專利名稱：光學(xué)裝置以及光學(xué)裝置的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)裝置以及光學(xué)裝置的制造方法。
背景技術(shù)：
一直以來，在光通信方面，考慮具備用于折彎(轉(zhuǎn)換)激光光路的光路轉(zhuǎn)
換部的光學(xué)裝置。例如，為了將光路折彎90° ，考慮在光纖、平面光波回路 (PLC: Planar Light wave Circuit )、光波導(dǎo)電纜等的光波導(dǎo)上形成鏡面的結(jié)構(gòu)。
圖12表示現(xiàn)有的光纜的光波導(dǎo)電纜2B的剖面結(jié)構(gòu)。在利用電信號(hào)及光信 號(hào)的轉(zhuǎn)換進(jìn)行光通信的光纜中，如圖12所示，作為光信號(hào)的發(fā)送路徑的光波 導(dǎo)電纜2B具備包層21、 22、芯層231而構(gòu)成，在其端面形成有相對于光路具 有45°的角度的鏡面部24B。
鏡面部24B具有包層21、 22及芯層231通過45°的刀片的切割來切削的 切割面241 。從VCSEL ( Vertical Cavity Surface Emitting LASER:面發(fā)光激光 器)3U射出的激光被切割面241反射并在芯層231內(nèi)傳輸。也就是說，通過 利用了切割面241中的空氣和芯層231的折射率差的反射來進(jìn)行光路轉(zhuǎn)換。在 作為光信號(hào)的接收路徑的光波導(dǎo)電纜中也同樣，在芯層內(nèi)傳輸?shù)募す獗磺懈蠲?反射并入射到未圖示的PD ( Photo Diode )中。
另外，考慮了在作為上述鏡面的傾斜面上形成有電介質(zhì)多層膜，并且只反 射規(guī)定波長的結(jié)構(gòu)(例如，參照專利文獻(xiàn)l)。
另外，考慮了在上述傾斜面上蒸鍍金、銀或鋁的結(jié)構(gòu)(例如，參照專利文 獻(xiàn)2、 3)。
如，參照專利文獻(xiàn)3)。
專利文獻(xiàn)l:特開平1-312514號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)2:特開昭63 - 191111號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)3:特開平10-300961號(hào)公報(bào)但是，在現(xiàn)有的如圖12所示的鏡面結(jié)構(gòu)中，因切割面241的凹凸發(fā)生了
散射。例如，即使切割面241表面的粗糙度Ra為10[nm]也發(fā)生散射。具體地 說，通過激光L8的在切割面241的反射，在反射光L71向芯層23射出的同 時(shí)，散射光L72向空中射出。因此，存在反射率降低，也就是傳輸損失(散 射損失)增大的問題。
在專利文獻(xiàn)l所記載的在傾斜面上形成電介質(zhì)多層膜的方法中，形成膜的 目的不同，依然沒有消除散射損失。而且，在專利文獻(xiàn)2、 3所記載的在傾斜 面上蒸鍍金、銀、鋁的方法中，依然沒有消除散射損失。
而且，在專利文獻(xiàn)3所記載的在傾斜面的V槽中填充紫外線硬化樹脂的 方法中，依然沒有消除散射損失。再有，由于V槽是必需的，所以適用對象 被限定，依然沒有消除散射損失，而且材料成本升高。
為了防止上述散射損失，希望使鏡面平滑化。例如，考慮利用激光制作鏡 面的方法。但是，利用激光的方法不能提高鏡面的傾斜角度的精度。
除此之外，還考慮了在形成切割面后進(jìn)行研磨的方法。但是，進(jìn)行研磨的 方法其工序復(fù)雜。例如，為了研磨必須將光波導(dǎo)暫時(shí)貼在基板上。伴隨該作業(yè) 的復(fù)雜化，成本變高。
再有，還考慮了將切割用的刀片做成齒細(xì)小的刀片來進(jìn)行減小表面的凹凸 的切割的方法。但是，就齒細(xì)小的切割而言，在光波導(dǎo)材料為聚合物系等的情 況下，存在堵塞刀片的齒的危險(xiǎn)。另外，不僅在光波導(dǎo)的鏡面，而且在光波導(dǎo) 的光的透射面(入射面或射出面)的加工加面或光波導(dǎo)以外的光學(xué)單元也同樣 有降低散射損失的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的課題是在降低光學(xué)單元的在用于反射或透射的端面上的散射損 失的同時(shí)，容易且低成本地制作該端面。
為了解決上述課題，方案一所記載的發(fā)明的光學(xué)裝置，其特征在于，具備 光學(xué)單元，上述光學(xué)單元具有用于光的反射或透射的加工面，在上述加工面上 具備平滑化膜。
方案二所記載的發(fā)明，在方案一所記載的發(fā)明中，其特征在于，上述光學(xué) 單元具備作為光波導(dǎo)的芯和覆蓋上述芯的包層。方案三所記載的發(fā)明，在方案二所記載的光學(xué)裝置中，其特征在于，上述
方案四所記載的發(fā)明，在方案二或三所記載的光學(xué)裝置中，其特征在于， 上述芯為多層。
方案五所記載的發(fā)明，在方案一至四中任一項(xiàng)所記載的光波導(dǎo)裝置中，其 特征在于，具備向上述平滑化膜射出光的發(fā)光單元、接收由上述平滑化膜反射 的光的受光單元、相對上述平滑化膜射出或接收光的光傳輸單元中的至少一 個(gè)。
方案六所記載的發(fā)明的光學(xué)裝置的制造方法，其特征在于，包括形成光 學(xué)單元的光學(xué)單元形成工序；在上述光學(xué)單元上形成用于光的反射或透射的加 工面的加工面形成工序；以及，在上述加工面上形成平滑化膜并做成光學(xué)裝置 的平滑化膜形成工序。
方案七所記載的發(fā)明，在方案六所記載的光學(xué)裝置的制造方法中，其特征 在于，上述光學(xué)單元形成工序是將作為光波導(dǎo)的芯及覆蓋該芯的包層作為上述 光學(xué)單元而形成的工序。
方案八所記載的發(fā)明，在方案七所記載的光學(xué)裝置的制造方法中，其特征 在于，在上述平滑化膜形成工序中，利用與上述芯的折射率相同或大致相同的 折射率的材料形成上述平滑化膜。
方案九所記載的發(fā)明，在方案七或八所記載的光學(xué)裝置的制造方法中，其 特征在于，在上述光學(xué)單元形成工序中，將上述芯形成多層。
方案十所記載的發(fā)明，在方案六至九中任一項(xiàng)所記載的光學(xué)裝置的制造方 法中，其特征在于，在上述平滑化膜形成工序中，利用在上述加工面上滴下上 述平滑化膜的液體狀材料、涂敷及噴霧的任一種而形成上述平滑化膜。
本發(fā)明的效果如下。
根據(jù)方案一、六所記載的發(fā)明，由于在光學(xué)單元的加工面上具有平滑化膜， 所以能夠降低在光學(xué)單元的端面的反射或透射時(shí)的散射損失，并且能夠容易且 低成本地制作作為該端面的加工面及平滑化膜。
根據(jù)方案二、七所記載的發(fā)明，能夠降低在芯層及包層的光波導(dǎo)的端面的 反射或透射時(shí)的散射損失，并且能夠容易且低成本地制作作為該端面的加工面及平滑化膜。
根據(jù)方案三、八所記載的發(fā)明，由于平滑化膜具有與芯相同或大致相同的 折射率，所以能夠進(jìn)一步降低端面的散射損失。
根據(jù)方案四、九所記載的發(fā)明，由于將芯做成多層，所以能夠在多個(gè)光波 導(dǎo)進(jìn)行光傳輸。
根據(jù)方案五所記載的發(fā)明，由于具備發(fā)光單元、受光單元及光傳輸單元中 的至少一個(gè)，所以能夠很容易地實(shí)現(xiàn)降低了光學(xué)單元的端面的散射損失的光傳 輸。
根據(jù)方案十所記載的發(fā)明，利用在加工面上滴下平滑化膜的液體狀材料、 涂敷及噴霧的任意 一種，能夠容易且高精度地形成平滑化膜。


圖1是涉及本發(fā)明的實(shí)施方式的光纜1的外觀圖。
圖2是光波導(dǎo)電纜2和連接器3內(nèi)的收發(fā)組件3a的連接部分的立體圖。
圖3是圖2的收發(fā)組件3a的m - III線上的剖視圖。
圖4A是光波導(dǎo)電纜2的光發(fā)送部分的剖視圖。 圖4B是光波導(dǎo)電纜2的光接收部分的剖視圖。 圖5A是表示未形成鏡面部24的光波導(dǎo)電纜的圖。 圖5B是表示形成切割面241后的光波導(dǎo)電纜的圖。 圖5C是形成鏡面部24后的光波導(dǎo)電纜的圖。 圖6A是表示僅形成了切割面的鏡面部的SEM像的圖。 圖6B是表示形成了平滑化膜242的鏡面部24的SEM像的圖。 圖7是表示僅形成了切割面的鏡面部和形成了平滑化膜242的鏡面部24 的粗糙度的圖。
圖8表示具有僅形成了切割面的鏡面部的光波導(dǎo)電纜和具有形成了平滑 化膜242的鏡面部24的光波導(dǎo)電纜2上的向PD的入射量的圖。 圖9是使用了光纖7的光波導(dǎo)電纜2的剖視圖。 圖10是光波導(dǎo)電纜8的剖視圖。 圖11是反射部9以及光波導(dǎo)電纜2A的剖視圖。 圖12是現(xiàn)有的光纜的光波導(dǎo)電纜2B的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖對涉及本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。但是本發(fā)明的范 圍并不限定于圖示例。
首先，參照圖1 圖4B對本實(shí)施方式的光纜1的裝置結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖1 表示本實(shí)施方式的光纜1的結(jié)構(gòu)。如圖1所示，光纜1用于連接兩個(gè)印刷電路
板5，在作為光波導(dǎo)裝置的光波導(dǎo)電纜2的兩端具備連接器3而構(gòu)成。連接器 3裝配在印刷電路板5上所搭載的插座6上，在印刷電路板5上另搭載有IC (Integrated Circuit) 4。
光波導(dǎo)電纜2形成為薄膜狀，在其內(nèi)部所具有的光波導(dǎo)作為在兩端所設(shè)的 連接器3之間進(jìn)行交換的光的傳輸路徑而起作用。連接器3具備進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換 的收發(fā)組件3a，利用該收發(fā)組件3a將從印刷電路板5輸入的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光， 并通過光波導(dǎo)電纜2將光送到位于另一端側(cè)的連接器3。或者，通過光波導(dǎo)電 纜2接收從另 一端的連接器3發(fā)送的光，并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)后輸出到印刷電路板
圖2是表示光波導(dǎo)電纜2和連接器3內(nèi)的收發(fā)組件3a的連接部分的立體
結(jié)構(gòu)。圖3表示圖2的收發(fā)組件3a的in-in線上的剖視結(jié)構(gòu)。
如圖2及圖3所示，光波導(dǎo)電纜2其前端部分配置在輔助基板32的安裝 面和作為發(fā)光單元的發(fā)光元件31a或作為受光單元的受光元件31b之間。而且， 光波導(dǎo)電纜2以包層21側(cè)的薄膜面與輔助基板32抵接的方式沿著安裝面被粘 合。
如圖3所示，光波導(dǎo)電纜2由包層21、 22以及芯層(芯)23形成，在其 端部設(shè)有鏡面部24。而且，其外周面由未圖示的樹脂薄膜所覆蓋。樹脂薄膜 作為機(jī)械材料、罩而起作用，例如由聚酰亞胺、PET (聚對苯二甲酸乙二酯) 等具有撓性的材料構(gòu)成。
包層21、 22以及芯層23由聚酰亞胺系、聚硅烷、環(huán)氧系、丙烯系的樹脂 等構(gòu)成。
芯層23在包層21、 22間形成為直線狀，且構(gòu)成光波導(dǎo)。芯層23其材料 調(diào)整為具有與包層21、 22不同的折射率。這樣，通過芯層23的周圍被折射率 不同的包層21、 22包圍，從而不會(huì)損失在芯層23內(nèi)送出的光而使其向某一個(gè)方向傳輸。在芯層23中，如后面所述，將作為發(fā)光元件31a發(fā)出的光的傳輸 路徑的芯層做成芯層231，將作為用受光元件31b接收的光的傳輸路徑的芯層 做成芯層232。
的上部的受光元件31b，或?qū)陌l(fā)光元件31a射出來的光進(jìn)行反射并導(dǎo)向芯層 23的光路轉(zhuǎn)換單元。所謂光波導(dǎo)電纜2的光波導(dǎo)是指芯層23以及由該鏡面部 24引導(dǎo)的包含包層22的光路的光的傳輸路徑。鏡面部24如后面所述，通過 用刀片以45度等傾斜角度切斷光波導(dǎo)電纜2的端面并形成平滑化膜242而形 成。
如圖2所示，收發(fā)組件3a是在輔助基板32上搭載發(fā)光元件31a及受光元 件31b、 IC33而成的部件，進(jìn)行從印刷電路板5輸入輸出的電信號(hào)和通過光波 導(dǎo)電纜2輸入輸出的光的相互轉(zhuǎn)換。
發(fā)光元件31a具備作為將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)的光電轉(zhuǎn)換元件的 VCSEL311，如圖3所示，向Z — Y方向發(fā)出與從印刷電路板5輸入的電信號(hào) 相對應(yīng)的光。從發(fā)光元件31a發(fā)出的光由鏡面部24轉(zhuǎn)換光路并向W—X方向 傳輸。發(fā)光元件31a內(nèi)的光電轉(zhuǎn)換元件并不限定于VCSEL,也可以是將電信 號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)的其他光電轉(zhuǎn)換元件。
受光元件31b具備作為將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的光電轉(zhuǎn)換元件的PD312， 接收在光波導(dǎo)電纜2的芯層23中在X—W方向傳輸、且通過鏡面部24在Y—Z 方向進(jìn)行光路轉(zhuǎn)換的光，并生成與其受光量相對應(yīng)的電信號(hào)。受光元件31b 內(nèi)的光電轉(zhuǎn)換元件并不限定于PD，也可以是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)的其他光 電轉(zhuǎn)換元件。
還有，在本實(shí)施方式中，雖然對在一個(gè)收發(fā)組件3a中各具備一個(gè)發(fā)光元 件31a及受光元件31b進(jìn)行雙向光傳輸?shù)睦舆M(jìn)行了說明，但也可以是各具備 多個(gè)發(fā)光元件31a及受光元件31b并以多路進(jìn)行雙向傳輸?shù)慕Y(jié)構(gòu)，也可以做成 在光纜1的一端的收發(fā)組件3a上僅具備發(fā)光元件31a而在另一端的收發(fā)組件 3a上僅具備受光元件31b并進(jìn)行一個(gè)方向的光傳輸?shù)慕Y(jié)構(gòu)。
光電轉(zhuǎn)換元件31的高度位置按照光波導(dǎo)電纜2的距安裝面的高度來決定。 即、雖然光電轉(zhuǎn)換元件31借助于凸塊34在與輔助基板32的安裝面之間設(shè)置空間進(jìn)行配置，但該光電轉(zhuǎn)換元件31的高度調(diào)整為高出光波導(dǎo)電纜2的厚度
量的高度。而且，發(fā)光元件31a、受光元件31b的在基板安裝面的位置如下決 定即、以光波導(dǎo)電纜2的在輔助基板32的安裝面上的設(shè)置位置為基準(zhǔn)，使 在光波導(dǎo)電纜2的光波導(dǎo)與發(fā)光元件31a的VCSEL311、受光元件31b的PD312 之間傳輸?shù)墓獾墓廨S分別一致。
光電轉(zhuǎn)換元件31的高度位置可以通過改變凸塊34的大小來調(diào)整。即、通 過調(diào)整凸塊34,可以控制光波導(dǎo)電纜2和發(fā)光元件31a、受光元件31b之間的 光路距離，并能夠決定其距離以使光波導(dǎo)電纜2和發(fā)光元件31a、受光元件31b 之間的光耦合效率為最大。
凸塊34由導(dǎo)電體形成，并將光電轉(zhuǎn)換元件31的電極和設(shè)置在輔助基板 32上的電極(各電極未圖示)電連接。作為凸塊34可適用例如Au等金屬。
在產(chǎn)生于光波導(dǎo)電纜2和發(fā)光元件31 a、受光元件31 b的界面上的間隙中 填充有光路形成材料35。光路形成材料35例如由光^_化樹脂等的光折射介質(zhì) 構(gòu)成，并且選擇材料時(shí)使得折射率為與光波導(dǎo)電纜2的包層22相同程度的折 射率等相對空氣為比較大的折射率。由該光路形成材料35進(jìn)行控制，以抑制 通過光波導(dǎo)電纜2和發(fā)光元件31a、受光元件31b之間的光路的光的射出直徑 的擴(kuò)展。在輔助基板32和光波導(dǎo)電纜2的分離、連接部設(shè)有支撐光波導(dǎo)電纜 2的加強(qiáng)材料36。
其次，參照圖4A、圖4B對光波導(dǎo)電纜2的端面結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖4A表 示光波導(dǎo)電纜2的光發(fā)送部分的剖面結(jié)構(gòu)。圖4B表示光波導(dǎo)電纜2的光接收 部分的剖面結(jié)構(gòu)。
如圖4A所示，在光波導(dǎo)電纜2的光發(fā)送部分，在作為光學(xué)單元的包層21、 22以及芯層231的端面形成有鏡面部24。鏡面部24相對于光路成45。的角度。 鏡面部24具有切割面241和形成于該切割面241上的平滑化膜242。
作為加工面的切割面241是通過切割而形成的面，在表面具有凹凸的粗糙 面。平滑化膜242是使切割面241的粗糙面平滑化的膜，平滑化膜242例如以 折射率調(diào)整劑或聚酰亞胺系(例如氟化聚酰亞胺)、聚硅烷、環(huán)氧系等樹脂(例 如紫外線硬化樹脂)為材料。平滑化膜242如后面所述為具有粘度的液體狀材 料。而且，平滑化膜242希望是在光學(xué)上與芯層23 (231、 232)同等程度的 折射率的膜。這是為了消除切割面241和平滑化膜242之間的折射率差，降低 在切割面241的散射。例如，在芯層23的折射率為1.519、包層21、 22的折 射率為1.495的情況下，使平滑化膜242的折射率與芯層的折射率相同或是折 射率為1.51左右。
如圖4A的箭頭所示，從VCSEL311射出的激光Lll由鏡面的平滑化膜 242以直角反射后，作為反射光L12導(dǎo)向芯層231內(nèi)并傳輸。
另外，與光波導(dǎo)電纜2的光發(fā)送部分同樣，如圖4B所示，在光波導(dǎo)電纜 2的光接收部分，在包層21、 22及芯層232的端面形成有鏡面部24。如圖4B 的箭頭所示，在芯層232內(nèi)傳播的激光L21由鏡面的平滑化膜242以直角反 射后，作為反射光L22導(dǎo)向PD312并^皮接收。
接著，參照圖5A 圖5C對光波導(dǎo)電纜2的制造方法進(jìn)行說明。圖5A表 示未形成4竟面部24的光波導(dǎo)電纜。圖5B表示形成切割面241后的光波導(dǎo)電 纜。圖5C表示形成鏡面部24后的光波導(dǎo)電纜。
首先，如圖5A所示，制作具有包層21、 22及芯層23 (231、 232)的光 波導(dǎo)電纜。例如，在硅等的基板上通過旋轉(zhuǎn)涂敷及熱處理等形成包層22。在 該包層22上通過旋轉(zhuǎn)涂敷及熱烘等形成整個(gè)面的芯膜，并通過光刻法形成光 波導(dǎo)圖形的芯層23。并且，在包層22及芯層23上通過旋轉(zhuǎn)涂敷及熱烘等形 成包層21。最后，包層21、 22及芯層23作為光波導(dǎo)電纜從基板剝離。該光 波導(dǎo)電纜形成為具有撓性的薄膜狀。
并且，如圖5B所示，所形成的光波導(dǎo)電纜的端面被45。的由刀片進(jìn)行的 切割切削而形成切割面241。切割面241由相對于光路(芯層23)具有45° 的斜度的粗糙面構(gòu)成。
并且，如圖5C所示，在形成有切割面241的光波導(dǎo)電纜中，在切割面241 上滴下平滑化膜242的液體狀材料。例如，調(diào)整切割面241的位置以使相對于 滴下平滑化膜241的材料的方向?yàn)榇怪被騼A斜方向，并滴下平滑化膜242的液 體狀材料，利用該液體狀材料覆蓋切割面241。例如，在平滑化膜424的液體 狀材料為紫外線硬化樹脂的情況下，通過對覆蓋切割面241的液體狀材料照射 紫外線使其硬化，再實(shí)施熱處理使其穩(wěn)定，從而形成平滑化膜242并成為光波導(dǎo)電纜2。
然后，所形成的光波導(dǎo)電纜2安裝在連接器3的收發(fā)組件3a上，形成光纜1。
平滑化膜242的材料采用具有粘度及粘合性的液體狀材料，最好是粘度小 的材料。這是因?yàn)?，例如，若是?70 (cP)之類的粘度高的材料，則材料(平 滑化膜242 )會(huì)在切割面241上隆起，降低鏡面的功能。
平滑化膜242的形成工序，雖然可以在將光波導(dǎo)電纜安裝在光纜1上之前 進(jìn)行或之后進(jìn)行，但為了將光波導(dǎo)電纜安裝在最佳位置上，最好在其安裝中進(jìn) 行。而且，平滑化膜242并不限定于通過滴下材料形成，也可以通過涂敷方式 (例如，旋轉(zhuǎn)涂敷方式)、噴射方式(噴霧方式)等其他芳式形成。
接著，參照圖6A ~圖8對形成具有平滑化膜242的鏡面部24的光波導(dǎo)電 纜2與形成僅有切割面241 (沒有平滑化膜242)的鏡面部的光波導(dǎo)電纜2的 比較進(jìn)行說明。
首先，參照圖6A、圖6B對鏡面部的表面的SEM (Scanning Electron Microscope:掃描電子顯微鏡)像的比較結(jié)果進(jìn)行說明。圖6A表示僅形成了 切割面的鏡面部的SEM像。圖6B表示形成了平滑化膜242的鏡面部24的SEM像。
在光波導(dǎo)電纜2中，如圖6A所示，在僅形成了切割面的鏡面部的表面的 SEM像中，發(fā)現(xiàn)了切割引起的條狀的凹凸。同樣，在光波導(dǎo)電纜2中，如圖 6B所示，在形成了平滑化膜242的鏡面部24的表面的SEM像中，實(shí)現(xiàn)了平 滑化，沒有發(fā)現(xiàn)條狀的凹凸。還有，在圖6B的SEM像中，為了證明焦點(diǎn)一 致，在平滑化膜242上形成灰塵部而特意顯示在SEM像最下部。在平滑化膜 242的灰塵部發(fā)現(xiàn)了條狀的凹凸，由此可知焦點(diǎn)與SEM像中央部及上部一致。
其次，參照圖7對鏡面的由AFM (Atomic Force Microscope:原子力顯微 鏡)測定的表面粗糙度的數(shù)值的比較結(jié)果進(jìn)行說明。圖7表示僅形成了切割面 的鏡面部和形成了平滑化膜242的鏡面部24的粗糙度。
在光波導(dǎo)電纜2中，如圖7所示，根據(jù)僅形成了切割面的鏡面部的表面的 AFM像和形成了平滑化膜242的鏡面部24的表面的AFM測定，得到了 Ra 值(粗糙度平均表面粗糙度)、P-V值(最大高低差)。圖7的AFM測定范圍是10x 10[jum2]。與僅形成了切割面的鏡面部的表面相比較，可知形成了 平滑化膜242的鏡面部24的表面的Ra值及P - V值大幅度降低，平滑化的程 度的數(shù)值得到改善。
其次，參照圖8對使用了 VCSEL、 PD、具有45。的鏡面部的光波導(dǎo)的測 定得到的光信號(hào)的損失的比較結(jié)果進(jìn)行說明。圖8表示具有僅形成了切割面的 鏡面部的光波導(dǎo)電纜和具有形成了平滑化膜242的鏡面部24的光波導(dǎo)電纜2 上的向PD312的入射量。
如圖8所示，在具有僅形成了切割面的鏡面部的光波導(dǎo)電纜和具有形成了 平滑化膜242的鏡面部24的光波導(dǎo)電纜中，用PD測定了從VCSEL311射出 強(qiáng)度+2.7[dBm]的激光后經(jīng)鏡面部反射而在芯層23內(nèi)傳輸?shù)姆瓷涔狻Ｈ肷涞皆?PD的光量越小，表示光量的損失量越大。與僅形成了切割面的鏡面部的光波 導(dǎo)電纜相比較，形成了平滑化膜242的鏡面部24的光波導(dǎo)電纜2的向PD的 入射光量大，并且由在鏡面部的反射引起的光量的損失也改善5.3[dB]。
以上，根據(jù)本實(shí)施方式，由于光波導(dǎo)電纜2在芯層23及包層21、 22的切 割面241上具有平滑化膜242，所以能夠降低鏡面部24的散射損失，并且能 夠容易且低成本地制作鏡面部24。
而且，由于平滑化膜242具有與芯層23同等程度的折射率，所以能夠進(jìn) 一步降低鏡面部24的散射損失。
而且，由于光纜1具備VCSEL311及PD312,所以能夠容易地實(shí)現(xiàn)降低 了鏡面部24的散射損失的光傳輸。
而且，利用在切割面上滴下平滑化膜242的材料、涂敷及噴射(噴霧)的 任意一種方式，能夠容易且高精度地形成平滑化膜242。
還有，上述實(shí)施方式的敘述是涉及本發(fā)明的光學(xué)裝置及光學(xué)裝置的制造方 法的一個(gè)例子，并不限定于此。
例如，在上述實(shí)施方式中，作為將激光入射到光波導(dǎo)電纜2的結(jié)構(gòu)使用了 VCSEL311，作為從光波導(dǎo)電纜2接收激光的結(jié)構(gòu)使用了 PD312，但是并不限 定于此。例如，如圖9所示，也可以做成使用作為光傳輸單元的光纖7的結(jié)構(gòu)。 圖9表示使用了光纖7的光波導(dǎo)電纜2的剖面結(jié)構(gòu)。
如圖9所示，光纖7具備芯線狀的芯71、以芯71為中心覆蓋并形成為環(huán)狀的包層72、以及覆蓋包層72的未圖示的包覆層，且在前端部分剝離包覆層 而使用。從光纖7的之前的未圖示的光源射出的激光L3通過光纖7的芯71 入射到光波導(dǎo)電纜2，由鏡面部24的平滑化膜242反射并在芯層23內(nèi)傳輸。 另外，雖然未圖示，但是在光接收的結(jié)構(gòu)中，從光波導(dǎo)電纜2的之前的未圖示 的光源射出的激光通過芯層23傳輸，由鏡面部24的平滑化膜242反射后入射 到光纖7的芯71并傳輸。
另夕卜，在上述實(shí)施方式中，做成了在光波導(dǎo)電纜2上設(shè)置一層芯層的結(jié)構(gòu)， 但是并不限定于此。例如，如圖IO所示，也可以做成在光波導(dǎo)電纜上設(shè)置兩 層芯層的結(jié)構(gòu)。圖10表示光波導(dǎo)電纜8的剖面結(jié)構(gòu)。
光波導(dǎo)電纜8具備包層81、 82、 83;設(shè)置在包層81及82之間的芯層 84;設(shè)置在包層82及83之間的芯層85，且形成有相對于光路具有45°的角度 的鏡面部86。鏡面部86具有切割面861和形成于切割面861上的平滑化膜862。
在進(jìn)行光發(fā)送的結(jié)構(gòu)中，從VCSEL311射出的激光L4由鏡面部86的平 滑化膜862反射，其反射光在芯層84內(nèi)傳輸。從VCSEL313射出的激光L5 由鏡面部86的平滑化膜862反射，其反射光導(dǎo)向芯層85內(nèi)并傳輸。
在進(jìn)行光收發(fā)的結(jié)構(gòu)中，同樣，分別在光波導(dǎo)電纜8的兩個(gè)芯層84、 85 中傳輸來的光信號(hào)由鏡面部86的平滑化膜862反射，導(dǎo)向未圖示的兩個(gè)PD 而分別被接收。
因而，由于將芯層做成兩層，所以能夠用兩個(gè)光波導(dǎo)進(jìn)行光傳輸。并且， 做成在光波導(dǎo)電纜上設(shè)置三層以上的芯層的結(jié)構(gòu)也可以。
而且，在上述實(shí)施方式中，做成了在光波導(dǎo)電纜2上設(shè)置具有切割面241 及平滑化膜242的鏡面部24的結(jié)構(gòu)，但是并不限定于此。例如，可應(yīng)用在光 纖或設(shè)置于基板上的光波導(dǎo)回路等的光波導(dǎo)器件上形成具有切割面及平滑化 膜的鏡面部的結(jié)構(gòu)。而且，在上述實(shí)施方式中，做成了將具備具有切割面241 及平滑化膜242的鏡面部24的光波導(dǎo)電纜2應(yīng)用于作為光無線電收發(fā)兩用機(jī) 的光纜1的結(jié)構(gòu)，但是并不限地于此，可應(yīng)用于利用芯層和空氣的反射的所有 的光學(xué)器件。
另外，在上述實(shí)施方式中，將鏡面部24做成了相對于光路具有45°的角 度的結(jié)構(gòu)，但是并不限定于此。例如，也可以做成鏡面部相對于光路具有45°以外的角度(例如，0。、 10。、 30。、 90。)的結(jié)構(gòu)。
圖11表示反射部9及光波導(dǎo)電纜2A的剖面結(jié)構(gòu)。如圖11所示，也可以 做成具有反射部9及光波導(dǎo)電纜2A的結(jié)構(gòu)。作為光學(xué)單元的反射部9具備反 射部主體91和鏡面部92。反射部主體91以石英、聚合物等為材料而構(gòu)成。 反射部主體91的材料適當(dāng)?shù)卦O(shè)定為具有反射從空氣中入射的光的折射率的材 料。鏡面部92具備相對于光路具有45。的角度的切割面921、和形成于切割 面921上的平滑化膜922。
光波導(dǎo)電纜2B具備包層21、 22和芯層23,在包層21、 22及芯層231端 面上具有端面部24A。端面部24A具備與光路具有90°的角度的切割面241A 和形成于切割面241A上的平滑化膜242A。
在光發(fā)送的結(jié)構(gòu)中，從VCSEL314射出的激光L61由反射部9的平滑化 膜922表面反射并成為反射光L62。反射光L62通過光波導(dǎo)電纜2A的端面24A 入射并在芯層23內(nèi)傳輸。因此，在切割面921、 241A的散射損失降低。
另外，雖然未圖示，但是在光接收的結(jié)構(gòu)中，在光波導(dǎo)電纜2A的芯層內(nèi) 傳輸?shù)墓馔ㄟ^端面部24A射出。該射出光由反射部9的平滑化膜922表面反 射并被PD接收。因此，在切割面921、 241A的散射損失降低。
另外，在上述實(shí)施方式中，對光波導(dǎo)電纜2具有鏡面部24的例子進(jìn)行了 說明，但是并不限定于此。例如，也可以做成光波導(dǎo)電纜2在形成于切割面 241上的平滑化膜242上還具有蒸鍍了金屬膜(例如，金、銀、鋁)的鏡面部 的結(jié)構(gòu)。在該結(jié)構(gòu)中，與具備具有切割面241及平滑化膜242的鏡面部24的 結(jié)構(gòu)相比較，能夠進(jìn)一步降低散射損失。
而且，在上述實(shí)施方式中，對作為具有切割面及其平滑化膜的光學(xué)單元使 用光波導(dǎo)電纜2的包層21、 22及芯層23的情況進(jìn)行了說明，但是并不限定于 此。例如，也可以做成作為具有切割面及其平滑化膜的光學(xué)單元，使用光纖、 平面光波回路等的結(jié)構(gòu)。
而且，在上述實(shí)施方式中，對作為加工面具有切割面241的光波導(dǎo)電纜2 進(jìn)行了說明，但是并不限定于此。例如，也可以做成將用激光、切片機(jī)等切斷 的面等作為加工面的結(jié)構(gòu)。
此外，關(guān)于上述實(shí)施方式中的光纜1的細(xì)微部結(jié)構(gòu)及詳細(xì)動(dòng)作，在不脫離本發(fā)明的內(nèi)容的范圍內(nèi)也可進(jìn)行適當(dāng)變更。
如上所述，涉及本發(fā)明的光學(xué)裝置以及光學(xué)裝置的制造方法適于光通信所 使用的裝置及其制造方法。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)裝置，其特征在于，具備光學(xué)單元，上述光學(xué)單元具有用于光的反射或透射的加工面，在上述加工面上具備平滑化膜。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)裝置，其特征在于，'上述光學(xué)單元具備作為光波導(dǎo)的芯和覆蓋上述芯的包層。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)裝置，其特征在于， 上述平滑化膜具有與上述芯的折射率相同或大致相同的折射率。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的光學(xué)裝置，其特征在于， 上述芯為多層。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的光學(xué)裝置，其特征在于， 具備向上述平滑化膜射出光的發(fā)光單元、接收由上述平滑化膜反射的光的受光單元、相對于上述平滑化膜射出或接收光的光傳輸單元中的至少一個(gè)。
6. —種光學(xué)裝置的制造方法，其特征在于， 包括形成光學(xué)單元的光學(xué)單元形成工序；在上述光學(xué)單元上形成用于光的反射或透射的加工面的加工面形成工序； 以及，在上述加工面上形成平滑化膜并做成光學(xué)裝置的平滑化膜形成工序。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學(xué)裝置的制造方法，其特征在于，光學(xué)單元而形成的工序。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的光學(xué)裝置的制造方法，其特征在于， 在上述平滑化膜形成工序中，利用與上述芯的折射率相同或大致相同的折射率的材料形成上述平滑化膜。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的光學(xué)裝置的制造方法，其特征在于， 在上述光學(xué)單元形成工序中，將上述芯形成多層。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6~9中任一項(xiàng)所述的光學(xué)裝置的制造方法，其特征在于，在上述平滑化膜形成工序中，通過在上述加工面上滴下上述平滑化膜的液 體狀材料、涂敷及噴霧中的任一種而形成。
全文摘要
降低光學(xué)單元的在用于反射或透射的端面上的散射損失，并且容易且低成本地制造該端面。作為光學(xué)裝置的光波導(dǎo)電纜(2)作為光學(xué)單元具備作為光波導(dǎo)的芯層(231、232)以及覆蓋芯層(231、232)的包層(21、22)，芯層(231、232)及包層(21、22)具有作為用于反射光的加工面的切割面(241)，在切割面(241)上具備平滑化膜(242)。
文檔編號(hào)G02B6/122GK101410741SQ20078001074
公開日2009年4月15日 申請日期2007年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月26日
發(fā)明者中根健智 申請人:三美電機(jī)株式會(huì)社