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WO2018135136A1 - 光学部品および光学部品の製造方法 - Google Patents

光学部品および光学部品の製造方法 Download PDF

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WO2018135136A1
WO2018135136A1 PCT/JP2017/042597 JP2017042597W WO2018135136A1 WO 2018135136 A1 WO2018135136 A1 WO 2018135136A1 JP 2017042597 W JP2017042597 W JP 2017042597W WO 2018135136 A1 WO2018135136 A1 WO 2018135136A1
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WO
WIPO (PCT)
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layer
main surface
optical component
mold
lens
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/042597
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
常友　啓司
史郎 佐藤
哲 日下
Original Assignee
日本板硝子株式会社
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 日本板硝子株式会社 filed Critical 日本板硝子株式会社
Priority to CN201780083468.3A priority Critical patent/CN110178058A/zh
Priority to JP2018562910A priority patent/JPWO2018135136A1/ja
Priority to EP17892162.3A priority patent/EP3572848A4/en
Publication of WO2018135136A1 publication Critical patent/WO2018135136A1/ja
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    • G02B6/4249—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details comprising arrays of active devices and fibres
    • G02B6/425—Optical features

Definitions

  • the present invention relates to an optical component and a manufacturing method thereof.
  • short-distance optical communication For short-distance transmissions (several tens to hundreds of meters) as in data centers, electrical signals are also used for communication, but optical communication is more advantageous in terms of speeding up.
  • a system having a transmission rate of several GHz to 10 GHz which is a combination of a surface-emitting light source such as VCSEL (Vertical / Cavity / Surface / Emitting / LASER) and a multimode fiber, has already been realized.
  • VCSEL Vertical / Cavity / Surface / Emitting / LASER
  • DMD Different Modal Dispersion
  • a method for improving DMD of a multimode fiber a method using a vortex phase plate that generates an optical vortex is known (for example, Patent Document 1 or 2).
  • the light emitted from the laser has a basic Gaussian light intensity distribution with a high intensity at the center, but if this light is passed through a vortex phase plate, the intensity at the center is zero or reduced. It can be converted into light having a light intensity distribution.
  • the vortex phase plate is, for example, a plate-like optical component in which a continuous or stepped spiral shape (vortex shape) is formed on any main surface.
  • the refractive index profile in the central portion of the core may be unstable depending on the manufacturing method, which causes DMD (for example, Patent Document 1 or 2). ). Therefore, the light emitted from the laser is transmitted through the vortex phase plate, converted into light having a ring-shaped light intensity distribution, and then incident on the multimode fiber. By doing so, light that is directly incident on the central portion of the core of the multi-mode fiber is suppressed, and the so-called higher-order propagation mode is mainly transmitted in the fiber, so that the occurrence of DMD can be suppressed.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a technique that facilitates optical axis adjustment in an optical system that generates an optical vortex.
  • an optical component includes a first main surface and a second main surface opposite to the first main surface, which are formed of a first material having a first refractive index. And a second main layer formed of a second material having a second refractive index different from the first refractive index and having a third main surface and a fourth main surface opposite to the third main surface. And an optical component in which the first layer and the second layer are laminated so that the second main surface and the third main surface are in contact with each other.
  • a lens is formed on the first main surface of the first layer, and a vortex shape is formed on the third main surface of the second layer.
  • the vortex shape has a continuous or stepped spiral shape, and generates an optical vortex when light from a laser or the like is transmitted.
  • Another aspect of the present invention is also an optical component.
  • This optical component is different from the first refractive index in the first layer having the first main surface and the second main surface opposite to the first main surface, which is formed of the first material having the first refractive index.
  • a second main layer formed of a second material having a second refractive index and having a third main surface and a fourth main surface opposite to the third main surface, the second main surface and the third main surface It is an optical component in which a first layer and a second layer are laminated so that the surfaces come into contact with each other.
  • a vortex shape is formed on the first main surface of the first layer, and a lens is formed on the third main surface of the second layer.
  • An optical element disposed on the fourth main surface of the second layer may be further provided.
  • the substrate further includes a fifth main surface and a sixth main surface opposite to the fifth main surface, and the second layer is disposed on the substrate such that the fourth main surface and the fifth main surface are in contact with each other. May be.
  • An optical element disposed on the sixth main surface of the substrate may be further provided.
  • the optical element may be at least one of a lens, a polarizer, a wave plate, a phase plate, a prism, a diffraction grating, a filter, a mirror, a half mirror, a light emitting element, and a light receiving element.
  • a set of vortex shapes and lenses may be arranged in an array.
  • the difference in refractive index between the first refractive index and the second refractive index with respect to a wavelength of 850 nm may be 0.15 or more.
  • Still another aspect of the present invention is the above-described method for manufacturing an optical component.
  • the method includes a step of dropping the second material on a second layer mold for forming the second layer, a step of developing the second material, a step of irradiating the second material with light and curing it, Removing the second layer by removing the second layer mold, dropping the first material on the first layer mold for forming the first layer, and forming the second layer into the first layer mold And a step of spreading the first material, a step of irradiating the first material with light, and a step of removing the first layer mold, and taking out a laminate of the first layer and the second layer.
  • a process includes a step of dropping the second material on a second layer mold for forming the second layer, a step of developing the second material, a step of irradiating the second material with light and curing it, Removing the second layer by removing the second layer mold, dropping the first material on the first layer mold for forming the first layer, and forming
  • Still another embodiment of the present invention is also the above-described method for manufacturing an optical component.
  • This method includes a step of injecting a second material between a second layer mold and a common mold for forming the second layer, a step of cooling and curing the second material, and a second layer mold. And a step of opening the common die, a step of injecting a first material between the first layer die for forming the first layer and the common die on which the second layer is formed, A step of cooling and curing the material, and a step of opening the mold for the first layer and the common mold to take out the laminate of the first layer and the second layer.
  • a technique for easily adjusting the optical axes thereof. can be provided.
  • FIGS. 3A and 3B are diagrams for explaining the intensity distribution of light incident on the multimode fiber. It is a figure which shows embodiment which combined the optical element with the optical component.
  • FIGS. 5A and 5B are diagrams for explaining an optical component according to another embodiment of the present invention. It is a schematic sectional drawing for demonstrating the optical component which concerns on another embodiment of this invention. It is a figure which shows embodiment which combined the optical element with the optical component. 8A and 8B are views for explaining an optical component according to still another embodiment of the present invention.
  • FIGS. 9A to 9C are diagrams showing an embodiment in which metal wiring is formed on a substrate of an optical component.
  • FIGS. 10A and 10B are views showing an embodiment in which a VCSEL array substrate is flip-chip mounted on an optical component substrate on which metal wiring is formed. It is a schematic sectional drawing for demonstrating the optical component which concerns on another embodiment of this invention.
  • 12A to 12D are views for explaining a lens and a mold for molding a vortex shape.
  • FIGS. 13A to 13D are views for explaining a lens replica mold manufacturing process.
  • FIGS. 14A and 14B are diagrams for explaining a vortex-shaped replica mold manufacturing process.
  • FIGS. 15A to 15D are diagrams for explaining a process of producing an arrayed vortex shape on a substrate.
  • FIGS. 17A to 17C are views for explaining a vortex shape and a target for lens positioning. It is the schematic for demonstrating the structure of a molding machine. It is a figure for demonstrating shaping
  • This optical component is an optical component including a vortex shape.
  • the same or equivalent components, members, and processes shown in the drawings are denoted by the same reference numerals, and repeated descriptions are omitted as appropriate.
  • the embodiments do not limit the invention but are exemplifications, and all features and combinations thereof described in the embodiments are not necessarily essential to the invention.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view for explaining an optical component 10 according to an embodiment of the present invention.
  • the optical component 10 is formed by laminating a first layer 12 and a second layer 14.
  • the first layer 12 is formed of a first material having a first refractive index n 1.
  • the second layer 14 is formed of a second material having a second refractive index n 2.
  • the first refractive index n 1 and the second refractive index n 2 are different from each other (ie, n 1 ⁇ n 2 ).
  • the larger the absolute value of the refractive index difference ⁇ n n 2 ⁇ n 1 between the two, the larger the refractive power optical system is obtained when the laminated optical system is formed, or a vortex shaped step (vortex shape described later) (The difference between the highest and lowest locations) can be reduced.
  • resin or glass As a material constituting the first layer 12 and the second layer 14, for example, resin or glass can be used.
  • a sol-gel material that can be easily thinned and can form a fine structure may be used.
  • the first layer 12 has a first main surface 16 and a second main surface 18 opposite to the first main surface 16.
  • the second layer 14 has a third main surface 20 and a fourth main surface 22 opposite to the third main surface 20.
  • the first layer 12 and the second layer 14 are laminated so that the second main surface 18 and the third main surface 20 are in contact with each other.
  • a lens 24 is formed on the first main surface 16 of the first layer 12.
  • the lens 24 shown in FIG. 1 is a spherical convex lens, but may be a spherical concave lens, an aspheric convex lens, an aspheric concave lens, a diffractive lens (Fresnel lens), or the like.
  • a vortex shape 26 is formed on the third major surface 20 of the second layer 14.
  • the vortex shape 26 is a spiral optical element formed continuously or stepwise around the optical axis, and has a function of generating an optical vortex, that is, converting it into light having a phase difference in the circumferential direction.
  • Such a function can be realized by a spiral diffraction grating or an element whose effective refractive index is changed at every predetermined rotation angle in the circumferential direction.
  • As a method of changing the effective refractive index there is a method of changing the effective refractive index by forming a large number of holes below the wavelength used for the material and changing the density of the holes.
  • incident light is converted into light having a phase difference in the circumferential direction, and the light intensity distribution when the light is collected by a lens is a ring shape.
  • the following effects can be obtained.
  • ⁇ 2 ⁇ ⁇ m
  • m is an integer and is the order of the vortex shape or vortex phase plate. It should be noted that the vortex shape 26 shown in FIG. 1 schematically shows a cross-sectional shape of the vortex shape.
  • the lens 24 formed on the first main surface 16 of the first layer 12 and the vortex shape 26 formed on the third main surface 20 of the second layer 14 are arranged so that their optical axes coincide.
  • the matched optical axis is set as the optical axis Ax of the optical component 10).
  • the third main surface 20 of the second layer 14 has a shape corresponding to the shape of the second main surface 18 that abuts.
  • the fourth main surface 22 of the second layer 14 is formed in a planar shape.
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an optical module 30 using the optical component 10 according to the present embodiment.
  • the optical module 30 includes a light source 32, the optical component 10, a condenser lens 34, and a multimode fiber 36.
  • FIG. 2 shows how the light emitted from the light source 32 enters the core 36 a of the multimode fiber 36 via the optical component 10 and the condenser lens 34.
  • a surface emitting laser such as a VCSEL or a laser diode can be used.
  • the optical component 10 is arranged such that the fourth main surface 22 of the second layer 14 is an incident surface that receives light from the light source 32.
  • Light that has entered the second layer 14 from the fourth major surface 22 is converted into light having a ring-shaped light intensity distribution by the vortex shape 26.
  • This light enters the first layer 12 and is emitted as parallel light by the lens 24 formed on the first main surface 16 of the first layer 12.
  • the parallel light is condensed by a condensing lens 34 disposed so as to face the optical component 10, and enters the core 36 a of the multimode fiber 36.
  • the lens surface of the optical component 10 may be directed toward the light source 32, and the optical component 10 and the condenser lens 34 may be interchanged. Moreover, it is good also as an optical system which collimated light injects into a vortex shape.
  • FIG. 3 (a) and 3 (b) are diagrams for explaining the intensity distribution of light incident on the multimode fiber.
  • FIG. 3A shows the intensity distribution of light incident on the multimode fiber when a simple collimating lens is arranged in place of the optical component 10 in the optical module 30 shown in FIG. 2 as a comparative example.
  • FIG. 3B shows the intensity distribution of light incident on the multimode fiber when the optical component 10 according to this embodiment is used.
  • the optical component 10 by using the optical component 10 according to the present embodiment, light having a ring-shaped intensity distribution in which the intensity of the central portion is reduced is transmitted to the multimode fiber 36. Can be incident on the core 36a. As a result, no light is incident on the central portion of the core 36a where the refractive index may be unstable, so that the occurrence of DMD is suppressed, and as a result, the optical transmission performance of the optical module 30 can be improved. it can.
  • the optical axes of the vortex phase plate and other lenses are aligned. Need to be fixed. However, as a matter of course, the optical axis adjustment becomes difficult as the number of optical components increases.
  • the optical component 10 is as if it were a normal single lens. It can be handled in the same way.
  • the optical axis of the two components, the optical component 10 and the condensing lens 34 need only be aligned, the optical axis can be easily adjusted as compared with the case where the optical axes of the vortex phase plate and the other two lenses are adjusted. Become. This is even more advantageous when dealing with a plurality of arrayed optical components.
  • the surface exposed to a medium (for example, air) outside the optical component, that is, the first main surface 16 (lens 24) and the fourth main surface 22 are used to suppress reflection loss.
  • An antireflection layer may be formed on the substrate.
  • the antireflection layer is formed of, for example, a dielectric multilayer film, a fine structure having a period of several tens to several hundreds of nanometers, a matching layer having a refractive index intermediate between the refractive index of the external medium and the refractive index of the optical element. It's okay.
  • FIG. 4 shows an embodiment in which the optical element 40 is combined with the optical component 10.
  • the fourth major surface 22 of the second layer 14 is formed in a planar shape. Accordingly, another optical element 40 can be freely arranged on the fourth main surface 22.
  • the optical element 40 disposed on the fourth main surface 22 may be, for example, a lens, a polarizer, a wave plate, a phase plate, a prism, a diffraction grating, a filter, a mirror, a half mirror, a light emitting element, and a light receiving element. Since the fourth main surface 22 is planar, it is possible to mount a light emitting element and a light receiving element after forming electrodes and metal wiring on the surface, which is also advantageous in this respect.
  • the optical element 40 By arranging the optical element 40 on the fourth main surface 22 in this way, it is possible to save the space of the optical module as compared with the case where the optical element 40 and the optical component 10 are separately arranged. In addition, since the optical element 40 is directly fixed to the optical component 10, there is an advantage that the optical axes of the optical element 40 and the optical component 10 can be easily adjusted, and the optical axis deviation after fixing is less likely to occur.
  • FIGS. 5A and 5B are views for explaining an optical component 200 according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 5A is a top view
  • FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 5A.
  • FIG. 2 the case where light is incident on one multimode fiber 36 has been described.
  • FIG. 5A and FIG. 2B an optical component 200 in which a set of a lens 224 and a vortex shape 226 having the same optical axis are arranged in an array and an array of condensing lenses 34 (see FIG. 2) are used.
  • the optical component 200 includes a first layer 212 in which a plurality of lenses 224 are formed in an array (in a row) on a first main surface 216, and a plurality of vortex shapes 226 in an array (in a row) on a third main surface 220.
  • the second layer 214 is laminated so that the second main surface 218 and the third main surface 220 are in contact with each other.
  • the fourth major surface 222 of the second layer 214 is formed in a planar shape.
  • the first layer 212 is formed of a first material having a first refractive index n 1
  • a second layer 214 is formed of a second material having a second refractive index n 2.
  • the first refractive index n 1 and the second refractive index n 2 are different from each other (ie, n 1 ⁇ n 2 ).
  • the optical axis of the optical component 200 and the array of the condensing lenses 34 may be adjusted, so that the optical axis of the arrayed vortex shape and the other two lens arrays is adjusted. Compared with the case, the optical axis can be adjusted much more easily.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view for explaining an optical component 50 according to still another embodiment of the present invention.
  • the optical component 50 further includes a substrate 52, and has a configuration in which the stacked body of the first layer 12 and the second layer 14 described with reference to FIG. 1 is disposed on the substrate 52.
  • the substrate 52 is a flat plate member made of resin or glass, and has a fifth main surface 54 and a sixth main surface 56 opposite to the fifth main surface 54.
  • the stacked body of the first layer 12 and the second layer 14 is disposed such that the fourth main surface 22 of the second layer 14 abuts on the fifth main surface 54 of the substrate 52.
  • the optical component 50 formed in this way can easily adjust the optical axis when assembling the optical module, similarly to the optical component described above.
  • the substrate 52 is a dielectric substrate that is transparent at the operating wavelength (for example, 850 nm).
  • a transparent resin such as cycloolefin, glass, or the like is used as the substrate 52.
  • FIG. 7 shows an embodiment in which the optical element 60 is combined with the optical component 50.
  • the sixth major surface 56 of the substrate 52 is planar. Therefore, another optical element 60 can be freely arranged on the sixth main surface 56 of the substrate 52.
  • the optical element 60 disposed on the sixth major surface 56 may be, for example, a lens, a polarizer, a wave plate, a phase plate, a prism, a diffraction grating, a filter, a mirror, a half mirror, a light emitting element, a light receiving element, or the like.
  • the sixth main surface 56 can be mounted with a light emitting element and a light receiving element after previously forming electrodes and metal wirings on the surface, and further includes a transparent glass substrate having TGV (Through Glass Via) as the substrate 52.
  • TGV Through Glass Via
  • FIGS. 8A and 8B are views for explaining an optical component 300 according to still another embodiment of the present invention.
  • 8A is a top view
  • FIG. 8B is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 8A.
  • the optical component 300 further includes a substrate 252 on which the first layer 212 and the second layer 212 described in FIGS. 5A and 5B are provided.
  • the stacked body of the layers 214 is arranged.
  • the substrate 252 is a flat plate member made of resin or glass, and has a fifth main surface 254 and a sixth main surface 256 opposite to the fifth main surface 254.
  • the stacked body of the first layer 212 and the second layer 214 is disposed so that the fourth main surface 222 of the second layer 214 is in contact with the fifth main surface 254 of the substrate 252.
  • the optical component 300 formed in this way can easily adjust the optical axis when assembling the optical module, similarly to the optical component described above.
  • the substrate 252 is a dielectric substrate that is transparent at the wavelength used (for example, 850 nm).
  • a transparent resin such as cycloolefin, glass, or the like is used as the substrate 252.
  • FIGS. 9A to 9C show an embodiment in which the metal wiring 310 is formed on the substrate 252 of the optical component 300.
  • FIG. 9A is a top view
  • FIG. 9B is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 9A
  • FIG. 9C is a bottom view.
  • a metal wiring 310 is formed on the sixth main surface 256 of the substrate 252 for each set of the lens 224 and the vortex shape 226.
  • FIG. 10A and 10B show an embodiment in which the VCSEL array 320 is flip-chip mounted on the substrate 252 of the optical component 300 on which the metal wiring 310 is formed.
  • FIG. 10A is a cross-sectional view taken along a plane orthogonal to the arrangement direction of lenses and the like
  • FIG. 10B is a cross-sectional view taken along a plane parallel to the arrangement direction of lenses and the like.
  • the VCSEL array 320 is formed by forming a plurality of VCSELs 324 in an array (in one row) on a substrate 322. One VCSEL 324 is placed for each set of lens 224 and vortex shape 226. As shown in FIGS. 10A and 10B, the metal wiring 326 formed on the substrate 322 is connected to the metal wiring 310 formed on the substrate 252 of the optical component 300 by the solder bump 328.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view for explaining an optical component 70 according to still another embodiment of the present invention.
  • the optical component 70 according to the present embodiment also includes a first layer 72 formed of a first material having a first refractive index n 1 , as in the optical component 10 shown in FIG.
  • a second layer 74 made of a second material having a refractive index n 2 is laminated.
  • the first refractive index n 1 and the second refractive index n 2 are different from each other (ie, n 1 ⁇ n 2 ).
  • the first layer 72 has a first main surface 76 and a second main surface 78 opposite to the first main surface 76.
  • the second layer 74 has a third main surface 80 and a fourth main surface 82 opposite to the third main surface 80.
  • the first layer 72 and the second layer 74 are laminated so that the second main surface 78 and the third main surface 80 are in contact with each other.
  • a vortex shape 86 is formed on the first main surface 76 of the first layer 72, and a lens 84 is formed on the third main surface 80 of the second layer 74, as shown in FIG.
  • the lens 84 shown in FIG. 11 is a spherical convex lens, but may be a spherical concave lens, an aspheric convex lens, an aspheric concave lens, a diffractive lens (Fresnel lens), or the like.
  • a vortex shape 86 is formed on the first main surface 76 exposed to a medium (for example, air) outside the optical component, and the first layer 72 and the second layer inside the optical component 70 are formed.
  • the case where the lens 84 is formed at the interface of the layer 74 can also be applied to an optical module as shown in FIG.
  • the lens 84 that converts the light from the light source into parallel light and the vortex shape 86 that uses the parallel light that has passed through the lens 84 as ring-shaped light are integrated, so that the optical component 70 is usually treated as if it were normal. Therefore, the optical axis can be easily adjusted in the assembly of the optical module.
  • the fourth main surface 82 of the second layer 74 is formed in a planar shape, other optical elements can be freely arranged on the fourth main surface 82.
  • the optical element disposed on the fourth main surface 82 may be, for example, a lens, a polarizer, a wave plate, a phase plate, a prism, a diffraction grating, a filter, a mirror, a half mirror, a light emitting element, a light receiving element, and the like.
  • the advantages of having a main surface in the shape are as described above.
  • 2P Photo Polymerization Molding 2P molding is molding by ultraviolet curing, and a mold (mold) having an optically designed shape is filled with an ultraviolet curable resin to form a substrate such as glass, acrylic, etc. This is a molding method in which the resin is cured by being bonded to the plate and irradiated with ultraviolet rays, and then demolded to transfer and mold the inverted shape of the mold on the substrate.
  • a glass substrate is used as a base material
  • a 2P molding method is used to form a lens with a high refractive index material on the first main surface of the first layer, and a vortex with a low refractive index material on the third main surface of the second layer. A case where a shape is formed will be described.
  • FIG. 12A is a schematic perspective view of the lens mold 90.
  • FIG. 12B is a schematic sectional view of the lens mold 90.
  • FIG. 12C is a schematic perspective view of the vortex shape mold 91.
  • FIG. 12D is a schematic cross-sectional view of the vortex shape mold 91.
  • the lens mold 90 and the vortex shape mold 91 are ultra-precise cutting by using an ultra-precise nano-processing machine on a mold base material with electroless nickel-phosphorus plating 95, 96 on the surface of stainless steel 93, 94.
  • a master mold is formed by processing using a tool.
  • metal mold master molds can also be used as molds for 2P molding, metal master molds cannot transmit ultraviolet light, so the 2P molded substrate transmits UV light. Including the effect of protecting the master mold from the viewpoint of preventing breakage during handling and the like, it is possible to mold a replica mold on a glass substrate by 2P molding and use it as a mold for 2P molding desirable.
  • the UV curable resin used to produce the replica mold need not be the same as the UV curable resin used to mold the optical component of the present invention.
  • An ultraviolet curable resin having excellent stability for example, less curing shrinkage is used.
  • FIGS. 13A to 13D are diagrams for explaining a process for producing a replica type of a lens.
  • a lens mold 90 in which a lens shape is inverted (concave) is used as a master mold, and an ultraviolet curable resin is formed on a glass substrate 97 by 2P molding.
  • a convex replica mold is formed at 98.
  • FIG. 13B shows a completed convex replica mold 99.
  • a concave replica mold is formed on the glass substrate 100 with the ultraviolet curable resin 101 by 2P molding using the convex replica mold 99.
  • FIG. 13D shows the completed concave replica mold 102.
  • the light beam obtained by the combination of the vortex shape and the lens has a ring shape with high axial symmetry when the phase difference ⁇ of the vortex shape is 2 ⁇ ⁇ m (m is an order of the vortex shape and is an integer). A light intensity distribution is obtained. Furthermore, the larger the absolute value of the vortex-shaped phase difference, the larger the beam diameter (ring diameter) of the light beam.
  • the beam diameter of light incident on the multimode fiber is set to 10 to 50 ⁇ m.
  • the beam diameter refers to the maximum diameter at an intensity of 1 / e 2 of the maximum value of the light intensity distribution, and corresponds to the ring diameter in the case of a ring-shaped beam.
  • the vortex shape has a refractive index of 1.37 (wavelength 850 nm) of the ultraviolet curable resin used for molding, and a refractive index of the ultraviolet curable resin for the lens formed on the upper layer (that is, the first layer) of the vortex shape. It was designed based on 0.33 which is the absolute value of the difference ⁇ n.
  • the phase difference ⁇ of the vortex shape may be positive or negative depending on the positive or negative of the order or ⁇ n. However, if the absolute value of the phase difference is the same and the signs of the positive and negative are opposite, the turning direction of the optical vortex is reversed. Thus, there is no difference in the obtained light intensity distribution. Therefore, when considering the vortex-shaped phase difference, the sign of each term is positive (+).
  • the 2P molding mold for forming the optical component of the present invention is rotated once. It can be used in either replica or double transfer molding.
  • the use efficiency of the mold is higher than in the case of normal convex or concave lenses that can only be used for either even or odd transfer, and it is preferable that backup is easily obtained even when the mold is damaged due to various factors. I can say that.
  • FIG. 14 (a) and 14 (b) are diagrams for explaining a vortex-shaped replica mold manufacturing process.
  • a vortex-shaped mold 91 is used as a master mold, and a convex replica mold is formed on the glass substrate 103 by the ultraviolet curable resin 104 by 2P molding.
  • FIG. 14B shows the completed convex replica mold 105.
  • the replica mold for 2P molding of the lens mold 90 and the vortex shape mold 91 and the optical component of the present invention is coated with a release agent in order to facilitate demolding after curing the ultraviolet curable resin. It is desirable to apply.
  • the release agent is diluted to 0.1% with a fluorine-based coating agent, applied by spin coating or dip coating, and then coated in a high-temperature, high-humidity atmosphere of about 60 ° C. and 90% RH for 1 hour or more.
  • the glass substrate may be transparent at the wavelength used (for example, 850 nm), and alkali-free glass substantially free of alkali metal elements such as soda lime glass and borosilicate glass can also be used.
  • alkali-free glass substantially free of alkali metal elements such as soda lime glass and borosilicate glass
  • an interposer including a glass substrate having TGV is used as a substrate, high-frequency characteristics are deteriorated when the glass substrate contains an alkali metal element. Therefore, it is advantageous to use an alkali-free glass as the substrate.
  • FIGS. 15A to 15D are diagrams for explaining an array-shaped vortex-shaped manufacturing process.
  • an ultraviolet curable resin 111 is dropped onto a vortex-shaped replica replica 105 for molding.
  • an acrylate ultraviolet curable resin having a refractive index after curing of 1.37 (wavelength 850 nm) and a light transmittance of 90% can be used.
  • the glass substrate 107 is bonded together, and the ultraviolet curable resin 111 is developed to the target resin development area.
  • ultraviolet light is used while aligning the target of the glass substrate 107 and the target of the replica mold 105 with a microscope or the like.
  • the curable resin 111 is developed.
  • the ultraviolet curable resin 111 is cured by irradiating with ultraviolet rays.
  • the replica mold 105 is removed as shown in FIG. 15D to obtain a vortex-shaped molding layer 106.
  • FIGS. 16A to 16D are diagrams for explaining a lens array manufacturing process. 15A to 15D, the lens molding layer (the first part of the optical component 10 shown in FIG. 1) is formed on the vortex-shaped molding layer 106 (the second layer 14 of the optical component 10 shown in FIG. 1). One layer 12) is formed.
  • an ultraviolet curable resin 112 is dropped onto a replica mold 102 for lens molding.
  • an acrylate ultraviolet curable resin can be used.
  • the ultraviolet curable resin may have properties such that the refractive index after curing is 1.70 (wavelength 850 nm) and the light transmittance is 80%.
  • the vortex-shaped molding layer 106 formed on the glass substrate 107 is bonded together, and the target of the vortex-shaped molding layer 106 and the target of the replica mold 102 for lens molding are combined. While aligning, the ultraviolet curable resin 112 is developed to the target resin development area. At this time, in order to align the vortex shape and the lens, the ultraviolet curable resin 112 is developed while aligning the targets of the vortex shape and the lens.
  • the replica mold 102 is removed from the mold as shown in FIG. 16C.
  • FIGS. 17A to 17C are views for explaining a vortex shape and a target for lens positioning.
  • FIG. 17A shows a target of the vortex-shaped molding layer 106.
  • FIG. 17B shows a target of the replica mold 102 for lens molding.
  • FIG. 17C shows a state in which the target of the vortex-shaped molding layer 106 and the target of the replica mold 102 for lens molding are matched.
  • the optical component manufacturing method in which the lens is formed on the first main surface of the first layer and the vortex shape is formed on the third main surface of the second layer has been described.
  • An optical component in which a vortex shape is formed and a lens is formed on the third main surface of the second layer can be manufactured by the same method.
  • injection molding two-color molding
  • a vortex shape is formed with a low refractive index material on the first main surface of the first layer and a lens is formed with a high refractive index material on the third main surface of the second layer
  • no base material substrate is used.
  • the primary side uses a material having a higher injection molding temperature (resin melting temperature) than the secondary side (secondary molding material).
  • a lens is molded using polycarbonate (PC) on the primary side
  • a vortex shape is molded using acrylic (PMMA) on the secondary side.
  • FIG. 18 is a schematic diagram for explaining the configuration of the molding machine 140. As shown in FIG. 18, a lens mold 90 (frame) and a vortex-shaped mold 91 (frame) are arranged in a fixed cavity, and a common mold 142 is mounted as a core on a movable rotary table 141. ing.
  • a common mold 142 is arranged in the primary molding portion to mold the lens.
  • a resin is injected between the lens mold 90 and the common mold 142 through the primary sprue 145 using an injection unit (not shown) attached to the injection molding machine.
  • FIG. 19 is a diagram for explaining vortex-shaped molding. As shown in FIG. 19, after opening the mold, the rotary table 141 is rotated, and the common mold 142 on which the lens is formed is moved to the secondary molding section.
  • FIG. 20 is a diagram showing a state in which resin injection is performed to form a vortex shape. Using an injection unit (not shown) attached to the mold, resin is injected between the vortex-shaped mold 91 and the common mold 142 via the secondary sprue 146.
  • FIG. 21 is a diagram showing a state of taking out the molded product. After opening the mold, the molded product 150 is taken out to obtain the optical component of the present invention.
  • the optical component manufacturing method in which the vortex shape is formed on the first main surface of the first layer and the lens is formed on the third main surface of the second layer has been described.
  • An optical component in which a lens is formed and a vortex shape is formed on the third main surface of the second layer can be manufactured by the same method.
  • the present invention can be used for optical communication using a multimode fiber.

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Abstract

光学部品１０は、第１屈折率を有する第１材料で形成された、第１主面１６および第１主面１６とは反対側の第２主面１８を有する第１層１２と、第１屈折率と異なる第２屈折率を有する第２材料で形成された、第３主面２０および第３主面２０とは反対側の第４主面２２を有する第２層１４とを備え、第２主面１８と第３主面２０とが当接するように、第１層１２と第２層１４とを積層した光学部品である。第１層１２の第１主面１６にレンズ２４が形成され、第２層１４の第３主面２０にボルテックス形状２６が形成される。

Description

光学部品および光学部品の製造方法
　本発明は、光学部品およびその製造方法に関する。
　近年、インターネットやクラウドの普及により、データ通信量が爆発的に増大している。一時的にデータを保管したり、インターネットへの接続を行なったりするデータセンター内でも、大容量のデータを高速でやり取りする必要がある。
　データセンター内のように短距離（数十ｍ～数百ｍ）の伝送には、電気信号による通信も行われているが、高速化の点では光通信を行った方が有利である。短距離の光通信では、ＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting LASER）等の面発光型光源とマルチモードファイバとを組み合わせた、伝送速度が数ＧＨｚ～１０ＧＨｚのシステムがすでに実現されている。
　マルチモードファイバは、光が通るコアがシングルモードファイバと比較して大きく設計されているため、コア内を多くのモードの光が伝送し、ＤＭＤ（Differential Modal Dispersion）が発生する可能性がある。ＤＭＤが発生すると光波形が劣化しやすくなるため伝送距離が制限される可能性がある。
　マルチモードファイバのＤＭＤを改善する方法として、光渦を発生させるボルテックス位相板（Vortex Phase Plate）を用いる方法が知られている（例えば特許文献１又は２）。通常、レーザから出射される光は、中心部の強度が高い基本ガウシアン状の光強度分布を有するが、この光をボルテックス位相板に通過させると、中心部分の強度が零又は低下したリング状の光強度分布を有する光に変換することができる。ボルテックス位相板とは、例えば、連続又は階段状の螺旋形状（ボルテックス形状）が、いずれかの主面に形成された板状の光学部品である。
　よく知られているように、マルチモードファイバは製造方法によってはコアの中心部分の屈折率分布が不安定となっている場合があり、これはＤＭＤを引き起こす要因となる（例えば特許文献１又は２）。そこで、レーザから出射した光を、ボルテックス位相板を透過させて、リング状の光強度分布を有する光に変換した後、マルチモードファイバに入射させる。こうすることにより、マルチモードファイバのコアの中心部分に直接入射する光が抑制されるうえ、いわゆる高次の伝搬モードが主体となってファイバ内を伝搬するので、ＤＭＤの発生を抑制できる。
特開２００８－４６３１２号公報 特開２０１６－９１０１４号公報
　しかしながら、光源とマルチモードファイバとの間にボルテックス位相板を配置する場合、光軸を揃えるべき光学部品が増加することとなるため、ボルテックス位相板を配置しない場合と比較して光軸調整が難しくなる可能性がある。また、これらの組合せが複数あるようなアレイタイプの光学系においては、その調整がさらに難しくなる可能性もある。
　本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、光渦を発生させるような光学系において、光軸調整を容易とする技術を提供することにある。
　上記課題を解決するために、本発明のある態様の光学部品は、第１屈折率を有する第１材料で形成された、第１主面および第１主面とは反対側の第２主面を有する第１層と、第１屈折率と異なる第２屈折率を有する第２材料で形成された、第３主面および第３主面とは反対側の第４主面を有する第２層と、を備え、第２主面と第３主面とが当接するように、第１層と第２層とを積層した光学部品である。第１層の第１主面にレンズが形成され、第２層の第３主面にボルテックス形状が形成される。ここで、ボルテックス形状とは、先述したように、連続又は階段状の螺旋形状を有し、レーザなどからの光を透過させたときに光渦を発生させるものである。
　本発明の別の態様もまた、光学部品である。この光学部品は、第１屈折率を有する第１材料で形成された、第１主面および第１主面とは反対側の第２主面を有する第１層と、第１屈折率と異なる第２屈折率を有する第２材料で形成された、第３主面および第３主面とは反対側の第４主面を有する第２層と、を備え、第２主面と第３主面とが当接するように、第１層と第２層とを積層した光学部品である。第１層の第１主面にボルテックス形状が形成され、第２層の第３主面にレンズが形成される。
　第２層の第４主面上に配置された光学素子をさらに備えてもよい。
　第５主面および第５主面とは反対側の第６主面を有する基板をさらに備え、第４主面と第５主面とが当接するように、基板上に第２層が配置されてもよい。
　基板の第６主面上に配置された光学素子をさらに備えてもよい。
　光学素子は、レンズ、偏光子、波長板、位相板、プリズム、回折格子、フィルタ、ミラー、ハーフミラー、発光素子および受光素子の少なくとも一つであってもよい。
　ボルテックス形状とレンズの組がアレイ状に配置されてもよい。
　波長８５０ｎｍに対する第１屈折率と第２屈折率の屈折率差が０．１５以上であってもよい。
　本発明のさらに別の態様は、上述の光学部品の製造方法である。この方法は、第２層を成形するための第２層用型に第２材料を滴下する工程と、第２材料を展開する工程と、第２材料に光を照射して硬化させる工程と、第２層用型を脱型して第２層を取り出す工程と、第１層を成形するための第１層用型に第１材料を滴下する工程と、第２層を第１層用型に貼り合わせて、第１材料を展開する工程と、第１材料に光を照射して硬化させる工程と、第１層用型を脱型して第１層と第２層の積層体を取り出す工程とを備える。
　本発明のさらに別の態様もまた、上述の光学部品の製造方法である。この方法は、第２層を成形するための第２層用型と共通型との間に第２材料を射出する工程と、第２材料を冷却して硬化させる工程と、第２層用型と共通型とを型開する工程と、第１層を成形するための第１層用型と第２層が形成されている共通型との間に第１材料を射出する工程と、第１材料を冷却して硬化させる工程と、第１層用型と共通型とを型開して第１層と第２層の積層体を取り出す工程とを備える。
　なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
　本発明によれば、ボルテックス形状を備え、光渦を発生させるような光学系を用いて、レーザなどの光源とマルチモードファイバとを結合する場合において、それらの光軸調整を容易とする技術を提供できる。
本発明の実施形態に係る光学部品を説明するための概略断面図である。 本実施形態に係る光学部品を用いた光モジュールの概略構成図である。 図３（ａ）および（ｂ）は、マルチモードファイバに入射する光の強度分布を説明するための図である。 光学部品に光学素子を組み合わせた実施形態を示す図である。 図５（ａ）および（ｂ）は、本発明の別の実施形態に係る光学部品を説明するための図である。 本発明のさらに別の実施形態に係る光学部品を説明するための概略断面図である。 光学部品に光学素子を組み合わせた実施形態を示す図である。 図８（ａ）および（ｂ）は、本発明のさらに別の実施形態に係る光学部品を説明するための図である。 図９（ａ）～（ｃ）は、光学部品の基板に金属配線を形成した実施形態を示す図である。 図１０（ａ）および（ｂ）は、金属配線を形成した光学部品の基板に、ＶＣＳＥＬアレイ基板をフリップチップ実装した実施形態を示す図である。 本発明のさらに別の実施形態に係る光学部品を説明するための概略断面図である。 図１２（ａ）～（ｄ）は、レンズとボルテックス形状を成形するための金型を説明するための図である。 図１３（ａ）～（ｄ）は、レンズのレプリカ型の作製工程を説明するための図である。 図１４（ａ）および（ｂ）は、ボルテックス形状のレプリカ型の作製工程を説明するための図である。 図１５（ａ）～（ｄ）は、アレイ状のボルテックス形状を基板上に作製する工程を説明するための図である。 図１６（ａ）～（ｄ）は、レンズアレイを基板上に作製する工程を説明するための図である。 図１７（ａ）～（ｃ）は、ボルテックス形状とレンズの位置決めのためのターゲットを説明するための図である。 成形機の構成を説明するための概略図である。 アレイ状のボルテックス形状の成形を説明するための図である。 アレイ状のボルテックス形状を成形するために樹脂射出を行っている様子を示す図である。 成形品の取り出しの様子を示す図である。
　以下、本発明の実施形態に係る光学部品について説明する。この光学部品は、ボルテックス形状を含む光学部品である。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
　図１は、本発明の実施形態に係る光学部品１０を説明するための概略断面図である。図１に示すように、光学部品１０は、第１層１２と第２層１４を積層したものである。第１層１２は、第１屈折率ｎ１を有する第１材料で形成される。第２層１４は、第２屈折率ｎ２を有する第２材料で形成される。第１屈折率ｎ１と第２屈折率ｎ２は互いに異なる（すなわちｎ１≠ｎ２）。
　例えば、第１層１２を第１屈折率ｎ１＝１．７程度の高屈折率材料で形成し、第２層１４を第２屈折率ｎ２＝１．４程度の低屈折率材料で形成してよい。あるいは、第１層１２を第１屈折率ｎ１＝１．４程度の低屈折率材料で形成し、第２層１４を第２屈折率ｎ２＝１．７程度の高屈折率材料で形成してもよい。両者の屈折率差Δｎ＝ｎ２－ｎ１の絶対値が大きいほど、両者を積層した光学系を形成したとき、屈折力の大きい光学系が得られたり、後述するボルテックス形状の段差（ボルテックス形状の最も高い所と最も低い所との差）を低くすることができる。第１層１２と第２層１４を構成する材料としては、例えば樹脂またはガラスを使用できる。ガラスの原料として、薄膜化が容易で微細構造が形成できるゾルゲル材料を使用してもよい。なお、ボルテックス形状の最大の段差をｄ、ボルテックス形状における一周内の段差ｄの形状の繰り返し数（サイクル数）であるチャージ数をｍｃ、使用波長をλとしたとき、位相差ΔΦはΔΦ＝２π×ｍｃ×Δｎ×ｄ／λで表される。
　第１層１２は、第１主面１６と、第１主面１６とは反対側の第２主面１８とを有する。第２層１４は、第３主面２０と、第３主面２０とは反対側の第４主面２２とを有する。第１層１２と第２層１４は、第２主面１８と第３主面２０とが当接するように積層される。
　第１層１２の第１主面１６には、レンズ２４が形成される。図１に示すレンズ２４は球面凸レンズであるが、球面凹レンズ、非球面凸レンズ、非球面凹レンズ、回折型レンズ（フレネルレンズ）等とすることもできる。
　第２層１４の第３主面２０には、ボルテックス形状２６が形成される。ボルテックス形状２６は、光軸の回りに連続又は階段状に形成された螺旋形状の光学要素であり、光渦の発生すなわち、円周方向に位相差を持った光に変換する機能を有する。そのような機能は、渦巻状の回折格子、あるいは円周方向で所定の回転角度毎に有効屈折率を変えた素子などでも実現できる。有効屈折率を変更する方法としては、材料に使用する波長以下の空孔を多数形成し、穴の密度を変えることで有効屈折率を変える方法がある。これらに限られないが、いずれかの素子を使うことで、入射光は円周方向に位相差を持った光に変換され、その光をレンズで集光したときの光強度分布はリング状となるような効果が得られる。ボルテックス形状２６としては、与えるべき位相差に応じてさまざまな種類を用いることができる。例えば、一周で２πの位相差を与えるもの（チャージ数ｍｃ＝１、位相差ΔΦ＝２π）、３６０度連続して位相差を与えるもの、１８０度で２πずつ位相差を与えるもの（ｍｃ＝２、ΔΦ＝２π×２）、１２０度で２πずつ位相差を与えるもの（ｍｃ＝３、ΔΦ＝２π×３）などを用いることができる。また位相差ΔΦが２π×ｍの場合に、中心軸に対し最も軸対称性の高いリング状の光強度分布を有する光ビームが得られる。ｍは整数であり、ボルテックス形状又はボルテックス位相板の次数である。なお、図１に示したボルテックス形状２６は、ボルテックス形状の断面形状を模式的に示したものであることを留意されたい。
　第１層１２の第１主面１６に形成されるレンズ２４と、第２層１４の第３主面２０に形成されるボルテックス形状２６とは、それらの光軸が一致するように配置される（一致した光軸を光学部品１０の光軸Ａｘとする）。
　第２層１４の第３主面２０は、当接する第２主面１８の形状に対応した形状とされる。また、第２層１４の第４主面２２は、平面状に形成されている。
　図２は、本実施形態に係る光学部品１０を用いた光モジュール３０の概略構成図である。図２に示すように、光モジュール３０は、光源３２と、光学部品１０と、集光レンズ３４と、マルチモードファイバ３６とを備える。図２は、光源３２から出射された光が、光学部品１０および集光レンズ３４を介してマルチモードファイバ３６のコア３６ａに入射する様子を示している。
　光源３２としては、ＶＣＳＥＬ等の面発光レーザや、レーザダイオードを利用できる。光学部品１０は、第２層１４の第４主面２２が光源３２からの光を受ける入射面となるよう配置される。第４主面２２から第２層１４内に入射した光は、ボルテックス形状２６によって、リング状の光強度分布を有する光に変換される。この光は、第１層１２に入射し、第１層１２の第１主面１６に形成されたレンズ２４により平行光とされて出射される。この平行光は、光学部品１０と対向するように配置された集光レンズ３４により集光され、マルチモードファイバ３６のコア３６ａに入射する。なお、図２は、実施形態の一例であって、他の構成によっても同様な機能が実現できる。たとえば、光学部品１０のレンズ面を光源３２の側に向けてもよく、また、光学部品１０と集光レンズ３４を入れ替えてもよい。またコリメート光がボルテックス形状に入射するような光学系としてもよい。
　図３（ａ）および（ｂ）は、マルチモードファイバに入射する光の強度分布を説明するための図である。図３（ａ）は、比較例として、図２に示す光モジュール３０において光学部品１０に代えて単なるコリメートレンズを配置した場合の、マルチモードファイバに入射する光の強度分布を示す。図３（ｂ）は、本実施形態に係る光学部品１０を用いた場合の、マルチモードファイバに入射する光の強度分布を示す。
　図３（ａ）および（ｂ）を比較して分かるように、本実施形態に係る光学部品１０を用いることにより、中心部分の強度が低下したリング状の強度分布を有する光をマルチモードファイバ３６のコア３６ａに入射することができる。これにより、屈折率が不安定になっている可能性があるコア３６ａの中心部分に入射する光が無くなるので、ＤＭＤの発生が抑制され、結果として光モジュール３０の光伝送性能を向上することができる。
　光モジュールにおいて、ボルテックス位相板と他の２つのレンズ（すなわちコリメートレンズおよび集光レンズ）を別々の部品として作成し、それらを組み合わせて使用する場合、ボルテックス位相板と他のレンズの光軸を揃えて固定する必要がある。しかしながら、当然ながら光学部品の数が増えると光軸調整は難しくなる。光源からの光をリング状の光とするボルテックス形状２６と、ボルテックス形状２６を通過した光を平行光とするレンズ２４とを一体化することで、光学部品１０をあたかも通常の一枚のレンズと同様に扱うことができる。すなわち、光学部品１０と集光レンズ３４の２つの部品の光軸を揃えればよいので、ボルテックス位相板と他の２つのレンズの光軸調整を行う場合と比較して、光軸調整が容易となる。このことは、複数のアレイ状の積層された光学部品を取り扱うときにさらに有利になる。
　本実施形態に係る光学部品１０において、光学部品の外部の媒質（例えば空気）に露出した表面、すなわち、第１主面１６（レンズ２４）および第４主面２２には、反射損失を抑えるために反射防止層が形成されてもよい。反射防止層は、例えば、誘電体多層膜や数十～数百ナノメータの周期を有する微細構造、外部の媒質の屈折率と光学素子の屈折率の中間の屈折率を持つマッチング層などで形成されてよい。
　図４は、光学部品１０に光学素子４０を組み合わせた実施形態を示す。上述したように、第２層１４の第４主面２２は平面状に形成されている。従って、第４主面２２には自由に他の光学素子４０を配置することができる。第４主面２２に配置される光学素子４０は、例えば、レンズ、偏光子、波長板、位相板、プリズム、回折格子、フィルタ、ミラー、ハーフミラー、発光素子および受光素子などであってよい。第４主面２２は平面状であるので、面上に電極や金属配線を形成したうえで、発光素子や受光素子を実装することができ、この点においても有利である。このように第４主面２２に光学素子４０を配置することにより、光学素子４０と光学部品１０を別々に離間して配置する場合よりも光モジュールの省スペース化を図ることができる。また、光学素子４０を光学部品１０に直接固定しているので、光学素子４０と光学部品１０の光軸調整が容易であり、また固定後の光軸ずれも発生しにくいという利点もある。
　図５（ａ）および（ｂ）は、本発明の別の実施形態に係る光学部品２００を説明するための図である。図５（ａ）は上面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ－Ａ断面図である。
　図２に示す実施形態では、１本のマルチモードファイバ３６に光を入射する場合を説明したが、複数のマルチモードファイバ３６を並べて空間的な多重化を行う場合は、図５（ａ）および（ｂ）に示すような、光軸が一致したレンズ２２４およびボルテックス形状２２６の組をアレイ状に配置した光学部品２００と、集光レンズ３４（図２参照）のアレイを使用する。
　光学部品２００は、第１主面２１６に複数のレンズ２２４がアレイ状（一列）に形成された第１層２１２と、第３主面２２０に複数のボルテックス形状２２６がアレイ状（一列）に形成された第２層２１４とが、第２主面２１８と第３主面２２０とが当接するように積層されたものである。第２層２１４の第４主面２２２は、平面状に形成されている。第１層２１２は第１屈折率ｎ１を有する第１材料で形成され、第２層２１４は第２屈折率ｎ２を有する第２材料で形成される。第１屈折率ｎ１と第２屈折率ｎ２は互いに異なる（すなわちｎ１≠ｎ２）。
　本実施形態に係る光学部品２００を用いる場合も、光学部品２００と集光レンズ３４のアレイとを光軸調整すればよいため、アレイ状のボルテックス形状と他の２つのレンズアレイを光軸調整する場合と比較して、光軸調整を遙かに容易に行うことができる。
　図６は、本発明のさらに別の実施形態に係る光学部品５０を説明するための概略断面図である。図６に示すように、光学部品５０は、基板５２をさらに備え、該基板５２上に図１で説明した第１層１２と第２層１４の積層体を配置した構成を有する。基板５２は樹脂やガラスで形成された平板状の部材であり、第５主面５４および該第５主面５４とは反対側の第６主面５６を有する。第１層１２と第２層１４の積層体は、第２層１４の第４主面２２が基板５２の第５主面５４に当接するように配置される。このように形成された光学部品５０も、上述の光学部品と同様に、光モジュールを組み立てる際に光軸調整が容易となる。基板５２は、使用波長（例えば８５０ｎｍ）において透明な誘電体基板が使用される。例えばシクロオレフィン等の透明樹脂やガラス等が基板５２として使用される。
　図７は、光学部品５０に光学素子６０を組み合わせた実施形態を示す。基板５２の第６主面５６は平面状である。従って、基板５２の第６主面５６には自由に他の光学素子６０を配置することができる。第６主面５６に配置される光学素子６０は、例えば、レンズ、偏光子、波長板、位相板、プリズム、回折格子、フィルタ、ミラー、ハーフミラー、発光素子および受光素子などであってよい。第６主面５６は、面上に電極や金属配線を予め形成したうえで、発光素子や受光素子を実装することができ、さらに基板５２としてＴＧＶ（Through Glass Via）を有する透明ガラス基板を含むインターポーザ等を用いることによって、さらに集積性を向上させることも可能であり、これらの点においても有利である。
　図８（ａ）および（ｂ）は、本発明のさらに別の実施形態に係る光学部品３００を説明するための図である。図８（ａ）は上面図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）のＢ－Ｂ断面図である。
　図８（ｂ）に示すように、本実施形態に係る光学部品３００は、基板２５２をさらに備え、該基板２５２上に図５（ａ）および（ｂ）で説明した第１層２１２と第２層２１４の積層体を配置した構成を有する。基板２５２は樹脂やガラスで形成された平板状の部材であり、第５主面２５４および該第５主面２５４とは反対側の第６主面２５６を有する。第１層２１２と第２層２１４の積層体は、第２層２１４の第４主面２２２が基板２５２の第５主面２５４に当接するように配置される。このように形成された光学部品３００も、上述の光学部品と同様に、光モジュールを組み立てる際に光軸調整が容易となる。基板２５２は、使用波長（例えば８５０ｎｍ）において透明な誘電体基板が使用される。例えばシクロオレフィン等の透明樹脂やガラス等が基板２５２として使用される。
　図９（ａ）～（ｃ）は、光学部品３００の基板２５２に金属配線３１０を形成した実施形態を示す。図９（ａ）は上面図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）のＣ－Ｃ断面図であり、図９（ｃ）は下面図である。図９（ａ）～（ｃ）に示すように、基板２５２の第６主面２５６には、レンズ２２４およびボルテックス形状２２６の組ごとに金属配線３１０が形成されている。
　図１０（ａ）および（ｂ）は、金属配線３１０を形成した光学部品３００の基板２５２に、ＶＣＳＥＬアレイ３２０をフリップチップ実装した実施形態を示す。図１０（ａ）はレンズ等の配列方向に直交する面で切断した断面図であり、図１０（ｂ）はレンズ等の配列方向に平行な面で切断した断面図である。
　ＶＣＳＥＬアレイ３２０は、基板３２２に複数のＶＣＳＥＬ３２４をアレイ状（一列）に形成したものである。レンズ２２４およびボルテックス形状２２６の組ごとに一つのＶＣＳＥＬ３２４が配置される。図１０（ａ）および（ｂ）に示すように、基板３２２に形成された金属配線３２６が、半田バンプ３２８により光学部品３００の基板２５２に形成された金属配線３１０に接続される。このように光学部品３００に直接ＶＣＳＥＬアレイ３２０を実装することにより、集積性が向上され、光モジュールの省スペース化を図ることができる。また、ＶＣＳＥＬアレイ３２０を光学部品３００に直接固定しているので、ＶＣＳＥＬアレイ３２０と光学部品３００の光軸調整が容易であり、また固定後の光軸ずれも発生しにくい。
　図１１は、本発明のさらに別の実施形態に係る光学部品７０を説明するための概略断面図である。図１１に示すように、本実施形態に係る光学部品７０も、図１に示す光学部品１０と同様に、第１屈折率ｎ１を有する第１材料で形成された第１層７２と、第２屈折率ｎ２を有する第２材料で形成された第２層７４とを積層したものである。第１屈折率ｎ１と第２屈折率ｎ２は互いに異なる（すなわちｎ１≠ｎ２）。
　第１層７２は、第１主面７６と、第１主面７６とは反対側の第２主面７８とを有する。第２層７４は、第３主面８０と、第３主面８０とは反対側の第４主面８２とを有する。第１層７２と第２層７４は、第２主面７８と第３主面８０とが当接するように積層される。
　本実施形態に係る光学部品７０は、第１層７２の第１主面７６にボルテックス形状８６が形成され、第２層７４の第３主面８０にレンズ８４が形成される点が、図１に示す光学部品１０と異なる。図１１に示すレンズ８４は球面凸レンズであるが、球面凹レンズ、非球面凸レンズ、非球面凹レンズ、回折型レンズ（フレネルレンズ）等とすることもできる。
　本実施形態に係る光学部品７０のように、光学部品の外部の媒質（例えば空気）に露出した第１主面７６にボルテックス形状８６を形成し、光学部品７０内部の第１層７２と第２層７４の界面にレンズ８４を形成した場合も、図２に示すような光モジュールに適用することができる。この光学部品７０も、光源からの光を平行光にするレンズ８４と、レンズ８４を通過した平行光をリング状の光とするボルテックス形状８６とを一体化することで、光学部品７０をあたかも通常のレンズと同様に扱うことができるので、光モジュールの組み立てにおいて光軸調整が容易となる。なお、このときのボルテックス形状８６の位相差ΔΦは、空気の屈折率を１とすると、ΔΦ＝２π×ｍｃ×（ｎ１－１）×ｄ／λで表される。
　本実施形態に係る光学部品７０においても、第２層７４の第４主面８２は平面状に形成されているので、第４主面８２には自由に他の光学素子を配置することができる。第４主面８２に配置される光学素子は、例えば、レンズ、偏光子、波長板、位相板、プリズム、回折格子、フィルタ、ミラー、ハーフミラー、発光素子および受光素子などであってよく、平面状の主面を備えることの有利な点は先に述べた通りである。
　次に、上記のような光学部品の製造方法について説明する。ここでは代表的な２つの製造方法を説明する。
（１）２Ｐ（Photo Polymerization）成形
　２Ｐ成形とは、紫外線硬化による成形であり、光学的に設計された形状を持つ型（モールド）に紫外線硬化性樹脂を充填し、基板となるガラス、アクリル等の板と貼り合わせ、紫外線を照射して樹脂を硬化させた後、脱型して基板上に型の反転形状を転写成形する成形法である。
　ここでは、下地材料としてガラス基板を用いて、２Ｐ成形方法で第１層の第１主面に高屈折率材料でレンズを形成し、第２層の第３主面に低屈折率材料でボルテックス形状を形成する場合を説明する。
　図１２（ａ）～（ｄ）は、レンズとボルテックス形状を成形するための金型を説明するための図である。図１２（ａ）はレンズ用金型９０の概略斜視図である。図１２（ｂ）はレンズ用金型９０の概略断面図である。図１２（ｃ）はボルテックス形状用金型９１の概略斜視図である。図１２（ｄ）はボルテックス形状用金型９１の概略断面図である。
　レンズ用金型９０とボルテックス形状用金型９１は、ステンレス鋼材９３，９４の表面に無電解ニッケル－リンめっき９５，９６を施した金型母材に、超精密ナノ加工機により、超精密切削工具を用いて加工形成してマスター型として作製する。これらの金属製金型であるマスター型を２Ｐ成形用の型として使用することもできるが、金属製であるマスター型は紫外線を透過させることができないため、２Ｐ成形の基板が紫外線を透過させる材質である制限が生じることや、取り扱い時の破損等の防止の観点からマスター型を保護する効果を含めて、２Ｐ成形でガラス基板にレプリカ型を成形して２Ｐ成形用の型として使用するのが望ましい。
　まず、レンズのレプリカ型の作製について説明する。レプリカ型を作製するのに使用する紫外線硬化性樹脂は、本発明の光学部品を成形するのに使用する紫外線硬化性樹脂と同じである必要はなく、レプリカ型として繰り返し転写性や形状（寸法）安定性に優れた（例えば硬化収縮の少ない）紫外線硬化性樹脂を使用する。
　レンズのマスター型は、レンズ成形時の材料である紫外線硬化性樹脂の屈折率１．７０（波長８５０ｎｍ）を用い、面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）から放射角２０°で発光された光を平行光にする仕様に基づいて設計した。具体的には、レンズ径＝φ０．２４ｍｍ、レンズ高さ（ｓａｇ）＝０．０３３ｍｍのレンズを８個０．２５ｍｍ間隔で配置した非球面レンズアレイを透明基板に形成するようなものとした。
　図１３（ａ）～（ｄ）は、レンズのレプリカ型の作製工程を説明するための図である。まず、図１３（ａ）に示すように、レンズ形状の反転形状（凹形状）が形成されているレンズ用金型９０をマスター型として使用し、２Ｐ成形によりガラス基板９７上に紫外線硬化性樹脂９８で凸形状のレプリカ型を形成する。図１３（ｂ）は、完成した凸形状のレプリカ型９９を示す。次に、図１３（ｃ）に示すように、凸形状のレプリカ型９９を用いて、２Ｐ成形によりガラス基板１００上に紫外線硬化性樹脂１０１で凹形状のレプリカ型を形成する。図１３（ｄ）は、完成した凹形状のレプリカ型１０２を示す。
　次に、ボルテックス形状のレプリカ型の作製について説明する。その前に、望ましいボルテックス形状の形態について述べる。ボルテックス形状とレンズとの組合せによって得られる光ビームは、ボルテックス形状の位相差ΔΦが２π×ｍ（ｍはボルテックス形状の次数であり整数である。）のときに、軸対称性の高いリング状の光強度分布が得られる。さらに、ボルテックス形状の位相差の絶対値が大きいほど、光ビームのビーム径（リング径）が大きくなる。
　一方で、マルチモードファイバに光ビームを入射させる際に適切なビーム径が求められる。ビーム径が小さすぎると、マルチモードファイバのコアの中心部の影響を受けやすくなり、ＤＭＤを抑制することが難しくなる。ビーム径が大きすぎると、マルチモードファイバのいわゆる高次の伝搬モードに結合しやすくなり曲げ損失などが起こりやすくなる。従って、本実施形態においては、マルチモードファイバに入射させる光のビーム径を１０～５０μｍとした。ここでビーム径は、光強度分布の最大値の１／ｅ２の強度における最大の径を指し、リング状のビームの場合はリング径に対応するものである。
　ボルテックス形状とともに用いられるレンズの焦点距離や回折限界をはじめとする性能を踏まえたうえで、ボルテックス形状の次数ｍを６、すなわち位相差ΔΦ＝２π×６となるようなボルテックス形状を考えた。
　ボルテックス形状は、その成形に使用する紫外線硬化性樹脂の屈折率１．３７（波長８５０ｎｍ）と、ボルテックス形状の上の層（すなわち第１層）に形成するレンズ用の紫外線硬化性樹脂の屈折率との差Δｎの絶対値である０．３３に基づいて設計した。次数の正負やΔｎの正負によって、ボルテックス形状の位相差ΔΦが正又は負になることがあるが、位相差の絶対値が同一で正負の符号が逆な場合は、光渦の旋回方向が逆になるだけで、得られる光強度分布に差異は生じないので、ここではボルテックス形状の位相差を考えるとき、各項の符号は正（＋）とした。
　以上の検討から、ボルテックスの形状について、具体的には、チャージ数ｍｃ＝１とし、径＝φ０．２４ｍｍ、最大の段差ｄ＝０．０１５ｍｍのボルテックス形状を８個０．２５ｍｍ間隔で配置して作製した。
　ボルテックス形状の型はマスター型とそれからのレプリカ型とで形状が反転しても、位相差の絶対値は同じであることから、本発明の光学部品を形成する２Ｐ成形用の型には１回転写成形、２回転写成形どちらのレプリカ型でも使用できる。偶数回か奇数回転写のいずれかしか使えない通常の凸や凹レンズの場合より、金型の使用効率が高くなり、様々な要因で金型が損壊したときでも、バックアップを得やすい点は好ましいといえる。
　図１４（ａ）および（ｂ）は、ボルテックス形状のレプリカ型の作製工程を説明するための図である。図１４（ａ）に示すように、ボルテックス形状用金型９１をマスター型として使用し、２Ｐ成形によりガラス基板１０３上に紫外線硬化性樹脂１０４で凸形状のレプリカ型を形成する。図１４（ｂ）は、完成した凸形状のレプリカ型１０５を示す。
　レンズ用金型９０およびボルテックス形状用金型９１並びに本発明の光学部品を２Ｐ成形するためのレプリカ型には、紫外線硬化性樹脂の硬化後の脱型を容易にするために離型剤のコーティングを施すことが望ましい。離型剤はフッ素系のコーティング剤で０．１％に希釈し、スピンコートやディップコートで塗布した後、６０℃、９０％ＲＨ程度の高温高湿雰囲気で１時間以上保持してコーティングする。
　ガラス基板としては、使用する波長（例えば８５０ｎｍ）で透明であればよく、ソーダライムガラスやホウケイ酸ガラスをはじめ実質的にアルカリ金属元素を含まない無アルカリガラスも使用できる。特に、ＴＧＶを有するガラス基板を含むインターポーザを基板として使用した場合において、ガラス基板がアルカリ金属元素を含むと高周波特性が悪くなるので、基板として無アルカリガラスを使用することはメリットがある。ガラス表面にはボルテックス形状を成形する紫外線硬化性樹脂との接着性（強度）の改良のためにシランカップリング剤の表面処理を実施することが望ましい。
　図１５（ａ）～（ｄ）は、アレイ状のボルテックス形状の作製工程を説明するための図である。まず、図１５（ａ）に示すように、ボルテックス形状の成形用のレプリカ型１０５に紫外線硬化性樹脂１１１を滴下する。紫外線硬化性樹脂１１１は、アクリレート系の紫外線硬化性樹脂で、硬化後の屈折率が１．３７（波長８５０ｎｍ）、光透過率９０％の特性を有するものを用いることができる。
　次に、図１５（ｂ）に示すように、ガラス基板１０７を貼り合わせて、目標とする樹脂展開エリアまで紫外線硬化性樹脂１１１を展開させる。ガラス基板１０７とボルテックス形状との位置あわせが必要な（例えばガラス基板１０７に開口が設けられている）場合、顕微鏡等でガラス基板１０７のターゲットとレプリカ型１０５のターゲットとの位置あわせを行いながら紫外線硬化性樹脂１１１を展開させる。
　次に、図１５（ｃ）に示すように、紫外線を照射して紫外線硬化性樹脂１１１を硬化させる。紫外線硬化性樹脂１１１の硬化後、図１５（ｄ）に示すようにレプリカ型１０５の脱型を行い、ボルテックス形状成形層１０６を得る。
　図１６（ａ）～（ｄ）は、レンズアレイの作製工程を説明するための図である。図１５（ａ）～（ｄ）の工程で作製されたボルテックス形状成形層１０６（図１に示す光学部品１０の第２層１４）の上にレンズ成形層（図１に示す光学部品１０の第１層１２）を成形する。
　まず、図１６（ａ）に示すように、レンズ成形用のレプリカ型１０２に紫外線硬化性樹脂１１２を滴下する。紫外線硬化性樹脂１１２としては、アクリレート系の紫外線硬化性樹脂を用いることができる。紫外線硬化性樹脂は、硬化後屈折率が１．７０（波長８５０ｎｍ）、光透過率８０％の特性を有するものであってよい。
　次に、図１６（ｂ）に示すように、ガラス基板１０７上に成形されたボルテックス形状成形層１０６と貼り合わせて、ボルテックス形状成形層１０６のターゲットとレンズ成形用のレプリカ型１０２のターゲットとの位置あわせを行いながら、目標とする樹脂展開エリアまで紫外線硬化性樹脂１１２を展開させる。このとき、ボルテックス形状とレンズとを位置あわせするために、ボルテックス形状とレンズとのターゲット同士の位置あわせを行いながら紫外線硬化性樹脂１１２の展開を行う。
　次に、図１６（ｃ）に示すように、紫外線を照射して硬化させる。紫外線硬化性樹脂１１２の硬化後、図１６（ｄ）に示すようにレプリカ型１０２の脱型を行い、レンズ成形層１０８を得る。
　図１７（ａ）～（ｃ）は、ボルテックス形状とレンズの位置決めのためのターゲットを説明するための図である。図１７（ａ）は、ボルテックス形状成形層１０６のターゲットである。図１７（ｂ）は、レンズ成形用のレプリカ型１０２のターゲットである。図１７（ｃ）は、ボルテックス形状成形層１０６のターゲットとレンズ成形用のレプリカ型１０２のターゲットとが合致した状態を示す。
　上記説明では、第１層の第１主面にレンズを形成し、第２層の第３主面にボルテックス形状を形成した光学部品の製造方法について説明したが、第１層の第１主面にボルテックス形状を形成し、第２層の第３主面にレンズを形成した光学部品についても同様の方法で製造することができる。
（２）射出成形（２色成形）
　次に、射出成形（２色成形）について説明する。ここでは、第１層の第１主面に低屈折率材料でボルテックス形状を形成し、第２層の第３主面に高屈折率材料でレンズを形成する場合を説明する。本実施例では、下地材料（基板）は用いない。
　射出成形においても、図１２（ａ）～（ｄ）で説明したのと同様の金型（レンズ用金型９０およびボルテックス形状用金型９１）を用いる。
　２色成形では、１次側（１次成形材料）は、２次側（２次成形材料）よりも射出成形温度（樹脂溶融温度）が高い材料を使用する。ここでは、１次側でポリカーボネート（ＰＣ）を使用してレンズを成形し、２次側でアクリル（ＰＭＭＡ）を使用してボルテックス形状を成形する。
　レンズの型（駒）は、例えば、レンズ成形時の材料であるＰＣの屈折率１．６４（波長８５０ｎｍ）を用い、面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）から放射角２０°で発光された光を平行光にする仕様に基づいて設計した。具体的には、レンズ径＝φ０．２４ｍｍ、レンズ高さ（ｓａｇ）＝０．０３５ｍｍのレンズを８個０．２５ｍｍ間隔で配置した非球面レンズアレイを形成するようなものとした。
　ボルテックス形状の型（駒）は、２Ｐ成形の場合と同様に、使用波長λ＝８５０ｎｍにおいて、２π×６の位相差が生じるような形状とし、ボルテックス形状の成形に使用するＰＭＭＡの屈折率１．４９（波長８５０ｎｍ）と、ボルテックス形状の下の層（すなわち第２層）に形成するレンズ用のＰＣの屈折率１．６４との差Δｎの絶対値である０．１５に基づいて設計した。具体的には、チャージ数ｍｃ＝１とし、径＝φ０．２４ｍｍ、最大の段差ｄ＝０．０３４ｍｍのボルテックス形状を８個０．２５ｍｍ間隔で配置して作製した。
　図１８は、成形機１４０の構成を説明するための概略図である。図１８に示すように、固定側のキャビティにレンズ用金型９０（駒）およびボルテックス形状用金型９１（駒）を配し、可動側のロータリーテーブル１４１にコアとして共通金型１４２が搭載されている。
　まず、図１８に示すように、１次成形部に共通金型１４２を配置し、レンズの成形を行う。射出成形機付属の射出ユニット（図示せず）を用いて、１次側スプルー１４５を介してレンズ用金型９０と共通金型１４２との間に樹脂を射出する。
　図１９は、ボルテックス形状の成形を説明するための図である。図１９に示すように、型開後、ロータリーテーブル１４１を回転させ、レンズが形成されている共通金型１４２を２次成形部に移動させる。
　図２０は、ボルテックス形状を成形するために樹脂射出を行っている様子を示す図である。金型に取り付けた射出ユニット（図示せず）を用いて、２次側スプルー１４６を介してボルテックス形状用金型９１と共通金型１４２との間に樹脂を射出する。
　図２１は、成形品の取り出しの様子を示す図である。型開き後、成形品１５０を取り出して本発明の光学部品が得られる。
　上記説明では、第１層の第１主面にボルテックス形状を形成し、第２層の第３主面にレンズを形成した光学部品の製造方法について説明したが、第１層の第１主面にレンズを形成し、第２層の第３主面にボルテックス形状を形成した光学部品についても同様の方法で製造することができる。
　以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
　１０、５０，７０，２００，３００　光学部品、　１２，７２，２１２　第１層、　１４，７４，２１４　第２層、　１６，７６，２１６　第１主面、　１８，７８，２１８　第２主面、　２０，８０，２２０　第３主面、　２２，８２，２２２　第４主面、　２４，８４，２２４　レンズ、　２６，８６，２２６　ボルテックス形状、　３０　光モジュール、　３２　光源、　３４　集光レンズ、　３６　マルチモードファイバ、　４０，６０　光学素子、　５２，２５２，３２２　基板、　５４，２５４　第５主面、　５６，２５６　第６主面、　９０　レンズ用金型、　９１　ボルテックス形状用金型、　９３，９４　ステンレス鋼材、　９５，９６　無電解ニッケル－リンめっき、　９７，１００，１０３，１０７　ガラス基板、　９８，１０１，１０４，１１１，１１２　紫外線硬化性樹脂、　９９，１０２，１０５　レプリカ型、　１０６　ボルテックス形状成形層、　１０８　レンズ成形層、　１４０　成形機、　１４１　ロータリーテーブル、　１４２　共通金型、　１４５　１次側スプルー、　１４６　２次側スプルー、　１５０　成形品、　３１０，３２６　金属配線、　３２０　ＶＣＳＥＬアレイ、　３２４　ＶＣＳＥＬ、　３２８　半田バンプ。
　本発明は、マルチモードファイバを用いた光通信に利用できる。

Claims (10)

  1. 　第１屈折率を有する第１材料で形成された、第１主面および前記第１主面とは反対側の第２主面を有する第１層と、
    　前記第１屈折率と異なる第２屈折率を有する第２材料で形成された、第３主面および前記第３主面とは反対側の第４主面を有する第２層と、
    　を備え、前記第２主面と前記第３主面とが当接するように、前記第１層と前記第２層とを積層した光学部品であって、
    　前記第１層の前記第１主面にレンズが形成され、
    　前記第２層の前記第３主面にボルテックス形状が形成されることを特徴とする光学部品。
  2. 　第１屈折率を有する第１材料で形成された、第１主面および前記第１主面とは反対側の第２主面を有する第１層と、
    　前記第１屈折率と異なる第２屈折率を有する第２材料で形成された、第３主面および前記第３主面とは反対側の第４主面を有する第２層と、
    　を備え、前記第２主面と前記第３主面とが当接するように、前記第１層と前記第２層とを積層した光学部品であって、
    　前記第１層の前記第１主面にボルテックス形状が形成され、
    　前記第２層の前記第３主面にレンズが形成されることを特徴とする光学部品。
  3. 　前記第２層の前記第４主面上に配置された光学素子をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の光学部品。
  4. 　第５主面および前記第５主面とは反対側の第６主面を有する基板をさらに備え、
    　前記第４主面と前記第５主面とが当接するように、前記基板上に前記第２層が配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の光学部品。
  5. 　前記基板の前記第６主面上に配置された光学素子をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の光学部品。
  6. 　前記光学素子は、レンズ、偏光子、波長板、位相板、プリズム、回折格子、フィルタ、ミラー、ハーフミラー、発光素子および受光素子の少なくとも一つであることを特徴とする請求項３または５に記載の光学部品。
  7. 　前記ボルテックス形状と前記レンズの組がアレイ状に配置されることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の光学部品。
  8. 　波長８５０ｎｍに対する前記第１屈折率と前記第２屈折率の屈折率差が０．１５以上であることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の光学部品。
  9. 　請求項１または２に記載の光学部品の製造方法であって、
    　前記第２層を成形するための第２層用型に前記第２材料を滴下する工程と、
    　前記第２材料を展開する工程と、
    　前記第２材料に光を照射して硬化させる工程と、
    　前記第２層用型を脱型して前記第２層を取り出す工程と、
    　前記第１層を成形するための第１層用型に前記第１材料を滴下する工程と、
    　前記第２層を前記第１層用型に貼り合わせて、前記第１材料を展開する工程と、
    　前記第１材料に光を照射して硬化させる工程と、
    　前記第１層用型を脱型して前記第１層と前記第２層の積層体を取り出す工程と、
    　を備えることを特徴とする光学部品の製造方法。
  10. 　請求項１または２に記載の光学部品の製造方法であって、
    　前記第２層を成形するための第２層用型と共通型との間に前記第２材料を射出する工程と、
    　前記第２材料を冷却して硬化させる工程と、
    　前記第２層用型と前記共通型とを型開する工程と、
    　前記第１層を成形するための第１層用型と前記第２層が形成されている前記共通型との間に前記第１材料を射出する工程と、
    　前記第１材料を冷却して硬化させる工程と、
    　前記第１層用型と前記共通型とを型開して前記第１層と前記第２層の積層体を取り出す工程と、
    　を備えることを特徴とする光学部品の製造方法。
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