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JP3433586B2 - Optical waveguide and method of manufacturing the same - Google Patents

Optical waveguide and method of manufacturing the same

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JP3433586B2
JP3433586B2 JP26033395A JP26033395A JP3433586B2 JP 3433586 B2 JP3433586 B2 JP 3433586B2 JP 26033395 A JP26033395 A JP 26033395A JP 26033395 A JP26033395 A JP 26033395A JP 3433586 B2 JP3433586 B2 JP 3433586B2
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JP
Japan
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polymer
core
clad
section
optical waveguide
Prior art date
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Japanese (ja)
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JPH09101425A (en
Inventor
善廣 成田
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Hitachi Cable Ltd
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Cable Ltd filed Critical Hitachi Cable Ltd
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  • Optical Integrated Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光導波路及びその
製造方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an optical waveguide and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】通信、計測、情報処理の分野において、
光を用いた高度で新しい機能を持つ光回路の研究が活発
に行なわれている。研究対象となる材料の中で、有機材
料(特にポリマ材料)は作製が容易であるという特長を
有している。例えば射出成型法を用いると、光導波路、
回折格子、レンズ等を生産性良く作製することができ
る。また溝を形成した後、その溝に有機材料を埋め込ん
で光部品を形成する方法もある。溝を形成する方法とし
ては、射出成型、型押し、NC加工、レーザ加工、ドラ
イエッチング、光重合などが用いられている。溝に有機
材料を埋め込む方法としては一般的な有機材料の成膜方
法が用いられている。
2. Description of the Related Art In the fields of communication, measurement and information processing,
Research on optical circuits with advanced and new functions using light is being actively conducted. Among the materials to be researched, organic materials (especially polymer materials) have the feature that they are easy to manufacture. For example, using the injection molding method,
Diffraction gratings, lenses, etc. can be manufactured with high productivity. There is also a method of forming an optical component by forming a groove and then burying an organic material in the groove. As a method for forming the groove, injection molding, embossing, NC processing, laser processing, dry etching, photopolymerization, etc. are used. As a method for embedding the organic material in the groove, a general organic material film forming method is used.

【0003】図5は従来の光導波路の製造方法を示す工
程図である。
FIG. 5 is a process diagram showing a conventional method for manufacturing an optical waveguide.

【0004】まず導波路コアリッジの反転パターンを形
成した金型(図示せず)を、フォトリソグラフィ、ドラ
イエッチングにより予め作製しておく。下側ポリマクラ
ッド1に金型を押しつけ、導波路コアリッジパターン
(略凹字断面形状部)2を転写する(図5(a))。
First, a mold (not shown) having an inverted pattern of the waveguide core ridge is prepared in advance by photolithography and dry etching. A metal mold is pressed against the lower polymer clad 1 to transfer the waveguide core ridge pattern (substantially concave sectional shape portion) 2 (FIG. 5A).

【0005】金型を取り除いた後、スピンコート法によ
り下側ポリマクラッド1の上にコア用ポリマ3を塗布す
る(図5(b))。
After removing the mold, the core polymer 3 is applied on the lower polymer clad 1 by spin coating (FIG. 5 (b)).

【0006】ポリマクラッド1ごとコア用ポリマ3を熱
硬化させる(図5(c))。
The core polymer 3 is thermoset together with the polymer cladding 1 (FIG. 5 (c)).

【0007】導波路コアリッジパターン2から溢れた導
波路コア用の余剰ポリマ3aを研磨して取り除いてポリ
マコア4とする(図5(d))。
The excess polymer 3a for the waveguide core, which overflows from the waveguide core ridge pattern 2, is polished and removed to obtain a polymer core 4 (FIG. 5 (d)).

【0008】研磨面上に上側クラッド用ポリマ5を形成
することにより光導波路が作製される(特開昭63一1
39304号公報)。
An optical waveguide is manufactured by forming the upper cladding polymer 5 on the polished surface (Japanese Patent Laid-Open No. 63-11).
39304).

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、有機材
料は硬度が低いものが多いため、余剰有機材料を研磨し
た後の表面を鏡面状態にするのは困難である。この結
果、作製した光導波路の伝搬損失が増加する。
However, since many organic materials have low hardness, it is difficult to make the surface of the surplus organic material into a mirror state after polishing. As a result, the propagation loss of the manufactured optical waveguide increases.

【0010】また、研磨量により導波路コアの高さが決
定するため、研磨量を正確に制御する必要がある。
Since the height of the waveguide core is determined by the polishing amount, it is necessary to control the polishing amount accurately.

【0011】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、伝搬損失が小さくしかも研磨を必要としない光導波
路及びその製造方法を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to solve the above problems and provide an optical waveguide having a small propagation loss and requiring no polishing, and a method for manufacturing the same.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、基板上に形成され中央の略凹字形状部と両
端の略凸字形状部とからなる略逆W字断面形状の溝を有
する下側ポリマクラッドと、前記略凹字形状部に埋め込
まれ略矩形断面形状を有するコアとを備え、前記下側ポ
リマクラッドの上側は上側ポリマクラッドで覆われてな
光導波路であって、前記略凹字形状部の深さが前記コ
アの高さよりも大きいことを特徴とするものである。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a central concave portion formed on a substrate and a central concave portion.
The lower polymer clad having a groove having a substantially inverted W-shaped cross section formed of an end having a substantially convex shape and a core having a substantially rectangular cross section embedded in the substantially concave shape are provided .
The upper side of the Limaclad must not be covered by the upper polymeric cladding.
A waveguide that, the depth of the substantially concave-shaped portion is the co
It is characterized by being larger than the height of a.

【0013】上記構成に加え本発明は、上記略凸字形状
部の断面幅Wridgeと上記略凹字形状部の断面幅Wcore
との関係が次式 Wridge ≧2×Wcore を満たしてもよい。
[0013] In addition to the above structure present invention, cross-sectional width of the cross-sectional width Wridge and the substantially concave shaped portion of the substantially convex-shaped portion Wcore
May satisfy the following expression: Bridge ≧ 2 × Wcore.

【0014】[0014]

【0015】[0015]

【0016】[0016]

【0017】上記目的を達成するために本発明は、断面
形状が略W字形の金型を、下側ポリマクラッドに押しつ
けて中央の略凹字形状部と両端の略凸字形状部とからな
り前記略凹字形状部の深さが所定のコア高さよりも大き
い略逆W字断面形状の溝をそのポリマクラッドに形成
し、前記溝が形成された下側ポリマクラッド上にコア用
のポリマ材料を塗布した後硬化させ、前記硬化したポリ
マ材料の研磨を行うことなく上側ポリマクラッドで覆
のである。
To achieve the above object, the present invention providescross section
The shape is almost W-shapedMoldLowerPress into polymer clad
KickIt consists of a central concave portion and both end convex portions.
The depth of the concave portion is larger than the predetermined core height.
Groove with a substantially inverted W-shaped cross sectionInto the polymer claddingFormation
ThenThe groove is formedWas doneLowerFor core on polymer clad
After applying the polymer material ofThe cured poly
The upper side without polishing the materialCovered with polymer claddingU
AlsoOf.

【0018】[0018]

【0019】[0019]

【0020】[0020]

【0021】[0021]

【0022】[0022]

【0023】一度の型形成・膜形成で導波路コアパター
ンを作製することができるので、製造工数が減少する。
また、ポリマクラッドを塗布した後硬化させるだけで研
磨を行わないので、コアとクラッドとの間の界面が十分
に滑らかなため、界面不整による散乱損失が減少する。
Since the waveguide core pattern can be formed by forming the mold and forming the film once, the number of manufacturing steps is reduced.
Further, since the polymer clad is only applied and then cured and not polished, the interface between the core and the clad is sufficiently smooth, so that scattering loss due to interface irregularity is reduced.

【0024】導波路のコア/クラッドの比屈折率差Δが
0.3%以上である場合、クラッドの厚みWridge をコ
アの厚みWcoreの2〜3倍にしておくことでコアを伝搬
する光の漏洩が大幅に減少する。よって、伝搬損失の小
さな光導波路が得られる。
When the relative refractive index difference Δ between the core and the clad of the waveguide is 0.3% or more, the clad thickness Wridge is set to 2-3 times the core thickness Wcore so that the light propagating through the core is Leakage is greatly reduced. Therefore, an optical waveguide with a small propagation loss can be obtained.

【0025】光の信号処理においては2つ以上の導波路
間での光結合により光信号の交換を行う必要がある。略
逆W字断面形状のクラッド内に形成され光を導波する部
分と、光導波路間で光結合する部分とを少なくとも1つ
有することにより、複雑な信号処理を行う光回路の作製
が可能となる。
In optical signal processing, it is necessary to exchange optical signals by optical coupling between two or more waveguides. By having at least one part for guiding light and a part for optically coupling between the optical waveguides, which is formed in the clad having a substantially inverted W-shaped cross section, it is possible to manufacture an optical circuit for performing complicated signal processing. Become.

【0026】光結合する部分の略逆W字断面形状の両端
の略凸字形状部の断面幅Wridge が、中央の略凹字形状
部の断面幅Wcore以下であることにより2つ以上の導波
路間において余剰ポリマ部分を通じて光結合することが
可能となる。また、余剰ポリマ部分を通じて光結合する
と余剰ポリマの形状により光の結合状態が異なる。従っ
て、光結合を正確に制御するためには光導波路間で直接
光結合する必要がある。光結合する部分の少なくとも2
つの導波路コア間にある略凸字形状部が結合して1つの
略凸字形状部となることにより直接光結合する光導波路
結合部を形成することが可能となる。
Two or more waveguides are provided because the cross-sectional width Wridge of the substantially convex-shaped portions at both ends of the substantially W-shaped cross-section of the portion to be optically coupled is not more than the cross-sectional width Wcore of the substantially concave central portion. In between, it becomes possible to optically couple through the excess polymer portion. Further, when the light is optically coupled through the excess polymer portion, the light coupling state varies depending on the shape of the excess polymer. Therefore, direct optical coupling between the optical waveguides is required to accurately control the optical coupling. At least two of the light coupling parts
By combining the substantially convex-shaped portions between the two waveguide cores to form one substantially convex-shaped portion, it becomes possible to form an optical waveguide coupling portion that directly optically couples.

【0027】導波路のコア高さに応じて数μmから数百
μmの有機コア膜を作製する必要がある。略逆W字断面
形状の溝の中央の略凹字形状部へのポリマ材料の充填方
法としてスピンコート法、ディップコート法のいずれか
を用いることにより、必要なコア膜厚が得られる。
It is necessary to produce an organic core film of several μm to several hundreds of μm depending on the core height of the waveguide. The required core film thickness can be obtained by using either the spin coating method or the dip coating method as the method of filling the polymer material into the substantially concave portion at the center of the groove having the substantially inverted W-shaped cross section.

【0028】コアのポリマ材料としてポリメタクリル酸
メチル、ポリイミド、ポリカーボネートエポキシ樹脂の
いずれかを用いることにより、用途等(或いは耐熱性、
吸湿性、コスト、使用波長)での光損失に適した光導波
路を作製することができる。
By using any one of polymethylmethacrylate, polyimide and polycarbonate epoxy resin as the polymer material of the core, the use etc. (or heat resistance,
An optical waveguide suitable for light absorption at hygroscopicity, cost, wavelength used) can be manufactured.

【0029】スピンコート法或いはディップコート法に
よってコア用ポリマを塗布した後の表面形状は、塗布し
た膜の表面張力により異なる。表面張力が大きいときは
2つの略凹字形状部側の側面にポリマ膜が付着し、略矩
形断面形状のコアを形成することができなくなる。従っ
て、表面張力はある数値よりも小さくなければならな
い。ここで、表面張力と粘度とは比例関係にあるため、
本発明に用いられるコア用ポリマの粘度には最大値が存
在する。ポリマ材料の粘度を約5Pa・s以下に制限す
ることにより、コア膜の表面張力が小さくなり、導波路
の略矩断面形状のコアの形成が容易となる。
The surface shape after the core polymer is applied by the spin coating method or the dip coating method depends on the surface tension of the applied film. When the surface tension is high, the polymer film adheres to the side surfaces of the two substantially concave portions, and it becomes impossible to form a core having a substantially rectangular cross section. Therefore, the surface tension must be less than a certain value. Here, since the surface tension and the viscosity are in a proportional relationship,
There is a maximum value for the viscosity of the core polymer used in the present invention. By limiting the viscosity of the polymer material to about 5 Pa · s or less, the surface tension of the core film is reduced, and it becomes easy to form a core having a substantially rectangular cross section of the waveguide.

【0030】光導波路パターンを1回の型押しで形成す
ることにより、研磨や二重の射出形成等の工程が不要と
なり、生産性良く光導波路を製造することができる。
By forming the optical waveguide pattern by a single embossing, steps such as polishing and double injection forming are unnecessary, and the optical waveguide can be manufactured with high productivity.

【0031】光導波路の使用目的に応じて導波路のコア
幅、コアの加工精度が異なる。金型を電子線リソグラフ
ィ、エッチング、NC加工等で形成することにより、加
工コスト、加工精度、加工時間などを考慮した、光導波
路の製造方法を選択することができる。
The core width of the waveguide and the processing accuracy of the core differ depending on the purpose of use of the optical waveguide. By forming the mold by electron beam lithography, etching, NC processing, or the like, it is possible to select a manufacturing method of the optical waveguide in consideration of processing cost, processing accuracy, processing time, and the like.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を添
付図面に基づいて詳述する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

【0033】図1は本発明の光導波路の一実施の形態を
示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the optical waveguide of the present invention.

【0034】同図において、下側ポリマクラッド10の
上面に略逆W字断面形状の溝11が形成されている。略
逆W字断面形状の溝11の中央の略凹字形状部12には
略矩形断面形状のポリマコア13aが形成されている。
下側ポリマクラッド10の上側は上側ポリマクラッド1
4で覆われており、両ポリマクラッド10,14間の間
隙には余剰ポリマ13bが介在している。尚、15は略
逆W字断面形状の溝11の略凸字形状部である。すなわ
ち、略逆W字断面形状の溝11は略凹字形状部12と2
つの略凸字形状部15とからなっている。
In the figure, a groove 11 having a substantially inverted W-shaped cross section is formed on the upper surface of the lower polymer clad 10. A polymer core 13a having a substantially rectangular cross-section is formed in a substantially concave-shaped portion 12 at the center of the groove 11 having a substantially W-shaped cross section.
The upper side of the lower polymer clad 10 is the upper side of the polymer clad 1.
4 and the excess polymer 13b is present in the gap between the polymer clads 10 and 14. Reference numeral 15 is a substantially convex-shaped portion of the groove 11 having a substantially inverted W-shaped cross section. That is, the groove 11 having a substantially inverted W-shaped cross-section has the substantially concave-shaped portions 12 and 2.
And one substantially convex-shaped portion 15.

【0035】次に図2を参照して図1に示した光導波路
の製造方法について述べる。
Next, a method of manufacturing the optical waveguide shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG.

【0036】図2は図1に示した光導波路の製造方法を
示す工程図である。尚、余剰ポリマ13bについては、
理解しやすいように厚み方向に拡大されている。
FIG. 2 is a process chart showing a method of manufacturing the optical waveguide shown in FIG. Regarding the surplus polymer 13b,
It is enlarged in the thickness direction for easy understanding.

【0037】厚さ1mmのSiO2 基板(図示せず)上
にフッ素化ポリメタクリル酸メチルをスピンコートによ
り塗布し、乾燥させ厚さ20μmの下側ポリマクラッド
を形成する。次いで下側ポリマクラッド10を基板ごと
150℃に加熱し、金型をプレスすることにより下側ポ
リマクラッド10の上面に略逆W字断面形状の溝11か
らなるパターンを形成する(図2(a))。
Fluorinated polymethylmethacrylate is applied onto a 1 mm thick SiO 2 substrate (not shown) by spin coating and dried to form a lower polymer clad having a thickness of 20 μm. Next, the lower polymer clad 10 is heated together with the substrate to 150 ° C., and a die is pressed to form a pattern of grooves 11 having a substantially inverted W-shaped cross section on the upper surface of the lower polymer clad 10 (FIG. )).

【0038】このパターン上にコア用のポリマ材料(例
えばポリメタクリル酸メチル)13をスピンコートによ
り塗布する(図2(c))。
A core polymer material (for example, polymethylmethacrylate) 13 is applied onto this pattern by spin coating (FIG. 2C).

【0039】ポリメタクリル酸メチル13を塗布した後
150℃で加熱硬化すると、コア用のポリマ材料13は
収縮する。この時、略逆W字断面形状の溝11のパター
ンの2つの略凸字形状部16の作用によりポリマコア1
3aが略矩形断面形状に形成される。下側ポリマクラッ
ド10及びポリマコア13a上に上側ポリマクラッド1
4をスピンコート、加熱硬化することにより埋め込み型
の光導波路が形成される。
When the polymethylmethacrylate 13 is applied and cured by heating at 150 ° C., the core polymer material 13 shrinks. At this time, the action of the two substantially convex-shaped portions 16 of the pattern of the groove 11 having the substantially inverted W-shaped cross-sectional shape is performed.
3a is formed in a substantially rectangular cross section. The upper polymer clad 1 and the upper polymer clad 1 on the polymer core 13a.
An embedded optical waveguide is formed by spin-coating and heat-curing 4.

【0040】ここで、形成された光導波路のポリマコア
の幅は10μm、高さは10μmであり、その両側の略
凸字形状部15の幅は30μm、高さは10μmである
(図2(d))。
Here, the width of the polymer core of the formed optical waveguide is 10 μm and the height is 10 μm, and the widths of the substantially convex portions 15 on both sides thereof are 30 μm and the height is 10 μm (FIG. 2 (d )).

【0041】尚、導波路用ポリマ材料としては使用環境
や使用目的に応じてさまざまなものを用いることができ
る。表1に上記方法で作製したさまざまな材料の導波路
についてその特長を示す。
As the polymer material for the waveguide, various materials can be used depending on the use environment and purpose. Table 1 shows the features of waveguides made of various materials by the above method.

【0042】[0042]

【表1】 [Table 1]

【0043】図3及び図4は本発明の光導波路の他の実
施の形態を示す図である。
FIGS. 3 and 4 are views showing another embodiment of the optical waveguide of the present invention.

【0044】図3(a)は光合分波器の上面図であり、
図3(b)はそのA−A線断面図である。図4(a)は
他の光合分波器の上面図であり、(b)そのB−B線断
面図である。
FIG. 3A is a top view of the optical multiplexer / demultiplexer,
FIG.3 (b) is the AA sectional view taken on the line. FIG. 4A is a top view of another optical multiplexer / demultiplexer, and FIG. 4B is a sectional view taken along line BB thereof.

【0045】図3(a)及び図3(b)に示す光合分波
器は、下側ポリマクラッド20の上に2組の略逆W字断
面形状の溝21,22が形成されている。溝21は略凹
字形状部23と、略凹字形状部23の両側に形成された
2つの略凸字形状部24とで構成されている。溝22は
略凹字形状部25と、略凹字形状部25の両側に形成さ
れた2つの略凸字形状部26とで構成されている。両略
凹字形状部23,25にはそれぞれ略矩形断面形状のポ
リマコア27a,27bが形成されている。下側ポリマ
クラッド20の上側は上側ポリマクラッド28で覆われ
ており、両ポリマクラッド20,28間の間隙には余剰
ポリマ27cが介在している。
In the optical multiplexer / demultiplexer shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), two sets of grooves 21, 22 having a substantially inverted W-shaped cross section are formed on the lower polymer clad 20. The groove 21 includes a substantially concave-shaped portion 23 and two substantially convex-shaped portions 24 formed on both sides of the substantially concave-shaped portion 23. The groove 22 includes a substantially concave-shaped portion 25 and two substantially convex-shaped portions 26 formed on both sides of the substantially concave-shaped portion 25. Polymer cores 27a and 27b each having a substantially rectangular cross section are formed on both of the substantially concave portions 23 and 25, respectively. The upper side of the lower polymer clad 20 is covered with an upper polymer clad 28, and a surplus polymer 27c is interposed in the gap between the polymer clads 20 and 28.

【0046】図4(a)及び図4(b)に示す光合分波
器は、下側ポリマクラッド30の上に2組の略逆W字断
面形状の溝31,32が結合されて形成されている。溝
31は略凹字形状部33と、略凹字形状部33の両側に
形成された2つの略凸字形状部34とで構成されてい
る。溝32は略凹字形状部35と、略凹字形状部35の
両側に形成された2つの略凸字形状部36とで構成され
ている。両略凹字形状部33,35にはそれぞれ略矩形
断面形状のポリマコア37a,37bが形成されてい
る。下側ポリマクラッド30の上側は上側ポリマクラッ
ド38で覆われており、両ポリマクラッド30,38間
の間隙には余剰ポリマ37cが介在している。
The optical multiplexer / demultiplexer shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b) is formed by joining two sets of grooves 31 and 32 having a substantially inverted W-shaped cross section on the lower polymer clad 30. ing. The groove 31 includes a substantially concave portion 33 and two substantially convex portions 34 formed on both sides of the substantially concave portion 33. The groove 32 includes a substantially concave portion 35 and two substantially convex portions 36 formed on both sides of the substantially concave portion 35. Polymer cores 37a and 37b each having a substantially rectangular cross section are formed on both of the substantially concave portions 33 and 35, respectively. The upper side of the lower polymer clad 30 is covered with the upper polymer clad 38, and a surplus polymer 37c is interposed in the gap between the both polymer clads 30 and 38.

【0047】両光合分波器とも、図2に示した実施の形
態と同様の方法で作製した。いずれの光合分波器ともド
ライエッチングにより作製した光合分波器と同等の光学
特性を示した。
Both optical multiplexers / demultiplexers were manufactured by the same method as the embodiment shown in FIG. All of the optical multiplexers / demultiplexers showed the same optical characteristics as the optical multiplexer / demultiplexer produced by dry etching.

【0048】図3及び図4に示した実施の形態ではポリ
マ膜の形成方法にスピンコート法を用いた。一般に一度
の成膜で形成可能な最大の膜厚(限界膜厚)は、ポリマ
溶液の粘性・形成条件(雰囲気、温度、回転数或いは引
き上げ速度)にもよるが、スピンコート法で10μm、
ディップコート法で100μm程度となっている。さら
に、限界膜厚の条件付近では膜厚の面内分布が生じやす
く良質な成膜が難しい。従って、導波路のコアサイズが
20μm以上のときはディップコート法を用いることが
望ましい。また、10μm程度の成膜においても膜厚の
面内分布を5%以下に抑えるためには5μmで2層成膜
したほうが好ましい。
In the embodiment shown in FIGS. 3 and 4, the spin coating method is used for forming the polymer film. Generally, the maximum film thickness (limit film thickness) that can be formed by one-time film formation is 10 μm by the spin coating method, though it depends on the viscosity of the polymer solution and the forming conditions (atmosphere, temperature, rotation speed or pulling speed).
It is about 100 μm by the dip coating method. Further, in the vicinity of the condition of the limit film thickness, an in-plane distribution of the film thickness is likely to occur and it is difficult to form a high quality film. Therefore, it is desirable to use the dip coating method when the core size of the waveguide is 20 μm or more. Further, in order to suppress the in-plane distribution of the film thickness to 5% or less even in the film formation of about 10 μm, it is preferable to form the two-layer film formation of 5 μm.

【0049】金型の作製方法としては、図3及び図4に
示した実施の形態ではドライエッチングを用いた。ドラ
イエッチング法は、コア幅が細くコア高さもさほど大き
くないときには非常に有効な方法である(それぞれ10
μm程度)。しかし、エッチング深さ(=コア高さ)が
大きくなると(100μm程度)エッチング側面の形状
(垂直性)が悪くなってくる。このような場合には電子
線リソグラフ法を用いるとエッチング側面の垂直性の良
い金型を作製することができる。また、エッチング深さ
・エッチング幅(=コア幅)共に大きいときは(100
μm程度)NC加工などの機械加工法を用いると、低コ
ストな金型の作製が可能となる。
As a method of manufacturing the mold, dry etching was used in the embodiment shown in FIGS. The dry etching method is very effective when the core width is narrow and the core height is not so large (10 cores each).
μm). However, as the etching depth (= core height) increases (about 100 μm), the shape (verticality) of the etched side surface becomes worse. In such a case, the electron beam lithographic method can be used to fabricate a mold having good verticality on the etched side surface. When the etching depth and etching width (= core width) are both large (100
If a machining method such as NC processing is used, it is possible to manufacture a die at low cost.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上において本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。
As described above, according to the present invention, the following excellent effects are exhibited.

【0051】導波路コア用の略凹字形状部の両側に、ク
ラッドの表面よりも高い略凸字形状部を設ける、即ち略
凹字形状部の深さを導波路コアの高さよりも大きくする
ことによって、余剰ポリマクラッドの研磨を行うことな
く、一工程で略断面矩形状のポリマコアを形成すること
ができる。また、研磨等を行わないため、導波路の伝搬
損失が小さくなる。さらに、一つの金型を作製してしま
えば、複雑な工程を経ることなく、容易に光導波路を量
産することができる。要するに本発明によれば、伝搬損
失の小さな光導波路及びその製造方法を実現することが
できる。
On both sides of the substantially concave-shaped portion for the waveguide core, substantially convex-shaped portions higher than the surface of the clad are provided , that is, substantially convex-shaped portions.
By making the depth of the concave portion larger than the height of the waveguide core, it is possible to form a polymer core having a substantially rectangular cross section in one step without polishing the excess polymer cladding. Moreover, since no polishing or the like is performed, the propagation loss of the waveguide is reduced. Furthermore, once one die is manufactured, the optical waveguide can be easily mass-produced without going through complicated steps. In short, according to the present invention, it is possible to realize an optical waveguide having a small propagation loss and a manufacturing method thereof.

【0052】[0052]

【0053】基板上に形成され略凹字断面形状の溝を有
するクラッドと、溝に埋め込まれ略矩形断面形状を有す
るコアとを備えた光導波路において、コアの光ビームの
伝搬方向と垂直な断面におけるクラッドが略逆W字断面
形状であるので、伝搬損失の小さな光導波路及びその製
造方法を実現することができる。
In an optical waveguide including a clad formed on a substrate and having a groove having a substantially concave cross section, and a core embedded in the groove and having a substantially rectangular cross section, a cross section perpendicular to the propagation direction of the light beam of the core. Since the clad has a substantially inverted W-shaped cross section, it is possible to realize an optical waveguide having a small propagation loss and a method for manufacturing the optical waveguide.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の光導波路の一実施の形態を示す断面図
である。
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of an optical waveguide of the present invention.

【図2】図1に示した光導波路の製造方法を示す工程図
である。
2A to 2D are process diagrams showing a method for manufacturing the optical waveguide shown in FIG.

【図3】本発明の光導波路の他の実施の形態を示す図で
ある。
FIG. 3 is a diagram showing another embodiment of the optical waveguide of the present invention.

【図4】本発明の光導波路のさらに他の実施の形態を示
す図である。
FIG. 4 is a view showing still another embodiment of the optical waveguide of the present invention.

【図5】従来の光導波路の製造方法を示す工程図であ
る。
FIG. 5 is a process chart showing a conventional method of manufacturing an optical waveguide.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 クラッド(下側ポリマクラッド) 11 (略逆W字断面形状の)溝 13a コア(ポリマコア) 13b 余剰ポリマ 14 上側ポリマクラッド 10 Clad (lower polymer clad) 11 Groove (substantially inverted W-shaped cross section) 13a core (polymer core) 13b surplus polymer 14 Upper polymer clad

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 6/122 G02B 6/13 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G02B 6/122 G02B 6/13

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】基板上に形成され中央の略凹字形状部と両
端の略凸字形状部とからなる略逆W字断面形状の溝を有
する下側ポリマクラッドと、前記略凹字形状部に埋め込
まれ略矩形断面形状を有するコアとを備え、前記下側ポ
リマクラッドの上側は上側ポリマクラッドで覆われてな
光導波路であって、前記略凹字形状部の深さが前記コ
アの高さよりも大きいことを特徴とする光導波路。
1. A central substantially concave portion formed on a substrate and both
The lower polymer clad having a groove having a substantially inverted W-shaped cross section formed of an end having a substantially convex shape and a core having a substantially rectangular cross section embedded in the substantially concave shape are provided .
The upper side of the Limaclad must not be covered by the upper polymeric cladding.
A waveguide that, the depth of the substantially concave-shaped portion is the co
An optical waveguide characterized by being larger than the height of a .
【請求項2】上記略凸字形状部の断面幅Wridge と上記
略凹字形状部の断面幅Wcoreとの関係が次式 Wridge ≧2×Wcore を満たす請求項1記載の光導波路。
2. A relationship between the upper Symbol substantially convex-shaped portion of the cross-sectional width Wridge and cross-sectional width Wcore the <br/> substantially concave shaped portion satisfies the following equation Wridge ≧ 2 × Wcore claim 1 optical described Waveguide.
【請求項3】断面形状が略W字形の金型を、下側ポリマ
クラッドに押しつけて中央の略凹字形状部と両端の略凸
字形状部とからなり前記略凹字形状部の深さが所定のコ
ア高さよりも大きい略逆W字断面形状の溝をそのポリマ
クラッドに形成し、前記溝が形成された下側ポリマクラ
ッド上にコア用のポリマ材料を塗布した後硬化させ、前
記硬化したポリマ材料の研磨を行うことなく上側ポリマ
クラッドで覆う光導波路の製造方法
3. A die having a substantially W-shaped cross section is attached to a lower polymer.
By pressing it against the clad, the concave part at the center and the convex parts at both ends
The shape of the substantially concave shape is a predetermined depth.
Grooves with a substantially inverted W-shaped cross section that is larger than the height
Lower polymer mold formed on the clad and having the grooves
Apply the core polymer material on the
The top polymer without polishing the cured polymer material.
A method of manufacturing an optical waveguide covered with a clad .
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