(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コア部と、上記コア部の光軸周りにコア部を囲んでなるクラッド層とを有すると共に、少なくとも一方の端部には、上記コア部の端面での光反射によって信号光の光路を変換し、発光素子から出射される信号光をコア部へ伝送するか、あるいはコア部を進行する信号光を受光素子へ伝送する光路変換ミラーが形成されている光導波路と、上記光導波路の端部に備えられた受光素子または発光素子とを有している光ケーブルモジュールであって、
上記光路変換ミラーでは、上記クラッド層の端面は上記コア部の端面と平行にならないよう形成されると共に、上記クラッド層の端面が上記コア部の端面と平行になる場合に比べて、発光素子から出射される信号光がクラッドモードを発生させることを抑制できる角度となるように設定されるか、あるいは該クラッド層を伝達される信号光が上記受光素子へ良好に伝達されない角度となるように設定されることを特徴とする光ケーブルモジュール。
【請求項２】
コア部と、上記コア部の光軸周りにコア部を囲んでなるクラッド層とを有すると共に、少なくとも一方の端部には、上記コア部の端面での光反射によって信号光の光路を変換し、発光素子から出射される信号光をコア部へ伝送するか、あるいはコア部を進行する信号光を受光素子へ伝送する光路変換ミラーが形成されている光導波路と、上記光導波路の端部に備えられた受光素子または発光素子とを有している光ケーブルモジュールであって、
上記光路変換ミラーでは、クラッド層の端面が凹面となるように形成されていることを特徴とする光ケーブルモジュール。
【請求項３】
コア部と、上記コア部の光軸周りにコア部を囲んでなるクラッド層とを有すると共に、少なくとも一方の端部には、上記コア部の端面での光反射によって信号光の光路を変換し、発光素子から出射される信号光をコア部へ伝送するか、あるいはコア部を進行する信号光を受光素子へ伝送する光路変換ミラーが形成されている光導波路と、上記光導波路の端部に備えられた受光素子または発光素子とを有している光ケーブルモジュールであって、
上記光路変換ミラーでは、クラッド層の端面における表面粗さが、コア部の端面における表面粗さより大きくされていることを特徴とする光ケーブルモジュール。
【請求項４】
コア部と、上記コア部の光軸周りにコア部を囲んでなるクラッド層とを有すると共に、少なくとも一方の端部には、上記コア部の端面での光反射によって信号光の光路を変換し、発光素子から出射される信号光をコア部へ伝送するか、あるいはコア部を進行する信号光を受光素子へ伝送する光路変換ミラーが形成されている光導波路と、上記光導波路の端部に備えられた受光素子または発光素子とを有している光ケーブルモジュールの製造方法であって、
コア部とクラッド層との積層構造を形成した後、その端部にコア部の端面状態とクラッド層の端面状態とが異なっている光路変換ミラーを形成することで、上記請求項１から３の何れかに記載の光ケーブルモジュールを製造することを特徴とする光ケーブルモジュールの製造方法。
【請求項５】
コア部とクラッド層との積層構造を形成した後、その積層構造の端部を、形成しようとする光路変換ミラー形状を有するブレードを用いて切削することによって、上記光路変換ミラーでは、上記クラッド層の端面は、上記コア部の端面と平行にならないよう形成されると共に、上記クラッド層の端面が上記コア部の端面と平行になる場合に比べて、発光素子から出射される信号光がクラッドモードを発生させることを抑制できる角度となるように設定されるか、あるいは該クラッド層を伝達される信号光が上記受光素子へ良好に伝達されない角度となるように設定することで、上記請求項１に記載の光ケーブルモジュールを製造することを特徴とする光ケーブルモジュールの製造方法。
【請求項６】
コア部とクラッド層との積層構造を形成した後、その積層構造の端部を、形成しようとする光路変換ミラー形状を有するブレードを用いて切削することによって、上記光路変換ミラーでは、クラッド層の端面が凹面となるように形成することで、上記請求項２に記載の光ケーブルモジュールを製造することを特徴とする光ケーブルモジュールの製造方法。
【請求項７】
コア部とクラッド層との積層構造を形成した後、その積層構造の端部を一括切断し、その切断端面を光路変換ミラーとするものであり、
コア部およびクラッド層の材料の弾性率を異ならせることによって、上記光路変換ミラーでは、クラッド層の端面が凹面となるように形成することで、上記請求項２に記載の光ケーブルモジュールを製造することを特徴とする光ケーブルモジュールの製造方法。
【請求項８】
コア部とクラッド層との積層構造を形成した後、その積層構造の端部を、ブレードを用いて切削することによってその端面に光路変換ミラーが形成されるものであり、
（クラッド層の弾性率）＞（コア部の弾性率）となるような材料選定を行うことで、上記光路変換ミラーでは、クラッド層の端面における表面粗さが、コア部の端面における表面粗さより大きくされることで、上記請求項３に記載の光ケーブルモジュールを製造することを特徴とする光ケーブルモジュールの製造方法。
【請求項９】
コア部と、上記コア部の光軸周りにコア部を囲んでなるクラッド層とを有すると共に、少なくとも一方の端部には、上記コア部の端面での光反射によって信号光の光路を変換し、発光素子から出射される信号光をコア部へ伝送するか、あるいはコア部を進行する信号光を受光素子へ伝送する光路変換ミラーが形成されている光導波路の製造方法であって、
コア部とクラッド層とに対して、それぞれの層ごとに個別に端面形成を行った後に、コア部とクラッド層との各層を貼り合わせることで、上記請求項１から３の何れかに記載の光ケーブルモジュールを製造することを特徴とする光ケーブルモジュールの製造方法。
【請求項１０】
コア部およびクラッド層のそれぞれに対し、ブレードを用いた切削によって端面形成を行った後、端面形成された各層を貼り合わせることで、上記光導波路を製造することを特徴とする請求項９に記載の光ケーブルモジュールの製造方法。
【請求項１１】
エッチングによってコア部およびクラッド層のそれぞれに対して端面形成を行った後、端面形成された各層を貼り合わせることで、上記光導波路を製造することを特徴とする請求項９に記載の光ケーブルモジュールの製造方法。
【請求項１２】
コア部と、上記コア部の光軸周りにコア部を囲んでなるクラッド層とを有すると共に、少なくとも一方の端部には、上記コア部の端面での光反射によって信号光の光路を変換し、発光素子から出射される信号光をコア部へ伝送するか、あるいはコア部を進行する信号光を受光素子へ伝送する光路変換ミラーが形成されている光導波路の製造方法であって、
上記光路変換ミラーは、コア部およびクラッド層のそれぞれに対して切断刃による切断端面を形成した後、端面形成された各層を貼り合わせることで、上記光路変換ミラーでは、上記クラッド層の端面は、上記コア部の端面と平行にならないよう形成されると共に、上記クラッド層の端面が上記コア部の端面と平行になる場合に比べて、発光素子から出射される信号光がクラッドモードを発生させることを抑制できる角度となるように設定されるか、あるいは該クラッド層を伝達される信号光が上記受光素子へ良好に伝達されない角度となるように設定することで、上記請求項１に記載の光ケーブルモジュールを製造することを特徴とする光ケーブルモジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光導波路および光データ伝送用の光ケーブルモジュールに関するものであって、特に、柔軟性を有する光導波路およびそれを用いた光ケーブルモジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、高速で大容量のデータ通信が可能な光通信網が拡大している。今後、この光通信網は民生機器への搭載が予想されている。そして、特に、機器内の基板間をデータ伝送する用途として、現在の電気ケーブルと変わりなく使用することができる電気入出力の光データ伝送ケーブル（光ケーブル）が求められている。この光ケーブルとしては、フレキシブル性を考慮すると、コア及びクラッドが柔軟な高分子材料からなる光導波路を用いることが望ましい。
【０００３】
光導波路とは、屈折率の大きいコアと、該コアの周囲に接して設けられる屈折率の小さいクラッドとにより形成され、コアに入射した光信号を該コアとクラッドとの境界で全反射を繰り返しながら伝搬するものである。また、この柔軟性を有する光導波路を光ケーブルとして用いる場合、光電変換素子（受発光素子）と位置合わせをして光結合する必要がある。受発光素子とは、電気信号を光信号に変換して発信し、光信号を受信して電気信号に変換するものである。また、光導波路を光電変換素子と結合するに当たって、光導波路の端部に光路変換ミラーを形成する構造が、通常良く用いられる。
【０００４】
上記光路変換ミラーを用いて光導波路と光電変換素子とを接続する構成について、図１２（ａ），（ｂ）に示す。
【０００５】
図１２（ａ），（ｂ）に示す光導波路１００は、コア部１０１、上クラッド層１０２、および下クラッド層１０３により構成されている。すなわち、光導波路１００は、上クラッド層１０２および下クラッド層１０３によってコア部１０１を挟み込む積層構造を有している。光導波路１００によって伝達される信号光は、コア部１０１と上クラッド層１０２との界面、またはコア部１０１と下クラッド層１０３との界面で反射を受けながら、コア部１０１内を進行する。
【０００６】
光導波路１００における光路変換ミラーは、光導波路１００の端部を斜めに切断し、端部を傾斜面とすることによって形成される。このような光路変換ミラーを備えた光導波路１００では、光電変換素子、すなわち、発光素子１１１および受光素子１１２は、コア部１０１、上クラッド層１０２および下クラッド層１０３の積層方向に沿って配置される。図１２（ａ）では、発光素子１１１および受光素子１１２は、下クラッド層１０３の下方に配置されている。
【０００７】
上記構成において、発光素子１１１からの送信側出射光（信号光）は、下クラッド層１０３の下面を透過して光導波路１００に入射し、光路変換ミラーによって反射されてコア部１０１の光軸方向に沿って進行する光となる。具体的には、上記信号光は、コア部１０１の端部における傾斜面によって反射される。また、コア部１０１内を進行した信号光は、光導波路１００の受信側端部で再び光路変換ミラーによって反射され、下クラッド層１０３の下面を透過して受光素子１１２に入射される受信側入射光となる。
【０００８】
図１２（ａ），（ｂ）に示す構成では、信号光がコア部１０１内を進行するためには、光路変換ミラーでの反射は、コア部１０１の端部で生じなければならない。しかしながら実際には、光の回折および散乱により、あるいは実装時のアライメントずれ等により、図１３に示すように、上クラッド層１０２または下クラッド層１０３の端部で反射される光も発生する。これらの光はクラッド内を進行して発光素子１１１から受光素子１１２へと伝達される。クラッド内を進行して伝達される光はクラッドモードと呼ばれるノイズとなり、光導波路によって伝達される光信号のＳ／Ｎ比を低下させる要因となる。また、上記光路変換ミラーを有する光導波路では、例えば、光路変換ミラーのミラー角度４５度、発光素子からの光の出射角±１５度、コア厚３５μｍ、上下クラッド厚５０μｍ、光導波路下面と発光素子との発光面間距離３００μｍという条件下では、発光素子１１１からの出射光は、約４割がクラッドモードとなる。
【０００９】
このようなクラッドモードを防止する技術としては、例えば、特許文献１に開示される高分子光導波路が挙げられる。特許文献１の高分子光導波路では、上クラッド層および下クラッド層中に黒色有機物色素を添加、分散させている。これにより、クラッド層に入射された光は、黒色有機物色素によって吸収され、ノイズとしての伝播を阻害される。
【特許文献１】特開２００４−１９９０３２号公報（２００４年７月１５日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記特許文献１における従来構成では、クラッド層に黒色有機物色素を添加していることで、コア部とクラッド層との界面で信号光の反射が生じるたびに該信号光の吸収が生じる。このため、上記光信号の伝達性が低下する（信号光の強度低下）といった問題が生じる。
【００１１】
さらには、クラッド層に黒色有機物色素を添加する工程が必要となり、製造工程の増加といった問題を生じさせる。
【００１２】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、信号光の強度低下を招くことなく、さらには、製造工程の増加を招くことなく、伝達される信号光のＳ／Ｎ比を向上させることができる光導波路を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る光導波路は、上記課題を解決するために、コア部と、上記コア部の光軸周りにコア部を囲んでなるクラッド層とを有すると共に、少なくとも一方の端部には、端面での光反射によって信号光の光路を変換する光路変換ミラーが形成されている光導波路であって、上記光路変換ミラーでは、コア部の端面状態とクラッド層の端面状態とが異なっていることを特徴としている。
【００１４】
上記の構成によれば、上記光路変換ミラーを形成するコア部端面とクラッド層端面とでは、その端面状態（角度、形状、表面粗さ、反射膜の有無等）が異なっている。これにより、コア部によって伝達される信号光に対しては、発光素子と受光素子との間で良好に伝達できる一方、クラッド層を伝達される光に対しては、クラッド層端面において伝達を阻害する作用を与えることができる。つまり、クラッドモードを防止して、信号光のＳ／Ｎ比を向上させることができる。
【００１５】
また、クラッド層に対して黒色色素等の光吸収材を添加しないため、信号光の強度低下や、光吸収材の添加工程による製造工程の増加を回避できる。
【００１６】
上記光導波路においては、上記光路変換ミラーでは、コア部の端面とクラッド層の端面とが平行とならない構成とすることができる。
【００１７】
上記の構成によれば、コア部の端面角度は、発光素子と受光素子との間で信号光を良好に伝達できる角度に設定されている。一方、クラッド層の端面はコア部の端面と平行となっていないため、クラッド層の端面は信号光を良好に伝達できる角度に設定されないこととなる。すなわち、クラッド層の端面に入る光は、受光素子に向かわない方向へ反射されるか、クラッド層端面を透過することになるため、クラッド層の端面で反射される光が受光素子で検知されてノイズとなることを防止できる。
【００１８】
上記光導波路においては、上記光路変換ミラーでは、クラッド層の端面が凹面となるように形成されている構成とすることができる。
【００１９】
上記の構成によれば、クラッド層を伝達されてきた光は、該クラッド層の端面において拡散作用を受けるため、クラッド層端面での反射光が受光素子に入射されてノイズ成分として検知されることを防止できる。
【００２０】
上記光導波路においては、上記光路変換ミラーでは、クラッド層の端面における表面粗さが、コア部の端面における表面粗さより大きくされている構成とすることができる。
【００２１】
上記の構成によれば、クラッド層を伝達されてきた光は、該クラッド層の端面において散乱作用を受けるため、クラッド層端面での反射光が受光素子に入射されてノイズ成分として検知されることを防止できる。
【００２２】
上記光導波路においては、上記光路変換ミラーでは、コア部の端面が凸面となるように形成されている構成とすることができる。
【００２３】
上記の構成によれば、コア部を伝達されてきた信号光は、該コア部の端面での反射時において集光作用を受ける。このため、コア部を伝達される信号光に対し、受光素子における検出量を増加させることができ、光信号のＳ／Ｎ比を向上させることができる。
【００２４】
上記光導波路においては、上記光路変換ミラーでは、コア部の端面にのみ反射膜が形成されている構成とすることができる。
【００２５】
上記の構成によれば、コア部を伝達されてきた信号光は、該コア部の端面での反射時において該端面を透過する光をなくすことができ、コア部端面での反射率を殆ど１００％とすることができる。このため、コア部を伝達される信号光に対し、受光素子における検出量を増加させることができ、光信号のＳ／Ｎ比を向上させることができる。
【００２６】
本発明に係る光導波路の製造方法は、上記課題を解決するために、コア部と、上記コア部の光軸周りにコア部を囲んでなるクラッド層とを有すると共に、少なくとも一方の端部には、端面での光反射によって信号光の光路を変換する光路変換ミラーが形成されている光導波路の製造方法であって、コア部とクラッド層との積層構造を形成した後、その端部にコア部の端面状態とクラッド層の端面状態とが異なっている光路変換ミラーを形成することを特徴としている。
【００２７】
また、上記光導波路の製造方法では、上記光路変換ミラーは、コア部およびクラッド層の積層構造が形成された光導波路の端部を、形成しようとする光路変換ミラー形状を有するブレードを用いて切削することによって形成される構成とすることできる。
【００２８】
また、上記光導波路の製造方法では、上記光路変換ミラーは、コア部およびクラッド層の積層構造が形成された光導波路の端部を一括切断し、その切断端面を光路変換ミラーとするものであり、コア部およびクラッド層の材料の弾性率を異ならせることによって、コア部の端面状態とクラッド層の端面状態とが異なっている光路変換ミラーを形成する構成とすることできる。
【００２９】
また、上記光導波路の製造方法では、上記光路変換ミラーは、コア部およびクラッド層の積層構造が形成された光導波路の端部を、ブレードを用いて切削することによって形成されるものであり、（クラッド層の弾性率）＞（コア部の弾性率）となるような材料選定を行うことで、クラッド層の端面のみが粗面となる光路変換ミラーを形成する構成とすることできる。
【００３０】
また、上記光導波路の製造方法では、上記光路変換ミラーは、マスクを用いた蒸着によってコア部のみに金属ミラーを形成される構成とすることできる。
【００３１】
また、上記光導波路の製造方法では、上記光路変換ミラーは、コア部端面に金属ミラー小片を貼り付けることによってコア部のみに金属ミラーを形成される構成とすることできる。
【００３２】
また、上記光導波路の製造方法では、コア部と、上記コア部の光軸周りにコア部を囲んでなるクラッド層とを有すると共に、少なくとも一方の端部には、端面での光反射によって信号光の光路を変換する光路変換ミラーが形成されている光導波路の製造方法であって、コア部とクラッド層とに対して、それぞれの層ごとに個別に端面形成を行った後に、コア部とクラッド層との各層を貼り合わせることで、コア部の端面状態とクラッド層の端面状態とが異なっている光路変換ミラーを形成する構成とすることできる。
【００３３】
また、上記光導波路の製造方法では、上記光路変換ミラーは、コア部およびクラッド層のそれぞれに対し、ブレードを用いた切削によって端面形成を行った後、端面形成された各層を貼り合わせて形成される構成とすることできる。
【００３４】
また、上記光導波路の製造方法では、上記光路変換ミラーは、エッチングによってコア部およびクラッド層のそれぞれに対して端面形成を行った後、端面形成された各層を貼り合わせて形成される構成とすることできる。
【００３５】
また、上記光導波路の製造方法では、上記光路変換ミラーは、コア部およびクラッド層のそれぞれに対して切断刃による切断端面を形成した後、端面形成された各層を貼り合わせて形成される構成とすることできる。
【００３６】
上述の各製造方法を用いることによって、上述した形状の光導波路を製造することができる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明に係る光導波路は、以上のように、コア部と、上記コア部の光軸周りにコア部を囲んでなるクラッド層とを有すると共に、少なくとも一方の端部には、端面での光反射によって信号光の光路を変換する光路変換ミラーが形成されている光導波路であって、上記光路変換ミラーでは、コア部の端面状態とクラッド層の端面状態とが異なっている構成である。
【００３８】
それゆえ、コア部によって伝達される信号光に対しては、発光素子と受光素子との間で良好に伝達できる一方、クラッド層を伝達される光に対しては、クラッド層端面において伝達を阻害する作用を与えることができる。つまり、クラッドモードを防止して、信号光のＳ／Ｎ比を向上させることができるという効果を奏する。
【００３９】
また、クラッド層に対して黒色色素等の光吸収材を添加しないため、信号光の強度低下や、光吸収材の添加工程による製造工程の増加を回避できるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
〔光導波路の構造〕
本発明の一実施形態について図面に基づいて説明すると以下の通りである。先ず、本実施の形態１に係る光導波路の一構造例を図１を参照して説明する。
【００４１】
図１に示す光導波路１は、コア部１０、上クラッド層１１、および下クラッド層１２により構成されている。すなわち、光導波路１は、上クラッド層１１および下クラッド層１２によってコア部１０を挟み込む積層構造を有している。光導波路１によって伝達される光信号は、コア部１０と上クラッド層１１との界面、またはコア部１０と下クラッド層１２との界面で反射を受けながら、コア部１０内を進行する。尚、図１においては、光導波路１の端部付近において、光導波路１の長手方向（光軸方向）をＸ軸方向、コア部１０、上クラッド層１１、および下クラッド層１２の積層方向をＹ軸方向とする。
【００４２】
光導波路１において、コア部１０の端面は光軸（Ｘ軸）に対して垂直とならず、斜めに切断されて光路変換ミラーを形成する。具体的には、コア部１０の端面は、ＸＹ平面に対して垂直であり、かつ、Ｙ軸に対しては角度θをなすように傾斜されている。これにより、コア部１０を伝達されてきた信号光（図中、実線矢印にて示す）は、コア部１０の端面における光路変換ミラーにて反射され、その進行方向を変えて受光素子に向けて出射される。
【００４３】
一方、上クラッド層１１および下クラッド層１２（以下、上クラッド層および下クラッド層をまとめて、単にクラッド層と総称する）においては、その端面がコア部１０の端面と平行にならないように端面角度が設定される。具体的には、クラッド層の端面は、ＸＹ平面に対して垂直であり、かつ、Ｙ軸に対してなす角が上記θとならないように設定される。尚、上クラッド層１１の端面と下クラッド層１２の端面とは、平行であってもよく、平行でなくてもよい。
【００４４】
これにより、クラッド層を伝達されてきた光（図中、破線矢印にて示す）があったとしても、そのような光が受光素子に入射されてノイズ成分として検知されることを防止できる。すなわち、クラッド層を伝達されてきた光は、該クラッド層の端面において反射を受けることによってその進行方向を変えて出射されるが、クラッド層の端面がコア部１０の端面と平行でないことにより、その出射方向はコア部１０の端面で反射を受ける出射光とは大きく異なる。したがって、クラッド層の端面で反射される光が、受光素子で検知されてノイズとなることを防止できる。
【００４５】
また、図１のようにコア部１０の端面角度とクラッド層の端面角度を異ならせる構成は、クラッド層を伝達されてきた光（図中、破線矢印にて示す）をクラッド層端面で反射させずに透過させることによっても効果を発揮できる。この場合は、図２に示す光導波路１’のように、クラッド層の端面は、光軸（Ｘ軸）に対して垂直、もしくは垂直に近い角度に設定されることが好ましい。言い換えれば、クラッド層の傾斜角度が光軸に対して臨界角度以下であればよい。この場合、クラッド層を伝達されてきた光は該クラッド層の端面において反射が生じにくく、殆どの光はクラッド層の端面を透過するため、この場合も、クラッド層の端面で反射される光が受光素子で検知されてノイズとなることを防止できる。
【００４６】
なお、図２の構成は光導波路の光の出射側だけでなく入射側においても適用可能である。入射側において上記構成を適用する場合は、発光素子側から見たクラッド層端面の投影面積が小さくなるため、発光素子から出射される信号光のうち、コア部１０の端面に入射されなかった光は、クラッド層の端面においても殆ど反射されることが無い。したがって、この場合はクラッドモードの発生自体を防止できる。また、クラッド層端面にて反射される光が存在したとしても、その反射後の進行方向は光軸方向とは大きくかけ離れるため、その反射光は再度クラッド層を透過して外部に出て行き、クラッドモードを発生させることにはならない。
【００４７】
また、図１および図２に示した光導波路１および光導波路１’は、コア部１０の端面角度とクラッド層との端面角度とを異ならせることによって、クラッドモードを防止しようとするものである。しかしながら、本発明においては、コア部とクラッド層との端面角度を異ならせる以外に、端面形状や面粗さを異ならせることによってクラッドモードを防止することも可能である。そのような光導波路の構造例を図３および図４に示す。
【００４８】
図３に示す光導波路２は、コア部２０、上クラッド層２１、下クラッド層２２により構成されている。この光導波路２においては、上クラッド層２１および下クラッド層２２における端面形状が凹面となるように構成されている。これにより、クラッド層を伝達されてきた光（図中、破線矢印にて示す）は、該クラッド層の端面において拡散作用を受けるため、クラッド層端面での反射光が受光素子に入射されてノイズ成分として検知されることを防止できる。
【００４９】
また、図４に示す光導波路３は、コア部３０、上クラッド層３１、下クラッド層３２により構成されている。この光導波路２においては、上クラッド層３１および下クラッド層３２における端面が粗面となるように構成されている。これにより、クラッド層を伝達されてきた光（図中、破線矢印にて示す）は、該クラッド層の端面において散乱作用を受けるため、クラッド層端面での反射光が受光素子に入射されてノイズ成分として検知されることを防止できる。
【００５０】
尚、図３および図４は、光導波路の出射側を例示して説明しているが、これらの構成は光導波路の入射側において適用しても効果があることは言うまでも無い。
【００５１】
また、図１ないし図４に示した光導波路１、１’、２および３は、クラッド層の端面角度、端面形状、または端面粗さを工夫することによって、クラッドモードによるノイズ成分強度を低下させ、光導波路によって伝達される光信号のＳ／Ｎ比を向上させようとするものである。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、コア部の端面における形状等の工夫を行うことによって信号成分強度を向上させ、光導波路によって伝達される光信号のＳ／Ｎ比を向上させることも可能である。そのような光導波路の構造例を図５および図６に示す。
【００５２】
図５に示す光導波路４は、コア部４０、上クラッド層４１、下クラッド層４２により構成されている。この光導波路４においては、コア部４０における端面形状が凸面となるように構成されている。これにより、コア部４０を伝達されてきた信号光（図中、実線矢印にて示す）は、該コア部４０の端面での反射時において集光作用を受ける。このため、コア部４０を伝達される信号光に対し、受光素子における検出量を増加させることができ、光信号のＳ／Ｎ比を向上させることができる。
【００５３】
また、図６に示す光導波路５は、大略的に、コア部５０、上クラッド層５１、下クラッド層５２により構成されている。この光導波路５においては、コア部５０における端面にのみ反射膜５３が形成されている。これにより、コア部５０を伝達されてきた信号光（図中、実線矢印にて示す）は、該コア部５０の端面での反射時において該端面を透過する光をなくすことができ、コア部５０端面での反射率を殆ど１００％とすることができる。このため、コア部５０を伝達される信号光に対し、受光素子における検出量を増加させることができ、光信号のＳ／Ｎ比を向上させることができる。
【００５４】
尚、本発明に係る光導波路において、図１ないし図４にて説明したクラッド層の構成と、図５および図６にて説明したコア部の構成とは、同一の光導波路において任意に組み合わせて適用することが可能である。例えば、図１に示す光導波路１において図５の構成を組み合わせ、図１のコア部１０の端面を凸面とすることなどが可能である。
【００５５】
また、光導波路の入射側と出射側とで、それぞれ異なる形状の光路変換ミラーを形成していてもよい。さらには、光導波路と受発光素子との接続には、光路変換ミラーを用いない接続方法もあるため、本発明に係る光導波路は、少なくとも一方の端部にのみ光路変換ミラーを有しているものであってもよい。
【００５６】
〔光導波路の製造方法〕
続いて、本実施の形態に係る光導波路の製造方法について説明する。本実施の形態に係る光導波路の製造方法は、以下の２つの方法に大別される。第１の方法は、コア部とクラッド層との積層構造を形成した後、その端部に光路変換ミラーを形成する方法である。また、第２の方法は、コア部とクラッド層とを、それぞれの層ごとに形状作成した後に貼り合わせて所定形状の光路変換ミラーを有する光導波路を形成する方法である。先ずは、第１の方法について説明する。
【００５７】
第１の方法によって、本実施の形態にかかる光導波路を作成する場合、切削によって光路変換ミラーを形成する方法と、刃物切断によって光路変換ミラーを形成する方法とが考えられる。先ずは、切削によって光路変換ミラーを形成する方法を説明する。
【００５８】
例えば、図１に示す形状の光路変換ミラーを光導波路の端部に形成する場合、図７に示すように、形成しようとする光路変換ミラーの形状に合わせたブレードを用いて切削を行えばよい。このとき、ブレードは、そのＹ軸方向位置をコア部およびクラッド層の位置と合わせながら、ＸＹ平面と垂直な方向に移動させて切削を行う。
【００５９】
また、ブレードの形状を異ならせれば、同様の方法でもって、図２、図３および図５に示す形状の光路変換ミラーを有する光導波路についても製造可能である。
【００６０】
さらには、ブレードによる切削によって光路変換ミラーを形成する方法は、図４に示す光導波路を形成する場合にも適用できる。但し、この場合は、ブレードの形状ではなく、コア部およびクラッド層材料の弾性率、およびブレードによる切削速度が制御パラメータとなる。具体的には、（クラッド層の弾性率）＞（コア部の弾性率）となるような材料選定を行い、かつ、適切な切削速度をもって切削を行えば、クラッド層の端面のみを粗面とすることが可能である。
【００６１】
次に、第１の方法のうち、刃物切断によって光路変換ミラーを形成する方法を説明する。この方法は、図３および図５に示す形状の光路変換ミラーを形成するに当たって適用可能である。
【００６２】
この方法では、図８に示すように、コア部およびクラッド層の積層構造が形成された光導波路を台上に固定し、台に対して傾斜した方向より切断刃を打ち下ろして光導波路に切断端面を形成する。
【００６３】
この場合は、コア部およびクラッド層材料の弾性率が制御パラメータとなる。具体的には、（クラッド層の弾性率）＞（コア部の弾性率）となるような材料選定を行えば、クラッド層の切断面が凹面となり、図３に示す形状の光路変換ミラーを光導波路の端部に形成することができる。また、（クラッド層の弾性率）＜（コア部の弾性率）となるような材料選定を行えば、コア部の切断面が凸面となり、図５に示す形状の光路変換ミラーを光導波路の端部に形成することができる。
【００６４】
続いて、第２の方法について説明する。コア部およびクラッド層の各層をそれぞれ個別に端面形成する第２の方法では、各層の端面形状を作成するにあたって、切削による方法、刃物切断による方法、あるいは、エッチングによる方法が考えられる。先ずは、切削による方法を説明する。
【００６５】
例えば、図３に示す形状の光路変換ミラーを有する光導波路を作製する場合、図９に示すように、コア部およびクラッド層のそれぞれに対し、異なる形状のブレードを用いて端面形成を行い、端面形成された各層を貼り合わせて光導波路を構成する。この場合も、ブレードは、ＸＹ平面と垂直な方向に移動させて切削を行う。
【００６６】
また、使用するブレードを変えれば、同様の方法でもって、図１、図２、図４および図５に示す形状の光路変換ミラーを有する光導波路についても製造可能である。
【００６７】
尚、この方法で図４に示す光導波路を形成する場合には、クラッド層の端面を粗面とするために、コア部の端面形成に用いるブレードとクラッド層の端面形成に用いるブレードとでブレード粒径を異ならせ、（コア部用ブレード粒径）＜（クラッド層用ブレード粒径）とすることが考えられる。尚、ここでのブレード粒径とは、ブレードに含有される切削材料（例えば、ダイヤモンド）の粒径を示す。
【００６８】
あるいは、コア部およびクラッド層材料の弾性率、およびブレードによる切削速度を、コア部およびクラッド層のそれぞれに対して適切に設定することによっても、クラッド層の端面のみを粗面とすることができる。
【００６９】
次に、第２の方法のうち、エッチングによる方法を説明する。この方法は、図１ないし図５に示す形状の光路変換ミラーを有する光導波路を形成するに当たって適用可能である。
【００７０】
エッチングによってコア部およびクラッド層のそれぞれに対して端面形成を行う場合、図１０に示すように、それぞれの層の上面にパターニングされたマスクを形成し、例えばドライエッチングによってコア部およびクラッド層の端面を形成する。
【００７１】
このとき、エッチングガスの圧力やガスの進行方向を適切に制御することによってコア部およびクラッド層の端面において所望の形状を得ることができ、図１ないし図３、および図５に示す形状の光路変換ミラーを有する光導波路を作成できる。
【００７２】
また、エッチレートを適切に制御すれば、エッチングによって形成される処理面の粗さを制御することができる。すなわち、クラッド層のエッチングにおけるエッチレートを適切に設定することで、クラッド層の端面を粗面とすることができ、図４に示す形状の光路変換ミラーを有する光導波路を作成できる。
【００７３】
次に、第２の方法のうち、刃物切断による方法を説明する。この方法では、コア部およびクラッド層のそれぞれに対して切断刃に切断端面を形成する。この方法で形成される切断端面は平面となるため、上記方法は、図１または図２に示す形状の光路変換ミラーを有する光導波路を形成するに当たって適用可能となる。
【００７４】
また、図６に示すように、コア部の光路変換ミラー面に反射膜を形成するためには、マスクを用いた蒸着によってコア部のみに金属ミラーを形成する方法、あるいはコア部端面に金属ミラー小片を貼り付ける方法が挙げられる。蒸着を用いる方法では、図５に示すように、コア部の端面が凸面となっている場合にもコア部端面に金属ミラーを形成することができる。
【００７５】
本実施の形態に係る光導波路は、図１１に示すように、その端部において、受光素子（または発光素子）６１、電気配線６２、電気接続部（電気接続手段）６３、基板６４等を備えて構成されることにより、光ケーブルモジュールを構成することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の実施形態を示すものであり、光導波路の端部に形成された光路変換ミラーの形状を示す断面図である。
【図２】本発明の他の実施形態を示すものであり、光導波路の端部に形成された光路変換ミラーの形状を示す断面図である。
【図３】本発明のさらに他の実施形態を示すものであり、光導波路の端部に形成された光路変換ミラーの形状を示す断面図である。
【図４】本発明のさらに他の実施形態を示すものであり、光導波路の端部に形成された光路変換ミラーの形状を示す断面図である。
【図５】本発明のさらに他の実施形態を示すものであり、光導波路の端部に形成された光路変換ミラーの形状を示す断面図である。
【図６】本発明のさらに他の実施形態を示すものであり、光導波路の端部に形成された光路変換ミラーの形状を示す断面図である。
【図７】本発明の実施形態を示すものであり、光導波路の端部に光路変換ミラーを形成する方法を示す断面図である。
【図８】本発明の他の実施形態を示すものであり、光導波路の端部に光路変換ミラーを形成する方法を示す断面図である。
【図９】本発明の実施形態を示すものであり、端部に光路変換ミラーを有する光導波路の形成方法を示す図である。
【図１０】本発明の他の実施形態を示すものであり、端部に光路変換ミラーを有する光導波路の形成方法を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態を示すものであり、端部に光路変換ミラーを有する光導波路を備えた光ケーブルモジュールを示す断面図である。
【図１２】従来の技術を示すものであり、図１２（ａ）は光路変換ミラーを有する光導波路を示す側面図であり、図１２（ｂ）は図１２（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図１３】従来の光導波路において発生するクラッドモードを説明する図である。
【符号の説明】
【００７７】
１，１’，２，３，４，５        光導波路
１０，２０，３０，４０，５０    コア部
１１，２１，３１，４１，５１    上クラッド層（クラッド層）
１２，２２，３２，４２，５２    下クラッド層（クラッド層）
５３                            反射膜
【図１】
0004725314.tif 000002
【図２】
0004725314.tif 000003
【図３】
0004725314.tif 000004
【図４】
0004725314.tif 000005
【図５】
0004725314.tif 000006
【図６】
0004725314.tif 000007
【図７】
0004725314.tif 000008
【図８】
0004725314.tif 000009
【図９】
0004725314.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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