JP3243021B2 - 光導波路素子の作製方法 - Google Patents
光導波路素子の作製方法Info
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Description
導波路素子の作製方法に関する。
入出力のために光ファイバが接続された多くの光導波路
素子が使用される。この光導波路素子と光ファイバとの
接続は、通常、光学接着剤による接着や、レーザ光によ
る溶着により行われる。以下、図8を参照して、YAG
レーザによる溶着技術の一例について説明する。
板に石英系光導波回路が形成された導波路素子16を、
図8(b)に示すようにケーシング15内に収容固定
し、アニールし、導波回路部品を形成する。次いで、図
8(c)に示すように、この導波回路部品の導波路素子
16と入力ファイバ部品17aのコアを軸調芯すること
により一致させ、図8(d)に示すようにYAGレーザ
により溶着する。次に、図8(e)に示すように、導波
路基板16と出力ファイバ部品17bのコアを軸調芯す
ることにより一致させ、図8(f)に示すようにYAG
レーザにより溶着する。
を用いた接続方法では、軸ずれによる接続損失を極力低
下させるため、あらかじめ入力ファイバ部品17a又は
出力ファイバ部品17bとを軸調芯して一致させ必要が
ある。
レーザにより溶着する方法では、軸調芯(図8に示す例
では5軸/端面)に長時間を費やすため、量産化が困難
であり、かつコストが高くなってしまうという問題があ
る。
光ファイバとの接続を、軸調芯することなく行なうこと
を可能とする、光導波路素子の作製方法を提供するを目
的とする。
光導波路素子と光ファイバとを無調芯で接続することの
可能な導波路素子について検討を重ね、そのような導波
路素子を精度良く作製することを可能とする新たな方法
を開発した。
イバとの接続が行われる導波路素子の作製方法であっ
て、基板上に下部クラッド層及びコア層を形成する工
程、前記コア層をパターニングし、導波路コアと、この
導波路コアから所定の距離に位置するマーカーとを同一
マスクを用いて同時に形成する工程、前記マーカーの一
部を除く部分上に上部クラッド層を形成する工程、及び
前記マーカーの上部クラッド層が形成されていない部分
を基準として、基板にピン嵌合用溝を形成する工程を具
備する導波路素子の作製方法を提供する。
続する方法は、次のような方法である。即ち、導波路基
板に、導波路コアに対する高さ、横方向の位置が高精度
に設定された例えばV形状の溝を形成して、この溝から
なる嵌合孔を有する光導波路素子を構成する。一方、フ
ァイバコアとの位置が高精度に設定されたピンを有する
光ファイバのコネクタを形成する。両者の接続は、光フ
ァイバのコネクタのピンを光導波路素子の嵌合孔に嵌合
させ、次いで、光学接着剤による接着やレーザ光による
溶着により、導波路コアとファイバコアとを接続するこ
とにより行なうものである。
は、次のようにして製造される。まず、基板上に、例え
ば火炎堆積法により、下部クラッド層及びコア層を形成
することにより、スラブ導波路を作製する。次いで、ス
ラブ導波路が形成された基板にピン嵌合用の溝、例えば
V形状の溝を形成する。この溝の形成は、切削加工又は
化学エッチングにより行なうことが出来る。次に、コア
層を導波路パターン状にパターニングして、導波路コア
を形成する。その後、埋込層を形成してコアを埋込み、
例えば接着剤により、同様に溝を有する他の基板を張り
合わせることにより、光導波路素子が完成する。
イバのコネクタとを無調芯で接続する方法を採用するに
は、V状溝と導波路コアとの相対的位置関係が高精度に
設定出来なければならない。従って、V状溝と導波路コ
アとの相対的位置関係を高精度に設定することの可能な
導波路素子の作製方法を開発することは、極めて重要で
ある。
路コアのパターンとこの導波路コアパターンから所定の
距離に位置するマーカーのパターンとを併せ有するフォ
トマスクを用いたフォトリソグラフィーとドライエッチ
ングとにより、スラブ導波路をパターニングして、導波
路コアとマーカーとを形成する。次いで、形成されたマ
ーカーを高さ及び位置の基準として、導波路基板に例え
ばV状溝を形成する。このようにして、ピンの中心と導
波路コアの中心とを所定の距離に正確に位置合せされた
状態で、V状溝を形成することが可能である。なお、火
炎堆積法による導波路の作製は、その厚さが高精度に設
定出来るので、膜厚をV状溝形成のための高さの基準と
することも可能である。
カーパターンとを併せ有するフォトマスクを用いて、導
波路コア形成の際にマーカーも同時に形成し、このマー
カーを基準として嵌合ピン溝の形成を行なっている。そ
のため、溝の中心と導波路コアの中心とが所定の距離に
正確に位置合された状態で、嵌合ピン溝を形成すること
が可能である。
せされた嵌合ピン溝を有する光導波z素子の嵌合ピン溝
(孔)に、光ファイバのコネクタピンを嵌合させること
により、導波路コアとファイバコアとは、軸調芯を行な
うことなく一致し、軸ずれによる接続損失が生ずること
がない。
具体的に説明する。
2及びコア層を形成することにより、スラブ導波路を作
製した。次いで、図1及び2に示すように、コア層をフ
ォトリソグラフィーとドライエッチングによりパターニ
ングし、導波路コア3とマーカー4とを形成した。導波
路コア5は基板上に4グループ、マーカー4は導波路コ
ア3の両側に2本、コアと同一幅にて計8本形成した。
さらに、マーカーの両端にも幅2.5mm、長さ50mmの
短冊状マーカーを形成した。なお、フォトリソグラフィ
ーに用いるフォトマスクには、導波路コアパターンとマ
ーカーパターンの両方が描かれている。
埋込み領域に、上部クラッド層5を積層し、導波路コア
3を埋込んだ。なお、マーカー4は、後のV状溝形成の
際の位置合わせに用いるため、その一部には上部クラッ
ド層5を積層しなかった。これは、例えばマーカー4の
一部上をシリコン板等で覆った状態で火炎堆積法により
上部クラッド層を積層することにより実現出来る。
スライサにより切削加工し、V状溝6を形成した。この
場合、溝6の中心位置を各マーカーの中心の位置に合わ
せ、溝6の深さはマーカー4の中心とV状溝6に挿入さ
れる嵌合ピン7の中心とを一致させるように調整した。
そして最後に、各導波路をダイシングソーで切り分け
て、複数の導波路素子を得た。
と同様の切削加工で溝形成したSi基板9とを、図5に
示すように、両者の溝に嵌合ピン7を嵌合させた状態
で、バネ10により固定するか、又は接着剤により張り
合わせることにより、嵌合用導波路モジュール11を作
製した。図6(a)に示す嵌合用導波路モジュール11
と、図6(b)に示すファイバコネクタ12との接続実
験を、図6(c)に示すように行なったところ、0.3
〜1.0dB程度の接続損失で両者を接続出来た。
が、本発明はこれに限らず、例えば化学エッチングによ
り行なうことも可能である。この方法は、Si単結晶基
板の異方性(テーパー)エッチングを利用するものであ
り、Si単結晶基板をKOH等のアルカリ溶液に浸すこ
とにより、Si単結晶基板にV状溝を形成することが出
来る。この場合、V状溝6の作製部分のスラブ導波路を
除去し、Si面を露出させる必要がある。本実施例で
は、導波路コアパターンが描かれているフォトマスク
に、V状溝6のための露出領域をも描いておくことによ
り、導波路コア形成と同時にV状溝形成部のコア層も除
去される。
実施例に係る導波路素子作製工程について説明する。
21の表面からのコア層の高さがわかっているスラブ導
波路のコア層を、フォトリソグラフィーとドライエッチ
ングによりパターニングし、導波路パターン22とV状
溝用マスクパターン23とを形成した。なお、フォトリ
ソグラフィーに用いるフォトマスクには、導波路パター
ンとV状溝用パターンの両方が描かれている。
−ピテカテコール水溶液)中に浸漬し、図7(b)に示
すようにV状溝24を形成した。次に、図7(c),
(d)に示すように、V状溝8上をマスク板25により
覆った状態で、導波路パターン22上に上部クラッド層
26を積層し、導波路パターン22を埋込んだ。
ジュールを作製した。この嵌合用導波路モジュールと、
ファイバコネクタとの接続実験を、実施例1と同様にし
て行なったところ、0.3dB程度の接続損失で両者を
接続出来た。
ると、導波路コアパターンとマーカーパターンとを併せ
有するフォトマスクを用いて、導波路コア形成の際にマ
ーカーも同時に形成し、このマーカーを基準として嵌合
ピン溝の形成を行なっているため、溝の中心と導波路コ
アの中心とが所定の距離に正確に位置合された状態で、
嵌合ピン溝を形成することが可能である。
ピン溝(孔)に、光ファイバのコネクタピンを嵌合させ
ることにより、導波路コアとファイバコアとは、軸調芯
を行なうことなく一致し、軸ずれによる接続損失のない
光導波素子と光ファイバとの接続が可能である。
程における、導波路コア及びマーカー形成後の導波路基
板を示す上面図。
面図。
面図。
工程を工程順に示す断面図。
光ファイバーの接続工程を示す工程図。
層、4…マーカー、5…上部クラッド層、6…V状溝、
7…嵌合ピン、8…導波路基板、9…Si基板、10…
バネ、11…導波路モジュール、12…光ファイバコネ
クタ、21…Si基板、22…導波路パターン、23…
V状溝用マスクパターン、24…V状溝、25…マスク
板、26…上部クラッド層。
Claims (1)
- 【請求項1】 ピン嵌合によって光ファイバとの接続が
行われる導波路素子の作製方法であって、基板上に下部
クラッド層及びコア層を形成する工程、前記コア層をパ
ターニングし、導波路コアと、この導波路コアから所定
の距離に位置するマーカーとを同一マスクを用いて同時
に形成する工程、前記マーカーの一部を除く部分上に上
部クラッド層を形成する工程、及び前記マーカーの上部
クラッド層が形成されていない部分を基準として、基板
にピン嵌合用溝を形成する工程を具備する導波路素子の
作製方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33893492A JP3243021B2 (ja) | 1992-03-18 | 1992-12-18 | 光導波路素子の作製方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4-62545 | 1992-03-18 | ||
JP6254592 | 1992-03-18 | ||
JP33893492A JP3243021B2 (ja) | 1992-03-18 | 1992-12-18 | 光導波路素子の作製方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05323144A JPH05323144A (ja) | 1993-12-07 |
JP3243021B2 true JP3243021B2 (ja) | 2002-01-07 |
Family
ID=13203316
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33893492A Expired - Lifetime JP3243021B2 (ja) | 1992-03-18 | 1992-12-18 | 光導波路素子の作製方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3243021B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100757233B1 (ko) * | 2006-06-08 | 2007-09-10 | 한국전자통신연구원 | 광도파로 플랫폼 및 그 제조 방법 |
JP2010072435A (ja) | 2008-09-19 | 2010-04-02 | Fuji Xerox Co Ltd | 光導波路フィルム |
-
1992
- 1992-12-18 JP JP33893492A patent/JP3243021B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05323144A (ja) | 1993-12-07 |
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