JP2006133569A - Optical waveguide module, manufacturing method thereof, and optical communication apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光導波路モジュール及びその製造方法並びに光通信用装置に関する。 The present invention relates to an optical waveguide module, a method for manufacturing the same, and an apparatus for optical communication.
近年、ブロードバンド化の波が押し寄せてきて日本でもADSLサービスが開始され、急激に利用者が増えてきている。また、更なる高速化の要望に対応可能な光ファイバを用いたFiber−To−The−Home(FTTH)サービスも2001年から一部の地域で開始されている。現在のブロードバンドサービスの中心はADSLであるが、今後ブロードバンド化が進むと、FTTH化が急激に進むと考えられている。FTTHサービスを普及させるためには、光損失が少なく、高性能かつ低価格の光導波路モジュールの開発が必要である。 In recent years, the wave of broadband has been rushing and the ADSL service has started in Japan, and the number of users is increasing rapidly. In addition, a Fiber-To-The-Home (FTTH) service using an optical fiber that can meet the demand for higher speed has been started in some areas in 2001. The center of the current broadband service is ADSL, but it is considered that FTTH will be rapidly advanced as broadband becomes more advanced. In order to spread the FTTH service, it is necessary to develop a high-performance and low-cost optical waveguide module with low optical loss.
光導波路モジュールには、その目的に応じて光合分波器や光トランシーバなどさまざまな種類がある。例えば、光合分波器や光トランシーバには、その内部を伝搬する複数波長の光の中で特定波長の光を透過又は反射させて複数波長の光を分波するフィルタなどの光学素子が挿入されている。しかし、このフィルタの挿入状態が悪いとフィルタを透過又は反射する光の損失が大きくなってしまうという不具合が生じる。光損失を少なくするためには、フィルタを光導波路モジュールに対してできるだけ垂直に挿入しなければならない。よって、フィルタを挿入する為の溝幅を精度良く形成することが非常に重要となってくる。 There are various types of optical waveguide modules such as an optical multiplexer / demultiplexer and an optical transceiver depending on the purpose. For example, in an optical multiplexer / demultiplexer or optical transceiver, an optical element such as a filter that demultiplexes light of a plurality of wavelengths by transmitting or reflecting light of a specific wavelength among the light of a plurality of wavelengths propagating through the inside is inserted. ing. However, if the insertion state of the filter is poor, there is a problem that the loss of light transmitted or reflected by the filter becomes large. In order to reduce optical loss, the filter must be inserted as perpendicular to the optical waveguide module as possible. Therefore, it is very important to accurately form the groove width for inserting the filter.
従来の光導波路モジュールのフィルタ挿入溝の形成方法としては、ダイシングブレードを用いる方法と、エッチングによる方法が提案されている。 As a conventional method for forming a filter insertion groove of an optical waveguide module, a method using a dicing blade and a method using etching have been proposed.
特許第3175814号には、ダイシングブレードを用いてフィルタ挿入溝を形成する方法が開示されている。一般的にダイシングでは、細い(幅の狭い)溝の加工が困難であるとされている。これは、ダイシングソーを用いて細い溝を深く加工しようとすると、薄いダイシングブレードが必要になるので、加工時の負荷にブレードが耐えられないからである。その結果、フィルタ挿入溝の幅が広がったり、溝そのものが傾いて形成されてしまう。そこで、特許第3175814号では、フィルタの厚みよりも厚いダイシングブレードを用いて幅の広いフィルタ挿入溝を形成し、そこに特殊な加工を施して反りをつけたフィルタを挿入することにより、比較的幅の広い溝でもフィルタを垂直に挿入することを可能にしている。 Japanese Patent No. 3175814 discloses a method of forming a filter insertion groove using a dicing blade. In general, dicing is considered difficult to process a thin (narrow) groove. This is because if a thin groove is to be deeply processed using a dicing saw, a thin dicing blade is required, and the blade cannot withstand the load during processing. As a result, the width of the filter insertion groove is widened or the groove itself is inclined. Therefore, in Japanese Patent No. 3175814, a wide filter insertion groove is formed using a dicing blade that is thicker than the thickness of the filter, and a specially processed filter is inserted therein to insert a warped filter. It is possible to insert a filter vertically even in a wide groove.
しかしながら、加工対象が石英系ガラス基板やシリコン基板などである場合、加工によりダイシングブレードが著しく摩耗するので、量産品のフィルタ挿入溝の幅精度を維持することは非常に困難である。また、ブレードを頻繁に交換してフィルタ挿入溝の幅精度を確保することも可能であるが、非常に不経済である。 However, when the object to be processed is a quartz glass substrate, a silicon substrate, or the like, the dicing blade is significantly worn by the processing, so it is very difficult to maintain the width accuracy of the mass-produced filter insertion groove. It is also possible to replace the blade frequently to ensure the width accuracy of the filter insertion groove, but it is very uneconomical.
一方、特開2003−140058号には、ダイシングブレードを使用せずにエッチングによりフィルタ挿入溝を形成する方法が開示されている。この方法は、ドライエッチングによりフィルタ挿入溝を形成する方法であり、ダイシングブレードを用いる方法に比べて、非常に精度良くフィルタ挿入溝を形成することができる。 On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-140058 discloses a method of forming a filter insertion groove by etching without using a dicing blade. This method is a method of forming a filter insertion groove by dry etching, and the filter insertion groove can be formed with very high accuracy as compared with a method using a dicing blade.
しかしながら、この形成方法は、光導波路材料による選択性がある。例えば、石英系ガラス基板あるいはシリコン基板上に樹脂系の材料からなる光導波路が形成された光導波路モジュールの場合、基板をエッチングする時に光導波路も水平方向にエッチングされてしまい、光導波路部分のフィルタ挿入溝の幅がかなり広がってしまう。その結果、光導波路内を伝搬する光の損失が大きくなってしまうという問題がある。 However, this formation method has selectivity depending on the optical waveguide material. For example, in the case of an optical waveguide module in which an optical waveguide made of a resin-based material is formed on a quartz glass substrate or a silicon substrate, the optical waveguide is also etched in the horizontal direction when the substrate is etched. The width of the insertion groove is considerably widened. As a result, there is a problem that the loss of light propagating in the optical waveguide becomes large.
光導波路自身が石英系ガラスで形成されている場合は、水平方向にエッチングされることはないのでこのフィルタ挿入溝の形成方法は有効である。しかし、石英系ガラスで形成された光導波路は樹脂系と比べて、溝形成に必要なエッチング時間が非常に長くなるため、生産効率が低い。また、材料コストも高く不経済である。 When the optical waveguide itself is formed of quartz glass, the filter insertion groove forming method is effective because it is not etched in the horizontal direction. However, the optical waveguide formed of quartz glass has a low production efficiency because the etching time required for groove formation is very long compared to the resin waveguide. In addition, the material cost is high and uneconomical.
本発明は上記のような技術的課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、光学素子の傾きを抑制できる幅精度の高い溝を形成する方法及びその製造方法で製造された安価な光導波路モジュール並びに光通信用装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the technical problems as described above, and the object of the present invention is a method of forming a groove with high width accuracy capable of suppressing the tilt of an optical element and a manufacturing method thereof. An object of the present invention is to provide an inexpensive optical waveguide module and an optical communication device.
本発明にかかる光導波路モジュールの製造方法は、基板上に形成された光導波路と、前記光導波路から前記基板に至る深さの素子挿入溝とを備えた光導波路モジュールにおいて、前記基板にエッチングで溝を形成する工程と、前記溝を形成した後に、前記基板上に前記光導波路を形成する工程と、前記溝と連通するように前記光導波路に貫通孔を形成する工程と、前記溝及び前記貫通孔によって構成された前記素子挿入溝に光学素子を挿入する工程と、を備えることを特徴としている。 An optical waveguide module manufacturing method according to the present invention includes: an optical waveguide module including an optical waveguide formed on a substrate; and an element insertion groove having a depth extending from the optical waveguide to the substrate. A step of forming a groove, a step of forming the optical waveguide on the substrate after forming the groove, a step of forming a through hole in the optical waveguide so as to communicate with the groove, the groove and the And a step of inserting an optical element into the element insertion groove formed by a through hole.
このような光導波路モジュールの製造方法によれば、幅精度の高い素子挿入溝を形成することができるので、光学素子の傾きを抑制でき光損失を少なくできるという効果が得られる。また、基板側にはすでにエッチングで溝が形成されているので、ダイシングで光導波路に貫通孔を形成するとしても光導波路(厚み50μm程度)のみを加工すればよい。従来のように基板(溝の深さ150μm程度)と光導波路をダイシングで加工することに比べるとダイシングブレードが摩耗しにくくなる。また、エッチングで基板に形成した溝によりフィルタを垂直に挿入することができるので、ダイシングブレードはフィルタの厚みよりも厚いものを用いることができる。さらに、ダイシングブレードがが多少摩耗しても基板に形成した溝よりも狭くならない限り問題にならない。さらに、通常の光学素子が使用できるため、特殊な形状に加工した光学素子も不要となる。 According to such a method for manufacturing an optical waveguide module, since an element insertion groove with high width accuracy can be formed, an effect of suppressing the tilt of the optical element and reducing optical loss can be obtained. Further, since the groove is already formed on the substrate side by etching, even if the through hole is formed in the optical waveguide by dicing, it is only necessary to process the optical waveguide (thickness of about 50 μm). The dicing blade is less likely to be worn compared to the conventional processing of the substrate (groove depth of about 150 μm) and the optical waveguide by dicing. Further, since the filter can be inserted vertically by the groove formed in the substrate by etching, a dicing blade having a thickness larger than the thickness of the filter can be used. Furthermore, even if the dicing blade is worn slightly, there is no problem unless it becomes narrower than the groove formed in the substrate. Furthermore, since a normal optical element can be used, an optical element processed into a special shape becomes unnecessary.
本発明にかかる光導波路モジュールの製造方法の実施態様によれば、前記基板上に光導波路を形成する前に、前記溝に充填材を埋め込む工程と、前記光導波路に前記貫通孔を形成する工程の後に、前記溝から前記充填材を除去する工程と、を備えることを特徴としている。また、本発明にかかる光導波路モジュールの製造方法の実施態様によれば、前記基板上に光導波路を形成する前に、前記溝に前記充填材を埋め込む工程と、前記光導波路に前記貫通孔を形成すると共に前記溝から前記充填材を除去する工程と、を備えることを特徴としている。また、本発明にかかる光導波路モジュールの製造方法の実施態様によれば、前記充填材が水溶性樹脂であることを特徴としている。 According to the embodiment of the method for manufacturing an optical waveguide module according to the present invention, before forming the optical waveguide on the substrate, the step of filling the groove with the filler, and the step of forming the through hole in the optical waveguide And a step of removing the filler from the groove. According to an embodiment of the method for manufacturing an optical waveguide module according to the present invention, before forming the optical waveguide on the substrate, the step of embedding the filler in the groove, and the through-hole in the optical waveguide Forming and removing the filler from the groove. According to an embodiment of the method for manufacturing an optical waveguide module according to the present invention, the filler is a water-soluble resin.
したがって、このような光導波路モジュールの製造方法によれば、溝に充填材が埋め込まれているので、基板上に光導波路を接着剤などで接着する工程において、基板に形成した溝に接着剤が流れ込まない。また、溝に埋め込む充填材が水溶性であれば、特別な工法を用いることなく水洗により容易に充填材を除去することができる。また、前記貫通孔の形成方法に水を使用する方法を用いれば、貫通孔の形成と同時に溝に埋め込んだ充填材を除去することができ、工程を簡略化できる。 Therefore, according to such a method of manufacturing an optical waveguide module, since the filler is embedded in the groove, the adhesive is applied to the groove formed on the substrate in the step of bonding the optical waveguide on the substrate with an adhesive or the like. Do not flow. If the filler embedded in the groove is water-soluble, the filler can be easily removed by washing without using a special method. Further, if a method using water is used as the method for forming the through hole, the filler embedded in the groove can be removed simultaneously with the formation of the through hole, and the process can be simplified.
本発明にかかる光導波路モジュールの製造方法の実施態様は、除去する光導波路の幅が前記溝の幅よりも広く加工することを特徴としている。 The embodiment of the method for manufacturing an optical waveguide module according to the present invention is characterized in that the width of the optical waveguide to be removed is processed wider than the width of the groove.
このような光導波路モジュールの製造方法によれば、溝及び貫通孔に光学素子を挿入して固定する工程において、光学素子が挿入しやすくなると共に、光学素子と溝及び貫通孔の間に接着剤などを流し込んで固定する場合に接着剤を流し込み易くなる。 According to such a method of manufacturing an optical waveguide module, in the step of inserting and fixing the optical element in the groove and the through hole, the optical element can be easily inserted and an adhesive is provided between the optical element and the groove and the through hole. It becomes easy to pour the adhesive when the pour is fixed.
なお、本発明の以上説明した構成要素は、可能な限り任意に組み合わせることができる。 In addition, the component demonstrated above of this invention can be combined arbitrarily as much as possible.
以下、本発明の実施例を図面に従って詳細に説明する。ただし、本発明は以下に説明する実施例に限定されるものでないことは勿論である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, it goes without saying that the present invention is not limited to the examples described below.
図1は、本発明の実施例1による光導波路モジュール101の外観斜視図である。また、図2は、図1のX矢視図である。図3は、上クラッド層105を除いた状態で示す光導波路モジュール101の平面図である。
FIG. 1 is an external perspective view of an
この光導波路モジュール101は、平板状をした光導波路103がシリコン基板やガラス基板などの基板102上に形成されている。光導波路103は、基板102に接着されている下クラッド層104と、下クラッド層104上に積層された上クラッド層105と、下クラッド層104の上クラッド層105と接する面側に凹設されたコア溝109と、コア溝109内に形成された3本のコア106、107、108で構成されている。コア106(第1のコア)及びコア107(第2のコア)は、湾曲したメインコアを構成している。メインコアの両端(コア106、107の外側の端部)は下クラッド層104の両端面に達し、下クラッド層104の両端部ではコア106、107の端部は下クラッド層104の長手方向と平行な直線状に形成されている。また、メインコアの中央部はS字状に湾曲しており、湾曲部分において上クラッド層105の上面から基板102にかけて切り込まれたフィルタ挿入溝111によって、メインコアはコア106とコア107に分離されている。フィルタ挿入溝111内には、誘電体多層膜などからなるフィルタ110が挿入されており、コア106とコア107の端面はフィルタ挿入溝111内に露出し、フィルタ110を挟んで互いに光学的に結合するように対向している。フィルタ110は、フィルタ挿入溝111のフィルタ110が挿入された残りの隙間に接着剤112を充填硬化して固定されている。このフィルタ110は、例えば波長λ1(=1.31μm)の波長域の光を透過させ、波長λ2(=1.55μm)の波長域の光を反射させる特性を有するものである。
In this
また、コア108(第3のコア)は、直線状に伸びており、フィルタ挿入溝111に関してコア106と同じ側に配置されている。また、コア108は、コア106の湾曲部分が凸となっている側に配置されている。コア108の内側の端面は、コア106の側面に接触あるいは3〜15μmの隙間(ギャップ)をあけて隣接しており、コア106の端部とコア108の端部とはフィルタ110を介して光学的に結合している。コア108の一部はフィルタ挿入溝111内に露出している。また、コア108の外側の端部は、下クラッド層104の側面に達している。
The core 108 (third core) extends linearly and is disposed on the same side as the
また、下クラッド層104及び上クラッド層105は、石英系ガラス又は透光性樹脂によって形成されており、コア106〜108は、上下クラッド層105、104よりも屈折率の大きな石英系ガラス又は透光性樹脂によって形成されている。特に上下クラッド層105,104やコア106〜108を樹脂で形成した樹脂導波路は、複製によって量産することができるので、ローコストな光導波路モジュールを得ることが可能となる。また、接着剤112には、コア106〜108と同じ屈折率の材料或いは上下クラッド層105、104よりも屈折率の大きな材料を用いている。
The
図2は、フィルタ挿入溝111にフィルタ110を挿入した部分を拡大して模式的に示す図1のX矢視図であって、フィルタ110の長手方向と平行な方向から見た図である。まず、フィルタ挿入溝111の光導波路領域の幅をA、フィルタの厚みをB、フィルタ挿入溝111の基板領域の幅をCと定義すると、フィルタ挿入溝111は、フィルタ挿入溝111の基板領域の幅Cよりもフィルタ挿入溝111の光導波路領域の幅Aの方が大きく形成されている。なお、フィルタ挿入溝111の光導波路領域の幅Aは基板領域の幅Cより1〜20μm大きくても良い。ただし、大きすぎると光損失が大きくなるので1〜10μm大きいのが望ましい。また、フィルタ挿入溝111の基板領域の幅Cは、フィルタの厚みBよりも1μm程度大きく形成されている。
FIG. 2 is an enlarged view schematically showing a portion where the
しかして、この光導波路モジュール101においては、例えば図3に示すように、光ファイバからコア106に波長λ1の光と波長λ2の光を入射させてコア106を伝搬させると、コア106の端面からフィルタ110に向けて出射した光のうち波長λ1の光は、フィルタ110を透過してコア107に入射し、コア107を伝搬してコア107の端面から出射する。また、コア106の端面からフィルタ110に向けて出射した光のうち波長λ2の光は、フィルタ110で反射してコア108内に入射し、コア108内を伝搬してコア108の端面から出射する。すなわち、分波動作を行う。一方、コア107に波長λ1の光を入射させた場合には、この光はフィルタ110を透過してコア106に入射し、コア106を伝搬してコア106の端面から出射される。また、説明は省略するが、分波動作の反対の動作として合波動作させることもできる。
Therefore, in this
次に、実施例1による光導波路モジュール101の製造方法を図4を用いて説明する。ここでは、基板102としてシリコン基板を用いる場合について説明する。まず、シリコン基板16を準備し{図4(a)}、準備したシリコン基板16上に溝111に対応した箇所のレジストが開口したパターンのレジスト層10を形成する{図4(b)}。レジスト層10は、スピンコートなどでシリコン基板16の全面にレジストを塗布した後、エッチング溝111aに対応するパターンを有するフォトマスクを介して紫外線で露光し、現像液に浸漬して、エッチングすることにより得られる。この時、同時にエッチング溝111aに対応した開口パターン11aが形成される。次に、DRIEにより、レジスト層10の開口パターン11aを通してシリコン基板16を上方からエッチングし、レジスト層10の開口パターン11aを転写した任意の深さ(例えば、150μm程度の深さ)のエッチング溝111aを形成する{図4(c)}。その後、レジスト層10を除去してエッチング溝111aが形成された基板102を得る{図4(d)}。次に、基板102のエッチング溝111aが形成された面側に光導波路103の下クラッド層104側を接着剤などで接着する{図4(e)}。次に、光導波路103の上クラッド層105上に、光導波路103のエッチングに耐性のあるレジストを用いて、エッチング溝111aに対応した箇所のレジストが開口したパターンのレジスト層12を形成する{図4(f)}。レジスト層12は、スピンコートなどで上クラッド層105の全面にレジストを塗布した後、フィルタ挿入溝111に対応するパターンを有するフォトマスクを介して紫外線で露光し、現像液に浸漬してエッチングすることにより得られる。この時、同時にフィルタ挿入溝111に対応した開口パターン11bが形成される。次に、レジスト層12の開口パターン11bを通してエッチング溝111aの上に位置する光導波路103をエッチングにより除去して光導波路103に貫通孔111bを形成する。この貫通孔111bとエッチング溝111aによって、フィルタ挿入溝111が形成される。その後、レジスト層12を除去する{図4(g)、(h)}。基板102と光導波路103を接着したときの接着剤がエッチング溝111a内に流れ込んでいる時には、接着剤の除去も行う。次に、フィルタ挿入溝111にフィルタ110を挿入する{図4(i)}。最後にフィルタ挿入溝111に接着剤112を充填し、硬化させてフィルタ110を固定すれば、光導波路モジュール101が完成する{図4(j)}。
Next, a manufacturing method of the
シリコン基板16をエッチングしてエッチング溝111aを形成する工程{図4(c)}におけるDRIE(Deep Reactive Ion Etching)とは、異方性深掘りエッチングのことであり、反応性イオンエッチング(RIE:Reactive Ion Etching)を利用して深く(アスペクト比の大きい)エッチングする技術のことである。エッチングガスはレジスト層10を侵さないガスであればさまざまな種類のものが使用できる。例えばエッチングガスにSF6などを用いれば、約2μm/min程度のエッチング速度でシリコン基板16のエッチングが可能である。
DRIE (Deep Reactive Ion Etching) in the step {FIG. 4 (c)} of etching the
光導波路103のエッチング工程{図4(f)〜(h)}のエッチング方法は、ドライエッチング或いはウェットエッチングなどから最も適した方法を用いることができる。例えば、樹脂製光導波路に、酸素ガスを用いたドライエッチングを適用すると約0.5μm/minのエッチング速度でエッチングできる。また、レジスト層12についても、それぞれのエッチング方法に対して、耐性のあるレジスト材料の中から適切なものを用いればよい。また、光導波路103のエッチング工程の代りに、ダイシングブレードを用いて光導波路113のエッチング溝111aに対応する箇所を除去してもよい。
As an etching method of the
さらに、光導波路103がガラス系の材料で形成されている場合、基板102と光導波路103の接着工程{図4(e)}に陽極接合法を用いることができる。この場合、接着剤を用いないので接着剤の除去工程が必要なくなる。
Further, when the
また、光導波路103側に形成したフィルタ挿入溝111の幅Aと基板102側に形成したフィルタ挿入溝111の幅Cは、同じ大きさでもかまわないが、光導波路103側に形成したフィルタ挿入溝111の幅Aを基板102側に形成したフィルタ挿入溝111の幅Cよりも1〜20μm程度大きく形成すれば、フィルタ110をフィルタ挿入溝111に挿入し易くなる。ただし、大きすぎると光損失が大きくなるので1〜10μm大きいのが望ましい。さらに、接着剤112をフィルタ挿入溝111に充填硬化する工程において、接着剤112を流し込みやすくなるという効果もある。
Further, the width A of the
したがって、本実施例1により説明した光導波路モジュールの製造方法を用いれば、シリコン基板16および光導波路103は、それぞれ単独でエッチングすればよく、シリコン基板16のエッチング時に光導波路103がエッチングされることはない。つまり、シリコン基板16と光導波路103は、それぞれ最適な方法及び条件でエッチングされ、お互いのエッチングの影響をほとんど受けない。したがって、フィルタの傾きを抑制できる幅精度の高いフィルタ挿入溝111を形成することが可能となる。
Therefore, if the method for manufacturing an optical waveguide module described in the first embodiment is used, the
本発明の実施例1に示した光導波路モジュール101の製造方法においては、基板102と光導波路103を接着する工程{図4(e)}において、接着剤がエッチング溝111aに流れ込んでしまい、エッチング溝111a内に流れ込んだ接着剤を除去することが困難な場合がある。そこで、本発明の実施例2は、エッチング溝111aへの接着剤が流れ込まないようにした光導波路モジュール101の製造方法を提案するものである。本発明の実施例2による光導波路モジュール101の製造方法を図5を用いて説明する。なお、実施例1と同じ工程は省略して説明し、実施例1と異なる箇所を中心に説明する。
In the method of manufacturing the
まず、実施例1と同様にDRIEによりシリコン基板16にエッチング溝111aを形成する{図5(a)〜(d)}。次に、エッチング溝111aに水溶性樹脂15を充填して硬化又は半硬化させ、表面が平らになるようにする{図5(e)}。次に、光導波路103の下クラッド層104側に接着剤を塗布して、基板102のエッチング溝111aが形成された面側に接着する{図5(f)}。次に、光導波路103の上クラッド層105上に光導波路103のエッチングに耐性のあるレジストを用いて、エッチング溝111aに対応した箇所のレジストが開口したパターンのレジスト層12を形成する{図5(g)}。続いて、エッチングにより光導波路103をエッチングして貫通孔11bを形成する{図5(h)}。さらに、レジスト層12を除去した後、エッチング溝111aに充填した水溶性樹脂15を水洗などにより除去すれば、貫通孔111bとエッチング溝111aによってフィルタ挿入溝111が完成する{図5(i)}。次に、フィルタ挿入溝111内にフィルタ110を挿入し、接着剤112を充填硬化してフィルタ110を固定すれば、フィルタ挿入溝111を有する光導波路モジュール101が得られる{図5(j)、(k)}。
First, an
なお、光導波路113をエッチングして貫通孔111bを形成する工程{図5(h)}において、ウェットエッチングや湿式のダイシングなどの水を使用する方法でエッチング溝111aを形成する場合には、エッチング溝111aに充填した水溶性樹脂15を同時に除去できるので工程数を少なくできる。
In the step {FIG. 5 (h)} in which the optical waveguide 113 is etched to form the through
このように、基板102に光導波路103を接着する前に、エッチング溝11に水溶性樹脂15を充填しておけば、基板102と光導波路103の接着時に接着剤がエッチング溝11に流れ込むことがなく、水溶性樹脂15は水洗などで容易に除去できるので生産効率が上がる。なお、エッチング溝11に充填する水溶性樹脂15は、硬化したときに固くなるものでも、ゼリー状のものでもよい。基板102と光導波路103を接着するための接着剤などと反応したりして後の工程に影響しないものであればよい。
Thus, if the etching groove 11 is filled with the water-
また、基板102への光導波路103の形成は、以下に述べるような方法であってもよい。すなわち、事前に剥離処理を施したガラス基板などの上に下クラッド層104、コア溝109及びコア106〜108を形成する。次に、硬化前の上クラッド層105を介して基板102と下クラッド層104とを対向させる。次に、上クラッド層105を硬化させて、基板102と下クラッド層104とを接着する。その後、ガラス基板を剥離して基板102上に光導波路103を形成する。この場合、特に図示しないが、光導波路103は、図1に示した光導波路モジュール101に対して、上下反転した形で基板102上に形成される。
Further, the
また、上記実施例1および実施例2において、基板102をシリコン基板として説明したが、シリコン基板に限らず、例えばガラス基板や樹脂基板などを用いることもできる。
Moreover, in the said Example 1 and Example 2, although the board |
なお、上記実施例1および実施例2では、光学素子の例としてフィルタ挿入溝111にフィルタ110を挿入した光導波路モジュール101について説明した。しかし、フィルタ110に限らず、ミラーやフレネルレンズなど他の光学素子を用いた光導波路モジュールにも適用できることは勿論である。
In the first and second embodiments, the
さらに、実施例1及び実施例2に示した光導波路モジュール101と発光素子、受光素子及び光ファイバを組み合せて光通信用装置を作製することができる。例えば、図6に示した光送受信機(光トランシーバ)120を作製することができる。この光送受信機120にあっては、コア107の端面と対向する位置に波長λ1の光を出射する半導体レーザー素子等の発光素子121を設け、コア108の端面と対向する位置にフォトダイオードなどの受光素子122を設けている。また、コア106と対向する位置の基板102上に設けられたV溝状のアライメント溝123には、光ファイバ(図示せず)が接続される。しかして、発光素子121から出射された波長λ1の光は、コア107を伝搬し、フィルタ110を透過してコア106内に入り、光ファイバへと伝送される。逆に光ファイバから伝送されてきた波長λ2の光は、コア106を伝搬し、フィルタ110で反射されてコア108に入り、受光素子122で受光される。
Furthermore, an optical communication apparatus can be manufactured by combining the
以上、実施例により説明したように、本発明によれば、幅精度の高いフィルタ挿入溝を形成することができるので、フィルタの傾きを抑制でき、光損失の少ない光導波路モジュールを製造することができる。また、これらの光導波路モジュールを用いた光トランシーバなどにおいても光損失を少なくすることができる。さらに、石英系ガラス基板やシリコン基板にダイシングブレードで溝を形成する必要がなくなるので、ダイシングブレードの摩耗量を著しく減少することができる。また、フィルタなどの光学素子に特殊な加工が必要なく、通常の光学素子を使用できる。 As described above, according to the present invention, according to the present invention, a filter insertion groove with high width accuracy can be formed. Therefore, it is possible to suppress the inclination of the filter and manufacture an optical waveguide module with little optical loss. it can. Also, optical loss can be reduced in an optical transceiver using these optical waveguide modules. Furthermore, since it is not necessary to form grooves on the quartz glass substrate or silicon substrate with a dicing blade, the amount of wear of the dicing blade can be significantly reduced. Moreover, special processing is not required for optical elements such as filters, and ordinary optical elements can be used.
101 光導波路モジュール
102 基板
103 光導波路
104 下クラッド層
105 上クラッド層
106〜108 コア
110 フィルタ
111 フィルタ挿入溝
111a エッチング溝
111b 貫通溝
120 光送受信機
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記基板にエッチングで溝を形成する工程と、
前記溝を形成した後に、前記基板上に前記光導波路を形成する工程と、
前記溝と連通するように前記光導波路に貫通孔を形成する工程と、
前記溝及び前記貫通孔によって構成された前記素子挿入溝に光学素子を挿入する工程と、
を備えることを特徴とする光導波路モジュールの製造方法。 In an optical waveguide module comprising an optical waveguide formed on a substrate and an element insertion groove having a depth from the optical waveguide to the substrate,
Forming a groove in the substrate by etching;
Forming the optical waveguide on the substrate after forming the groove;
Forming a through hole in the optical waveguide so as to communicate with the groove;
Inserting an optical element into the element insertion groove formed by the groove and the through hole;
A method for manufacturing an optical waveguide module, comprising:
前記光導波路に前記貫通孔を形成する工程の後に、前記溝から前記充填材を除去する工程と、
を備えることを特徴とする、請求項1に記載の光導波路モジュールの製造方法。 Embedding a filler in the groove before forming an optical waveguide on the substrate;
After the step of forming the through hole in the optical waveguide, removing the filler from the groove;
The manufacturing method of the optical waveguide module of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
前記光導波路に前記貫通孔を形成すると共に前記溝から前記充填材を除去する工程と、
を備えることを特徴とする、請求項1に記載の光導波路モジュールの製造方法。 Embedding the filler in the groove before forming an optical waveguide on the substrate;
Forming the through hole in the optical waveguide and removing the filler from the groove;
The manufacturing method of the optical waveguide module of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
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---|---|---|---|
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US8095016B2 (en) * | 2007-01-30 | 2012-01-10 | Nec Corporation | Bidirectional, optical transmitting/receiving module, optical transmitting/receiving device, and bidirectional optical transmitting/receiving module manufacturing method |
JP2014134593A (en) * | 2013-01-08 | 2014-07-24 | Nec Corp | Optical waveguide device and method of manufacturing the same |
-
2004
- 2004-11-08 JP JP2004323437A patent/JP2006133569A/en active Pending
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