光波导的制作方法

文档序号:15753597发布日期:2018-10-26 18:15阅读:180来源:国知局
光波导的制作方法

本发明涉及一种在光通信、光学信息处理以及其他普通光学的领域中使用的光波导。



背景技术:

如在图16的(a)中以俯视图所示那样、如在图16的(b)中以图16的(a)的d-d剖视图所示那样,光波导w19通常在下包层1的表面以预定图案突出形成光传播用的线状的芯2,以包覆该芯2的状态形成上包层3。并且,在上述光波导w19中,使光从芯2的第1端部的光入射部2a入射,并使该光从芯2的第2端部的光出射部2b射出。即,在芯2的第1端部的光入射部2a连接有光纤、发光元件等光出射构件10,从该光出射构件10射出的光从芯2的第1端部的光入射部2a入射,并一边在与下包层1之间的界面和与上包层3之间的界面反复反射,一边在芯2中传播到第2端部的光出射部2b,但对此并未进行图示。另外,作为上述光出射构件10,在图16的(a)中图示了光纤。此外,在图16的(b)中,附图标记7是在制作上述光波导w19时使用的基板。

在将上述光出射构件10与芯2的光入射部2a连接起来的状态下,实际上,有时该两者的尺寸稍微不同、调芯稍微偏离。其中,在上述光出射构件10与芯2的光入射部2a的尺寸稍微不同的情况下〔参照图16的(a)的左端部分〕,有时从光出射构件10射出的光的一部分未向芯2入射,而是向该芯2的周围的上包层3入射(参照以双点划线所示的箭头l1)。此外,在光出射构件10与芯2的调芯稍微偏离的情况下〔参照图16的(a)的右端部分〕,有时从光出射构件10射出的光的一部分也未向芯2入射,而是向该芯2的周围的上包层3入射(参照以双点划线所示的箭头l2)。

在此,在并列地形成有多根光传播用的芯2的光波导w19中,若如上述那样,从光出射构件10射出的光的一部分未向预定的芯2入射而是向上包层3入射,则发生该光混入相邻的芯2的、所谓的“串扰”。混入相邻的芯2的光对于在相邻的芯2中传播的光(信号s)而言是噪声(n),使s/n比恶化,使光通信不稳定。

此外,如在图17中以俯视图所示那样,有时在芯2的第2端部的光出射部2b连接有使从该光出射部2b射出的光入射的光纤、光接收元件等光入射构件20。在该情况下,有时也发生串扰。即,有时光从预定的芯2向上包层3泄漏,有时该泄漏的光混入与相邻的芯2的第2端部的光出射部2b相连接的光入射构件20(参照以双点划线所示的箭头l3、箭头l4)。另外,在图17中,在左端部分,光入射构件20与芯2的光出射部2b的尺寸稍微不同,在右端部分,光入射构件20与芯2的调芯稍微偏离。

因此,提出一种这样的光波导w20:如在图18的(a)中以俯视图所示那样、如在图18的(b)中以图18的(a)的e-e剖视图所示那样,在相邻的光传播用的芯2与芯2之间使用与该芯2相同的形成材料来设置不用于光传播的虚设芯20,利用该虚设芯20来抑制串扰(例如参照专利文献1)。在该光波导w20中,虚设芯20的折射率与芯2相同,虚设芯20的折射率大于下包层1和上包层3的折射率,因此,若没有入射到芯2而入射到上包层3的光侵入虚设芯20,则该光难以从虚设芯20泄漏,但对此并未进行图示。另外,在图18的(a)中,为了明确芯2和虚设芯20的配置,在这些芯2和虚设芯20中以虚线的方式划有斜线,该斜线的间隔在虚设芯20中设置得宽于芯2。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2014-2218号公报



技术实现要素:

发明要解决的问题

但是,在设有上述虚设芯20的以往的光波导w20中,实际上,没有入射到芯2而入射到上包层3的光的大部分也透过虚设芯20(参照以双点划线所示的箭头l5、箭头l6),无法充分地抑制串扰。即,在上述光波导w20的制作过程中,有时异物混入虚设芯20、虚设芯20与上包层3的界面形成为粗糙面。在异物混入虚设芯20时,侵入到虚设芯20的光在射到该异物时,有时向异常的方向反射,不在上述界面反射,而是透过上述界面(从虚设芯20泄漏)(参照箭头l5)。此外,在上述界面形成为粗糙面时,有时到达上述界面的光不在上述界面反射,而是透过上述界面(从虚设芯20泄漏)(参照箭头l6)。因此,即使没有入射到芯2而入射到上包层3的光侵入到虚设芯20,也能够经常出现该光透过虚设芯20这样的不良情况。

本发明是鉴于这样的情况完成的,其提供一种能够在来自光出射构件的出射光未向预定的芯入射的情况下提高对串扰的抑制的光波导。

用于解决问题的方案

本发明的光波导采用如下的结构:该光波导具有并列的多根光传播用的芯和在该多根光传播用的芯中相邻的芯与芯之间以与这些芯非接触的状态设置的光吸收部,在该光波导中,上述芯的第1端部成为与光出射构件相连接的光出射构件连接部,上述光吸收部定位在相邻的两根芯的第1端部的上述光出射构件连接部的附近,并且含有光吸收剂,该光吸收剂具有对从上述光出射构件射出的光进行吸收的吸收能力。

本发明的发明者们为了在多根光传播用的芯并列的光波导中,在从光出射构件射出的光未向预定的芯入射的情况下,提高对串扰的抑制,对光波导的构造进行了反复研究。在该研究的过程中想到了,在相邻的芯与芯之间、且是该两根芯的第1端部的、与光出射构件相连接的光出射构件连接部的附近设置光吸收部。该光吸收部含有光吸收剂,该光吸收剂具有对从上述光出射构件射出的光进行吸收的吸收能力。其结果发现,在从光出射构件射出但未向预定的芯入射的光射到光吸收部时,该光被光吸收部吸收,不会混入相邻的芯,能够提高对串扰的抑制。但是,若将光吸收部以与芯相接触的状态设置,则向芯入射并在芯内传播的光每次在与光吸收部之间的界面反射时,被光吸收部吸收而衰减,获得了上述这样的见解。即,在光吸收部与芯相接触时,即使能够提高对串扰的抑制,也无法在芯内进行恰当的光传播。因此发现,将光吸收部以与芯非接触的状态设置的结果是,能够提高对串扰的抑制,并且也能够在芯内进行恰当的光传播。

发明的效果

本发明的光波导具有并列的多根光传播用的芯,在相邻的芯与芯之间、且是该两根芯的第1端部的、与光出射构件相连接的光出射构件连接部的附近设有光吸收部。并且,该光吸收部含有光吸收剂,该光吸收剂具有对从上述光出射构件射出的光进行吸收的吸收能力。由此,从光出射构件射出但未向预定的芯入射的光射到光吸收部,从而被该光吸收部吸收,不会混入相邻的芯。因此,本发明的光波导起到对串扰的抑制效果。并且,本发明的光波导将上述光吸收部以与上述芯非接触的状态设置。因此,向芯入射并在芯内传播的光能够在不会被光吸收部吸收而衰减的情况下在芯内传播。

并且,上述芯的第2端部成为与光入射构件相连接的光入射构件连接部,上述光吸收部也定位在相邻的两根芯的第2端部的上述光入射构件连接部的附近,在该情况下,能够利用上述第2端部的光吸收部来抑制从预定的芯泄漏的光混入与相邻的芯相连接的光入射构件(串扰)。

特别是在上述芯与上述光吸收部的非接触状态利用包围芯的包层来实现的情况下,该包层为光波导通常使用的包层,因此不会花费较大的成本就能够提高对串扰的抑制。

其中,在上述包层由树脂形成的情况下,能够更可靠地维持上述芯与上述光吸收部的非接触状态。因此,能够更可靠地防止在芯内传播的光的衰减。

并且,在上述包层被上述光吸收部包覆的情况下,能够在相邻的两根芯的第1端部的光出射构件连接部的附近扩大光吸收部的面积。因此,能够增多射到光吸收部而被吸收的光的量,能够进一步提高对串扰的抑制。

此外,在上述包层由空气形成的情况下,芯与空气(空气包层)的折射率之差变得更大,因此在芯内传播的光难以从芯泄漏,能够进一步提高对串扰的抑制。

附图说明

图1示意地表示本发明的第1实施方式的光波导,图1的(a)是该光波导的俯视图,图1的(b)是该光波导的主视图。

图2的(a)~图2的(d)是示意地表示上述光波导的制作方法的说明图。

图3是示意地表示本发明的第2实施方式的光波导的主视图。

图4是示意地表示本发明的第3实施方式的光波导的主视图。

图5是示意地表示本发明的第4实施方式的光波导的主视图。

图6是示意地表示本发明的第5实施方式的光波导的主视图。

图7是示意地表示本发明的第6实施方式的光波导的主视图。

图8示意地表示本发明的第7实施方式的光波导,图8的(a)是该光波导的俯视图,图8的(b)是该光波导的主视图。

图9是示意地表示本发明的第8实施方式的光波导的主视图。

图10是示意地表示上述第7实施方式和第8实施方式的光波导的变形例的主视图。

图11的(a)、图11的(b)是示意地表示上述第7实施方式的光波导的另一变形例的俯视图。

图12的(a)是示意地表示上述第1实施方式的光波导的变形例的俯视图,图12的(b)是示意地表示上述第7实施方式的光波导的又一变形例的俯视图。

图13的(a)是示意地表示图12的(a)的光波导的变形例的俯视图,图13的(b)是示意地表示图12的(b)的光波导的变形例的俯视图。

图14示意地表示本发明的第9实施方式的光波导,图14的(a)是该光波导的俯视图,图14的(b)是图14的(a)的b-b剖视图。

图15示意地表示本发明的第10实施方式的光波导,图15的(a)是该光波导的俯视图,图15的(b)是图15的(a)的c-c剖视图。

图16示意地表示以往的光波导,图16的(a)是该光波导的俯视图,图16的(b)是图16的(a)的d-d剖视图。

图17是示意地表示以往的另一光波导的俯视图。

图18示意地表示以往的另一光波导,图18的(a)是该光波导的俯视图,图18的(b)是图18的(a)的e-e剖视图。

具体实施方式

接着,基于附图详细地说明本发明的实施方式。

图1的(a)是表示本发明的第1实施方式的光波导w1的俯视图,图1的(b)是该光波导w1的主视图〔从图1的(a)的箭头a的方向观察得到的向视图〕。该第1实施方式的光波导w1具有下包层1、光路用的芯2、上包层3以及光吸收部4。另外,在图1的(b)中,附图标记7是在制作上述光波导w1时使用的基板。

对上述光波导w1的结构更加详细地进行说明:上述下包层1形成为并列的多个(图中为4个)带状。上述光路用的芯2在各下包层1的表面沿该下包层1的长度方向逐根地形成。各芯2的长度方向的第1端部〔图1的(a)的下端部〕成为连接光纤、发光元件等光出射构件10的光出射构件连接部,并且成为使从该光出射构件10射出的光入射的光入射部2a,第2端部〔图1的(a)的上端部〕成为光出射部2b。并且,从光出射构件10射出并从上述光入射部2a入射到芯2中的光在该芯2中经过,传播到上述光出射部2b。上述上包层3沿各芯2的侧面和顶面以包覆该芯2的状态形成于上述下包层1的表面。上述光吸收部4以横穿光波导w1的方式以预定宽度(t1)定位在上述芯2的第1端部的光入射部(光出射构件连接部)2a的附近,在该第1实施方式中,在光波导w1的一端面,上述光吸收部4与上述芯2的第1端部的光入射部2a平齐。并且,上述光吸收部4以包覆上述各下包层1的侧面以及上述上包层3的侧面和顶面的状态形成为一体。该光吸收部4含有光吸收剂,该光吸收剂具有对从上述光出射构件10射出的光进行吸收的吸收能力。另外,在图1的(a)中,作为上述光出射构件10,在图中示出了光纤。

在该第1实施方式中,即使从光出射构件10射出的光没有入射到预定的芯2,该光的大部分也会射到光吸收部4而被吸收,不会混入相邻的芯2(参照以双点划线所示的l7、l8)。因此,能够提高对串扰的抑制。另外,在图1的(a)中,在左端部分,光出射构件10与芯2的光入射部2a的尺寸稍微不同,在右端部分,光出射构件10与芯2的调芯稍微偏离。这在以下的附图中也相同。

并且,通过缩窄被相邻的上包层3和上包层3夹着的光吸收部4的部分的宽度,能够使芯2小间距化。即,使芯2小间距化也能够提高对串扰的抑制。

此外,上述光吸收部4隔着上包层3设于相邻的芯2与芯2之间,与芯2成为非接触状态,因此,入射到芯2并在芯2中传播的光不会被光吸收部4吸收而衰减,能够进行恰当的光传播。

对上述光吸收部4进行更加详细的说明:上述光吸收剂能够列举例如二亚铵盐、菁系色素、萘酞菁系色素、酞菁系色素等。上述光吸收部4所含有的光吸收剂由吸收的光的波长(即从光出射构件10射出的光的波长)决定,上述例示的光吸收剂适合对波长750nm~1000nm的范围内的光进行吸收。作为上述光吸收部4的形成材料,能够列举例如光固化性树脂、热固化性树脂等,上述光吸收剂的含有率例如设定为,在是光固化性树脂时为0.3重量%~2.0重量%,在是热固化性树脂时为0.5重量%~30.0重量%。上述光吸收剂单独使用或者将两种以上一同使用。

关于上述光吸收部4的尺寸,例如从光波导w1的一端面起的进深长度t1设定为大于0(零)且为30mm以下,优选设定在100μm~20mm的范围内。光吸收部4的从上述上包层3的顶面起的厚度t2设定为大于0(零)且为200μm以下。光吸收部4的被相邻的上包层3和上包层3夹着的部分的宽度t3设定为为大于0(零)且为400μm以下,优选设定在30μm~250μm的范围内。

以下详细地说明上述光波导w1的制作方法的一例。

首先,准备基板7〔参照图2的(a)〕。作为该基板7的形成材料,能够列举例如金属、树脂、玻璃、石英、硅等。上述基板7的厚度例如设定在10μm~1000μm的范围内。

接着,如图2的(a)所示,在上述基板7的表面使用下包层1的形成材料即感光性树脂通过光刻法来形成并列的多个带状的下包层1。关于该下包层1的尺寸,例如厚度设定在5μm~50μm的范围内,宽度设定在30μm~500μm的范围内,相邻的下包层1与下包层1的间隙的宽度设定为20μm以上。

接着,如图2的(b)所示,在各下包层1的表面使用芯2的形成材料即感光性树脂通过光刻法沿该下包层1的长度方向逐根地形成芯2。关于该芯2的尺寸,例如厚度设定在10μm~80μm的范围内,宽度设定在上述下包层1的宽度的8%~90%的范围内,相邻的芯2与芯2的间隙的宽度设定在20μm~500μm的范围内。作为该芯2的形成材料,使用折射率比上述下包层1和下述上包层3〔参照图2的(c)〕的形成材料的折射率高的感光性树脂。

接着,如图2的(c)所示,在各下包层1的表面使用上包层3的形成材料即感光性树脂通过光刻法沿各芯2的侧面和顶面以包覆该芯2的状态形成上包层3。关于该上包层3的厚度,例如包覆芯2的侧面的部分设定在3μm~500μm的范围内,包覆芯2的顶面的部分设定在3μm~50μm的范围内。

然后,如图2的(d)所示,在上述基板7的表面的第1端部〔图1的(a)的下端部〕以包覆上述下包层1的侧面以及上述上包层3的侧面和顶面的状态一体地形成光吸收部4。该光吸收部4利用与该光吸收部4的所述形成材料(光固化性树脂、热固化性树脂等)相应的制作方法形成,并设定为所述尺寸。

这样,能够在上述基板7的表面制作由上述下包层1、芯2、上包层3以及光吸收部4构成的光波导w1。该光波导w1既可以在与上述基板7的表面相接触的状态下使用,也可以从上述基板7剥离地使用。

图3是表示本发明的第2实施方式的光波导w2的主视图〔相当于图1的(b)的主视图〕。该第2实施方式在图1的(a)、图1的(b)所示的上述第1实施方式中,在下包层1与基板7之间也设置了光吸收部4的层。即,在上述基板7的表面整体形成一层光吸收部4的层,在该光吸收部4的层的表面形成上述下包层1。上述光吸收部4的层也是光波导w2的结构的一部分。除此之外的部分与图1的(a)、图1的(b)所示的上述第1实施方式相同,对于相同的部分标注相同的附图标记。

在该第2实施方式中,在下包层1与基板7之间设有光吸收部4的层,由此,与上述第1实施方式相比,芯2的第1端部的光入射部2a的周围的光吸收部4的面积变大。因此,从光出射构件10射出但没有入射到预定的芯2的光射到光吸收部4的概率变高,被该光吸收部4吸收的光的量变多。其结果是,能够进一步提高对串扰的抑制。并且,即使在芯2中传播的光泄漏,并且该泄漏的光进一步从下包层1的底面泄漏,也能够利用上述光吸收部4的层来吸收该光。在这一点上也能够进一步提高对串扰的抑制。

图4是表示本发明的第3实施方式的光波导w3的主视图〔相当于图1的(b)的主视图〕。该第3实施方式在图1的(a)、图1的(b)所示的上述第1实施方式中,利用光吸收部4的形成材料来形成基板7。在该第3实施方式中,在使光波导w3与上述基板7的表面相接触的状态下使用该光波导w3。除此之外的部分与图1的(a)、图1的(b)所示的上述第1实施方式相同,对于相同的部分标注相同的附图标记。

在该第3实施方式中,利用光吸收部4的形成材料来形成基板7,由此,与上述第1实施方式相比,在芯2的第1端部的光入射部2a的周围,能够吸收光的光吸收部4和基板7的部分的面积变大。因此,与上述第2实施方式相同地,被上述光吸收部4和基板7吸收的光的量变多,能够进一步提高对串扰的抑制。并且,与上述第2实施方式相同地,也能够利用上述基板7来吸收从下包层1的底面泄漏的光,在这一点上也能够进一步提高对串扰的抑制。

图5是表示本发明的第4实施方式的光波导w4的主视图〔相当于图1的(b)的主视图〕。该第4实施方式在图1的(a)、图1的(b)所示的上述第1实施方式中,不是使下包层1形成为并列的多个带状,而是使其成为形成为一体的层的状态。并且,光吸收部4设于除了芯2和上包层3之外的、下包层1的表面的第1端部〔相当于图1的(a)的下端部的部分〕。除此之外的部分与图1的(a)、图1的(b)所示的上述第1实施方式相同,对于相同的部分标注相同的附图标记。

在该第4实施方式中,与上述第1实施方式相比,芯2的第1端部的光入射部2a的周围的光吸收部4的面积变窄,但光吸收部4位于相邻的光入射部2a与光入射部2a之间。因此,与上述第1实施方式相同地,即使从光出射构件10射出的光没有入射到预定的芯2,该光的大部分也会射到光吸收部4而被吸收。其结果是,能够提高对串扰的抑制。

图6是表示本发明的第5实施方式的光波导w5的主视图〔相当于图1的(b)的主视图〕。该第5实施方式在图1的(a)、图1的(b)所示的上述第1实施方式中,使光吸收部4对应于芯2而分别独立。即,在相邻的光吸收部4与光吸收部4之间设置间隙,各光吸收部4成为包覆各下包层1的侧面以及各上包层3的侧面和顶面的状态。在该第5实施方式中,在使光波导w5与上述基板7的表面相接触的状态下使用该光波导w5。除此之外的部分与图1的(a)、图1的(b)所示的上述第1实施方式相同,对于相同的部分标注相同的附图标记。

在该第5实施方式中,与上述第1实施方式相比,与在相邻的光吸收部4与光吸收部4之间设置间隙相应地,芯2的第1端部的光入射部2a的周围的光吸收部4的面积变窄,但光吸收部4位于相邻的光入射部2a与光入射部2a之间。并且,即使从光出射构件10射出的光进入了相邻的光吸收部4与光吸收部4之间的上述间隙,该光也会射到光吸收部4的侧面而被吸收。因此,与上述第1实施方式相同地,即使从光出射构件10射出的光没有入射到预定的芯2,该光的大部分也会射到光吸收部4而被吸收。其结果是,能够提高对串扰的抑制。

上述相邻的光吸收部4与光吸收部4的间隙是通过如下方式形成的:在光吸收部4的形成工序〔参照图2的(d)〕中,通过光刻法图案形成光吸收部4。或者也可以是,通过切削图1的(a)、图1的(b)所示的上述第1实施方式的光波导w1的光吸收部4来形成上述间隙。上述间隙的宽度t4大于0(零)即可,优选在5μm~200μm的范围内。

图7是表示本发明的第6实施方式的光波导w6的主视图〔相当于图1的(b)的主视图〕。该第6实施方式在图1的(a)、图1的(b)所示的上述第1实施方式中,使光吸收部4的厚度变薄,并且以光吸收部4不包覆上包层3的顶面的状态形成该光吸收部4。并且,在该第6实施方式中,将上述光吸收部4的表面的高度位置设定得高于芯2的底面的高度位置(下包层1的表面的高度位置)。除此之外的部分与图1的(a)、图1的(b)所示的上述第1实施方式相同,对于相同的部分标注相同的附图标记。

在该第6实施方式中,与上述第1实施方式相比,与光吸收部4的厚度变薄相应地,芯2的第1端部的光入射部2a的周围的光吸收部4的面积变窄。但是,与上述第1实施方式相同地,即使从光出射构件10射出的光没有入射到预定的芯2,该光的一部分也会射到光吸收部4而被吸收。其结果是,能够提高对串扰的抑制。

在该第6实施方式中,如图7所示,从能够进一步提高对串扰的抑制的观点出发,优选将光吸收部4的表面的高度位置设定为芯2的顶面的高度位置。另外,也可以是,将上述光吸收部4的表面的高度位置设定得高于芯2的顶面的高度位置。

此外,也可以在上述第2实施方式~第5实施方式中与上述第6实施方式相同地设定光吸收部4的表面的高度位置。

图8的(a)是表示本发明的第7实施方式的光波导w7的俯视图,图8的(b)是该光波导w7的主视图〔相当于图1的(b)的主视图〕。在该第7实施方式的光波导w7中,下包层1形成为一层,在该下包层1的表面的预定位置形成有并列的多根(图中为4根)线状的芯2。此外,光吸收部4在相邻的芯2与芯2之间且是这些芯2的第1端部的光入射部(光出射构件连接部)2a的附近的、上述下包层1的表面部分以与这些芯2非接触的状态设置。在该第7实施方式中,上述芯2与上述光吸收部4形成为相同的厚度。并且,上包层3以包覆上述芯2和光吸收部4的状态形成于上述下包层1的表面。除此之外的部分与图1的(a)、图1的(b)所示的上述第1实施方式相同,对于相同的部分标注相同的附图标记。

在该第7实施方式中,与上述第1实施方式相比,芯2的第1端部的光入射部2a的周围的光吸收部4的面积变窄,但光吸收部4位于相邻的光入射部2a与光入射部2a之间。因此,与上述第1实施方式相同地,即使从光出射构件10射出的光没有入射到预定的芯2,该光的大部分也会射到光吸收部4而被吸收。其结果是,能够提高对串扰的抑制。

此外,与上述第1实施方式~第6实施方式相比,在该第7实施方式中,能够减小光吸收部4的体积来形成光吸收部4,能够节约该光吸收部4的形成材料。

在该第7实施方式的光波导w7的制作方法中,首先,在基板7的表面形成下包层1。接着,在该下包层1的表面形成芯2。接着,在上述下包层1的表面的第1端部〔图8的(a)的下端部〕与上述芯2空开间隙地形成光吸收部4。然后,以包覆上述芯2和光吸收部4的状态在上述下包层1的表面形成上包层3。这样,能够在上述基板7的表面制作上述光波导w7。另外,上述芯2和上述光吸收部4的形成顺序也可以反过来。上述光吸收部4的宽度t5大于0(零)即可,优选在30μm~250μm的范围内。相邻的上述芯2与上述光吸收部4的间隙的宽度t6大于0(零)即可,优选在5μm~100μm的范围内。

图9是表示本发明的第8实施方式的光波导w8的主视图〔相当于图8的(b)的主视图〕。该第8实施方式在图8的(a)、图8的(b)所示的上述第7实施方式中,使上包层3对应于芯2而分别独立。即,利用一个上包层3包覆各芯2,不利用上包层3包覆光吸收部4。并且,在该第8实施方式中,在相邻的上包层3与光吸收部4之间设置间隙。除此之外的部分与图8的(a)、图8的(b)所示的上述第7实施方式相同,对于相同的部分标注相同的附图标记。

在该第8实施方式中也起到与上述第7实施方式相同的、由光吸收部4产生的光吸收效果。因此,能够进一步提高对串扰的抑制。

上述相邻的上包层3与光吸收部4的间隙是通过如下方式形成的:在图8所示的上述第7实施方式的光波导w7的制作方法中,利用光刻法图案形成上包层3。上述间隙的宽度t7大于0(零)即可,优选在5μm~200μm的范围内。

另外,在上述第7实施方式和第8实施方式中,将光吸收部4的厚度设为与芯2的厚度相同,但光吸收部4的厚度大于0(零)即可,光吸收部4的厚度的上限既可以小于芯2的厚度,也可以大于芯2的厚度。

此外,在上述第7实施方式和第8实施方式中,形成了由树脂构成的上包层3,但也可以像在图10中以主视图〔相当于图8的(b)的主视图〕所示的光波导w9那样,不形成该上包层3。即,也可以设为由空气形成的包层(空气包层)30来替代由树脂构成的上包层3。这样,芯2与空气(空气包层30)的折射率之差变得更大,因此在芯2中传播的光难以从芯2泄漏,能够进一步提高对串扰的抑制。

并且,在上述第1实施方式~第8实施方式中,在光波导w1~光波导w9的一端面,使光吸收部4与上述芯2的第1端部的光入射部2a平齐,但也可以不平齐。例如也可以像在图11的(a)中以俯视图所示的光波导w10那样,将光吸收部4配置在比上述芯2的第1端部的光入射部2a靠里侧的位置。在该情况下,该光入射部2a与光吸收部4的距离t8优选设为1mm以下。其原因在于,若该距离t8过大,则提高对串扰的抑制变得困难。此外,也可以像在图11的(b)中以俯视图所示的光波导w11那样,使光吸收部4比上述光入射部2a突出。在该情况下,该突出量大于0(零)即可。另外,在图11的(a)、图11的(b)中,图示了第7实施方式〔参照图8的(a)〕的变形例。

此外,在上述第1实施方式~第8实施方式中,将光吸收部4设于光波导w1~光波导w9的第1端部,但也可以是,例如像在图12的(a)、图12的(b)中以俯视图所示的光波导w12、光波导w13那样,在第2端部也同样地设置光吸收部5。即,有时在芯2的第2端部的光出射部2b连接使从该光出射部2b射出的光入射的光纤、光接收元件等光入射构件20。在该情况下,也可以将上述光吸收部5定位在上述芯2的第2端部的光出射部(光入射构件连接部)2b的附近。通过这样在第2端部设置光吸收部5,能够抑制从预定的芯2泄漏的光混入与相邻的芯2的第2端部的光出射部2b相连接的光入射构件20(串扰)。另外,在图12的(a)中,图示了第1实施方式〔参照图1的(a)〕的变形例,在图12的(b)中,图示了第7实施方式〔参照图8的(a)〕的变形例。此外,在图12的(a)、图12的(b)中,在左端部分,光入射构件20与芯2的光出射部2b的尺寸稍微不同,在右端部分,光入射构件20与芯2的调芯稍微偏离。这在以下的附图中也相同。

并且,也可以是,像在图13的(a)、图13的(b)中以俯视图所示的光波导w14、光波导w15那样,在图12的(a)、图12的(b)中,在两端部的光吸收部4和光吸收部5之间断续地〔参照图13的(a)〕或连续地〔参照图13的(b)〕形成宽度比该光吸收部4、光吸收部5的宽度窄的光吸收部6。在该情况下,能够利用中间部的光吸收部6来吸收没有被两端部的光吸收部4、光吸收部5吸收的光,因此能够进一步提高对串扰的抑制。

此外,在图12的(a)、图12的(b)中,作为光出射构件10和光入射构件20,图示了光纤,但也可以使用光元件来替代这些光纤。在该情况下,例如像在图14的(a)中以俯视图所示那样、像在图14的(b)中以图14的(a)的b-b剖视图所示那样,在电路基板v1的表面安装发光元件15和光接收元件25作为上述光元件,在该电路基板v1的背面形成本发明的第9实施方式的光波导w16。

即,在该第9实施方式的光波导w16中,芯2的一端面形成为倾斜的光反射面,通过光在该光反射面的反射,能够在发光元件15与芯2之间进行光传播〔参照图14的(b)中以双点划线所示的箭头l9〕。并且,位于该光反射面与发光元件15之间的、芯2的第1端部的表面部分成为与发光元件15相连接的连接部,并且成为光入射部2a。在该光入射部2a与发光元件15之间设置微小的间隙12,该间隙12的长度设定在例如3μm~100μm的范围内。此外,芯2的另一端面也形成为倾斜的光反射面,通过光在该光反射面的反射,能够在上述光接收元件25与芯2之间进行光传播〔参照图14的(b)中以双点划线所示的箭头l10〕。并且,位于该光反射面与光接收元件25之间的、芯2的第1端部的表面部分成为与光接收元件25相连接的连接部,并且成为光出射部2b。在该光出射部2b与光接收元件25之间也设置与上述间隙12相同的间隙22。在该第9实施方式的光波导w16中,将光吸收部4、光吸收部5设于芯2的长度方向的两端部〔光入射部(与发光元件15相连接的连接部)2a和光出射部(与光接收元件25相连接的连接部)2b〕的附近。

另外,在上述第9实施方式中,将光吸收部4、光吸收部5设于芯2的长度方向的两端部的附近,但也可以只在上述芯2的第1端部的光入射部(与发光元件15相连接的连接部)2a的附近设置光吸收部4(未图示)。

并且,也可以是,使用光纤和光元件这两者作为光出射构件10和光入射构件20。在该情况下,例如像在图15的(a)中以俯视图所示那样、像在图15的(b)中以图15的(a)的c-c剖视图所示那样,本发明的第10实施方式的光波导w17和光波导w18这两个光波导的芯2彼此间利用光纤f相连接。并且,在光波导w17的表面设有电路基板v2,在光波导w18的表面设有电路基板v3,在一个电路基板v2的表面安装有发光元件15,在另一个电路基板v3的表面安装有光接收元件25。

即,在该第10实施方式中,在一个光波导w17中,芯2的第1端部与在图14的(a)、图14的(b)中所示的上述第9实施方式的光波导w16的芯2的第1端部相同地,形成为具有倾斜的光反射面和光入射部2a的端部,该芯2的第2端部形成为与芯2的长度方向成直角的光出射部2b。在另一个光波导w18中,芯2的第1端部形成为与芯2的长度方向成直角的光入射部2a,该芯2的第2端部与在图14的(a)、图14的(b)所示的上述第9实施方式的光波导w16的芯2的第2端部相同地,形成为具有倾斜的光反射面和光出射部2b的端部。

并且,在该第10实施方式中,从上述发光元件15发出的光依次经过一个光波导w17的芯2、上述光纤f、另一个光波导w18的芯2,之后,被上述光接收元件25接收。在该第10实施方式的光波导w17、光波导w18中,将光吸收部4设于一个光波导w17的芯2的第1端部的光入射部(与发光元件15相连接的连接部)2a的附近和另一个光波导w18的芯2的第1端部的光入射部(与光纤f相连接的连接部)2a的附近。

另外,在上述第10实施方式中,设于各光波导w17、光波导w18的芯2的长度方向的第1端部的附近,但也可以是,在光波导w17的芯2的第2端部的光出射部(与光纤f相连接的连接部)2b的附近和另一个光波导w18的芯2的第2端部的光出射部(与光接收元件25相连接的连接部)2b的附近也设置光吸收部5(未图示)。

接着,对于实施例与以往例一同进行说明。但是,本发明并不限定于实施例。

实施例

〔下包层和上包层的形成材料〕

成分a:环氧树脂(三菱化学公司制,jer1001)70g。

成分b:环氧树脂(大赛璐(daicel)公司制,ehpe3150)20g。

成分c:环氧树脂(dic公司制,exa-4816)10g。

成分d:光酸产生剂(san-apro公司制,cpi-101a)0.5g。

成分e:抗氧化剂(共同药品公司制,songnox1010)0.5g。

成分f:抗氧化剂(三光公司制,hca)0.5g。

成分g:乳酸乙酯(溶剂)50g。

通过将这些成分a~成分g混合,调制出了下包层和上包层的形成材料。

〔芯的形成材料〕

成分h:环氧树脂(新日铁化学公司制,ydcn-700-3)50g。

成分i:环氧树脂(三菱化学公司制,jer1002)30g。

成分j:环氧树脂(大阪燃气化学公司制,ogsolpg-100)20g。

成分k:光酸产生剂(san-apro公司制,cpi-101a)0.5g。

成分l:抗氧化剂(共同药品公司制,songnox1010)0.5g。

成分m:抗氧化剂(三光公司制,hca)0.125g。

成分n:乳酸乙酯(溶剂)50g。

通过将这些成分h~成分n混合,调制出了芯的形成材料。

〔光吸收部的形成材料〕

成分o:环氧树脂(新日铁化学公司制,ydcn-700-3)50g。

成分p:环氧树脂(三菱化学公司制,jer1002)30g。

成分q:环氧树脂(大阪燃气化学公司制,ogsolpg-100)20g。

成分r:光酸产生剂(san-apro公司制,cpi-101a)0.5g。

成分s:光吸收剂(日东电工公司制,nt-mb-irl3801)2.25g。

成分t:乳酸乙酯(溶剂)50g。

通过将这些成分o~成分t混合,调制出了光吸收部的形成材料。

〔实施例1〕

使用上述形成材料在树脂制基板的表面制作了如图1的(a)、图1的(b)所示的第1实施方式的光波导(长度50mm)。关于下包层的尺寸,其厚度设为了40μm,宽度设为了100μm,相邻的下包层与下包层的间隙的宽度设为了150μm。关于芯的尺寸,其厚度设为了40μm,宽度设为了40μm,形成间距设为了250μm。关于上包层的厚度,包覆芯的侧面的部分设为了30μm,包覆芯的顶面的部分设为了30μm。关于光吸收部的尺寸,从光波导的一端面起的进深长度设为了10mm,被相邻的上包层与上包层夹着的部分的宽度设为了150μm,从上包层的顶面起的厚度设为了15μm。

〔实施例2〕

使用上述形成材料在树脂制基板的表面制作了图3所示的第2实施方式的光波导(长度50mm)。设于下包层与基板之间的光吸收部的层的厚度设为了20μm。除此之外的部分的尺寸设为了与上述实施例1相同。

〔实施例3〕

使用上述形成材料在树脂制基板的表面制作了图5所示的第4实施方式的光波导(长度50mm)。芯等结构的尺寸设为了与上述实施例1相同。

〔实施例4〕

使用上述形成材料在树脂制基板的表面制作了图6所示的第5实施方式的光波导(长度50mm)。相邻的光吸收部与光吸收部的间隙的宽度设为了50μm。除此之外的部分的尺寸设为了与上述实施例1相同。

〔实施例5〕

使用上述形成材料在树脂制基板的表面制作了图8的(a)、图8的(b)所示的第7实施方式的光波导(长度50mm)。关于光吸收部的尺寸,从光波导的一端面起的进深长度设为了10mm,宽度设为了150μm,厚度设为了40μm。此外,相邻的光吸收部与芯之间的间隙的宽度设为了30μm。除此之外的部分的尺寸设为了与上述实施例1相同。

〔实施例6〕

使用上述形成材料在树脂制基板的表面制作了图9所示的第8实施方式的光波导(长度50mm)。关于光吸收部的尺寸,从光波导的一端面起的进深长度设为了10mm,宽度设为了100μm,厚度设为了40μm。此外,相邻的上包层与光吸收部之间的间隙的宽度设为了25μm。除此之外的部分的尺寸设为了与上述实施例1相同。

〔实施例7〕

在上述实施例1中,以下述的热固化性的材料来替代光吸收部的形成材料。除此之外的部分设为了与上述实施例1相同。

〔实施例8〕

在上述实施例2中,以下述的热固化性的材料来替代光吸收部的形成材料。除此之外的部分设为了与上述实施例2相同。

〔实施例9〕

使用上述实施例1的形成材料在树脂制基板的表面制作了图10所示的、第7实施方式和第8实施方式的变形例的光波导(长度50mm)。芯等结构的尺寸设为了与上述实施例1相同。

〔实施例10〕

使用上述实施例1的形成材料在树脂制基板的表面制作了图12的(a)所示的、第1实施方式的变形例的光波导(长度50mm)。芯等结构的尺寸设为了与上述实施例1相同。

〔光吸收部的热固化性的形成材料〕

准备了将第1液体(树脂)和第2液体(固化剂)混合的环氧树脂(日东电工公司制,nt-8038),使11g所述成分s的光吸收剂与50g该第1液体和50g第2液体一同混合,从而调制出了光吸收部的热固化性的形成材料。

〔以往例〕

使用上述形成材料在树脂制基板的表面制作了图16的(a)、图16的(b)所示的、未设有光吸收部的以往的光波导(长度50mm)。上包层从芯的顶面起的厚度设为了30μm。除此之外的部分的尺寸设为了与上述实施例1相同。

〔串扰抑制值的计算〕

准备了连接有vcsel光源(三喜公司制,op250-ls-850-mm50-sc,发光波长850nm)的gi型直径50μm的多模光纤(第1光纤)和连接有光功率计(advantest公司制,q8221)的si直径105μm的多模光纤(第2光纤)。并且,将上述第1光纤的顶端与上述第2光纤的顶端对接,利用上述光功率计接收来自上述vcsel光源的光,测量了其光接收强度(i0)。

接着,使上述第1光纤的顶端与上述实施例1~实施例8和上述以往例的光波导的1根芯的光入射部(第1端部)临时连接,并且使上述第2光纤的顶端与上述芯的光出射部(第2端部)临时连接。并且,一边改变上述两根光纤的顶端的位置,一边利用上述光功率计接收来自上述vcsel光源的光,在该光接收强度变为最大的位置将上述第1光纤的顶端固定于上述芯的光入射部(第1端部)。由此,将上述第1光纤定位为调芯状态。

接着,使上述第1光纤的顶端部向上述芯的相邻的芯侧移动10μm,设为如下的状态:从该第1光纤的顶端部射出的光容易向上述芯的周围的上包层入射、容易发生串扰。接着,使上述第2光纤的顶端部与上述芯的相邻的芯的光出射部(第2端部)相连接,利用上述光功率计测量了该状态下的光接收强度(i)。然后,根据测量出的上述光接收强度计算〔-10×log(i/i0)〕,将该值设为了串扰抑制值。将其结果是表示在下述的表1中。

[表1]

从上述表1的结果可知,与不具有光吸收部的以往例相比,具有光吸收部的实施例1~实施例8能够抑制串扰。特别是在使用了热固化性的材料作为光吸收部的形成材料的实施例7、实施例8中,能够使光吸收部较多地含有光吸收剂,因此对于串扰的抑制效果更加优异。此外,在比较实施例1和实施例10时可知,与在光波导的第1端部设置了光吸收部的实施例1相比较,在光波导的两端部设置了光吸收部的实施例10对于串扰的抑制效果更加优异。

此外,在图4、图7、图11的(a)、图11的(b)、图12的(b)、图13的(a)、图13的(b)、图14的(a)、图14的(b)、图15的(a)、图15的(b)所示的光波导中,也能够得到显示出与上述实施例相同的倾向的结果。

其中,对于在两端部设置了光吸收部的、图12的(a)、图12的(b)、图13的(a)、图13的(b)、图14的(a)、图14的(b)所示的光波导,在测量上述串扰时,使上述第2光纤的顶端部进一步向连接有第1光纤的芯侧移动10μm,设为更容易发生串扰的状态。在这样的情况下,也得到显示出与上述实施例相同的倾向的结果。

在上述实施例中示出了本发明的具体的方式,但上述实施例只是例示,并不是限定地解释。本发明谋求的是,本领域技术人员所明确的各种变形在本发明的范围内。

产业上的可利用性

本发明的光波导能够利用于提高对串扰的抑制的情况。

附图标记说明

w1、光波导;1、下包层;2、芯;3、上包层;4、光吸收部;7、基板;10、光出射构件。

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