第5圖中，表示的是具有第一核心圖案部11和第二核心圖案部12各1個(做成1組)的例子，但是也可以是在約略平行方向上排列有2條以上的光波導。又，本發明的光波導，也可以與通常的直線的核心圖案一起配置。若這樣做，相對於如前述並排地配置的核心圖案，能夠僅將任意的核心圖案部配置成可分歧的組。
又，如第1圖~第5圖所示的光波導，也可以是上下反轉的形狀、左右反轉的形狀、及使這些形狀混合存在的形狀。
(分歧部的配置)
進一步，在第1圖~第5圖中表示了約略直線狀配置後的第一核心圖案部11和第二核心圖案部12的例子，但是第一核心圖案部11和第二核心圖案部12也可以各自具有曲線部，且在光路上也可以具有其他的光路變換鏡。如果在第二核心圖案部12的光路上配置有其他的光路變換鏡，該其他的光路變換鏡進行與光路變換鏡301相同方向的光路變換，則能夠將監測用受光元件和光訊號傳送用的受光元件配置在同一個基板上。又，如果這樣地在光訊號傳送用的受光元件的附近配置監測用受光元件，則能夠監 測自發光元件直到傳送用的受光元件為止的大部分的路線(光路)的良劣。
進一步，也可以在第一核心圖案部11的光路上且在比光路變換鏡構件3更前方(俯視圖的更左側)，設置其他的光路變換鏡。藉此，能夠將監測用受光元件與光訊號傳送用的受光元件配置在同一個基板上。又，如果這樣地在光訊號傳送用的受光元件的附近配置監測用受光元件，則能夠監測發光元件的良劣。
(藉由監測所做的良劣判定)
在監測用受光元件中，藉由監測受光的光量或每單位時間的平均光量的變化(特別是下降變化)，如前述，能夠監測線路或發光元件的良劣。具體來說，也可以當下降到特定的光量時就判定成劣，且設成無法使用該線路。
(較佳的藉由線路監測所做的良劣判定)
作為其他方法，也可以做成並排有二組以上的光學器件的形態，其中一組光學器件，具有發光元件、光路(光纖或光波導)、及受光元件；另一組光學器件，在發光元件與受光元件之間具有分歧部分，且具備用以監測光量之監測用受光元件。藉此，不僅是光量的變化，也可以進行與鄰接的另一組的光學器件的光量變化率的比較，以實行良劣判定。也就是說，也可以當在光學器件之間的光量變化率產生差異，且當該差異達到預定的差值時就判斷成劣。特別是在如前述的監測用受光元件被配置在訊號傳送用的受光元件的附近來監測大部分的路線的良劣的場 合，且在前述光路(光纖或光波導)的至少一部分具有可撓性的場合(在發光元件與監測用受光元件之間具有可撓性的光路的場合)，則也可利用光量變化率(或每單位時間的平均光量變化率)的差異來進行良劣判斷。這是因為監測用受光元件與光訊號傳送用的受光元件的分歧比率會變化，此光量變化可能會造成良劣判定的誤認。此光量變化的產生，是因為當在具有可撓性的光路中傳遞時，由於該光路的曲折情況等所造成的光的擴散角度發生變化。但是，約略平行配列的光學器件，其擴散角度的變化也類似，所以如果利用光量變化率的差異來進行良劣判斷，則可減低可能造成的良劣判定的誤認。作為光量變化率的基準之光量，也可使用構築光學器件時的初期的特性。
[實施例]
以下，藉由實施例來更加詳細地說明本發明，但是只要不超過本發明的主旨，本發明不受限於以下的實施例。
(實施例1)
(光波導的製作)
準備聚醯亞胺基板及薄膜；該聚醯亞胺基板(杜邦-東麗公司製造，商品名稱：Kapton EN)，其厚度是25μm且尺寸是100mm×100mm；該薄膜，是在PET薄膜(東洋紡績股份有限公司製造的「COSMOSHINE A4100(商品名稱)」，厚度：50μm)上塗布有乾膜狀的下部包覆層4形成用感光性樹脂(日立化成股份有限公司製造，商品名稱：C73，硬化後的折射率：1.536)而形 成。將前述薄膜的前述感光性樹脂層，對向且載置在前述基板的整個面上，並使用真空加壓式貼合機(股份有限公司名機製作所製造，商品名稱：MVLP-500)，當抽真空成500Pa以下之後，以壓力0.7Mpa、溫度70℃、加壓時間30秒的條件進行熱壓接。其後，使用紫外線曝光機(日立比亞機械(HITACHI VIA MECHANICS)股份有限公司製造，商品名稱：EV-800)，透過PET薄膜以1J/cm2照射紫外線(波長365nm)，其後，將PET薄膜剝離，並以170℃進行1小時的加熱硬化，而在聚醯亞胺基板上形成厚度10μm的下部包覆層4。
然後，將其上塗布有乾膜狀的光路變換鏡構件3形成用樹脂(日立化成股份有限公司製造，商品名稱：AD193，硬化後的折射率：1.555)之PET薄膜(東洋紡績股份有限公司製造的「COSMOSHINE A1517」，厚度：16μm)，使用前述真空加壓式貼合機，以與前述相同的條件而熱壓接在下部包覆層4上。其後，使用前述曝光機，經由用以形成光路變換鏡構件3用圖案而具有開口部之負型光罩，以3J/cm2進行照射(波長365nm)，其後將PET薄膜剝離，並使用1質量%的碳酸鉀水溶液來進行顯影，進一步使用前述曝光機，以4J/cm2進行照射(波長365nm)以進一步地實行光硬化之後，以170℃進行1小時的加熱硬化，而形成光路變換鏡構件形成用的圖案。
該圖案，是一種矩形圖案，其尺寸在光路垂直方向是125μm且在光路方向是100μm，並且，在光路 垂直方向上以250μm的節距配列有12個。另外，自下部包覆層4的表面起算的高度(光路變換鏡構件3的厚度)是43μm。
使用具備切割刀之切割機(股份有限公司DISCO社製造，商品名稱：DAC552)進行切削加工，以使所得到的光路變換鏡構件形成用的圖案具有45°的傾斜面，如第6(a)圖所示的形狀，所形成的光路變換鏡構件3具有的傾斜面301的角度是45°。所得到的光路變換鏡構件3的任一個的頂面305在光路方向上的寬度305a是50μm，且傾斜面在光路方向上的寬度301a是43μm(自基板垂直方向而作的辨識)。與傾斜面對向的約略垂直面303，相對於下部包覆層4呈90°。
接著，將其上塗布有乾膜狀的核心1形成用樹脂(日立化成股份有限公司製造，商品名稱：AD193，硬化後的折射率：1.555)之PET薄膜(東洋紡績股份有限公司製造的「COSMOSHINE A1517」，厚度：16μm)，使用真空加壓式貼合機(股份有限公司名機製作所製造，商品名稱：MVLP-500，該真空加壓式貼合機的其中一面是矽橡膠面，另一面是SUS403(不鏽鋼)面，並使不鏽鋼面朝向PET薄膜側)，當抽真空成500Pa以下之後，以壓力0.7Mpa、溫度80℃、加壓時間30秒的條件在光路變換鏡構件3形成側進行熱壓接。前述不鏽鋼是為了使核心層的頂面平坦化而配置。
其後，使用前述曝光機，經由用以形成核心1而具有開口部之負型光罩，以3J/cm2照射紫外線(波長365nm)，其後，將PET薄膜剝離，並使用1質量%的碳酸鉀水溶液進行顯影，進一步使用前述曝光機，以4J/cm2進行照射(波長365nm)以進一步地實行光硬化之後，並以170℃進行1小時的加熱硬化，而形成核心1。該核心1具有如第1圖所示的形狀，且具有第一核心圖案部11和第二核心圖案部12成為一體化之結構。
在前述核心1中，第一核心圖案部11的構成，是以自光入射方向的順序，連接有：長度50mm的直線部(寬度是45μm)、長度1mm的錐形部(寬度自45μm擴大成55μm)、及長度25μm的直線部(寬度是55μm)；並且，連接有先前形成的光路變換鏡構件3。
在前述核心1中，第二核心圖案部是長度是30mm的直線部(寬度是45μm)，該第二核心圖案部的一部分中埋設有先前形成的光路變換鏡構件3的傾斜面。進一步，在拘束解除面16附近的第一核心圖案部11的側面101與第二核心圖案部12的側面201平行，且段差6(平行線的距離)是10μm。
光路變換鏡構件3在光路垂直方向上的其中一方的側面，被埋設在第二核心圖案部12中(第1圖所示的形狀)。
又，自下部包覆層4的表面起算的第一核心圖案部11和第二核心圖案部12的高度，任一個都是45μm，且底部都與光路變換鏡構件3形成在同一平面上。又，在光路 變換鏡構件3上的第一核心圖案部11和第二核心圖案部12，被形成平坦面且在光路變換鏡構件3上具有2μm的厚度。
另外，雖然未圖中，但是將前述第一核心圖案部11、第二核心圖案部12、光路變換鏡構件3作為1組，形成有12組。
然後，將其上塗布有乾膜狀的上部包覆層5形成用樹脂(日立化成股份有限公司製造，商品名稱：C73，硬化後的折射率：1.536)之PET薄膜(東洋紡績股份有限公司製造的「COSMOSHINE A4100」，厚度：50μm)，使用真空加壓式貼合機(股份有限公司名機製作所製造，商品名稱：MVLP-500)，當抽真空成500Pa以下之後，以壓力0.7Mpa、溫度70℃、加壓時間30秒的條件在核心1形成側進行熱壓接。其後，使用前述紫外線曝光機(日立VIAMECHANICS股份有限公司製造，商品名稱：EV-800)，經由具有邊長100μm的正方形的遮光部之負型光罩，透過PET薄膜以0.5J/cm2照射紫外線(波長365nm)，其後，將PET薄膜剝離，使用1質量%的碳酸鉀水溶液進行顯影，進一步使用前述曝光機，以4J/cm2進行照射(波長365nm)之後，且以170℃進行1小時的加熱硬化，而形成具有開口部9之上部包覆層5。
上部包覆層5，自下部包覆層4的表面起算具有65μm的厚度。又，使下部包覆層4、第一核心圖案部 11、第二核心圖案部12、光路變換鏡構件3的一部分，自開口部9露出。所得到的光波導的總厚度是100μm。
接著，使用具備切割刀之切割機(股份有限公司DISCO公司製造，商品名稱：DAC552)進行矩形的外形加工，以製作光波導，該光波導的內部具有12組的核心，且光路方向的寬度是20mm，光路垂直方向的寬度是5mm。在核心的其中一方的端面形成第一核心圖案部11的入射面，在另一方的端面形成第二核心圖案部12的射出面。
所得到的光波導的第一核心圖案部11側，配置GI50的光纖和雷射二極體，以作為發光元件。自雷射二極體輸出850nm的訊號，且輸入到長度是10m的GI50的光纖中。來自光纖之輸出，與第一核心圖案部11的入射面連接。進一步，經由5cm的GI50的光纖，使光訊號傳送用的受光元件連接在第二核心圖案部12的光路上。又，在光路變換鏡的光路上，具備有監測用受光元件。藉此，做成可監測訊號強度之光學器件。監測用受光元件側與受光元件側的分歧比率，平均是20：80，也可在光損失是低損失下進行光訊號的傳送，且已確認也可良好地進行光訊號的監測。
進一步，將前述12組的光波導，全部做成光學器件(使用的光纖，是在平行方向上配列有12CH(通道)的光纖之光纖帶)。當監測相鄰的光學器件的光量變化率時，雖然會由於光纖的彎曲，使監測用受光元件監測到 的光量會有稍微的變化，但該光量變化率的差異少，而能良好地進行光訊號的監測。
[實施例2]
除了將錐形部8的最大寬度做成50μm(段差量是5μm)以外，與實施例1同樣地製作如第1圖和第2圖所示的光波導。分歧比率平均是10：90。
以與實施例1同樣的方式做成的光學器件，能夠傳遞光訊號，並可良好地進行光訊號的監測。
[實施例3]
除了將錐形部8的最大寬度做成60μm(段差量是15μm)以外，與實施例1同樣地製作如第1圖所示的光波導。分歧比率平均是25：75。以與實施例1同樣的方式做成的光學器件，能夠傳遞光訊號，並可良好地進行光訊號的監測。
[實施例4]
除了將錐形部8的最大寬度做成65μm(段差量是20μm)以外，與實施例1同樣地製作如第1圖所示的光波導。分歧比率平均是30：70。以與實施例1同樣的方式做成的光學器件，能夠傳遞光訊號，並可良好地進行光訊號的監測。
[實施例5]
除了將錐形部8的最大寬度做成70μm(段差量是25μm)以外，與實施例1同樣地製作如第1圖所示的光波導。分歧比率平均是35：65。以與實施例1同樣的方式做 成的光學器件，雖然朝向光訊號傳送用的受光元件側的光量稍微降低，依然能夠傳遞光訊號，並可良好地進行光訊號的監測。
[實施例6]
除了將第一核心圖案部11和第二核心圖案部12以相同的寬度(45μm)形成並做成同軸(段差是0μm)以外，與實施例1同樣地製作光波導。分歧比率平均是2：98。以與實施例1同樣的方式做成的光學器件，能夠在低損失下傳遞光訊號，且雖然朝向監測用受光元件側的光量稍微降低，依然可進行光訊號的監測。
[實施例7]
除了沒有設置錐形部8而做成如第5(b)圖所示的階梯狀以外，與實施例1同樣地製作光波導。段差6的量是10μm。分歧比率平均是20：80。以與實施例1同樣的方式做成的光學器件，能夠傳遞光訊號，並可良好地進行光訊號的監測。
[實施例8]
除了下述差異以外，以與實施例1同樣的方法來製作光波導，該差異為：將12個光路變換鏡構件3在光路垂直方向上連結而形成一體化，第一核心圖案部11是直線狀(寬度45μm)且配置成在與光路變換鏡構件3的約略垂直面303之間具有間隙7(20μm)，第二核心圖案部12是直線狀(寬度45μm)且將段差做成10μm，使開口部9在光路變換鏡301上開口，且以上部包覆層5來埋填間隙7 以做成如第3圖所示的形狀。分歧比率平均是20：80。以與實施例1同樣的方式做成的光學器件，雖然其損失比實施例1大，依然能夠傳遞光訊號，並可良好地進行光訊號的監測。
[實施例9]
除了使間隙7設置在開口部9內而做成第4圖的形狀以外，以與實施例8同樣的方法來製作光波導。分歧比率平均是20：80。以與實施例7同樣的方式做成的光學器件，雖然其損失比實施例8大，依然能夠傳遞光訊號，並可良好地進行光訊號的監測。
[實施例10]
除了使第二核心圖案部12的長度延伸到第一核心圖案部11側而與第一核心圖案部11連接，以做成如第5(j)圖的形狀以外，以與實施例8同樣的方法來製作光波導。分歧比率平均是20：80。以與實施例1同樣的方式做成的光學器件，能夠在低損失下傳遞光訊號，並可良好地進行光訊號的監測。
[實施例11]
針對實施例1，在第一核心圖案部11上進一步配置其他的光路變換鏡，並使來自發光元件的光不經由光纖而直接入射至該其他的光路變換鏡，且將光朝向拘束解除面16方向傳遞。發光元件和監測受光元件能夠配置在同一平面(元件構裝電路配線板)上。做成光學器件，能夠在低損失下傳遞光訊號，並可良好地進行光訊號的監測。
[實施例12]
針對實施例1，在第二核心圖案部12上進一步配置其他的光路變換鏡，並使自該其他的光路變換鏡射出的光訊號不經由光纖而直接使光訊號傳送用的受光元件受光。光訊號傳送用的受光元件和監測用受光元件能夠配置在相同的平面(元件構裝電路配線板)上。做成光學器件，能夠在低損失下傳遞光訊號，並可良好地進行光訊號的監測。
1‧‧‧核心
4‧‧‧下部包覆層
5‧‧‧上部包覆層
9‧‧‧開口部
11‧‧‧第一核心圖案部
12‧‧‧第二核心圖案部
100‧‧‧光波導
301‧‧‧光路變換鏡

Claims (13)

  1. 一種光波導，至少包含；下部包覆層；核心，其被設置在該下部包覆層上，並具有入射面和射出面；及，光路變換鏡，其具有傾斜面，該傾斜面與前述下部包覆層所形成的平面不平行也不垂直；其中，前述核心具有拘束解除面，該拘束解除面首先解除前述核心的側面對於自前述入射面入射的光的拘束；以該拘束解除面作為分界而將前述核心分成兩部分，當將入射面側設為第一核心圖案部並將射出面側設為第二核心圖案部時，在前述第一核心圖案部的光路上或其延長線上，配置有前述光路變換鏡；在自前述入射面入射的光之中，至少一部分被前述光路變換鏡反射而進行了光路變換，並且，光路沒有變換到約略垂直方向的光之中的至少一部分，由前述射出面射出。
  2. 如請求項1所述之光波導，其中，前述第一核心圖案部的其中一方的側面A，與前述第二核心圖案部的其中一方的側面B不在同一平面上，且前述側面A與前述拘束解除面的交線，被配置在比前述側面B更靠前述光路變換鏡側之位置，該側面A位於最靠近前述拘束解除面的場所，該側面B與該側面A位於相同側，且從下部包覆層的法線方向觀看時，自稜線與該側面B交叉的交點開始是 位於射出面側，該稜線是由前述光路變換鏡的前述傾斜面與其他面所形成的。
  3. 如請求項1或2所述之光波導，其中，進一步具有光路變換鏡構件，前述光路變換鏡被構成於光路變換鏡構件中，該光路變換鏡構件是剖面為三角形或多邊形之角柱；並且，剖面為三角形時，具有與前述下部包覆層所形成的平面平行之頂面；與前述下部包覆層所形成的平面約略平行之底面、及最靠近前述入射面之面，相對於前述下部包覆層所形成的平面呈約略垂直。
  4. 如請求項1~3中任一項所述之光波導，其中，前述光路變換鏡的至少一部分，被配置成與前述第一核心圖案部的其中一方的側面A的延長線及前述第二核心圖案部的其中一方的側面B的延長線重疊。
  5. 如請求項1~4中任一項所述之光波導，其中，前述第一核心圖案部與前述第二核心圖案部被光學地連接，於前述光路變換鏡中，前述傾斜面與其他面所形成的稜線，被配置在比前述拘束解除面更靠射出面側之位置。
  6. 如請求項1~5中任一項所述之光波導，其中，前述光路變換鏡與前述第二核心圖案部被物理地連接。
  7. 如請求項1~6中任一項所述之光波導，其中， 前述拘束解除面中的前述第一核心圖案部的剖面積，比前述第二核心圖案部的射出面的剖面積更大。
  8. 如請求項1~7中任一項所述之光波導，其中，在前述下部包覆層上，進一步具有上部包覆層，該上部包覆層，以包覆前述核心和前述光路變換鏡構件的至少一部分的方式而設置。
  9. 如請求項8所述之光波導，其中，以使至少前述光路變換鏡構件的至少一部分與比該光路變換鏡構件的折射率更小的材質接觸的方式，在前述上部包覆層設置開口部。
  10. 一種光學器件，具有：如請求項1~9中任一項所述之光波導；發光元件，其使光入射到前述入射面；監測用受光元件，其接受藉由前述光路變換鏡進行了光路變換後的光的至少一部分；及，受光元件，其接受由前述射出面射出的光。
  11. 一種光波導的製造方法，是製造如請求項1~9中任一項所述之光波導的方法，具有：第一步驟，其在前述下部包覆層上，至少形成一個具有傾斜面之光路變換鏡構件；及，第二步驟，其形成前述第一核心圖案部、及以被覆前述光路變換鏡構件的前述傾斜面的一部分的方式來形成前 述第二核心圖案部。
  12. 如請求項11所述之光波導的製造方法，其中，在前述第二步驟中，以埋設前述光路變換鏡構件的方式來積層核心圖案形成用樹脂後，除去前述傾斜面上的至少一部分的核心圖案形成用樹脂，作成光路變換鏡。
  13. 如請求項11或12所述之光波導的製造方法，其中，進一步具有第三步驟，其以埋設前述核心的至少一部分的方式來形成上部包覆層，接著在前述光路變換鏡上設置開口部。
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