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JP2005266657A - Optical waveguide, optical waveguide device, and optical information processing apparatus - Google Patents

Optical waveguide, optical waveguide device, and optical information processing apparatus Download PDF

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JP2005266657A
JP2005266657A JP2004082288A JP2004082288A JP2005266657A JP 2005266657 A JP2005266657 A JP 2005266657A JP 2004082288 A JP2004082288 A JP 2004082288A JP 2004082288 A JP2004082288 A JP 2004082288A JP 2005266657 A JP2005266657 A JP 2005266657A
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core
light
optical waveguide
cores
core portion
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Application number
JP2004082288A
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Akikazu Naruse
晃和 成瀬
Takahiro Arakida
孝博 荒木田
Hidehiko Nakada
英彦 中田
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical waveguide which allows desired incident light to efficiently impinge thereon and be propagated to a light exit side and be emitted, while having a relatively simple structure and to provide an optical waveguide device and an optical information processing apparatus which use the optical waveguide. <P>SOLUTION: In an optical waveguide 40a, a core structure, comprising first cores 5A, 5B, and 5C having refractive indexes higher than those of the lower clad 11 and the upper clad 12 and second cores 6A, 6B, and 6C which have refractive indexes higher than those of the first cores 5A, 5B, and 5C and partially project from light exit sides of the first cores 5A, 5B, and 5C and are jointed, is jointed to the lower clad 11 and the upper clad 12, and light incidence surfaces 4A, 4B; and 4C of the first cores 5A, 5B, and 5C are arranged facing LEDs 3R, 3G, and 3B; and the light incidence areas of at least light incidence surfaces 4A, 4B, and 4C are larger than light propagation areas of the second cores 6A, 6B, and 6C; and the second cores 6A, 6B, and 6C are extended from a junction area of the first cores 5A, 5B, and 5C toward a light-exiting surface 8. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、コアとクラッドとの接合体からなり、光源モジュール、光インターコネクション、光通信等に好適な光導波路、光導波路装置及びディスプレイ等の光情報処理装置に関するものである。   The present invention relates to an optical information processing apparatus such as an optical waveguide, an optical waveguide apparatus, and a display, which is composed of a joined body of a core and a clad and is suitable for a light source module, optical interconnection, optical communication, and the like.

これまで、電子機器内のボード間又はボード内のチップ間など、比較的短距離間の情報伝達は、主に電気信号により行われてきたが、集積回路の性能を向上させるためには、信号の高速化や信号配線の高密度化が必要となる。しかし、電気信号配線においては、配線の時定数による信号遅延やノイズの発生等の問題から、電気信号の高速化や電気信号配線の高密度化が困難である。   Until now, information transmission over a relatively short distance, such as between boards in an electronic device or between chips in a board, has been carried out mainly by electrical signals, but in order to improve the performance of integrated circuits, And high-density signal wiring are required. However, in the electric signal wiring, it is difficult to increase the speed of the electric signal and increase the density of the electric signal wiring due to problems such as signal delay and noise generation due to the time constant of the wiring.

こうした問題を解決する光配線(光インターコネクッション)が注目されている。光配線は、電子機器間、電子機器内のボード間又はボード内のチップ間など、種々の個所に適用可能であり、例えば、チップ間のような短距離間の信号の伝送には、チップが搭載されている基板上に光導波路を形成し、信号変調されたレーザ光等の伝送路とした光伝送、通信システムを構築することができる。   Optical wiring (optical interconnect cushion) that solves these problems has attracted attention. Optical wiring can be applied to various locations such as between electronic devices, between boards in electronic devices, or between chips in a board. For example, chips are used for transmission of signals over a short distance such as between chips. It is possible to construct an optical transmission and communication system in which an optical waveguide is formed on a substrate on which it is mounted, and a signal modulation laser beam or the like is used as a transmission path.

他方、光導波路をディスプレイの光源モジュールとして用いることも知られている。例えば、映像ソフト、ゲーム、コンピュータ画面、映画等を自分だけのデイ画面で楽しめるヘッドマウントディスプレイ(Head Mounted Display)の開発が成されており、サングラスのように掛けるだけで、臨場感あふれる映像をいつでもどこでも気軽に体感できるパーソナルなディスプレイがある(米国特許第5,467,104号公報参照)。   On the other hand, it is also known to use an optical waveguide as a light source module of a display. For example, the development of a head mounted display that allows you to enjoy video software, games, computer screens, movies, etc. on your own day screen has been developed. There is a personal display that can be easily felt anywhere (see US Pat. No. 5,467,104).

このヘッドマウントディスプレイの光源には、赤色、緑色、青色の発光ダイオード(LED)が使われているがLED光はコヒーレント性が無く、放射角が広く、集光して3色を合波することが難しい。そこで、3種のLED光を光導波路に通して合波し、均一な白色光を作り出す技術が知られている(日経エレクトロニクス2003.3.31号,p127)。   Red, green and blue light emitting diodes (LEDs) are used as the light source for this head mounted display, but the LED light is not coherent, has a wide radiation angle, and is condensed to combine the three colors. Is difficult. Therefore, a technique is known in which three types of LED light are combined through an optical waveguide to create uniform white light (Nikkei Electronics 2003.3.31, p127).

また、図47に示すような画像表示装置61が存在する。   Further, there is an image display device 61 as shown in FIG.

この画像表示装置61の構造においては、LED(R)53R、LED(B)53G及びLED(G)53Gからの発光光である入射光79が、G反射のダイクロイックミラー52又はR反射のダイクロイックミラー55を透過又は全反射した後に、凸レンズ51の設けられたカラー液晶パネル50及び接眼レンズ56を順次介して眼球60に到達する。   In the structure of the image display device 61, incident light 79, which is emitted light from the LED (R) 53R, LED (B) 53G, and LED (G) 53G, is a G-reflecting dichroic mirror 52 or an R-reflecting dichroic mirror. After passing through or totally reflecting 55, the light reaches the eyeball 60 through the color liquid crystal panel 50 and the eyepiece lens 56 provided with the convex lens 51 in order.

ここで、ダイクロイックミラー52又は55とは、ガラス基板の表面に各種誘電体多層膜をコーティングして所望の特定波長を選択して反射する作用を有しており、このミラー52又は55を光伝搬方向に対して45°傾斜して光路上に配置すると、ミラー52又は55に入射する光の内、特定の波長光は反射するがそれ以外の波長光は透過する。   Here, the dichroic mirror 52 or 55 has a function of coating a surface of a glass substrate with various dielectric multilayer films and selecting and reflecting a desired specific wavelength. When it is disposed on the optical path with an inclination of 45 ° with respect to the direction, light of a specific wavelength is reflected among light incident on the mirror 52 or 55, but light of other wavelengths is transmitted.

そして、この画像表示装置61の駆動については、LED(G)53Gからの出射光は、G反射のダイクロイックミラー52の作用により全反射してR反射のダイクロイックミラー55を透過した後に、カラー液晶パネル50に導かれる。また、LED(R)53Rからの出射光は、R反射のダイクロイックミラー52の作用により全反射した後にカラー液晶パネル50に導かれる。また、LED(B)53Bからの出射光は、G反射のダイクロイックミラー52及びR反射のダイクロイックミラー55を透過した後に、カラー液晶パネル50に導かれる。こうして3原色は合成されてカラー液晶パネル50に導かれる(後述の特許文献1を参照)。   In driving the image display device 61, the light emitted from the LED (G) 53G is totally reflected by the action of the G reflecting dichroic mirror 52 and transmitted through the R reflecting dichroic mirror 55, and then the color liquid crystal panel. To 50. The light emitted from the LED (R) 53R is totally reflected by the action of the R reflecting dichroic mirror 52 and then guided to the color liquid crystal panel 50. The light emitted from the LED (B) 53B is guided to the color liquid crystal panel 50 after passing through the G-reflecting dichroic mirror 52 and the R-reflecting dichroic mirror 55. In this way, the three primary colors are combined and guided to the color liquid crystal panel 50 (see Patent Document 1 described later).

また、図48に示す画像表示装置であるバーチャル網膜ディスプレイ63が存在する。   Further, there is a virtual retina display 63 which is the image display device shown in FIG.

この構造においては、光子発生器64のような光源からの入射光79を、走査システムに結合させるために、一本のシングルモードのモノフィラメント光ファイバ又はシングルストランド光ファイバ66が使用される。この一本のモノフィラメント光ファイバ66は、そのファイバ66の単一コア84に導く入口開口部65を有し、そのコア84は、その光ファイバ66の長さだけ延びて出口開口部67に至るものである。   In this structure, a single mode monofilament optical fiber or single strand optical fiber 66 is used to couple incident light 79 from a light source such as photon generator 64 to the scanning system. The single monofilament optical fiber 66 has an inlet opening 65 leading to a single core 84 of the fiber 66, and the core 84 extends to the outlet opening 67 by the length of the optical fiber 66. It is.

そして、バーチャル網膜ディスプレイ63の駆動については、凸レンズ51によって収束されて光ファイバ66内のコア84を伝搬し、光ファイバ66の出口開口部67から出射される点光源からの光は、別の凸レンズ51を通して走査システムの水平マイクロスキャナ68に結合される。水平マイクロスキャナ68へ入射される光は全反射し垂直マイクロスキャナ69上に向けられた後に更に全反射し、光走査システム70及び更に別の凸レンズ51を通してユーザの眼球60の網膜上において走査される(後述の特許文献2を参照)。   For driving the virtual retina display 63, the light from the point light source that is converged by the convex lens 51 and propagates through the core 84 in the optical fiber 66 and is emitted from the exit opening 67 of the optical fiber 66 is another convex lens. 51 is coupled to the horizontal microscanner 68 of the scanning system. Light incident on the horizontal microscanner 68 is totally reflected and directed onto the vertical microscanner 69 and then further totally reflected and scanned on the retina of the user's eye 60 through the optical scanning system 70 and another convex lens 51. (See Patent Document 2 described later).

また、図49に示すような光導波路が存在する。   Further, there is an optical waveguide as shown in FIG.

即ち、図49(A)に示す光導波路90では、それぞれが曲線状傾斜面59からなる3種類のコア83R、83G及び83Bにコアを分け、これらの光入射面54A、54B及び54C側にそれぞれ光源であるLD(レーザダイオード)53R、53G及び53Bを配置(LEDを配置してもよい)し、光出射面58の前位にてコア83R及び83Bをそれぞれコア83Gに合流させ、共通コア57を通して出射面58に入射光79を導いて出射する構造としている。ここで、出射面58の幅を50μmと固定し、隣接するコア間のピッチをP(μm)、及び入射面54A、54B及び54Cから出射面58までの距離をd(mm)とすると、入射面54A、54B及び54Cから出射面58までの長さd(mm)と、導波路伝搬による光損失(dB)との相関特性(但し、合波による損失は除く。)は図49(B)のようになる。   That is, in the optical waveguide 90 shown in FIG. 49A, the core is divided into three types of cores 83R, 83G, and 83B each having a curved inclined surface 59, and these light incident surfaces 54A, 54B, and 54C are respectively provided on the light incident surfaces 54A, 54B, and 54C. LDs (laser diodes) 53R, 53G, and 53B, which are light sources, are disposed (LEDs may be disposed), and the cores 83R and 83B are joined to the core 83G in front of the light emitting surface 58, respectively. The incident light 79 is guided to the exit surface 58 through the light and exits. Here, assuming that the width of the exit surface 58 is fixed to 50 μm, the pitch between adjacent cores is P (μm), and the distance from the entrance surfaces 54A, 54B and 54C to the exit surface 58 is d (mm). FIG. 49B shows the correlation characteristics (excluding loss due to multiplexing) between the length d (mm) from the surfaces 54A, 54B and 54C to the exit surface 58 and the optical loss (dB) due to waveguide propagation. become that way.

これによれば、光導波路90の許容光損失を例えば破線で示す2dB以下と設定した場合に、隣接するコア間のピッチPを200μmとする条件aでは、入射面54A、54B及び54Cから出射面58までの長さdは約6mm以上必要であり、同様に隣接するコア間ピッチPを400μm、600μmとすれば、入射面54A、54B及び54Cから出射面135までの長さdは約20mm以上、約60mm以上必要となる。   According to this, when the allowable optical loss of the optical waveguide 90 is set to 2 dB or less indicated by a broken line, for example, under the condition a in which the pitch P between adjacent cores is set to 200 μm, the incident surfaces 54A, 54B and 54C are exited from the exit surface. The length d up to 58 is required to be about 6 mm or more. Similarly, if the pitch P between adjacent cores is set to 400 μm and 600 μm, the length d from the entrance surfaces 54A, 54B and 54C to the exit surface 135 is about 20 mm or more. About 60 mm or more is required.

この結果から、隣接するコア部分間のピッチPを狭くしてコア83R及び83Bの曲線状傾斜面59の傾斜角を緩やかにしても、光損失を2dB以下に抑えるには上記の長さdを約6mm以上と大きくする必要がある。これは、コア83R及び83Bの曲線状傾斜面59の傾斜角がなおも急であるために、コア83R、83G、83B及び共通コア57から下クラッド62への光漏出を十分に抑制できないため、上記の長さdを大きくしないと、曲線状傾斜面59の傾斜面を緩やかにして上記の光漏出を減らすことができないからである(後述の特許文献3を参照)。   From this result, even if the pitch P between the adjacent core portions is narrowed and the inclination angle of the curved inclined surfaces 59 of the cores 83R and 83B is moderated, the above-mentioned length d is set to suppress the optical loss to 2 dB or less. It is necessary to increase it to about 6 mm or more. This is because the light leakage from the cores 83R, 83G, 83B and the common core 57 to the lower cladding 62 cannot be sufficiently suppressed because the inclination angle of the curved inclined surfaces 59 of the cores 83R and 83B is still steep. This is because if the length d is not increased, the inclined surface of the curved inclined surface 59 cannot be made gentle to reduce the light leakage (see Patent Document 3 described later).

特開平8−76078号公報(第4頁右欄37行〜第5頁左欄16行、図6)JP-A-8-76078 (page 4, right column, line 37 to page 5, left column, line 16, line 6)

特表平11−505627号公報(第21頁24行〜第24頁17行、図9)Japanese Patent Publication No. 11-505627 (page 21, line 24 to page 24, line 17, FIG. 9)

特開平2003−386686号公報(第11頁5行〜第11頁27行、図15)Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-386686 (page 11, line 5 to page 11, line 27, FIG. 15)

例えば、図47に示す従来例では、各LEDからの発光光である入射光79を各ダイクロイックミラーに入射させるために、図示しないが凸レンズ等を用いている。これは、LEDの光がレーザ光等と違って拡散する傾向があり、光源からの発光光を効率良く各ダイクロイックミラーに入射させるためには発光光を収束させる必要があるためである。   For example, in the conventional example shown in FIG. 47, a convex lens or the like (not shown) is used to make incident light 79, which is light emitted from each LED, incident on each dichroic mirror. This is because LED light tends to diffuse unlike laser light and the like, and it is necessary to converge the emitted light in order to efficiently make the emitted light from the light source enter each dichroic mirror.

また、図48に示す従来例でも同様であり、光ファイバ66、水平マイクロスキャナ及び眼球60等に光を入射する際に、凸レンズ51を複数個用いて光の収束等を行って入射効率を高めている。   The same applies to the conventional example shown in FIG. 48. When light is incident on the optical fiber 66, the horizontal micro scanner, the eyeball 60, and the like, the light is converged by using a plurality of convex lenses 51 to increase the incident efficiency. ing.

また、図49に示した従来例では、各コアの光伝搬面積となる断面積が比較的小さいために、この各入射面に各LEDからの入射光79を効率良く入射させるために、図示しないが各LEDと各入射面との間にレンズ等を配置する。   In addition, in the conventional example shown in FIG. 49, since the cross-sectional area that is the light propagation area of each core is relatively small, in order to make incident light 79 from each LED efficiently incident on each incident surface, it is not shown. Arranges a lens etc. between each LED and each entrance plane.

上記の従来例においては、各LEDからの発光光の拡散領域に比べて光入射対象物の光入射面積が小さいために、各LEDからの発光光をミラーやレンズ等を用いて集光した光源とし、入射させている。しかし、この方法では光源デバイスサイズが大きくり、レンズやミラー等の実装部品数が多くなって構造が複雑で製造コストの掛かるものとなってしまう。また、集光させるために、ミラー又はレンズ等の各部品を精度よく実装する必要があるといった問題点がある。   In the above conventional example, since the light incident area of the light incident object is smaller than the diffusion region of the light emitted from each LED, the light source that collects the light emitted from each LED using a mirror, a lens, or the like And incident. However, this method increases the size of the light source device, increases the number of mounted parts such as lenses and mirrors, makes the structure complicated, and increases manufacturing costs. In addition, there is a problem that it is necessary to mount each component such as a mirror or a lens with high accuracy in order to collect light.

本発明は、上記のような状況に鑑みてなされたものであって、その目的は、構造が比較的簡易でありながら、所望の入射光を効率良く入射して光出射側に伝搬し、出射することのできる光導波路、この光導波路を用いた光導波路装置及び光情報処理装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the situation as described above, and the object thereof is to make incident light efficiently incident and propagate to the light emitting side and output, while the structure is relatively simple. An optical waveguide that can be used, an optical waveguide device using the optical waveguide, and an optical information processing apparatus.

即ち、本発明は、クラッドより屈折率が高い第1コア部と、この第1コア部よりも屈折率が高く、この第1コア部の一方の端面側から一部分が突設して接合した第2コア部とからなるコアが、前記クラッドに接合され、前記第1コア部の他方の端面が発光素子と対向配置され、少なくとも前記他方の端面の光入射面積が、前記第2コア部の光伝搬面積よりも大きく、前記第1コア部に対する接合領域から光出射側へ前記第2コア部が延設されている、光導波路に係るものである。   That is, according to the present invention, a first core portion having a refractive index higher than that of the cladding and a refractive index higher than that of the first core portion, and a part of the first core portion is protruded and joined from one end face side. A core composed of two core parts is joined to the clad, the other end face of the first core part is arranged to face the light emitting element, and at least the light incident area of the other end face is the light of the second core part. The present invention relates to an optical waveguide having a larger propagation area and the second core portion extending from the junction region with respect to the first core portion to the light emitting side.

本発明は又、クラッドより屈折率が高いコアが前記クラッドに接合され、前記コアが第1コア部と第2コア部との連設構造からなり、前記第1コア部の端面が発光素子と対向配置され、少なくとも前記端面の光入射面積が、前記第2コア部の光伝搬面積よりも大きく、前記第1コア部に対する連設領域から光出射側へ前記第2コア部が延設されている、光導波路に係るものである。   In the present invention, a core having a refractive index higher than that of the clad is joined to the clad, the core has a continuous structure of a first core portion and a second core portion, and an end surface of the first core portion is a light emitting element. The light incident area of at least the end face is larger than the light propagation area of the second core portion, and the second core portion is extended from the continuous region with respect to the first core portion to the light emitting side. It relates to the optical waveguide.

本発明は又、前記光導波路と発光素子とを有する、光導波路装置を提供するものである。   The present invention also provides an optical waveguide device comprising the optical waveguide and a light emitting element.

本発明は又、前記光導波路装置が光路上に配置されている、光情報処理装置も提供するものである。   The present invention also provides an optical information processing apparatus in which the optical waveguide device is disposed on an optical path.

本発明の光導波路によれば、入射光を光出射面に伝搬するための前記第2コア部の光伝搬面積よりも大きい光入射面積を有する前記第1コア部の端面が、発光素子と対向配置されているために、発光素子からの発光光を比較的効率良く第1コア部内に入射させて入射光量を増加させることができると共に、前記発光素子と前記第1コア部との間の集光手段を省くことができて、比較的小型で簡略な光導波路構造とすることができる。   According to the optical waveguide of the present invention, the end surface of the first core portion having a light incident area larger than the light propagation area of the second core portion for propagating incident light to the light exit surface is opposed to the light emitting element. Therefore, the emitted light from the light emitting element can be incident into the first core portion relatively efficiently, and the amount of incident light can be increased, and the concentration between the light emitting element and the first core portion can be increased. Optical means can be omitted, and a relatively small and simple optical waveguide structure can be obtained.

更に、第1コア部よりも第2コア部の屈折率が高いために、第1コア部内の光が第2コア部に入射し易くなる。加えて、この第1コア部の一方の端面側から一部分が突設した状態で第2コア部が接合しているために、第1コア部と第2コア部との接合面積が比較的広くなり、第1コア部内の光が第2コア部内に更に入射し易くなる。   Furthermore, since the refractive index of the second core part is higher than that of the first core part, the light in the first core part can easily enter the second core part. In addition, since the second core part is joined in a state where a part projects from one end face side of the first core part, the joining area between the first core part and the second core part is relatively large. Thus, the light in the first core part is more likely to enter the second core part.

本発明の別の光導波路によれば、入射光を光出射面に伝搬するための前記第2コア部の光伝搬面積よりも大きい光入射面積を有する前記第1コア部の端面が、発光素子と対向配置されているために、発光素子からの発光光を比較的効率良く第1コア部内に入射させて入射光量を増加させることができると共に、前記発光素子と前記第1コア部との間の集光手段を省くことができて、前記光導波路を比較的小型で簡略な構造とすることができる。また、前記コアが第1コア部と第2コア部との連設構造からなるために、前記コアを一体化して作製することができ、作製工程を簡易にすることができる。   According to another optical waveguide of the present invention, the end face of the first core portion having a light incident area larger than the light propagation area of the second core portion for propagating incident light to the light exit surface is a light emitting element. Since the light emitted from the light emitting element is incident on the first core part relatively efficiently, the amount of incident light can be increased, and between the light emitting element and the first core part. The light condensing means can be omitted, and the optical waveguide can be made relatively small and simple. Further, since the core has a continuous structure of the first core portion and the second core portion, the core can be manufactured integrally, and the manufacturing process can be simplified.

また、前記光導波路と発光素子とからなる光導波路装置と、前記光導波路装置を光路上に配置した光情報処理装置とを、上記した光導波路のもつ特長を具備せしめて効果的に構成することができる。   In addition, an optical waveguide device including the optical waveguide and a light emitting element and an optical information processing device in which the optical waveguide device is disposed on the optical path are effectively configured with the above-described features of the optical waveguide. Can do.

本発明においては、前記第1コア部内を伝搬する光を前記第2コア部内に効率良く伝搬するために、前記第2コア部の光伝搬面積が光伝搬方向へ徐々に大きく又は徐々に小さくなっているのが望ましい。   In the present invention, in order to efficiently propagate the light propagating in the first core part into the second core part, the light propagation area of the second core part gradually increases or decreases in the light propagation direction. It is desirable.

この場合、前記第1コア部の光伝搬面積が光伝搬方向へ徐々に小さくなっているのが望ましい。   In this case, it is desirable that the light propagation area of the first core portion gradually decreases in the light propagation direction.

また、前記発光素子の配置の自由度と前記第1コア部への入射光量とを増すために、前記第1コア部の前記他方の端面が傾斜面をなし、この傾斜面で前記発光素子からの光が反射して前記第1コア部内に導かれる構造にするのが望ましい。   Further, in order to increase the degree of freedom of arrangement of the light emitting elements and the amount of light incident on the first core portion, the other end surface of the first core portion forms an inclined surface, and the inclined surface is separated from the light emitting element. It is desirable that the light is reflected and guided into the first core portion.

また、複数の前記発光素子から入射する入射光を合波するために、前記発光素子に対応して前記コアが複数個設けられ、これらのコアの第2コア部が合流して光出射側へ延設されているのが望ましい。   In addition, in order to multiplex incident light incident from a plurality of the light emitting elements, a plurality of the cores are provided corresponding to the light emitting elements, and the second core portions of these cores join to the light emitting side. It is desirable to extend.

この場合、前記コアの配置、及び前記発光素子の種類とその配置の自由度を増すために、前記複数個のコアが第1のコアと第2のコアとからなり、これらのコアの合流位置において、特定波長光を選択的に透過又は反射するための手段が配置され、この手段を介して前記複数個のコアから伝搬された光が合波されるのが望ましい。   In this case, in order to increase the arrangement of the cores, the types of the light emitting elements, and the degree of freedom of the arrangement, the plurality of cores includes a first core and a second core, and the merging positions of these cores It is preferable that a means for selectively transmitting or reflecting light of a specific wavelength is arranged, and light propagated from the plurality of cores is combined through this means.

そして、この場合、第3の前記コアの第2コア部から導かれる光と、前記合流位置から共通のコア部を通して導かれる光とを選択的に透過又は反射して合波するための合波手段が、前記第3のコアと前記共通のコア部との合流位置に配置されているのが望ましい。   In this case, multiplexing for selectively transmitting or reflecting the light guided from the second core part of the third core and the light guided through the common core part from the joining position is combined. It is desirable that the means is disposed at a joining position between the third core and the common core portion.

また、前記コアの配置、及び前記発光素子の種類とその配置の自由度を増すために、前記第1コア部が複数個設けられ、これらの第1コア部が合流して光出射側へ延設され、この合流位置から更に光出射側の位置において前記第2コア部が接合又は連設してなる前記コアが設けられているのが望ましい。   In addition, in order to increase the arrangement of the cores, the types of the light emitting elements, and the degree of freedom of the arrangement, a plurality of the first core parts are provided, and these first core parts merge to extend to the light emitting side. It is desirable that the core is formed by joining or continuously connecting the second core portion at a position on the light emission side from the joining position.

この場合、前記複数の第1コア部の合流位置において、特定波長光を選択的に透過又は反射するための手段が配置され、この手段を介して前記複数の第1コア部から伝搬された光が合波されるのが望ましい。   In this case, a means for selectively transmitting or reflecting light of a specific wavelength is arranged at the joining position of the plurality of first core parts, and the light propagated from the plurality of first core parts via this means. Are preferably combined.

そして、この場合、第3の前記第1コア部から導かれる光と、前記合流位置から共通のコア部を通して導かれる光とを選択的に透過又は反射して合波するための合波手段が、前記第3の第1コア部と前記共通のコア部との合流位置に配置されているのが望ましい。   And in this case, there is a multiplexing means for selectively transmitting or reflecting the light guided from the third first core part and the light guided through the common core part from the joining position. It is desirable that the third core portion and the common core portion are disposed at a merging position.

また、前記第1コア部と前記第2コア部との連設位置においてこれらの両コア部間に段差が存在していてもよい。   Further, a step may be present between the first core portion and the second core portion at a position where the first core portion and the second core portion are connected.

この場合、前記第1コア部内に入射する入射光量をより多く前記第2コア部内に入射させるために、前記第2コア部の中心線が前記第1コア部の中心線と一致するのが望ましい。   In this case, it is preferable that the center line of the second core part coincides with the center line of the first core part in order to make the incident light quantity incident on the first core part more incident on the second core part. .

また、前記第2コア部の底面又は頂面が前記第1コア部の底面又は頂面と同一平面上に存在してもよい。   The bottom surface or top surface of the second core portion may be on the same plane as the bottom surface or top surface of the first core portion.

前記発光素子からの発光光を更に効率良く前記第1コア部に入射させるために、前記発光素子と前記第1コア部との間に集光レンズが配置されているのが望ましい。   In order to make the emitted light from the light emitting element enter the first core portion more efficiently, it is desirable that a condenser lens is disposed between the light emitting element and the first core portion.

また、前記光導波路によって発光ダイオード又はレーザ光等の光源からの光を集光することができる。   Further, light from a light source such as a light emitting diode or laser light can be collected by the optical waveguide.

また、前記コア及び前記クラッドが光硬化性樹脂によって形成されるのがよい。これは、光(特に紫外線)照射によって露光パターンに対応したコアにパターン化することが容易となり、またクラッドの構成材料としても有利なためである。こうした光硬化性樹脂としては、特開2000−356720号公報に記載されたオキセタン樹脂等の高分子有機材料が挙げられる。このような高分子有機材料は、390nm以下の波長の可能可視光を90パーセント以上透過するものがよい。なお、コア材やクラッド材は、光硬化性樹脂以外にも、無機系材料を用いてもよい。   The core and the clad may be formed of a photocurable resin. This is because it is easy to pattern the core corresponding to the exposure pattern by irradiation with light (particularly ultraviolet rays), and it is also advantageous as a constituent material of the clad. Examples of such a photocurable resin include high molecular organic materials such as oxetane resins described in JP 2000-356720 A. Such a high molecular weight organic material preferably transmits 90% or more of possible visible light having a wavelength of 390 nm or less. In addition to the photocurable resin, an inorganic material may be used for the core material or the clad material.

また、上記の光導波路材料としては、例えば、オキセタン環を有するオキセタン化合物からなるオキセタン樹脂、又はオキシラン環を有するオキシラン化合物からなるポリシランが使用可能であるが、これらの光硬化(重合)のために連鎖反応による重合を開始させ得るカチオン重合開始剤を含む組成物が用いられるのがよい。   In addition, as the optical waveguide material, for example, an oxetane resin made of an oxetane compound having an oxetane ring or a polysilane made of an oxirane compound having an oxirane ring can be used. A composition containing a cationic polymerization initiator capable of initiating polymerization by a chain reaction is preferably used.

そして、本発明は、上記の光導波路から出射した信号光を走査手段で走査して投影するように構成したディスプレイや、上記の光を次段回路の受光素子(光配線やフォトディテクタ等)に入射させるように構成した光通信等の光情報処理装置等に有効に用いることができる。   In the present invention, the signal light emitted from the optical waveguide is scanned and projected by the scanning means, and the light is incident on the light receiving element (optical wiring, photodetector, etc.) of the next stage circuit. Thus, it can be effectively used for an optical information processing apparatus such as optical communication configured as described above.

次に、本発明の好ましい実施の形態を図面参照下に具体的に説明する。   Next, a preferred embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.

第1の実施の形態
本実施の形態による光導波路装置を図1及び図2について説明する。
First Embodiment An optical waveguide device according to this embodiment will be described with reference to FIGS.

まず、図1(A)の平面図に示すように、この光導波路40aにおいては、第2コア部である直線形状の第2コア6B、曲線状傾斜面9を有する第2コア6A及び6C、第1コア部である直線形状の第1コア5A、5B及び5Cを3本のコアとしてそれぞれ組み合わせて形成する。第1コア5A、5B及び5Cの端面である光入射面4A、4B及び4C側に、基板10上の電極1Aに裏面が接続固定されると共に金属ワイヤー2で基板10上の電極1Bに接続された発光素子である赤色用のLED(R)3R、緑色用のLED(G)3G及び青色用のLED(B)53Bを対向配置する。加えて、光出射面8の前位において第1コア5Aと接合領域で接合した第2コア6A及び第1コア5Cと接合領域で接合した第2コア6Cを、第1コア5Bと接合領域で接合した第2コア6Bに合流して共通コア7とし、各第1コアからの伝播光を合波し、共通コア7を通して出射面8に入射光29の合波光を導いて出射光30として出射する構造となっている。   First, as shown in the plan view of FIG. 1A, in this optical waveguide 40a, a linear second core 6B as a second core portion, second cores 6A and 6C having a curved inclined surface 9, The linear first cores 5A, 5B, and 5C, which are the first core portions, are formed in combination as three cores. The back surface is connected and fixed to the electrode 1A on the substrate 10 on the side of the light incident surfaces 4A, 4B and 4C which are the end surfaces of the first cores 5A, 5B and 5C, and the metal wire 2 is connected to the electrode 1B on the substrate 10 The red LED (R) 3R, the green LED (G) 3G, and the blue LED (B) 53B, which are the light emitting elements, are arranged to face each other. In addition, the second core 6A joined to the first core 5A in the joining region and the second core 6C joined to the first core 5C in the joining region at the front of the light emitting surface 8 are joined to the first core 5B and the joining region. Combined with the joined second core 6B to form the common core 7, combine the propagation light from each first core, guide the combined light of the incident light 29 to the emission surface 8 through the common core 7, and output as the output light 30 It has a structure to do.

更に、図1(A)のA−A’線断面図に示すように、この光導波路40aにおいては、所定形状及び厚さのシリコン基板10上の所定個所に、所定形状及び厚さの下クラッド11を形成し、この下クラッド11上に、所定形状及び厚さの第1コア5B、第2コア6B及び上クラッド12を順次形成している。第2コア6Bの光入射側は第1コア5B内に第1コア5Bの断面中央部の位置まで、LED3G側へ突設して埋設部13を形成している。なお、第1コア5A、5C、第2コア6A及び6Cも同様に形成されている。   Further, as shown in the cross-sectional view along the line AA ′ in FIG. 1A, in this optical waveguide 40a, a lower cladding having a predetermined shape and thickness is formed at a predetermined position on the silicon substrate 10 having a predetermined shape and thickness. 11, a first core 5B, a second core 6B, and an upper clad 12 having a predetermined shape and thickness are sequentially formed on the lower clad 11. The light incident side of the second core 6B protrudes toward the LED 3G to form a buried portion 13 in the first core 5B up to the position of the central portion of the cross section of the first core 5B. The first cores 5A and 5C and the second cores 6A and 6C are formed in the same manner.

また、図2(A)(図1(A)のB−B’線断面図)に示すように、下クラッド11上に所定の間隔で断面矩形の第1コア5A、5B及び5Cが設けられ、これらを覆うように上クラッド12が形成された構造を有する。また、図2(B)(図1(A)のC−C’線断面図)に示すように、下クラッド11上に所定の間隔で、中心部に断面矩形の第2コア6A、6B及び6Cがそれぞれ埋設された断面矩形の第1コア5A、5B及び5Cが設けられ、これらを覆うように上クラッド12が形成される構造を有する。また、図2(C)(図1(A)のD−D’線断面図)に示すように、下クラッド11上の上クラッド12内に所定の間隔で断面矩形の第2コア6A、6B及び6Cが設けられている。   Further, as shown in FIG. 2A (a cross-sectional view taken along the line BB ′ in FIG. 1A), first cores 5A, 5B, and 5C having a rectangular cross section are provided on the lower clad 11 at predetermined intervals. The upper clad 12 is formed so as to cover them. Further, as shown in FIG. 2B (a cross-sectional view taken along the line CC ′ in FIG. 1A), the second cores 6A, 6B having a rectangular cross section in the center at predetermined intervals on the lower cladding 11 and First cores 5A, 5B, and 5C having a rectangular cross section in which 6C is embedded are provided, and an upper clad 12 is formed so as to cover them. Further, as shown in FIG. 2C (cross-sectional view taken along the line DD ′ in FIG. 1A), the second cores 6A and 6B having a rectangular cross section in the upper clad 12 on the lower clad 11 at a predetermined interval. And 6C are provided.

例えば、第1コア5A、5B及び5Cのそれぞれのコアの断面は50×50μmであり、第2コア6A、6B及び6Cのコアの断面は10×10μmであり、第2コア6A、6B及び6Cよりも第1コア5A、5B及び5Cの断面は大きい。また、下クラッド11の屈折率は1.505であり、第1コア5A、5B及び5Cとの比屈折率差は0.2%であり、これら第1のコアよりも屈折率の大きい第2コア6A、6B及び6Cとの比屈折率差は0.3%である。第1コア5A、5B及び5Cと第2コア6A、6B及び6Cとの重なり長さL1(第2コア6A、6B及び6Cが突設して2重コア構造となる埋設部13の長さ)は1000μmである。 For example, the cross section of each of the first cores 5A, 5B, and 5C is 50 × 50 μm, the cross section of the cores of the second cores 6A, 6B, and 6C is 10 × 10 μm, and the second cores 6A, 6B, and 6C. The cross sections of the first cores 5A, 5B, and 5C are larger than those of the first cores 5A, 5B, and 5C. Further, the refractive index of the lower cladding 11 is 1.505, the relative refractive index difference with the first cores 5A, 5B, and 5C is 0.2%, and the second refractive index is larger than those of the first cores. The relative refractive index difference with the cores 6A, 6B and 6C is 0.3%. Overlapping length L 1 of the first cores 5A, 5B and 5C and the second cores 6A, 6B and 6C (the length of the embedded portion 13 in which the second cores 6A, 6B and 6C project to form a double core structure) ) Is 1000 μm.

また、第2コア6A、6B及び6Cの中心線(又は長さ方向の中心軸:以下、同様)は第1コア5A、5B及び5Cの中心線と一致するように配置してある。また、第1コア5A、5B及び5Cに対して対向配置した各LEDから発光された光は、第1コア5A、5B及び5Cに入射した後に第2コア6A、6B及び6Cに入射し、更に、例えば、曲率半径30mmの緩やかな曲線状傾斜面9を有する各第2コアから、これらの合流部である共通コア7へと導波され、この共通コア7において各光が合流してから出射面8より10μmのスポット光30として出射される。   Further, the center lines of the second cores 6A, 6B and 6C (or the center axis in the length direction: the same applies hereinafter) are arranged so as to coincide with the center lines of the first cores 5A, 5B and 5C. In addition, light emitted from each LED arranged to face the first cores 5A, 5B, and 5C enters the first cores 5A, 5B, and 5C, and then enters the second cores 6A, 6B, and 6C. For example, each of the second cores having a gently curved inclined surface 9 having a radius of curvature of 30 mm is guided to the common core 7 which is a confluence of these, and the light is emitted after the lights merge in the common core 7. The light is emitted as 10 μm spot light 30 from the surface 8.

本実施の形態によれば、入射光29を光出射面8に伝搬するための第2コア6A、6B及び6Cの光伝搬面積よりも大きい光入射面積を有する第1コア5A、5B及び5Cの入射面4A、4B及び4Cが、LED3R、3G及び3Bと対向配置されているために、LED3R、3G及び3Bからの発光光を比較的効率良く第1コア5A、5B及び5C内に入射させて入射光量を増加させることができると共に、LED3R、3G及び3Bと第1コア5A、5B及び5Cとの間の集光手段であるレンズ等を省くことができ、光導波路40aを比較的簡易な構造とすることができる。   According to the present embodiment, the first cores 5A, 5B and 5C having a light incident area larger than the light propagation area of the second cores 6A, 6B and 6C for propagating the incident light 29 to the light exit surface 8 Since the incident surfaces 4A, 4B, and 4C are arranged to face the LEDs 3R, 3G, and 3B, the light emitted from the LEDs 3R, 3G, and 3B is incident on the first cores 5A, 5B, and 5C relatively efficiently. The amount of incident light can be increased, and a lens or the like as a condensing means between the LEDs 3R, 3G, and 3B and the first cores 5A, 5B, and 5C can be omitted, and the optical waveguide 40a has a relatively simple structure. It can be.

更に、第1コア5A、5B及び5Cよりも第2コア6A、6B及び6Cの屈折率が高いために、第1コア5A、5B及び5C内の光が第2コア6A、6B及び6Cに入射し易くなると共に外部へ漏れ難くなる。これに加えて、この第1コア5A、5B及び5Cの出射側から一部分が突設した状態で第2コア6A、6B及び6Cが接合しているために、第1コア5A、5B及び5Cと第2コア6A、6B及び6Cとの接合面積が比較的大きく、第1コア5A、5B及び5C内の光が第2コア6A、6B及び6C内に更に入射し易くなる。   Furthermore, since the refractive indexes of the second cores 6A, 6B, and 6C are higher than those of the first cores 5A, 5B, and 5C, the light in the first cores 5A, 5B, and 5C is incident on the second cores 6A, 6B, and 6C. It becomes easy to do and it becomes difficult to leak outside. In addition, since the second cores 6A, 6B, and 6C are joined in a state in which a part protrudes from the emission side of the first cores 5A, 5B, and 5C, the first cores 5A, 5B, and 5C The joint area with the second cores 6A, 6B, and 6C is relatively large, and the light in the first cores 5A, 5B, and 5C is more likely to enter the second cores 6A, 6B, and 6C.

また、例えば一般的に、光導波路を用いると、容易に各LEDの光を結合できる光源デバイスを小型化することができるというメリットがある。しかし、一般的なLEDにおいては発光面のサイズが大きいために、例えば、10μm角の断面のコアを用いて10μm程度のサイズの点光源を実現しようとする場合に、LEDとコアとの光学的な結合効率が悪くなる。   Further, for example, generally, when an optical waveguide is used, there is a merit that a light source device that can easily couple light of each LED can be reduced in size. However, since the size of the light emitting surface of a general LED is large, for example, when a point light source having a size of about 10 μm is to be realized using a core having a cross section of 10 μm square, the optical relationship between the LED and the core is reduced. The coupling efficiency becomes worse.

そこで、上記のように各LED3R、3G及び3Bとの対向部分での第1コア5A、5B及び5Cの断面を大きくし、出射面8では断面の小さい共通コア7を配置する構造を用いることで、各LED3R、3G及び3Bと第1コア5A、5B及び5Cとの光学的な結合効率が良くなり、かつ小さな出射光サイズの点光源を実現することができる。   Therefore, by using the structure in which the cross section of the first cores 5A, 5B, and 5C at the portions facing the respective LEDs 3R, 3G, and 3B is enlarged as described above, and the common core 7 having a small cross section is arranged on the emission surface 8. The optical coupling efficiency between the LEDs 3R, 3G, and 3B and the first cores 5A, 5B, and 5C is improved, and a point light source with a small emission light size can be realized.

この場合、第1コアと第2コアとの中心線が一致しているため、第1のコアと第2のコアとの接続部分(又は、後述の段差部42等)での接続損失が最も少なくなる(以下の例でも同様)。   In this case, since the center lines of the first core and the second core coincide with each other, the connection loss at the connection portion (or stepped portion 42 described later) between the first core and the second core is the highest. (Same in the following example).

また、基本的に光は屈折率の高い領域を導波していく性質があるために、上記の構造において、各LEDからの光は第1コア5A、5B及び5Cに高い結合効率で入射した後に、第1コア5A、5B及び5Cよりも屈折率の高い第2コア6A、6B及び6Cを効率よく導波していき、出射面8へと到達する。これにより、出射面8では、サイズが小さくて強い光強度の出射光を得ることができる。また、LEDとの結合部での第1コア5A、5B及び5Cの断面が大きいことから、LEDとの位置ずれトレランスが広く取れるために、実装の際の位置合わせが比較的容易になる。   In addition, since the light basically has a property of being guided through a region having a high refractive index, in the above structure, the light from each LED is incident on the first cores 5A, 5B and 5C with high coupling efficiency. Later, the light guides efficiently through the second cores 6A, 6B, and 6C having a higher refractive index than the first cores 5A, 5B, and 5C, and reaches the exit surface 8. As a result, on the emission surface 8, emission light having a small size and high light intensity can be obtained. In addition, since the first cores 5A, 5B, and 5C have a large cross-section at the coupling portion with the LED, a wide positional deviation tolerance with the LED can be obtained, so that alignment during mounting is relatively easy.

本実施の形態による光導波路及びその装置は、例えば図47、図48に示した如き画像表示装置(ディスプレイ)の光源として好適である。   The optical waveguide and the device according to the present embodiment are suitable as a light source for an image display device (display) as shown in FIGS. 47 and 48, for example.

次に、図3〜図4(光伝搬方向の断面図)について、光導波路40aの作製方法を説明する。   Next, a manufacturing method of the optical waveguide 40a will be described with reference to FIGS.

まず、図3(a)に示すように、所定形状及び厚さの基板10を配置した後に、図3(b)に示すように、基板10上の所定個所に所定形状及び厚さの下クラッド部11aを形成する。   First, as shown in FIG. 3A, after a substrate 10 having a predetermined shape and thickness is arranged, a lower clad having a predetermined shape and thickness is formed at a predetermined position on the substrate 10 as shown in FIG. 3B. Part 11a is formed.

次に、図3(c)に示すように、下クラッド部11a上の所定個所に所定形状及び厚さのコア部5aを形成する。   Next, as shown in FIG. 3C, a core portion 5a having a predetermined shape and thickness is formed at a predetermined position on the lower clad portion 11a.

次に、図3(d)に示すように、下クラッド部11a上のコア部5a以外の部分に、コア部5aと同じ厚さで所定形状の下クラッド部11bを形成する。この下クラッド部11a及び11bは一体化されて下クラッド11を形成し、下クラッド部11aと下クラッド部11bとの境界線は破線で表す。   Next, as shown in FIG. 3 (d), a lower clad portion 11b having a predetermined shape is formed in a portion other than the core portion 5a on the lower clad portion 11a with the same thickness as the core portion 5a. The lower cladding portions 11a and 11b are integrated to form the lower cladding 11, and a boundary line between the lower cladding portion 11a and the lower cladding portion 11b is represented by a broken line.

次に、図3(e)に示すように、下クラッド11上からコア部5a上にかけて、所定形状及び厚さの第2コア6Bを形成する。   Next, as shown in FIG. 3E, a second core 6B having a predetermined shape and thickness is formed from the lower clad 11 to the core portion 5a.

次に、図3(f)に示すように、コア部5a上に、第2コア6Bの一部を埋設するようにして所定形状及び厚さのコア部5bを形成する。このコア部5a及び5bを一体化して第1コア5Bを形成し、コア部5aとコア部5bとの境界線は破線で表す。第1コア5Bに埋設された第2コア6Bの部分を埋設部13とする。こうしたコアの形成工程は、第1コア部5A、5Cに第2コア部6A及び6Cの一部分を埋設する場合も同様とし、その説明は省略する。   Next, as shown in FIG. 3F, a core portion 5b having a predetermined shape and thickness is formed on the core portion 5a so as to embed a part of the second core 6B. The core portions 5a and 5b are integrated to form the first core 5B, and the boundary line between the core portion 5a and the core portion 5b is indicated by a broken line. A portion of the second core 6B embedded in the first core 5B is referred to as an embedded portion 13. The core forming process is the same when the second core portions 6A and 6C are partially embedded in the first core portions 5A and 5C, and the description thereof is omitted.

次に、図4(g)に示すように、第2コア6B及び第1コア5Bを覆うようにして、所定形状及び厚さの上クラッド12を形成する。   Next, as shown in FIG. 4G, an upper clad 12 having a predetermined shape and thickness is formed so as to cover the second core 6B and the first core 5B.

次に、図4(h)に示すように、コア5B及びクラッド11、12の光入射側の部分を除去し、この除去領域にて第1コア5Bの光入射端面側の基板10上に、電極1Aを介して各LED3G、3R、3Bをそれぞれ実装し、光導波路40aを作製する。なお、図4(g)の状態で基板10から光導波路を剥離し、後述の図32の工程と同様に別の基板10上に接着固定してもよい(以下、同様)。   Next, as shown in FIG. 4 (h), the portions on the light incident side of the core 5B and the clads 11 and 12 are removed, and on the substrate 10 on the light incident end face side of the first core 5B in this removal region, Each LED 3G, 3R, 3B is mounted via the electrode 1A, and the optical waveguide 40a is produced. Note that the optical waveguide may be peeled off from the substrate 10 in the state of FIG. 4G and bonded and fixed on another substrate 10 in the same manner as in the process of FIG. 32 described later (hereinafter the same).

次に、図5〜図6(光伝搬方向に対して直交する図2(B)に相当する断面図)について、光導波路40a及びその装置の作製方法を説明する。   Next, with reference to FIG. 5 to FIG. 6 (a cross-sectional view corresponding to FIG. 2B orthogonal to the light propagation direction), a method of manufacturing the optical waveguide 40a and the device will be described.

図5(a)に示すように、所定形状及び厚さの基板10を配置した後に、図5(b)に示すように、基板10上の所定個所に所定形状及び厚さの下クラッド部11aを形成する。   As shown in FIG. 5A, after the substrate 10 having the predetermined shape and thickness is arranged, the lower clad portion 11a having the predetermined shape and thickness is formed at a predetermined position on the substrate 10 as shown in FIG. 5B. Form.

次に、図5(c)に示すように、下クラッド部11a上に所定形状及び厚さのコア材25を形成した後に、図5(d)に示すように、コア25材を加工して下クラッド部11a上の所定個所に所定形状のコア部5aを3カ所形成する。   Next, as shown in FIG. 5C, after the core material 25 having a predetermined shape and thickness is formed on the lower clad portion 11a, the core 25 material is processed as shown in FIG. Three core portions 5a having a predetermined shape are formed at predetermined locations on the lower clad portion 11a.

次に、図5(e)に示すように、下クラッド部11a上に形成されたコア部5a間に、コア部5aと同じ厚さで下クラッド部11bを形成する。この下クラッド部11a及び11bは一体化されて下クラッド11を形成し、下クラッド部11aと下クラッド部11bとの境界線は破線で表す。   Next, as shown in FIG. 5E, the lower cladding portion 11b is formed between the core portions 5a formed on the lower cladding portion 11a with the same thickness as the core portion 5a. The lower cladding portions 11a and 11b are integrated to form the lower cladding 11, and a boundary line between the lower cladding portion 11a and the lower cladding portion 11b is represented by a broken line.

次に、図5(f)に示すように、下クラッド部11b及びコア部5a上に所定形状及び厚さのコア材28を形成する。   Next, as shown in FIG. 5F, a core material 28 having a predetermined shape and thickness is formed on the lower cladding portion 11b and the core portion 5a.

次に、図6(g)に示すように、コア材28を加工することによって、3か所のコア部5a上に断面矩形の第2コア6A、6B及び6Cをそれぞれ形成する。第2コア6A、6B及び6Cの中心線は第1コア5A、5B及び5Cの中心線と一致させるように形成する。   Next, as shown in FIG. 6G, the core material 28 is processed to form second cores 6A, 6B, and 6C having rectangular cross sections on the three core portions 5a. The center lines of the second cores 6A, 6B and 6C are formed so as to coincide with the center lines of the first cores 5A, 5B and 5C.

次に、図6(h)に示すように、コア部5a、下クラッド部11b及び第2コア6A、6B及び6C上に、第2コア6A、6B及び6Cを埋設するようにして所定形状及び厚さのコア材25を形成する。   Next, as shown in FIG. 6 (h), the second cores 6A, 6B, and 6C are embedded in the core portion 5a, the lower cladding portion 11b, and the second cores 6A, 6B, and 6C, and the predetermined shape and A thick core material 25 is formed.

次に、図6(i)に示すように、コア材25を加工してコア部5bを3カ所に形成する。コア部5a及び5bは一体化されて断面矩形の第1コア5A、5B及び5Cを形成し、コア部5aとコア部5bとの境界線は破線で表す。   Next, as shown in FIG. 6 (i), the core material 25 is processed to form the core portions 5b at three locations. The core portions 5a and 5b are integrated to form first cores 5A, 5B, and 5C having a rectangular cross section, and a boundary line between the core portion 5a and the core portion 5b is represented by a broken line.

次に、第1コア5A、5B及び5Cのそれぞれのコア部5b部分を覆うようにして、所定形状及び厚さの上クラッド12を形成し、更に、第1コア5A、5B及び5Cの光入射端面側の基板10上に、各LEDを実装して光導波路40aを作製する。   Next, an upper clad 12 having a predetermined shape and thickness is formed so as to cover the respective core portions 5b of the first cores 5A, 5B, and 5C, and light incident on the first cores 5A, 5B, and 5C. Each LED is mounted on the substrate 10 on the end face side to produce the optical waveguide 40a.

第2の実施の形態
本実施の形態では、図7(A)の平面図及び図7(B)の断面図に示すように、光導波路40bにおいて、第1コア5A、5B及び5Cの光入射面4A、4B及び4Cに斜め45°に加工された傾斜面14がそれぞれ設けられ、その傾斜面14の下部において基板10を加工して設けられた凹部15内に、各LED3R、3G及び3Bが配置されたこと以外は、上述の第1の実施の形態と同様である。
Second Embodiment In the present embodiment, as shown in the plan view of FIG. 7A and the cross-sectional view of FIG. 7B, the light incidence of the first cores 5A, 5B, and 5C in the optical waveguide 40b. The surfaces 4A, 4B, and 4C are each provided with an inclined surface 14 that is processed at an angle of 45 °, and the LEDs 3R, 3G, and 3B are disposed in a recess 15 that is formed by processing the substrate 10 below the inclined surface 14. Except for the arrangement, the second embodiment is the same as the first embodiment.

本実施の形態においては、図7(b)に示すように、LED3R、3G及び3Bから放射された入射光29は、光透過性を有する材質からなる下クラッド11の下面から入射してから、第1コア5Bの傾斜面14によって全反射して第1コア5B内に入射し、これを伝搬し、更に第2コア6B内を伝搬した後に、出射面8から10μmのスポット光源として出射される。   In the present embodiment, as shown in FIG. 7B, the incident light 29 radiated from the LEDs 3R, 3G, and 3B is incident from the lower surface of the lower clad 11 made of a light-transmitting material. The light is totally reflected by the inclined surface 14 of the first core 5B, enters the first core 5B, propagates through the first core 5B, further propagates through the second core 6B, and then exits from the exit surface 8 as a 10 μm spot light source. .

本実施の形態により、一般的に安価なLEDは発光面が表面(上面)になっている構造のものが多く、発光光は上方に放射される。このために、各第1コアの入射面を傾斜面14とすることにより、上方に放射された発光光を各第1コアの横方向(光伝搬方向)に反射させて各第1コア内へと効率良く導くことができる。   According to the present embodiment, in general, many inexpensive LEDs have a structure in which a light emitting surface is a surface (upper surface), and emitted light is emitted upward. For this purpose, by making the incident surface of each first core into the inclined surface 14, the emitted light emitted upward is reflected in the lateral direction (light propagation direction) of each first core and into each first core. And can be guided efficiently.

また、LEDの配置において、上記の傾斜面14を上下逆にした場合には、その上部にLEDを配置してもよい。   Further, in the arrangement of the LEDs, when the inclined surface 14 is turned upside down, the LEDs may be arranged on the upper part.

その他、本実施の形態においては、上述の第1の実施の形態で述べたのと同様の作用及び効果が得られる。   In addition, in this embodiment, the same operations and effects as described in the first embodiment are obtained.

第3の実施の形態
本実施の形態では、図8(A)の平面図及び図8(B)の断面図に示すように、光導波路40cの第1コア5A、5B及び5C内の各埋設部13において、第2コア6A、6B及び6Cの幅が、第1コア5A、5B及び5Cの入射面4A、4B及び4Cから出射面側に向かって、徐々に広くなっている(或いは、各入射面側に向って、幅が徐々に狭くなっている)こと以外は、上述の第2の実施の形態と同様である。
Third Embodiment In the present embodiment, as shown in the plan view of FIG. 8A and the cross-sectional view of FIG. 8B, each embedded in the first cores 5A, 5B and 5C of the optical waveguide 40c. In the portion 13, the widths of the second cores 6A, 6B, and 6C gradually increase from the incident surfaces 4A, 4B, and 4C of the first cores 5A, 5B, and 5C toward the exit surface (or each The second embodiment is the same as the second embodiment except that the width gradually decreases toward the incident surface.

本実施の形態においては、図8(A)に示すように、第1コア5A、5B及び5Cの幅はそれぞれ一定であるが、埋設部13において第2コア6A、6B及び6Cの幅は、埋設部13の先端部41から第1コア5A、5B及び5Cの端面側までの距離(上述のL1)1000μmに亘って、2μmから10μmに徐々に直線的に広くなる平面形状を有している。 In the present embodiment, as shown in FIG. 8A, the widths of the first cores 5A, 5B, and 5C are constant, but the widths of the second cores 6A, 6B, and 6C in the embedded portion 13 are It has a planar shape that gradually increases linearly from 2 μm to 10 μm over a distance of 1000 μm (the above-mentioned L 1 ) from the front end portion 41 of the embedded portion 13 to the end face side of the first cores 5A, 5B, and 5C. Yes.

また、図9(A)(図8(A)のB−B’線断面図)に示すように、下クラッド11上に所定の間隔で断面矩形の第1コア5A、5B及び5Cが設けられ、これらを覆うように上クラッド12が形成された構造を有する。また、図9(B)(図8(A)のC−C’線断面図)に示すように、下クラッド11上に所定の間隔で、中心部に幅の狭い断面矩形の第2コア6A、6B及び6Cが断面矩形の第1コア5A、5B及び5Cにそれぞれ埋設され、これらを覆うように上クラッド12が形成されている。また、図9(C)(図8(A)のD−D’線断面図)に示すように、下クラッド11上の上クラッド12内に所定の間隔で断面矩形の第2コア6A、6B及び6Cが設けられている。第2コア6A、6B及び6Cの中心線は第1コア5A、5B及び5Cの中心線と一致するように配置してある。   Further, as shown in FIG. 9A (a cross-sectional view taken along line BB ′ in FIG. 8A), first cores 5A, 5B, and 5C having a rectangular cross section are provided on the lower clad 11 at predetermined intervals. The upper clad 12 is formed so as to cover them. Further, as shown in FIG. 9B (a cross-sectional view taken along the line CC ′ in FIG. 8A), the second core 6A having a rectangular cross section with a predetermined width on the lower clad 11 and a narrow central section. , 6B and 6C are respectively embedded in the first cores 5A, 5B and 5C having a rectangular cross section, and an upper clad 12 is formed so as to cover them. Further, as shown in FIG. 9C (cross-sectional view taken along the line DD ′ in FIG. 8A), the second cores 6A and 6B having a rectangular cross section in the upper clad 12 on the lower clad 11 at a predetermined interval. And 6C are provided. The center lines of the second cores 6A, 6B and 6C are arranged so as to coincide with the center lines of the first cores 5A, 5B and 5C.

このように構成されることによって、図10に示すように、第1コア5A内の埋設部13においては、第2コア6Aの幅が第1コア5Aの入射面に向かって徐々に狭くなっているので、第1コア5Aと第2コア6Aとの光結合効率を改善することができる。   With this configuration, as shown in FIG. 10, in the embedded portion 13 in the first core 5A, the width of the second core 6A gradually decreases toward the incident surface of the first core 5A. Therefore, the optical coupling efficiency between the first core 5A and the second core 6A can be improved.

即ち、第2コア6Aの最細部である先端部41付近に向って、第2コア6Aの光モード31aの形状が次第に大きくなって、コア幅がより大きい第1コア5Aの光モード31bの形状にそのモード形状が近づくことから、第2コア6Aの先端部41付近ではそれぞれのモード31a及び31bの形状が合致し易くなり、光結合効率を改善することができる。   In other words, the shape of the optical mode 31a of the second core 6A gradually increases toward the vicinity of the tip 41, which is the finest detail of the second core 6A, and the shape of the optical mode 31b of the first core 5A having a larger core width. Since the mode shapes approach each other, the shapes of the modes 31a and 31b easily match in the vicinity of the tip 41 of the second core 6A, and the optical coupling efficiency can be improved.

その他、本実施の形態においては、上述の第2の実施の形態で述べたのと同様の作用及び効果が得られる。   In addition, in the present embodiment, the same operations and effects as described in the second embodiment described above can be obtained.

第4の実施の形態
本実施の形態では、図11(A)の平面図及び図11(B)の断面図に示すように、光導波路40dの第1コア5A、5B及び5C内の各埋設部13付近において、第1コア5A、5B及び5Cの幅が、入射面4A、4B及び4Cから出射側に向かって、直線状傾斜面16によって徐々に狭くなること以外は、上述の第3の実施の形態と同様である。
Fourth Embodiment In the present embodiment, as shown in the plan view of FIG. 11A and the cross-sectional view of FIG. 11B, each embedded in the first cores 5A, 5B, and 5C of the optical waveguide 40d. In the vicinity of the portion 13, the first cores 5A, 5B, and 5C have the width of the third core described above except that the width is gradually narrowed by the linear inclined surface 16 from the incident surfaces 4A, 4B, and 4C toward the emission side. This is the same as the embodiment.

本実施の形態においては、第1コア5A、5B及び5Cの幅は、これら第1コアの途中から出射側端面まで1500μmの長さに亘って延びる直線状傾斜面16によって、50μm幅から14μm幅まで狭くなっており、また第2コア6A、6B及び6Cの幅は、埋設部13の先端部41から第1コア5A、5B及び5Cの端面側までの1000μmに亘って2μmから10μmに直線的に広くなっている。   In the present embodiment, the widths of the first cores 5A, 5B, and 5C are 50 μm to 14 μm wide due to the linear inclined surface 16 extending over a length of 1500 μm from the middle of the first core to the emission side end surface. The widths of the second cores 6A, 6B and 6C are linear from 2 μm to 10 μm over 1000 μm from the front end 41 of the embedded portion 13 to the end face side of the first cores 5A, 5B and 5C. It has become wide.

また、図12(A)(図11(A)のB−B’線断面図)に示すように、下クラッド11上に所定の間隔で断面矩形の第1コア5A、5B及び5Cが設けられ、これらを覆うように上クラッド12が形成された構造を有する。また、図12(B)(図11(A)のC−C’線断面図)に示すように、下クラッド11上に所定の間隔で、中心部に幅の狭い断面矩形の第2コア6A、6B及び6Cがそれぞれ設けられた幅の狭い断面矩形形の第1コア5A、5B及び5Cが設けられ、これらを覆うように上クラッド12が形成されている。また、図12(C)(図11(A)のD−D’線断面図)に示すように、下クラッド11上の上クラッド12内に所定の間隔で断面矩形の第2コア6A、6B及び6Cが設けられ、これらを覆うように上クラッド12が形成されている。第2コア6A、6B及び6Cの中心線は第1コア5A、5B及び5Cの中心線と重なるように配置してある。   Also, as shown in FIG. 12A (a cross-sectional view taken along line BB ′ in FIG. 11A), first cores 5A, 5B, and 5C having a rectangular cross section are provided on the lower clad 11 at predetermined intervals. The upper clad 12 is formed so as to cover them. Further, as shown in FIG. 12B (a cross-sectional view taken along the line CC ′ in FIG. 11A), the second core 6A having a rectangular cross section with a narrow width at the center on the lower clad 11 at a predetermined interval. , 6B and 6C, each having a narrow cross-sectional first core 5A, 5B and 5C, and an upper clad 12 is formed so as to cover them. Further, as shown in FIG. 12C (a cross-sectional view taken along the line DD ′ in FIG. 11A), the second cores 6A and 6B having a rectangular cross section in the upper clad 12 on the lower clad 11 at a predetermined interval. And 6C are provided, and an upper clad 12 is formed so as to cover them. The center lines of the second cores 6A, 6B and 6C are arranged so as to overlap the center lines of the first cores 5A, 5B and 5C.

図13に示すように、第1コア5Aの埋設部13においては、第2コア6Aの形状を第1コア5Aの入射面に向かって徐々に幅が狭くなる構造とし、加えて、第1コア5Aの形状をその出射側端面に向かって徐々に幅が小さくなる構造とすることによって、第1コア5Aと第2コア6Aとの光結合効率を改善することができる。   As shown in FIG. 13, in the embedded portion 13 of the first core 5A, the shape of the second core 6A has a structure in which the width gradually decreases toward the incident surface of the first core 5A. The optical coupling efficiency between the first core 5A and the second core 6A can be improved by making the shape of 5A have a structure in which the width gradually decreases toward the emission side end face.

即ち、第2コア6Aの最細部である先端部41付近に向って、第2コア6Aの光モード31aの形状が次第に大きくなって、コア幅がより大きくて太線で表す第1コア5Aの光モード31bの形状にそのモード形状が近づくことから、それぞれのモード形状が合致し易くなり、光結合効率を改善することができる。   That is, the shape of the optical mode 31a of the second core 6A gradually increases toward the vicinity of the tip 41, which is the finest detail of the second core 6A, and the light of the first core 5A represented by a thick line with a larger core width. Since the mode shape approaches the shape of the mode 31b, the mode shapes are easily matched and the optical coupling efficiency can be improved.

加えて、第1コア5Aの出射側端部付近に向って、太線で表す光モード31bの形状が次第に小さくなって、コア幅のより小さい第2コア6Aの光モード31aの形状にそのモード形状が近づくことから、そこにおいてもそれぞれのモード形状がより合致し易くなり、光結合効率を改善することができる。従って、第2コアに対する第1コアの光結合効率が一層向上することになる。   In addition, the shape of the optical mode 31b represented by a thick line gradually decreases toward the vicinity of the emission side end of the first core 5A, and the mode shape is changed to the shape of the optical mode 31a of the second core 6A having a smaller core width. Therefore, the mode shapes are more easily matched therewith, and the optical coupling efficiency can be improved. Therefore, the optical coupling efficiency of the first core with respect to the second core is further improved.

その他、本実施の形態においては、上述の第3の実施の形態で述べたのと同様の作用及び効果が得られる。   In addition, in this embodiment, the same operations and effects as described in the third embodiment are obtained.

第5の実施の形態
本実施の形態では、図14(A)の平面図及び図14(B)の断面図に示すように、光導波路40eの第1コア5A、5B及び5C内の各埋設部13において、第2コア6A、6B及び6Cの幅が、第1コア5A、5B及び5Cの入射側に向かって直線状傾斜面17によって徐々に大きくなっていること以外は、上述の第2の実施の形態と同様である。
Fifth Embodiment In the present embodiment, as shown in the plan view of FIG. 14A and the cross-sectional view of FIG. 14B, each embedded in the first cores 5A, 5B, and 5C of the optical waveguide 40e. In the portion 13, the second cores 6A, 6B, and 6C have the widths of the second cores described above except that the widths of the second cores 6A, 6B, and 6C gradually increase toward the incident side of the first cores 5A, 5B, and 5C. This is the same as the embodiment.

本実施の形態においては、第1コア5A、5B及び5Cの幅は一定幅の50μmであるが、第2コア6A、6B及び6Cは、埋設部13の先端部41から第1コア5A、5B及び5Cの出射側にまで1000μmに亘って幅が25μmから10μmに直線的に狭くなる平面形状を有している。   In the present embodiment, the first cores 5A, 5B and 5C have a constant width of 50 μm, but the second cores 6A, 6B and 6C are connected to the first cores 5A and 5B from the tip 41 of the embedded portion 13. And a planar shape in which the width linearly narrows from 25 μm to 10 μm over 1000 μm up to the emission side of 5C.

また、図15(A)(図14(A)のB−B’線断面図)に示すように、下クラッド11上に所定の間隔で断面矩形の第1コア5A、5B及び5Cが設けられ、これらを覆うように上クラッド12が形成された構造を有する。また、図15(B)(図14(A)のC−C’線断面図)に示すように、下クラッド11上に所定の間隔で、中心部に幅の広い断面矩形の第2コア6A、6B及び6Cがそれぞれ設けられた断面矩形の第1コア5A、5B及び5Cが設けられ、これらを覆うように上クラッド12が形成されている。また、図15(C)(図14(A)のD−D’線断面図)に示すように、下クラッド11上の上クラッド12内に所定の間隔で断面矩形の第2コア6A、6B及び6Cが設けられ、これらを覆うように上クラッド12が形成されている。第2コア6A、6B及び6Cの中心線は第1コア5A、5B及び5Cの中心線と一致するように配置してある。   Further, as shown in FIG. 15A (a cross-sectional view taken along line BB ′ in FIG. 14A), first cores 5A, 5B, and 5C having a rectangular cross section are provided on the lower clad 11 at predetermined intervals. The upper clad 12 is formed so as to cover them. Further, as shown in FIG. 15B (a cross-sectional view taken along the line CC ′ in FIG. 14A), the second core 6A having a rectangular section with a wide width at the center at a predetermined interval on the lower clad 11. , 6B and 6C are provided with first cores 5A, 5B and 5C having a rectangular cross section, and an upper clad 12 is formed so as to cover them. Further, as shown in FIG. 15C (cross-sectional view taken along the line DD ′ in FIG. 14A), the second cores 6A and 6B having a rectangular cross section in the upper clad 12 on the lower clad 11 at a predetermined interval. And 6C are provided, and an upper clad 12 is formed so as to cover them. The center lines of the second cores 6A, 6B and 6C are arranged so as to coincide with the center lines of the first cores 5A, 5B and 5C.

図16に示すように、第1コア5Aの埋設部13においては、第2コア6Aの形状を第1コア5Aの入射面に向かって徐々に幅の広くなる構造とすることによって、第1コア5Aと第2コア6Aとの光結合効率を改善することができる。   As shown in FIG. 16, in the embedded portion 13 of the first core 5A, the shape of the second core 6A is a structure that gradually increases in width toward the incident surface of the first core 5A, so that the first core The optical coupling efficiency between 5A and the second core 6A can be improved.

即ち、第2コア6Aの最太部である先端部41付近に向って、第2コア6Aの光モード31aの形状が次第に大きくなって、コア幅がより大きい第1コア5Aの光モード31bの形状にそのモード形状が近づくことから、それぞれのモード形状が合致し易くなり、光結合効率を改善することができる。   That is, the shape of the optical mode 31a of the second core 6A gradually increases toward the vicinity of the tip 41, which is the thickest part of the second core 6A, and the optical mode 31b of the first core 5A having a larger core width. Since the mode shape approaches the shape, the mode shapes can easily be matched, and the optical coupling efficiency can be improved.

その他、本実施の形態においては、上述の第2の実施の形態で述べたのと同様の作用及び効果が得られる。   In addition, in the present embodiment, the same operations and effects as described in the second embodiment described above can be obtained.

第6の実施の形態
本実施の形態では、図17(A)の平面図及び図17(B)の断面図に示すように、光導波路40fの第1コア5A、5B及び5C内の各埋設部13において、第2コア6A、6B及び6Cの幅が、入射面4A、4B及び4Cから第1コア5A、5B及び5Cの出射側に向かって直線状傾斜面17によって徐々に狭くなり、また第1コア5A、5B及び5Cの幅が、入射面4A、4B及び4Cからその出射側に向かって直線状傾斜面16によって徐々に狭くなっていること以外は、上述の第5の実施の形態と同様である。
Sixth Embodiment In the present embodiment, as shown in the plan view of FIG. 17A and the cross-sectional view of FIG. 17B, each embedded in the first cores 5A, 5B and 5C of the optical waveguide 40f. In the portion 13, the widths of the second cores 6A, 6B, and 6C are gradually narrowed by the linear inclined surface 17 from the incident surfaces 4A, 4B, and 4C toward the exit side of the first cores 5A, 5B, and 5C. The fifth embodiment described above except that the widths of the first cores 5A, 5B and 5C are gradually narrowed by the linear inclined surface 16 from the incident surfaces 4A, 4B and 4C toward the exit side. It is the same.

本実施の形態においては、第2コア6A、6B及び6Cの幅が、埋設部13の先端部41から第1コア5A、5B及び5Cの出射側までの1000μmに亘って、25μmから10μmに狭くなる平面形状を有している。また、第1コア5A、5B及び5Cの幅は、埋設部13の先端部41付近から第1コア5A、5B及び5Cの出射側端部までの1500μmに亘って、50μmから14μmに狭くなる平面形状を有している。   In the present embodiment, the widths of the second cores 6A, 6B, and 6C are narrowed from 25 μm to 10 μm over 1000 μm from the distal end portion 41 of the embedded portion 13 to the emission side of the first cores 5A, 5B, and 5C. Has a planar shape. Further, the width of the first cores 5A, 5B, and 5C is a plane that narrows from 50 μm to 14 μm over 1500 μm from the vicinity of the front end portion 41 of the embedded portion 13 to the emission side end portions of the first cores 5A, 5B, and 5C. It has a shape.

また、図18(A)(図17(A)のB−B’線断面図)に示すように、下クラッド11上に所定の間隔で断面矩形の第1コア5A、5B及び5Cが設けられ、これらを覆うように上クラッド12が形成された構造を有する。また、図18(B)(図17(A)のC−C’線断面図)に示すように、下クラッド11上に所定の間隔で、中心部に幅の広い断面矩形の第2コア6A、6B及び6Cがそれぞれ設けられた幅の狭い断面矩形の第1コア5A、5B及び5Cが設けられ、これらを覆うように上クラッド12が形成されている。また、図18(C)(図17(A)のD−D’線断面図)に示すように、下クラッド11上の上クラッド12内に所定の間隔で断面矩形の第2コア6A、6B及び6Cが設けられ、これらを覆うように上クラッド12が形成されている。第2コア6A、6B及び6Cの中心線は第1コア5A、5B及び5Cの中心線と一致するように配置してある。   Further, as shown in FIG. 18A (a cross-sectional view taken along the line BB ′ in FIG. 17A), first cores 5A, 5B, and 5C having a rectangular cross section are provided on the lower clad 11 at predetermined intervals. The upper clad 12 is formed so as to cover them. Further, as shown in FIG. 18B (a cross-sectional view taken along the line CC ′ in FIG. 17A), the second core 6A having a rectangular section with a wide width at the center at a predetermined interval on the lower clad 11. , 6B and 6C, each having a narrow cross-sectional rectangular first core 5A, 5B and 5C, and an upper clad 12 is formed so as to cover them. Further, as shown in FIG. 18C (cross-sectional view taken along the line DD ′ in FIG. 17A), the second cores 6A and 6B having a rectangular cross section in the upper clad 12 on the lower clad 11 at a predetermined interval. And 6C are provided, and an upper clad 12 is formed so as to cover them. The center lines of the second cores 6A, 6B and 6C are arranged so as to coincide with the center lines of the first cores 5A, 5B and 5C.

図19に示すように、第1コア5Aの埋設部13においては、第2コア6Aの形状を第1コア5Aの入射面に向かって徐々に幅の広くなる構造とし、第1コア5Aの形状を第1コア5Aの入射面に向かって徐々に幅の広くなる構造とすることによって、第1コア5Aと第2コア6Aとの光結合効率を改善することができる。   As shown in FIG. 19, in the embedded portion 13 of the first core 5A, the shape of the second core 6A is gradually increased toward the incident surface of the first core 5A, and the shape of the first core 5A By adopting a structure in which the width gradually increases toward the incident surface of the first core 5A, the optical coupling efficiency between the first core 5A and the second core 6A can be improved.

即ち、第2コア6Aの最太部である先端部41付近に向って、第2コア6Aの光モード31aの形状が次第に大きくなって、コア幅がより大きい第1コア5Aの光モード31bの形状にそのモード形状が近づくことから、それぞれのモード形状が合致し易くなり、光結合効率を改善することができる。   That is, the shape of the optical mode 31a of the second core 6A gradually increases toward the vicinity of the tip 41, which is the thickest part of the second core 6A, and the optical mode 31b of the first core 5A having a larger core width. Since the mode shape approaches the shape, the mode shapes can easily be matched, and the optical coupling efficiency can be improved.

加えて、第1コア5Aの最細部付近に向って、太線で表す光モード31bの形状が次第に小さくなって、コア幅のより小さい第2コア6Aの光モード31aの形状にそのモード形状が近づくことから、それぞれのモード形状がより合致し易くなり、光結合効率をより改善することができる。   In addition, the shape of the optical mode 31b indicated by a thick line gradually decreases toward the most detailed portion of the first core 5A, and the mode shape approaches the shape of the optical mode 31a of the second core 6A having a smaller core width. As a result, the mode shapes are more easily matched, and the optical coupling efficiency can be further improved.

その他、本実施の形態においては、上述の第5の実施の形態で述べたのと同様の作用及び効果が得られる。   In addition, in this embodiment, the same operations and effects as described in the fifth embodiment are obtained.

第7の実施の形態
本実施の形態では、図20(A)の平面図及び図20(B)の断面図に示すように、光導波路40gにおいて、各光入射面4A、4B及び4Cから光出射面8に至るまでコア33A、33B及び33Cをそれぞれ一体化された連設構造とし、その途中でコア33A、33B及び33Cの光透過面積が小さくなるようにコア33A、33B及び33Cの幅及び厚さ方向で段差部42をそれぞれ設けること以外は、上述の第1の実施の形態と同様である。
Seventh Embodiment In the present embodiment, as shown in the plan view of FIG. 20A and the cross-sectional view of FIG. 20B, light is incident from each of the light incident surfaces 4A, 4B, and 4C in the optical waveguide 40g. The cores 33A, 33B, and 33C are integrated into a continuous structure up to the exit surface 8, and the widths of the cores 33A, 33B, and 33C are reduced so that the light transmission areas of the cores 33A, 33B, and 33C are reduced in the middle. Except for providing each of the step portions 42 in the thickness direction, it is the same as the first embodiment described above.

本実施の形態による各コアは、同一の屈折率を有する第1コア部分5A’及び第2コア部分6A’からなるコア33A、同一の屈折率を有する第1コア部分5B’及び第2コア部分6’からなるコア33B、並びに、同一の屈折率を有する第1コア部分5C’及び第2コア部分6C’からなるコア33Cとして形成されている。   Each core according to the present embodiment includes a core 33A including a first core portion 5A ′ and a second core portion 6A ′ having the same refractive index, and a first core portion 5B ′ and a second core portion having the same refractive index. It is formed as a core 33B composed of 6 ′ and a core 33C composed of a first core portion 5C ′ and a second core portion 6C ′ having the same refractive index.

また、各LED3R、3G及び3Bに対応する各入射面4A、4B及び4Cに対向したコア33A、33B及び33Cの光透過面積を、反対側の出射面8のそれよりも相対的に大きくし、各第1部分5A’、5B’及び5C’と各第2部分6A’、6B’及び6C’とをそれぞれ連設する部分においてコア33A、33B及び33C(即ち、6A’、6B’、6C’)の光透過面積が小さくなる段差部42を形成する。   Further, the light transmission area of the cores 33A, 33B and 33C facing the respective incident surfaces 4A, 4B and 4C corresponding to the respective LEDs 3R, 3G and 3B is made relatively larger than that of the opposite exit surface 8, Cores 33A, 33B and 33C (that is, 6A ′, 6B ′, 6C ′) are connected to the first portions 5A ′, 5B ′ and 5C ′ and the second portions 6A ′, 6B ′ and 6C ′. ) To form a stepped portion 42 with a small light transmission area.

各LED各LED3R、3G及び3Bに対応する各第1部分5A’、5B’及び5C’の光透過面積は50×50μmであり、反対側の出射面8における各第2部分6A’、6B’及び6C’の光透過面積は10×10μmである。下クラッド11の屈折率は1.505であり、このクラッドに対する各コアの比屈折率差は0.3%である。また、各第1部分5A’、5B’及び5C’の各入射面4A、4B及び4Cから2000μmに亘って各コアの光透過断面積は50×50μmである。   The light transmission areas of the first portions 5A ′, 5B ′, and 5C ′ corresponding to the LEDs 3R, 3G, and 3B are 50 × 50 μm, and the second portions 6A ′, 6B ′ on the emission surface 8 on the opposite side. And 6C ′ has a light transmission area of 10 × 10 μm. The refractive index of the lower clad 11 is 1.505, and the relative refractive index difference of each core with respect to this clad is 0.3%. The light transmission cross-sectional area of each core is 50 × 50 μm from the incident surfaces 4A, 4B and 4C of the first portions 5A ′, 5B ′ and 5C ′ to 2000 μm.

また、図21(A)(図20(A)のC−C’線断面図)に示すように、下クラッド11上に所定の間隔で断面矩形の第1コア部分5A’、5B’及び5C’が設けられ、これらを覆うように上クラッド12が形成された構造を有する。また、図21(C)(図20(A)のD−D’線断面図)に示すように、下クラッド11上の上クラッド12内に所定の間隔で断面矩形の第2コア部分6A’、6B’及び6C’が設けられ、これらを覆うように上クラッド12が形成される構造を有する。第2コア部分6A’、6B’及び6C’の中心線は第1部分5A’、5B’及び5C’の中心線と一致するように配置してある。   Further, as shown in FIG. 21A (a cross-sectional view taken along line CC ′ in FIG. 20A), first core portions 5A ′, 5B ′, and 5C having a rectangular cross section on the lower clad 11 at a predetermined interval. 'Is provided, and the upper clad 12 is formed so as to cover them. Further, as shown in FIG. 21C (a cross-sectional view taken along the line DD ′ in FIG. 20A), the second core portion 6A ′ having a rectangular cross section in the upper clad 12 on the lower clad 11 at a predetermined interval. , 6B ′ and 6C ′, and the upper clad 12 is formed so as to cover them. The center lines of the second core portions 6A ', 6B' and 6C 'are arranged so as to coincide with the center lines of the first portions 5A', 5B 'and 5C'.

次に、図22〜図23について、光導波路40g及びその装置の作製方法を説明する。   Next, with reference to FIGS. 22 to 23, a method for manufacturing the optical waveguide 40g and the device thereof will be described.

まず、図22(a)に示すように、所定形状及び厚さの基板10を配置した後に、図22(b)に示すように、基板10上の所定個所に所定形状及び厚さの下クラッド部11aを形成し、図22(c)に示すように、下クラッド部11a上の所定個所に所定形状及び厚さのコア部5aを形成してから、図22(d)に示すように、下クラッド部11a上のコア部5a以外の部分にコア部5aと同じ厚さで所定形状の下クラッド部11bを形成する。この下クラッド部11a及び11bは一体化されて下クラッド11を形成し、下クラッド部11aと下クラッド部11bとの境界線は破線で表す。   First, as shown in FIG. 22A, after a substrate 10 having a predetermined shape and thickness is disposed, a lower clad having a predetermined shape and thickness is formed at a predetermined position on the substrate 10 as shown in FIG. 22B. After forming the portion 11a and forming the core portion 5a having a predetermined shape and thickness at a predetermined location on the lower clad portion 11a as shown in FIG. 22C, as shown in FIG. A lower clad portion 11b having a predetermined shape is formed at a portion other than the core portion 5a on the lower clad portion 11a with the same thickness as the core portion 5a. The lower cladding portions 11a and 11b are integrated to form the lower cladding 11, and a boundary line between the lower cladding portion 11a and the lower cladding portion 11b is represented by a broken line.

次に、図22(e)に示すように、下クラッド11上からコア部5a上にかけて、所定形状及び厚さの第2部分6B’を形成する。この第2部分6B’及びコア部5aは一体化され、第2部分6B’とコア部5aとの境界線は破線で表す。   Next, as shown in FIG. 22E, a second portion 6B 'having a predetermined shape and thickness is formed from the lower clad 11 to the core portion 5a. The second portion 6B 'and the core portion 5a are integrated, and the boundary line between the second portion 6B' and the core portion 5a is represented by a broken line.

次に、図22(f)に示すように、コア部5a上に、第2部分6B’の一部を埋設するようにして所定形状及び厚さのコア部5bを形成する。コア部5a及び5bを一体化して第1部分5B’を形成し、更に、コア部5a、5b及び第2部分6B’を一体化してコア33Bを形成する。第2部分6B’とコア部5bとの境界線は破線で表す。   Next, as shown in FIG. 22F, a core portion 5b having a predetermined shape and thickness is formed on the core portion 5a so as to embed a part of the second portion 6B '. The core portions 5a and 5b are integrated to form the first portion 5B ', and the core portions 5a and 5b and the second portion 6B' are integrated to form the core 33B. A boundary line between the second portion 6B 'and the core portion 5b is represented by a broken line.

次に、図23(g)に示すように、第2部分6B’及びコア部5bを覆うようにして、所定形状及び厚さの上クラッド12を形成する。   Next, as shown in FIG. 23G, the upper clad 12 having a predetermined shape and thickness is formed so as to cover the second portion 6B 'and the core portion 5b.

次に、図23(h)に示すように、コア33Bの光入射側の一部を除去して、コア33Bの光入射端面側の基板10上に、電極1Aを介してLED(G)3Gを配置して光導波路40gを作製する。   Next, as shown in FIG. 23 (h), a part of the light incident side of the core 33B is removed, and the LED (G) 3G is formed on the substrate 10 on the light incident end face side of the core 33B via the electrode 1A. An optical waveguide 40g is manufactured by arranging

本実施の形態により、各コア33A、33B及び33Cを一体化して作製することができるために、同一材料で光導波路40gを容易に作製することができる。   According to the present embodiment, since the cores 33A, 33B, and 33C can be integrally manufactured, the optical waveguide 40g can be easily manufactured using the same material.

その他、本実施の形態においては、上述の第1の実施の形態で述べたのと同様の作用及び効果が得られる。   In addition, in this embodiment, the same operations and effects as described in the first embodiment are obtained.

第8の実施の形態
本実施の形態では、図24(A)の平面図及び図24(B)の断面図に示すように、光導波路40hにおいて、第1コア部分5A’、5B’及び5C’の光入射面4A、4B及び4Cに斜め45°に加工された傾斜面14がそれぞれ設けられ、その傾斜面14の下部において基板10を加工して設けられた凹部15内に、各LED3R、3G及び3Bが配置されたこと以外は、上述の第7の実施の形態と同様である。
Eighth Embodiment In the present embodiment, as shown in the plan view of FIG. 24A and the cross-sectional view of FIG. 24B, in the optical waveguide 40h, the first core portions 5A ′, 5B ′ and 5C. The light incident surfaces 4A, 4B, and 4C are respectively provided with inclined surfaces 14 that are processed at an angle of 45 °, and in the recesses 15 that are formed by processing the substrate 10 below the inclined surfaces 14, each LED 3R, The third embodiment is the same as the seventh embodiment except that 3G and 3B are arranged.

本実施の形態においては、図24(b)に示すように、LED3R、3G及び3Bから放射された入射光29は、光透過性を有する材質からなる下クラッド11の下面から入射してから、第1コア部分5B’の傾斜面14によって全反射して第1コア部分5B’内に入射し、これを伝搬し、更に第2コア部分6B’内を伝搬した後に、出射面8から10μmのスポット光源として出射される。   In the present embodiment, as shown in FIG. 24B, the incident light 29 radiated from the LEDs 3R, 3G, and 3B is incident from the lower surface of the lower clad 11 made of a light transmissive material. After being totally reflected by the inclined surface 14 of the first core portion 5B ′ and entering the first core portion 5B ′, propagating through this, and further propagating through the second core portion 6B ′, 10 μm from the exit surface 8 It is emitted as a spot light source.

本実施の形態により、一般的に安価なLEDは発光面が表面(上面)になっている構造のものが多く、発光光は上方に放射される。このために、各第1コアの入射面を傾斜面14とすることにより、上方に放射された発光光を各第1コア部分の横方向(光伝搬方向)に反射させて各第1コア部分内へと効率良く導くことができる。   According to the present embodiment, in general, many inexpensive LEDs have a structure in which a light emitting surface is a surface (upper surface), and emitted light is emitted upward. For this purpose, the incident surface of each first core is the inclined surface 14 so that the emitted light emitted upward is reflected in the lateral direction (light propagation direction) of each first core portion, and each first core portion is reflected. Can be efficiently guided inward.

その他、本実施の形態においては、上述の第7の実施の形態で述べたのと同様の作用及び効果が得られる。   In addition, in the present embodiment, the same operations and effects as described in the seventh embodiment are obtained.

第9の実施の形態
本実施の形態では、図25(A)の平面図及び図25(B)の断面図に示すように、光導波路40iにおいて、各光入射面4A、4B及び4Cから光出射面8に至るコア33A、33B及び33Cをそれぞれ一体化し、第1コア部分5A’、5B’及び5C’の幅が、その中途から出射面側に向かって、直線状傾斜面16によって徐々に狭くなっていること以外は、上述の第8の実施の形態と同様である。
Ninth Embodiment In the present embodiment, as shown in the plan view of FIG. 25A and the cross-sectional view of FIG. 25B, light is incident from each of the light incident surfaces 4A, 4B, and 4C in the optical waveguide 40i. The cores 33A, 33B and 33C reaching the exit surface 8 are integrated, and the width of the first core portions 5A ′, 5B ′ and 5C ′ is gradually increased by the linear inclined surface 16 from the middle toward the exit surface side. Except for being narrow, it is the same as in the eighth embodiment described above.

本実施の形態においては、第1部分5A’、5B’及び5C’の入射面4A、4B及び4Cから第1部分5A’、5B’及び5C’の途中までの1000μmの長さに亘っては、コア33A、33B及び33Cの断面が50×50μmであり、この位置から2000μmの傾斜面16の長さに亘っては、幅が50μmから10μmまで徐々に狭くなる形状を有している。   In the present embodiment, over the length of 1000 μm from the incident surfaces 4A, 4B and 4C of the first portions 5A ′, 5B ′ and 5C ′ to the middle of the first portions 5A ′, 5B ′ and 5C ′. The cross-sections of the cores 33A, 33B and 33C are 50 × 50 μm, and the width gradually decreases from 50 μm to 10 μm over the length of the inclined surface 16 of 2000 μm from this position.

また、図26(A)(図25(A)のB−B’線断面図)に示すように、下クラッド11上に所定の間隔で断面矩形の第1部分5A’、5B’及び5C’が設けられ、これらを覆うように上クラッド12が形成された構造を有する。また、図26(B)(図25(A)のC−C’線断面図)に示すように、下クラッド11上に所定の間隔で、幅の狭い断面矩形の第1部分5A’、5B’及び5C’が設けられ、これらを覆うように上クラッド12が形成されている。また、図26(C)(図25(A)のD−D’線断面図)に示すように、下クラッド11上の上クラッド12内に所定の間隔で断面矩形の第2部分6A’、6B’及び6C’が設けられ、これらを覆うように上クラッド12が形成されている。第2部分6A’、6B’及び6C’の中心線は第1部分5A’、5B’及び5C’の中心線と一致するように配置してある。   Further, as shown in FIG. 26A (a cross-sectional view taken along line BB ′ in FIG. 25A), first portions 5A ′, 5B ′, and 5C ′ having a rectangular cross section on the lower clad 11 at a predetermined interval. And an upper clad 12 is formed so as to cover them. Further, as shown in FIG. 26B (cross-sectional view taken along the line CC ′ in FIG. 25A), the first portions 5A ′ and 5B having a narrow cross-sectional rectangle at a predetermined interval on the lower clad 11 are formed. 'And 5C' are provided, and the upper clad 12 is formed so as to cover them. In addition, as shown in FIG. 26C (cross-sectional view taken along the line DD ′ in FIG. 25A), the second portion 6A ′ having a rectangular cross section at a predetermined interval in the upper clad 12 on the lower clad 11; 6B ′ and 6C ′ are provided, and an upper clad 12 is formed so as to cover them. The center lines of the second parts 6A ', 6B' and 6C 'are arranged so as to coincide with the center lines of the first parts 5A', 5B 'and 5C'.

図27に示すように、第1コア部分5A’、5B’及び5C’の幅が徐々に狭くなる構造とすることによって、第1コア部分5A’と第2コア部分6A’との光結合効率を改善することができる。   As shown in FIG. 27, the optical coupling efficiency between the first core portion 5A ′ and the second core portion 6A ′ is obtained by making the width of the first core portions 5A ′, 5B ′ and 5C ′ gradually narrow. Can be improved.

即ち、この部分においては、太線で表す第1部分5A’の光モード31の形状が次第に小さくなって、幅がより小さい第2部分6A’の光モードの形状に近づくことから、モード形状がより合致し易くなり、光結合効率を改善することができ、かつコアの大きさの変化による光モード31の結合損失を低減ですることがきる。即ち、上述した段差部42のように急激にコアの大きさが変化すると、光モード31の不整合損失を生じるが、上記のように緩やかにコアの大きさを変化させているので、光モード31の不整合損失が少なくなり、結合損失が低減する。   That is, in this portion, the shape of the optical mode 31 of the first portion 5A ′ represented by the bold line gradually decreases and approaches the shape of the optical mode of the second portion 6A ′ having a smaller width. It becomes easy to match, the optical coupling efficiency can be improved, and the coupling loss of the optical mode 31 due to the change in the size of the core can be reduced. That is, if the core size changes abruptly as in the stepped portion 42 described above, mismatch loss in the optical mode 31 occurs, but the core size is changed gently as described above. The mismatch loss of 31 is reduced, and the coupling loss is reduced.

その他、本実施の形態においては、上述の第8の実施の形態で述べたのと同様の作用及び効果が得られる。   In addition, in this embodiment, the same operations and effects as described in the above eighth embodiment can be obtained.

第10の実施の形態
本実施の形態では、図28(A)の平面図及び図28(B)の断面図に示すように、各LED上に集光レンズ18が設けられること以外は、上述の第4の実施の形態と同様である。
Tenth Embodiment In the present embodiment, as shown in the plan view of FIG. 28A and the cross-sectional view of FIG. 28B, the condensing lens 18 is provided above each LED except that the condensing lens 18 is provided. This is the same as the fourth embodiment.

本実施の形態においては、光導波路40jにおいて、各LED3R、3G及び3Bの発光面である上面に凸形状の集光レンズ18を配置することにより、各LED3R、3G及び3Bの発光光を集光して第1コア5A、5B及び5Cの傾斜面14にそれぞれ入射することができるために、この部分の結合損失を低減できると共に、効率良く発光光を第1コア5A、5B及び5C内に入射することができる。   In the present embodiment, in the optical waveguide 40j, the convex condensing lens 18 is arranged on the upper surface, which is the light emitting surface of each LED 3R, 3G, and 3B, thereby condensing the emitted light of each LED 3R, 3G, and 3B. Since the light can be incident on the inclined surfaces 14 of the first cores 5A, 5B, and 5C, the coupling loss of this portion can be reduced, and the emitted light can be efficiently incident into the first cores 5A, 5B, and 5C. can do.

その他、本実施の形態においては、上述の第4の実施の形態で述べたのと同様の作用及び効果が得られる。   In addition, in the present embodiment, the same operations and effects as described in the fourth embodiment described above can be obtained.

第11の実施の形態
本実施の形態では、図29(A)の平面図及び図29(B)の断面図に示すように、光導波路40kにおいて、第2コア6A、6B及び6Cの底面が、第1コア5A、5B及び5Cの底面と同一平面上にあること以外は、上述の第4の実施の形態と同様である。
Eleventh Embodiment In the present embodiment, as shown in the plan view of FIG. 29A and the cross-sectional view of FIG. 29B, the bottom surfaces of the second cores 6A, 6B, and 6C are formed in the optical waveguide 40k. , Except for being on the same plane as the bottom surfaces of the first cores 5A, 5B and 5C.

また、図30(A)(図29(A)のB−B’線断面図)に示すように、下クラッド19上に所定の間隔で断面矩形の第1コア5A、5B及び5Cが設けられ、これらを覆うように上クラッド20が形成された構造を有する。また、図30(B)(図29(A)のC−C’線断面図)に示すように、下クラッド19上に所定の間隔で、底部に幅の狭い断面矩形の第2コア6A、6B及び6Cがそれぞれ設けられた幅の狭い四角形の第1コア5A、5B及び5Cが設けられ、これらを覆うように上クラッド20が形成されている。また、図30(C)(図29(A)のD−D’線断面図)に示すように、下クラッド19上に所定の間隔で断面矩形の第2コア6A、6B及び6Cが設けられ、これらを覆うように上クラッド20が形成されている。第2コア6A、6B及び6Cの底面は第1コア5A、5B及び5Cの底面と同一平面上に配置してある。   Further, as shown in FIG. 30A (a cross-sectional view taken along the line BB ′ in FIG. 29A), first cores 5A, 5B, and 5C having a rectangular cross section are provided on the lower clad 19 at predetermined intervals. The upper clad 20 is formed so as to cover them. In addition, as shown in FIG. 30B (a cross-sectional view taken along the line CC ′ in FIG. 29A), the second core 6A having a rectangular cross section at the bottom at a predetermined interval on the lower clad 19, Narrow rectangular first cores 5A, 5B and 5C provided with 6B and 6C, respectively, are provided, and an upper clad 20 is formed so as to cover them. Further, as shown in FIG. 30C (a cross-sectional view taken along the line DD ′ in FIG. 29A), second cores 6A, 6B, and 6C having a rectangular cross section are provided on the lower clad 19 at predetermined intervals. The upper clad 20 is formed so as to cover them. The bottom surfaces of the second cores 6A, 6B and 6C are arranged on the same plane as the bottom surfaces of the first cores 5A, 5B and 5C.

次に、図31〜図32について、光導波路40k及びその装置の作製方法を説明する。   Next, with reference to FIGS. 31 to 32, a method of manufacturing the optical waveguide 40k and the device will be described.

まず、図31(a)に示すように、所定形状及び厚さの仮基板10aを配置した後に、この仮基板10a上に所定厚さの下クラッド19を形成する。   First, as shown in FIG. 31A, after disposing a temporary substrate 10a having a predetermined shape and thickness, a lower clad 19 having a predetermined thickness is formed on the temporary substrate 10a.

次に、図31(b)に示すように、下クラッド19上の所定個所に所定形状及び厚さの第2コア6Bを形成する。   Next, as shown in FIG. 31B, a second core 6B having a predetermined shape and thickness is formed at a predetermined position on the lower clad 19.

次に、図31(c)に示すように、下クラッド19上及び第2コア6Bの一部の上に所定形状及び厚さの第1コア5Bを形成する。   Next, as shown in FIG. 31C, the first core 5B having a predetermined shape and thickness is formed on the lower clad 19 and a part of the second core 6B.

次に、図31(d)に示すように、第2コア6Bの一部の上及び第1コア5B上に所定厚さの上クラッド20を形成する。   Next, as shown in FIG. 31D, an upper clad 20 having a predetermined thickness is formed on a part of the second core 6B and on the first core 5B.

次に、図32(e)に示すように、下クラッド19、第1コア5B及び上クラッド20が順次積層された端面側を斜め45°で切断して、第1コア5Bへの光入射面となる傾斜面14を形成する。   Next, as shown in FIG. 32 (e), the end surface side where the lower clad 19, the first core 5B, and the upper clad 20 are sequentially laminated is cut at an angle of 45 ° to obtain a light incident surface on the first core 5B. An inclined surface 14 is formed.

次に、図32(f)に示すように、下クラッド19の底面から仮基板10aを剥離する。   Next, as shown in FIG. 32 (f), the temporary substrate 10 a is peeled from the bottom surface of the lower clad 19.

次に、図32(g)に示すように、電極1Aを有するLED3Gを配置するための凹部15が設けられた基板10上に下クラッド19の底面を固定した後に、LED3Gからの発光光が傾斜面14介して第1コア5A内に入射するようにLED3Gを配置して光導波路40kを作製する。   Next, as shown in FIG. 32 (g), the light emitted from the LED 3G is inclined after fixing the bottom surface of the lower clad 19 on the substrate 10 provided with the recess 15 for disposing the LED 3G having the electrode 1A. The LED 3G is disposed so as to enter the first core 5A through the surface 14 to produce the optical waveguide 40k.

本実施の形態においては、第2コア6A、6B及び6Cの底面が第1コア5A、5B及び5Cの底面と同一平面上に配置してあるために、光導波路40kの作製工程を減少させることができ、比較的簡易に作製することができる。また、この作製工程は、コア及びクラッドの形成方法は異なるが、上述した第2の実施の形態等で述べた他の例にも同様に適用してよい。   In the present embodiment, since the bottom surfaces of the second cores 6A, 6B, and 6C are arranged on the same plane as the bottom surfaces of the first cores 5A, 5B, and 5C, the manufacturing process of the optical waveguide 40k is reduced. Can be produced relatively easily. This manufacturing process may be similarly applied to the other examples described in the second embodiment and the like, although the method for forming the core and the clad is different.

その他、本実施の形態においては、上述の第4の実施の形態で述べたのと同様の作用及び効果が得られる。   In addition, in the present embodiment, the same operations and effects as described in the fourth embodiment described above can be obtained.

第12の実施の形態
本実施の形態では、図33(A)の平面図及び図33(B)の断面図に示すように、第2コア6A、6B及び6Cの頂面が、第1コア5A、5B及び5Cの頂面と同一平面上にあること以外は、上述の第4の実施の形態と同様である。
Twelfth Embodiment In the present embodiment, as shown in the plan view of FIG. 33A and the cross-sectional view of FIG. 33B, the top surfaces of the second cores 6A, 6B, and 6C are the first core. Except for being on the same plane as the top surfaces of 5A, 5B and 5C, it is the same as in the fourth embodiment described above.

また、図34(A)(図33(A)のB−B’線断面図)に示すように、下クラッド35内の所定個所に所定の間隔で半ば埋設した断面矩形の第1コア5A、5B及び5Cが設けられ、これらを覆うように上クラッド21が形成された構造を有する。また、図34(B)(図33(A)のC−C’線断面図)に示すように、下クラッド35中に半ば埋設して所定の間隔で、その頂部に、幅の狭い断面矩形の第2コア6A、6B及び6Cがそれぞれ設けられた幅の狭い断面矩形の第1コア5A、5B及び5Cが設けられ、これらを覆うように上クラッド21が形成されている。また、図34(C)(図33(A)のD−D’線断面図)に示すように、下クラッド35上に断面矩形で正四角形の第2コア6A、6B及び6Cが設けられ、これらを覆うように上クラッド21が形成されている。第2コア6A、6B及び6Cの頂面は第1コア5A、5B及び5Cの頂面と同一平面上に配置してある。   Further, as shown in FIG. 34A (a cross-sectional view taken along the line BB ′ in FIG. 33A), a first core 5A having a rectangular cross section that is semi-buried at a predetermined interval in a predetermined portion in the lower clad 35, 5B and 5C are provided, and an upper clad 21 is formed so as to cover them. Further, as shown in FIG. 34B (a cross-sectional view taken along the line CC ′ in FIG. 33A), a half-width rectangular cross section is embedded in the lower clad 35 and at a predetermined interval at the top. The first cores 5A, 5B and 5C having a narrow cross section provided with the second cores 6A, 6B and 6C, respectively, are provided, and an upper clad 21 is formed so as to cover them. Also, as shown in FIG. 34C (cross-sectional view taken along the line DD ′ in FIG. 33A), second cores 6A, 6B, and 6C having a rectangular cross section and a square shape are provided on the lower clad 35, An upper clad 21 is formed so as to cover them. The top surfaces of the second cores 6A, 6B and 6C are arranged on the same plane as the top surfaces of the first cores 5A, 5B and 5C.

本実施の形態においては、第2コア6A、6B及び6Cの頂面が第1コア5A、5B及び5Cの頂面と同一平面上に配置してあるために、光導波路40lの作製工程を減少させることができ、比較的簡易に作製することができる。   In the present embodiment, since the top surfaces of the second cores 6A, 6B, and 6C are arranged on the same plane as the top surfaces of the first cores 5A, 5B, and 5C, the manufacturing process of the optical waveguide 401 is reduced. And can be manufactured relatively easily.

その他、本実施の形態においては、上述の第4の実施の形態で述べたのと同様の作用及び効果が得られる。   In addition, in the present embodiment, the same operations and effects as described in the fourth embodiment described above can be obtained.

第13の実施の形態
本実施の形態では、図35(A)の平面図及び図35(B)の断面図に示すように、第2コア部分6A’、6B’及び6C’の底面が、第1コア部分5A’、5B’及び5C’の底面と同一平面上にあること以外は、上述の第9の実施の形態と同様である。
Thirteenth Embodiment In the present embodiment, as shown in the plan view of FIG. 35A and the cross-sectional view of FIG. 35B, the bottom surfaces of the second core portions 6A ′, 6B ′ and 6C ′ are It is the same as that of the above-mentioned 9th Embodiment except being on the same plane as the bottom face of 1st core part 5A ', 5B', and 5C '.

また、図36(A)(図35(A)のB−B’線断面図)に示すように、下クラッド19上の所定個所に所定の間隔で断面矩形の第1コア部分5A’、5B’及び5C’が設けられ、これらを覆うように上クラッド20が形成された構造を有する。また、図36(B)(図35(A)のD−D’線断面図)に示すように、下クラッド19上に所定の間隔で断面矩形の第2コア部分6A’、6B’及び6C’が設けられ、これらを覆うように上クラッド20が形成されている。第2コア部分6A’、6B’及び6C’の底面は第1コア部分5A’、5B’及び5C’の底面と同一平面上に配置してある。   Further, as shown in FIG. 36A (a cross-sectional view taken along line BB ′ in FIG. 35A), the first core portions 5A ′ and 5B having a rectangular cross section at predetermined intervals on the lower cladding 19 at predetermined intervals. 'And 5C' are provided, and the upper clad 20 is formed so as to cover them. Further, as shown in FIG. 36B (cross-sectional view taken along the line DD ′ in FIG. 35A), the second core portions 6A ′, 6B ′, and 6C having a rectangular cross section on the lower clad 19 at a predetermined interval. 'Is provided, and an upper clad 20 is formed so as to cover them. The bottom surfaces of the second core portions 6A ', 6B' and 6C 'are arranged on the same plane as the bottom surfaces of the first core portions 5A', 5B 'and 5C'.

本実施の形態においては、第2コア部分6A’、6B’及び6C’の底面が第1コア部分5A’、5B’及び5C’の底面と同一平面上に配置してあるために、光導波路40mの作製工程を減少させることができ、比較的簡易に作製することができる。   In the present embodiment, since the bottom surfaces of the second core portions 6A ′, 6B ′ and 6C ′ are arranged on the same plane as the bottom surfaces of the first core portions 5A ′, 5B ′ and 5C ′, the optical waveguide The manufacturing process of 40 m can be reduced, and it can be manufactured relatively easily.

その他、本実施の形態においては、上述の第9の実施の形態で述べたのと同様の作用及び効果が得られる。   In addition, in this embodiment, the same operations and effects as described in the ninth embodiment are obtained.

第14の実施の形態
本実施の形態では、図37(A)の平面図及び図37(B)の断面図に示すように、第2コア部分6A’、6B’及び6C’の頂面が、第1コア部分5A’、5B’及び5C’の頂面と同一平面上にあること以外は、上述の第9の実施の形態と同様である。
Fourteenth Embodiment In the present embodiment, as shown in the plan view of FIG. 37A and the cross-sectional view of FIG. 37B, the top surfaces of the second core portions 6A ′, 6B ′ and 6C ′ are formed. , Except for being on the same plane as the top surfaces of the first core portions 5A ′, 5B ′ and 5C ′.

また、図38(A)(図37(A)のB−B’線断面図)に示すように、下クラッド35の所定個所に所定の間隔で半ば埋設して断面矩形の第1コア部分5A’、5B’及び5C’が設けられ、これらを覆うように上クラッド21が形成された構造を有する。また、図38(B)(図37(A)のD−D’線断面図)に示すように、下クラッド35上に所定の間隔で断面矩形の第2コア部分6A’、6B’及び6C’が設けられ、これらを覆うように上クラッド21が形成されている。第2コア部分6A’、6B’及び6C’の頂面は第1コア部分5A’、5B’及び5C’の頂面と同一平面上に配置してある。   Further, as shown in FIG. 38A (a cross-sectional view taken along the line BB ′ in FIG. 37A), the first core portion 5A having a rectangular cross section is embedded in a predetermined portion of the lower cladding 35 halfway at a predetermined interval. '5B' and 5C 'are provided, and an upper clad 21 is formed so as to cover them. Further, as shown in FIG. 38B (a cross-sectional view taken along the line DD ′ in FIG. 37A), second core portions 6A ′, 6B ′, and 6C having a rectangular cross section on the lower cladding 35 at a predetermined interval. 'Is provided, and an upper clad 21 is formed so as to cover them. The top surfaces of the second core portions 6A ', 6B' and 6C 'are arranged on the same plane as the top surfaces of the first core portions 5A', 5B 'and 5C'.

本実施の形態においては、第2コア部分6A’、6B’及び6C’の頂面が第1コア部分5A’、5B’及び5C’の頂面と同一平面上に配置してあるために、光導波路40nの作製工程を減少させることができ、比較的簡易に作製することができる。   In the present embodiment, since the top surfaces of the second core portions 6A ′, 6B ′ and 6C ′ are arranged on the same plane as the top surfaces of the first core portions 5A ′, 5B ′ and 5C ′, The manufacturing process of the optical waveguide 40n can be reduced, and the optical waveguide 40n can be manufactured relatively easily.

その他、本実施の形態においては、上述の第9の実施の形態で述べたのと同様の作用及び効果が得られる。   In addition, in this embodiment, the same operations and effects as described in the ninth embodiment are obtained.

第15の実施の形態
本実施の形態では、図39の平面図に示すように、第1コア5B及び第2コア6Bを順次伝搬するLED(G)3Gからの入射光と、第1コア5C及び第2コア6Cを順次伝搬するLED(B)3Bからの入射光とが合流部23において波長フィルタ39を介して合流する。加えて、直線状の共通コア37を伝搬するこの合流した光と、第1コア5A及び第2コア6Aを順次伝搬するLED(R)3Rからの入射光とが、合流部23’において波長フィルタ39’を介して合流し、直線状の共通コア38を伝搬するこの合流した光が出射面8から出射光30として出射すること以外は、上述の第4の実施の形態と同様である。
Fifteenth Embodiment In the present embodiment, as shown in the plan view of FIG. 39, incident light from the LED (G) 3G that sequentially propagates through the first core 5B and the second core 6B, and the first core 5C. In addition, incident light from the LED (B) 3B that sequentially propagates through the second core 6C is merged through the wavelength filter 39 in the merge unit 23. In addition, the combined light propagating through the linear common core 37 and the incident light from the LED (R) 3R sequentially propagating through the first core 5A and the second core 6A are combined in the wavelength filter 23 ′. It is the same as that of the above-mentioned 4th Embodiment except that this joined light which joins via 39 'and propagates the linear common core 38 is radiate | emitted as the emitted light 30 from the output surface 8. FIG.

本実施の形態の光導波路40oにおいては、各合流部23及び23’において、深さ150μm、幅30μm、長さ1200μmのサイズの溝部36及び36’が各第2コア6A、6B及び6Cと45°を成す角度で設けられており、これらの溝部36及び36’には波長フィルタ39及び39’が挿入してある。また、各共通コア37及び38のサイズは10×10μmであり、各第2コアのサイズと同様である。また、第1コア5B及び第2コア6Bに直交する方向に、第1コア5A及び第2コア6A並びに第1コア5C及び第2コア6Cが配置される。   In the optical waveguide 40o according to the present embodiment, the groove portions 36 and 36 ′ having a depth of 150 μm, a width of 30 μm, and a length of 1200 μm are formed in the second cores 6A, 6B, 6C, and 45 in the merge portions 23 and 23 ′. The wavelength filters 39 and 39 'are inserted into the grooves 36 and 36'. The size of each common core 37 and 38 is 10 × 10 μm, which is the same as the size of each second core. Further, the first core 5A, the second core 6A, the first core 5C, and the second core 6C are arranged in a direction orthogonal to the first core 5B and the second core 6B.

また、第1コア5B及び第2コア6Bを順次伝搬するLED(G)3Gからの入射光は、波長フィルタ39を透過して共通コア37内を伝搬し、更に波長フィルタ39’を透過して共通コア38を伝搬した後に出射面8から出射する。また、第1コア5C及び第2コア6Cを順次伝搬するLED(B)3Bからの入射光は、波長フィルタ39によって反射して共通コア37内を伝搬し、更に波長フィルタ39’を透過して共通コア38を伝搬した後に出射面8から出射する。第1コア5A及び第2コア6Aを順次伝搬するLED(R)3Rからの入射光は、波長フィルタ39’によって反射して共通コア38内を伝搬した後に出射面8から出射する。   In addition, incident light from the LED (G) 3G that sequentially propagates through the first core 5B and the second core 6B is transmitted through the wavelength filter 39 to propagate through the common core 37 and further through the wavelength filter 39 ′. After propagating through the common core 38, the light exits from the exit surface 8. In addition, incident light from the LED (B) 3B that sequentially propagates through the first core 5C and the second core 6C is reflected by the wavelength filter 39, propagates through the common core 37, and further passes through the wavelength filter 39 ′. After propagating through the common core 38, the light exits from the exit surface 8. Incident light from the LED (R) 3R that sequentially propagates through the first core 5A and the second core 6A is reflected by the wavelength filter 39 ', propagates through the common core 38, and then exits from the exit surface 8.

また、図40(A)(図39のB−B’線断面図)に示すように、下クラッド11の所定個所に断面矩形の第1コア5Bが設けられ、これを覆うように上クラッド12が形成された構造を有する。また、図40(B)(図39のC−C’線断面図)に示すように、下クラッド11の所定個所に、幅の狭い断面矩形の第2コア6Bをその中心部に有する幅の狭い断面矩形の第1コア5Bが設けられ、これを覆うように上クラッド12が形成され、また所定形状の溝部36内に波長フィルタ39が挿入されている。また、図40(C)(図39のD−D’線断面図)に示すように、下クラッド11上の所定個所に断面矩形の共通コア38が設けられ、これを覆うように上クラッド12が形成されている。   Further, as shown in FIG. 40A (a cross-sectional view taken along the line BB ′ in FIG. 39), a first core 5B having a rectangular cross section is provided at a predetermined position of the lower clad 11, and the upper clad 12 is covered so as to cover it. Has a formed structure. Further, as shown in FIG. 40B (a cross-sectional view taken along the line CC ′ in FIG. 39), the second core 6B having a narrow cross-sectional rectangle is formed at a predetermined portion of the lower clad 11 at the center thereof. A first core 5B having a narrow rectangular cross section is provided, an upper clad 12 is formed so as to cover the first core 5B, and a wavelength filter 39 is inserted into a groove 36 having a predetermined shape. Further, as shown in FIG. 40C (cross-sectional view taken along the line DD ′ in FIG. 39), a common core 38 having a rectangular cross section is provided at a predetermined position on the lower clad 11, and the upper clad 12 is covered so as to cover this. Is formed.

本実施の形態によれば、上述の第4の実施の形態と比較して、波長フィルタを合流点に設けているので、特に第2コアを直線状に形成でき、このために、第2コアに曲線状傾斜面が存在している場合にみられるようなクラッドへの光の漏出が生じにくくなり、効率よく光伝搬を行える。従って、コア合流部での合波損失が小さくなり、90%以上の効率が得られる。また、コアの長さも短くてよいので、光導波路の小型化が可能となる。また、各波長フィルタ23及び23’との組み合わせにより、各LED(従って各コア)を基板10の各辺に任意に配置することができる。また、各コアを基板10の一辺にのみ配置する場合に比べて、光導波路自体を小型化することができ、しかも異なる光源間での光の混合を防止できる。なお、本実施の形態による光導波路構造は、上述した他の実施の形態にも適用することができる。   According to the present embodiment, compared with the above-described fourth embodiment, since the wavelength filter is provided at the confluence, the second core can be formed in a straight line, and for this reason, the second core Thus, light leakage to the clad as seen when a curved inclined surface exists is less likely to occur, and light can be propagated efficiently. Therefore, the coupling loss at the core junction is reduced and an efficiency of 90% or more can be obtained. Moreover, since the length of the core may be short, the optical waveguide can be miniaturized. Further, each LED (and hence each core) can be arbitrarily arranged on each side of the substrate 10 by a combination with the wavelength filters 23 and 23 ′. Further, as compared with the case where each core is disposed only on one side of the substrate 10, the optical waveguide itself can be reduced in size, and light mixing between different light sources can be prevented. The optical waveguide structure according to this embodiment can be applied to the other embodiments described above.

その他、本実施の形態においては、上述の第4の実施の形態で述べたのと同様の作用及び効果が得られる。   In addition, in the present embodiment, the same operations and effects as described in the fourth embodiment described above can be obtained.

第16の実施の形態
本実施の形態では、図41の平面図に示すように、第1コア5Bを伝搬するLED(G)3Gからの入射光と、第1コア5Cを伝搬するLED(B)3Bからの入射光とが合流部23において波長フィルタ39を介して合流する。加えて、直線状の共通コア37’を伝搬するこの合流した光と、第1コア5Aを伝搬するLED(R)3Rからの入射光とが、合流部23’において波長フィルタ39’を介して共通コア38’に合流し、この共通コア38’よりも幅の狭い共通コア50’を順次伝搬するこの合流した光が出射面8から出射光30として出射すること以外は、上述の第15の実施の形態と同様である。これらの両コア38’及び50’は、上述した第4の実施の形態の両コア5及び6と同様にコア5へのコア6の一部埋設構造となっている。
Sixteenth Embodiment In the present embodiment, as shown in the plan view of FIG. 41, incident light from an LED (G) 3G propagating through the first core 5B and an LED (B propagating through the first core 5C) ) The incident light from 3B merges through the wavelength filter 39 at the merge section 23. In addition, the combined light propagating through the linear common core 37 ′ and the incident light from the LED (R) 3R propagating through the first core 5A are passed through the wavelength filter 39 ′ at the confluence portion 23 ′. The above-mentioned fifteenth embodiment is the same as the above-described fifteenth embodiment except that the merged light that merges with the common core 38 ′ and sequentially propagates through the common core 50 ′ that is narrower than the common core 38 ′ is emitted from the emission surface 8 as the emission light 30. This is the same as the embodiment. Both the cores 38 ′ and 50 ′ have a structure in which the core 6 is partially embedded in the core 5 similarly to the cores 5 and 6 of the fourth embodiment described above.

本実施の形態の光導波路40pにおいては、上記の各合流部23及び23’においては、深さ150μm、幅30μm、長さ1200μmの溝部36及び36’が各第1コア5A、5B及び5Cと45°を成す角度で設けられており、これらの溝部36及び36’には波長フィルタ39及び39’が挿入してある。また、共通コア37’のサイズは50×50μmであり、共通コア38’の幅は光伝搬方向に向かって50×50μmから14×14μmに徐々に細くなり、更に共通コア50’のサイズは10×10μmである。   In the optical waveguide 40p of the present embodiment, in each of the merging portions 23 and 23 ′, the groove portions 36 and 36 ′ having a depth of 150 μm, a width of 30 μm, and a length of 1200 μm are formed with the first cores 5A, 5B and 5C. An angle of 45 ° is provided, and wavelength filters 39 and 39 ′ are inserted into the grooves 36 and 36 ′. In addition, the size of the common core 37 ′ is 50 × 50 μm, the width of the common core 38 ′ gradually decreases from 50 × 50 μm to 14 × 14 μm in the light propagation direction, and the size of the common core 50 ′ is 10 ×. × 10 μm.

また、第1コア5Bを伝搬するLED(G)3Gからの入射光は、波長フィルタ39を透過して共通コア37’内を伝搬し、更に波長フィルタ39’を透過して共通コア38’及び共通コア50’を順次伝搬した後に出射面8から出射する。また、第1コア5Cを伝搬するLED(B)3Bからの入射光は、波長フィルタ39によって反射して共通コア37’内を伝搬し、更に波長フィルタ39’を透過して共通コア38’及び共通コア50’を順次伝搬した後に出射面8から出射する。第1コア5Aを伝搬するLED(R)3Rからの入射光は、波長フィルタ39’によって反射して共通コア38’及び共通コア50’内を伝搬した後に出射面8から出射する。   Further, the incident light from the LED (G) 3G propagating through the first core 5B is transmitted through the wavelength filter 39 and propagated through the common core 37 ′, and further transmitted through the wavelength filter 39 ′ and transmitted through the common core 38 ′ and After sequentially propagating through the common core 50 ′, the light exits from the exit surface 8. Further, the incident light from the LED (B) 3B propagating through the first core 5C is reflected by the wavelength filter 39 and propagates through the common core 37 ′, and further passes through the wavelength filter 39 ′ to pass through the common core 38 ′ and After sequentially propagating through the common core 50 ′, the light exits from the exit surface 8. Incident light from the LED (R) 3R propagating through the first core 5A is reflected by the wavelength filter 39 ', propagates through the common core 38' and the common core 50 ', and then exits from the exit surface 8.

本実施の形態によれば、各第1コア及び第2コアのサイズが50×50μmであるために、各第1コアからの伝搬光のモードが大きいために、これらが波長フィルタを介して結合し易くなり、低損失で効率よく光を伝搬することができる。   According to the present embodiment, since the size of each first core and the second core is 50 × 50 μm and the mode of the propagation light from each first core is large, they are coupled via the wavelength filter. And can propagate light efficiently with low loss.

その他、本実施の形態においては、上述の第15の実施の形態で述べたのと同様の作用及び効果が得られる。   In addition, in this embodiment, the same operations and effects as described in the fifteenth embodiment can be obtained.

第17の実施の形態
本実施の形態では、図42B(A)の平面図及び図42B(B)の断面図に示すように、第2コア6A、6B及び6Cの各曲線状傾斜面9の半ばに至るまで、第1コア5A、5B及び5Cを延長すること以外は、上述の第1の実施の形態と同様である。
Seventeenth Embodiment In the present embodiment, as shown in the plan view of FIG. 42B (A) and the sectional view of FIG. 42B (B), the curved inclined surfaces 9 of the second cores 6A, 6B and 6C are provided. It is the same as that of the above-mentioned 1st Embodiment except extending 1st core 5A, 5B, and 5C until it reaches the middle.

本実施の形態の光導波路40gにおいては、第2コア6A、6B及び6Cの各曲線状傾斜面9の半ばに至るまで、第1コア5A、5B及び5Cを延長しているために、各埋設部13における第2コア6A、6B及び6Cと第1コア5A、5B及び5Cとの接触面積が増加し、第1コア5A、5B及び5Cを伝搬する光を第2コア6A、6B及び6C内により効率良く入射することができる。   In the optical waveguide 40g of the present embodiment, the first cores 5A, 5B, and 5C are extended to the middle of the curved inclined surfaces 9 of the second cores 6A, 6B, and 6C. The contact area between the second cores 6A, 6B, and 6C and the first cores 5A, 5B, and 5C in the portion 13 is increased, and light propagating through the first cores 5A, 5B, and 5C is transmitted into the second cores 6A, 6B, and 6C. Therefore, it can enter efficiently.

その他、本実施の形態においては、上述の第1の実施の形態で述べたのと同様の作用及び効果が得られる。   In addition, in this embodiment, the same operations and effects as described in the first embodiment are obtained.

第18の実施の形態
本実施の形態では、図43(A)の平面図及び図43(B)の断面図に示すように、上クラッド12をなくし、第2コア6A、6B及び6Cと第1コア5A、5B及び5Cとが露出しているエアリッジ型の光導波路を形成すること以外は、上述の第1の実施の形態と同様である。
Eighteenth Embodiment In the present embodiment, as shown in the plan view of FIG. 43A and the cross-sectional view of FIG. 43B, the upper cladding 12 is eliminated, and the second cores 6A, 6B, and 6C Except for forming an air ridge type optical waveguide in which one core 5A, 5B and 5C is exposed, it is the same as in the first embodiment.

本実施の形態の光導波路40rにおいては、第2コア6A、6B及び6Cと第1コア5A、5B及び5Cとが露出しているために、これらよりも屈折率の低い大気と接触することになり、第1コア5A、5B及び5C内と第2コア6A、6B及び6C内とを伝搬する光が各コア内から漏れ難くなり、より効率良く伝搬して出射面からより集束された光として出射することができる。   In the optical waveguide 40r of the present embodiment, since the second cores 6A, 6B, and 6C and the first cores 5A, 5B, and 5C are exposed, they are in contact with the air having a lower refractive index than these. As a result, light propagating through the first cores 5A, 5B and 5C and the second cores 6A, 6B and 6C is less likely to leak from the respective cores, and propagates more efficiently and is more focused from the exit surface. Can be emitted.

その他、本実施の形態においては、上述の第1の実施の形態で述べたのと同様の作用及び効果が得られる。   In addition, in this embodiment, the same operations and effects as described in the first embodiment are obtained.

第19の実施の形態
本実施の形態では、図44(A)の平面図及び図44(B)の断面図に示すように、埋設部13に埋設されていない第2コア6A、6B及び6Cの部分が、下クラッド11との間の空間22に露出していること以外は、上述の第1の実施の形態と同様である。
Nineteenth Embodiment In the present embodiment, as shown in the plan view of FIG. 44A and the cross-sectional view of FIG. 44B, the second cores 6A, 6B, and 6C that are not embedded in the embedded portion 13 are used. This portion is the same as that of the first embodiment described above except that this portion is exposed in the space 22 between the lower cladding 11.

本実施の形態の光導波路40sにおいては、埋設部13に埋設されていない第2コア6A、6B及び6Cの部分が空間22に露出しているために、屈折率の低い大気と接触することになり、第2コア6A、6B及び6C内を伝搬する光がコア内から漏れ難くなり、第2コア6A、6B及び6C内の光をより効率良く伝搬することができる。ここで、埋設部13に埋設されていない第2コア6A、6B及び6Cの部分は、これら第2コアが存在しない上クラッド12の下面に設けたスペーサー等の支持手段によって、基板10(下クラッド11)上に支持されるのが望ましい。   In the optical waveguide 40s of the present embodiment, since the portions of the second cores 6A, 6B, and 6C that are not embedded in the embedded portion 13 are exposed to the space 22, they are in contact with the air having a low refractive index. Thus, the light propagating in the second cores 6A, 6B, and 6C is difficult to leak from the core, and the light in the second cores 6A, 6B, and 6C can be propagated more efficiently. Here, the portions of the second cores 6A, 6B, and 6C that are not embedded in the embedded portion 13 are formed on the substrate 10 (lower cladding) by supporting means such as spacers provided on the lower surface of the upper cladding 12 where these second cores do not exist. 11) Desirably supported on top.

その他、本実施の形態においては、上述の第1の実施の形態で述べたのと同様の作用及び効果が得られる。   In addition, in this embodiment, the same operations and effects as described in the first embodiment are obtained.

第20の実施の形態
図45の平面図は、第1コア5A内の埋設部13における第2コア6Aの形状を種々示すものである。以下の説明は、第1コア5B内の埋設部13における第2コア6B、及び第1コア5C内の埋設部13における第2コア6Cの構造においても同様とする。
20th Embodiment The plan view of FIG. 45 shows various shapes of the second core 6A in the embedded portion 13 in the first core 5A. The following description also applies to the structures of the second core 6B in the embedded portion 13 in the first core 5B and the second core 6C in the embedded portion 13 in the first core 5C.

まず、図45(A)に示すように、例えば第1コア5A内の埋設部13において、第1コア5Aの中心線上に設けられた直線状の第2コア6Aの部分を介して、第1コア5A内を伝搬する光が第2コア6A内に入射し易くするために、第2コア6Aの先端部41が円形状の突部24を成していてその幅が第1コア5Aの幅とほぼ同様としている。従って、第2コア6Aの光モード形状と第1コア5Aの光モード形状とが先端部41付近において結合し易くなり、第1コア5A内の光が第2コア6A内に一層入射し易くなる。これは、他の第1及び第2コアでも同様である(以下、同様)。   First, as shown in FIG. 45 (A), for example, in the embedded portion 13 in the first core 5A, the first core 5A is provided via the linear second core 6A provided on the center line of the first core 5A. In order to make light propagating in the core 5A easily enter the second core 6A, the tip 41 of the second core 6A forms a circular protrusion 24, and the width thereof is the width of the first core 5A. And almost the same. Accordingly, the optical mode shape of the second core 6A and the optical mode shape of the first core 5A are easily coupled in the vicinity of the tip 41, and the light in the first core 5A is more likely to enter the second core 6A. . The same applies to the other first and second cores (hereinafter the same).

図46(B)に示す例では、第1コア5A内の埋設部13において、第1コア5Aの中心線上に設けられた直線状の第2コア6Aの部分を介して、第1コア5A内を伝搬する光が第2コア6A内に入射し易くするために、第2コア6Aの先端部41が三角形状の突部43を成していてその幅が第1コア5Aの幅とほぼ同様としている。従って、図46(A)と同様に、第2コア6Aの光モード形状と第1コア5Aの光モード形状とが先端部41付近において結合し易くなり、第1コア5A内の光が第2コア6A内に入射し易くなる。   In the example shown in FIG. 46 (B), in the embedded portion 13 in the first core 5A, the first core 5A is inserted into the first core 5A via the linear second core 6A provided on the center line of the first core 5A. In order for the light propagating through the second core 6A to easily enter the second core 6A, the tip 41 of the second core 6A forms a triangular protrusion 43, and the width thereof is substantially the same as the width of the first core 5A. It is said. Accordingly, similarly to FIG. 46A, the optical mode shape of the second core 6A and the optical mode shape of the first core 5A are easily coupled in the vicinity of the tip 41, and the light in the first core 5A is second. It becomes easy to enter into the core 6A.

図46(C)に示す例では、第1コア5A内の埋設部13において、第1コア5Aの側面44に接するように直線状の第2コア6Aの部分が存在し、また第1コア5Aの幅が入射面4Aから第2コア6Aに向かって徐々に狭くなるように傾斜した側面45を有するために、第1コア5Aの光モード形状の大きさが徐々に小さくなって第2コア6Aの光モード形状と結合し易くなり、第1コア5A内の光が第2コア6A内に入射し易くなる。   In the example shown in FIG. 46C, in the embedded portion 13 in the first core 5A, there is a portion of the linear second core 6A so as to contact the side surface 44 of the first core 5A, and the first core 5A. Therefore, the size of the optical mode shape of the first core 5A is gradually reduced, so that the second core 6A is gradually reduced in size so that the width of the first core 5A gradually decreases from the incident surface 4A toward the second core 6A. It becomes easy to couple | bond with the light mode shape of this, and the light in the 1st core 5A becomes easy to inject into the 2nd core 6A.

図46(D)に示す例では、第1コア5A内の埋設部13において、第1コア5Aの中心線上に設けられた直線状の第2コア6Aの部分を介して、第1コア5A内の光が第2コア6A内に入射し易くなるように、第1コア5Aの幅が入射面4Aから第2コア6Aに向かって徐々に狭くなるようにそれぞれ傾斜した側面44及び側面45を有するために、第1コア5Aの光モード形状の大きさが徐々に小さくなって第2コア6Aの光モード形状と結合し易くなり、第1コア5A内の光が第2コア6A内に入射し易くなる。   In the example shown in FIG. 46 (D), in the embedded portion 13 in the first core 5A, the first core 5A is inserted into the first core 5A via the linear second core 6A provided on the center line of the first core 5A. The side surface 44 and the side surface 45 are respectively inclined so that the width of the first core 5A gradually becomes narrower from the incident surface 4A toward the second core 6A so that the light of the first light enters the second core 6A. For this reason, the size of the optical mode shape of the first core 5A is gradually reduced and it becomes easier to combine with the optical mode shape of the second core 6A, and the light in the first core 5A enters the second core 6A. It becomes easy.

第21の実施の形態
本実施の形態では、図46の断面図に示すように、例えばLED(G)3Gを上下両面から発光する構造とし、電極1A及び基板10の材質を光透過性を有する材質とし、第1コア5B及び第2コア6B等からなる光導波路構造を基板10の上面だけでなくその下面にも設けること以外は、上述の第2の実施の形態と同様である。
Twenty-first Embodiment In the present embodiment, as shown in the cross-sectional view of FIG. 46, for example, the LED (G) 3G has a structure that emits light from both the upper and lower surfaces, and the material of the electrode 1A and the substrate 10 is light transmissive. The second embodiment is the same as the second embodiment except that the optical waveguide structure including the first core 5B and the second core 6B is provided not only on the upper surface of the substrate 10 but also on the lower surface thereof.

本実施の形態の光導波路40tにおいては、LED(G)3Gの上面から発光する発光光が第1コア5Bの傾斜面14を介して第1コア5B内に入射し、この入射光29が第1コア5B内及び第2コア6B内を順次伝搬した後に出射光30として出射する。加えて同時に、LED(G)3Gの下面から発光する発光光が、光透過性を有する電極1A及び基板10を順次透過し、基板10の下面に設けられた第1コア5Bの傾斜面14を介して第1コア5B内に入射し、この入射光29が基板10の下面に設けられた第1コア5B内及び第2コア6B内を順次伝搬した後に出射光30として出射する。   In the optical waveguide 40t of the present embodiment, the emitted light emitted from the upper surface of the LED (G) 3G enters the first core 5B via the inclined surface 14 of the first core 5B, and the incident light 29 is the first light 29 After sequentially propagating through the first core 5B and the second core 6B, the light is emitted as emitted light 30. In addition, at the same time, the emitted light emitted from the lower surface of the LED (G) 3G is sequentially transmitted through the light-transmitting electrode 1A and the substrate 10, and passes through the inclined surface 14 of the first core 5B provided on the lower surface of the substrate 10. The incident light 29 enters the first core 5B through the first core 5B and sequentially propagates through the first core 5B and the second core 6B provided on the lower surface of the substrate 10, and then is emitted as the emitted light 30.

従って、基板10を共通に用いて、その上下において2つの出射光30が得られるために、点光源の個数(即ち、光源の配置密度)を大きくすることができ、画像の解像度を上げることを期待できる。   Therefore, since the substrate 10 is used in common and two emitted lights 30 are obtained at the upper and lower sides thereof, the number of point light sources (that is, the arrangement density of the light sources) can be increased, and the resolution of the image can be increased. I can expect.

その他、本実施の形態においては、上述の第2の実施の形態で述べたのと同様の作用及び効果が得られる。   In addition, in the present embodiment, the same operations and effects as described in the second embodiment described above can be obtained.

以上に説明した実施の形態は、本発明の技術的思想に基づいて種々に変形が可能である。   The embodiment described above can be variously modified based on the technical idea of the present invention.

例えば、基板、各クラッド、各LED、各コア、各第1コア、各第2コア、各第1部分、各第2部分の形状、サイズ、設置個数、設置場所、材質及び厚さ等は、所望の効果を実現できるならば、様々に変えてもよい。特に、コアの本数は1本でもよく、その本数やパターン、サイズ等は種々変更してよく、各コア幅方向のみならず厚み方向で形状を変更してもよい。また、各コアの各第2部分には、光ファイバを使用してもよい。また、各第2コアの埋設部の先端が各第1コアの入射面に達してもよい。   For example, the substrate, each clad, each LED, each core, each first core, each second core, each first part, each shape, size, number of installation, installation location, material, thickness, etc. Various changes may be made as long as a desired effect can be realized. In particular, the number of cores may be one, the number, pattern, size, and the like may be variously changed, and the shape may be changed not only in the width direction of each core but also in the thickness direction. Moreover, you may use an optical fiber for each 2nd part of each core. Moreover, the front-end | tip of the embedding part of each 2nd core may reach the entrance plane of each 1st core.

また、第2コアを複数に分離して設けることにより、任意の複数の位置に点光源を配置し、その個数を増加させてもよい。   Further, by providing the second core separately into a plurality of points, point light sources may be arranged at a plurality of arbitrary positions, and the number thereof may be increased.

また、上記の光導波路の構成材料や層構成も様々に変化させてよい。例えば、ニオブ酸リチウム等の無機系の材料を用い、これをCVD(化学的気相成長法)によって基板上にコア材として成膜し、レジストマスクを用いて所定パターンにエッチングすることによって、上記のコアと同等のコアを形成することができる。   Further, the constituent material and the layer structure of the optical waveguide may be variously changed. For example, an inorganic material such as lithium niobate is used, and this is formed as a core material on a substrate by CVD (chemical vapor deposition), and etched into a predetermined pattern using a resist mask. A core equivalent to this core can be formed.

また、光導波路のコア形状は、直線状傾斜面を幅方向端面に有するタイプのみならず、曲線状傾斜面を幅方向端面に有するコアとしてもよい。コアの作製は成形型による成形で行ってもよい。   The core shape of the optical waveguide is not limited to the type having a linear inclined surface at the end surface in the width direction, but may be a core having a curved inclined surface at the end surface in the width direction. The core may be produced by molding with a mold.

また、上述した光導波路を含む光学系の構成は適宜採用してよく、例えば、走査手段としてマイクロミラーデバイスやポリゴンミラー等を採用してよいし、投影をスクリーン上に行ってもよい。   Further, the configuration of the optical system including the above-described optical waveguide may be appropriately employed. For example, a micromirror device or a polygon mirror may be employed as a scanning unit, or projection may be performed on a screen.

なお、本発明は、LEDを光源とするディスプレイをはじめ、例えば、出射光のレーザを用いて光導波路からの信号光を次段回路の受光素子(光配線やフォトディテクタ等)に入射させる光通信等の如き種々の光情報処理に広く適用可能である。   The present invention includes a display using an LED as a light source, for example, optical communication in which signal light from an optical waveguide is incident on a light receiving element (optical wiring, photodetector, etc.) of a next stage circuit using a laser of emitted light. It is widely applicable to various optical information processing such as

本発明は、構造が比較的簡易でありながら、所望の入射光を効率良く入射し、光出射側に伝搬して出射することのできる光導波路とし、出射した信号光を走査手段で走査して投影するように構成したディスプレイや、上記信号光を次段回路の受光素子(光配線やフォトディテクタ等)に入射させるように構成した光通信等の光情報処理に有効に用いることができる。   The present invention provides an optical waveguide that is capable of efficiently entering desired incident light and propagating to and exiting from the light exit side while having a relatively simple structure, and scanning the emitted signal light with a scanning means. It can be effectively used for a display configured to project, or for optical information processing such as optical communication configured to cause the signal light to be incident on a light receiving element (such as an optical wiring or a photodetector) of the next-stage circuit.

本発明の第1の実施の形態による光導波路装置の平面図(A)及びそのA−A’線断面図(B)である。1A is a plan view of an optical waveguide device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 同、光導波路装置のB−B’線断面図(A)、C−C’線断面図(B)及びD−D’線断面図(C)である。FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line B-B ′, a cross-sectional view taken along line C-C ′, and a cross-sectional view taken along line D-D ′ in FIG. 同、光導波路装置の作製工程を順次示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view sequentially showing the manufacturing steps of the optical waveguide device. 同、光導波路装置の作製工程を順次示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view sequentially showing the manufacturing steps of the optical waveguide device. 同、光導波路装置の作製工程を順次示す平面図である。It is a top view which shows the manufacturing process of an optical waveguide apparatus sequentially in the same. 同、光導波路装置の作製工程を順次示す平面図である。It is a top view which shows the manufacturing process of an optical waveguide apparatus sequentially in the same. 本発明の第2の実施の形態による光導波路装置の平面図(A)及びそのA−A’線断面図(B)である。6A is a plan view of an optical waveguide device according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 本発明の第3の実施の形態による光導波路装置の平面図(A)及びそのA−A’線断面図(B)である。It is the top view (A) and its A-A 'sectional view (B) of the optical waveguide device by a 3rd embodiment of the present invention. 同、光導波路装置のB−B’線断面図(A)、C−C’線断面図(B)及びD−D’線断面図(C)である。FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line B-B ′, a cross-sectional view taken along line C-C ′, and a cross-sectional view taken along line D-D ′ in FIG. 同、モード形状の変化を示す平面図である。It is a top view which shows the change of mode shape similarly. 本発明の第4の実施の形態による光導波路装置の平面図(A)及びそのA−A’線断面図(B)である。6A is a plan view of an optical waveguide device according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 同、光導波路装置のB−B’線断面図(A)、C−C’線断面図(B)及びD−D’線断面図(C)である。FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line B-B ′, a cross-sectional view taken along line C-C ′, and a cross-sectional view taken along line D-D ′ in FIG. 同、モード形状の変化を示す平面図である。It is a top view which shows the change of mode shape similarly. 本発明の第5の実施の形態による光導波路装置の平面図(A)及びそのA−A’線断面図(B)である。It is the top view (A) of the optical waveguide device by the 5th Embodiment of this invention, and its A-A 'sectional view (B). 同、光導波路装置のB−B’線断面図(A)、C−C’線断面図(B)及びD−D’線断面図(C)である。FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line B-B ′, a cross-sectional view taken along line C-C ′, and a cross-sectional view taken along line D-D ′ in FIG. 同、モード形状の変化を示す平面図である。It is a top view which shows the change of mode shape similarly. 本発明の第6の実施の形態による光導波路装置の平面図(A)及びそのA−A’線断面図(B)である。It is the top view (A) of the optical waveguide device by the 6th Embodiment of this invention, and its A-A 'sectional view (B). 同、光導波路装置のB−B’線断面図(A)、C−C’線断面図(B)及びD−D’線断面図(C)である。FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line B-B ′, a cross-sectional view taken along line C-C ′, and a cross-sectional view taken along line D-D ′ in FIG. 同、モード形状の変化を示す平面図である。It is a top view which shows the change of mode shape similarly. 本発明の第7の実施の形態による光導波路装置の平面図(A)及びそのA−A’線断面図(B)である。It is the top view (A) of the optical waveguide device by a 7th embodiment of the present invention, and its A-A 'line sectional view (B). 同、光導波路装置のC−C’線断面図(A)及びD−D’線断面図(B)である。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line C-C ′ and a cross-sectional view taken along line D-D ′ of the optical waveguide device (B). 同、光導波路装置の作製工程を順次示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view sequentially showing the manufacturing steps of the optical waveguide device. 同、光導波路装置の作製工程を順次示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view sequentially showing the manufacturing steps of the optical waveguide device. 本発明の第8の実施の形態による光導波路装置の平面図(A)及びそのA−A’線断面図(B)である。It is the top view (A) and its A-A 'sectional view (B) of the optical waveguide device by an 8th embodiment of the present invention. 本発明の第9の実施の形態による光導波路装置の平面図(A)及びそのA−A’線断面図(B)である。It is the top view (A) and its A-A 'sectional view (B) of the optical waveguide device by a 9th embodiment of the present invention. 同、光導波路装置のB−B’線断面図(A)、C−C’線断面図(B)及びD−D’線断面図(C)である。FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line B-B ′, a cross-sectional view taken along line C-C ′, and a cross-sectional view taken along line D-D ′ in FIG. 同、モード形状の変化を示す平面図である。It is a top view which shows the change of mode shape similarly. 本発明の第10の実施の形態による光導波路装置の平面図(A)及びそのA−A’線断面図(B)である。It is the top view (A) and its A-A 'sectional view (B) of the optical waveguide device by a 10th embodiment of the present invention. 本発明の第11の実施の形態による光導波路装置の平面図(A)及びそのA−A’線断面図(B)である。It is the top view (A) and its A-A 'sectional view (B) of the optical waveguide device by an 11th embodiment of the present invention. 同、光導波路装置のB−B’線断面図(A)、C−C’線断面図(B)及びD−D’線断面図(C)である。FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line B-B ′, a cross-sectional view taken along line C-C ′, and a cross-sectional view taken along line D-D ′ in FIG. 同、光導波路装置の作製工程を順次示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view sequentially showing the manufacturing steps of the optical waveguide device. 同、光導波路装置の作製工程を順次示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view sequentially showing the manufacturing steps of the optical waveguide device. 本発明の第12の実施の形態による光導波路装置の平面図(A)及びそのA−A’線断面図(B)である。It is the top view (A) and its A-A 'sectional view (B) of the optical waveguide device by a 12th embodiment of the present invention. 同、光導波路装置のB−B’線断面図(A)、C−C’線断面図(B)及びD−D’線断面図(C)である。FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line B-B ′, a cross-sectional view taken along line C-C ′, and a cross-sectional view taken along line D-D ′ in FIG. 本発明の第13の実施の形態による光導波路装置の平面図(A)及びそのA−A’線断面図(B)である。It is the top view (A) of the optical waveguide device by the 13th Embodiment of this invention, and its A-A 'sectional view (B). 同、光導波路装置のB−B’線断面図(A)及びD−D’線断面図(B)である。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line B-B ′ and a cross-sectional view taken along line D-D ′ of the optical waveguide device (B). 本発明の第14の実施の形態による光導波路装置の平面図(A)及びそのA−A’線断面図(B)である。It is the top view (A) and its A-A 'sectional view (B) of the optical waveguide device by a 14th embodiment of the present invention. 同、光導波路装置のB−B’線断面図(A)及びD−D’線断面図(B)である。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line B-B ′ and a cross-sectional view taken along line D-D ′ of the optical waveguide device (B). 本発明の第15の実施の形態による光導波路装置の平面図である。It is a top view of the optical waveguide device by a 15th embodiment of the present invention. 同、光導波路装置のB−B’線断面図(A)、C−C’線断面図(B)及びD−D’線断面図(C)である。FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line B-B ′, a cross-sectional view taken along line C-C ′, and a cross-sectional view taken along line D-D ′ in FIG. 本発明の第16の実施の形態による光導波路装置の平面図である。It is a top view of the optical waveguide device by a 16th embodiment of the present invention. 本発明の第17の実施の形態による光導波路装置の平面図(A)及びそのA−A’線断面図(B)である。It is the top view (A) and its A-A 'sectional view (B) of the optical waveguide device by a 17th embodiment of the present invention. 本発明の第18の実施の形態による光導波装置の平面図(A)及びそのA−A’線断面図(B)である。It is the top view (A) of the optical waveguide device by the 18th Embodiment of this invention, and its A-A 'sectional view (B). 本発明の第19の実施の形態による光導波路装置の平面図(A)及びそのA−A’線断面図(B)である。It is the top view (A) and its A-A 'sectional view (B) of the optical waveguide device by a 19th embodiment of the present invention. 本発明の第20の実施の形態による光導波路の平面図(A)、(B)、(C)、(D)である。It is a top view (A), (B), (C), (D) of an optical waveguide by a 20th embodiment of the present invention. 本発明の第21の実施の形態による光導波路装置の断面図である。It is sectional drawing of the optical waveguide apparatus by the 21st Embodiment of this invention. 従来例による画像表示装置の構成図である。It is a block diagram of the image display apparatus by a prior art example. 同、別の画像表示装置の構成図である。It is a block diagram of another image display apparatus same as the above. 同、光導波路装置の平面図(A)、及び光損失とコア間ピッチとの関係を示すグラフである。FIG. 6 is a plan view (A) of the optical waveguide device and a graph showing the relationship between optical loss and inter-core pitch.

符号の説明Explanation of symbols

1A、1B…電極、2…金属ワイヤー、3R…LED(R)、3G…LED(G)、
3B…LED(B)、4A、4B、4C…入射面、5A、5B、5C…第1コア、
5A’、5B’、5C’…第1コア部分、5a、5b…コア部、
6A、6B、6C…第2コア、6A’、6B’、6C’…第2コア部分、
7、37、38…共通コア、8…出射面、9…曲線状傾斜面、10…基板、
11、35…下クラッド、11a、11b…下クラッド部、12…上クラッド、
13…埋設部、14…傾斜面、15…凹部、16、17…直線状傾斜面、
18…集光レンズ、19…下クラッド、22…空間、23、23’…合流部、
25、28…コア材、29…入射光、30…出射光、31、31a、31b…モード、
33A、33B、33C…コア、36、36’…溝部、39、39’…波長フィルタ、
40a、40b、40c、40d、40e、40f、40g、40h、40i、40j、40k、40l、40m、40n、40o、40p、40q、40r、40s、40t…光導波路、
41…先端部、42…段差部、L1…埋設部の長さ、L2…第1コアの長さ
1A, 1B ... electrode, 2 ... metal wire, 3R ... LED (R), 3G ... LED (G),
3B ... LED (B), 4A, 4B, 4C ... incident surface, 5A, 5B, 5C ... first core,
5A ', 5B', 5C '... 1st core part, 5a, 5b ... Core part,
6A, 6B, 6C ... 2nd core, 6A ', 6B', 6C '... 2nd core part,
7, 37, 38 ... common core, 8 ... emitting surface, 9 ... curved inclined surface, 10 ... substrate,
11, 35 ... lower cladding, 11a, 11b ... lower cladding, 12 ... upper cladding,
13 ... buried portion, 14 ... inclined surface, 15 ... concave portion, 16, 17 ... linear inclined surface,
18 ... Condensing lens, 19 ... Lower cladding, 22 ... Space, 23, 23 '... Junction,
25, 28 ... core material, 29 ... incident light, 30 ... outgoing light, 31, 31a, 31b ... mode,
33A, 33B, 33C ... Core, 36, 36 '... Groove, 39, 39' ... Wavelength filter,
40a, 40b, 40c, 40d, 40e, 40f, 40g, 40h, 40i, 40j, 40k, 40l, 40m, 40n, 40o, 40p, 40q, 40r, 40s, 40t ... optical waveguide,
41 ... tip part, 42 ... step part, L 1 ... length of buried part, L 2 ... length of first core

Claims (31)

クラッドより屈折率が高い第1コア部と、この第1コア部よりも屈折率が高く、この 第1コア部の一方の端面側から一部分が突設して接合した第2コア部とからなるコアが 、前記クラッドに接合され、
前記第1コア部の他方の端面が発光素子と対向配置され、少なくとも前記他方の端面 の光入射面積が、前記第2コア部の光伝搬面積よりも大きく、前記第1コア部に対する 接合領域から光出射側へ前記第2コア部が延設されている、
光導波路。
The first core portion having a refractive index higher than that of the clad, and the second core portion having a refractive index higher than that of the first core portion and partially projecting and joined from one end face side of the first core portion. The core is bonded to the cladding,
The other end face of the first core portion is disposed opposite to the light emitting element, and the light incident area of at least the other end face is larger than the light propagation area of the second core portion, and from the junction region with respect to the first core portion. The second core portion is extended to the light emitting side,
Optical waveguide.
前記第2コア部の光伝搬面積が光伝搬方向へ徐々に大きくなっている、請求項1に記載の光導波路。   The optical waveguide according to claim 1, wherein a light propagation area of the second core portion gradually increases in a light propagation direction. 前記第2コア部の光伝搬面積が光伝搬方向へ徐々に小さくなっている、請求項1に記載の光導波路。   The optical waveguide according to claim 1, wherein a light propagation area of the second core portion is gradually reduced in a light propagation direction. 前記第1コア部の光伝搬面積が光伝搬方向へ徐々に小さくなっている、請求項2又は3に記載の光導波路。   The optical waveguide according to claim 2, wherein a light propagation area of the first core portion is gradually reduced in a light propagation direction. 前記第1コア部の前記他方の端面が傾斜面をなし、この傾斜面で前記発光素子からの光が反射して前記第1コア部内に導かれる、請求項1に記載の光導波路。   2. The optical waveguide according to claim 1, wherein the other end surface of the first core portion forms an inclined surface, and light from the light emitting element is reflected by the inclined surface and guided into the first core portion. 前記コアが複数個設けられ、これらのコアの第2コア部が合流して光出射側へ延設されている、請求項1に記載の光導波路。   The optical waveguide according to claim 1, wherein a plurality of the cores are provided, and the second core portions of the cores merge to extend toward the light emitting side. 前記複数個のコアが第1のコアと第2のコアとからなり、これらのコアの合流位置において、特定波長光を選択的に透過又は反射するための手段が配置され、この手段を介して前記複数個のコアから伝搬された光が合波される、請求項6に記載の光導波路。   The plurality of cores are composed of a first core and a second core, and means for selectively transmitting or reflecting light of a specific wavelength is disposed at a merging position of these cores. The optical waveguide according to claim 6, wherein light propagated from the plurality of cores is multiplexed. 第3の前記コアの第2コア部から導かれる光と、前記合流位置から共通のコア部を通して導かれる光とを選択的に透過又は反射して合波するための合波手段が、前記第3のコアと前記共通のコア部との合流位置に配置されている、請求項7に記載の光導波路。   A multiplexing means for selectively transmitting or reflecting the light guided from the second core part of the third core and the light guided through the common core part from the joining position; The optical waveguide according to claim 7, wherein the optical waveguide is disposed at a joining position between the three cores and the common core portion. 前記第1コア部が複数個設けられ、これらの第1コア部が合流して光出射側へ延設され、この合流位置から更に光出射側の位置において前記第2コア部が接合してなる前記コアが設けられている、請求項1に記載の光導波路。   A plurality of the first core portions are provided, and the first core portions merge to extend to the light emission side, and the second core portion is joined at a position on the light emission side from the merge position. The optical waveguide according to claim 1, wherein the core is provided. 前記複数の第1コア部の合流位置において、特定波長光を選択的に透過又は反射するための手段が配置され、この手段を介して前記複数の第1コア部から伝搬された光が合波される、請求項9に記載の光導波路。   Means for selectively transmitting or reflecting light of a specific wavelength is disposed at the joining position of the plurality of first core portions, and light propagated from the plurality of first core portions through this means is multiplexed. The optical waveguide according to claim 9. 第3の前記第1コア部から導かれる光と、前記合流位置から共通のコア部を通して導かれる光とを選択的に透過又は反射して合波するための合波手段が、前記第3の第1コア部と前記共通のコア部との合流位置に配置されている、請求項10に記載の光導波路。   A multiplexing means for selectively transmitting or reflecting the light guided from the third first core part and the light guided through the common core part from the merging position is combined with the third The optical waveguide according to claim 10, wherein the optical waveguide is disposed at a joining position between the first core portion and the common core portion. 前記第2コア部の中心線が前記第1コア部の中心線と一致する、請求項1に記載の光導波路。   The optical waveguide according to claim 1, wherein a center line of the second core portion coincides with a center line of the first core portion. 前記第2コア部の底面又は頂面が前記第1コア部の底面又は頂面と同一平面上に存在する、請求項1に記載の光導波路。   The optical waveguide according to claim 1, wherein a bottom surface or a top surface of the second core portion is on the same plane as a bottom surface or a top surface of the first core portion. 前記発光素子と前記第1コア部との間に集光レンズが配置されている、請求項1に記載の光導波路。   The optical waveguide according to claim 1, wherein a condensing lens is disposed between the light emitting element and the first core portion. クラッドより屈折率が高いコアが前記クラッドに接合され、前記コアが第1コア部と 第2コア部との連設構造からなり、
前記第1コア部の端面が発光素子と対向配置され、少なくとも前記端面の光入射面積 が、前記第2コア部の光伝搬面積よりも大きく、
前記第1コア部に対する連設領域から光出射側へ前記第2コア部が延設されている、
光導波路。
A core having a refractive index higher than that of the clad is joined to the clad, and the core has a structure in which the first core portion and the second core portion are connected,
The end face of the first core portion is disposed opposite to the light emitting element, and at least the light incident area of the end face is larger than the light propagation area of the second core portion,
The second core portion extends from the continuous region with respect to the first core portion to the light emitting side,
Optical waveguide.
前記第1コア部と前記第2コア部との連設位置においてこれらの両コア部間に段差が存在している、請求項15に記載の光導波路。   The optical waveguide according to claim 15, wherein a step is present between both the core portions at a position where the first core portion and the second core portion are connected. 前記第1コア部の光伝搬面積が光伝搬方向へ徐々に小さくなっている、請求項16に記載の光導波路。   The optical waveguide according to claim 16, wherein a light propagation area of the first core portion is gradually reduced in a light propagation direction. 前記第1コア部の前記端面が傾斜面をなし、この傾斜面で前記発光素子からの光が反射して前記第1コア部内に導かれる、請求項15に記載の光導波路。   The optical waveguide according to claim 15, wherein the end surface of the first core portion forms an inclined surface, and light from the light emitting element is reflected by the inclined surface and guided into the first core portion. 前記コアが複数個設けられ、これらのコアの第2コア部が合流して光出射側へ延設されている、請求項15に記載の光導波路。   The optical waveguide according to claim 15, wherein a plurality of the cores are provided, and the second core portions of the cores merge to extend toward the light emitting side. 前記複数個のコアが第1のコアと第2のコアとからなり、これらのコアの合流位置において、特定波長光を選択的に透過又は反射するための手段が配置され、この手段を介して前記複数個のコアから伝搬された光が合波される、請求項19に記載の光導波路。   The plurality of cores are composed of a first core and a second core, and means for selectively transmitting or reflecting light of a specific wavelength is disposed at a merging position of these cores. The optical waveguide according to claim 19, wherein light propagated from the plurality of cores is multiplexed. 第3の前記コアの第2コア部から導かれる光と、前記合流位置から共通のコア部を通して導かれる光とを選択的に透過又は反射して合波するための合波手段が、前記第3のコアと前記共通のコア部との合流位置に配置されている、請求項20記載の光導波路。   A multiplexing means for selectively transmitting or reflecting light guided from the second core part of the third core and light guided through the common core part from the joining position; The optical waveguide according to claim 20, wherein the optical waveguide is disposed at a joining position between the three cores and the common core portion. 前記第1コア部が複数個設けられ、これらの第1コア部が合流して光出射側へ延設され、この合流位置から更に光出射側の位置において前記第2コア部が連設してなる前記コアが設けられている、請求項15に記載の光導波路。   A plurality of the first core portions are provided, and the first core portions are merged and extended to the light emission side, and the second core portion is continuously provided at a position on the light emission side from the merge position. The optical waveguide according to claim 15, wherein the core is provided. 前記複数の第1コア部の合流位置において、特定波長光を選択的に透過又は反射するための手段が配置され、この手段を介して前記複数の第1コア部から伝搬された光が合波される、請求項22に記載の光導波路。   Means for selectively transmitting or reflecting light of a specific wavelength is disposed at the joining position of the plurality of first core portions, and light propagated from the plurality of first core portions through this means is multiplexed. The optical waveguide according to claim 22, wherein 第3の前記第1コア部から導かれる光と、前記合流位置から共通のコア部を通して導かれる光とを選択的に透過又は反射して合流するための合波手段が、前記第3の第1コア部と前記共通のコア部との合流位置に配置されている、請求項23に記載の光導波路。   A combining means for selectively transmitting or reflecting the light guided from the third first core part and the light guided from the joining position through the common core part, joins the third third part. The optical waveguide according to claim 23, wherein the optical waveguide is disposed at a joining position of one core part and the common core part. 前記第2コア部の中心線が前記第1コア部の中心線と一致する、請求項15に記載の光導波路。   The optical waveguide according to claim 15, wherein a center line of the second core portion coincides with a center line of the first core portion. 前記第2コア部の底面又は頂面が前記第1コア部の底面又は頂面と同一平面状に存在する、請求項15に記載の光導波路。   The optical waveguide according to claim 15, wherein a bottom surface or a top surface of the second core portion exists in the same plane as a bottom surface or a top surface of the first core portion. 前記発光素子と前記第1コア部との間に集光レンズが配置されている、請求項15に記載の光導波路。   The optical waveguide according to claim 15, wherein a condensing lens is disposed between the light emitting element and the first core portion. 請求項1に記載の光導波路と発光素子とを有する、光導波路装置。   An optical waveguide device comprising the optical waveguide according to claim 1 and a light emitting element. 請求項28に記載の光導波路装置が光路上に配置されている、光情報処理装置。   An optical information processing apparatus, wherein the optical waveguide device according to claim 28 is disposed on an optical path. 請求項15に記載の光導波路と発光素子とを有する、光導波路装置。   An optical waveguide device comprising the optical waveguide according to claim 15 and a light emitting element. 請求項30に記載の光導波路装置が光路上に配置されている、光情報処理装置。   An optical information processing apparatus, wherein the optical waveguide device according to claim 30 is disposed on an optical path.
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