JPH09311232A - Optical waveguide, manufacturing method thereof, and optical module - Google Patents
Optical waveguide, manufacturing method thereof, and optical moduleInfo
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- JPH09311232A JPH09311232A JP12569396A JP12569396A JPH09311232A JP H09311232 A JPH09311232 A JP H09311232A JP 12569396 A JP12569396 A JP 12569396A JP 12569396 A JP12569396 A JP 12569396A JP H09311232 A JPH09311232 A JP H09311232A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】低コストで、スポットの広い光導波路。
【解決手段】コア23とクラッド22,26との間に、
両者の中間の屈折率の層25を設ける。この中間の屈折
率を備える層は、コアとクラッドとの中間の屈折率を有
する第3の物質からなる中間層25として実現してもよ
く、また、コアとクラッドとの界面で両者の材料が分散
した分散層として実現してもよい。コア23、クラッド
22,26、および、中間層25/分散層は、いずれも
ポリイミドからなる。
(57) 【Abstract】 PROBLEM TO BE SOLVED: A low-cost optical waveguide with a wide spot. SOLUTION: Between a core 23 and clads 22, 26,
A layer 25 having a refractive index intermediate between the two is provided. The layer having the intermediate refractive index may be realized as the intermediate layer 25 made of the third substance having the intermediate refractive index between the core and the clad, and both materials are formed at the interface between the core and the clad. It may be realized as a dispersed layer. The core 23, the clads 22 and 26, and the intermediate layer 25 / dispersion layer are all made of polyimide.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光導波路およびそ
の製造方法と、該光導波路を用いた光モジュールとに関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical waveguide, a method for manufacturing the optical waveguide, and an optical module using the optical waveguide.
【0002】[0002]
【従来の技術】レーザダイオード、フォトダイオード、
変調素子、結合素子等の光素子と、これらの素子間を光
学的に結合させるための導波路とを、基板上に実装して
光モジュールを作製する際には、これらの素子と導波路
との中心軸を合わせるための、高精度な位置合わせが要
求される。中心軸の整合が不完全な場合、接続部におい
て光損失が生じ、また、干渉光による光信号の劣化など
の原因となる。特に、導波路としてシングルモードの光
導波路を用いる場合、良好な光結合を実現するために
は、±1μm以下の高精度な位置合わせが必要である。
しかし、このような高精度の位置合わせを伴う実装は、
その工程に時間がかかり、コストの上昇を伴いかつ歩留
まりの低下を来す。2. Description of the Related Art Laser diodes, photodiodes,
When an optical module is manufactured by mounting an optical element such as a modulator or a coupling element and a waveguide for optically coupling these elements on a substrate, these elements and the waveguide are used. High-precision alignment is required to align the central axes of the. When the alignment of the central axes is incomplete, optical loss occurs at the connection portion, and it causes deterioration of the optical signal due to interference light. In particular, when a single mode optical waveguide is used as the waveguide, highly accurate alignment of ± 1 μm or less is required to achieve good optical coupling.
However, the implementation with such high precision alignment is
The process takes time, increases the cost, and lowers the yield.
【0003】そこで、この問題について改善を図り、さ
らに、光結合効率を向上するために、「光学」(199
5年)第24巻第5号270〜275項および282〜
283項、特開平5−150135号公報、特開平5−
323139号公報、特開平6−18737号公報、特
開平7−84146号公報などには、先端のコアの形状
をテーパ状にした導波路や、先端部分のコアの屈折率を
変化させた導波路が提案されている。Therefore, in order to improve this problem and further improve the optical coupling efficiency, "optical" (199)
5 years) Vol. 24, No. 5, 270-275 and 282-
283, JP-A-5-150135, JP-A-5-150135
No. 323139, JP-A-6-18737, JP-A-7-84146, etc., a waveguide in which the shape of the core at the tip is tapered or a waveguide in which the refractive index of the core at the tip is changed Is proposed.
【0004】これらは、導波路先端のコアの形状または
屈折率をテーパ状にすることにより、スポットの拡大を
図り、もって、光結合効率の向上、および、光結合要求
精度の緩和を図るものである。従って、このようなテー
パ導波路を用いれば、位置合わせ工程時間が短縮され、
歩留まりが向上するため、光モジュールのコスト低減を
図ることができる。These are intended to enlarge the spot by making the shape of the core at the tip of the waveguide or the refractive index tapered, thereby improving the optical coupling efficiency and relaxing the required accuracy of optical coupling. is there. Therefore, if such a tapered waveguide is used, the alignment process time is shortened,
Since the yield is improved, the cost of the optical module can be reduced.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上述のテーパ導波路
は、通常、選択成長マスクやエピタキシャル選択成長技
術、あるいは、フォトリソグラフィ技術により、コアの
形状をテーパ状にするか、または、炭酸ガスレーザある
いは電子ビームの照射により屈折率を変化させることに
より作製される。しかし、これらの工程は、真空雰囲気
や高温の加熱を要求するものが多く、また、工程数も長
いため、コスト増加の原因となる。In the above-mentioned tapered waveguide, the core shape is usually tapered by a selective growth mask, an epitaxial selective growth technique, or a photolithography technique, or a carbon dioxide gas laser or an electron beam is used. It is manufactured by changing the refractive index by irradiation of a beam. However, many of these processes require heating in a vacuum atmosphere or high temperature, and the number of processes is long, which causes an increase in cost.
【0006】そこで、本発明は、低コストで容易に作製
できる、入射端および/または出射端のスポットの広い
導波路およびその製造方法と、それを用いた光モジュー
ルを提供することを目的とする。Therefore, an object of the present invention is to provide a waveguide having a wide spot at the entrance end and / or the exit end which can be easily manufactured at low cost, a method for manufacturing the same, and an optical module using the same. .
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、鋭意検討した結果、本発明者等は、コアとクラッド
との界面に中間の屈折率を備える層を設け、樹脂により
作製することにより、真空工程や高温の加熱工程を経る
ことなく、容易にスポットを拡大した導波路を得ること
ができることを見出した。この中間の屈折率を備える領
域は、コアとクラッドとの中間の屈折率を有する第3の
物質からなる中間層として実現してもよく、また、コア
とクラッドとの界面で両者の材料が分散した分散層とし
て実現してもよい。なお、この中間の屈折率を備える層
は、光導波路端部(光の入射端または出射端)を含む所
定の長さ(通常のテーパ導波路と同様、コアおよびクラ
ッドの屈折率と、コアの直径とに応じて設計により定め
られる長さ)の範囲(以下、テーパ領域と呼ぶ)に備え
ていれば、スポット拡大のために十分である。また、光
導波路の全長に渡って、この中間の屈折率を備える層を
備えていれば、マルチモードの光を位相のずれなく伝達
することができる。In order to achieve the above object, as a result of intensive studies, the present inventors have found that a layer having an intermediate refractive index is provided at the interface between the core and the clad, and the layer is made of resin. It has been found that a waveguide with an enlarged spot can be easily obtained without going through a vacuum process or a high temperature heating process. The region having the intermediate refractive index may be realized as an intermediate layer made of a third substance having an intermediate refractive index between the core and the clad, and both materials are dispersed at the interface between the core and the clad. It may be realized as a dispersed layer. The layer having an intermediate refractive index has a predetermined length including the optical waveguide end (light incident end or light output end) (similar to a normal tapered waveguide, the refractive index of the core and the clad, and the core If it is provided within a range of a length determined by design according to the diameter) (hereinafter referred to as a taper region), it is sufficient for spot expansion. Further, if a layer having an intermediate refractive index is provided over the entire length of the optical waveguide, it is possible to transmit multimode light without phase shift.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】本発明の光導波路のうち、第1の
形態の光導波路は、(a−1)第1の有機高分子化合物
からなるコア、(a−2)コアの屈折率より小さい屈折
率を有する第3の有機高分子化合物からなる中間層、お
よび、(a−3)中間層の屈折率より小さい第2の有機
高分子化合物からなるクラッドを備える。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Among the optical waveguides of the present invention, the optical waveguide of the first embodiment is (a-1) a core made of a first organic polymer compound, and (a-2) An intermediate layer made of a third organic polymer compound having a small refractive index, and (a-3) a clad made of a second organic polymer compound having a smaller refractive index than the intermediate layer.
【0009】また、第2の形態の光導波路は、(b−
1)第1の繰返し単位を備える第1の有機高分子化合物
からなるコアと、(b−2)第1の繰返し単位と第2の
繰返し単位とを含む第3の有機高分子化合物からなる分
散層(b−3)第2の繰返し単位を備える第2の有機高
分子化合物からなるクラッドと、を備える。ここで、ク
ラッドの屈折率は、コアの屈折率よりも小さい。また、
第3の有機高分子化合物の屈折率は、コアの屈折率より
小さく、クラッドの屈折率より大きい。The second embodiment of the optical waveguide is (b-
1) A core composed of a first organic polymer compound having a first repeating unit, and (b-2) a dispersion composed of a third organic polymer compound containing a first repeating unit and a second repeating unit. Layer (b-3): a clad made of a second organic polymer compound having a second repeating unit. Here, the refractive index of the clad is smaller than the refractive index of the core. Also,
The refractive index of the third organic polymer compound is lower than that of the core and higher than that of the clad.
【0010】なお、中間層および分散層は、コアとクラ
ッドとの間に設けられ、少なくともテーパ領域に備えら
れているが、光導波路の全長に渡って備えられていても
よい。中間層および分散層は、端部に近いほど厚くなる
ようにすれば、さらに効果的にスポットを拡大できる。
また、通常のテーパ導波路と同様、テーパ領域におい
て、コアの断面積(延伸方向に直角な断面の面積)が端
部に近いほど小さくなるようにすれば、さらにスポット
を拡大できる。The intermediate layer and the dispersion layer are provided between the core and the clad and provided in at least the tapered region, but may be provided over the entire length of the optical waveguide. The spots can be more effectively enlarged by making the intermediate layer and the dispersion layer thicker toward the ends.
Further, similarly to the ordinary tapered waveguide, if the cross-sectional area of the core (the area of the cross-section perpendicular to the extending direction) in the tapered region is made smaller toward the end, the spot can be further expanded.
【0011】上記第1、第2および第3の有機高分子化
合物は、それぞれ、熱硬化性樹脂、特に、ポリイミドで
あることが望ましく、下記一般式(化1)または下記一
般式(化3)により表される繰返し単位を備える有機高
分子化合物のうちから選ばれる一種以上のポリイミド
が、特に適している。これらのポリイミドは、容易に成
形可能であり、透明度が高いからである。また、ポリイ
ミドは、容易に分散層を形成することができるので、本
発明の光導波路の材料として、特に適している。The first, second and third organic polymer compounds are preferably thermosetting resins, especially polyimides, and are represented by the following general formula (Formula 1) or the following general formula (Formula 3). One or more polyimides selected from the organic polymer compounds having the repeating unit represented by are particularly suitable. This is because these polyimides can be easily molded and have high transparency. In addition, polyimide is particularly suitable as a material for the optical waveguide of the present invention because it can easily form a dispersion layer.
【0012】[0012]
【化1】 Embedded image
【0013】(式中、R1は−Hおよび−CF3のうちの
少なくとも一方の基であり、R2は下記化学式群(化
2)(In the formula, R 1 is at least one group of —H and —CF 3 , and R 2 is the following chemical formula group:
【0014】[0014]
【化2】 Embedded image
【0015】のいずれかの式により表される有機基のう
ちの少なくともいずれかである。)At least one of the organic groups represented by any of the formulas )
【0016】[0016]
【化3】 Embedded image
【0017】(式中、R3は−O−および−C(CF3)
2−のうちの少なくとも一方の基であり、R4は下記化学
式群(化4)(Wherein R 3 is —O— and —C (CF 3 ))
2- at least one of the groups, R 4 is the following chemical formula group
【0018】[0018]
【化4】 Embedded image
【0019】のいずれかの式により表される有機基のう
ちの少なくともいずれかである。) なお、本発明の光導波路に用いるポリイミドの重量平均
分子量は、通常、1万〜10万程度であり、5万程度の
ものを用いることが望ましい。At least one of the organic groups represented by any of the formulas The weight average molecular weight of the polyimide used in the optical waveguide of the present invention is usually about 10,000 to 100,000, and it is desirable to use one having a weight average molecular weight of about 50,000.
【0020】これらの化合物のうち、いずれをどの層に
用いるかは、求める屈折率に応じて適宜選択して定めら
れる。一般に、繰返し単位中のフッ素原子の数が多いほ
ど屈折率が低下するため、コアに用いるポリイミドより
も、フッ素の多いポリイミドをクラッドに用いることが
望ましい。また、中間層には、フッ素が、コアのポリイ
ミドよりも多く、クラッドのポリイミドよりも少ないポ
リイミドを用いることが望ましい。Which of these compounds is used for which layer is appropriately selected and determined according to the required refractive index. Generally, the larger the number of fluorine atoms in the repeating unit, the lower the refractive index. Therefore, it is desirable to use a polyimide containing more fluorine than the polyimide used for the core in the cladding. Further, it is desirable to use polyimide for the intermediate layer, which contains more fluorine than the core polyimide and less than the clad polyimide.
【0021】上述の第1の形態の光導波路は、(A−
1)基板表面に、第1の屈折率を有する有機高分子化合
物からなる第1のクラッド層を形成する第1のクラッド
形成工程と、(A−2)第1のクラッド層の表面に、第
1の屈折率より大きい第2の屈折率を有する有機高分子
化合物からなるコアを形成するコア形成工程と、(A−
3)あらかじめ定められた領域のコアを覆うように、第
1の屈折率より大きく、第2の屈折率より小さい第3の
屈折率を有する有機高分子化合物からなる中間層を形成
する中間層形成工程と、(A−4)コアおよび中間層の
表面の露出している部分を覆うように、第1の屈折率を
有する有機高分子化合物からなる第2のクラッド層を形
成する第2のクラッド形成工程と、(A−5)両端のう
ちの少なくとも一方の端部を、ドライエッチング、イオ
ンビーム、または、エキシマレーザなどにより加工して
端面を形成する端面形成工程とを、この順で行うことに
より製造される。The optical waveguide of the first embodiment described above is (A-
1) A first clad forming step of forming a first clad layer made of an organic polymer compound having a first refractive index on the substrate surface, and (A-2) a first clad layer surface A core forming step of forming a core made of an organic polymer compound having a second refractive index higher than the refractive index of 1;
3) Formation of an intermediate layer for forming an intermediate layer made of an organic polymer compound having a third refractive index larger than the first refractive index and smaller than the second refractive index so as to cover the core in a predetermined region. Step and (A-4) Second cladding for forming a second cladding layer made of an organic polymer compound having a first refractive index so as to cover exposed portions of the surfaces of the core and the intermediate layer. The forming step and the (A-5) end surface forming step of forming an end surface by processing at least one of the both ends by dry etching, ion beam, excimer laser, or the like are performed in this order. Manufactured by.
【0022】ここで、中間層を形成する領域は、テーパ
領域(すなわち、光の入射端から所定の長さの領域、お
よび、光の出射端から所定の長さの領域、のうちの少な
くともいずれかの領域)を含む。また、コア形成工程に
おいて、コアを、テーパ領域では、端部に近いほど上記
コアの延伸方向に直角な断面の面積が小さくなるように
形成してもよい。Here, the region forming the intermediate layer is at least one of a tapered region (that is, a region having a predetermined length from the light incident end and a region having a predetermined length from the light emitting end). Area). Further, in the core forming step, the core may be formed such that in the tapered region, the area of the cross section perpendicular to the extending direction of the core becomes smaller as it is closer to the end.
【0023】上述の第2の形態の光導波路は、(B−
1)基板表面に第1のポリイミド前駆体組成物からなる
層を、例えば塗布などにより形成し、プリベークして、
第1のポリイミド前駆体層を形成する第1のプリベーク
工程と、(B−2)あらかじめ定められた領域(すなわ
ち、分散層を形成する領域)を除いて、上記第1のポリ
イミド前駆体層を加熱硬化させ、第1のポリイミドから
なる第1のクラッド層を形成する第1のクラッド層形成
工程と、(B−3)上記第1のクラッド層および第1の
ポリイミド前駆体層の表面に第2のポリイミド前駆体組
成物からなる層を、例えば塗布などにより形成し、プリ
ベークして、第2のポリイミド前駆体層を形成する第2
のプリベーク工程と、(B−4)上記分散層を形成する
領域を除いて、第2のポリイミド前駆体層を加熱硬化さ
せ、第2のポリイミドからなるコアを形成するコア形成
工程と、(B−5)上記第1のクラッド層および第1の
ポリイミド前駆体層の表面と、上記コアおよび上記第2
のポリイミド前駆体層の表面とを覆うように、上記第3
のポリイミド前駆体組成物からなる第3のポリイミド前
駆体層を形成し、少なくとも、第1のポリイミド前駆体
層、第2のポリイミド前駆体層、および第3のポリイミ
ド前駆体層を加熱して硬化させ、最終硬化物を得る最終
硬化工程と、(B−6)上記最終硬化物の両端のうち少
なくとも一方を、ドライエッチング、イオンビーム、ま
たは、エキシマレーザなどにより加工して、端面を形成
する端面形成工程とをこの順で行うことにより製造され
る。なお、各前駆体層の形成には、前駆体組成物のワニ
スを直接、塗布、スピンコートなどの方法により成膜し
てもよく、あらかじめ膜状に成形した前駆体組成物を貼
付してもよい。The optical waveguide of the above-mentioned second form is (B-
1) A layer composed of the first polyimide precursor composition is formed on the surface of the substrate by, for example, coating, and prebaked,
A first pre-baking step of forming a first polyimide precursor layer, and (B-2) excluding a predetermined region (that is, a region where the dispersion layer is formed), the first polyimide precursor layer is formed. A first clad layer forming step of heating and curing to form a first clad layer made of a first polyimide; and (B-3) a step of forming a first clad layer on the surfaces of the first clad layer and the first polyimide precursor layer. A second polyimide precursor layer is formed by forming a layer of the second polyimide precursor composition by, for example, coating and prebaking.
And (B-4) a core forming step of (B-4) heat-curing the second polyimide precursor layer to form a core made of the second polyimide, except for the region where the dispersion layer is formed, -5) Surfaces of the first cladding layer and the first polyimide precursor layer, the core and the second layer
Of the third polyimide precursor layer so as to cover the surface of the polyimide precursor layer of
Forming a third polyimide precursor layer composed of the polyimide precursor composition, and heating and curing at least the first polyimide precursor layer, the second polyimide precursor layer, and the third polyimide precursor layer. And a final curing step of obtaining a final cured product, and (B-6) at least one of both ends of the final cured product is processed by dry etching, an ion beam, an excimer laser, or the like to form an end face. It is manufactured by performing the forming process in this order. In forming each precursor layer, a varnish of the precursor composition may be directly formed into a film by a method such as coating or spin coating, or a precursor composition which is formed into a film shape in advance may be attached. Good.
【0024】ここで、分散層を形成する領域は、テーパ
領域(すなわち、光の入射端から所定の長さの領域、お
よび、光の出射端から所定の長さの領域、のうちの少な
くともいずれかの領域)を含む。なお、プリベーク工程
における加熱温度は、通常、90〜180℃程度であ
り、加熱硬化して最終硬化物(ポリイミド)を得る場合
の加熱温度は、通常、300〜400℃程度である。Here, the region forming the dispersion layer is at least one of a tapered region (that is, a region having a predetermined length from the light incident end and a region having a predetermined length from the light emitting end). Area). The heating temperature in the pre-baking step is usually about 90 to 180 ° C, and the heating temperature when heat-cured to obtain the final cured product (polyimide) is usually about 300 to 400 ° C.
【0025】最終硬化工程は、分散層を形成する領域を
加熱する際、該領域が入射端を含む場合は入射端に近い
ほど、出射端を含む場合は出射端に近いほど、加熱量を
多くする(すなわち、加熱温度を高くする、および/ま
たは、加熱時間を長くする)ことが望ましい。このよう
にすれば、端部の分散層を厚くできるからである。In the final curing step, when heating the region where the dispersion layer is formed, the heating amount is increased as the region includes the incident end, the closer to the incident end, and when the region includes the outgoing end, the closer to the outgoing end. (That is, the heating temperature is increased and / or the heating time is increased). This is because the dispersion layer at the end can be thickened in this way.
【0026】また、第2のプリベーク工程において、第
2のポリイミド前駆体層を、テーパ領域では、端部に近
いほど上記コアの延伸方向に直角な断面の面積が小さく
なるように形成してもよい。Further, in the second pre-baking step, the second polyimide precursor layer may be formed in the taper region such that the area of the cross section perpendicular to the extending direction of the core becomes smaller toward the end. Good.
【0027】さらに、本発明では、上述の第1の形態ま
たは第2の形態の光導波路と、該光導波路の入射端また
は出射端に接続された光素子とを備える光モジュールが
提供される。本発明の光モジュールは、光導波路のスポ
ット径が広いため、位置合わせが容易であり、また、光
結合効率が高い。なお、本発明の光導波路は、光の出射
端および入射端のいずれか一方が、例えば半導体レーザ
などの光素子を構成していても構わない。この場合、テ
ーパ領域は、光素子を構成していない他端を含む所定の
長さの領域となる。Further, according to the present invention, there is provided an optical module comprising the above-mentioned optical waveguide of the first or second aspect and an optical element connected to an incident end or an output end of the optical waveguide. Since the optical module of the present invention has a wide spot diameter of the optical waveguide, it is easy to align and the optical coupling efficiency is high. In the optical waveguide of the present invention, either one of the light emitting end and the light incident end may constitute an optical element such as a semiconductor laser. In this case, the tapered region has a predetermined length including the other end that does not form the optical element.
【0028】また、本発明の光モジュールでは、光素子
と、該素子の接続された光導波路の入射端または出射端
との間を、充填材により充填してもよい。充填材とし
て、波長が500nm〜1600nmの光の、室温での
屈折率が1.1〜2.1である透明材料を用いれば、接
続部での光の広がりを抑え、さらに、端面での反射によ
る光損失を低減できるため、光結合効率を向上させるこ
とができる。例えば、上述のポリイミド(上記一般式
(化1)または一般式(化3)により表される繰返し単
位を備える有機高分子化合物のうちから選ばれる一種以
上のポリイミド)や、シリコーン系樹脂などを、この充
填材として用いることができる。Further, in the optical module of the present invention, the space between the optical element and the incident end or the emitting end of the optical waveguide to which the element is connected may be filled with a filling material. If a transparent material having a refractive index of 1.1 to 2.1 at room temperature for light having a wavelength of 500 nm to 1600 nm is used as the filling material, the spread of the light at the connection portion is suppressed, and further, the reflection at the end face is performed. Since the light loss due to can be reduced, the optical coupling efficiency can be improved. For example, the above-mentioned polyimide (one or more polyimides selected from organic polymer compounds having a repeating unit represented by the general formula (Chemical formula 1) or the general formula (Chemical formula 3)), a silicone-based resin, or the like, It can be used as this filler.
【0029】[0029]
<合成例>表1に示すジアミン成分および酸二無水物成
分を用い、つぎのようにして、コア用ポリイミド前駆体
組成物、クラッド用ポリイミド前駆体組成物、および、
中間層用ポリイミド前駆体組成物の調製した。<Synthesis example> Using the diamine component and acid dianhydride component shown in Table 1, the polyimide precursor composition for core, the polyimide precursor composition for clad, and the following:
A polyimide precursor composition for the intermediate layer was prepared.
【0030】まず、室温、窒素気流下で、ジアミン成分
を、N,N−ジメチルアセトアミドと1−メチル−2−
ピロリドンとの1:1(重量比)混合溶媒420gに撹
拌しつつ添加し、溶解させた。得られた溶液に、酸二無
水物(ジアミン成分と同モル)を添加し、窒素気流下
で、撹拌して溶解させ、さらに室温で6時間撹拌した
後、55〜70℃で6時間加熱して、ワニス状のポリイ
ミド前駆体組成物を得た。得られた組成物の固形分濃度
と粘度とを、表1に示す。なお、ジアミン成分および酸
二無水物の添加量は、得られた組成物における固形分濃
度が表1に示した所定の濃度になるように定める。First, the diamine component was mixed with N, N-dimethylacetamide and 1-methyl-2-, under a nitrogen stream at room temperature.
It was added to 420 g of a 1: 1 (weight ratio) mixed solvent with pyrrolidone while stirring and dissolved. To the obtained solution, acid dianhydride (the same mole as the diamine component) was added, and the mixture was stirred and dissolved under a nitrogen stream, further stirred at room temperature for 6 hours, and then heated at 55 to 70 ° C. for 6 hours. Thus, a varnish-shaped polyimide precursor composition was obtained. The solid content concentration and viscosity of the obtained composition are shown in Table 1. The amounts of the diamine component and the acid dianhydride added are determined so that the solid content concentration in the obtained composition becomes the predetermined concentration shown in Table 1.
【0031】[0031]
【表1】 [Table 1]
【0032】得られたポリイミド前駆体組成物を硬化さ
せて得られるポリイミドの重量平均分子量は、約5万で
あった。各ポリイミドの繰返し単位と、波長が633n
mおよび1300nmの光の25℃における屈折率と
を、表2に示す。The polyimide obtained by curing the obtained polyimide precursor composition had a weight average molecular weight of about 50,000. Repeating unit of each polyimide and wavelength is 633n
Table 2 shows the refractive indexes of m and 1300 nm light at 25 ° C.
【0033】[0033]
【表2】 [Table 2]
【0034】<実施例1>上述のようにして得られた3
種のポリイミド前駆体組成物を用い、テーパ領域に中間
層を備える光導波路を作製し、これを用いて光モジュー
ルを作製した。本実施例における光導波路の製造工程
を、図1に示す。なお、図1(a)、(b)、(d)、
(e)および(g)は、端部の断面図であり、図1
(c)および(f)は、端部を断面とした部分断面斜視
図であり、図1(h)は端部の外観斜視図であり、図1
(i)は、端部の断面図である。図1(a)〜(i)で
は、一方の端部についてのみ図示したが、本実施例の光
導波路では、他方の端部も、基板21が切断されていな
い以外は、図示した端部と同じ構造を有する。また、得
られた光モジュールの構造を、図4に示す。<Example 1> 3 obtained as described above
An optical waveguide having an intermediate layer in a taper region was produced using one kind of polyimide precursor composition, and an optical module was produced using the optical waveguide. The manufacturing process of the optical waveguide in this example is shown in FIG. 1 (a), (b), (d),
(E) And (g) is a cross-sectional view of the end portion, FIG.
1 (c) and 1 (f) are partial cross-sectional perspective views with an end portion as a cross section, and FIG. 1 (h) is an external perspective view of the end portion.
(I) is a sectional view of an end portion. Although only one end is illustrated in FIGS. 1A to 1I, the other end of the optical waveguide of the present embodiment is the same as the illustrated end except that the substrate 21 is not cut. Has the same structure. The structure of the obtained optical module is shown in FIG.
【0035】(1)光導波路の形成 まず、導体からなる電極およびアライメントマークがす
でに形成されている基板(SiまたはSiO2の板)2
1上に、上述のクラッド用ポリイミド前駆体組成物を塗
布し、140℃で30分間、200℃で30分間、35
0℃で30分間、順次加熱して完全に硬化させ、厚さ1
5μmのクラッド層22を形成した後、コア用ポリイミ
ド前駆体組成物をクラッド層22表面に塗布し、140
℃で30分間、200℃で30分間、350℃で30分
間、順次加熱して完全に硬化させ、厚さ8μmのコア層
23を形成した。(1) Formation of Optical Waveguide First, a substrate (Si or SiO 2 plate) 2 on which electrodes made of a conductor and alignment marks are already formed 2
1, the above-mentioned clad polyimide precursor composition was applied, and the temperature was 140 ° C. for 30 minutes and 200 ° C. for 30 minutes.
Sequentially heat at 0 ° C for 30 minutes to completely cure, thickness 1
After forming the clad layer 22 of 5 μm, the core polyimide precursor composition is applied to the surface of the clad layer 22,
C. for 30 minutes, 200.degree. C. for 30 minutes, and 350.degree. C. for 30 minutes in order to completely cure and form a core layer 23 having a thickness of 8 .mu.m.
【0036】得られたコア層23の表面を酸素プラズマ
処理し、ドライエッチング耐性の高いネガ型レジストを
塗布した後、90℃でプリベークしてから現像し、さら
に140℃で30分間プリベークして、所定のパターン
のレジスト層24を形成した(図5(a))。これによ
り、テーパ領域(本実施例では入射端および出射端か
ら、それぞれ1mmの長さの領域)の形状が、後に端面
となる部分に向かって狭くなるパターンのレジスト層2
4が得られた(図1(a))。The surface of the obtained core layer 23 was subjected to oxygen plasma treatment, a negative resist having high dry etching resistance was applied, prebaked at 90 ° C. and developed, and further prebaked at 140 ° C. for 30 minutes. A resist layer 24 having a predetermined pattern was formed (FIG. 5A). As a result, the resist layer 2 has a pattern in which the shape of the tapered region (in this embodiment, the region having a length of 1 mm from the entrance end and the exit end) becomes narrower toward the end face later.
4 was obtained (FIG. 1 (a)).
【0037】次いで、酸素ガスを用いた反応ドライエッ
チング法によりコア層23にパターンを形成し(図1
(b))、レジスト層24を剥離した(図1(c))。
これにより、テーパ領域の形状が、先端に近づくに従っ
て断面が狭まるテーパ形状になったコア23が得られ
た。Then, a pattern is formed on the core layer 23 by a reactive dry etching method using oxygen gas (see FIG. 1).
(B)), the resist layer 24 was peeled off (FIG. 1 (c)).
As a result, the core 23 was obtained in which the shape of the tapered region was a tapered shape in which the cross section narrowed toward the tip.
【0038】つぎに、パターニングされたコア層23を
覆うように、中間層用ポリイミド前駆体組成物を塗布
し、140℃で30分間、200℃で30分間、350
℃で30分間、順次加熱して完全に硬化させ、厚さ5μ
mの中間層25を形成した後(図1(d))、中間層2
5表面に、後に端面となる部分に向かって広くなるパタ
ーンで、端面からの長さが1mmの位置まで、ドライエ
ッチング耐性の高いレジスト層24を形成した(図1
(d))。つぎに、酸素ガスを用いた反応ドライエッチ
ング法により中間層25をパターン化し(図1
(e))、レジスト24を剥離した(図1(f))。こ
れにより、テーパ領域に、先端に近づくに従って断面が
広がるテーパ形状の中間層25が形成された。Next, the intermediate layer polyimide precursor composition is applied so as to cover the patterned core layer 23, and the temperature is set at 140 ° C. for 30 minutes, 200 ° C. for 30 minutes, and 350 ° C.
Sequentially heat at 30 ℃ for 30 minutes to completely cure, thickness 5μ
m after forming the intermediate layer 25 (FIG. 1D), the intermediate layer 2
A resist layer 24 having a high dry etching resistance was formed on the surface of No. 5 in a pattern that widens toward the end face later, up to a position 1 mm from the end face (FIG. 1).
(D)). Next, the intermediate layer 25 is patterned by a reactive dry etching method using oxygen gas (see FIG.
(E)), the resist 24 was peeled off (FIG. 1 (f)). As a result, in the tapered region, a tapered intermediate layer 25 having a cross section that widens toward the tip is formed.
【0039】得られたコア23および中間層25の表面
を覆うように、クラッド用ポリイミド前駆体組成物を塗
布し、140℃で30分間、200℃で30分間、35
0℃で30分間、順次加熱して完全に硬化させ、厚さ1
5μmのクラッド層26を形成し(図1(g))、最後
に、入射端および出射端の端面となる所定の箇所をエキ
シマレーザを用いて加工して端面を形成し、光導波路を
得た。The polyimide precursor composition for cladding is applied so as to cover the surfaces of the obtained core 23 and intermediate layer 25, and the temperature is set at 140 ° C. for 30 minutes and 200 ° C. for 30 minutes.
Sequentially heat at 0 ° C for 30 minutes to completely cure, thickness 1
A clad layer 26 having a thickness of 5 μm was formed (FIG. 1 (g)), and finally, predetermined portions to be the end faces of the incident end and the emission end were processed by using an excimer laser to form end faces to obtain an optical waveguide. .
【0040】得られた光導波路の端部付近の斜視図を図
1(h)に示し、光導波路の積層方向および延伸方向に
平行で、コアを通る断面を、図1(i)に示す。なお、
図1(h)においても、光導波路は、紙面右奥にむかっ
て延びているが、図を見やすくするため、端部付近で切
断した形で図示した。なお、本実施例では、図2に示す
ように、基板21上には、二組の電極45およびアライ
メントマーク46が設けられており、それぞれに対応し
て1本ずつ導波路42を作製した。FIG. 1H shows a perspective view of the end portion of the obtained optical waveguide, and FIG. 1I shows a cross section which is parallel to the laminating direction and the extending direction of the optical waveguide and which passes through the core. In addition,
Also in FIG. 1 (h), the optical waveguide extends toward the right rear side of the drawing, but is illustrated in a form cut near the end for easy viewing. In this embodiment, as shown in FIG. 2, two sets of electrodes 45 and alignment marks 46 are provided on the substrate 21, and one waveguide 42 is formed corresponding to each of them.
【0041】(2)光モジュールの組み立て つぎに、基板21表面に、図3(a)に示すように、半
導体レーザ素子47を搭載した。すなわち、二組のアラ
イメントマーク46および電極45のうちの一方に、半
導体レーザ素子47のアライメントマーク48と電極4
4とを位置合わせし、はんだ50を用いて接続した。こ
れにより、発光部49と、導波路42のコア23とが対
向するように、半導体レーザ素子47が基板21上に実
装された。なお、アライメントマーク46,48および
電極44、48は、Ti、Pt、Auがこの順に積層さ
れた3層膜からなる。(2) Assembly of Optical Module Next, as shown in FIG. 3A, the semiconductor laser element 47 was mounted on the surface of the substrate 21. That is, the alignment mark 48 of the semiconductor laser element 47 and the electrode 4 are provided on one of the two sets of the alignment mark 46 and the electrode 45.
4 and 4 were aligned and connected using solder 50. As a result, the semiconductor laser device 47 was mounted on the substrate 21 so that the light emitting section 49 and the core 23 of the waveguide 42 were opposed to each other. The alignment marks 46 and 48 and the electrodes 44 and 48 are made of a three-layer film in which Ti, Pt, and Au are stacked in this order.
【0042】同様にして、他方のアライメントマーク4
6および電極45に、フォトダイオード素子のアライメ
ントマークと電極とを位置合わせし、はんだを用いて接
続した。Similarly, the other alignment mark 4
6 and the electrode 45 were aligned with the alignment mark of the photodiode element and the electrode, and were connected using solder.
【0043】つぎに、上記で作製した基板21をケース
52に接着し、基板21の端子とケース52の端子とを
ワイヤボンディングで接続した後、光ファイバ43を基
板21上に形成した光導波路端部に位置合わせし、接
着、固定した。ついで、ケース52に蓋をして封止した
ものを、図4に示すように、モジュール基板51に接続
した。Next, the substrate 21 produced as described above is adhered to the case 52, the terminals of the substrate 21 and the terminals of the case 52 are connected by wire bonding, and then the optical fiber 43 formed on the substrate 21 has an optical waveguide end. The parts were aligned, adhered and fixed. Next, the case 52, which was covered and sealed, was connected to the module substrate 51 as shown in FIG.
【0044】つぎに、図4に示すように、光ファイバ4
3の他端を、それぞれコネクタ56に接続し、論理LS
I(大規模集積回路)54と半導体レーザ素子47の駆
動用IC(集積回路)55とを、所定の位置に実装し
て、光送受信モジュールを作製した。Next, as shown in FIG.
Connect the other end of 3 to the connector 56, respectively, and
The I (large-scale integrated circuit) 54 and the driving IC (integrated circuit) 55 for the semiconductor laser device 47 were mounted at predetermined positions to manufacture an optical transceiver module.
【0045】半導体レーザ47を動作させたところ、半
導体レーザ47と導波路42の光結合は良好になされ
た。また、コネクタ56および光ファイバ43を介して
光を入射させたところ、フォトダイオード素子は、良好
に動作した。When the semiconductor laser 47 was operated, the optical coupling between the semiconductor laser 47 and the waveguide 42 was excellent. Further, when light was made incident through the connector 56 and the optical fiber 43, the photodiode element operated well.
【0046】<実施例2>実施例1と同様にして光モジ
ュールを形成した。ただし、本実施例では、光導波路4
2と半導体レーザ素子47との接続部分を、シリコーン
系の樹脂53で充填した。得られた光モジュールの半導
体レーザ47を動作させたところ、半導体レーザ47と
導波路42との光結合効率は、実施例1に比べて一層良
好であった。<Example 2> An optical module was formed in the same manner as in Example 1. However, in this embodiment, the optical waveguide 4
The connecting portion between the semiconductor laser element 47 and the semiconductor laser element 47 was filled with the silicone resin 53. When the semiconductor laser 47 of the obtained optical module was operated, the optical coupling efficiency between the semiconductor laser 47 and the waveguide 42 was much better than in Example 1.
【0047】<実施例3>本実施例では、テーパ領域に
分散層を備える光導波路を作製し、これを用いて光モジ
ュールを作製した。本実施例における光導波路の製造工
程を、図5に示す。なお、図5(a)、(b)および
(d)は、端部の断面図であり、図5(c)および
(e)は、端部を断面とした部分断面斜視図である。図
5(a)〜(e)では、一方の端部についてのみ図示し
たが、本実施例の光導波路では、他方の端部も、基板2
1が切断されていない以外は、図示した端部と同じ構造
を有する。また、得られた光モジュールの構造は、実施
例1と同様である。<Example 3> In this example, an optical waveguide having a dispersion layer in the tapered region was produced, and an optical module was produced using the optical waveguide. The manufacturing process of the optical waveguide in this embodiment is shown in FIG. 5 (a), (b) and (d) are cross-sectional views of the end portion, and FIGS. 5 (c) and (e) are partial cross-sectional perspective views with the end portion as a cross section. In FIGS. 5A to 5E, only one end is illustrated, but in the optical waveguide of this embodiment, the other end is also the substrate 2.
It has the same structure as the illustrated end except that 1 is not cut. The structure of the obtained optical module is the same as that of the first embodiment.
【0048】(1)光導波路の形成 まず、基板21表面に、上述のクラッド用ポリイミド前
駆体組成物を塗布し、全体を150℃で30分間加熱
(プリベーク)した後、分散層形成領域(後に出射端お
よび入射端の端面を形成する位置から1mm以上以内の
領域(図5(e)において矢印37で図示))を除い
て、図5(c)において矢印36で示した範囲のみを、
ヒートガンの熱線によって加熱し、ほぼ完全に硬化させ
た。これにより、分散層を形成しない領域にクラッド用
ポリイミド層32(図5(c)に図示)が形成され、分
散層形成領域にクラッド用ポリイミド前駆体層32aが
残された。(1) Formation of Optical Waveguide First, the above-mentioned polyimide precursor composition for cladding is applied to the surface of the substrate 21 and the whole is heated (prebaked) at 150 ° C. for 30 minutes, and then a dispersion layer forming region (later) is formed. Except for a region (illustrated by an arrow 37 in FIG. 5 (e)) within 1 mm or more from the position where the end faces of the emitting end and the incident end are formed, only the range shown by the arrow 36 in FIG. 5 (c),
It was heated by the heating wire of a heat gun to cure it almost completely. As a result, the clad polyimide layer 32 (shown in FIG. 5C) was formed in the region where the dispersion layer was not formed, and the clad polyimide precursor layer 32a was left in the dispersion layer formation region.
【0049】得られたクラッド用ポリイミド前駆体層3
2aおよびクラッド用ポリイミド層32の表面を酸素プ
ラズマ処理したのち、コア用ポリイミド前駆体組成物を
塗布し、140℃で30分間加熱(プリベーク)して、
コア用ポリイミド前駆体層33aを形成した。Polyimide precursor layer 3 for cladding obtained
2a and the surface of the polyimide layer 32 for cladding are subjected to oxygen plasma treatment, and then the polyimide precursor composition for core is applied and heated at 140 ° C. for 30 minutes (prebaking),
A polyimide precursor layer 33a for core was formed.
【0050】得られた前駆体層33aの表面を酸素プラ
ズマ処理し、実施例1と同様にして、実施例1と同様の
パターンのネガ型レジスト層24を形成した後(図5
(a))、所定のパターン以外の箇所のレジスト残渣
を、酸素プラズマ処理により除去した後、有機アルカリ
水溶液を用いてコア用ポリイミド前駆体層33aをエッ
チングし(図5(b))、レジスト層24を剥離した。
これにより、実施例1と同様のパターンのコア用ポリイ
ミド前駆体層33aが得られた。つぎに、クラッド層3
2の場合と同様、前駆体層33aの分散層形成領域を除
いた領域のみを、ヒートガンの熱線によって加熱し、ほ
ぼ完全に硬化させた。これにより、分散層を形成しない
領域にコア用ポリイミド層33が形成され、分散層形成
領域にコア用ポリイミド前駆体層33aが残された(図
5(c))。After the surface of the obtained precursor layer 33a was subjected to oxygen plasma treatment, a negative resist layer 24 having the same pattern as in Example 1 was formed in the same manner as in Example 1 (FIG. 5).
(A)), after removing the resist residue in a portion other than the predetermined pattern by oxygen plasma treatment, the core polyimide precursor layer 33a is etched using an organic alkali aqueous solution (FIG. 5 (b)), and the resist layer 24 was peeled off.
As a result, a core polyimide precursor layer 33a having the same pattern as that of Example 1 was obtained. Next, the clad layer 3
Similar to the case of 2, only the region excluding the dispersion layer forming region of the precursor layer 33a was heated by the heating wire of the heat gun to be cured almost completely. As a result, the core polyimide layer 33 was formed in the region where the dispersion layer was not formed, and the core polyimide precursor layer 33a was left in the dispersion layer formation region (FIG. 5C).
【0051】得られたコア用ポリイミド前駆体層33a
およびコア用ポリイミド層33の表面を酸素プラズマ処
理したのち、クラッド用ポリイミド前駆体組成物を塗布
し、全体を、140℃で30分間、200℃で30分
間、350℃で30分間、順次加熱して完全に硬化させ
た(図5(d))。The obtained core polyimide precursor layer 33a
After the surface of the core polyimide layer 33 is treated with oxygen plasma, the cladding polyimide precursor composition is applied, and the whole is sequentially heated at 140 ° C. for 30 minutes, 200 ° C. for 30 minutes, and 350 ° C. for 30 minutes. Completely cured (Fig. 5 (d)).
【0052】この際、分散層形成領域(図5(e)にお
いて矢印36で図示した領域)では、未硬化のポリイミ
ド前駆体層のみからなる界面が硬化温度で加熱されるこ
とになるため、コアとクラッドとの相互に前駆体の分散
が生じる。従って、分散層形成領域のコアとクラッドと
の間には、両者のポリイミド前駆体の混合物が硬化して
えら得た、コアとクラッドとの中間の屈折率を有する、
極薄い分散層(図5では図示せず)が形成されることに
なる。At this time, in the dispersion layer forming region (the region shown by the arrow 36 in FIG. 5 (e)), the interface consisting only of the uncured polyimide precursor layer is heated at the curing temperature, so that the core Dispersion of the precursor occurs between the clad and the clad. Therefore, between the core and the clad in the dispersion layer forming region, a mixture of both polyimide precursors obtained by curing, has a refractive index intermediate between the core and the clad,
A very thin dispersion layer (not shown in FIG. 5) will be formed.
【0053】一方、分散層を形成しない領域(図5
(e)において矢印37で図示した領域)では、第1の
クラッド32およびコア33がすでに硬化しているの
で、ポリイミド前駆体どうしの界面は存在しない。従っ
て、上述のような前駆体の分散は起らず、分散層を形成
されない。On the other hand, a region where the dispersion layer is not formed (see FIG.
In the area indicated by arrow 37 in (e)), since the first cladding 32 and the core 33 have already been hardened, there is no interface between the polyimide precursors. Therefore, the dispersion of the precursor as described above does not occur and the dispersion layer is not formed.
【0054】最後に、入射端および出射端の端面となる
所定の箇所をエキシマレーザを用いて加工して端面を形
成し、光導波路を得た。得られた光導波路の出射端付近
の斜視図を図5(e)に示す。なお、図5(e)におい
ても、光導波路は、紙面右奥にむかって延びているが、
図を見やすくするため、端部付近で切断した形で図示し
た。なお、本実施例においても、実施例1と同様、基板
21上には、二組の電極45およびアライメントマーク
46が設けられており、それぞれに対応して1本ずつ光
導波路を作製した。Finally, predetermined portions to be the end faces of the entrance end and the exit end were processed by using an excimer laser to form end faces to obtain an optical waveguide. FIG. 5 (e) is a perspective view showing the vicinity of the emission end of the obtained optical waveguide. In addition, in FIG. 5E, the optical waveguide extends toward the right rear of the paper,
In order to make the figure easy to see, it is shown in a cut form near the end. In this example, as in Example 1, two sets of electrodes 45 and alignment marks 46 were provided on the substrate 21, and one optical waveguide was produced corresponding to each of the electrodes.
【0055】(2)光モジュールの組み立て つぎに、光導波路61を形成した基板21表面に、実施
例1と同様にして、図6(a)に示すように半導体レー
ザ素子47とフォトダイオード素子とを搭載し、実施例
1と同様にして光送受信モジュールを作製した。得られ
た光送受信モジュールは、実施例1と同様、良好に動作
し、各光素子と導波路61との光結合は良好であった。(2) Assembly of Optical Module Next, as shown in FIG. 6A, the semiconductor laser element 47 and the photodiode element are formed on the surface of the substrate 21 on which the optical waveguide 61 is formed, as in the first embodiment. And an optical transceiver module was manufactured in the same manner as in Example 1. The obtained optical transceiver module operated well as in Example 1, and the optical coupling between each optical element and the waveguide 61 was good.
【0056】なお、図6(b)は、本実施例の光導波路
61と光ファイバ43との接続部分を示す部分断面図で
ある。図6(a)および図6(b)では、分散層38の
厚さを実際よりも強調して図示した。Incidentally, FIG. 6B is a partial sectional view showing a connecting portion between the optical waveguide 61 and the optical fiber 43 of this embodiment. In FIG. 6A and FIG. 6B, the thickness of the dispersion layer 38 is emphasized more than the actual thickness.
【0057】[0057]
【発明の効果】本発明によれば、低コストで、スポット
の広い光導波路を得ることができる。この本発明の光導
波路は、光結合効率が高く、位置合わせ要求精度が緩和
されているため、光モジュール製造に際してスループッ
トおよび歩留まりが向上され、従って光モジュールのコ
スト低減を実現することが可能となる。According to the present invention, an optical waveguide having a wide spot can be obtained at low cost. Since the optical waveguide of the present invention has high optical coupling efficiency and relaxes the required alignment accuracy, throughput and yield are improved in manufacturing an optical module, and therefore, the cost of the optical module can be reduced. .
【図1】 実施例1の光導波路の作製工程を示す説明図
である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a manufacturing process of an optical waveguide of Example 1.
【図2】 実施例1における光導波路を形成した基板の
平面図である。FIG. 2 is a plan view of a substrate on which an optical waveguide is formed in Example 1.
【図3】 実施例1における光導波路の接続部分を示す
部分断面図である。FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing a connecting portion of an optical waveguide in the first embodiment.
【図4】 実施例1において作製した光送受信モジュー
ルの平面図である。FIG. 4 is a plan view of the optical transmission / reception module manufactured in Example 1.
【図5】 実施例2の光導波路の作製工程を示す説明図
である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a manufacturing process of the optical waveguide of Example 2.
【図6】 実施例2における光導波路を形成した基板の
平面図である。FIG. 6 is a plan view of a substrate on which an optical waveguide is formed in Example 2.
21…基板、22,32…第1のクラッド層、23,3
3…コア、24…レジスト、25…中間層、26,35
…第2のクラッド層、32a…クラッド用前駆体層、3
3a…コア用前駆体層、36…分散層を形成しない領域
を示す矢印、37…分散層を形成する領域を示す矢印、
38…分散層、42…光導波路、43…光ファイバ、4
4,45…電極、46,48…アライメントマーク、4
7…半導体レーザ素子、49…発光部、50…はんだ、
51…モジュール用基板、52…ケース、53…充填
材、54…論理LSI、55…IC、56…コネクタ。21 ... Substrate, 22, 32 ... First clad layer, 23, 3
3 ... Core, 24 ... Resist, 25 ... Intermediate layer, 26, 35
... Second clad layer, 32a ... Clad precursor layer, 3
3a ... Precursor layer for core, 36 ... Arrow showing region where dispersion layer is not formed, 37 ... Arrow showing region where dispersion layer is formed,
38 ... Dispersion layer, 42 ... Optical waveguide, 43 ... Optical fiber, 4
4, 45 ... Electrodes, 46, 48 ... Alignment marks, 4
7 ... Semiconductor laser element, 49 ... Light emitting part, 50 ... Solder,
51 ... Module substrate, 52 ... Case, 53 ... Filling material, 54 ... Logic LSI, 55 ... IC, 56 ... Connector.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01S 3/18 H01L 31/02 C ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location H01S 3/18 H01L 31/02 C
Claims (12)
を備える第1の有機高分子化合物からなるコアと、 上記第1の屈折率より小さい第2の屈折率を有する、第
2の繰返し単位を備える第2の有機高分子化合物からな
るクラッドとを備え、 光の入射端および出射端のいずれか一方の端部を含む所
定の長さの範囲の、上記コアと上記クラッドとの間の界
面を構成する第3の有機高分子化合物は、上記第1の繰
返し単位と上記第2の繰返し単位とを有することを特徴
とする光導波路。1. A core comprising a first organic polymer compound having a first repeating unit and having a first refractive index, and a second refractive index having a second refractive index smaller than the first refractive index. And a clad made of a second organic polymer compound having a repeating unit of, wherein the clad is composed of the core and the clad within a predetermined length range including one of the light incident end and the light emitting end. The third organic polymer compound forming the interface between the two has the above-mentioned first repeating unit and the above-mentioned second repeating unit, and is an optical waveguide.
化合物からなるコアと、 上記第1の屈折率より小さい第2の屈折率を有する、第
2の有機高分子化合物からなるクラッドとを備え、 少なくとも、光の入射端および出射端のいずれか一方の
端部を含む所定の長さの範囲において、上記コアと上記
クラッドとの間に、第1の屈折率より小さく、第2の屈
折率より大きい第3の屈折率を有する第3の有機高分子
化合物からなる中間層を、さらに備えることを特徴とす
る光導波路。2. A core made of a first organic polymer compound having a first refractive index and a second organic polymer compound having a second refractive index smaller than the first refractive index. A clad, and at least within a predetermined length range including one of the light incident end and the light emitting end, between the core and the clad, the refractive index being smaller than the first refractive index; The optical waveguide further comprising an intermediate layer made of a third organic polymer compound having a third refractive index higher than 2.
ど、上記コアの延伸方向に直角な断面の面積が小さくな
ることを特徴とする光導波路。3. The area according to claim 1 or 2, wherein within a predetermined length range including the end portion, the area of a cross section perpendicular to the extending direction of the core becomes smaller as the end portion is closer to the end portion. Optical waveguide to do.
ぞれ、ポリイミドからなることを特徴とする光導波路。4. The optical waveguide according to claim 1, wherein each of the first, second and third organic polymer compounds is made of polyimide.
ぞれ、下記一般式(化1)または下記一般式(化3)に
より表される繰返し単位を備える有機高分子化合物のう
ちから選ばれる一種以上のポリイミドであることを特徴
とする光導波路。 【化1】 (式中、R1は−Hおよび−CF3のうちの少なくとも一
方の基であり、R2は下記化学式群(化2) 【化2】 のいずれかの式により表される有機基のうちの少なくと
もいずれかである。) 【化3】 (式中、R3は−O−および−C(CF3)2−のうちの
少なくとも一方の基であり、R4は下記化学式群(化
4) 【化4】 のいずれかの式により表される有機基のうちの少なくと
もいずれかである。)5. The repeating unit according to claim 4, wherein the first, second and third organic polymer compounds each have a repeating unit represented by the following general formula (Formula 1) or the following general formula (Formula 3). An optical waveguide, which is one or more kinds of polyimide selected from organic polymer compounds. Embedded image (In the formula, R 1 is at least one group of —H and —CF 3 , and R 2 is the following chemical formula group: At least one of the organic groups represented by any of the formulas. ) (In the formula, R 3 is at least one of —O— and —C (CF 3 ) 2 —, and R 4 is the following chemical formula group (Chemical Formula 4): At least one of the organic groups represented by any of the formulas. )
厚いことを特徴とする光導波路。6. The optical waveguide according to claim 1 or 2, wherein the third organic polymer compound layer is thicker toward the end.
有機高分子化合物からなる第1のクラッド層を形成する
第1のクラッド形成工程と、(2)上記第1のクラッド
層の表面に、上記第1の屈折率より大きい第2の屈折率
を有する有機高分子化合物からなるコアを形成するコア
形成工程と、(3)あらかじめ定められた領域の上記コ
アの表面を覆うように、上記第1の屈折率より大きく、
上記第2の屈折率より小さい第3の屈折率を有する有機
高分子化合物からなる中間層を形成する中間層形成工程
と、(4)上記コアおよび上記中間層の表面を覆うよう
に、上記第1の屈折率を有する有機高分子化合物からな
る第2のクラッド層を形成する第2のクラッド形成工程
と、(5)上記端部を加工して端面を形成する端面形成
工程とを、この順で備え、 上記あらかじめ定められた領域は、 光の入射端から所定の長さの領域、および、光の出射端
から所定の長さの領域、のうちの少なくともいずれかの
領域を含むことを特徴とする光導波路の製造方法。7. (1) A first clad forming step of forming a first clad layer made of an organic polymer compound having a first refractive index on a substrate surface, and (2) the first clad layer. A core forming step of forming a core made of an organic polymer compound having a second refractive index higher than the first refractive index on the surface of, and (3) covering the surface of the core in a predetermined region. Is larger than the first refractive index,
An intermediate layer forming step of forming an intermediate layer made of an organic polymer compound having a third refractive index smaller than the second refractive index, and (4) the first and second intermediate layers so as to cover the surfaces of the core and the intermediate layer. A second clad forming step of forming a second clad layer made of an organic polymer compound having a refractive index of 1 and (5) an end face forming step of processing the end portion to form an end face in this order. And the predetermined region includes at least one of a region having a predetermined length from a light incident end and a region having a predetermined length from a light emitting end. And a method for manufacturing an optical waveguide.
延伸方向に直角な断面の面積が小さくなるように、該コ
アを形成し、 出射端を含む領域では、出射端に近いほど、上記コアの
延伸方向に直角な断面の面積が小さくなるように、該コ
アを形成する工程であることを特徴とする光導波路の製
造方法。8. The core forming step according to claim 7, wherein in the region including the incident end of the predetermined region, the area of a cross section perpendicular to the extending direction of the core is closer to the incident end. The step of forming the core so as to be small, and forming the core such that, in a region including the emission end, the area of a cross section perpendicular to the extending direction of the core becomes smaller as it is closer to the emission end. And a method for manufacturing an optical waveguide.
組成物からなる層を形成し、プリベークして第1のポリ
イミド前駆体層を形成する第1のプリベーク工程と、
(2)分散層を形成する領域を除いて、上記第1のポリ
イミド前駆体層を加熱硬化させ、第1のポリイミドから
なる第1のクラッド層を形成する第1のクラッド層形成
工程と、(3)上記第1のクラッド層および第1のポリ
イミド前駆体層の表面に第2のポリイミド前駆体組成物
からなる層を形成し、プリベークして、第2のポリイミ
ド前駆体層を形成する第2のプリベーク工程と、(4)
上記分散層を形成する領域を除いて、第2のポリイミド
前駆体層を加熱硬化させ、第2のポリイミドからなるコ
アを形成するコア形成工程と、(5)上記第1のクラッ
ド層および第1のポリイミド前駆体層の表面と、上記コ
アおよび上記第2のポリイミド前駆体層の表面とを覆う
ように、上記第3のポリイミド前駆体組成物からなる第
3のポリイミド前駆体層を形成し、少なくとも、上記第
1のポリイミド前駆体層、上記第2のポリイミド前駆体
層、および上記第3のポリイミド前駆体層を加熱して硬
化させ、最終硬化物を得る最終硬化工程と、(6)上記
最終硬化物の両端のうち少なくとも一方を加工して、端
面を形成する端面形成工程と、を有し、 上記分散層を形成する領域は、 光の入射端から所定の長さの領域、および、光の出射端
から所定の長さの領域、のうちの少なくともいずれかの
領域を含むことを特徴とする光導波路の製造方法。9. A first pre-baking step of forming a layer of a first polyimide precursor composition on a surface of a substrate and pre-baking to form a first polyimide precursor layer,
(2) A first clad layer forming step of forming a first clad layer made of the first polyimide by heating and curing the first polyimide precursor layer except for a region where a dispersion layer is formed, 3) Forming a layer made of the second polyimide precursor composition on the surfaces of the first cladding layer and the first polyimide precursor layer and prebaking it to form a second polyimide precursor layer Second Pre-baking process of (4)
A core forming step of forming a core made of a second polyimide by heating and curing the second polyimide precursor layer except for the region where the dispersion layer is formed, and (5) the first cladding layer and the first The surface of the polyimide precursor layer and the surface of the core and the second polyimide precursor layer, to form a third polyimide precursor layer consisting of the third polyimide precursor composition, A final curing step of heating and curing at least the first polyimide precursor layer, the second polyimide precursor layer, and the third polyimide precursor layer to obtain a final cured product; and (6) above. An end face forming step of forming an end face by processing at least one of both ends of the final cured product, and the region forming the dispersion layer is a region having a predetermined length from the incident end of light, and Light output end Luo predetermined length of the region, the manufacturing method of the optical waveguide, characterized in that it comprises at least one region of the.
する際、該領域が入射端を含む場合は入射端に近いほ
ど、出射端を含む場合は出射端に近いほど、加熱量を多
くすることを特徴とする光導波路の製造方法。10. The final curing step according to claim 9, wherein when the region forming the dispersion layer is heated, the region is closer to the incident end when the region includes the incident end, and is emitted when the region includes the emitting end. A method of manufacturing an optical waveguide, characterized in that the amount of heating is increased toward the edge.
延伸方向に直角な断面の面積が小さくなるように、上記
第2のポリイミド前駆体層を形成し、 出射端を含む領域では、出射端に近いほど、上記コアの
延伸方向に直角な断面の面積が小さくなるように、上記
第2のポリイミド前駆体層を形成する工程であることを
特徴とする光導波路の製造方法。11. The second prebaking step according to claim 9, wherein in the region including the incident end of the region forming the dispersion layer, the cross section perpendicular to the extending direction of the core is closer to the incident end. The second polyimide precursor layer is formed so that the area of the core becomes smaller, and in the region including the emitting end, the area of the cross section perpendicular to the extending direction of the core becomes smaller as it is closer to the emitting end, A method of manufacturing an optical waveguide, which is a step of forming the second polyimide precursor layer.
とを備えることを特徴とする光モジュール。12. An optical module comprising the optical waveguide according to claim 1 and an optical element connected to an incident end or an output end of the optical waveguide.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12569396A JPH09311232A (en) | 1996-05-21 | 1996-05-21 | Optical waveguide, manufacturing method thereof, and optical module |
Applications Claiming Priority (1)
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JP12569396A JPH09311232A (en) | 1996-05-21 | 1996-05-21 | Optical waveguide, manufacturing method thereof, and optical module |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09311232A true JPH09311232A (en) | 1997-12-02 |
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ID=14916372
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12569396A Pending JPH09311232A (en) | 1996-05-21 | 1996-05-21 | Optical waveguide, manufacturing method thereof, and optical module |
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JP (1) | JPH09311232A (en) |
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- 1996-05-21 JP JP12569396A patent/JPH09311232A/en active Pending
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