(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所望の傾斜角を有する光路変換用の傾斜端面を具備する光導波路を有し、前記傾斜端面における反射を利用して、前記光導波路を伝搬する光の光路を変換して該光導波路の平面外に出射するか、あるいは該光導波路の平面外から入射する光の光路を変換して該光導波路へ結合する機能を有する光路変換素子の作製方法であって、
平均粒径が１μｍ〜５μｍのダイヤモンド粒を有し、かつ刃先の少なくとも片側の傾斜角が前記光導波路の光軸に垂直な面に対する前記傾斜端面の所望の傾斜角よりも１°〜２°小さく設定されたダイヤモンドブレードを前記光導波路に対して垂直に当ててダイシングソーを用いた切削加工を行うことにより、前記光導波路に少なくとも片側内面が前記所望の傾斜端面となるＶ状の溝を形成することを特徴とする光路変換素子の作製方法。
【請求項２】
前記光導波路がコアならびにクラッドをガラス系材料で構成することを特徴とする請求項１に記載の光路変換素子の作製方法。
【請求項３】
前記光導波路のコアをガラス系材料から構成し、クラッドを高分子材料から構成することを特徴とする請求項１に記載の光路変換素子の作製方法。
【請求項４】
前記光導波路のコアならびにクラッドを高分子材料から構成することを特徴とする請求項１に記載の光路変換素子の作製方法。
【請求項５】
前記コアおよびクラッドを構成する高分子材料をそれぞれ下記構造式（I）で表される高分子とし、前記クラッドを構成する高分子材料を前記コアの高分子材料より屈折率が小さいものとすることを特徴とする請求項４に記載の光路変換素子の作製方法。
【化１】
0003753508.tif 000009
（式中、ｎ，ｍはｎ＋ｍ＝１の関係にあり、０≦ｎ，ｍ≦１を満足する正数を表す。また、Ｒは重水素あるいは水素を表し、Ｒf はＣs Ｆ2s+1で表される置換基を示し、ｓは１以上の整数である。）
【請求項６】
前記コアおよびクラッドを構成する高分子材料をそれぞれ下記構造式（II）〜（IV）からなる混合物、あるいは（II）〜（IV）から選ばれた一種を光硬化して得られたエポキシ樹脂とし、前記クラッドを構成する高分子材料を前記コアの高分子材料より屈折率が小さいものとすることを特徴とする請求項４に記載の光路変換素子の作製方法。
【化２】
0003753508.tif 000010
【化３】
0003753508.tif 000011
【化４】
0003753508.tif 000012
【請求項７】
前記コアおよびクラッドを構成する高分子材料を、それぞれ下記構造式（V）または（VI）で表される繰り返し単位を有するポリシロキサン、あるいは同構造式（V）または（VI）で表される繰り返し単位の共重合ポリシロキサン、およびこれらの混合物からなる群から選ばれた高分子とし、前記クラッドを構成する高分子材を前記コアの高分子材料より屈折率が小さいものとすることを特徴とする請求項４に記載の光路変換素子の作製方法。
【化５】
0003753508.tif 000013
【化６】
0003753508.tif 000014
（式中、Ｒ1 ，Ｒ2 は同一または異なり、ＣnＹ2n+1（Ｙは水素、重水素もしくはハロゲン、ｎは５以下の正の整数を表す）で表されるアルキル基、重水素化アルキル基またはハロゲン化アルキル基、あるいはＣ6 Ｙ5 （Ｙは水素、重水素もしくはハロゲンを表す）で表されるフェニル基、重水素化フェニル基またはハロゲン化フェニル基である。）
【請求項８】
前記コアを構成する高分子材料を前記構造式（I）で表される高分子とし、前記クラッドを構成する高分子材料を前記構造式（II）〜（IV）からなる混合物、あるいは（II）〜（IV）から選ばれた一種を光硬化して得られたエポキシ樹脂としたことを特徴とする請求項４に記載の光路変換素子の作製方法。
【請求項９】
前記コアを構成する高分子材料を、前記構造式（V）または（VI）で表される繰り返し単位を有するポリシロキサン、あるいは同構造式（V）または（VI）で表される繰り返し単位の共重合ポリシロキサン、およびこれらの混合物からなる群から選ばれた高分子とし、前記クラッドを構成する高分子材料を前記構造式（II）〜（IV）からなる混合物、あるいは（II）〜（IV）から選ばれた一種を光硬化して得られたエポキシ樹脂とすることを特徴とする請求項４に記載の光路変換素子の作製方法。
【請求項１０】
前記傾斜端面を形成した後、高温に熱したこてを該傾斜端面にあて該傾斜端面表面を平滑化することを特徴とする請求項４ないし９のいずれかに記載の光路変換素子の作製方法。
【請求項１１】
前記傾斜端面を形成した後、該傾斜端面を有機溶媒中に浸漬し該傾斜端面表面を平滑化することを特徴とする請求項４ないし９のいずれかに記載の光路変換素子の作製方法。
【請求項１２】
前記傾斜端面を形成した後、該傾斜端面をフッ酸緩衝液中に浸漬し該傾斜端面表面を平滑化することを特徴とする請求項２または３に記載の光路変換素子の作製方法。
【請求項１３】
前記傾斜端面形成後、該傾斜端面に金属をコーティングすることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれかに記載の光路変換素子の作製方法。
【請求項１４】
前記光導波路が、平面型光導波路であることを特徴とする請求項１ないし１３のいずれかに記載の光路変換素子の作製方法。
【請求項１５】
前記光導波路が、光ファイバであることを特徴とする請求項１ないし１３のいずれかに記載の光路変換素子の作製方法。
【請求項１６】
前記光ファイバの切削加工部を含む先端部を、接着フィルムを用いて平面基板上に固定し、その後に刃先に傾斜角が設けられたブレードを該光ファイバに対して垂直に当てて切削加工を行うことを特徴とする請求項１５に記載の光路変換素子の作製方法。
【請求項１７】
前記接着フィルムが、紫外線分解型接着フィルムであることを特徴とする請求項１６に記載の光路変換素子の作製方法。
【請求項１８】
前記光ファイバの切削加工部を含む先端部を、紫外線硬化樹脂または熱硬化樹脂を用いて平面基板上に固定し、その後に刃先に傾斜角が設けられたブレードを該光ファイバに対して垂直に当てて切削加工を行うことを特徴とする請求項１５に記載の光路変換素子の作製方法。
【請求項１９】
所望の傾斜角を有する光路変換用の傾斜端面を具備する光導波路を有し、前記傾斜端面における反射を利用して、前記光導波路を伝搬する光の光路を変換して該光導波路の平面外に出射するか、あるいは該光導波路の平面外から入射する光の光路を変換して該光導波路へ結合する機能を有する光路変換素子作製用のブレードであって、
砥粒として平均粒径が１μｍ〜５μｍのダイヤモンド粒を有し、かつ刃先の少なくとも片側の傾斜角が前記光導波路の光軸に垂直な面に対する前記傾斜端面の所望の傾斜角よりも１°〜２°小さく設定されたことを特徴とする光路変換素子作製用のブレード。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光を利用した通信や、計測、情報処理などに用いられる光路変換機構を有する光導波路からなる光路変換素子の作製法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
前記光路変換機構を有する光導波路としては、平面型光導波路とファイバ型光導波路とがある。以下、本発明で単に光導波路と記した場合は、これら平面型光導波路とファイバ型光導波路とを含むものとし、それぞれを特に示す場合は、一方を平面型光導波路と記し、他方をファイバ型光導波路もしくは光ファイバと記す。
【０００３】
平面型光導波路やファイバ型光導波路に４５度の傾斜端面を設けることにより作製される４５度マイクロミラーは、コンパクトに９０度の光路変換が行える。そのため、前記マイクロミラーを具備する平面型光導波路からなる光路変換素子やファイバ型光導波路からなる光路変換素子は、光モジュールの高集積化、組立コストの削減等に有効な素子であると期待されている。特に近年、多チャンネル光送受信器をコンパクトかつ低価格で作製するために、アレイ化された面発光形（面受光形）光素子と、これら発光（受光）素子の発光（受光）面に対して水平方向に配置された光導波路とを、該光導波路の端面に作製された４５度マイクロミラーにより結合させるという構造の光送受信器の研究開発が盛んに行われている。
【０００４】
平面型光導波路端面に４５度のマイクロミラーを作製する技術としては、（１）ミクロトームにより機械的に端面を斜めに切断する方法（B.L.Booth,"Polymers for integrated optical waveguides", in Polymers for Electronic and Photonic Applications, C. P. Wong, Ed., New York: Academic, 1993, pp. 549-599参照）や、（２）反応性イオンエッチングにより作製する方法（H. Takahara et al, Proc. of SPIE, Vol.1849, 70-78(1993) 参照）や、（３）レーザアブレーション法や、（４）薄い回転ブレードで４５度切れ込みを入れる方法（三上修ら、「光実装技術の展望」、信学技報、OPE95-47(1995-08) 参照）が報告されている。
【０００５】
図１および図２は、ミクロトームにより機械的に端面を斜めに切断する方法（１）を説明する図面である。図中、２０１はフィルム導波路を示し、２０２は刃を示す。２０３は、刃２０２による切断加工により、端面にマイクロミラーが形成されたフィルム導波路である。この図１、図２に示す方法は、切断方向に対して４５度傾けて固定されたフィルム導波路２０１を、刃２０２を用いて切断することにより、マイクロミラーを形成するものである。この方法（１）は簡便な方法ではあるが、（１−i）ガラス等の硬質な材料で作製された光導波路やシリコンやガラス等の硬質の基板上に支持された光導波路に対しては適用できない、（１−ii）同一試料中に複数の導波路が並行して形成されている場合、それら全ての導波路に対して傾斜端面ミラーを形成することはできるが、それらの内の一部の導波路に対してのみ傾斜端面ミラーを形成することはできない、（１−iii）ミラーを形成する位置を高精度に位置決めすることが難しい、（１−iv）切断面の平滑性に限度があるために反射損がやや大きくなる、という問題がある。
【０００６】
一方、反応性イオンエッチングによりミラーを形成する方法（２）では、（２−i）工程が複雑であり、時間がかかる、（２−ii）エッチングの条件決めが難しく、ミラーの傾斜角度を精度良く作製することが難しい、という問題がある。
【０００７】
また、レーザアブレーション法（３）では、（３−i）装置が高価で、作製に時間がかかる、（３−ii）エッチングの条件決めが難しく、材料毎に大幅な作製装置、条件変更が必要になる、という問題がある。
【０００８】
図３および図４は、平面型光導波路に、回転ブレードで４５度の切れ込みを入れることにより、マイクロミラーを作製する方法（４）を説明する図面である。図中、２０４は基板、２０５は下部クラッド、２０６はコア、２０７は上部クラッド、２０８は回転ブレード、２０９は４５度の切れ込みを、それぞれ示す。この方法は、回転ブレード２０８に対し、平面型光導波路の光軸が４５度の角度を有するように試料を固定し、回転ブレード２０８を用いて４５度に切削することにより、コア、クラッドからなる導波路に４５度の切れ込み２０９を形成する方法である。この方法（４）は、適当なブレードを選定することにより、平滑性に優れたミラー面を形成できるという利点を有するが、（４−i）試料の固定法が難しく、特別な工夫を講じた装置を必要とする、（４−ii）角度の制御が難しい、（４−iii）傾斜端面を形成しているのが、狭い切れ込み溝であるので、二次加工により傾斜端面を平滑化することが困難である、という問題がある。
【０００９】
一方、光ファイバ端面に４５度傾斜端面ミラーを作製する技術としては、研磨器を用いて端面を斜め研磨する方法（５）が考案されている（K.P.Jackson et al., Proc. of SPIE, Vol.994,40-47(1988) 参照）。この方法は、平滑な光学鏡面が得られるため広く用いられているものの、（５−i）傾斜端面ミラーを作製する位置精度が出しにくい、（５−ii）ミラー面の微妙な傾斜角の制御が難しい、（５−iii）一度に多数の試料を研磨することは難しく、研磨には時間を要するため、生産性が低い、（５−iv）樹脂によりシートまたはボード中に光ファイバが埋め込まれたファイバシートやファイバボードの光路の途中の局所にミラー加工を施すことは方法上不可能である、という間題がある。
【００１０】
また、低価格化をめざした光送受信モジュールに通常用いられる面発光レーザは発振波長が０．８５μｍ帯である。このため導波路材料としては、この波長域で低損失あることが重要となる。例えば、耐熱性の高分子材料として知られているポリイミドでは、電子遷移の吸収が紫外領域から可視領域にまで及び、０．８５μｍ帯では１ｄＢ／ｃｍ程度と損失が高い。そのため、従来用いられている材料からなる光導波路は、光路変換素子を構成する光導波路として使用するには、不適当であった。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
以上説明したように、従来の平面型導波路型光路からなる変換素子において、切断加工によりマイクロミラーを形成する方法（１）には、（１−i）硬質の材料を使って作製されたあるいは硬質の基板に支持された光導波路に対して適用できない、（１−ii）光路の途中部分に傾斜面ミラーを加工できない、（１−iii）ミラーを作製する位置の精度を出すことが難しい、（１−iv）切断面の荒れに起因する反射損失がやや大きい、という問題があった。
【００１２】
また、反応性イオンエッチングによりマイクロミラーを形成する方法（２）では、（２−i）工程が複雑であり時間がかかる、（２−ii）条件決めが難しく、ミラーの傾斜角度を所望の角度に精度良く合わせることが難しい、という問題があった。
【００１３】
また、レーザアブレーション法（３）では、（３−i）装置が高価で、作製に時間がかかる、（３−ii）エッチングの条件決めが難しく、材料毎に大幅な作製装置、条件変更が必要になる、という問題がある。
【００１４】
さらに、回転ブレードで平面型光導波路に４５度の切れ込みを入れることによりマイクロミラーを作製する方法（４）では、（４−i）試料の固定法が難しく、特別な工夫を講じた装置を必要とする、（４−ii）角度の制御が難しい、（４−iii）傾斜端面を形成しているのが、狭い切れ込み溝であるので、二次加工により傾斜端面を平滑化することが困難である、という問題があった。
【００１５】
また、従来の光ファイバ型光導波路からなる光路変換素子は、その傾斜端面ミラーを斜め研磨により形成しているが、この斜め研磨方法（５）には、（５−i）ミラーを作製する位置精度が出しにくい、（５−ii）ミラー面の微妙な傾斜角の制御が難しい、（５−iii）一度に多数の試料を研磨することは難しく、研磨には時間を要するため、生産性が低い、（５−iv）樹脂によりシートまたはボード中に光ファイバが埋め込まれたファイバシートやファイバボードの光路の途中の局所にミラー加工を施すことは方法上不可能である、という間題があった。
【００１６】
本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、光素子を構成する平面型光導波路や光ファイバの所望の位置に所望の傾斜角度を有する傾斜端面（マイクロミラー）を簡単に精度良く作製する方法を提供することを、課題とする。
【００１７】
また、本発明は、光インターコネクションや光通信の分野で用いられる０．８５μｍ帯、１．３μｍ帯、および１．５５μｍ帯での伝搬損失の低い材料からなる光路変換素子の作製方法を提供することを、課題とする。
【００１８】
さらに、好適な光路変換素子を作製するために必要な加工工具を提供することも、本発明の課題である。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の請求項１の光路変換素子の作製方法は、所望の傾斜角を有する光路変換用の傾斜端面を具備する光導波路を有し、前記傾斜端面における反射を利用して、前記光導波路を伝搬する光の光路を変換して該光導波路の平面外に出射するか、あるいは該光導波路の平面外から入射する光の光路を変換して該光導波路へ結合する機能を有する光路変換素子の作製方法であって、平均粒径が１μｍ〜５μｍのダイヤモンド粒を有し、かつ刃先の少なくとも片側の傾斜角が前記光導波路の光軸に垂直な面に対する前記傾斜端面の所望の傾斜角よりも１°〜２°小さく設定されたダイヤモンドブレードを前記光導波路に対して垂直に当ててダイシングソーを用いた切削加工を行うことにより、前記光導波路に少なくとも片側内面が前記所望の傾斜端面となるＶ状の溝を形成することを特徴とする。
【００２０】
本発明の請求項２の光路変換素子の作製方法は、前記請求項１の方法において、前記光導波路がコアならびにクラッドをガラス系材料で構成することを特徴とする。
【００２１】
本発明の請求項３の光路変換素子の作製方法は、前記請求項１の方法において、前記光導波路のコアをガラス系材料から構成し、クラッドを高分子材料から構成することを特徴とする。
【００２２】
本発明の請求項４の光路変換素子の作製方法は、前記請求項１の方法において、前記光導波路のコアならびにクラッドを高分子材料から構成することを特徴とする。
【００２３】
本発明の請求項５の光路変換素子の作製方法は、前記請求項４の方法において、前記コアおよびクラッドを構成する高分子材料をそれぞれ下記構造式（I）で表される高分子とし、前記クラッドを構成する高分子材料を前記コアの高分子材料より屈折率が小さいものとすることを特徴とする。
【００２４】
【化１３】
0003753508.tif 000002
【００２５】
（式中、ｎ，ｍはｎ＋ｍ＝１の関係にあり、０≦ｎ，ｍ≦１を満足する正数を表す。また、Ｒは重水素あるいは水素を表し、Ｒf はＣs Ｆ2s+1で表される置換基を示し、ｓは１以上の整数である。）
本発明の請求項６の光路変換素子の作製方法は、前記請求項４の方法において、前記コアおよびクラッドを構成する高分子材料をそれぞれ下記構造式（II）〜（IV）からなる混合物、あるいは（II）〜（IV）から選ばれた一種を光硬化して得られたエポキシ樹脂とし、前記クラッドを構成する高分子材料を前記コアの高分子材料より屈折率が小さいものとすることを特徴とする。
【００２６】
【化１４】
0003753508.tif 000003
【００２７】
【化１５】
0003753508.tif 000004
【００２８】
【化１６】
0003753508.tif 000005
【００２９】
本発明の請求項７の光路変換素子の作製方法は、前記請求項４の方法において、前記コアおよびクラッドを構成する高分子材料を、それぞれ下記構造式（V）または（VI）で表される繰り返し単位を有するポリシロキサン、あるいは同構造式（V）または（VI）で表される繰り返し単位の共重合ポリシロキサン、およびこれらの混合物からなる群から選ばれた高分子とし、前記クラッドを構成する高分子材を前記コアの高分子材料より屈折率が小さいものとすることを特徴とする。
【００３０】
【化１７】
0003753508.tif 000006
【００３１】
【化１８】
0003753508.tif 000007
【００３２】
（式中、Ｒ1 ，Ｒ2 は同一または異なり、Ｃn Ｙ2n+1（Ｙは水素、重水素もしくはハロゲン、ｎは５以下の正の整数を表す）で表されるアルキル基、重水素化アルキル基またはハロゲン化アルキル基、あるいはＣ6 Ｙ5 （Ｙは水素、重水素もしくはハロゲンを表す）で表されるフェニル基、重水素化フェニル基またはハロゲン化フェニル基である。）
本発明の請求項８の光路変換素子の作製方法は、前記請求項４の方法において、前記コアを構成する高分子材料を前記構造式（I）で表される高分子とし、前記クラッドを構成する高分子材料を前記構造式（II）〜（IV）からなる混合物、あるいは（II）〜（IV）から選ばれた一種を光硬化して得られたエポキシ樹脂としたことを特徴とする。
【００３３】
本発明の請求項９の光路変換素子の作製方法は、前記請求項４の方法において、前記コアを構成する高分子材料を、前記構造式（V）または（VI）で表される繰り返し単位を有するポリシロキサン、あるいは同構造式（V）または（VI）で表される繰り返し単位の共重合ポリシロキサン、およびこれらの混合物からなる群から選ばれた高分子とし、前記クラッドを構成する高分子材料を前記構造式（II）〜（IV）からなる混合物、あるいは（II）〜（IV）から選ばれた一種を光硬化して得られた高分子とすることを特徴とする。
【００３４】
本発明の請求項１０の光路変換素子の作製方法は、前記請求項４ないし９のいずれかの方法において、前記傾斜端面を形成した後、高温に熱したこてを該傾斜端面にあて該傾斜端面表面を平滑化することを特徴とする。
【００３５】
本発明の請求項１１の光路変換素子の作製方法は、前記請求項４ないし９の方法において、前記傾斜端面を形成した後、該傾斜端面を有機溶媒中に浸漬し該傾斜端面表面を平滑化することを特徴とする。
【００３６】
本発明の請求項１２の光路変換素子の作製方法は、前記請求項２または３の方法において、前記傾斜端面を形成した後、該傾斜端面をフッ酸緩衝液中に浸漬し該傾斜端面表面を平滑化することを特徴とする。
【００３７】
本発明の請求項１３の光路変換素子の作製方法は、前記請求項１ないし１２のいずれかの方法において、前記傾斜端面形成後、該傾斜端面に金属をコーティングすることを特徴とする。
【００３８】
本発明の請求項１４の光路変換素子の作製方法は、前記請求項１ないし１３のいずれかの方法において、前記光導波路が、平面型光導波路であることを特徴とする。
【００３９】
本発明の請求項１５の光路変換素子の作製方法は、前記請求項１ないし１３のいずれかの方法において、前記光導波路が、光ファイバであることを特徴とする。
【００４０】
本発明の請求項１６の光路変換素子の作製方法は、前記請求項１５の方法において、前記光ファイバの切削加工部を含む先端部を、接着フィルムを用いて平面基板上に固定し、その後に刃先に傾斜角が設けられたブレードを該光ファイバに対して垂直に当てて切削加工を行うことを特徴とする。
【００４１】
本発明の請求項１７の光路変換素子の作製方法は、前記請求項１６の方法において、前記接着フィルムが、紫外線分解型接着フィルムであることを特徴とする。
【００４２】
本発明の請求項１８の光路変換素子の作製方法は、前記請求項１５の方法において、前記光ファイバの切削加工部を含む先端部を、紫外線硬化樹脂または熱硬化樹脂を用いて平面基板上に固定し、その後に刃先に傾斜角が設けられたブレードを該光ファイバに対して垂直に当てて切削加工を行うことを特徴とする。
【００４３】
また、本発明の請求項１９の光路変換素子作製用のブレードは、所望の傾斜角を有する光路変換用の傾斜端面を具備する光導波路を有し、前記傾斜端面における反射を利用して、前記光導波路を伝搬する光の光路を変換して該光導波路の平面外に出射するか、あるいは該光導波路の平面外から入射する光の光路を変換して該光導波路へ結合する機能を有する光路変換素子の作製方法であって、平均粒径が１μｍ〜５μｍのダイヤモンド粒を有し、かつ刃先の少なくとも片側の傾斜角が前記光導波路の光軸に垂直な面に対する前記傾斜端面の所望の傾斜角よりも１°〜２°小さく設定されたダイヤモンドブレードを前記光導波路に対して垂直に当ててダイシングソーを用いた切削加工を行うことにより、前記光導波路に少なくとも片側内面が前記所望の傾斜端面となるＶ状の溝を形成することを特徴とする。
【００４４】
【発明の実施の形態】
本発明を図面に基づき、さらに詳しく説明する。
【００４５】
まず、光路変換素子として、片側端面に４５度マイクロミラーを有する平面型高分子光導波路からなる光路変換素子について、その作製方法の例を、図面を用いて説明する。
【００４６】
図５は、基板１上に作製された平面型高分子光導波路の上面図を示す。図５中のＡ−Ａ’線は、これからマイクロミラーを形成する位置を表しており、近辺に位置合わせ用のマーカー２が、平面型光導波路作製時に作り込まれている。
【００４７】
図６は、図５に示した平面型光導波路のコア３上のＢ−Ｂ’線に沿って切った断面図を表す。図中、４は上部クラッド、５は下部クラッドを表す。マーカー２を目印にしてＡ−Ａ’線に沿って、図７に示すように、刃先がおよそ９０度に加工された本発明のダイヤモンドブレード４０を用いて切削加工を行うと、平面型光導波路に傾斜端面（マイクロミラー）６、６を有するＶ溝１２ａが形成される。
【００４８】
切削加工は、ＬＳＩチップの切り出し等に用いられているダイシングソー等の切削加工機を用いると良い。ダイシングソーは、高性能ステージを具備しているので、このようなダイシングソーを用いれば、水平方向、高さ方向ともにサブミクロン・オーダーの位置精度で切削加工することも可能である。ここで用いるダイシングソーとしては、ＬＳＩチップの切り出し等に用いられている汎用のダイシングソーで良く、ブレードを本発明のブレードに変えればよい。
【００４９】
試料固定法等に特別な工夫を必要としない点は、本発明の大きな利点の一つである。また、ここで、切削加工の深さは、コア３と下部クラッド５の境界面よりも深くすれば良く、下部クラッド５中で止めても良いし、基板１まで切り込んでも構わない。このように適当な材質のブレードを選択して使うことにより、高分子の様な軟質の材料も、シリコンやガラスのような硬質の材料も、また、シリコン基板上の高分子等の複合材料も同時に加工できるという点は、切削加工の利点の一つである。また、粒径の細かいダイヤモンドブレードは、レンズ等の光学部品の研磨に用いられる非常に目の細かな研磨紙に匹敵する繊細さを有しているから、この様な目の細かいブレードを使うことにより、切削加工という加工工程は、傾斜端面の削りだしと、光学グレードの高品質な表面研磨を同時に行っていることと同等の効果がある。従って、非常に平滑度の高い加工表面を得ることが出来る。
【００５０】
マイクロミラーが形成された平面型光導波路を基板１から剥離すれば、図８に示すような４５度マイクロミラー付きの光導波路フィルムができる。４５度マイクロミラーは、図８に示すように、平面型光導波路を伝搬する光７を下方に９０度光路変換する機能を有する。また、この４５度マイクロミラーは、逆に、下方から空間を伝搬してきた光８を９０度光路変換して平面型光導波路に結合させる機能を有する。
【００５１】
また、基板１がガラスなど光を透過する材質でできている場合は、必ずしも平面型光導波路を剥離してフィルム状にする必要はなく、図９に示すように、基板１が付いたままでも、内部伝搬光１０や外部入射光１１をそれぞれ傾斜端面９で９０度光路変換を行う機能を有する平面型光導波路として使うことができる。なお、この図９に示すような傾斜端面９とこの傾斜端面９に対向するほぼ垂直な面９ａとからなる形状のＶ溝１２ｂを平面型光導波路の途中に形成するには、用いるブレードとして、その断面形状が片面のみが傾斜されるとともに他面がほぼ垂直にされたブレードを選択する必要がある。
【００５２】
ここまでは、光路変換素子が平面型光導波路からなる場合について、その構成を簡単に説明した。次に、光路変換素子が光ファイバからなる場合についての構成を説明する。
【００５３】
片側に４５度傾斜端面ミラーを有する光ファイバからなる光路変換素子の作製方法の例を図面を用いて説明する。
【００５４】
図１０（Ａ）は先端部が基板上に固定された光ファイバの上面図である。図中、２１は基板、２２は光ファイバ、２３は被覆を剥離した光ファイバ２２の先端部、２４は光ファイバの先端部２３を固定するための接着フィルムである。Ａ−Ａ’は傾斜端面ミラーを形成すべき位置を表す。
【００５５】
図１０（Ｂ）は図１０（Ａ）のＡ−Ａ’における断面図である。２５は光ファイバのコア、２６はクラッドである。
【００５６】
図１０（Ａ）ないし（Ｂ）に示すように、光ファイバ２２は、その先端部２３を基板２１上に、接着フィルム２４により固定されている。ここで、基板２１としては、シリコンやガラスまたは厚い樹脂等の硬質の基板はもちろんのこと、薄い樹脂でできた可撓性のあるフィルム等も用いることができる。
【００５７】
その後、Ａ−Ａ’に沿って、図１１に示すように、刃先がその断面がおよそ９０度のＶ字形に加工された本発明のダイヤモンドブレードを用いて切削加工を行うと、図１１（Ａ）に示すように、光ファイバ２２の端面に４５度傾斜端面ミラー２７が形成される。
【００５８】
切削加工は、前述のように、ＬＳＩチップの切り出し等に用いられているダイシングソー等の切削加工機を用いると良い。また、試料固定法等に特別な工夫を必要としない点は、前述の平面型光導波路における場合と同様に、本発明の大きな利点の一つである。
【００５９】
適当な材質のブレードを選定して使うことにより、高分子のような軟質の材料も、シリコンやガラスのような硬質の材料も、また、シリコン基板上に樹脂の接着剤で固定されたガラス系光ファイバや樹脂中にガラス系の光ファイバが固定された光ファイバシート等の複合材料も同時に加工できるという点は切削加工の利点の一つである。従って、本発明方法は、ガラス系の光ファイバにも、プラスチック光ファイバにも、プラスチックをクラッド、ガラス系材料をコアとする光ファイバにも用いることができる。また、光ファイバを固定する基板がシリコンであっても、ガラス系の材料であっても樹脂系の材料であっても用いることができる。
【００６０】
さらにまた、粒径の細かいダイヤモンドブレードは、レンズ等の光学部品の研磨に用いられる非常に目の細かな研磨紙に匹敵する繊細さを有しているから、このような目の細かいブレードを使うことにより、切削加工という加工工程は、傾斜端面の削りだしと、光学グレードの高品質な表面研磨を同時に行っていることと同等の効果がある。従って、非常に平滑度の高い加工表面を得ることが出来る。
【００６１】
傾斜端面ミラーを形成した後、接着フィルム２４を剥離し、光ファイバ２２と基板２１を分離すれば、図１１（Ｂ）に示すような傾斜端面ミラー付き光ファイバを作製できる。４５度傾斜端面ミラー２７は、図１１（Ｂ）に示すように、光ファイバ２２を伝搬する光２８を下方に９０度光路変換する機能を有する。また、この４５度傾斜端面ミラー２７は、逆に、下方から空間を伝搬してきた光２９を９０度光路変換して光ファイバに結合させる機能を有する。また、基板２１がガラスや透明な樹脂など光を透過する材質でできている場合は、必ずしも接着フィルム２４を剥離する必要はなく、図１１（Ａ）のように、基板２１が付いたままでも９０度光路変換機能を有する光ファイバとして使うことができる。
【００６２】
通常、光ファイバには補強のため被覆が付けられている。上記の例において、切削加工部の被覆は基板上に固定する前に剥離したが、必ずしも事前に剥離する必要はない。前述したように、本発明の方法は、ガラスと樹脂からなる材料のような複合材料であっても適用することができるから、被覆が付いたままの光ファイバを基板上に固定し、切削加工により傾斜端面を作製することもできる。ただし、被覆材が透明性に劣る場合、傾斜端面近くの被覆が、傾斜端面ミラーを介して光ファイバに入出射する光を遮ることになるから、このような場合は、切削加工後に光ファイバ先端部の被覆を剥離する。
【００６３】
上記の接着フィルム剥離工程を効率良く行うためには、適当な接着力をもつ接着フィルムを選定する必要があるが、例えば、紫外線を吸収することにより接着剤が分解して接着力が低下する紫外線分解型接着フィルム等を用いると、切削加工後に紫外線を照射することにより、簡単にフィルムを剥離することができるので便利である。
【００６４】
または、接着フィルムの代わりに、紫外線硬化樹脂や熱硬化樹脂などの接着剤を用いて光ファイバの固定を行ってもよい。この場合、切削加工後の光ファイバと基板との分離工程は、溶剤で前記接着剤を溶かすことにより行っても良いし、あるいは、接着剤ごと基板から剥離しても良い。この場合、基板１がガラスや透明な樹脂など光を透過する材料でできている場合は、必ずしも剥離して光ファイバと基板を分離する必要はなく、図１１（Ａ）のように、基板２１が付いたままでも、内部伝搬光や外部入射光をそれぞれ傾斜端面２７で９０度光路変換を行う機構を有する光ファイバとして使うことができる。
【００６５】
以上、光路変換素子が光ファイバからなる場合の構成について簡単に説明した。
【００６６】
前述のような構成の光路変換素子において、その傾斜端面ミラー（マイクロミラー）の反射率に影響する傾斜面の平滑性は、当然、使用するブレード表面の目の細かさでほぼ決定される。基本的には、使用するブレードを形成するダイヤモンド粒の粒度が細かければ細かい程、より平滑なミラー面が得られるが、過度に細かすぎるブレードを使用すると、目詰まりを起こして切削加工ができなかったり、短期間でブレードが消耗したり、切削速度を上げることができない等の問題が生じる。したがって、適切なブレードを選定することが良質のミラー加工を行う上で極めて重要である。
【００６７】
図１２に切削加工に用いたブレード中に含有されているダイヤモンド粒の平均粒径と、ミラー面での反射効率、ならびに目詰まり等の不都合を起こすことなく、良質なミラー面を加工することのできる切削可能な最高速度の関係を示す。
【００６８】
ダイヤモンド粒の平均粒径が１５μｍ（粒径１０〜２０μｍの集合）以上の場合、ミラー面の荒れは大きく、反射効率は５０％にも満たない。平均粒径が小さくなるにつれ、反射効率は高くなり、平均粒径５μｍ（粒径４〜６μｍの集合）のブレードを用いた場合、およそ８０％の反射効率が得られる。さらに粒度を細かくし、平均粒径が１．５μｍ（粒径０〜３μｍの集合）程度まで細かくなると、ミラー面は光学的に十分に平滑となり、９５％以上の高反射効率が得られる。より細かな粒径のブレードを用いれば、ミラー面はより平滑になるが、光学的特性としては飽和領域にあるため、それ以上の反射効率の向上は微々たるものである。したがって、反射効率の点から考慮すれば、平均粒径は５μｍ以下のブレードを用いて加工を行うことが望ましい。
【００６９】
一方、粒度の細かいブレードは、粗いブレードに比べて切削力に劣るため、一般に加工速度は遅くなり、ブレードの寿命も短くなる。しかしながら、図１２より分かるように、平均粒径１μｍ（粒径０〜２μｍの集合）以上のブレードを用いた場合、１ｍｍ／ｓあるいはそれ以上の切削速度で加工することが可能であり、十分に実用的であると考えることができる。したがって、加工効率の点から考えれば、平均粒径は１μｍ以上のブレードを用いて加工を行うことが望ましい。このようにダイヤモンドブレードの場合に、そのダイヤモンド粒の平均粒径が１μｍ以上で５μｍ以下である点が、本発明のブレードの一つの特徴である。
【００７０】
上述の反射効率、加工効率の双方を加味して考慮すると、平均粒度が１〜５μｍのブレードを用いて、加工することが望ましい。
【００７１】
前記マイクロミラーの形成において、通常はダイシング加工のみで十分実用的な光学表面が得られるが、さらに加工面の平滑性を高くし、より質の高い光学鏡面を作って、反射効率を高める必要がある場合、以下に示す方法が有効である。
【００７２】
導波路材料が高分子材料の場合、第１の方法は、熱により表面を軟化させる方法である。これは、光導波路のコア材の高分子が若干軟化する程度の温度まで熱した鏝を加工面に軽く押しつけることにより、簡単に行うことが出来る。その際、軟化した高分子が鏝に密着するようであると平滑な表面にはならないので、鏝の表面にはテフロンコーティング等の密着防止のための処理がなされていることが望ましい。
【００７３】
第２の方法は、適当な溶媒により表面を軽く溶解させる方法である。これは、光導波路のコア材の高分子が若干溶解する適当な溶媒の中に、加工面を浸漬することにより、簡単に行うことが出来る。
【００７４】
導波路材料がガラスの場合は、有機溶媒の代わりにフッ酸緩衝液中に加工面を浸漬し表面を軽く溶解させることにより、表面を平滑化することができる。
【００７５】
第３の方法は、傾斜面を形成する切削加工に用いたダイヤモンドブレードよりもはるかに平均粒度の細かいダイヤモンドブレードにより傾斜面の仕上げ研磨を行う方法である。この方法は、切削加工により目的の傾斜面を有する溝を形成した後、ブレードを交換して、仕上げ研磨を行うだけで、加工面の平滑性を十分に高めることが可能である。したがって、この方法によれば、加工面の平滑性を向上させるために、別工程に導波路を移さなくてもよく、工程が簡易になる利点がある。
【００７６】
上記のいずれかの加工法により、極めて優れた平滑性を持つ傾斜端面を形成することができる。このような加工した傾斜端面の平滑性を向上させる作業が可能であるのは、マイクロミラーとする傾斜面を形成するために、ブレードにより切削した結果、光導波路にＶ溝が形成されるためである。すなわち、傾斜面の上方が大きく開放されている形状が光導波路のミラー面近傍に実現されているためである。したがって、このようなＶ溝により傾斜面を形成した光路変換素子では、前述のように、傾斜面を平滑化するさまざまな手段を容易に実行できるし、後述のように、傾斜面の鏡面処理も容易に実現でき、また、Ｖ溝内に、すなわちミラー面のごく近傍に受光素子や発光素子などの光機能素子を設置できるという実装上の利点も得られる。
【００７７】
前述の加工法により、傾斜端面を大幅に平滑化することができるが、それでも、傾斜端面の傾斜角、コア、クラッドの屈折率の値によっては、全ての導波モードに対して傾斜端面における全反射条件が満たされない場合がある。このような場合、一部の高次モードの光が傾斜端面において反射されずに透過するため、原理的に１００％の反射効率を得ることはできない。この場合、加工面に金、銀、アルミニウム等の高反射率の金属を蒸着等によりコーティングする方法が有効である。これらの高反射膜をコーティングすることにより、１００％に近い反射効率を得ることができる。
【００７８】
前記傾斜端面の傾斜角、すなわちマイクロミラーの傾斜角を所望の角度に精度良く合わせるためには、ブレードの刃先の角度と実際に加工された傾斜端面の角度の関係を把握しておくことが重要である。通常、加工により作製されたＶ溝の角度は、加工に用いたブレードの刃先の角度より若干大きくなる。これは、ブレードの周方向の寸法誤差と、ダイシングソーの運転時の振動とが主な原因と思われる。
【００７９】
図１３に、加工に用いたブレードの頂角と、実際に加工されたＶ溝の頂角の関係を示す。適正な粒度のブレードを用いた場合、Ｖ溝の頂角はブレードの頂角より２度程度大きくなり、ばらつきは２度以内に抑制されている。したがって、頂角が８８度のブレードを用いて加工を行えば、傾斜角４５度の傾斜角を有するミラーを±１度の精度で再現性よく作製することができる。このようにして、誤差１度以内で所望の傾斜角のマイクロミラーを形成することができる。ここで言う『適正な粒度のブレード』とは、前述した平均粒径５μｍ以下で１μｍ以上の本発明のブレードのことを示す。より粒度の粗いブレードを用いた場合は、ブレード頂角とＶ溝頂角の変換差はより大きくなり、ばらつき、繰り返し誤差も大きくなるため、高精度にミラーの傾斜角を制御することは困難になる。したがって、ミラー傾斜角の制御という観点から考慮しても、平均粒径５μｍ以下のブレードを用いて加工することが望ましい。本発明のブレードの一つの特徴は、前述のように、その構成ダイヤモンド粒子の平均粒径が１〜５μｍであることである。さらに、本発明のブレードの他の特徴は、前述の傾斜角の加工精度との関係から、傾斜面を形成するブレードの側面傾斜角が（所望の角度）−１度、すなわち、４５度ミラーを作製したい場合は４４度に形成されていることである。したがって、対称型のＶ溝を形成する場合は、ブレードの刃先角度は、｛（所望の角度）−１｝×２度、すなわち、４５度ミラーが所望の場合は８８度に設定するのが最も良い。実用的なミラーを提供するためには、ミラーの傾斜角は（所望の角度）±２度以内に抑制することが必要なので、これを考慮すると、ブレードの側面傾斜角は、｛（所望の角度）−２度｝以上（所望の角度）以下に設定しなくてはならない。
【００８０】
前述のようにして作製した光路変換素子は、例えば、平面型光導波路の場合、図１４に示すように、実装基板４２上に搭載されることにより、同じく実装基板４２上に搭載された面発光レーザー４３から出射されたレーザー光４４の光路を傾斜端面６により変換し、光導波路に結合させて伝搬光４５ａとする光送信モジュールや、逆に、図１５に示すように、実装基板４６上に搭載されることにより、光導波路中を導波する光４７の光路を傾斜端面６により変換し、同じく実装基板４６上に搭載されたフォトダイオード４９に結合させる光受信モジュール等が構成する部品として用いることができる。
【００８１】
同様に、光ファイバの場合、図１６に示すように、実装基板４２上に搭載されることにより、同じく実装基板４２上に搭載された面発光レーザー４３から出射されたレーザー光４４の光路を傾斜端面２７により変換し、光ファイバに結合して伝搬光４５ｂとする光送信モジュールや、逆に、図１７に示すように、実装基板４６上に搭載されることにより、光ファイバ中を導波する光４８の光路を傾斜端面２７により光路変換して下方に出射し、実装基板４６上に搭載されたフォトダイオード４９に結合させる光受信モジュール等を構成する部品として用いることができる。
【００８２】
図７に示したような両刃のブレード４０を用いる代わりに、図１８に示すような片刃のブレード５０を用いてマイクロミラーを形成することもできる。例えば、頂角がおよそ４４度の片刃のブレード５０を用いて、図６の光導波路に切削加工によりマイクロミラーを形成すると、図９に示すような４５度のマイクロミラー付き光導波路ができる。ただし、このタイプのミラーの場合、傾斜端面９において全反射条件は満たされていないので、高い反射効率を得るためには、傾斜端面９に金、銀、アルミニウム等の高反射率の金属をコーティングしておく必要がある。このコーティング作業は、傾斜端面９を実現している変形Ｖ溝１２ｂが開口側に拡大した形状であるので、大変行いやすい。これはＶ溝が対称的な形状の図７のような対称Ｖ溝１２ａの場合にも同様であり、この対称Ｖ溝１２ａではさらに作業空間が広いので、より作業しやすい。
【００８３】
図９のタイプのマイクロミラー９と図７のタイプのマイクロミラー６の機能上の大きな相違点は、光路を変換する方向が逆である点である。図９のマイクロミラーは、光導波路を伝搬してきた光１０を、上方、つまり基板１とは逆方向に光路変換する機能を有している。無論、逆に、基板１の上方から伝搬してきた光１１を光路変換して光導波路に結合する機能をも有している。従って、図１９に示すように、光導波路表面に、あるいはＶ溝１２ｂ内に発光素子４３を設置することにより、光送信器を構成したり、図２０に示すように、受光素子４９を光導波路表面に、あるいはＶ溝１２ｂ内に設置することにより、光受信器を構成したり、あるいは、図８のようなマイクロミラー付き光導波路をさらに表面に重ねることにより、図２１のような２つの導波層５１ａ，５１ｂを持つ積層型光導波路を作ることが出来る。
【００８４】
ただし、このタイプのミラーには、切削により形成された変形Ｖ溝１２ｂを構成する垂直端面９ａで生じるフレネル反射のため、入射側へ逆戻りする光を生じやすいという問題がある。すなわち、素子としての反射減衰率が悪いという問題がある。例えば、コアの屈折率を１．４９０とすると、垂直端面９ａで約３．９％のフレネル反射が生じるから、光導波路の伝搬損失を無視すると、入射端で検出される反射減衰率は約−１４ｄＢとなる。
【００８５】
この問題を解決するためには、以下に示す２つの方法がある。
【００８６】
第１の方法は、導波路端面９ａを、図２２に示すように、垂直面に対して僅かな角度θだけ傾斜させた端面５２にすることである。角度θの傾斜を付けることにより、反射光の光路５３は傾斜を付けない場合の光路５４に比べ、角度２θの偏向を受ける。これを利用すれば、θを適当に選ぶことにより、反射光を導波路の外へ放射させ、結果的に反射減衰率を改善することができる。
【００８７】
導波路内を伝搬し得る導波光が導波路光軸となす角は、コア、クラッドの屈折率をそれぞれｎcore，ｎcladとすると、コア／クラッド界面での全反射条件から、最大でｃｏｓ-1（ｎclad／ｎcore）である。したがって、θをｃｏｓ-1（ｎclad／ｎcore）より大きく設定すれば、全ての反射光を導波路の外へ放射させることができる。この値は、開口数（ＮＡ）が約０．１のシングルモード導波路の場合、およそ５°から６°、開口数（ＮＡ）が約０．２のマルチモード導波路の場合、およそ８°〜９°であるから、シングルモード導波路の場合、６°以上、マルチモード導波路の場合、９°以上の傾斜を付けると、反射減衰率を激減させることができる。
【００８８】
ただし、θは前記の角度より小さな角度であっても、反射光の幾らかは放射されるので、要求条件によっては十分な効果を発揮する。また、あまり大きいと、この面を透過する光量が減少するので、光路変換素子としての損失が増大する要因となる。図２３に、透過率ならびに反射減衰率のθ依存性を示す。θは１°以上なら、反射減衰率が−２０ｄＢ以下となる。また、３０°を越えると、急激に透過率が減少する。実用的な光素子を作製するためには、−２０ｄＢ以下の反射減衰率、９０％以上の透過率が求められるので、θは１°以上３０°以下の範囲で設定するのが有効である。このような変形Ｖ溝を形成するためには、片刃ブレードの垂直側面を１°〜３０°の範囲内で傾斜させる必要があり、そのような形状の片刃ブレードも本発明のブレードの一変形例である。
【００８９】
前述のように、図９のタイプのマイクロミラーはその垂直端面に僅かな傾斜を与えることにより、素子としての反射減衰率を改善することができるが、ここで注意すべきことは、端面５２が傾斜を有することにより、この界面で屈折が生じるため、ミラーによる光路の偏向角が変わってしまうことである。
【００９０】
図２４は、端面５２の傾斜による光路の偏向角の変化を説明する図である。端面が導波路光軸に対して垂直である場合、すなわち、θ＝０°である場合、導波路光軸に沿って伝搬してきた光線１０は、波線６０→６１で示すような経路を伝搬する。ここで、光路の偏向角は、傾斜端面９と導波路光軸のなす角をφとすると、２φである。すなわち、Φの光路変換を行いたいならば、φ＝Φ／２とすればよい。一方、端面５２が垂直軸に対してθの傾斜を有している場合、コアの屈折率をｎcoreとすると、光線１０は屈折によりｓｉｎ-1（ｎcoreｓｉｎθ）−θだけ屈折により偏向され、６２→６３に示す経路を伝搬する。そのため、入射光１０と出射光６３の偏向角は、２φ＋｛ｓｉｎ-1（ｎcoreｓｉｎθ）−θ｝／２とする必要がある。すなわち、傾斜端面５２の傾斜角φは、θ＝０°である場合と比べ、｛ｓｉｎ-1（ｎcoreｓｉｎθ）−θ｝／２だけ補正する必要がある。
【００９１】
第２の方法は、図２５に示すように、傾斜端面９に金などの高反射膜をコーティングした後に、導波路端面５２と傾斜端面９との間隙を、ほぼ屈折率の等しい樹脂７０などで埋める方法である。Ｖ溝１２ｂ中の媒質が、空気から樹脂７０に置き換えられることにより、導波路端面５２で生じるフレネル反射を激減させることができる。例えば、コア、樹脂７０の屈折率がそれぞれ１．４９，１．４８５とすると、θ＝０°、すなわち、端面５２が傾斜を有していない場合でも、この面から生じるフレネル反射は、３．７％から０．０００２８％と激減するため、反射減衰率は−１４ｄＢから−５５ｄＢと激減させることができる。もちろん、前述の導波路端面５２を傾斜させることを兼用すれば、なお効果的であることは言うまでもない。また、前述の屈折による光路の偏向角の変化を小さくすることができる。樹脂７０の屈折率をｎresin とすると、光路の偏向角の変化はｓｉｎ-1｛（ｎcore／ｎresin ）ｓｉｎθ｝−θとなる。また、この樹脂７０には、ミラー面９を保護する効果もある。
【００９２】
以上説明した平面型光導波路からなる本発明の光路変換素子の作製方法によれば、素子全体を横断するように切りきってしまうような加工のみならず、光導波路の任意の位置に部分的にマイクロミラーを作製することが出来る。例えば、図２６に示すように、Ｙ分岐光導波路の７２，７３，７４の位置にマイクロミラーを形成する必要がある場合、ミクロトーム等、通常の切断加工法では、７３の位置を加工する際、ＣＣ’に沿って切断するため、もう一方の導波路まで切断せざるを得ないが、切削加工の場合、数ｍｍ程度離れている箇所であれば、他の導波路を傷つけることなく、部分的なミラー加工することが可能である。
【００９３】
以上説明した光導波路に形成するＶ溝と、このＶ溝を形成するブレードとの関係、そして、ブレードの材質特性、形状特性、さらには傾斜端面を有する光導波路の作用、Ｖ溝を樹脂にて充填して屈折偏向角を調整すること等については、光ファイバ型の光路変換素子の場合でも同様であり、光ファイバでの説明は、省略する。
【００９４】
以上説明したように、本発明による光路変換素子の作製法を用いると、高性能な反射型光路変換素子を高精度かつ容易に作製することが出来る。
【００９５】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００９６】
（実施例１）
ポリメチルメタクリレートをコア、エポキシ樹脂をクラッドとする埋込型光導波路をシリコン基板上に作製した。コア、クラッドの屈折率はそれぞれ１．４９０，１．４７５で、コアの断面形状は幅４０μｍ、高さ４０μｍの矩形である。刃先の断面形状が図２７に示すような頂角８８度のＶ字形に加工されたブレード８２を用い、前記光導波路の片端を基板表面ぎりぎりまで切削加工することにより傾斜端面を形成し、しかる後、長さ５ｃｍ、幅１ｃｍの大きさに切り出し、その後、基板から剥離することにより、図２８に示すようなフィルム導波路型光路変換素子を作製した。
【００９７】
作製したフィルム導波路型光路変換素子の垂直な端面７５から波長０．８５μｍのレーザー光７６を入射し、傾斜端面７７で反射した反射光７８の遠視野における強度分布を測定することにより、光路の変換角度を測定したところ、変換角は９０度であった。また、その反射光の全光強度を光検出器で測定することによりミラーの反射効率を測定したところ、８３％であった。
【００９８】
（実施例２）
実施例１と同様の方法で作製したフィルム導波路型光路変換素子の傾斜端面７７に温度１８０度に熱したこてをあて平坦化処置をした後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ９０度、８５％であった。
【００９９】
（実施例３）
実施例１と同様の方法で作製したフィルム導波路型光路変換素子の傾斜端面７７をメチルイソブチルケトンに浸漬して平坦化処置をした後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ９０度、８５％であった。
【０１００】
（実施例４）
実施例１と同様の方法で作製したフィルム導波路型光路変換素子の傾斜端面７７をクロロベンゼンに浸漬して平坦化処置をした後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ９０度、８５％であった。
【０１０１】
（実施例５）
実施例１と同様の方法で作製したフィルム導波路型光路変換素子の傾斜端面７７に金を蒸着した。しかる後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ９０度、９７％であった。
【０１０２】
（実施例６）
実施例１と同様の方法で作製したフィルム導波路型光路変換素子の傾斜端面７７に銀を蒸着した。しかる後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ９０度、９６％であった。
【０１０３】
（実施例７）
実施例１と同様の方法で作製したフィルム導波路型光路変換素子の傾斜端面７７にアルミニウムを蒸着した。しかる後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ９０度、９０％であった。
【０１０４】
（実施例８）
ポリメチルメタクリレートをコア、エポキシ樹脂をクラッドとする埋込型光導波路をシリコン基板上に作製した。コア、クラッドの屈折率は、それぞれ１．４９０，１．４７５で、コアの断面形状は幅４０μｍ、高さ４０μｍの矩形である。刃先の断面形状が、図２９に示すような、頂角９３度のＶ字形に加工されたブレード８３を用い、前記光導波路の片端を基板表面ぎりぎりまで切削加工することにより傾斜端面を形成し、しかる後、長さ５ｃｍ、幅１ｃｍの大きさに切り出し、その後、基板から剥離することによりフィルム導波路型光路変換素子を作製した。
【０１０５】
作製したフィルム導波路型光路変換素子の垂直な端面から波長０．８５μｍのレーザー光を入射し、傾斜端面で反射した反射光の遠視野における強度分布を測定することにより、光路の変換角度を測定したところ、変換角は８５度であった。また、その反射光の全光強度を光検出器で測定することによりミラーの反射効率を測定したところ、９５％であった。
【０１０６】
（実施例９）
実施例８と同様の方法で作製したフィルム導波路型光路変換素子の傾斜端面に温度１８０度に熱したこてをあてて平坦化処理をした後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ８５度、９７％であった。
【０１０７】
（実施例１０）
実施例８と同様の方法で作製したフィルム導波路型光路変換素子の傾斜端面をメチルイソブチルケトンに浸漬して平坦化処理をした後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ８５度、９７％であった。
【０１０８】
（実施例１１）
実施例８と同様の方法で作製したフィルム導波路型光路変換素子の傾斜端面をクロロベンゼンに浸漬して平坦化処置した後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ８５度、９７％であった。
【０１０９】
（実施例１２）
ポリメチルメタクリレートをコア、エポキシ樹脂をクラッドとする埋込型光導波路をシリコン基板上に作製した。コア、クラッドの屈折率は、それぞれ１．４９０，１．４７５で、コアの断面形状は幅４０μｍ、高さ４０μｍの矩形であった。刃先の断面形状が、図３０に示すような、頂角４４度の楔形に加工されたブレード８４を用い、前記基板光導波路の片端を基板表面ぎりぎりまで切削加工することにより、図３１に示すように、傾斜端面９９を形成し、しかる後、傾斜端面９９に金１０３を蒸着した。その後、長さ５ｃｍ、幅２ｃｍの大きさに切り出し、導波路型光路変換素子とした。
【０１１０】
作製した導波路型光路変換素子の垂直な端面１００から波長０．８５μｍのレーザー光１０１を入射して傾斜端面９９で反射した反射光１０２の遠視野における強度分布を測定することにより、光路の変換角度を測定したところ、変換角は９０度であった。また、その反射光の全光強度を光検出器で測定することによりミラーの反射効率を測定したところ、９６％であった。また、導波路入射端面に戻ってくる光の強度を測定することにより、反射減衰率を測定したところ−１５ｄＢであった。
【０１１１】
（実施例１３）
傾斜端面に蒸着する金属を銀とすること以外は、実施例１２と同様の方法で導波路型光路変換素子を作製した。
【０１１２】
作製した導波路型光路変換素子の垂直な端面から波長０．８５μｍのレーザー光１０１を入射して傾斜端面で反射した反射光の遠視野における強度分布を測定することにより光路の変換角度を測定したところ、変換角は９０度であった。また、その反射光の全光強度を光検出器で測定することによりミラーの反射効率を測定したところ、９５％であった。
【０１１３】
（実施例１４）
傾斜端面に蒸着する金属をアルミニウムとすること以外は、実施例１２と同様の方法で導波路型光路変換素子を作製した。
【０１１４】
作製した導波路型光路変換素子の垂直な端面から波長０．８５μｍのレーザー光を入射して傾斜端面で反射した反射光の遠視野における強度分布を測定することにより光路の変換角度を測定したところ、変換角は９０度であった。また、その反射光の全光強度を光検出器で測定することによりミラーの反射効率を測定したところ、８９％であった。
【０１１５】
（実施例１５）
図２６に示すような１×２Ｙ分岐埋込型光導波路を、コアにポリメチルメタクリレート、クラッドにエポキシ樹脂を用いてシリコン基板上に作製した。導波路の全長は５ｃｍで、分岐後の２本のコアの中心間隔は２．５ｍｍである。コア、クラッドの屈折率は、それぞれ１．４９０，１．４７５で、コアの断面形状は幅４０μｍ、高さ４０μｍの矩形で、下層クラッド層の厚さは２０μｍ、上層クラッドの厚さは６０μｍ（コアの上面から２０μｍ）である。図２６中の７２，７３，７４に示す位置に、刃先の断面形状が、図３０に示すような、頂角４４度の楔形に加工されたブレード８４を用い、基板表面ぎりぎりまで切削加工することにより、傾斜端面を形成し、しかる後、傾斜端面に金を蒸着した。その後、７２の位置に作製したミラー上に発振波長０．８５μｍの表面発光レーザーを発光面がミラー側に向くように搭載し、７３，７４の位置に作製したミラー上にはフォトダイオードを受光面がミラー側に向くよう搭載した。
【０１１６】
該表面発光レーザーに電流を注入して発光させ（０．８０ｍＷ）、マイクロミラーを介して導波路を伝搬し、マイクロミラーを介して該フォトダイオードで受光されたレーザー光のバワーを測定したところ、受光された光強度は、７３，７４の側でそれぞれ、０．３２ｍＷ，０．３１ｍＷであった。
【０１１７】
（実施例１６）
共重合比の異なる２種類の重水素化・フッ素化ポリメタクリレート（以下、ポリマＡ，ポリマＢと呼ぶ：「特願平２−２８２０２３号公報：プラスチック光導波路」参照）を合成した。ポリマＡ，ポリマＢの屈折率は、それぞれ、１．４９０，１．４８３であった。ポリマＡをコア、ポリマＢをクラッドとする埋込型シングルモード光導波路をシリコン基板上に作製した。コアの断面形状は幅７μｍ、高さ７μｍの矩形で、下層クラッド層の厚さは２０μｍ、上層クラッドの厚さは２７μｍ（コアの上面から２０μｍ）であった。また、補強のため上層クラッドの上にエポキシ樹脂が５０μｍ塗られた。刃先の断面形状が、図２７に示すような頂角８８度のＶ字形に加工されたブレード８２を用い、前記光導波路の片端を基板表面ぎりぎりまで切削加工することにより傾斜端面を形成し、しかる後、長さ５ｃｍ、幅１ｃｍの大きさに切り出し、その後、基板から剥離することにより、フィルム導波路型光路変換素子を作製した。
【０１１８】
作製したフィルム導波路型光路変換素子の垂直な端面から波長１．３μｍのレーザー光を入射して傾斜端面で反射した反射光の遠視野における強度分布を測定することにより光路の変換角度を測定したところ、変換角は９０度であった。また、その反射光の全光強度を光検出器で測定することによりミラーの反射効率を測定したところ、７８％であった。
【０１１９】
（実施例１７）
実施例１６と同様の方法で作製したフィルム導波路型光路変換素子の傾斜端面に温度１８０度に熱したこてを当てて平坦化処置をした後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ９０度、８０％であった。
【０１２０】
（実施例１８）
実施例１６と同様の方法で作製したフィルム導波路型光路変換素子の傾斜端面をメチルイソプチルケトンに浸漬して平坦化処置をした後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ９０度、８０％であった。
【０１２１】
（実施例１９）
実施例１６と同様の方法で作製したフィルム導波路型光路変換素子の傾斜端面をクロロベンゼンに浸漬して平坦化処置をした後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ９０度、８０％であった。
（実施例２０）
実施例１６と同様の方法で作製したフィルム導波路型光路変換素子の傾斜端面に金を蒸着した。しかる後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ９０度、９４％であった。
【０１２２】
（実施例２１）
実施例１６と同様の方法で作製したフィルム導波路型光路変換素子の傾斜端面に銀を蒸着した。しかる後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ９０度、９２％であった。
【０１２３】
（実施例２２）
実施例１６と同様の方法で作製したフィルム導波路型光路変換素子の傾斜端面にアルミニウムを蒸着した。しかる後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ８７度、８９％であった。
【０１２４】
（実施例２３）
共重合比の異なる２種類の重水素化ポリシロキサン（以下、ポリマＣ，ポリマＤと呼ぶ：「特願平２−２８２０２３号公報：プラスチック光導波路」参照）を合成した。ポリマＣ，ポリマＤの屈折率は、それぞれ、１．５４５，１．５３７である。ポリマＡをコア、ポリマＢをクラッドとする埋込型シングルモード光導波路をシリコン基板上に作製した。コアの断面形状は幅７μｍ、高さ７μｍの矩形で、下層クラッド層の厚さは２０μｍ、上層クラッドの厚さは２７μｍ（コアの上面から２０μｍ）である。また、補強のため上層クラッドの上にエポキシ樹脂を５０μｍ塗られている。刃先の断面形状が、図２７に示すような頂角８８度のＶ字形に加工されたブレード８２を用い、前記光導波路の片端を基板表面ぎりぎりまで切削加工することにより傾斜端面を形成し、しかる後、長さ５ｃｍ、幅１ｃｍの大きさに切り出し、その後、基板から剥離することにより、フィルム導波路型光路変換素子を作製した。
【０１２５】
作製したフィルム導波路型光路変換素子の垂直な端面から波長１．５５μｍのレーザー光を入射して傾斜端面で反射した反射光の遠視野における強度分布を測定することにより光路の変換角度を測定したところ、変換角は９０度であった。また、その反射光の全光強度を光検出器で測定することによりミラーの反射効率を測定したところ、８０％であった。
【０１２６】
（実施例２４）
実施例２３と同様の方法で作製したフィルム導波路型光路変換素子の傾斜端面に温度４００度に熱したこてを当てて平坦化処置をした後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ９０度、８３％であった。
【０１２７】
（実施例２５）
実施例２３と同様の方法で作製したフィルム導波路型光路変換素子の傾斜端面にアニソールに浸漬して平坦化処置をした後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ９０度、８３％であった。
【０１２８】
（実施例２６）
実施例２３と同様の方法で作製したフィルム導波路型光路変換素子の傾斜端面をクロロベンゼンに浸漬して平坦化処理をした後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ９０度、８３％であった。
【０１２９】
（実施例２７）
実施例２３と同様の方法で作製したフィルム導波路型光路変換素子の傾斜端面に金を蒸着した。しかる後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ９０度、９３％であった。
【０１３０】
（実施例２８）
実施例２３と同様の方法で作製したフィルム導波路型光路変換素子の傾斜端面に銀を蒸着した。しかる後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ９０度、９２％であった。
【０１３１】
（実施例２９）
実施例２３と同様の方法で作製したフィルム導波路型光路変換素子の傾斜端面にアルミニウムを蒸着した。しかる後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ９０度、８７％であった。
【０１３２】
（実施例３０）
石英基板上に石英系ガラス光導波路を作製した。コア、クラッドの屈折率は、それぞれ、１．４７３，１．４５９で、コアの断面形状は幅４０μｍ、高さ４０μｍの矩形であった。下層クラッド層の厚さは２０μｍ、上層クラッドの厚さは４０μｍ（コアの上面から２０μｍ）であった。刃先の断面形状が、図２７に示すような頂角８８度のＶ字形に加工されたブレード８２を用い、前記光導波路の片端を基板表面ぎりぎりまで切削加工することにより傾斜端面を形成し、しかる後、長さ５ｃｍ、幅１ｃｍの大きさに切り出し、導波路型光路変換素子を作製した。
【０１３３】
作製したフィルム導波路型光路変換素子の垂直な端面から波長０．８５μｍのレーザー光を入射して傾斜端面で反射した反射光の遠視野における強度分布を測定することにより光路の変換角度を測定したところ、変換角は９０度であった。また、その反射光の全光強度を光検出器で測定することによりミラーの反射効率を測定したところ、７８％であった。
【０１３４】
（実施例３１）
実施例３０と同様の方法で作製した導波路型光路変換素子の傾斜端面をフッ酸緩衝液に浸漬して平坦化処置をした後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ９０度、８０％であった。
【０１３５】
（実施例３２）
実施例３０と同様の方法で作製した導波路型光路変換素子の傾斜端面に金を蒸着した。しかる後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ９０度、９３％であった。
【０１３６】
（実施例３３）
実施例３０と同様の方法で作製した導波路型光路変換素子の傾斜端面に銀を蒸着した。しかる後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ９０度、９２％であった。
【０１３７】
（実施例３４）
実施例３０と同様の方法で作製した導波路型光路変換素子の傾斜端面にアルミニウムを蒸着した。しかる後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ８８度、８８％であった。
【０１３８】
（実施例３５）
シリコン基板上に石英系ガラスシングルモード光導波路を作製した。コア、クラッドの屈折率はそれぞれ１．４５５，１．４４４で、コアの断面形状は幅７μｍ、高さ７μｍの矩形である。刃先の断面形状が、図３０に示すような頂角４４度の楔形に加工されたブレード８４を用い、前記光導波路の片端を基板表面ぎりぎりまで切削加工することにより傾斜端面を形成し、しかる後、傾斜端面に金を蒸着した。その後、長さ５ｃｍ、幅２ｃｍの大きさに切り出し、導波路型光路変換素子を作製した。
【０１３９】
作製した導波路型光路変換素子の垂直な端面から波長１．５５μｍのレーザー光を入射して傾斜端面で反射した反射光の遠視野における強度分布を測定することにより光路の変換角度を測定したところ、変換角は９０度であった。また、その反射光の全光強度を光検出器で測定することによりミラーの反射効率を測定したところ、９４％であった。
【０１４０】
（実施例３６）
実施例１２で作製した光路変換素子中の楔形の溝に、屈折率１．４８５の紫外線硬化型樹脂を流し込み、紫外線を照射して硬化させ、しかる後、長さ５ｃｍ、幅２ｃｍの大きさに切り出し、導波路型光路変換素子を作製した。
【０１４１】
作製した導波路型光路変換素子に波長０．８５μｍのレーザー光を入射し、傾斜端面で反射した反射光の遠視野における強度分布を測定することにより光路の変換角度を測定したところ、変換角は９０度であった。また、その反射光の全光強度を光検出器で測定することによりミラーの反射効率を測定したところ、９７％であった。また、導波路入射端面に戻ってくる光の強度を測定することにより、反射減衰率を測定したところ、−５５ｄＢ以下であった。
【０１４２】
（実施例３７）
コアをポリメチルメタクリレートから、クラッドをエポキシ樹脂から構成した埋込型光導波路をシリコン基板上に作製した。コア、クラッドの屈折率は、それぞれ１．４９０，１．４７５であり、コアの断面形状は、幅４０μｍ、高さ４０μｍの矩形である。刃先の断面形状が図３２に示すような頂角５５．５度の楔形に加工されたブレード８５を用い、前記光導波路の片端を基板表面ぎりぎりまで切削加工することにより図２４のようなＶ溝を形成した。端面５２が垂直平面となす角θ、ならびに傾斜端面９が導波路光軸となす角φは、それぞれ１０°、４２．５°であった。しかる後、傾斜端面９に金を蒸着した。その後、長さ５ｃｍ、幅２ｃｍの大きさに切り出し、導波路型光路変換素子を作製した。
【０１４３】
作製した導波路型光路変換素子に波長０．８５μｍのレーザー光を入射し、傾斜端面９で反射した反射光６３の遠視野における強度分布を測定することにより光路の変換角度を測定したところ、変換角は９０度であった。また、その反射光の全光強度を光検出器で測定することによりミラーの反射効率を測定したところ、９５％であった。また、導波路入射端面に戻ってくる光の強度を測定することにより、反射減衰率を特定したところ、−５０ｄＢ以下であった。
【０１４４】
（実施例３８）
コアをポリメチルメタクリレートから、クラッドをエポキシ樹脂から構成した埋込型光導波路をシリコン基板上に作製した。コア、クラッドの屈折率は、それぞれ１．４９０，１．４７５であり、コアの断面形状は、幅４０μｍ、高さ４０μｍの矩形である。刃先の断面形状が図３３に示すような頂角５３度の楔形に加工されたブレード８６を用い、前記光導波路の片端を基板表面ぎりぎりまで切削加工することにより、図２４のようなＶ溝を形成した。端面５２が垂直平面となす角θ、ならびに傾斜端面９が導波路光軸となす角φは、それぞれ１０°、４５°であった。しかる後、傾斜端面９に金を蒸着した。その後、このＶ溝に屈折率１．４８５の紫外線硬化型樹脂７０を流し込み（図２５）、紫外線を照射して硬化させ、しかる後、長さ５ｃｍ、幅２ｃｍの大きさに切り出し、導波路型光路変換素子を作製した。
【０１４５】
作製した平面導波路型光路変換素子に波長０．８５μｍのレーザー光を入射し、傾斜端面９で反射した反射光６３の遠視野における強度分布を測定することにより光路の変換角度を測定したところ、変換角は９０度であった。また、その反射光の全光強度を光検出器で測定することによりミラーの反射効率を測定したところ、９６％であった。また、導波路入射端面に戻ってくる光の強度を測定することにより、反射減衰率を特定したところ、−７０ｄＢ以下であった。
【０１４６】
以上の実施例１〜３８は、平面導波路型の光路変換素子についてであった。以下、光ファイバ型の光路変換素子について実施例を説明する。
【０１４７】
（実施例３９）
図１０および図１１を参照して本発明の第３９の実施例を説明する。図において、２１はシリコン基板、２２は光ファイバ、２３は光ファイバの先端部、２４は接着フイルム、２５は光ファイバのコア、２６は光ファイバのクラッド、２７は傾斜端面、２８は光ファイバを伝搬する光、２９は傾斜端面ミラーにより光路変換され光ファイバ外下方へ伝搬する光、または、光ファイバ外下方から傾斜端面ミラーを介して導波路へ入射する光、３０は傾斜端面、３１は光ファイバを伝搬する光、３２は傾斜端面ミラーにより光路変換され光ファイバ外上方へ伝搬する光、または、光ファイバ外上方から傾斜端面ミラーを介して光ファイバへ入射する光である。
【０１４８】
シリコン基板２１上にコア径５０μｍのグレーディッド・インデックス型マルチモード光ファイバ２２の一方の先端部２３を露出して置き、紫外線分解型の接着フィルム２４を用いて図１０に示すように、先端部全体と非露出部の一部とが接着フィルム２４に覆われるように固定した。しかる後、刃先の断面形状が図２７に示すような頂角８８度のＶ字形に加工されたダイヤモンドブレード８２を用い、前記光ファイバ２２を基板表面ぎりぎりまで切削加工することにより傾斜端面２７を形成し、しかる後、紫外線を照射し接着フィルム４を剥離して、光ファイバ２２をシリコン基板２１から分離することにより、図１１（Ｂ）に示すような傾斜端面ミラー付きの光ファイバを作製した。
【０１４９】
作製した傾斜端面ミラー付き光ファイバの他端から波長０．８５μｍのレーザー光を入射し傾斜端面２７で反射した反射光の遠視野における強度分布を測定することにより光路の変換角度を測定したところ、変換角は９０度であった。また、その反射光の全光強度を光検出器で測定することにより傾斜端面ミラーの反射効率を測定したところ７８％であった。
【０１５０】
（実施例４０）
実施例１と同様の方法で作製した傾斜端面ミラー付きの光ファイバの傾斜端面をフッ酸緩衝液に浸漬し平滑化処置をした後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ９０度、８０％であった。
【０１５１】
（実施例４１）
実施例３９と同様の方法で作製した傾斜端面ミラー付きの光ファイバの傾斜端面に金を蒸着した。しかる後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ９０度、９３％であった。
【０１５２】
（実施例４２）
実施例３９と同様の方法で作製した傾斜端面ミラー付きの光ファイバの傾斜端面に銀を蒸着した。しかる後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ９０度、９２％であった。
【０１５３】
（実施例４３）
実施例３９と同様の方法で作製した傾斜端面ミラー付きの光ファイバの傾斜端面にアルミウムを蒸着した。しかる後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ８８度、８８％であった。
【０１５４】
（実施例４４）
頂角が１０８度のＶ字形ブレードを用いたこと以外は実施例３９と同様の方法で傾斜端面ミラー付きの光ファイバを作製した。
【０１５５】
作製した傾斜端面ミラー付きの光ファイバの他端から波長０．８５μｍのレーザー光を入射し傾斜端面反射した反射光の遠視野における強度分布を測定することにより光路の変換角度を測定したところ、変換角は７０度であった。また、その反射光の全光強度を光検出器で測定することにより傾斜端面ミラーの反射効率を測定したところ９３％であった。
【０１５６】
（実施例４５）
コア径５０μｍのグレーディッド・インデックス型マルチモード光ファイバ２の一端をシリコン基板１上に置き、接着力の強い接着フィルム２４を用いて図１０に示すように固定した。しかる後、刃先の断面形状が図３０に示すような頂角４４度の片刃状に加工されたダイヤモンドブレード８４を用い、前記光ファイバを基板表面ぎりぎりまで切削加工することにより傾斜端面を形成し、しかる後、斜め蒸着により傾斜端面に金を蒸着し、図１１（Ｃ）に示すような傾斜端面ミラー付きの光ファイバを作製した。
【０１５７】
作製した傾斜端面ミラー付きの光ファイバの他端から波長０．８５μｍのレーザー光を入射し傾斜端面で反射した反射光３０の遠視野における強度分布を測定することにより光路の変換角度を測定したところ、変換角は９０度であった。また、その反射光の全光強度を光検出器で測定することにより傾斜端面ミラーの反射効率を測定したところ９４％であった。
【０１５８】
（実施例４６）
コア径ｌ０μｍのステップ・インデックス型シングルモード光ファイバを実施例１と同様の方法で加工し、傾斜端面ミラー付きの光ファイバイ作製した傾斜端面ミラー付きの光ファイバの他端から波長１．５５μｍのレーザー光を入射し傾斜端面反射した反射光の遠視野における強度分布を測定することにより光路の変換角度を測定したところ、変換角は９０度であった。また、その反射光の全光強度を光検出器で測定することにより傾斜端面ミラーの反射効率を測定したところ９２％であった。
【０１５９】
（実施例４７）
実施例４６と同様の方法で作製した傾斜端面ミラー付きの光ファイバの傾斜端面をフッ酸緩衝液に浸漬し平滑化処置をした後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ９０度、９４％であった。
【０１６０】
（実施例４８）
コア径ｌ０μｍのステップ・インデックス型シングルモード光ファイバを実施例４５と同様の方法で加工し、傾斜端面ミラー付きの光ファイバを作製した。
【０１６１】
作製した傾斜端面ミラー付きの光ファイバの垂直な端面から波長１．５５μｍのレーザー光を入射し傾斜端面反射した反射光の遠視野における強度分布を測定することにより光路の変換角度を測定したところ、変換角は９０度であった。また、その反射光の全光強度を光検出器で測定することにより傾斜端面ミラーの反射効率を測定したところ９３％であった。
【０１６２】
（実施例４９）
図３４および図３５を参照して本発明の第４９の実施例を説明する。
【０１６３】
コア径５０μｍのグレーディッド・インデックス型マルチモード光ファイバ１１０を被覆材１０９で被覆してなる４心の光ファイバリボン１０７の一端を、被覆付きのままシリコン基板１０６上に置き、紫外線分解型の接着フィルム１０８を用いて、図３４（Ａ），（Ｂ）に示すように、固定した。光ファイバ１１０はそれぞれコア１１１とこれを包囲するクラッド１１２とからなる。しかる後、刃先の断面形状が図２７に示すような頂角８８度のＶ字形に加工されたダイヤモンドブレード８２を用い、前記光ファイバ１１０をシリコン基板１０６の表面ぎりぎりまで切削加工することにより、傾斜端面１１３を形成し（図３５（Ａ））、しかる後、紫外線を照射してフィルム１０８を剥離し、光ファイバリボン１０７をシリコン基板１０６から分離した後に、先端部の被覆材１０９を剥離し、図３５（Ｂ）に示すような傾斜端面ミラー付きの光ファイバリボン１０７を作製した。
【０１６４】
作製した傾斜端面ミラー付きの４心の光ファイバのそれぞれについて傾斜端面ミラーの形成されていない他方の端面から波長０．８５μｍのレーザー光線を入射し、傾斜端面１１３で反射した反射光の遠視野における強度分布を測定することにより、光路の変換角度をそれぞれ測定したところ、変換角は平均９０度で、ばらつきは１度以内であった。
【０１６５】
また、反射光の全光強度を光検出器で測定することによりミラーの反射効率を測定したところ、平均７８％で、ばらつきは２％以内であった。
【０１６６】
（実施例５０）
実施例４９と同様の方法で作製した傾斜端面ミラー付きの光ファイバリボンの傾斜端面をフッ酸緩衝液に浸漬して平滑化処置をした後、傾斜端面ミラーによる光路変換角および反射効率を測定したところ、それぞれ平均９０度（ばらつき１度以内）および８０％（ばらつき２％以内）であった。
【０１６７】
（実施例５１）
実施例４９と同様の方法で作製した傾斜端面ミラー付きの光ファイバリボンの傾斜端面に金を蒸着した。しかる後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ平均９０度（ばらつき１度以内）、９４％（ばらつき２％以内）であった。
【０１６８】
（実施例５２）
図３６および図３７を参照して本発明の第５２の実施例を説明する。
【０１６９】
コア径５０μｍのグレーディッド・インデックス型マルチモード光ファイバ１１８（コア１２１およびクラッド１２２）からなる４心の光ファイバリボン１１７の一端の先端部の被覆を剥離し、Ｖ状の固定用の溝１２０が形成されたガラス基板１１６上にそれぞれの光ファイバ１１８が固定溝１２０に沿うように配置し、紫外線硬化型樹脂１１９を用いて、図３６（Ａ）ないし（Ｂ）に示すように、固定した。しかる後、刃先の断面形状が図３０に示すような頂角４４度の片刃状に加工されたダイヤモンドブレード８４を用い、前記光ファイバ１１８を光ファイバの基板１１６側のクラッド層１２２まで切削加工することにより、図３７に示すように、傾斜端面１２３を形成し、しかる後、斜め蒸着により傾斜端面１２３に金を蒸着し、傾斜端面ミラー付きの光ファイバリボン１１７を得た。
【０１７０】
作製した傾斜端面ミラー付きの光ファイバの他端から波長０．８５μｍのレーザー光を入射し、傾斜端面１２３で反射した反射光の遠視野における強度分布を測定することにより、光路の変換角度をそれぞれ測定したところ、その平均は９０度で、ばらつきは１度以内であった。また、その反射光の全光強度を光検出器で測定することにより傾斜端面ミラーの反射効率を測定したところ、平均９４％で、ばらつきは２％以内であった。また、光ファイバ入射端面に戻ってくる光の強度を測定することにより、反射減衰率を測定したところ、平均で−１５ｄＢであった。
【０１７１】
（実施例５３）
図３８に示すような、１２本のコア径５０μｍのグレーディッド・インデックス型マルチモード光ファイバ１２４が樹脂１２５中に埋め込まれている光ファイバシートの図中の符号１２７に示す部分に、頂角４４度の片刃状に加工されたダイヤモンドブレードを用いて切削加工を部分的に行って傾斜端面を形成し、しかる後、斜め蒸着により傾斜端面に金を蒸着し、光路変換（傾斜端面）ミラーを作製した。
【０１７２】
コネクタ１２６側のファイバ端面から波長０．８５μｍのレーザー光を入射し、傾斜端面ミラーを形成する部分１２７で反射した反射光の遠視野における強度分布を測定することにより、傾斜端面ミラーを形成した８本のファィバについて光路の変換角度をそれぞれ測定したところ、平均９０度で、ばらつきは１度以内であった。また、その反射光の全光強度を光検出器で測定することにより傾斜端面ミラ一の反射効率を測定したところ、平均９４％で、ばらつきは２％以内であった。
【０１７３】
（実施例５４）
コアがポリメタクリル酸メチルであるコア径１０００μｍのプラスチック光ファイバを用い、実施例３９と同様の方法で切削加工を行い、傾斜端面ミラー付きのプラスチック光ファイバを作製した。
【０１７４】
作製した傾斜端面ミラー付きのプラスチック光ファイバの他端から波長０．８５μｍのレーザー光を入射し、傾斜端面で反射した反射光の遠視野における強度分布を測定することにより、光路の変換角度を測定したところ、変換角は９０度であった。また、その反射光の全光強度を光検出器で測定することにより、傾斜端面ミラーの反射効率を測定したところ、６８％であった。
【０１７５】
（実施例５５）
実施例５４と同様の方法で作製した傾斜端面ミラー付きのブラスチック光ファイバの傾斜端面に温度１８０度に熱したこてをあて平滑化処置をした後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ９０度、７１％であった。
【０１７６】
（実施例５６）
実施例５５と同様の方法で作製した傾斜端面ミラー付きのプラスチック光ファイバの傾斜端面をメチルイソブチルケトンに浸漬して平滑化処置をした後、傾斜端面ミラーによる光路変換角およびに反射効率を測定したところ、それぞれ９０度および７０％であった。
【０１７７】
（実施例５７）
実施例５５と同様の方法で作製した傾斜端面ミラー付きのプラスチック光ファイバの傾斜端面をクロロベンゼンに浸漬し平滑化処置をした後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ９０度、７１％であった。
【０１７８】
（実施例５８）
実施例５５と同様の方法で作製した傾斜端面ミラー付きのプラスチック光ファイバの傾斜端面に金を蒸着した。しかる後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ９０度、９６％であった。
【０１７９】
（実施例５９）
コアが石英系ガラス、クラッドが高分子であるコア径２００μｍのプラスチッククラッド光ファイバを用い、実施例３９と同様の方法で切削加工を行い、傾斜端面ミラー付きのプラスチック光ファイバを作製した。
【０１８０】
作製した傾斜端面ミラー付きのプラスチック光ファイバの他端から波長０．８５μｍのレーザー光を入射し、傾斜端面で反射した反射光の遠視野における強度分布を測定することにより、光路の変換角度を測定したところ、変換角は９０度であった。また、その反射光の全光強度を光検出器で測定することにより、傾斜端面ミラーの反射効率を測定したところ、６９％であった。
【０１８１】
（実施例６０）
実施例５９と同様の方法で作製した傾斜端面ミラー付きのプラスチッククラッド光ファイバの傾斜端面をフッ酸緩衝液に浸漬して平滑化処置をした後、傾斜端面ミラーによる光路変換角ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ９０度、７１％であった。
【０１８２】
（実施例６１）
実施例５９と同様の方法で作製した傾斜端面ミラー付きのプラスチッククラッド光ファイバの傾斜端面に金を蒸着した。しかる後、傾斜端面ミラーによる光路変換角、ならびに反射効率を測定したところ、それぞれ９０度、９５％であった。
【０１８３】
（実施例６２）
図３６に示すように、コア径５０μｍのグレーディッド・インデックス型マルチモード光ファイバ１１８（コア１２１およびクラッド１２２）からなる４心の光ファイバリボン１１７の一端の先端部の被覆を剥離し、Ｖ状の固定用の溝１２０が形成されたガラス基板１１６上にそれぞれの光ファイバ１１８が固定用溝１２０に沿うように配置し、紫外線硬化型樹脂１１９を用いて、図３６（Ａ）ないし（Ｂ）に示すように固定した。しかる後、刃先の断面形状が、図３０に示すような頂角４４度の片刃状に加工されたダイヤモンドブレード８４を用い、前記光ファイバ１１８を光ファイバの基板１１６側のクラッド層１２２まで切削加工することにより傾斜端面１２３を形成し、しかる後、図３７に示すように、斜め蒸着により傾斜端面に金を蒸着し、その後、このＶ溝に屈折率１．４５５の紫外線硬化型樹脂７０を流し込み、紫外線を照射して硬化させて、傾斜端面ミラー付きの光ファイバリボン１１７を作製した。
【０１８４】
作製した傾斜端面ミラー付きの光ファイバの他端から波長０．８５μｍのレーザー光を入射し傾斜端面で反射した反射光の遠視野における強度分布を測定することにより光路の変換角度をそれぞれ測定したところ、その平均は９０度で、ばらつきは１度以内であった。また、その反射光の全光強度を光検出器で測定することにより傾斜端面ミラーの反射効率を測定したところ、平均９５％であり、ばらつきは２％以内であった。また、光ファイバ入射端面に戻ってくる光の強度を測定することにより、反射減衰率を測定したところ、平均で−５５ｄＢであった。
【０１８５】
（実施例６３）
図３６に示すように、コア径５０μｍのグレーディッド・インデックス型マルチモード光ファイバ１１８（コア１２１およびクラッド１２２）からなる４心の光ファイバリボン１１７の一端の先端部の被覆を剥離し、Ｖ状の固定用の溝１２０が形成されたガラス基板１１６上にそれぞれの光ファイバ１１８が固定用の溝１２０に沿うように配置し、紫外線硬化型樹脂１１９を用いて固定した。しかる後、刃先の断面形状が、図３９に示すような頂角５５．５度の片刃状に加工されたダイヤモンドブレード８７を用い、前記光ファイバ１１８を光ファイバの基板１１６側のクラッド層１２２まで切削加工することにより、図４０に示すようなＶ溝を形成した。端面１３２が光ファイバの光軸１３３と垂直な平面１３４となす角θならびに傾斜端面１２３が光ファイバの光軸１３３となす角φは、それぞれ１０°、４２．５°であった。しかる後、斜め蒸着により傾斜端面１２３に金を蒸着し、図４１に示すような傾斜端面ミラー付きの光ファイバリボン１１７を作製した。
【０１８６】
作製した傾斜端面ミラー付きの光ファイバの他端から波長０．８５μｍのレーザー光を入射し、傾斜端面で反射した反射光の遠視野における強度分布を測定することにより、光路の変換角度をそれぞれ測定したところ、その平均は９０度で、ばらつきは１度以内であった。また、その反射光の全光強度を光検出器で測定することにより、傾斜端面ミラーの反射効率を測定したところ、平均９５％であり、ばらつきは２％以内であった。また、光ファイバ入射端面に戻ってくる光の強度を測定することにより、反射減衰率を測定したところ、平均で−５５ｄＢであった。
【０１８７】
（実施例６４）
図３６に示すように、コア径５０μｍのグレーディッド・インデックス型マルチモード光ファイバ１１８（コア１２１およびクラッド１２２）からなる４心の光ファイバリボン１１７の一端の先端部の被覆を剥離し、Ｖ状の固定用の溝１２０が形成されたガラス基板１１６上にそれぞれの光ファイバ１１８が固定用の溝に沿うように配置し、紫外線硬化型樹脂１１９を用いて固定した。しかる後、刃先の断面形状が、図４２に示すような頂角５３度の片刃状に加工されたダイヤモンドブレード８８を用い、前記光ファイバ１１８を光ファイバの基板１１６側のクラッド層１２２まで切削加工することにより、図４０に示すようなＶ溝を形成した。端面１３２が光ファイバの光軸１３３と垂直な平面１３４となす角θ、ならびに傾斜端面１２３が光ファイバの光軸１３３となす角φは、それぞれ１０°、４５°であった。しかる後、斜め蒸着により傾斜端面１２３に金を蒸着した。その後、図４３に示すように、このＶ溝に屈折率１．４５５の紫外線硬化型樹脂７０を流し込み、紫外線を照射して硬化させて、傾斜端面ミラー付きの光ファイバリボンを作製した。
【０１８８】
作製した傾斜端面ミラー付きの光ファイバの他端から波長０．８５μｍのレーザー光を入射し、傾斜端面で反射した反射光の遠視野における強度分布を測定することにより、光路の変換角度をそれぞれ測定したところ、その平均は９０度で、ばらつきは１度以内であった。また、その反射光の全光強度を光検出器で測定することにより、傾斜端面ミラー１２３の反射効率を測定したところ、平均９５％であり、ばらつきは２％以内であった。また、光ファイバ入射端面に戻ってくる光の強度を測定することにより、反射減衰率を測定したところ、平均で−７０ｄＢであった。
【０１８９】
（実施例６５）
コア径９μｍのステップ・インデックス型シングルモード光ファイバからなる４心の光ファイバリボンを、Ｖ状の固定用の溝が形成されたガラス基板上にそれぞれの光ファイバがＶ溝に沿うように配置し、紫外線硬化型樹脂を用いて固定した。そして、前記実施例５２と同様に、刃先の断面形状が、図３０に示すような頂角４４度の片刃状に加工されたダイヤモンドブレード８４を用い、前記光ファイバを光ファイバの基板側のクラッド層まで切削加工することにより傾斜端面を形成し、しかる後、斜め蒸着により傾斜端面に金を蒸着することにより、傾斜端面ミラー付きの光ファイバリボンを作製した。
【０１９０】
作製した傾斜端面ミラー付きの光ファイバの他端から波長１．３１μｍのレーザー光を入射し、傾斜端面で反射した反射光の遠視野における強度分布を測定することにより、光路の変換角度をそれぞれ測定したところ、その平均は９０度で、ばらつきは１度以内であった。また、その反射光の全光強度を光検出器で測定することにより、傾斜端面ミラーの反射効率を測定したところ、平均９４％であり、ばらつきは２％以内であった。また、光ファイバ入射端面に戻ってくる光の強度を測定することにより、反射減衰率を測定したところ、平均で−１５ｄＢであった。
【０１９１】
（実施例６６）
コア径９μｍのステップ・インデックス型シングルモード光ファイバからなる４心の光ファイバリボンを、Ｖ状の固定用の溝が形成されたガラス基板上にそれぞれの光ファイバがＶ溝に沿うように配置し、紫外線硬化型樹脂を用いて固定した。そして、前記実施例５２と同様に、刃先の断面形状が、図３０に示すような頂角４４度の片刃状に加工されたダイヤモンドブレード８４を用い、前記光ファイバを光ファイバの基板側のクラッド層まで切削加工することにより、傾斜端面を形成した。しかる後、斜め蒸着により傾斜端面に金を蒸着し、その後、このＶ溝に屈折率１．４５５の紫外線硬化型樹脂を流し込み、紫外線を照射して硬化させることにより、傾斜端面ミラー付きの光ファイバリボンを作製した。
【０１９２】
作製した傾斜端面ミラー付きの光ファイバの他端から波長１．３１μｍのレーザー光を入射し、傾斜端面で反射した反射光の遠視野における強度分布を測定することにより、光路の変換角度をそれぞれ測定したところ、その平均は９０度で、ばらつきは１度以内であった。また、その反射光の全光強度を光検出器で測定することにより、傾斜端面ミラーの反射効率を測定したところ、平均９５％であり、ばらつきは２％以内であった。また、光ファイバ入射端面に戻ってくる光の強度を測定することにより、反射減衰率を測定したところ、平均で−５５ｄＢであった。
【０１９３】
（実施例６７）
コア径９μｍのステップ・インデックス型シングルモード光ファイバからなる４心の光ファイバリボンを、Ｖ状の固定用の溝が形成されたガラス基板上にそれぞれの光ファイバがＶ溝に沿うように配置し、紫外線硬化型樹脂を用いて固定した。そして、実施例５３と同様に、刃先の断面形状が、図３９に示すような頂角５５．５度の片刃状に加工されたダイヤモンドブレード８７を用い、前記光ファイバを光ファイバの基板側のクラッド層まで切削加工することにより、図４０に示すようなＶ溝を形成した。端面１３２が光ファイバの光軸１３３と垂直な平面１３４となす角θ、ならびに傾斜端面１２３が光ファイバの光軸１３３となす角φは、それぞれ１０°、４２．５°であった。しかる後、斜め蒸着により傾斜端面１２３に金を蒸着し、図４１に示すような傾斜端面ミラー付きの光ファイバリボンを作製した。
【０１９４】
作製した傾斜端面ミラー付きの光ファイバの他端から波長１．３１μｍのレーザー光を入射し、傾斜端面で反射した反射光の遠視野における強度分布を測定することにより、光路の変換角度をそれぞれ測定したところ、その平均は９０度で、ばらつきは１度以内であった。また、その反射光の全光強度を光検出器で測定することにより、傾斜端面ミラーの反射効率を測定したところ、平均９５％であり、ばらつきは２％以内であった。また、光ファイバ入射端面に戻ってくる光の強度を測定することにより、反射減衰率を測定したところ、平均で−５５ｄＢであった。
【０１９５】
（実施例６８）
コア径９μｍのステップ・インデックス型シングルモード光ファイバからなる４心の光ファイバリボンを、Ｖ状の固定用の溝が形成されたガラス基板上にそれぞれの光ファイバが工程用の溝に沿うように配置し、紫外線硬化型樹脂を用いて固定した。そして、前記実施例５４と同様に、刃先の断面形状が、図４２に示すような頂角５３度の片刃状に加工されたダイヤモンドブレード８８を用い、前記光ファイバを光ファイバの基板側のクラッド層まで切削加工することにより、図４０に示すようなＶ溝を形成した。端面１３２が光ファイバの光軸１３３と垂直な平面１３４となす角θ、ならびに傾斜端面１２３が光ファイバの光軸１３３となす角φは、それぞれ１０°、４５°であった。しかる後、斜め蒸着により傾斜端面１２３に金を蒸着した。その後、このＶ溝に屈折率１．４５５の紫外線硬化型樹脂７０を流し込み、紫外線を照射して硬化させ、図４３に示すような傾斜端面ミラー付きの光ファイバリボンを作製した。
【０１９６】
作製した傾斜端面ミラー付きの光ファイバの他端から波長１．３１μｍのレーザー光を入射し、傾斜端面で反射した反射光の遠視野における強度分布を測定することにより、光路の変換角度をそれぞれ測定したところ、その平均は９０度で、ばらつきは１度以内であった。また、その反射光の全光強度を光検出器で測定することにより、傾斜端面ミラーの反射効率を測定したところ、平均９５％であり、ばらつきは２％以内であった。また、光ファイバ入射端面に戻ってくる光の強度を測定することにより、反射減衰率を測定したところ、平均で−７０ｄＢであった。
【０１９７】
本発明においては、前述のように、光導波路の材料に高分子材料を用いる場合、前記構造式（I）〜（VI）で表される高分子を用いると好適である。これらの材料は、いずれも損失値として短波長領域で０．１ｄＢ／ｃｍ以下の低い損失を示すことから、優れた光路変換素子を作製することが可能となる。下記の表１にそれらの損失特性を示した。特に、０．８５μｍ帯における光透過特性を要求される場合には、前記構造式（I）で示されるＰＭＭＡ、重水素化ＰＭＭＡ、あるいは重水素化ポリフルオロメタクリレート（重水素化ＰＦＭＡ）からコアを構成すればよい。また、１．３μｍ帯のおける光透過特性を要求される場合には、前記構造式（I）で示される重水素化ＰＭＭＡ、あるいは重水素化ＰＦＭＡ、あるいは構造式（V）および（VI）のシリコーンからコアを構成すればよい。また、１．５５μｍ帯のおける光透過特性を要求される場合には、構造式（V）および（VI）のシリコーンからコアを構成すればよい。また、損失よりも耐熱性を優先する場合には、構造式（II）〜（IV）のエポキシ樹脂や、構造式（V）および（VI）のシリコーンからコアを構成すればよい。
【０１９８】
【表１】
0003753508.tif 000008
【０１９９】
以上の実施例において、導波路材料については、ポリメチルメタクリレート、重水素化・フッ素化ポリメタクリレート、ポリシロキサン、エポキシ樹脂、石英ガラスを用いた例を示したが、光導波路材料として知られているポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミド、ポリウレタン、ポリアクリレート、ポリオレフィン、ポリエーテル、シリコーン樹脂、シクロベンゾブテン、アクリル系樹脂等の高分子材料や、バイレックスガラス、酸化物ガラス、フッ化物ガラス、カルコゲナイトガラス等のガラス系材料、ニオブ酸リチウム、ＧＧＧ等の他の誘電体材料にも同様に本発明の方法が適用できるのは言うまでもない。
【０２００】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による光路変換素子の作製法を用いると、光送受信器などの光モジュールの高集積化、組立コストの削減等に有効な光素子として期待されている高性能な反射型光路変換素子を高精度かつ容易に作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のミクロトームによる光導波路の端面切断法の説明図である。
【図２】従来のミクロトームによる光導波路の端面切断法の説明図である。
【図３】従来の回転ブレードによるマイクロミラー作製法の説明図である。
【図４】従来の回転ブレードによるマイクロミラー作製法の説明図である。
【図５】基板上に作製されたポリマ光導波路の上面図である。
【図６】図５に示したポリマ光導波路のＢ−Ｂ’線に沿う側断面図である。
【図７】図５に示したポリマ光導波路をＡ−Ａ’線に沿ってダイシング加工によりマイクロミラーを形成した後の、該ポリマ光導波路のＢ−Ｂ’線に沿う側断面図である。
【図８】マイクロミラー付き光導波路フィルムの側断面図である。
【図９】図５に示したポリマ光導波路をＡ−Ａ’線に沿って片刃のブレードを用いてダイシング加工によりマイクロミラーを形成した後の、該ポリマ光導波路のＢ−Ｂ’線に沿う側断面図である。
【図１０】基板上に接着フィルムによって固定された光ファイバを示し、（Ａ）はその上面図、（Ｂ）は、（Ａ）のＡ−Ａ’線に沿って切った側面断面図である。
【図１１】図１０に示した光ファイバを加工した状態を示し、（Ａ）は図１０（Ａ）のＡ−Ａ’線に沿って切削加工により傾斜端面を形成した後の、Ｂ−Ｂ’線における側面断面図、（Ｂ）は、切削加工により傾斜端面形成後、接着フィルムを剥離し、基板から光ファイバを分離することにより作製した、傾斜端面ミラー付き光ファイバの側面断面図、（Ｃ）は、図１０（Ａ）に示した光ファイバをＡ−Ａ’線に沿って、片刃状ブレードを用いて切削加工することにより傾斜端面を形成した後の、Ｂ−Ｂ’線における側面断面図である。
【図１２】光導波路に傾斜端面を切削により形成するためのブレードの平均粒径と、形成された傾斜端面の反射効率、および切削可能最高速ととの関係を示すグラフである。
【図１３】光導波路に傾斜端面を含むＶ溝を形成するブレードの頂角と、形成された溝の頂角との関係を示すグラフである。
【図１４】マイクロミラー付き光導波路フィルムを搭載して構成した光送信器の側断面図である。
【図１５】マイクロミラー付き光導波路フィルムを搭載して構成した光受信器の側断面図である。
【図１６】傾斜端面ミラー付き光ファイバを搭載して構成した光送信器の側断面図である。
【図１７】傾斜端面ミラー付き光ファイバを搭載して構成した光受信器の側断面図である。
【図１８】マイクロミラー加工のために用いる片刃のブレードの刃先の断面図である。
【図１９】マイクロミラー付き光導波路のミラー上部に発光素子を搭載することにより構成した光送信器の側断面図である。
【図２０】マイクロミラー付き光導波路のミラー上部に受光素子を搭載することにより構成した光受信器の側断面図である。
【図２１】図９の受光素子マイクロミラー付き光導波路の上部に、図８のマイクロミラー付き光導波路フィルムを搭載して構成した積層型光導波路の側断面図である。
【図２２】光導波路に形成されたＶ溝の光軸にほぼ垂直な入出射面における該入出射面の光軸垂直面に対する傾斜角度と、該入出射面で生じる伝搬光の反射減衰との関係を説明するためのＶ溝近傍の断面図である。
【図２３】光導波路に形成されたＶ溝の光軸にほぼ垂直な入出射面における該入出射面の光軸垂直面に対する傾斜角度と、該入出射面での伝搬光の反射減衰率との関係を示すグラフである。
【図２４】光導波路に形成されたＶ溝の光軸にほぼ垂直な入出射面における該入出射面の光軸垂直面に対する傾斜角度と、該入出射面による伝搬光の偏向との関係を説明するためのＶ溝近傍の断面図である。
【図２５】光導波路に形成されたＶ溝の光軸にほぼ垂直な入出射面において生じるフレネル反射を減少させるためにＶ溝に樹脂を充填した状態を示すＶ溝近傍の断面図である。
【図２６】Ｙ分岐光導波路と、マイクロミラーを形成する位置を説明する図である。
【図２７】本発明のブレードの一例を示す刃先の断面図である。
【図２８】光路変換素子の一例を示す側断面図である。
【図２９】本発明のブレードの他の一例を示す刃先の断面図である。
【図３０】本発明のブレードのさらに他の一例を示す刃先の断面図である。
【図３１】光路変換素子の他の一例を示す側断面図である。
【図３２】本発明のブレードのさらに他の一例を示す刃先の断面図である。
【図３３】本発明のブレードのさらに他の一例を示す刃先の断面図である。
【図３４】基板上に接着フィルムによって固定された光ファイバリボンを示し、（Ａ）はその上面図、（Ｂ）は（Ａ）に示した光ファイバリボンをＡ−Ａ’線で切った側面断面図である。
【図３５】図３４に示した光ファイバリボンを加工した状態を示し、（Ａ）は、図３４（Ａ）のＡ−Ａ’線に沿って切削加工により傾斜端面を形成した後の、Ｂ−Ｂ’線における側面断面図、（Ｂ）は、切削加工により傾斜端面形成後、接着フィルムを剥離し、基板から光ファイバを分離した後、先端部の被覆を剥離して作製した、傾斜端面ミラー付き光ファイバの側面断面図である。
【図３６】光ファイバシートの作製工程を示す図であり、（Ａ）は、先端の被覆を剥離した後、Ｖ溝付き基板上に樹脂系の接着剤によって固定された光ファイバリボンの上面図、（Ｂ）は、図（Ａ）に示した光ファイバリボンをＡ−Ａ’線で切った側面断面図である。
【図３７】基板上に固定した光ファイバに片刃状のブレードによりＶ溝を形成した後にフレネル反射を低減するために樹脂を前記Ｖ溝に充填した状態を示す断面図である。
【図３８】樹脂中に光ファイバを埋め込むことにより作製される光ファイバシートを示す上面図である。
【図３９】本発明のブレードのさらに他の一例を示す刃先の断面図である。
【図４０】図３９のブレードにより光ファイバに形成したＶ溝近傍の断面図である。
【図４１】基板上に固定した光ファイバに片刃状のブレードによりＶ溝を形成した後に傾斜端面に反射を向上させるために金属膜を形成した状態を示す断面図である。
【図４２】本発明のブレードのさらに他の一例を示す刃先の断面図である。
【図４３】図４２のブレードにより光ファイバに形成したＶ溝近傍の断面図である。
【符号の説明】
１ 基板
３ 平面型光導波路のコア
４ 上部クラッド
５ 下部クラッド
６、９ 傾斜端面（マイクロミラー）
８ 空間を伝搬してきた光
９ａ 傾斜端面に対向するほぼ垂直な面
１０ 内部伝搬光
１１ 外部入射光
１２ａ Ｖ溝
１２ｂ Ｖ溝
２１ シリコン基板
２２ 光ファイバ
２３ 被覆を剥離した光ファイバの先端部
２４ 光ファイバの先端部を固定するための接着フィルム
２５ 光ファイバのコア
２６ 光ファイバのクラッド
２７ 傾斜端面ミラー
２８ 光ファイバを伝搬する光
２９ 傾斜端面ミラーにより光路変換され光ファイバ外下方へ伝搬する光、または光ファイバ外下方から傾斜端面ミラーを介して導波路へ入射する光
３０ 傾斜端面
３１ 光ファイバを伝搬する光
３２ 傾斜端面ミラーにより光路変換され光ファイバ外上方へ伝搬する光、または光ファイバ外上方から傾斜端面ミラーを介して光ファイバへ入射する光
４０ 両刃のブレード
４２ 実装基板
４３ 面発光レーザー
４４ レーザー光
４５ａ 光導波路伝搬光
４５ｂ 光ファイバ伝搬光
４６ 実装基板
４７ 光導波路中を導波する光
４８ 光ファイバ中を導波する光
４９ フォトダイオード
５０ 片刃のブレード
５１ａ，５１ｂ 積層型光導波路の導波層
５２ 角度θだけ傾斜させた端面
５３ 傾斜を付けた端面からでた光の反射光路
５４ 傾斜を付けない垂直端面からでた光の反射光路
６３ 傾斜端面で反射した反射光
７０ 光導波路とほぼ屈折率の等しい樹脂
７５ 垂直な端面
７６ レーザー光
７７ 傾斜端面
７８ 傾斜端面で反射した反射光
８２ 頂角８８度のＶ字形に加工されたブレード
８３ 頂角９３度のＶ字形に加工されたブレード
８４ 頂角４４度の楔形に加工されたブレード
８６ 頂角５３度の楔形に加工されたブレード
８７ 頂角５５．５度の片刃状に加工されたダイヤモンドブレード
８８ 頂角５３度の片刃状に加工されたダイヤモンドブレード
９９ 傾斜端面
１００ 垂直な端面
１０１ レーザー光
１０２ 傾斜端面で反射した反射光
１０３ 金
１０６ シリコン基板
１０７ ４心の光ファイバリボン
１０８ 紫外線分解型の接着フィルム
１０９ 被覆材
１１０ グレーディッド・インデックス型マルチモード光ファイバ
１１１ コア
１１２ クラッド
１１３ 傾斜端面
１１６ ガラス基板
１１７ ４心の光ファイバリボン
１１８ グレーディッド・インデックス型マルチモード光ファイバ
１１９ 紫外線硬化型樹脂
１２０ Ｖ状の固定用の溝
１２１ コア
１２２ クラッド
１２３ 傾斜端面
１２４ グレーディッド・インデックス型マルチモード光ファイバ
１２５ 樹脂
１２６ コネクタ
１２７ 傾斜端面ミラーを形成する部分
１３２ 端面
１３３ 光ファイバの光軸
１３４ 垂直な平面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
0003753508.tif 000023
【図１０】
0003753508.tif 000024
【図１１】
0003753508.tif 000025
【図１２】
0003753508.tif 000026
【図１３】
0003753508.tif 000027
【図１４】
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【図１５】
0003753508.tif 000029
【図１６】
0003753508.tif 000030
【図１７】
0003753508.tif 000031
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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