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JP2001350051A - Optical waveguide module and manufacturing method thereof - Google Patents

Optical waveguide module and manufacturing method thereof

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Publication number
JP2001350051A
JP2001350051A JP2000169175A JP2000169175A JP2001350051A JP 2001350051 A JP2001350051 A JP 2001350051A JP 2000169175 A JP2000169175 A JP 2000169175A JP 2000169175 A JP2000169175 A JP 2000169175A JP 2001350051 A JP2001350051 A JP 2001350051A
Authority
JP
Japan
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optical waveguide
substrate
optical
polymer
groove
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000169175A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Kurihara
栗原  隆
Makoto Hikita
真 疋田
Yujiro Kato
雄二郎 加藤
Seiji Toyoda
誠治 豊田
Naoki Oba
直樹 大庭
Shoichi Hayashida
尚一 林田
Akira Tomaru
暁 都丸
Toru Maruno
透 丸野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTT Inc
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP2000169175A priority Critical patent/JP2001350051A/en
Publication of JP2001350051A publication Critical patent/JP2001350051A/en
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 各種の優れた光学特性を有する光導波路モジ
ュール及びその光導波路モジュールを簡便で安価に製造
することが可能な技術を提供する。 【解決手段】 光導波路に光入出力用の光ファイバが接
続されてなる光導波路モジュールの製造方法であって、
基板に光ファイバ挿入用のV溝を加工する工程と、該V
溝付基板のV溝領域に高分子膜剥離用の薄膜をコートす
る工程と、前記V溝付基板上の所定の位置に埋め込み型
の高分子光導波路を作製する光導波層作製工程と、前記
基板の所定の位置で光導波路及び基板の一部を厚み方向
に切削する工程と、前記高分子光導波路をV溝付基板ご
と所定の溶液に浸漬して前記V溝領域上に付着した高分
子のみを基板から剥離する工程と、再露出したV溝部分
に光ファイバを挿入し高分子光導波路と無調心で光接続
する際に両者の光軸と接続面の面法線と傾きをもつよう
予め両者の接続面を加工しておく工程と、光ファイバを
光学接着剤を用いてV溝付基板及びあるいは高分子光導
波路と強固に固定する工程と有する。
(57) [Problem] To provide an optical waveguide module having various excellent optical characteristics and a technique capable of manufacturing the optical waveguide module simply and inexpensively. SOLUTION: This is a method for manufacturing an optical waveguide module in which an optical fiber for optical input / output is connected to the optical waveguide,
Processing a V-groove for inserting an optical fiber in the substrate;
Coating a V-groove region of the grooved substrate with a thin film for peeling a polymer film; an optical waveguide layer forming step of forming a buried polymer optical waveguide at a predetermined position on the V-groove substrate; A step of cutting the optical waveguide and a part of the substrate in a thickness direction at a predetermined position on the substrate, and immersing the polymer optical waveguide together with the V-grooved substrate in a predetermined solution and attaching the polymer to the V-groove region The process of peeling only the substrate from the substrate and inserting an optical fiber into the re-exposed V-groove and optically connecting the polymer optical waveguide to the polymer optical waveguide without any alignment. And a step of firmly fixing the optical fiber to the V-grooved substrate and / or the polymer optical waveguide using an optical adhesive.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光導波路モジュー
ル及びその製造方法に関し、特に、優れた光学特性を有
する高分子光導波路モジュールに光ファイバを簡便で安
価に接続する技術に適用して有効な技術に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical waveguide module and a method for manufacturing the same, and more particularly to an optical waveguide module having excellent optical characteristics, which is effective when applied to a technique for connecting an optical fiber to a polymer optical waveguide module simply and inexpensively. It is about technology.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、高分子材料を用いた光導波路は、
光学ガラス材料、無機光学結晶材料、光半導体材料等を
用いた光導波路と比較して、その製造過程において、超
高真空を用いることなく、スピンコーティングのような
簡便な手法で成膜でき、キュア等に必要な温度は最高で
もたかだか400℃程度の比較的低温であり、コアリッ
ジの作製等の加工も酸素プラズマ等により容易に実現で
きるという利点がある。こうした高分子光導波路の製造
上の低コスト性を更に実用に反映させるためには、光導
波路作製に続く光ファイバ接続工程においても、簡便で
安価な新技術が求められる。言うまでもなく、光ファイ
バ接続実装は、光部品の価格を高くしている主たる要素
であって、これを簡便で安価に実現することは、高分子
光導波路に限らず、光部品の製造全般にわたって益する
ところ大である。
2. Description of the Related Art Conventionally, an optical waveguide using a polymer material has
Compared to optical waveguides using optical glass materials, inorganic optical crystal materials, optical semiconductor materials, etc., in the manufacturing process, films can be formed by a simple method such as spin coating without using an ultra-high vacuum. The required temperature is relatively low at most, at most about 400 ° C., and there is an advantage that processing such as production of a core ridge can be easily realized by oxygen plasma or the like. In order to further reflect the low cost in the production of the polymer optical waveguide in practical use, a simple and inexpensive new technology is required also in the optical fiber connecting step following the production of the optical waveguide. Needless to say, optical fiber connection mounting is a major factor that increases the price of optical components, and realizing this in a simple and inexpensive manner is not limited to polymer optical waveguides, but is useful in all optical component manufacturing. It is great to do.

【0003】現在までのところ、多くの高分子光導波路
モジュールは、石英系光導波路部品と同様に、光導波路
と光ファイバの両端面をそれぞれの光軸にあわせながら
突き合わせて接着剤で接着していた。この方法は、光軸
あわせと接着固定に熟練を要し、量産が困難なことか
ら、現在以上のコスト削減を見込むことができない。
Until now, many polymer optical waveguide modules, like quartz-based optical waveguide components, have both ends of an optical waveguide and an optical fiber butted to each other while being aligned with their optical axes, and are bonded with an adhesive. Was. This method requires skill in optical axis alignment and adhesive fixing, and is difficult to mass-produce.

【0004】そこで、近年、無調心で光ファイバ接続で
きる技術として、光導波路基板上に光ファイバ装着用の
V溝を形成しておく方法が提案されるようになってき
た。
Therefore, in recent years, a method of forming a V-groove for mounting an optical fiber on an optical waveguide substrate has been proposed as a technique for connecting an optical fiber without alignment.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記V溝を用
いた接続法の技術的中味を精査すると、V溝加工段階に
おける工程数及び所要時間の増大、完成品の反射減衰の
低下などにより、コスト面でも特性面でも、軸合わせし
て接着固定する方法に取って変わるまでの技術として熟
成されるには至っていない。
However, a close examination of the technical contents of the connection method using the V-groove reveals that the number of steps and the required time in the V-groove processing stage are increased, and the reflection attenuation of the finished product is reduced. In terms of both cost and characteristics, the technology has not been matured until it can be replaced with a method of aligning and bonding and fixing.

【0006】前記V溝を用いた接続法は、まず、基板上
に光導波路が形成されており、その光導波路の両端ある
いは片端にV溝が形成される。これらのV溝は、ここに
収容されて位置決め固定される光ファイバの軸心が光導
波路コアの軸心に一致するように構成されており、これ
らのV溝に光ファイバを固定することにより、光ファイ
バと光導波路との接続を簡便に行うことを可能とするも
のである。このようなV溝付光導波路は、従来、以下に
示すような工程によって製造されている。
In the connection method using the V-groove, first, an optical waveguide is formed on a substrate, and V-grooves are formed at both ends or one end of the optical waveguide. These V-grooves are configured such that the axis of the optical fiber accommodated therein and positioned and fixed coincides with the axis of the optical waveguide core. By fixing the optical fiber to these V-grooves, This makes it possible to easily connect the optical fiber and the optical waveguide. Such an optical waveguide with a V-groove is conventionally manufactured by the following steps.

【0007】(1)V溝及び後続の工程で作り込まれる
光導波路とV溝との位置合わせに必要な位置合わせマー
カを基板上に作製する。V溝及び位置合わせマーカは、
通常は、フォトリソグラフィと異方性エッチング、ある
いは、V字型切削歯による機械加工等により作製され
る。
(1) A V-groove and an alignment marker required for positioning the optical waveguide and a V-groove formed in a subsequent process are formed on a substrate. The V-groove and the alignment marker are
Usually, it is manufactured by photolithography and anisotropic etching, or machining with a V-shaped cutting tooth.

【0008】(2)この基板上に所定の方法で下部クラ
ッド膜、次にコア膜を積層し、レジストを塗布して、光
導波路用フォトマスクを用い、マーカの位置に合わせて
フォトリソグラフィによりエッチングマスクを描画す
る。このマスクを介して、コア膜をエッチングしてコア
リッジを形成する。最後にコアリッジを覆うように上部
クラッド層を形成し、埋め込み型の光導波路を作製す
る。
(2) A lower clad film and then a core film are laminated on the substrate by a predetermined method, a resist is applied, and etching is performed by photolithography using a photomask for an optical waveguide and in accordance with a marker position. Draw the mask. The core film is etched through this mask to form a core ridge. Finally, an upper clad layer is formed so as to cover the core ridge, and a buried optical waveguide is manufactured.

【0009】(3)光導波路作製のため使用される材料
は、特別な操作を加えない限り、V溝部分をも覆いつく
してしまうため、多くの場合、フォトリソグラフィとド
ライエッチングの手数を加えて、これらを除去しなけれ
ばならない。最後に切削により光導波路の端面出しを行
う。
(3) The material used for manufacturing the optical waveguide also covers the V-groove portion unless a special operation is performed. Therefore, in many cases, the time required for photolithography and dry etching is increased. , These must be removed. Finally, the end face of the optical waveguide is formed by cutting.

【0010】前述した(1)〜(3)の工程について、
光部品製造上のコスト面及び光学特性面での問題点は以
下の通りである。
Regarding the above-mentioned steps (1) to (3),
Problems in terms of cost and optical characteristics in manufacturing optical components are as follows.

【0011】前記(1)の問題点:基板のV溝加工に関
して、エッチング法は工程数が多いこと、機械加工法は
量産に不向きなことなどの経済的な課題がある。
Problem (1): Regarding the V-groove processing of the substrate, there are economical problems such as the fact that the etching method has many steps and the mechanical processing method is not suitable for mass production.

【0012】前記(2)の問題点:導波路製造に高温を
要する場合等には、V溝付基板の素材によっては、基板
自体にたわみや変形が生じる可能性がある。このよう
に、使用できる基板の材質は、光導波路の製造条件によ
って著しく限定される。
Problem (2): When a high temperature is required for manufacturing the waveguide, the substrate itself may be bent or deformed depending on the material of the V-grooved substrate. As described above, the material of the substrate that can be used is significantly limited by the manufacturing conditions of the optical waveguide.

【0013】前記(3)の問題点:V溝上に堆積した光
導波路材料の除去に要する工程数と時間は、光導波路作
製に要するそれらに匹敵する。また、通常は、互いに垂
直に面出しした光ファイバと光導波路とを光接続するた
め、接続面の法線と光の軸が一致して、接続面で反射し
た光が、光ファイバ内や光導波路内に戻される割合が高
く、反射減衰量として50dB以上必要な場合にも、た
かだか30〜35dB程度にとどまってしまう。
Problem (3): The number of steps and time required for removing the optical waveguide material deposited on the V-groove are comparable to those required for manufacturing the optical waveguide. In addition, usually, an optical fiber and an optical waveguide that are perpendicular to each other are optically connected to each other. Therefore, the normal line of the connection surface coincides with the axis of the light, and the light reflected by the connection surface is reflected in the optical fiber or the optical waveguide. Even when the rate of return to the wave path is high and a return loss of 50 dB or more is required, the return loss is at most about 30 to 35 dB.

【0014】以上、説明したように、V溝付基板を使用
した現状の無調心接続技術は、その目的に反して、未だ
十分に低コストに成り得ておらず、かつ、具備すべき光
学特性においても不足があるという問題があった。
As described above, the present non-alignment connection technology using a substrate with a V-groove has not yet been able to achieve a sufficiently low cost, contrary to its purpose, and has to be provided with an optical device. There is a problem that there is also a shortage in characteristics.

【0015】本発明の目的は、各種の優れた光学特性を
有する光導波路モジュール及びその光導波路モジュール
を簡便で安価に製造することが可能な技術を提供するこ
とにある。本発明の前記ならびにその他の目的と新規な
特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかに
する。
An object of the present invention is to provide an optical waveguide module having various excellent optical characteristics and a technique capable of manufacturing the optical waveguide module simply and inexpensively. The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明の概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。 (1)光導波路に光入出力用の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であって、基板に光
ファイバ挿入用のV溝を加工する工程と、このV溝付基
板のV溝領域に高分子膜剥離用の薄膜を被覆(コート)
する工程と、前記V溝付基板上の所定の位置に埋め込み
型の高分子光導波路を形成する光導波層形成工程と、前
記基板の所定の位置で光導波路及び基板の一部を厚み方
向に切削する工程と、前記高分子光導波路を基板ごと所
定の溶液に浸漬して前記V溝領域上に付着した高分子の
みを基板から剥離する工程と、再露出したV溝部分に光
ファイバを挿入し高分子光導波路と無調心で光接続する
際に両者の光軸と接続面の面法線と傾きをもつよう予め
両者の接続面を加工しておく工程と、光ファイバを光学
的接着剤を用いてV溝付基板及びあるいは高分子光導波
路と強固に固定する工程と有する。
The outline of the invention disclosed in the present application is briefly described as follows. (1) A method for manufacturing an optical waveguide module in which an optical fiber for optical input / output is connected to an optical waveguide, wherein a step of processing a V-groove for inserting an optical fiber in a substrate; Groove area is coated with a thin film for polymer film peeling
Performing an optical waveguide layer forming step of forming a buried polymer optical waveguide at a predetermined position on the V-grooved substrate; and forming a part of the optical waveguide and a part of the substrate in a thickness direction at a predetermined position of the substrate. A cutting step, a step of immersing the polymer optical waveguide together with the substrate in a predetermined solution to peel off only the polymer adhered on the V-groove region from the substrate, and inserting an optical fiber into the re-exposed V-groove portion Before optically connecting the polymer optical waveguide to the polymer optical waveguide, a process of processing the connection surface of both in advance so that the optical axis of the two and the surface normal of the connection surface are inclined, and optically bonding the optical fiber Firmly fixing to the V-grooved substrate and / or the polymer optical waveguide using an agent.

【0017】(2)前記手段(1)の光導波路モジュー
ルの製造方法において、前記基板のV溝は、金属基板の
所定の位置に切削あるいはエンボス加工により形成され
る。
(2) In the method for manufacturing an optical waveguide module according to the means (1), the V-groove of the substrate is formed by cutting or embossing a predetermined position on the metal substrate.

【0018】(3)前記手段(1)の光導波路モジュー
ルの製造方法において、前記基板は無機物の微粒子ある
いはフィラーを分散した樹脂製モールド材である。
(3) In the method of manufacturing an optical waveguide module according to the means (1), the substrate is a resin molding material in which inorganic fine particles or fillers are dispersed.

【0019】(4)前記手段(1)乃至(3)のうちい
ずれか1つの光導波路モジュールの製造方法において、
前記基板のV溝領域に被覆(コート)する薄膜がアルミ
ニウムから成り、剥離工程では希塩酸水溶液を使用す
る。
(4) In the method of manufacturing an optical waveguide module according to any one of the means (1) to (3),
The thin film that covers the V-groove region of the substrate is made of aluminum, and a dilute hydrochloric acid aqueous solution is used in the peeling step.

【0020】(5)前記手段(1)乃至(3)のうちい
ずれかの光導波路モジュールの製造方法において、前記
基板のV溝領域に被覆(コート)する薄膜が、フッ素化
アクリルポリマから成り、剥離工程ではフルオロカーボ
ン性溶剤を使用する。
(5) In the method for manufacturing an optical waveguide module according to any one of the means (1) to (3), the thin film covering the V-groove region of the substrate is made of a fluorinated acrylic polymer, In the stripping step, a fluorocarbon solvent is used.

【0021】(6)前記手段(1)乃至(3)のいずれ
か1項に記載の光導波路モジュールの製造方法におい
て、前記基板のV溝領域に被覆(コート)する薄膜が、
ポリビニルアルコールから成り、剥離工程では水あるい
は弱アルカリ水溶液を使用する。
(6) In the method for manufacturing an optical waveguide module according to any one of the means (1) to (3), the thin film covering the V-groove region of the substrate may be:
It is made of polyvinyl alcohol, and water or a weak alkaline aqueous solution is used in the stripping step.

【0022】(7)光導波路に光入出力用の光ファイバ
が接続されてなる光導波路モジュールであって、光ファ
イバ挿入用のV溝が形成されたV溝付基板と、前記V溝
の位置を基準としてV溝付基板に位置決めの後作製され
た高分子光導波路と、光ファイバと高分子光導波路の一
致した光軸と両者の接続面の面法線との間が傾きをもつ
ように光ファイバと高分子光導波路が光接続されてな
る。
(7) An optical waveguide module in which an optical fiber for inputting / outputting an optical fiber is connected to an optical waveguide, wherein a substrate having a V-groove for inserting an optical fiber and a position of the V-groove are provided. The polymer optical waveguide produced after positioning on the V-grooved substrate with reference to the optical axis and the optical axis where the optical fiber and the polymer optical waveguide coincide with each other and the surface normal of the connection surface between them are inclined. The optical fiber and the polymer optical waveguide are optically connected.

【0023】すなわち、本発明のポイントは、(A)安
価かつ量産可能なV溝付基板の使用を可能とするため
に、導波路製造を低温プロセスで行うこと。(B)V溝
付基板のV溝領域上に堆積した光導波路材料を迅速に除
去する手段として、酸化還元反応や溶解度差を利用した
一括剥離法を用いること。(C)導波路一光ファイバ接
続端面の反射減衰量を一定値以上に保つため、導波路端
面をその軸心に対して上下方向には垂直、左右方向には
垂直から若干傾いて面出しすることである。
That is, the point of the present invention is that (A) the waveguide is manufactured by a low-temperature process in order to enable the use of an inexpensive and mass-produced substrate with V-grooves. (B) As a means for quickly removing the optical waveguide material deposited on the V-groove region of the V-groove substrate, a batch peeling method utilizing an oxidation-reduction reaction or a solubility difference is used. (C) In order to keep the return loss at the end face of the waveguide-optical fiber connection at a certain value or more, the end face of the waveguide is vertically inclined with respect to the axis thereof and slightly inclined in the left-right direction. That is.

【0024】前記3つの手段は、全て、高分子導波路を
用いることで実現が容易になるところに特徴がある。す
なわち、導波路製造や導波路の特定の一部の一括剥離が
低温のプロセスで実行できること、ダイシングプレード
による切削でも光学的に十分な面精度の面出しができる
ことである。以下に、本発明について、本発明による実
施形態(実施例)とともに図面を参照して詳細に説明す
る。
The above three features are all characterized in that they can be easily realized by using a polymer waveguide. That is, it is possible to perform waveguide manufacturing and batch removal of a specific part of the waveguide by a low-temperature process, and to achieve optically sufficient surface precision even by cutting with a dicing blade. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings together with embodiments (examples) according to the present invention.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】本発明による一実施形態(実施
例)の光導波路モジュールの製造方法の各工程を示す模
式図である。図1において、1は光ファイバ挿入用のV
溝を有するV溝付基板、2は高分子膜剥離用の薄膜コー
ト(パターニング前)、3は高分子膜剥離用の薄膜コー
ト(パターニング後)、4は光導波路用の下部クラッド
(下層クラッド)、5は光導波路用のコアリッジ、6は
光導波路用の上部クラッド(上層クラッド)、7はダイ
シングプレード、8は剥離される高分子膜、9はモジュ
ール用光導波路、10はV溝(光ファイバ装荷用に高分
子膜が剥離されたあとの再露出V溝も含む)、11は切
削と同時に端面出しされた光導波路端面、12は光ファ
イバ接続の利便性を確保するための切削溝、13は端面
が斜め切断あるいは斜め研磨された光ファイバ、14は
光ファイバ固定用治具である。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic diagram showing each step of a method for manufacturing an optical waveguide module according to an embodiment (example) of the present invention. In FIG. 1, 1 is a V for inserting an optical fiber.
V-grooved substrate having grooves, 2 is a thin film coat for polymer film peeling (before patterning), 3 is a thin film coat for polymer film peeling (after patterning), 4 is a lower clad for optical waveguide (lower clad) 5 is a core ridge for an optical waveguide, 6 is an upper clad (upper clad) for an optical waveguide, 7 is a dicing blade, 8 is a polymer film to be peeled, 9 is an optical waveguide for a module, and 10 is a V groove (optical fiber). (Including the re-exposed V-groove after the polymer film is peeled off for loading), 11 is the end face of the optical waveguide that is exposed at the same time as cutting, 12 is the cut groove for ensuring the convenience of optical fiber connection, 13 Is an optical fiber whose end face is obliquely cut or polished, and 14 is an optical fiber fixing jig.

【0026】本実施形態の光導波路モジュールの製造方
法は、図1に示すように、基板上に光導波路が形成され
ており、その光導波路の両端あるいは片端にV溝10が
形成されたV溝加工基板1が用意され(a)、その上面
にパターニング前の高分子膜剥離用の薄膜(パターニン
グ前)2が被覆(コート)され(b)、その後パターニ
ングを行い、高分子膜剥離用の薄膜(パターニング後)
3が被覆(コート)される(c)。次に、光導波路用の
下部クラッド4が形成され(d)、光導波路用のコアリ
ッジ5が形成される(e)。その形成されたコアリッジ
5の上に、光導波路用の上部クラッド6が形成される
(f)。この形成された光導波路及び前記基板の一部が
ダイシングプレード7で切削(ダイシング)され
(g)、モジュール用の光導波路9が残され、不要部分
が高分子膜8を剥離することにより除去される(h)。
光ファイバ装荷用の高分子膜8が剥離された跡にはV溝
10が再露出される。前記ダイシングプレード7による
切削と同時に端面出しされた光導波路端面11及び光フ
ァイバ接続の利便性を確保するための切削溝12が形成
される(i)。前記V溝10に端面が斜め切断あるいは
斜め研磨された光ファイバ13がはめ込まれ(j)、光
ファイバ固定用治具14により前記光ファイバ13が固
定される(k)。
In the method of manufacturing an optical waveguide module according to the present embodiment, as shown in FIG. 1, an optical waveguide is formed on a substrate, and a V-groove 10 is formed at both ends or one end of the optical waveguide. A processing substrate 1 is prepared (a), and a thin film for polymer film peeling (before patterning) 2 before patterning is coated (coated) on the upper surface thereof (b), and thereafter, patterning is performed, and a thin film for polymer film peeling is formed. (After patterning)
3 is coated (coated) (c). Next, a lower cladding 4 for the optical waveguide is formed (d), and a core ridge 5 for the optical waveguide is formed (e). An upper clad 6 for an optical waveguide is formed on the formed core ridge 5 (f). The formed optical waveguide and a part of the substrate are cut (diced) by a dicing blade 7 (g), the optical waveguide 9 for the module is left, and unnecessary portions are removed by peeling the polymer film 8. (H).
The V-groove 10 is re-exposed at the mark where the polymer film 8 for loading the optical fiber is peeled off. At the same time as the cutting by the dicing blade 7, an end face of the optical waveguide 11 which is exposed and a cutting groove 12 for ensuring the convenience of optical fiber connection are formed (i). An optical fiber 13 whose end face is obliquely cut or polished is fitted into the V-groove 10 (j), and the optical fiber 13 is fixed by an optical fiber fixing jig 14 (k).

【0027】前記V溝付基板1として、任意の素材・任
意の製造方法による種々の選択肢から、幅広く選び取ら
れる。したがって、V溝付基板1として最も一般的なシ
リコンウェハを異方性エッチングすることによりV溝1
0を作製した基板はもとより、各種基板の切削加工品
や、ステンレスウェハにエンボス加工でV溝10を作製
した基板、アルミニウム微粒子を分散した樹脂モールド
製のV溝付基板などを用いることができる。特に、エン
ボス基板やモールド基板は安価に量産できる点が注目さ
れるべきである。これらの基板を任意に使用できる由縁
は、高分子光導波路が低温プロセスで製造できるため、
基板材質への依存度が低く抑えられるところにある。
The V-grooved substrate 1 can be widely selected from various options depending on an arbitrary material and an arbitrary manufacturing method. Therefore, the most common silicon wafer as the V-groove substrate 1 is anisotropically etched to form the V-groove 1
In addition to the substrate on which a V-shaped groove is formed, a substrate obtained by cutting various substrates, a substrate on which a V-groove 10 is formed by embossing a stainless steel wafer, a resin-molded V-groove substrate on which aluminum fine particles are dispersed, and the like can be used. In particular, it should be noted that embossed substrates and molded substrates can be mass-produced at low cost. The reason that these substrates can be used arbitrarily is that the polymer optical waveguide can be manufactured by a low-temperature process,
This is because the dependence on the substrate material can be kept low.

【0028】また、V溝10の設計法に関しては、図2
に示すように、V溝付基板16(図1のV溝付基板1と
同じ)に装荷する光ファイバ15のコア中心の基板表面
からの距離(18)を、V溝10の角度17と探さ19
によって設定する方法を採用している。
FIG. 2 shows the design method of the V-groove 10.
As shown in FIG. 7, the distance (18) from the substrate surface at the center of the core of the optical fiber 15 loaded on the V-groove substrate 16 (same as the V-groove substrate 1 in FIG. 19
The setting method is adopted.

【0029】また、V溝付基板1のV溝領域に高分子膜
剥離用の薄膜3が被覆(コート)される(図1
(c))。これによって、後述するように、光導波路作
製後の光導波路の不要部分、すなわち、V溝10に覆い
かぶさった高分子膜8を、一括して簡便に除去すること
を可能とする。
A V-groove region of the V-groove substrate 1 is coated with a thin film 3 for polymer film peeling (FIG. 1).
(C)). This makes it possible to easily and collectively remove unnecessary portions of the optical waveguide after the optical waveguide is produced, that is, the polymer film 8 covering the V-groove 10, as described later.

【0030】代表的な高分子膜剥離用の薄膜としては、
酸で容易に溶解される金属性の銅スバッタ膜やアルミニ
ウムスバッタ膜をあげることができる。また、金属膜以
外には、特定の溶剤にのみ良く溶ける有機薄膜を用いる
ことができる。例えば、フルオロカーボン溶液に溶解す
るフツ素系高分子や、水への溶解度の高いポリビニルア
ルコールなどをあげることができる。
Typical thin films for peeling polymer films include:
Examples include a metallic copper sputter film and an aluminum sputter film which are easily dissolved by an acid. Further, other than the metal film, an organic thin film that is well soluble only in a specific solvent can be used. For example, a fluoropolymer dissolved in a fluorocarbon solution, polyvinyl alcohol having high solubility in water, and the like can be given.

【0031】前記図1(d)〜(f)の工程は、埋め込
み型の高分子光導波路の作製工程であって、ここでは、
V溝付基板1を使用すること以外は、何ら特殊な操作は
必要なく、従来通りの手順をそのまま適用できる。した
がって、どのようなタイプの高分子導波路を使用して
も、本発明による高分子光導波路モジュールを作製する
ことができる。
The steps shown in FIGS. 1D to 1F are steps for producing a buried polymer optical waveguide.
Other than using the V-grooved substrate 1, no special operation is required, and the conventional procedure can be applied as it is. Therefore, the polymer optical waveguide module according to the present invention can be manufactured using any type of polymer waveguide.

【0032】前記高分子光導波路と光ファイバの接続形
態及びその実現方法は、図1の(g)〜(j)に示され
る。図1(g)は、切削により光導波路の必要部分と不
要部分を切断する工程であり、後述する高分子膜の一括
剥離には欠かすことのできない前処理となる。この時、
基板をも若干掘り込むことは、光導波路9と光ファイバ
13との接続時に微小な物理的障害が介在する可能性を
大きく減少させるため、極めて有効である。
The connection form between the polymer optical waveguide and the optical fiber and the method of realizing the connection form are shown in FIGS. FIG. 1 (g) shows a step of cutting a necessary portion and an unnecessary portion of the optical waveguide by cutting, which is a pretreatment indispensable for batch peeling of the polymer film described later. At this time,
Excavating the substrate a little is very effective because the possibility that a minute physical obstacle is present when the optical waveguide 9 and the optical fiber 13 are connected is greatly reduced.

【0033】また、ダイシングプレード7によって得ら
れる高分子光導波路の切削端面11は、光学的に極めて
良質であって、改めて研磨等により端面加工を施す必要
はない。さらに、切削方向については、V溝10の軸に
対して完全に垂直の場合と、完全な垂直からわずかに角
度をずらす場合がある。前者が従来からの一般的な方法
であって、図3(a)のように表わすことができる。後
者が本発明で用いられる切削方向であり、図3(b)で
表わされる。V溝10の軸に対して切削方向が垂直から
ずれる角度は、本実施形態では8°に設定する場合が多
い。実際に本実施形態の切削方向を選択する場合は、前
記図1(a)の段階で、図3(b)の様式の基板を用い
なければならないことは自明である。
The cut end face 11 of the polymer optical waveguide obtained by the dicing blade 7 has an extremely high optical quality and does not need to be subjected to another end face processing by polishing or the like. Further, the cutting direction may be completely perpendicular to the axis of the V-groove 10 or may be slightly shifted from the perfect perpendicular. The former is a conventional general method, and can be represented as shown in FIG. The latter is the cutting direction used in the present invention, and is shown in FIG. In the present embodiment, the angle at which the cutting direction deviates from the axis of the V-groove 10 perpendicularly is often set to 8 °. When the cutting direction of the present embodiment is actually selected, it is obvious that a substrate of the type shown in FIG. 3B must be used at the stage shown in FIG.

【0034】前記図1(h)は、不要な高分子膜の一括
剥離の様子を示している。例えば、図1(c)で作製し
た高分子膜剥離用の薄膜が銅やアルミニウムから成る場
合は、図1(g)の工程を終えた基板付高分子光導波路
を希塩酸水溶液に浸すだけで高分子膜8を剥離すること
ができる。高分子膜剥離後のV溝10の表面の金属膜を
除去したい場合は、穏和な酸化還元反応で完全に除去す
ることができる。例えば、基板に付着した銅の場合は塩
化第二鉄の水溶液に浸すだけで目的は達せられる。
FIG. 1 (h) shows a state in which unnecessary polymer films are peeled off at once. For example, when the thin film for peeling the polymer film formed in FIG. 1 (c) is made of copper or aluminum, the polymer optical waveguide with the substrate after the step of FIG. 1 (g) is simply immersed in a dilute hydrochloric acid aqueous solution. The molecular film 8 can be peeled off. When it is desired to remove the metal film on the surface of the V-groove 10 after peeling the polymer film, it can be completely removed by a mild oxidation-reduction reaction. For example, in the case of copper adhering to a substrate, the purpose can be achieved only by immersing it in an aqueous solution of ferric chloride.

【0035】前述したように、フッ素系ポリマやポリビ
ニルアルコールも剥離用薄膜として利用でき、剥離液と
しては、前者はヘキサフルオロキシレンやトリ(フルオ
ロアルキル)アミン、後者は弱アルカリ水溶液が特に適
している。
As described above, a fluorine-based polymer or polyvinyl alcohol can also be used as a stripping film. As the stripping solution, hexafluoroxylene or tri (fluoroalkyl) amine is particularly suitable for the former, and a weak alkaline aqueous solution is particularly suitable for the latter. .

【0036】以上のような簡便かつ短時間の操作で、前
記図1(i)に示されるV溝付高分子光導波路プラット
フォームを作製することができる。前記図1(j)は、
このV溝付高分子光導波路プラットフォームに光ファイ
バ13を実装する工程を示している。前述したように、
本実施形態においては、高分子光導波路端面はV溝10
の軸(装荷される光ファイバ13の光軸に等しい)に対
して完全な垂直から8°だけ角度をずらしており、これ
に接続する光ファイバ13も同じ角度で端面出ししてお
く必要がある。光ファイバ13の端面出しについては、
近年、さまざまな技術が開発されており、研磨はもとよ
り切削だけでも十分な光学品質が得られるようになって
きており、8°研磨光ファイバを使用すること自体には
何ら技術的負荷はない。
With the simple and short operation as described above, the polymer optical waveguide platform with the V-groove shown in FIG. 1 (i) can be manufactured. FIG. 1 (j)
The process of mounting the optical fiber 13 on this polymer optical waveguide platform with V grooves is shown. As previously mentioned,
In the present embodiment, the end face of the polymer optical waveguide is a V-shaped groove 10.
(Equivalent to the optical axis of the loaded optical fiber 13), the angle is shifted by 8 ° from the perfect vertical, and the optical fiber 13 connected to this must also be exposed at the same angle. . Regarding the end face of the optical fiber 13,
In recent years, various technologies have been developed, and sufficient optical quality has been obtained by only cutting as well as polishing, and there is no technical load in using an 8 ° polished optical fiber itself.

【0037】前記図1(k)は、光ファイバと光導波路
の光軸がお互いに一致するように両者の8°傾斜面を接
続した後、光ファイバを光学接着剤を用いてV溝基板1
及びあるいは高分子光導波路と強固に固定して作製した
本実施形態の高分子光導波路モジュールの概略図であ
る。このように作製した本実施形態の高分子光導波路モ
ジュールは、安価かつ量産可能なV溝付基板1の使用が
可能であり、V溝10上に堆積した光導波路材料からな
る高分子膜を迅速に除去する手段を有し、光導波路9と
光ファイバ13との接続端面の反射減衰量を一定値以上
に保っていることによって、低コストかつ光学接続特性
に優れているという特徴を実現しているものである。
FIG. 1 (k) shows that the optical fiber and the optical waveguide are connected to each other at an angle of 8 ° so that the optical axes thereof coincide with each other, and then the optical fiber is connected to the V-groove substrate 1 using an optical adhesive.
FIG. 4 is a schematic view of a polymer optical waveguide module according to the present embodiment, which is manufactured by being firmly fixed to a polymer optical waveguide. The polymer optical waveguide module of the present embodiment manufactured in this manner can use the inexpensive and mass-produced substrate 1 with a V-groove, and can rapidly form a polymer film made of an optical waveguide material deposited on the V-groove 10. By maintaining the return loss of the connection end face between the optical waveguide 9 and the optical fiber 13 at a certain value or more, it is possible to realize a feature of low cost and excellent optical connection characteristics. Is what it is.

【0038】また、本発明によれば、高分子光導波路と
光ファイバから成る各種の高性能な光導波路モジュール
を低価格で製造できる。とくに、接続する光ファイバ本
数が少ない1×2スイッチや1×1のアレイ導波路格子
型波長可変フィルタ、あるいは、光導波路の片端のみ光
ファイバ接続される光送受信モジュールなどの製造に
は、特に有効である。以下、本発明を実施例により更に
具体的に説明するが、本発明は、これら実施例に限定さ
れるものではない。
Further, according to the present invention, various high-performance optical waveguide modules comprising a polymer optical waveguide and an optical fiber can be manufactured at low cost. It is particularly effective for the manufacture of 1 × 2 switches, 1 × 1 arrayed waveguide grating type tunable filters with a small number of optical fibers to be connected, or optical transceiver modules in which only one end of an optical waveguide is connected to an optical fiber. It is. Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

【0039】(実施例1〜4)前記図1(a)〜(k)
に示す工程にしたがって、光導波路9と光ファイバ13
の無調心接続を行い、高分子光導波路モジュールを作製
した。高分子導波路の下部クラッド(下層クラッド)4
の厚は16μm、コアリッジ(コア)5の厚は8μmで
あり、コア5の中心は基板1の表面から高さ20μmと
なった。一方、光ファイバ13のコア5の中心も、光フ
ァイバ自体を図2に記載のV溝10に装荷するだけで、
基板1の表面から20μmの高さに自動的にアライメン
トできた。以下に、具体的な手順を説明する。
(Examples 1 to 4) FIGS. 1 (a) to 1 (k)
According to the steps shown in FIG.
Was performed, and a polymer optical waveguide module was manufactured. Lower cladding of polymer waveguide (lower cladding) 4
Was 16 μm, the thickness of the core ridge (core) 5 was 8 μm, and the center of the core 5 was 20 μm in height from the surface of the substrate 1. On the other hand, the center of the core 5 of the optical fiber 13 is also simply loaded into the V-groove 10 shown in FIG.
The alignment was automatically performed at a height of 20 μm from the surface of the substrate 1. Hereinafter, a specific procedure will be described.

【0040】最初に、V溝10が加工されたシリコン基
板(V溝付基板)1上(図3(b))に、スパッタリン
グ法により厚さ約100nmの銅薄膜を形成した(図1
(b))。銅薄膜上にレジストを塗布し、パターニング
したのち、イオンミリングによって、図1(c)のよう
に、V溝10の部分だけに銅膜を残した。このシリコン
基板(V溝付基板)1上に、埋め込み型高分子光導波路
を通常の方法で作製した。すなわち、スピンコート法に
よる厚さ16μmの下部クラッド(下層クラッド)4の
形成(図1(d))、厚さ8μmコア層の塗布とホトリ
ソグラフィ及び反応性イオンエッチングによるコアリッ
ジ5の形成(図1(e))、コラッド材によるオーバー
タラッディング(コア上12μm厚)により、図1
(f)に示される高分子光導波路を作製した。クラッド
材としては、重水素化ポリメチルメタクリレートとフッ
素化メタクリレートの共重合体を、コア材としては重水
素化ポリメチルメタクリレートを用いた。
First, a copper thin film having a thickness of about 100 nm was formed on the silicon substrate (substrate with V-groove) 1 on which the V-groove 10 was processed (FIG. 3B) by a sputtering method (FIG. 1).
(B)). After a resist was applied on the copper thin film and patterned, the copper film was left only in the V-groove 10 as shown in FIG. 1C by ion milling. On this silicon substrate (substrate with V-groove) 1, a buried polymer optical waveguide was produced by a usual method. That is, formation of a lower cladding (lower cladding) 4 having a thickness of 16 μm by spin coating (FIG. 1D), application of a core layer having a thickness of 8 μm, and formation of a core ridge 5 by photolithography and reactive ion etching (FIG. 1). (E)), by over-tarading (12 μm thick on the core) with corad material, FIG.
A polymer optical waveguide shown in (f) was produced. As the cladding material, a copolymer of deuterated polymethyl methacrylate and fluorinated methacrylate was used, and as the core material, deuterated polymethyl methacrylate was used.

【0041】次に、図1(g)の要領で、シリコ基板1
の両端のV溝10の部分と導波路部分の境界(図3
(b)の破線に相当する)をダイシングした。切り込み
はシリコン基板1にまで達するようにし、その探さは、
シリコン基板1の表面から200μmとした。この光導
波路9を塩酸水溶液中に浸し、シリコン基板1より高分
子導波路部分を残した状態で、V溝10の部分を覆う高
分子膜(薄膜)を剥離した(図1(h))。高分子膜を
剥離した後にシリコン基板1に残った銅薄膜は、塩化第
二鉄水溶液によって液中に溶出させて完全に除去した
(図1(i))。さらに、V溝10に、光軸に垂直な面
に対して8°傾いた断面を有する光ファイバ13を沿わ
せ(図1(j))、光導波路端面に向かって軸方向に押
し付けた。この状態で、UV樹脂を塗布し、その上から
V溝加工されたパイレックス製の押さえ板をのせ、紫外
線を照射して硬化させ、ファイバを固定した(図1
(k))。このようにして、高分子光導波路の入出力部
分に光ファイバを接続固定し、1×2Y分岐高分子導波
路モジュールを作製した。
Next, as shown in FIG.
The boundary between the V-groove 10 at both ends and the waveguide (FIG.
(Corresponding to the broken line in (b)). The cut is made to reach the silicon substrate 1, and its search is
The thickness was 200 μm from the surface of the silicon substrate 1. The optical waveguide 9 was immersed in an aqueous hydrochloric acid solution, and the polymer film (thin film) covering the V-groove 10 was peeled off with the polymer waveguide portion remaining from the silicon substrate 1 (FIG. 1 (h)). The copper thin film remaining on the silicon substrate 1 after peeling off the polymer film was completely removed by elution into the solution with an aqueous ferric chloride solution (FIG. 1 (i)). Further, an optical fiber 13 having a cross section inclined by 8 ° with respect to a plane perpendicular to the optical axis was placed along the V-groove 10 (FIG. 1 (j)) and pressed axially toward the end face of the optical waveguide. In this state, a UV resin was applied, a V-groove-processed Pyrex holding plate was placed on the UV resin, and the fiber was fixed by irradiating ultraviolet rays to fix the fiber (FIG. 1).
(K)). Thus, the optical fiber was connected and fixed to the input / output portion of the polymer optical waveguide, and a 1 × 2Y branch polymer waveguide module was manufactured.

【0042】以上の要領で作製した1×2Y分岐高分子
導波路モジュールの波長1.3μmで損失は両アームと
もに約3.5dBであり、直線光導波路の挿入損失から
の換算と大きく変わることはなかった。分岐比はほぼ
1:1を保持していた。偏波依存はほとんど観測されな
かった。また、反射減衰量は50dB以上であった。
The loss of the 1 × 2Y branched polymer waveguide module manufactured in the above manner at a wavelength of 1.3 μm for both arms is about 3.5 dB, which is not significantly different from the conversion from the insertion loss of the linear optical waveguide. Did not. The branching ratio remained approximately 1: 1. Polarization dependence was hardly observed. The return loss was 50 dB or more.

【0043】以上は、光導波路材料として重水素化ポリ
メチルメタクリレート、V溝付基板1として異方性エッ
チングでV溝10を形成したシリコン基板、剥離用の薄
膜コート材として銅を使用した場合(実施例1)であ
る。
The above description is based on the case where deuterated polymethyl methacrylate is used as an optical waveguide material, a silicon substrate on which a V-groove 10 is formed by anisotropic etching as a V-grooved substrate 1, and copper as a thin film coating material for peeling ( Example 1).

【0044】この他に、光導波路材料としてエポキシ系
UV樹脂、V溝付基板1としてアルミニウム微粒子を分
散したエポキシ系樹脂モールド製のV溝を作製した基
板、剥離用の薄膜コート材としてポリビニルアルコール
を使用した場合(実施例2)、光導波路材料としてフッ
素化ポリイミド、V溝付基板1として異方性エッチング
でV溝を形成したシリコン基板、剥離用の薄膜コート材
としてアルミニウムを使用した場合(実施例3)、光導
波路材料として熱硬化型シリコーン樹脂、V溝付基板1
としてステンレスウェハにエンボス加工でV溝を作製し
た基板、剥離用の薄膜コート材としてアルミニウムを使
用した場合(実施例4)についても実施した。それらの
結果を表1にまとめた。いずれの実施例においても、良
好な光学特性の1×2Y分岐高分子光導波路モジュール
を作製することができた。
In addition, an epoxy-based UV resin as an optical waveguide material, a substrate in which a V-groove made of an epoxy-based resin mold in which aluminum fine particles are dispersed as a substrate 1 with a V-groove, and a polyvinyl alcohol as a thin film coating material for peeling. When used (Example 2), a fluorinated polyimide was used as the optical waveguide material, a silicon substrate having a V-groove formed by anisotropic etching as the V-grooved substrate 1, and aluminum as a thin film coating material for peeling (implementation) Example 3) Thermosetting silicone resin as optical waveguide material, V-grooved substrate 1
Was carried out on a substrate in which a V-groove was formed on a stainless steel wafer by embossing, and when aluminum was used as a thin film coating material for peeling (Example 4). The results are summarized in Table 1. In each of the examples, a 1 × 2Y-branched polymer optical waveguide module having good optical characteristics could be manufactured.

【0045】[0045]

【表1】 [Table 1]

【0046】(実施例5)前記光導波路材料としてシリ
コーン樹脂を用い、前記実施例4の要領で、1×2Y分
岐導波路を作製し、さらに、分岐部分の直上領域の上部
クラッド表面に、分岐される両アームに沿う形で薄膜ヒ
ータを装荷した。その後、再び前記実施例4の要領で、
光ファイバ実装した。図4に、製造した1×2Y分岐光
導波路型デジタルスイッチモジュールの概観を示す。図
4中の20はデジタルスイッチ用のY分岐型高分子光導
波路、21は薄膜ヒーターである。
Example 5 A 1 × 2Y branch waveguide was prepared in the same manner as in Example 4 except that a silicone resin was used as the optical waveguide material. Further, a branch was formed on the upper clad surface in the region immediately above the branch portion. The thin film heater was loaded along the both arms to be performed. Then, again in the same manner as in Example 4,
Optical fiber mounted. FIG. 4 shows an overview of the manufactured 1 × 2Y branch optical waveguide type digital switch module. In FIG. 4, reference numeral 20 denotes a Y-branch type polymer optical waveguide for a digital switch, and reference numeral 21 denotes a thin film heater.

【0047】実際には、さらに金属パッケージに収納し
て、ワイヤボンディングによる電極配線を行って最終製
品とした。
Actually, the final product was housed in a metal package and subjected to electrode wiring by wire bonding.

【0048】波長1.55μm帯で、スイッチ特性を評
価したところ、挿入損失1.2dB、120mWの消費
電力で40dBの消光比、0.2dB以下の偏波依存損
失を示した。また、反射減衰量は50dB以上であっ
た。
When the switch characteristics were evaluated in the wavelength band of 1.55 μm, an insertion loss of 1.2 dB, an extinction ratio of 40 dB at a power consumption of 120 mW, and a polarization dependent loss of 0.2 dB or less were exhibited. The return loss was 50 dB or more.

【0049】(実施例6)光導波路材料としてシリコー
ン樹脂、光導波路構造として1×1アレイ導波路格子を
採用し、前記実施例4の要領で、一入力一出力の光ファ
イバ実装したアレイ導波路格子モジュールを作製した。
これをペルチエ素子に装荷し、高分子導波路型の波長可
変フィルタモジュールとした。モジュールの概観を図5
に示す。図5中の22はスラブ導波路、23はアレイ導
波路、24はペルチエ素子である。
(Embodiment 6) An array waveguide in which a one-input one-output optical fiber is mounted in the same manner as in the fourth embodiment, using a silicone resin as an optical waveguide material and a 1 × 1 array waveguide grating as an optical waveguide structure. A lattice module was made.
This was loaded on a Peltier element to obtain a polymer waveguide type tunable filter module. Figure 5 gives an overview of the module
Shown in In FIG. 5, 22 is a slab waveguide, 23 is an array waveguide, and 24 is a Peltier element.

【0050】波長1.55μm帯で、スイッチ特性を評
価したところ、挿入損失3.4dB、50℃の温度変化
で約10nmの波長可変特性を得た。また、反射減衰量
は50dB程度であった。
When the switch characteristics were evaluated in the 1.55 μm wavelength band, a wavelength tunable characteristic of about 10 nm was obtained with an insertion loss of 3.4 dB and a temperature change of 50 ° C. Further, the return loss was about 50 dB.

【0051】(実施例7)前記実施例4の要領で、光導
波路材料としてシリコーン樹脂を使用し、光導波路構造
として1×2Y分岐導波路を基本とする光送受信用高分
子導波路モジュールを作製した。
(Embodiment 7) In the same manner as in Embodiment 4, a silicone resin is used as an optical waveguide material, and a polymer waveguide module for optical transmission / reception based on a 1 × 2Y branch waveguide is manufactured as an optical waveguide structure. did.

【0052】本光送受信用高分子導波路モジュールは、
図6のモジュール断面構造に示されるように、高分子光
導波路25の片端を光ファイバ26を実装し、他端は半
導体レーザ27とモニター用の半導体フォトダイオード
28をハイブリッド実装している。ハイブリッド実装に
あたっては、本発明の高分子膜剥離技術によって高分子
導波路端面出し、光半導体デバイス搭載用プラットフォ
ームを形成した。本光送受信用高分子導波路モジュール
を用いて、1.3μm帯で、光送受信実験を行った。フ
ァイバ端の出力変動と受光端の入力変動はともに1dB
以下であり、光ファイバ26の端面での反射減衰量は5
0dB程度であった。前記図6において、29はV溝加
工基板、30は光導波路端面である。
The present polymer waveguide module for optical transmission and reception is
As shown in the module cross-sectional structure of FIG. 6, an optical fiber 26 is mounted on one end of the polymer optical waveguide 25, and a semiconductor laser 27 and a semiconductor photodiode 28 for monitoring are hybrid mounted on the other end. In the hybrid mounting, a polymer waveguide end face was exposed by the polymer film peeling technique of the present invention, and a platform for mounting an optical semiconductor device was formed. An optical transmission / reception experiment was performed in the 1.3 μm band using the present optical waveguide polymer waveguide module. Both the output fluctuation at the fiber end and the input fluctuation at the light receiving end are 1 dB
And the return loss at the end face of the optical fiber 26 is 5
It was about 0 dB. In FIG. 6, reference numeral 29 denotes a V-groove processed substrate, and reference numeral 30 denotes an end face of the optical waveguide.

【0053】以上、本発明者によってなされた発明を、
前記実施形態(実施例)に基づき具体的に説明したが、
本発明は、前記実施形態(実施例)に限定されるもので
はなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可
能であることは勿論である。
As described above, the invention made by the present inventor is:
Although specifically described based on the embodiment (example),
The present invention is not limited to the above-described embodiment (example), and it is needless to say that various changes can be made without departing from the gist of the present invention.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
各種の優れた光学特性を有する高分子光導波路モジュー
ルを簡便で安価に製造できる。したがって、本発明は、
通信用ばかりでなく、民生用の光導波路モジュールにつ
いても、有効な製造技術を提供することができ、将来に
わたって広く用いられる可能性が高い。
As described above, according to the present invention,
Polymer optical waveguide modules having various excellent optical characteristics can be manufactured simply and inexpensively. Therefore, the present invention
An effective manufacturing technique can be provided not only for communication but also for consumer optical waveguide modules, and is likely to be widely used in the future.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による一実施形態(実施例)の光導波路
モジュールの製造方法の各工程を示す模式図である。
FIG. 1 is a schematic view showing each step of a method for manufacturing an optical waveguide module according to an embodiment (example) of the present invention.

【図2】本実施形態のV溝付基板の断面構造を示す図で
ある。
FIG. 2 is a diagram showing a cross-sectional structure of a V-grooved substrate of the present embodiment.

【図3】本実施形態のV溝付基板上での高分子光導波路
の導波路端面出しの基準を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a standard for exposing a waveguide end face of a polymer optical waveguide on a V-grooved substrate according to the present embodiment.

【図4】本発明による実施例5の光導波路型スイッチモ
ジュールの概観図である。
FIG. 4 is a schematic view of an optical waveguide switch module according to Embodiment 5 of the present invention.

【図5】本発明による実施例6のアレイ導波路格子型波
長可変フィルタの概観図である。
FIG. 5 is a schematic view of an arrayed waveguide grating type tunable filter according to a sixth embodiment of the present invention.

【図6】本発明による実施例7の光送受信用高分子導波
路モジュールの送信ポート側の断面の槻略図である。
FIG. 6 is a schematic sectional view of a transmission port side of a polymer waveguide module for optical transmission and reception according to a seventh embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:V溝加工基板 2:高分子膜剥離用の薄膜コート(パターニング前) 3:高分子膜剥離用の薄膜コート(パターニング後) 4:光導波路用の下部クラッド(下層クラッド) 5:光導波路用のコアリッジ 6:光導波路用の上部クラッド(上層クラッド) 7:ダイシングプレード 8:剥離される高分子膜 9:モジュール用光導波路 10:V溝(高分子膜が剥離されたあとの再露出V溝を
含む) 11:切削と同時に端面出しされた光導波路端面 12:光ファイバ接続の利便性を確保するための切削溝 13:端面が斜め切断あるいは斜め研磨された光ファイ
バ 14:光ファイバ固定用治具 15:シングルモード光ファイバの断面 16:V溝の断面 17:V溝の開口角 18:基板表面から光ファイバコア/光導波路コアまで
の高さ 19:V溝の深さ 20:デジタルスイッチ用Y分岐型高分子光導波路 21:薄膜ヒーター 22:スラブ導波路 23:アレイ導波路 24:ペルチエ素子 25:高分子光導波路 26:光ファイバ 27:半導体レーザ 28:モニター用フォトダイオード 29:V溝付基板 30:光導波路端面
1: V-groove processed substrate 2: Thin film coat for polymer film peeling (before patterning) 3: Thin film coat for polymer film peeling (after patterning) 4: Lower clad (lower clad) for optical waveguide 5: Optical waveguide Core ridge 6: Upper clad (upper clad) for optical waveguide 7: Dicing blade 8: Polymer film to be peeled 9: Optical waveguide for module 10: V groove (re-exposed V after polymer film is peeled) 11: Optical waveguide end face exposed at the same time as cutting 12: Cutting groove for ensuring convenience of optical fiber connection 13: Optical fiber whose end face is obliquely cut or polished 14: Optical fiber fixing Jig 15: Cross section of single mode optical fiber 16: Cross section of V groove 17: Opening angle of V groove 18: Height from substrate surface to optical fiber core / optical waveguide core 19: Groove depth 20: Y-branch polymer optical waveguide for digital switch 21: Thin film heater 22: Slab waveguide 23: Array waveguide 24: Peltier element 25: Polymer optical waveguide 26: Optical fiber 27: Semiconductor laser 28: Monitor photodiode 29: V-groove substrate 30: Optical waveguide end face

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 雄二郎 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 豊田 誠治 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 大庭 直樹 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 林田 尚一 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 都丸 暁 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 丸野 透 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 Fターム(参考) 2H037 AA01 BA24 CA10 DA12 DA13 DA17 2H047 KA03 KA12 LA12 LA18 MA05 NA01 PA02 PA03 PA04 PA24 PA28 QA05 QA07 RA08 TA05 TA32 TA35 TA43 TA44  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Yujiro Kato 2-3-1 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Telegraph and Telephone Corporation (72) Inventor Seiji Toyoda 2-3-3, Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo No. 1 Inside Nippon Telegraph and Telephone Corporation (72) Naoki Oba 2-3-1, Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Telegraph and Telephone Corporation (72) Shoichi Hayashida Otemachi 2, Chiyoda-ku, Tokyo Chome 3-1, Nippon Telegraph and Telephone Co., Ltd. (72) Inventor Akira Tomaru 2-3-1, Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Telegraph and Telephone Co., Ltd. 2-3-1 Otemachi Nippon Telegraph and Telephone Corporation F-term (reference) 2H037 AA01 BA24 CA10 DA12 DA13 DA17 2H047 KA03 KA12 LA12 LA18 MA05 NA01 PA02 PA03 PA04 PA24 PA28 Q A05 QA07 RA08 TA05 TA32 TA35 TA43 TA44

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光導波路に光入出力用の光ファイバが接
続されてなる光導波路モジュールの製造方法であって、
基板に光ファイバ挿入用のV溝を加工する工程と、この
V溝付基板のV溝領域に高分子膜剥離用の薄膜を被覆
(コート)する工程と、前記V溝付基板上の所定の位置
に埋め込み型の高分子光導波路を形成する光導波層形成
工程と、前記基板の所定の位置で光導波路及び基板の一
部を厚み方向に切削する工程と、前記高分子光導波路を
基板ごと所定の溶液に浸漬して前記V溝領域上に付着し
た高分子のみを基板から剥離する工程と、再露出したV
溝部分に光ファイバを挿入し高分子光導波路と無調心で
光接続する際に両者の光軸と接続面の面法線と傾きをも
つよう予め両者の接続面を加工しておく工程と、光ファ
イバを光学的接着剤を用いて前記V溝付基板及びあるい
は高分子光導波路と強固に固定する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。
1. A method of manufacturing an optical waveguide module comprising an optical waveguide and an optical fiber for optical input / output connected to the optical waveguide,
Processing a V-groove for inserting an optical fiber in the substrate; coating (coating) a thin film for peeling a polymer film in a V-groove region of the V-grooved substrate; An optical waveguide layer forming step of forming a buried polymer optical waveguide at a position, a step of cutting a part of the optical waveguide and the substrate in a thickness direction at a predetermined position of the substrate, and A step of immersing the polymer in the predetermined solution to remove only the polymer adhered on the V-groove region from the substrate;
Inserting an optical fiber into the groove and connecting the polymer optical waveguide to the polymer optical waveguide without alignment, processing the connecting surface of both in advance so that they have the optical axis and the surface normal of the connecting surface and the inclination. And a step of firmly fixing the optical fiber to the V-grooved substrate and / or the polymer optical waveguide using an optical adhesive.
【請求項2】 請求項1に記載の光導波路モジュールの
製造方法において、前記基板のV溝は、金属基板の所定
位置に切削あるいはエンボス加工により形成されること
を特徴とする光導波路モジュールの製造方法。
2. The method of manufacturing an optical waveguide module according to claim 1, wherein the V-groove of the substrate is formed at a predetermined position on the metal substrate by cutting or embossing. Method.
【請求項3】 請求項1に記載の光導波路モジュールの
製造方法において、前記基板が無機物の微粒子あるいは
フィラーを分散した樹脂製モールド材であることを特徴
とする光導波路モジュールの製造方法。
3. The method of manufacturing an optical waveguide module according to claim 1, wherein the substrate is a resin molding material in which inorganic fine particles or fillers are dispersed.
【請求項4】 請求項1乃至3のうちいずれか1項に記
載の光導波路モジュールの製造方法において、前記基板
のV溝領域に被覆(コート)する薄膜がアルミニウムか
ら成り、剥離工程では希塩酸水溶液を使用することを特
徴とする光導波路モジュールの製造方法。
4. The method for manufacturing an optical waveguide module according to claim 1, wherein the thin film for coating (coating) the V-groove region of the substrate is made of aluminum, and in the stripping step, a dilute hydrochloric acid aqueous solution is used. The manufacturing method of the optical waveguide module characterized by using.
【請求項5】 請求項1乃至3のうちいずれか1項に記
載の光導波路モジュールの製造方法において、前記基板
のV溝領域に被覆(コート)する薄膜が、フッ素化アク
リルポリマから成り、剥離工程ではフルオロカーボン性
溶剤を使用することを特徴とする光導波路モジュールの
製造方法。
5. The method of manufacturing an optical waveguide module according to claim 1, wherein the thin film covering (coating) the V-groove region of the substrate is made of a fluorinated acrylic polymer. A method for manufacturing an optical waveguide module, wherein a fluorocarbon solvent is used in the step.
【請求項6】 請求項1乃至3のうちいずれか1項に記
載の光導波路モジュールの製造方法において、前記基板
のV溝領域に被覆(コート)する薄膜が、ポリビニルア
ルコールから成り、剥離工程では水あるいは弱アルカリ
水溶液を使用することを特徴とする光導波路モジュール
の製造方法。
6. The method for manufacturing an optical waveguide module according to claim 1, wherein the thin film covering (coating) the V-groove region of the substrate is made of polyvinyl alcohol. A method for manufacturing an optical waveguide module, wherein water or a weak alkaline aqueous solution is used.
【請求項7】 光導波路に光入出力用の光ファイバが接
続されてなる光導波路モジュールであって、光ファイバ
挿入用のV溝が形成されたV溝付基板と、前記V溝の位
置を基準としてV溝付基板に位置決めした後作製された
高分子光導波路と、光ファイバと高分子光導波路の一致
した光軸と両者の接続面の面法線との間が傾きをもつよ
うに光ファイバと高分子光導波路が光接続されてなるこ
とを特徴とする光導波路モジュール。
7. An optical waveguide module in which an optical fiber for optical input / output is connected to an optical waveguide, the substrate having a V-groove formed with a V-groove for inserting an optical fiber, and a position of the V-groove. As a reference, the polymer optical waveguide produced after positioning on the V-grooved substrate, the light such that the optical axis where the optical fiber and the polymer optical waveguide coincide with each other, and the surface normal of the connection surface between them are inclined. An optical waveguide module, wherein a fiber and a polymer optical waveguide are optically connected.
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