專利名稱:光波導(dǎo)、光波導(dǎo)的制造方法、光波導(dǎo)模塊、光波導(dǎo)模塊的制造方法以及電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及光波導(dǎo)、光波導(dǎo)的制造方法、光波導(dǎo)模塊、光波導(dǎo)模塊的制造方法以及電子設(shè)備。
背景技術(shù):
近年來,伴隨信息化的浪潮,可高速地通信大容量的信息的寬帶線路(寬帶)的普及不斷發(fā)展。另外,作為在這些寬帶線路中傳輸信息的裝置,一直使用路由器裝置、WDM(Wavelength Division Multiplexing)裝置等傳輸裝置。在這些傳輸裝置內(nèi),設(shè)置有多個組合LSI這樣的運算元件、存儲器這樣的存儲元件等而成的信號處理基板,承擔(dān)各線路的相互連接。各信號處理基板中構(gòu)建有運算元件、存儲元件等以電氣布線連接而成的電路,近年來,伴隨著處理的信息量的增大,對各基板要求以極高的吞吐量傳輸信息。然而,伴隨著信息傳輸?shù)母咚倩?,串?dāng)_、高頻噪聲的產(chǎn)生、電信號的劣化等問題越來越明顯。因此,電氣布線成為瓶頸,信號處理基板的吞吐量的提高變得困難。另外,相同的課題也在超級計算機、大型服務(wù)器等中顯現(xiàn)出來。另一方面,開發(fā)了使用光載波傳遞數(shù)據(jù)的光通信技術(shù),近年來,作為用于將該光載波從一地點導(dǎo)向另一地點的機構(gòu),光波導(dǎo)漸漸普及。該光波導(dǎo)具有線狀的芯部和以覆蓋其周圍的方式設(shè)置的包覆部。芯部由對光載波的光實質(zhì)上透明的材料構(gòu)成。包覆部由比芯部折射率低的材料構(gòu)成。在光波導(dǎo)中,從芯部的一端導(dǎo)入的光一邊在與包覆部的邊界反射一邊被搬運至另一端。在光波導(dǎo)的入射側(cè)配置有半導(dǎo)體激光器等發(fā)光元件。在出射側(cè)配置有光電二極管等受光元件。從發(fā)光元件入射的光在光波導(dǎo)中傳播,通過受光元件受光?;诮邮艿墓獾牧翜鐖D案或其強弱圖案進(jìn)行通信。如果利用這樣的光波導(dǎo)置換信號處理基板內(nèi)的電氣布線,則可期待消除如上所述的電氣布線的問題,實現(xiàn)信號處理基板的更高吞吐量化。然而,將電氣布線置換成光波導(dǎo)時,為了進(jìn)行電信號和光信號的相互轉(zhuǎn)換,使用了具備發(fā)光元件和受光元件并將它們之間用光波導(dǎo)進(jìn)行光學(xué)連接而成的光波導(dǎo)模塊。例如,專利文獻(xiàn)I中,公開了具有印刷電路基板、搭載在印刷電路基板上的發(fā)光元件和設(shè)置于印刷電路基板的下面的光波導(dǎo)的光接口。這樣,光波導(dǎo)和發(fā)光元件之間介由形成于印刷電路基板并作為用于傳輸光信號的貫通孔的通孔進(jìn)行光學(xué)連接。然而,對于如上所述的光接口,在發(fā)光兀件和光波導(dǎo)的光稱合中,光稱合損失大成為課題。具體而言,從發(fā)光元件的發(fā)光部射出的信號光通過通孔入射到光波導(dǎo)時,信號光呈放射狀地發(fā)散,因此不是全部的信號光入射到光波導(dǎo)。因此,信號光的一部分對光通信沒有貢獻(xiàn),導(dǎo)致光耦合損失的增加?,F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本特開2005-294407號公報
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供使光元件與光波導(dǎo)進(jìn)行光耦合時的光耦合損失小而能夠進(jìn)行高品質(zhì)的光通信的光波導(dǎo),能夠高效地制造該光波導(dǎo)的光波導(dǎo)的制造方法,具備上述光波導(dǎo)且能夠進(jìn)行高品質(zhì)的光通信的光波導(dǎo)模塊,能夠高效地制造光波導(dǎo)模塊的光波導(dǎo)模塊的制造方法以及具備上述光波導(dǎo)模塊的電子設(shè)備。這樣的目的通過下述(I) (32)的本發(fā)明而實現(xiàn)。(I) 一種光波導(dǎo),其特征在于,具有:芯部,包覆部,以覆蓋上述芯部的側(cè)面的方式設(shè)置,光路轉(zhuǎn)換部,設(shè)置在上述芯部的中途或延長線上,將上述芯部的光路向上述包覆部的外部轉(zhuǎn)換,和透鏡,設(shè)置在上述包覆部的表面中至少介由上述光路轉(zhuǎn)換部與上述芯部進(jìn)行光學(xué)連接的部位,通過使上述表面局部地突出或凹入而形成。( 2 )如上述(I)所述的光波導(dǎo),設(shè)置在上述包覆部的表面的透鏡為菲涅耳透鏡。
( 3 )如上述(I)或(2 )所述的光波導(dǎo),設(shè)置在上述包覆部的表面的透鏡以其會聚光束照射在上述光路轉(zhuǎn)換部的有效區(qū)域內(nèi)的方式設(shè)定焦距。(4)如上述(I) (3)中任一項所述的光波導(dǎo),設(shè)置在上述包覆部的表面的透鏡具有配置在其中央部的球面或非球面的凸透鏡、和以包圍上述凸透鏡的方式設(shè)置的帶狀的棱鏡。(5)如上述(I) (3)中任一項所述的光波導(dǎo),設(shè)置在上述包覆部的表面的透鏡具有配置在其中央部的平滑面、和以包圍上述平滑面的方式設(shè)置的帶狀的棱鏡。(6)如上述(I) (3)中任一項所述的光波導(dǎo),設(shè)置在上述包覆部的表面的透鏡具有配置在其中央部的、配置多個使上述包覆部的表面局部地突出的凸部或局部地凹入的凹部而形成的凹凸圖案,和以包圍上述凹凸圖案的方式設(shè)置的帶狀的棱鏡。(7)如上述(I) (5)中任一項所述的光波導(dǎo),設(shè)置在上述包覆部的表面的透鏡遍及上述透鏡整體地具有配置多個使其表面局部地突出的凸部或局部地凹入的凹部而形成的凹凸圖案。(8)如上述(6)或(7)所述的光波導(dǎo),上述凹凸圖案中的上述凸部之間的配置周期和上述凹部之間的配置周期為入射到該光波導(dǎo)的信號光的波長以下。(9)如上述(6) (8)中任一項所述的光波導(dǎo),上述凸部和上述凹部的形狀為柱狀、錐狀、半球狀、將這些形狀的角部倒角而成的形狀、將各形狀彼此連接而成的形狀、或者將各形狀彼此組合而成的形狀中的任一個。(10)如上述(6) (8)中任一項所述的光波導(dǎo),上述凸部和上述凹部的形狀為凸?fàn)罨虬紶睢?11)如上述(I) (10)中任一項所述的光波導(dǎo),上述光路轉(zhuǎn)換部至少由以傾斜橫截上述芯部的方式設(shè)置的反射面構(gòu)成。
(12) —種光波導(dǎo)的制造方法,其特征在于,是下述光波導(dǎo)的制造方法,所述光波導(dǎo)具有:芯部,包覆部,以覆蓋上述芯部的側(cè)面的方式設(shè)置,光路轉(zhuǎn)換部,設(shè)置在上述芯部的中途或延長線上,將上述芯部的光路向上述包覆部的外部轉(zhuǎn)換,和透鏡,設(shè)置在上述包覆部的表面中至少通過上述光路轉(zhuǎn)換部與上述芯部進(jìn)行光學(xué)連接的部位,通過使上述表面局部地突出或凹入而形成;上述光波導(dǎo)的制造方法具有:準(zhǔn)備具有上述芯部、上述包覆部和上述光路轉(zhuǎn)換部的母材的工序,和通過在上述母材的表面按壓成型模使上述表面的一部分局部地突出或凹入而形成上述透鏡的工序。(13)如上述(12)所述的光波導(dǎo)的制造方法,設(shè)置在上述包覆部的表面的透鏡是通過將加熱的上述成型模按壓在上述母材的表面后,對上述成型模進(jìn)行冷卻而形成的。(14) 一種光波導(dǎo)的制造方法,其特征在于,是下述光波導(dǎo)的制造方法,所述光波導(dǎo)具有:芯層,具備芯部和與上述芯部的側(cè)面鄰接設(shè)置的側(cè)面包覆部,第I包覆層和第2包覆層,與上述芯層的兩面鄰接設(shè)置,光路轉(zhuǎn)換部,設(shè)置在上述芯部的中途或延長線上,將上述芯部的光路向上述第2包覆層的外部轉(zhuǎn)換,和透鏡,設(shè)置在上述第2包覆層的表面中至少通過上述光路轉(zhuǎn)換部與上述芯部進(jìn)行光學(xué)連接的部位,通過使上述表面局部地突出或凹入而形成;上述光波導(dǎo)的制造方法具有:形成上述第I包覆層的工序,在形成的上述第I包覆層上形成上述芯層的工序,在上述芯層上涂布包覆層形成用組合物,形成液體被膜的工序,和通過在上述液體被膜或其半固化物按壓成型模并且使上述液體被膜或其半固化物固化,從而在形成上述透鏡的同時形成上述第2包覆層的工序。(15) —種光波導(dǎo)的制造方法,其特征在于,是下述光波導(dǎo)的制造方法,所述光波導(dǎo)具有:芯層,具備芯部和與上述芯部的側(cè)面鄰接設(shè)置的側(cè)面包覆部,第I包覆層和第2包覆層,與上述芯層的兩面鄰接設(shè)置,光路轉(zhuǎn)換部,設(shè)置在上述芯部的中途或延長線上,將上述芯部的光路向上述第2包覆層的外部轉(zhuǎn)換,和透鏡,設(shè)置在上述第2包覆層的表面中至少通過上述光路轉(zhuǎn)換部與上述芯部進(jìn)行光學(xué)連接的部位,通過使上述表面局部地突出或凹入而形成;上述光波導(dǎo)的制造方法具有:通過在成型模上涂布包覆層形成用組合物,形成液體被膜或液體被膜的半固化物后,使其固化,從而在形成上述透鏡的同時形成上述第2包覆層的工序,
在形成的上述第2包覆層上形成上述芯層的工序,和在上述芯層上形成上述第I包覆層的工序。(16) —種光波導(dǎo)模塊,其特征在于,具有:上述(I) (11)中任一項所述的光波導(dǎo),和介由上述光路轉(zhuǎn)換部和上述透鏡與上述芯部進(jìn)行光學(xué)連接的光元件。(17)如上述(16)所述的光波導(dǎo)模塊,上述透鏡以其焦點位于上述光兀件的受發(fā)光部附近的方式而構(gòu)成。(18) —種光波導(dǎo)模塊,其特征在于,具有:光波導(dǎo),具備芯部、以覆蓋上述芯部的側(cè)面的方式設(shè)置的包覆部、和設(shè)置在上述芯部的中途或延長線上的并將上述芯部的光路向上述包覆部的外部轉(zhuǎn)換的光路轉(zhuǎn)換部,光元件,以介由上述光路轉(zhuǎn)換部與上述芯部進(jìn)行光學(xué)連接的方式設(shè)置在上述包覆部的外部,和結(jié)構(gòu)體,設(shè)置在上述光波導(dǎo)的上述光路轉(zhuǎn)換部和上述光元件之間,具備透鏡。( 19)如上述(18)所述的光波導(dǎo)模塊,設(shè)置在上述結(jié)構(gòu)體的表面的透鏡為菲涅耳透鏡。(20)如上述(18)或(19)所述的光波導(dǎo)模塊,設(shè)置在上述結(jié)構(gòu)體的表面的透鏡以其會聚光束照射在上述光路轉(zhuǎn)換部的有效區(qū)域內(nèi)的方式設(shè)定焦距。(21)如上述(18) (20)中任一項所述的光波導(dǎo)模塊,設(shè)置在上述結(jié)構(gòu)體的表面的透鏡以其焦點位于上述光元件的受發(fā)光部附近的方式而構(gòu)成。(22)如上述(18) (21)中任一項所述的光波導(dǎo)模塊,設(shè)置在上述結(jié)構(gòu)體的表面的透鏡具有配置在其中央部的球面或非球面的凸透鏡、和以包圍上述凸透鏡的方式設(shè)置的帶狀的棱鏡。(23)如上述(18) (21)中任一項所述的光波導(dǎo)模塊,設(shè)置在上述結(jié)構(gòu)體的表面的透鏡具有配置在其中央部的平滑面、和以包圍上述平滑面的方式設(shè)置的帶狀的棱鏡。(24)如上述(18) (21)中任一項所述的光波導(dǎo)模塊,設(shè)置在上述結(jié)構(gòu)體的表面的透鏡具有配置在其中央部的、配置多個使上述結(jié)構(gòu)體的表面局部地突出的凸部或局部地凹入的凹部而形成的凹凸圖案,和以包圍上述凹凸圖案的方式設(shè)置的帶狀的棱鏡。(25)如上述(18) (23)中任一項所述的光波導(dǎo)模塊,設(shè)置在上述結(jié)構(gòu)體的表面的透鏡遍及上述透鏡整體地具有配置多個使其表面局部地突出的凸部或局部地凹入的凹部而形成的凹凸圖案。(26)如上述(24)或(25)所述的光波導(dǎo)模塊,上述凹凸圖案中的上述凸部之間的配置周期和上述凹部之間的配置周期為入射到該光波導(dǎo)的信號光的波長以下。(27)如上述(24) (26)中任一項所述的光波導(dǎo)模塊,上述凸部和上述凹部的形狀為柱狀、錐狀、半球狀、將這些形狀的角部倒角而成的形狀、將各形狀彼此連接而成的形狀、或者將各形狀彼此組合而成的形狀中的任一個。(28)如上述(24) (26)中任一項所述的光波導(dǎo)模塊,上述凸部和上述凹部的形狀為凸?fàn)罨虬紶睢?29)如上述(18) (28)中任一項所述的光波導(dǎo)模塊,上述光路轉(zhuǎn)換部至少由以傾斜橫截上述芯部的方式設(shè)置的反射面構(gòu)成。
(30)—種光波導(dǎo)模塊的制造方法,其特征在于,是下述光波導(dǎo)模塊的制造方法,所述光波導(dǎo)模塊具有:光波導(dǎo),具備芯部、以覆蓋上述芯部的側(cè)面的方式設(shè)置的包覆部、和設(shè)置在上述芯部的中途或延長線上的并將上述芯部的光路向上述包覆部的外部轉(zhuǎn)換的光路轉(zhuǎn)換部,光元件,以介由上述光路轉(zhuǎn)換部與上述芯部進(jìn)行光學(xué)連接的方式設(shè)置在上述包覆部的外部,和結(jié)構(gòu)體,設(shè)置在上述光波導(dǎo)的上述光路轉(zhuǎn)換部和上述光元件之間,具備透鏡;上述光波導(dǎo)模塊的制造方法具有:在上述光波導(dǎo)的表面上涂布結(jié)構(gòu)體形成用組合物,形成液體被膜的工序,通過在上述液體被膜或其半固化物按壓成型模并且使上述液體被膜或其半固化物固化,從而在形成上述透鏡的同時形成上述結(jié)構(gòu)體的工序,和配置上述光元件的工序。(31) —種光波導(dǎo)模塊的制造方法,其特征在于,是下述光波導(dǎo)模塊的制造方法,所述光波導(dǎo)模塊具有:光波導(dǎo),具備芯部、以覆蓋上述芯部的側(cè)面的方式設(shè)置的包覆部、和設(shè)置在上述芯部的中途或延長線上的并將上述芯部的光路向上述包覆部的外部轉(zhuǎn)換的光路轉(zhuǎn)換部,光元件,以介由上述光路轉(zhuǎn)換部與上述芯部進(jìn)行光學(xué)連接的方式設(shè)置在上述包覆部的外部,基板,設(shè)置在上述光波導(dǎo)和上述光兀件之間,和結(jié)構(gòu)體,設(shè)置在上述基板和上述光元件之間,具備透鏡;上述光波導(dǎo)模塊的制造方法具有:在上述基板的表面上涂布結(jié)構(gòu)體形成用組合物,形成液體被膜的工序,通過在上述液體被膜或其半固化物按壓成型模并且使上述液體被膜或其半固化物固化,從而在形成上述透鏡的同時形成上述結(jié)構(gòu)體的工序,和配置上述光波導(dǎo)和上述光元件的工序。(32) 一種電子設(shè)備,其特征在于,具備上述(I) (12)和(18) (29)中任一項所述的光波導(dǎo)模塊。根據(jù)本發(fā)明,通過在包覆部的表面具備透鏡,從而能夠減小使光元件與光波導(dǎo)進(jìn)行光耦合時的光耦合損失,因此光載波的S/N比高,得到能夠進(jìn)行高品質(zhì)的光通信的光波導(dǎo)。根據(jù)本發(fā)明,通過具備形成有透鏡的結(jié)構(gòu)體,從而能夠減小光元件與光波導(dǎo)的光耦合損失,因此光載波的S/N比高,得到能夠進(jìn)行高品質(zhì)的光通信的光波導(dǎo)模塊。另外,根據(jù)本發(fā)明,能夠高效地制造這樣的光波導(dǎo)。另外,根據(jù)本發(fā)明,通過具備這樣的光波導(dǎo),從而得到能夠進(jìn)行高品質(zhì)的光通信的光波導(dǎo)模塊和電子設(shè)備。另外,根據(jù)本發(fā)明,能夠高效地制造這樣的光波導(dǎo)模塊。
圖1是表示本發(fā)明的光波導(dǎo)模塊的第I實施方式或第5實施方式的立體圖。
圖2是圖1表示第I實施方式的光波導(dǎo)模塊時的A-A線截面圖。圖3是圖2的部分放大圖。圖4是表示圖2所示的光波導(dǎo)模塊的其它構(gòu)成例的縱截面圖。圖5是將圖1表不第I實施方式的光波導(dǎo)模塊時的光波導(dǎo)取出來表不的部分放大圖。圖6是圖5所示的透鏡的B-B線截面圖。圖7是圖6所示的透鏡的其它構(gòu)成例。圖8是圖7 (b)所示的凹凸圖案的部分放大圖(立體圖)。圖9是表示凹部或凸部的形狀的一個例子的立體圖。圖10是表示本發(fā)明的光波導(dǎo)模塊的第2實施方式的縱截面圖。圖11是表示本發(fā)明的光波導(dǎo)模塊的第3實施方式的縱截面圖。圖12是表示本發(fā)明的光波導(dǎo)模塊的第4實施方式或第8實施方式的圖,是僅取出光波導(dǎo)并使其上下顛倒的立體圖(部分透視表示)。圖13是用于說明制造圖2所示的光波導(dǎo)的第I方法的示意圖(縱截面圖)。圖14是用于說明制造圖2所示的光波導(dǎo)的第2方法的示意圖(縱截面圖)。圖15是用于說明制造圖2所示的光波導(dǎo)的第3方法的示意圖(縱截面圖)。圖16是圖1表不第5實施方式的光波導(dǎo)模塊時的A-A線截面圖。圖17是圖16的部分放大圖。圖18是表示圖16所示的光波導(dǎo)模塊的其它構(gòu)成例的縱截面圖。圖19是將圖1表不第5實施方式的光波導(dǎo)模塊時的光波導(dǎo)取出來表不的部分放大圖。圖20是圖19所示的透鏡的B-B線截面圖。圖21是圖20所示的透鏡的其它構(gòu)成例。圖22是圖21 (b)所示的凹凸圖案的部分放大圖(立體圖)。圖23是表示凹部或凸部的形狀的一個例子的立體圖。圖24是表示本發(fā)明的光波導(dǎo)模塊的第6實施方式的縱截面圖。圖25是表示本發(fā)明的光波導(dǎo)模塊的第7實施方式的縱截面圖。圖26是表示本發(fā)明的光波導(dǎo)模塊的第9實施方式的縱截面圖。圖27是用于說明制造圖16所示的光波導(dǎo)模塊的方法的圖(縱截面圖)。圖28是用于說明制造圖26所示的光波導(dǎo)模塊的方法的圖(縱截面圖)。
具體實施例方式以下,根據(jù)附圖所示的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明的光波導(dǎo)、光波導(dǎo)的制造方法、光波導(dǎo)模塊、光波導(dǎo)模塊的制造方法以及電子設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)說明。<光波導(dǎo)模塊>《第I實施方式》首先,對本發(fā)明的光波導(dǎo)以及具備該光波導(dǎo)的本發(fā)明的光波導(dǎo)模塊的第I實施方式進(jìn)行說明。圖1是表示本發(fā)明的光波導(dǎo)模塊的第I實施方式的立體圖,圖2是圖1的A-A線截面圖,圖3是圖2的部分放大圖。應(yīng)予說明,在以下的說明中,將圖2、3的上側(cè)稱為“上”,下側(cè)稱為“下”。另外,在各圖中,強調(diào)描述厚度方向。圖1所示的光波導(dǎo)模塊10具有光波導(dǎo)1、設(shè)置在其上方的電路基板2和搭載在電路基板2上的發(fā)光元件3 (光元件)。光波導(dǎo)I形成為長條形的帶狀,電路基板2和發(fā)光元件3設(shè)置在光波導(dǎo)I的一側(cè)的端部(圖2的左側(cè)的端部)。發(fā)光元件3是將電信號轉(zhuǎn)換成光信號并從發(fā)光部31射出光信號入射到光波導(dǎo)I的元件。圖2所示的發(fā)光元件3具有設(shè)置在其下表面的發(fā)光部31和對發(fā)光部31通電的電極32。發(fā)光部31向圖2的下方射出光信號。應(yīng)予說明,圖2所示的箭頭是從發(fā)光元件3射出的信號光的光路的例子。另一方面,光波導(dǎo)I中,與發(fā)光元件3的位置對應(yīng)地設(shè)置有鏡子(光路轉(zhuǎn)換部)16。該鏡子16將在圖2的左右方向延伸的光波導(dǎo)I的光路向光波導(dǎo)I的外部轉(zhuǎn)換。在圖2中,以與發(fā)光元件3的發(fā)光部31進(jìn)行光學(xué)連接的方式將光路轉(zhuǎn)換90°。通過介由這樣的鏡子16,從而能夠使從發(fā)光兀件3射出的信號光入射到光波導(dǎo)I。另外,雖未圖但在光波導(dǎo)I的另一側(cè)的端部設(shè)置有受光元件。該受光元件也與光波導(dǎo)I光學(xué)連接,入射到光波導(dǎo)I的信號光到達(dá)受光元件。其結(jié)果,能夠在光波導(dǎo)模塊10中進(jìn)行光通信。在此,在光波導(dǎo)I的表面中在連接鏡子16和發(fā)光部31的光路通過的部位,形成有通過使表面局部地突出或凹入而形成的透鏡100(參照圖3)。該透鏡100以將從發(fā)光部31入射到光波導(dǎo)I的信號光會聚而抑制信號光的發(fā)散由此使更多的信號光到達(dá)鏡子16的有效區(qū)域的方式而構(gòu)成。因此,通過設(shè)置這樣的透鏡100,能夠提高發(fā)光元件3與光波導(dǎo)I的光耦合效率。以下,對光波導(dǎo)模塊10的各部進(jìn)行詳述。(光波導(dǎo))圖1所示的光波導(dǎo)I具備從下方依次層疊包覆層(第I包覆層)U、芯層13、以及包覆層(第2包覆層)12而成的帶狀的層疊體。如圖1所示,其中在芯層13形成有俯視為直線狀的I根芯部14、和與該芯部14的側(cè)面鄰接的側(cè)面包覆部15。芯部14沿帶狀的層疊體的長度方向延伸,并且基本位于層疊體的寬度的中央。應(yīng)予說明,圖1中,對芯部14標(biāo)記點。在圖2所示的光波導(dǎo)I中,能夠介由鏡子16使入射的光在芯部14和包覆部(各包覆層11、12以及各側(cè)面包覆部15)的界面發(fā)生全反射,傳播至另一側(cè)的端部。由此,能夠基于在出射端接受的光的亮滅圖案和光的強弱圖案中的至少一方進(jìn)行光通信。為了在芯部14和包覆部的界面發(fā)生全反射,需要在界面存在折射率差。只要芯部14的折射率大于包覆部的折射率即可,其差沒有特別限定,但優(yōu)選是包覆部的折射率的0.5%以上,更優(yōu)選是0.8%以上。另一方面,上限值也沒有特別設(shè)定,優(yōu)選為5.5%左右。如果折射率之差小于上述下限值,則有時傳遞光的效果降低,即便超過上述上限值,也不能期待光的傳輸效率進(jìn)一步增大。應(yīng)予說明,上述折射率差在芯部14的折射率為A,包覆部的折射率為B時,由下式表不。折射率差(%)=| (A/B) -1 I XlOO
另外,圖1所示的構(gòu)成中,芯部14呈俯視為直線狀地形成,可以在中途彎曲、分支等,其形狀是任意的。另外,芯部14的橫截面形狀一般是正方形或矩形(長方形)這樣的四邊形,沒有特別是限定,也可以是正圓、橢圓這樣的圓形,菱形、三角形、五邊形這樣的多邊形。芯部14的寬度和高度沒有特別限定,分別優(yōu)選為I 200 μ m左右,更優(yōu)選為5 100 μ m左右,進(jìn)一步優(yōu)選為20 70 μ m左右。芯層13的構(gòu)成材料,只要是產(chǎn)生上述的折射率差的材料就沒有特別限定,具體而言,是丙烯酸系樹脂、甲基丙烯系樹脂、聚碳酸酯、聚苯乙烯,環(huán)氧系樹脂、氧雜環(huán)丁烷系樹脂這樣的環(huán)狀醚系樹脂,聚酰胺、聚酰亞胺、聚苯并ο惡唑、聚硅烷、聚硅氮烷,以及苯并環(huán)丁烯系樹脂、降冰片烯系樹脂等環(huán)狀烯烴系樹脂這樣的各種樹脂材料,此外,石英玻璃、硼硅酸玻璃這樣的玻璃材料等。另外,這些當(dāng)中特別優(yōu)選降冰片烯系樹脂。這些降冰片烯系聚合物,例如,可以通過開環(huán)易位聚合(ROMP)、ROMP和氫化反應(yīng)的組合、自由基或陽離子的聚合、使用陽離子性鈀聚合引發(fā)劑的聚合、使用其以外的聚合引發(fā)劑(例如,鎳、其它的過渡金屬的聚合引發(fā)劑)的聚合等公知的全部的聚合方法得到。另一方面,各包覆層11、12分別位于芯層13的下部和上部。這樣的各包覆層11、12與各側(cè)面包覆部15 —起構(gòu)成包圍芯部14外周的包覆部,由此光波導(dǎo)I作為能夠在不漏出信號光的情況下進(jìn)行傳播的導(dǎo)光路起作用。包覆層11、12的平均厚度優(yōu)選為芯層13的平均厚度(各芯部14的平均高度)的0.1 1.5倍左右,更優(yōu)選為0.2 1.25倍左右,具體而言,包覆層11、12的平均厚度沒有特別限定,各自通常優(yōu)選為I 200 μ m左右,更優(yōu)選為3 100 μ m左右,進(jìn)一步優(yōu)選為5 60 μ m左右。由此,既防止光波導(dǎo)I超出必要地大型化(厚膜化),又適當(dāng)?shù)匕l(fā)揮作為包覆層的功能。應(yīng)予說明,通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)定包覆層12的厚度,從而能夠調(diào)整透鏡100的焦點以使其位于鏡子16附近。另外,作為各包覆層11、12的構(gòu)成材料,例如,可以使用與上述芯層13的構(gòu)成材料相同的材料,特別優(yōu)選降冰片烯系聚合物。另外,選擇芯層13的構(gòu)成材料和包覆層11、12的構(gòu)成材料時,考慮兩者之間的折射率差來選擇材料即可。具體而言,為了在芯層13和包覆層11、12的邊界使光可靠地全反射,以芯層13的構(gòu)成材料的折射率比包覆層11,12的折射率足夠地大的方式選擇材料即可。由此,在光波導(dǎo)I的厚度方向得到足夠的折射率差,能夠抑制光從芯部14向包覆層11、12漏出。應(yīng)予說明,從抑制光的衰減的觀點出發(fā),芯層13的構(gòu)成材料和包覆層11、12的構(gòu)成材料的密合性(親和性)高是重要的。另外,如上所述,在光波導(dǎo)I的中途,設(shè)置有鏡子16 (參照圖2)。該鏡子16是在光波導(dǎo)I的中途實施挖入加工,利用由此得到的空間(空洞)的內(nèi)壁面構(gòu)成的。該內(nèi)壁面的一部分為傾斜45°橫切芯部14而成的平面,該平面成為鏡子16。光波導(dǎo)I與發(fā)光部31介由鏡子16光學(xué)連接。應(yīng)予說明,鏡子16,可以根據(jù)需要將反射膜成膜。作為該反射膜,優(yōu)選使用Au、Ag、Al等金屬膜。另外,在包覆層12的上表面形成有通過使上表面局部地突出或凹入而形成的透鏡100。應(yīng)予說明,對于該透鏡100在后面詳述。應(yīng)予說明,光波導(dǎo)I可以進(jìn)一步具有設(shè)置在包覆層11的下表面的支持膜和設(shè)置在包覆層12的上表面的覆蓋膜。其中,設(shè)置覆蓋膜時,設(shè)置在透鏡100的形成區(qū)域以外。作為這樣的支持膜和覆蓋膜的構(gòu)成材料,例如,可舉出聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯、聚丙烯這類的聚烯烴,聚酰亞胺、聚酰胺等各種樹脂材料等。另外,支持膜和覆蓋膜的各平均厚度沒有特別限定,優(yōu)選為5 200 μ m左右,更優(yōu)選為10 100 μ m左右。應(yīng)予說明,支持膜和包覆層11之間以及覆蓋膜和包覆層12之間被粘接或者接合,作為該方法,可舉出熱壓合、利用粘接劑或粘合劑的粘接等。其中,作為粘接層,例如,可舉出丙稀酸系粘接劑、聚氣酷系粘接劑、有機娃系粘接劑以及各種熱熔型粘接劑(聚酯系、改性烯烴系)等。另外,特別是作為耐熱性高的粘接劑,優(yōu)選使用聚酰亞胺、聚酰亞胺酰胺、聚酰亞胺酰胺醚、聚酯酰亞胺、聚酰亞胺醚等熱塑性聚酰亞胺粘接劑。另外,粘接層的平均厚度沒有特別限定,優(yōu)選為I 100 μ m左右,更優(yōu)選為5 60 μ m左右。(發(fā)光元件)如上所述,發(fā)光兀件3在下表面具有發(fā)光部31和電極32,具體而言,是面發(fā)光激光器(VCSEL)這樣的半導(dǎo)體激光器、發(fā)光二極管(LED)等發(fā)光元件。另一方面,在圖1、2所示的光波導(dǎo)模塊10的電路基板2上,與發(fā)光元件3相鄰地搭載有半導(dǎo)體元件4。半導(dǎo)體元件4是對發(fā)光元件3的動作進(jìn)行控制的元件,在下表面具有電極42。作為上述半導(dǎo)體元件4,例如,可舉出包含驅(qū)動器1C、跨阻放大器(TIA)、限幅放大器(LA)等的組合1C、以及各種LS1、RAM等。應(yīng)予說明,發(fā)光元件3和半導(dǎo)體元件4通過后述的電路基板2進(jìn)行電連接,通過半導(dǎo)體元件4控制發(fā)光元件3的發(fā)光圖案和發(fā)光的強弱圖案。(電路基板)在光波導(dǎo)I的上方設(shè)有電路基板2,電路基板2的下表面和光波導(dǎo)I的上表面介由粘接層5粘接。如圖2所示,電路基板2具有絕緣性基板21、設(shè)置于其下表面的導(dǎo)體層22、和設(shè)置于上表面的導(dǎo)體層23。搭載于電路基板2上的發(fā)光兀件3和半導(dǎo)體兀件4介由導(dǎo)體層23進(jìn)行電連接。在此,由于發(fā)光兀件3的發(fā)光部31和光波導(dǎo)I的鏡子16之間被光學(xué)連接,所以信號光的光路在厚度方向貫通絕緣性基板21。因此,優(yōu)選絕緣性基板21由具有透光性的材料構(gòu)成。由此,能夠提高光路的傳送效率。應(yīng)予說明,可以在絕緣性基板21中形成在與光路對應(yīng)的區(qū)域開口的通孔。另外,絕緣性基板21優(yōu)選具有撓性。具有撓性的絕緣性基板21有助于提高電路基板2和光波導(dǎo)I的密合性,并且具有對形狀變化的優(yōu)異的追隨性。其結(jié)果,光波導(dǎo)I具有撓性的情況下,光波導(dǎo)模塊10整體也具有撓性,安裝性優(yōu)異。另外,使光波導(dǎo)模塊10彎曲時,能夠可靠地防止絕緣性基板21和導(dǎo)體層22、23的剝離、電路基板2和光波導(dǎo)I的剝離,防止伴隨剝離的絕緣性的降低、傳輸效率的降低。絕緣性基板21的楊氏模量(拉伸彈性模量),在一般的室溫環(huán)境下(20 25°C上下)優(yōu)選為I 20GPa左右,更優(yōu)選為2 12GPa左右。如果楊氏模量的范圍在該程度,則絕緣性基板21在得到上述效果的基礎(chǔ)上具有足夠的撓性。作為構(gòu)成這樣的絕緣性基板21的材料,例如,可舉出聚酰亞胺系樹脂、聚酰胺系樹脂、環(huán)氧系樹脂、各種乙烯基系樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂等聚酯系樹脂等各種樹脂材料,其中,優(yōu)選使用以聚酰亞胺系樹脂為主材料。聚酰亞胺系樹脂,因為耐熱性高,具有優(yōu)異的透光性和撓性,所以作為絕緣性基板21的構(gòu)成材料特別適合。應(yīng)予說明,作為絕緣性基板21的具體例,可舉出聚酯覆銅膜基板、聚酰亞胺覆銅膜基板、芳綸覆銅膜基板等中使用的膜基板。另外,絕緣性基板21的平均厚度優(yōu)選為5 50 μ m左右,更優(yōu)選為10 40 μ m左右。只要為這樣的厚度的絕緣性基板21,無論其構(gòu)成材料怎樣,都可具有充分的撓性。另夕卜,如果絕緣性基板21的厚度在上述范圍內(nèi),則可實現(xiàn)光波導(dǎo)模塊10的輕薄化,并且抑制絕緣性基板21的透射損失。進(jìn)而,如果絕緣性基板21的厚度在上述范圍內(nèi),則能夠防止由信號光的發(fā)散引起的傳輸效率降低。例如,從發(fā)光元件3的發(fā)光部31射出的信號光以恒定的出射角發(fā)散并通過電路基板2入射到鏡子16,發(fā)光部31和鏡子16的離開距離過大時,信號光過于發(fā)散,到達(dá)鏡子16的到光量可能會減少。與此相對,通過使絕緣性基板21的平均厚度在上述范圍內(nèi),能夠可靠地減小發(fā)光部31和鏡子16的離開距離,因而信號光在大范圍發(fā)散前到達(dá)鏡子
16。其結(jié)果,防止到達(dá)鏡子16的光量的減少,能夠充分降低與發(fā)光元件3和光波導(dǎo)I的光率禹合相伴的損失(光稱合損失)。應(yīng)予說明,絕緣性基板21可以為I個基板,也可以為層疊多層基板而成的多層基板(堆積基板)。此時,可以在多層基板的層間包含形成圖案的導(dǎo)體層,在該導(dǎo)體層形成任意的電路。由此,能夠在絕緣性基板21中構(gòu)建高密度的電路。另外,在絕緣性基板21中可以設(shè)有在厚度方向貫通的一個或多個貫通孔,也可以在這些貫通孔中填充導(dǎo)電性材料,或者,沿貫通孔的內(nèi)壁面將導(dǎo)電性材料的被膜成膜。該導(dǎo)電性材料成為將絕緣性基板21的兩面之間電連接的貫通穿孔。另外,設(shè)置于絕緣性基板21的導(dǎo)體層22和導(dǎo)體層23,分別由導(dǎo)電性材料構(gòu)成。在各導(dǎo)體層22、23形成有規(guī)定的圖案,該圖案作為布線發(fā)揮功能。在絕緣性基板21形成有貫通穿孔時,貫通穿孔和各導(dǎo)體層22、23連接,由此,導(dǎo)體層22和導(dǎo)體層23在一部分導(dǎo)通。作為在各導(dǎo)體層22、23中使用的導(dǎo)電性材料,例如,可舉出鋁(Al)、銅(Cu)、金(Au)、銀(Ag)、鉬(Pt)、鎳(Ni)、鎢(W)、鑰(Mo)等各種金屬材料。另外,各導(dǎo)體層22、23的平均厚度根據(jù)布線所要求的電導(dǎo)率等適當(dāng)?shù)卦O(shè)定,但例如為I 30 μ m左右。另外,各導(dǎo)體層22、23中形成的布線圖案的寬度也根據(jù)布線所要求的電導(dǎo)率、各導(dǎo)體層22、23的厚度等適當(dāng)?shù)卦O(shè)定,例如優(yōu)選為2 1000 μ m左右,更優(yōu)選為5 500 μ m左右。應(yīng)予說明,這樣的布線圖案,例如,通過將暫時形成于整面的導(dǎo)體層進(jìn)行圖案形成的(例如,部分地蝕刻覆銅基板的銅箔)方法、將預(yù)先在另外準(zhǔn)備的基板上形成圖案的導(dǎo)體層轉(zhuǎn)印的方法等來形成。另外,圖3所示的各導(dǎo)體層22、23具有以不干擾發(fā)光元件3的發(fā)光部31和鏡子16之間的光路的方式設(shè)置的開口部221、231。其結(jié)果,在開口部221產(chǎn)生與導(dǎo)體層22的厚度相當(dāng)?shù)母叨鹊目障?22,在開口部231產(chǎn)生與導(dǎo)體層23的厚度相當(dāng)?shù)母叨鹊目障?32。另外,發(fā)光元件3、半導(dǎo)體元件4與導(dǎo)體層23之間通過各種軟焊料(〃 > 夕O、各種硬焊料(^ )材)等進(jìn)行電連接并機械連接。作為軟焊料和硬焊料,例如,可舉出Sn-Pb系的鉛軟焊料,此外還有Sn-Ag-Cu系、Sn-Zn-Bi系、Sn-Cu系、Sn-Ag-1n-Bi系、Sn-Zn-Al系的各種無鉛軟焊料、JIS規(guī)定的各種低
溫硬焊料等。應(yīng)予說明,作為發(fā)光元件3、半導(dǎo)體元件4,例如使用BGA(球柵陣列結(jié)構(gòu),Ball GridArray)型、LGA (柵格陣列封裝,Land Grid Array)型等封裝規(guī)格的元件。另外,通過導(dǎo)體層23和軟焊料(或硬焊料)接觸,構(gòu)成導(dǎo)體層23的金屬成分的一部分可能產(chǎn)生在軟焊料側(cè)溶解的現(xiàn)象。該現(xiàn)象特別是對于銅制的導(dǎo)體層23產(chǎn)生的情況較多,所以叫做“銅腐蝕”。如果產(chǎn)生銅腐蝕,則導(dǎo)致導(dǎo)體層23變薄、缺損等不良情況,可能損害導(dǎo)體層23的功能。因此,優(yōu)選在與軟焊料相接的導(dǎo)體層23的表面預(yù)先形成銅腐蝕防止膜(基底層)作為軟焊料的基底。通過形成該銅腐蝕防止膜來防止銅腐蝕,能夠長期維持導(dǎo)體層23的功倉泛。 作為銅腐蝕防止膜的構(gòu)成材料,例如,可舉出鎳(Ni)、金(Au)、鉬(Pt)、錫(Sn)、鈀(Pd)等,銅腐蝕防止膜可以是由這些金屬組成I種構(gòu)成的單層,也可以是包含2種以上的復(fù)合層(例如,N1-Au復(fù)合層、N1-Sn復(fù)合層等)。銅腐蝕防止膜的平均厚度,沒有特別限定,優(yōu)選為0.05 5 μ m左右,更優(yōu)選為
0.1 3μπι左右。由此,能夠抑制銅腐蝕防止膜本身的電阻,而且顯現(xiàn)足夠的銅腐蝕防止作用。應(yīng)予說明,發(fā)光元件3、半導(dǎo)體元件4與導(dǎo)體層23的電連接,除了如上所述的連接方法,還可以通過使用了引線接合、各向異性導(dǎo)電膜(ADF)、各向異性導(dǎo)電糊料(ACP)等的制造方法進(jìn)行。其中,采用引線接合時,即便在發(fā)光元件3、半導(dǎo)體元件4與電路基板2之間產(chǎn)生熱膨脹差,由于能夠通過柔軟性高的接合引線吸收熱膨脹差,所以可防止對連接部的應(yīng)力集中。另外,在發(fā)光元件3和導(dǎo)體層23的間隙以及發(fā)光元件3的側(cè)面,以包圍發(fā)光元件3的方式配置密封材料61。由此,在導(dǎo)體層23形成開口部231所產(chǎn)生的空隙232也填充了密封材料61。另一方面,在半導(dǎo)體元件4和導(dǎo)體層23的間隙以及半導(dǎo)體元件4的側(cè)面,填充有密封材料62。這樣的密封材料61、62能夠提高發(fā)光元件3和半導(dǎo)體元件4的耐候性(耐熱性、耐濕性、氣壓變化等),并且能夠可靠地保護(hù)發(fā)光元件3和半導(dǎo)體元件4免受振動、外力、異物
附著等影響。
作為密封材料61、62,例如,可舉出環(huán)氧系樹脂、聚酯系樹脂、聚氨酯系樹脂、有機娃系樹脂等。另外,電路基板2與光波導(dǎo)I之間通過粘接層5粘接,作為構(gòu)成粘接層5的粘接齊U,例如,可舉出環(huán)氧系粘接劑、丙稀酸系粘接劑、聚氣酷系粘接劑、有機娃系粘接劑以及各種熱熔粘接劑(聚酯系、改性烯烴系)等。另外,特別是作為耐熱性高的粘接劑,可舉出聚酰亞胺、聚酰亞胺酰胺、聚酰亞胺酰胺醚、聚酯酰亞胺、聚酰亞胺醚等熱塑性聚酰亞胺粘接劑。應(yīng)予說明,圖3所示的粘接層5以避開連接發(fā)光元件3的發(fā)光部31和鏡子16的光路的方式設(shè)置。即,在粘接層5形成有在與上述光路對應(yīng)的位置設(shè)置的開口部51。通過該開口部51防止上述光路和粘接層5的干擾。在如上的光波導(dǎo)模塊10中,從發(fā)光元件3的發(fā)光部31射出的信號光通過填充在空隙232的密封材料61、絕緣性基板21、空隙222以及開口部51,入射到光波導(dǎo)I。應(yīng)予說明,光波導(dǎo)模塊10可以在光波導(dǎo)I的另一側(cè)的端部也具有電路基板2,也可以具有用于與其它的光學(xué)部件連接的 連接器等。圖4是表示圖2所示的光波導(dǎo)模塊的其它構(gòu)成例的縱截面圖。在圖4 Ca)所示的光波導(dǎo)模塊10中,在光波導(dǎo)I的另一側(cè)的端部(圖2、4的右側(cè)的端部)的上表面也設(shè)置有電路基板2。另外,在該電路基板2上,搭載有受光元件7和半導(dǎo)體元件4。另外,在光波導(dǎo)I中,與受光元件7的受光部71的位置對應(yīng)地形成有鏡子16。在這樣的光波導(dǎo)模塊10中,介由鏡子16從光波導(dǎo)I射出的信號光到達(dá)受光元件7的受光部71時,從光信號轉(zhuǎn)換成電信號。這樣進(jìn)行光波導(dǎo)I的兩端部間的光通信。另一方面,在圖4 (b)所示的光波導(dǎo)模塊10中,在光波導(dǎo)I的另一側(cè)的端部,設(shè)置有承擔(dān)與其它的光學(xué)部件連接的連接器20。作為連接器20,可舉出與光纖的連接中使用的PMT連接器等。將光波導(dǎo)模塊10介由連接器20與光纖連接,由此能夠進(jìn)行更長距離的光通 目。應(yīng)予說明,在圖4中,對在光波導(dǎo)I的一側(cè)的端部和另一側(cè)的端部進(jìn)行I對I的光通信的情況進(jìn)行了說明,但也可以在光波導(dǎo)I的另一側(cè)的端部連接能夠?qū)⒐饴贩种С啥鄠€的分光器。(透鏡)在此,如上所述,在光波導(dǎo)I的表面(包覆層12的上表面)中連接鏡子16和發(fā)光部31的光路通過的部位,形成有使表面局部地突出或凹入而成的透鏡100。即,本發(fā)明的光波導(dǎo)具有形成在其表面的透鏡。沒有這樣的透鏡100的情況下,在從發(fā)光部31射出的信號光入射到光波導(dǎo)I的期間,信號光發(fā)散,產(chǎn)生從鏡子16的有效區(qū)域逸出的信號光。此時,逸出的信號光成為損失,被鏡子16反射的信號光的光量變少,因此光通信的S/N比降低。與此相對,通過設(shè)置透鏡100,對光波導(dǎo)I的表面賦予信號光的會聚(收斂)功能。其結(jié)果,通過使更多的信號光入射到鏡子16而抑制信號光的損失的產(chǎn)生,從而能夠提高光通信的S/N比。這樣,得到可靠性高能夠提供高品質(zhì)的光通信的光波導(dǎo)I和光波導(dǎo)模塊10。圖5是圖1所示的光波導(dǎo)模塊中光波導(dǎo)的部分放大圖。應(yīng)予說明,以下的說明中,將圖5中的上側(cè)稱為“上”,下側(cè)稱為“下”。在圖5所示的透鏡100中,形成有使光波導(dǎo)I的平滑的表面局部地凹入而成的凹部101。而且,形成有通過由凹部101圍起而局部地突出而成的凸部102。透鏡100只要為將來自發(fā)光部31的射出光會聚的會聚透鏡,就可以為任何形狀的透鏡,優(yōu)選使用如圖5、6所示的菲涅耳透鏡。菲涅耳透鏡為通過下述方式形成的透鏡,S卩,對于一般的具有凸型的彎曲面的凸透鏡,將彎曲面分割成多個,使分割后的片斷的厚度變薄并進(jìn)行組合。因此,即便為與一般的凸透鏡相同的焦距,但由于能夠使透鏡的厚度變薄,所以適合作為在光波導(dǎo)I的表面形成的透鏡。另外,對于菲涅耳透鏡而言,可以為圖5 (a)所示的將具有凸型的彎曲面的凸透鏡分割成同心圓狀而成的透鏡,也可以為圖5 (b)所示的將具有直線狀的頂端部并具有隨著遠(yuǎn)離該頂端部面高度緩緩下降的彎曲面的凸透鏡用與頂端部平行的多條直線分割而成的透鏡。這樣的菲涅耳透鏡盡管較薄,但也能發(fā)揮與分割前的凸透鏡相同的會聚作用。圖6是圖5所示的透鏡的B-B線截面圖。圖5 (a)所示的透鏡的B-B線截面圖如圖6所示的透鏡100,具有設(shè)置在中央部的形成為大致球面或非球面的凸型彎曲面IOOa和以包圍凸型彎曲面IOOa的方式多重設(shè)置的輪帶狀的三角棱鏡100b。應(yīng)予說明,這些凸型彎曲面IOOa和三角棱鏡IOOb均在比包覆層12的上表面12a的高度低的位置。即,在透鏡100中,使包覆層12的上表面12a局部地凹入,制成具有各種截面形狀的凹部101,并且在沒有凹入的部分形成凸部102。這樣,通過凹部101與凸部102的組合,構(gòu)建成凸型彎曲面IOOa和三角棱鏡100b。通過這樣在凸型彎曲面IOOa的外側(cè)設(shè)置三角棱鏡100b,從而即便入射到透鏡100的信號光的光軸偏移的情況下,也能夠進(jìn)行可靠的會聚。因此,如果根據(jù)光軸的偏移量,將三角棱鏡IOOb擴張到更外側(cè)的區(qū)域,則能夠擴大透鏡100、發(fā)光元件3的位置偏移的允許范圍,安裝容易性變高。應(yīng)予說明,作為形成為非球面的凸型彎曲面100a,例如可舉出六次函數(shù)旋轉(zhuǎn)體、拋物線旋轉(zhuǎn)體等。另一方面,圖5 (b)所示的透鏡的B-B線截面圖也如圖6的透鏡100所示,但凸型彎曲面IOOa形成為在圖6的紙面的厚度方向延伸的凸?fàn)?,三角棱鏡IOOb也形成為在圖6的紙面的厚度方向延伸的帶狀,在這點上,與圖5 (a)所示的透鏡不同。在此,圖6所示的透鏡100的寬度(長度)中,三角棱鏡IOOb所占的長度的比例優(yōu)選為10 90%左右,更優(yōu)選為30 80%左右。由此,透鏡100實現(xiàn)更輕薄化,并且具有優(yōu)異的會聚性。另外,三角棱鏡IOOb的寬度沒有特別限定,優(yōu)選比從發(fā)光元件3射出的信號光的波長長,具體而言優(yōu)選為I μ m以上,更優(yōu)選為3 300 μ m左右。由此,能夠進(jìn)一步提高透鏡100的會聚性(焦點的一致性)。應(yīng)予說明,三角棱鏡IOOb中的凸部102之間的間隔(凹部101之間的間隔)在透鏡100整體中可以是一定的,但優(yōu)選越向透鏡100的外側(cè)越緩緩變窄。由此,能夠進(jìn)一步提高透鏡100的會聚性。另外,對于凹部101的深度(凸部102的高度)沒有特別限定,優(yōu)選比從發(fā)光元件3射出的信號光的波長長,具體而言優(yōu)選為Iym以上,更優(yōu)選為3 300 μ m左右。由此,能夠進(jìn)一步提高透鏡100的會聚性(焦點的一致性)。應(yīng)予說明,透鏡100的俯視形狀不局限于同心圓狀或者直線狀,例如,可以為橢圓形、長圓形這類的圓形狀,三角形、四角形、五角形、六角形這類的多角形等。另一方面,對于三角棱鏡IOOb的形狀,優(yōu)選上表面為凸側(cè)彎曲面,但也可以為平滑面。另外,透鏡100以其會聚光束照射在鏡子16的有效區(qū)域內(nèi)的方式設(shè)定焦距。由此,透鏡100能夠可靠地抑制入射到鏡子16的信號光的光稱合損失。應(yīng)予說明,透鏡100的焦距可以通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)定例如凸型彎曲面IOOa的曲率半徑、三角棱鏡IOOb的形狀等來調(diào)整。另外,與之同時,也可以通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)定形成透鏡100的包覆層12的厚度而將透鏡100的會聚光束導(dǎo)向鏡子16的有效區(qū)域內(nèi)。另一方面,透鏡100以其焦點位于發(fā)光兀件3的發(fā)光部31附近的方式構(gòu)成。這樣構(gòu)成的透鏡100能夠?qū)陌l(fā)光元件3的發(fā)光部31呈放射狀射出的信號光轉(zhuǎn)換成平行光或會聚光束,以不會進(jìn)一步發(fā)散的方式進(jìn)行光路轉(zhuǎn)換。其結(jié)果,能夠可靠地抑制伴隨信號光的發(fā)散而產(chǎn)生的損失。另外,透鏡100也設(shè)置在圖4 (a)所示的受光元件7側(cè)。即,在圖4 (a)所示的包覆層12的上表面也形成有透鏡100 (透鏡100未圖示)。圖4 (a)中,在光波導(dǎo)I中傳送的信號光通過鏡子16反射到上方,入射到形成在包覆層12的上表面的透鏡100。然后,由透鏡100會聚,在位于透鏡100的焦點附近的受光部71處聚光。其結(jié)果,能夠增加入射到受光部71的信號光的光量,提高光通信的S/N比。應(yīng)予說明,上述發(fā)光元件3側(cè)的透鏡100中的特征等也可以全部用于受光元件7側(cè)的透鏡100。圖7是圖6所示的透鏡的其它構(gòu)成例。圖7(a)所示的透鏡100除使凸型彎曲面IOOa為平滑面IOOc以外,其它與圖6所示的透鏡100同樣。這樣的透鏡100由于能夠使形狀簡單化,所以制造容易。并且,由于不需要對平滑面IOOc實施突出或者凹入等的加工,所以不會擔(dān)心加工時在包覆層12產(chǎn)生應(yīng)力。由此,能夠防止對通過平滑面IOOc的信號光的光路造成負(fù)面影響。另外,設(shè)置有平滑面IOOc的中央部為入射的信號光以相對于平滑面IOOc幾乎為直角的入射角入射的區(qū)域。因此,由于平滑面IOOc的信號光的反射概率必然低,所以即便在中央部設(shè)置平滑面100c,也能夠防止伴隨反射所產(chǎn)生的損失增大。并且,對于來自發(fā)光元件3的信號光的強度而言,通常,光束的中心部弱,周邊部強。因此,圖7 (a)所示的透鏡100盡管為在平滑面IOOc的外側(cè)配置三角棱鏡IOOb的簡單結(jié)構(gòu),也能夠?qū)⒏邚姸鹊男盘柟饩酃?,因此整體上得到充分的聚光效果。圖7 (b)所示的透鏡100除使凸型彎曲面IOOa為微小的凹凸圖案IOOd以外,其它與圖6所示的透鏡100同樣。通過設(shè)置這樣的凹凸圖案100d,從而對光波導(dǎo)I的表面賦予光的反射防止功能。其結(jié)果,能夠抑制入射到光波導(dǎo)I的信號光的減弱,提高光通信的S/N比。凹凸圖案IOOd是以一定的間隔配置多個使包覆層12的上表面局部地突出的凸部102或局部地凹入的凹部101而成的圖案。沒有這樣的凹凸圖案IOOd的情況下,在空隙222與包覆層12的上表面的界面,產(chǎn)生信號光的反射,反射的部分成為光耦合中的損失。其結(jié)果,信號光減弱,光通信的S/N比降低。與此相對,通過設(shè)置凹凸圖案IOOd,從而對光波導(dǎo)I的表面賦予光的反射防止功能,能抑制入射的信號光的減弱。圖8是圖7 (b)所示的凹凸圖案的部分放大圖(立體圖)。在圖8所示的凹凸圖案IOOd中,使光波導(dǎo)I的平滑的表面局部地凹入,形成以一定的間隔分布的多個凹部101。凹部101的分布圖案可以不規(guī)則,但優(yōu)選為以一定的間隔規(guī)則地分布的圖案。由此,由凹凸圖案IOOd帶來的反射防止功能更加可靠,且反射防止功能在凹凸圖案IOOd整體變得均勻。作為具體的分布圖案,例如,可舉出四方格子狀圖案、六方格子狀圖案、八方格子狀圖案、放射狀圖案、同心圓狀圖案、螺旋狀圖案等。另外,相鄰的凹部101之間的配置周期(凹部101的中心間的距離)P優(yōu)選為從發(fā)光元件3射出的信號光的波長以下。由此,在凹凸圖案IOOd中,幾乎不產(chǎn)生信號光的衍射現(xiàn)象,能夠防止產(chǎn)生伴隨衍射所引起的損失。而且,在光學(xué)上,可以將凹凸圖案IOOd附近的空間的折射率看作空隙222的折射率與包覆層12的折射率的中間值,入射到凹凸圖案IOOd的信號光根據(jù)該被看作的折射率而表現(xiàn)。即,由于凹凸圖案IOOd附近的空間,空隙222與包覆層12的界面的折射率差得到緩和,入射效率顯著提高。其結(jié)果,能夠抑制伴隨反射所產(chǎn)生的光耦合損失的增大。另外,相鄰的凹部101之間的間隔(凹部101的中心間的距離)不一定時,從同樣的理由考慮,其間隔優(yōu)選為信號光的波長以下。應(yīng)予說明,從發(fā)光元件3射出的信號光的波長通常為150 1600nm左右,與此對應(yīng)地設(shè)定凹部101之間的間隔的上限。具體而言,為1600nm,優(yōu)選為1500nm,更進(jìn)一步優(yōu)選為 1300nm。另一方面,凹部101之間的間隔的下限沒有特別限定,從凹部101的形成容易性、長期可靠性等的觀點出發(fā),為20nm左右。另外,凹部101之間的間隔中,凹部101所占的距離的比例(占有率)優(yōu)選為10 90%左右,更優(yōu)選為20 80%左右,進(jìn)一步優(yōu)選為30 70%左右。由此,由凹凸圖案IOOd帶來的反射防止功能更加可靠。另一方面,凹部101的深度D優(yōu)選為從發(fā)光元件3射出的信號光的波長以下。由此,在凹凸圖案IOOd中,幾乎不產(chǎn)生信號光的衍射現(xiàn)象,能夠防止衍射所導(dǎo)致的損失的產(chǎn)生。而且,在光學(xué)上,可以將凹凸圖案IOOd附近的空間的折射率看作空隙222的折射率與包覆層12的折射率的中間值,入射到凹凸圖案IOOd的信號光根據(jù)該被看作的折射率而表現(xiàn)。BP,由于凹凸圖案IOOd附近的空間,空隙222與包覆層12的界面的折射率差得到緩和,入射效率顯著提高。其結(jié)果,能夠抑制伴隨反射所產(chǎn)生的光耦合損失的增大。應(yīng)予說明,從發(fā)光元件3射出的信號光的波長通常為150 1600nm左右,與此對應(yīng)地設(shè)定凹部101的深度的上限。具體而言,為6400nm,優(yōu)選為3200nm,更進(jìn)一步優(yōu)選為1600nmo另一方面,凹部101的深度D的下限沒有特別限定,從凹部101的形成容易性、長期可靠性等的觀點出發(fā),為20nm左右。
另外,凹部101之間的配置周期P、凹部101的深度D為從發(fā)光元件3射出的信號光的波長以下時,發(fā)揮上述的反射防止功能。此時,雖不能非常期待入射效率的提高,但由于信號光通過凹凸圖案IOOd被散射,所以抑制向發(fā)光元件3側(cè)的反射。其結(jié)果,能夠防止因照射反射光而損害發(fā)光元件3的發(fā)光穩(wěn)定性。圖8所示的各凹部101的形狀成為各開口的俯視形狀為四角形且在深度方向維持該四角形的形狀。即,各凹部101分別形成四棱柱狀。在此,圖9是表示凹部或凸部的形狀的一個例子的立體圖。構(gòu)成凹凸圖案IOOd的各凹部101的形狀不限于圖8所示的形狀,例如,可以為棱柱狀、棱錐狀(參照圖9 (a))、棱錐臺形狀(參照圖9(b))、圓柱狀(參照圖9 (C))、圓錐狀(參照圖9 (d))、圓錐臺形狀(參照圖9 (e))、半球狀、橢圓半球狀、長圓半球狀、凹狀(凸?fàn)?、二次曲線旋轉(zhuǎn)體、四次曲線旋轉(zhuǎn)體、六次曲線旋轉(zhuǎn)體、正態(tài)分布曲線旋轉(zhuǎn)體、三角函數(shù)曲線旋轉(zhuǎn)體、以及任意的曲線的旋轉(zhuǎn)體等形狀。并且,也可以為它們的2種以上混合而成的形狀。應(yīng)予說明,如上所述的形狀中也包括基于該形狀而成的形狀。基于該形狀而成的形狀,例如,可舉出將各形狀的角部倒角而成的形狀、將各形狀彼此連接而成的形狀、將各形狀彼此組合而成的形狀等。另外,上述的各形狀中,優(yōu)選各凹部101的形狀為柱狀、錐狀以及半球狀中的任一個,或者基于它們而成的形狀。具有這樣的形狀的凹部101的凹凸圖案IOOd能夠?qū)獠▽?dǎo)I賦予優(yōu)異的反射防止功能。另外,即便對于傾斜入射到光波導(dǎo)I的上表面的信號光也能夠發(fā)揮各向同性的反射防止功能,因此對入射角的依賴少。應(yīng)予說明,作為凹部101的形狀而上述例示的各種形狀均可成為凹部或凸部。另夕卜,圖9所示的形狀可以為上下顛倒的形狀。另一方面,優(yōu)選各凹部101的形狀為凹狀(線狀的槽)(參照圖9 (f))。具有這樣的形狀的凹部101的凹凸圖案IOOd能夠?qū)獠▽?dǎo)I賦予特別優(yōu)異的反射防止功能。另外,對于凸部的情況而言,可以為凸?fàn)?線狀的凸部)。對于圖7 (C)所示的透鏡100,除其整體由凸型彎曲面IOOa構(gòu)成以外,其它與圖6所示的透鏡100同樣。這樣的透鏡100的厚度稍變厚,但具有優(yōu)異的會聚性。應(yīng)予說明,對于圖7 (a)、圖7 (b)所示的各三角棱鏡IOOb和圖7 (C)所示的凸型彎曲面100a,可以在其表面設(shè)置上述的凹凸圖案100d。換言之,圖7所示的各透鏡100可以在其整個表面設(shè)置凹凸圖案100d。由此,抑制由反射引起的信號光的損失,信號光對光波導(dǎo)I的入射效率進(jìn)一步提聞。另外,凸型彎曲面IOOa可以使其一部分(例如中央部)為平滑面?!兜?實施方式》接下來,對本發(fā)明的光波導(dǎo)模塊的第2實施方式進(jìn)行說明。圖10是表示本發(fā)明的光波導(dǎo)模塊的第2實施方式的縱截面圖。以下,對第2實施方式進(jìn)行說明,以與第I實施方式的不同點為中心進(jìn)行說明,對于同樣的事項,省略其說明。應(yīng)予說明,在圖10中,對與第I實施方式同樣的構(gòu)成部分賦予與之前說明的部分同樣的符號,省略其詳細(xì)的說明。圖10所示的光波導(dǎo)模塊10除電路基板2和密封材料61的構(gòu)成不同以外,其它與第I實施方式同樣。
在圖10所示的電路基板2中,與設(shè)置在導(dǎo)體層22、23的開口部221、231對應(yīng)地在絕緣性基板21也形成有貫通絕緣性基板21的開口部211。由此,能夠防止連接發(fā)光元件3的發(fā)光部31和鏡子16的光路與絕緣性基板21干擾而進(jìn)一步提高光耦合效率。應(yīng)予說明,開口部211的內(nèi)徑根據(jù)從發(fā)光元件3射出的信號光的出射角、鏡子16的有效面積適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。另外,設(shè)置在導(dǎo)體層22、23的開口部221、231和設(shè)置在粘接層5的開口部51也同樣。另外,在圖10所示的光波導(dǎo)模塊10中,對于密封材料61,以避開連接發(fā)光部31和鏡子16的光路且包圍發(fā)光部31的正下方的方式設(shè)置。由此,能夠防止光路和密封材料61發(fā)生干擾,進(jìn)一步提高光耦合效率。因此,在圖10所示的光波導(dǎo)模塊10中,從發(fā)光元件3的下表面到光波導(dǎo)I的上表面形成有貫通導(dǎo)體層23、絕緣性基板21、導(dǎo)體層22以及粘接層5的開口部10L。通過設(shè)置這樣的開口部10L,從而能夠不干擾連接發(fā)光部31和光波導(dǎo)I的光路,光耦合效率特別高。應(yīng)予說明,本實施方式的絕緣性基板21除可以為在第I實施方式中說明的撓性基板以外,也可以為剛性較高的剛性基板。這樣的絕緣性基板21的耐彎曲性變高,防止伴隨彎曲導(dǎo)致的發(fā)光元件3的損傷。絕緣性基板21的楊氏模量(拉伸彈性模量)優(yōu)選在一般的室溫環(huán)境下(20 25°C前后)為5 50GPa左右,更優(yōu)選為12 30GPa左右。如果楊氏模量的范圍為該程度,則絕緣性基板21能夠更可靠地發(fā)揮如上所述的效果。作為構(gòu)成這樣的絕緣性基板21的材料,例如,可舉出以紙、玻璃布、樹脂膜等為基材,在該基材中含浸酚醛系樹脂、聚酯系樹脂、環(huán)氧系樹脂、氰酸酯樹脂、聚酰亞胺系樹脂、氟系樹脂等樹脂材料而成的材料。
具體而言,可舉出玻璃布.環(huán)氧樹脂覆銅層疊板、玻璃無紡布 環(huán)氧樹脂覆銅層疊板等復(fù)合覆銅層疊板中使用的絕緣性基板以及聚醚酰亞胺樹脂基板、聚醚酮樹脂基板、聚砜系樹脂基板等耐熱.熱塑性的有機系剛性基板,氧化鋁基板、氮化鋁基板、碳化硅基板等陶瓷系剛性基板等。另外,絕緣性基板21由如上所述的材料構(gòu)成時,其平均厚度優(yōu)選為300 μ m 3mm左右,更優(yōu)選為500 μ m 2.5mm左右。《第3實施方式》接下來,對本發(fā)明的光波導(dǎo)模塊的第3實施方式進(jìn)行說明。圖11是表示本發(fā)明的光波導(dǎo)模塊的第3實施方式的縱截面圖。以下,對第3實施方式進(jìn)行說明,以與第I實施方式的不同點為中心進(jìn)行說明,對于同樣的事項省略其說明。應(yīng)予說明,在圖11中,對與第I實施方式同樣的構(gòu)成部分賦予與之前說明的部分同樣的符號,省略其詳細(xì)的說明。圖11 (a)所示的光波導(dǎo)模塊10除具有與透鏡100不同的聚光透鏡8之外,其它與第I實施方式同樣,該聚光透鏡8以在空隙222突出的方式設(shè)置在絕緣性基板21的下表面。通過該聚光透鏡8,能夠更可靠地對從發(fā)光元件3射出的信號光進(jìn)行聚光,進(jìn)一步提高光耦合效率。應(yīng)予說明,聚光透鏡8的焦距以會聚光束照射在鏡子16的有效區(qū)域內(nèi)的方式并考慮透鏡100的焦距來設(shè)定。由此,幾乎沒有照射到有效區(qū)域外的信號光,能夠可靠地提高光耦合效率。另外,除設(shè)定聚光透鏡8的焦距之外,通過調(diào)整聚光透鏡8和鏡子16的間隔距離,也能夠提高會聚光束對鏡子16的照射光量。調(diào)整聚光透鏡8和鏡子16的間隔距離只要調(diào)整粘接層5的厚度、包覆層12的厚度即可。聚光透鏡8的形狀沒有特別限定,例如,可舉出平凸透鏡、雙凸透鏡、凹凸透鏡、菲涅耳透鏡這類的凸透鏡。另外,也可以是組合凸透鏡和凹透鏡而成的復(fù)合透鏡。另外,聚光透鏡8的構(gòu)成材料只要為透光性材料即可,例如,可舉出石英玻璃、硼硅酸玻璃、藍(lán)寶石、螢石這類的無機材料,有機硅系樹脂、氟系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、烯烴系樹脂、丙烯酸系樹脂這類的有機材料等。另一方面,圖11 (b)所示的光波導(dǎo)模塊10除具有以在開口部IOL突出的方式設(shè)置在發(fā)光元件3的下表面的聚光透鏡8以外,其它與第2實施方式同樣。通過該聚光透鏡8,能夠?qū)陌l(fā)光元件3射出的信號光進(jìn)行聚光,提高光耦合效率?!兜?實施方式》接下來,對本發(fā)明的光波導(dǎo)模塊的第4實施方式進(jìn)行說明。圖12是表示本發(fā)明的光波導(dǎo)模塊的第4實施方式的圖,是僅取出光波導(dǎo)并使其上下顛倒的立體圖(部分透視表示)。應(yīng)予說明,在圖12中,對芯層13中的芯部14標(biāo)記密集的點,對側(cè)面包覆部15標(biāo)記稀疏的點。以下,對第4實施方式進(jìn)行說明,以與第I實施方式的不同點為中心進(jìn)行說明,對于同樣的事項,省略其說明。應(yīng)予說明,在圖12中,對與第I實施方式同樣的構(gòu)成部分賦予與之前說明的部分同樣的符號,省略其詳細(xì)的說明。對于第4實施方式而言,芯層13中的芯部14和側(cè)面包覆部15的形狀不同,并且鏡子16的形成位置是以橫切側(cè)面包覆部15的方式形成,除此之外,與第I實施方式同樣。圖12 Ca)所示的光波導(dǎo)I為第I實施方式涉及的光波導(dǎo)I。在該光波導(dǎo)I中,鏡子16由以在厚度方向部分貫通光波導(dǎo)I的方式形成的構(gòu)成V字狀的空間160的側(cè)面的一部分構(gòu)成。該側(cè)面為平面狀,且相對于芯部14的軸線傾斜45°。在圖12 (a)所示的鏡子16中,露出包覆層11、芯層13以及包覆層12的各加工面,芯部14的加工面位于鏡子16的大致中心部,側(cè)面包覆部15的加工面位于鏡子16左右。另一方面,圖12 (b)所示的光波導(dǎo)I為第4實施方式(本實施方式)涉及的光波導(dǎo)
1在圖12 (b)所示的光波導(dǎo)I中,在其一側(cè)的端部,芯部14未到達(dá)光波導(dǎo)I的端面,在中途被切斷。這樣,從芯部14被切斷的位置到端面為止設(shè)置有側(cè)面包覆部15。應(yīng)予說明,將該芯部14被切斷的部分作為芯部缺損部17。在圖12 (b)中,鏡子16在該芯部缺損部17中形成。由于形成在芯部缺損部17的鏡子16位于芯部14的光軸的延長線上,所以由鏡子16反射的信號光沿芯部14的光軸的延長線傳送,入射到芯部14中。然而,在圖12 (b)所示的鏡子16中,露出包覆層11、芯層13以及包覆層12的各加工面,其中,在芯層13的加工面,僅側(cè)面包覆部15的加工面露出。對于這樣的鏡子16而言,由于芯層13的加工面僅由單一材料(側(cè)面包覆部15的構(gòu)成材料)構(gòu)成,所以具有均勻的平滑性。這是由于在加工空間160時,對芯層13進(jìn)行單一材料加工,因此加工速率均勻。并且,由于位于芯層13的上下的包覆層11、12由包覆材料構(gòu)成,所以與側(cè)面包覆部15的構(gòu)成材料加工速率相近。其結(jié)果,在鏡子16的表面整體加工速率均勻,鏡子16具有優(yōu)異的反射特性,鏡子損失少。由以上所述可知,本實施方式涉及的光波導(dǎo)模塊10的光耦合效率特別高。<光波導(dǎo)模塊的制造方法>接下來,對制造如上所述的光波導(dǎo)模塊的方法的一個例子進(jìn)行說明。圖1所示的光波導(dǎo)模塊10是通過準(zhǔn)備光波導(dǎo)1、電路基板2、發(fā)光元件3以及半導(dǎo)體元件4并安裝它們而制造的。其中,電路基板2如下形成,S卩,以覆蓋絕緣性基板21的兩面的方式形成導(dǎo)體層后,除去不要部分(圖案形成),留下包含布線圖案的導(dǎo)體層22、23。作為導(dǎo)體層的制造方法,例如,可舉出等離子體CVD、熱CVD、激光CVD這類的化學(xué)蒸鍍法,真空蒸鍍、濺射、離子鍍等物理蒸鍍法,電鍍、非電鍍等鍍覆法,熱噴鍍法、溶膠.凝膠法、MOD法等。另外,作為導(dǎo)體層的圖案形成方法,例如可舉出組合了光刻法和蝕刻法的方法。將這樣形成的電路基板2和準(zhǔn)備的光波導(dǎo)I通過粘接層5粘接.固定。接著,在電路基板2上搭載發(fā)光元件3和半導(dǎo)體元件4。由此,導(dǎo)體層23與發(fā)光元件3的電極32和半導(dǎo)體元件4的電極42電連接。該電連接如下進(jìn)行,S卩,例如以凸塊、球的形態(tài),或者以軟焊料糊劑(硬焊料糊劑)的形態(tài)供給軟焊料、硬焊料,通過加熱使其熔融.固化。其后,供給密封材料61、62,進(jìn)行密封。如上得到光波導(dǎo)模塊10。<光波導(dǎo)的制造方法>在此,對光波導(dǎo)的制造方法(本發(fā)明的光波導(dǎo)的第I制造方法)進(jìn)行說明。光波導(dǎo)I具有:從下方依次層疊包覆層U、芯層13以及包覆層12而成的層疊體(母材),通過除去該層疊體的一部分而形成的鏡子16,形成在包覆層12的上表面的透鏡100?!兜贗制造方法》首先,對光波導(dǎo)I的第I制造方法進(jìn)行說明。圖13是用于說明制造圖2所示的光波導(dǎo)的第I方法的示意圖(縱截面圖)。以下,將第I制造方法分成[I]形成層疊體I’的工序、[2]形成透鏡100的工序、形成鏡子16的工序進(jìn)行說明。[I]圖13 (a)所示的層疊體(母材)I’通過下述方法制造,即,將包覆層11、芯層13以及包覆層12依次成膜而形成的方法;或者使包覆層U、芯層13以及包覆層12預(yù)先在基材上成膜后,將它們分別從基板剝離并進(jìn)行貼合的方法等。包覆層11、芯層13以及包覆層12的各層是通過在基材上涂布各自形成用的組合物形成液體被膜后,使液體被膜均勻化,同時除去揮發(fā)成分而形成的。 作為涂布方法,例如,可舉出刮刀涂布法、旋涂法、浸涂法、臺式涂布法、噴涂法、涂布器法、簾式涂布法、模涂法等方法。另外,除去液體被膜中的揮發(fā)成分使用加熱液體被膜、減壓下放置、或者吹送干燥空氣的方法。應(yīng)予說明,作為各層的形成用組合物,例如,可舉出將包覆層11、芯層13或包覆層12的構(gòu)成材料溶解或分散在各種溶劑中而成的溶液(分散液)。這里,作為在芯層13中形成芯部14和側(cè)面包覆部15的方法,例如,可舉出光漂白法、光刻法、直接曝光法、納米壓印法、單體擴散法等。這些方法均通過使芯層13的一部分區(qū)域的折射率變化或通過使一部分區(qū)域的組成不同,從而能夠形成折射率相對高的芯部14和折射率相對低的側(cè)面包覆部15。[2]接下來,在層疊體I’的表面(包覆層12的上表面)形成透鏡100。具體而言,準(zhǔn)備與要形成的透鏡100對應(yīng)的成型模110。然后,如圖13 (b)所示,將成型模110按壓在層疊體I’的表面。由此,成型模110的模被轉(zhuǎn)印到層疊體1’,將成型模110脫模由此形成透鏡100 (圖13 (C))。此時,成型模110以加熱的狀態(tài)被按壓,一邊維持該狀態(tài),一邊此次冷卻成型模110。由此,能夠提高層疊體I’的形狀的轉(zhuǎn)印性,并且也能夠提高轉(zhuǎn)印后的保形性,能夠形成尺寸精度高的透鏡100。此時,優(yōu)選成型模110的加熱溫度比包覆層12的構(gòu)成材料的軟化點高,優(yōu)選成型模Iio的冷卻溫度比包覆層12的構(gòu)成材料的軟化點低。由此,能夠進(jìn)一步提高形狀的轉(zhuǎn)印性。應(yīng)予說明,按壓成型模110時,包覆層12的構(gòu)成材料軟化,軟化的材料沿成型模110的模變形。此時,根據(jù)模的形狀產(chǎn)生表面凹入或者從表面突出的變形,形成凹部、凸部。作為成型模110,例如,使用金屬制、娃制、樹脂制、玻璃制、陶瓷制的模,優(yōu)選在成型面預(yù)先涂布脫模劑。另外,成型模110的??梢岳美缂す饧庸し?、電子束加工法、光刻法等方法來形成。應(yīng)予說明,成型模110可以復(fù)制母模(原模)。[3]接著,對層疊體I’實施從包覆層11的下表面?zhèn)瘸ヒ徊糠值耐谌爰庸?。由此得到的空間(空洞)的內(nèi)壁面成為鏡子16。對層疊體I’進(jìn)行的挖入加工可以利用例如激光加工法、利用切割鋸的切割加工法等進(jìn)行。如上,得到層疊體(母材)I’和在其中形成的鏡子16。由此,得到光波導(dǎo)I?!豆獠▽?dǎo)的第2制造方法》接下來,對光波導(dǎo)I的第2制造方法進(jìn)行說明。圖14是用于說明制造圖2所示的光波導(dǎo)的第2方法的示意圖(縱截面圖)。以下,將第2制造方法分成[I]形成包覆層11(第I包覆層)的工序、[2]形成芯層13的工序、[3]形成透鏡100的同時形成包覆層12 (第2包覆層)的工序、[4]形成鏡子16的工序進(jìn)行說明。[I]首先,與第I制造方法同樣地形成包覆層11。[2]接下來,與第I制造方法同樣地在包覆層11上形成芯層13 (圖14 (a))。[3]接下來,在芯層13上,涂布包覆層12的形成用組合物形成液體被膜121。接著,將成型模110按壓于液體被膜121 (圖14 (b))。然后,以該狀態(tài)使液體被膜121固化(主固化)。由此,液體被膜121固化,形成包覆層12,得到層疊體I’。另外,在包覆層12的上表面,轉(zhuǎn)印了成型模110的模,將成型模110脫模由此形成透鏡100 (圖14
(C))。根據(jù)這樣的方法,由于對液體被膜121轉(zhuǎn)印成型模110的模,所以得到良好的轉(zhuǎn)印性。其結(jié)果,能夠形成尺寸精度特別高的透鏡100。液體被膜121的固化根據(jù)包覆層12的形成用組合物的組成而不同,但可利用熱固化方法、光固化方法等進(jìn)行。另外,可以在按壓成型模110之前,使液體被膜121成為半固化的狀態(tài)(干膜),對該干膜按壓成型模110。由此,能夠進(jìn)一步提高成型性和脫模性。應(yīng)予說明,干膜是除去液體被膜121中的溶劑的一部分而成的膜,與固化物相比富有柔軟性和可塑性。[4]接著,與第I制造方法同樣地在層疊體I’上形成鏡子16。由此,得到光波導(dǎo)
1《光波導(dǎo)的第3制造方法》接下來,對光波導(dǎo)I的第3制造方法進(jìn)行說明。圖15是用于說明制造圖2所示的光波導(dǎo)的第3方法的示意圖(縱截面圖)。以下,將第3制造方法分成[I]在成型模上形成包覆層12(第2包覆層)的工序、在包覆層12上形成芯層13的工序、[3]在芯層13上形成包覆層11的工序、[4]形成鏡子16的工序進(jìn)行說明。[I]首先,使成型模110的成型面朝上配置。然后,在成型模110上涂布包覆層12的形成用組合物形成液體被膜121 (圖15 (a))。接著,以該狀態(tài)使液體被膜121固化(主固化)。由此,液體被膜121固化,形成包覆層12。另外,在包覆層12的下表面轉(zhuǎn)印有成型模110的模(圖15 (b))。根據(jù)這樣的方法,由于對液體被膜121轉(zhuǎn)印成型模110的模,所以得到良好的轉(zhuǎn)印性。其結(jié)果,能夠形成尺寸精度特別高的透鏡100。液體被膜121的固化根據(jù)包覆層12的形成用組合物的組成而不同,但可利用熱固化方法、光固化方法等進(jìn)行。[2]接下來,與第I制造方法同樣地在包覆層12上形成芯層13。[3]接下來,與第I制造方法同樣地在芯層13上形成包覆層11 (圖15 (C))。然后,從包覆層12剝離成型模110。[4]接著,與第I制造方法同樣地在層疊體I’上形成鏡子16。由此,得到光波導(dǎo)
1以下,對光波導(dǎo)模塊及其制造方法等進(jìn)行說明?!垂獠▽?dǎo)模塊〉《第5實施方式》首先,對本發(fā)明的光波導(dǎo)模塊的第5實施方式進(jìn)行說明。圖1是表示本發(fā)明的光波導(dǎo)模塊的第5實施方式的立體圖,圖16是圖1的A-A線截面圖,圖17是圖16的部分放大圖。應(yīng)予說明,在以下的說明中,將圖16和17的上側(cè)稱為“上”,下側(cè)稱為“下”。另外,在各圖中,強調(diào)描繪厚度方向。圖1所示的光波導(dǎo)模塊10具有光波導(dǎo)1、設(shè)置在其上方的電路基板2、和搭載在電路基板2上的發(fā)光元件3 (光元件)。光波導(dǎo)I形成為長條形的帶狀,電路基板2和發(fā)光元件3設(shè)置在光波導(dǎo)I的一側(cè)的端部(圖16的左側(cè)的端部)。發(fā)光元件3是將電信號轉(zhuǎn)換成光信號,從發(fā)光部31射出光信號入射到光波導(dǎo)I的元件。圖16所示的發(fā)光元件3具有設(shè)置在其下表面的發(fā)光部31和對發(fā)光部31通電的電極32。發(fā)光部31朝圖16的下方射出光信號。應(yīng)予說明,圖16所示的箭頭是從發(fā)光元件3射出的信號光的光路的例子。另一方面,在光波導(dǎo)I中與發(fā)光元件3的位置對應(yīng)地設(shè)置有鏡子(光路轉(zhuǎn)換部)16。該鏡子16將在圖16的左右方向延伸的光波導(dǎo)I的光路向光波導(dǎo)I的外部轉(zhuǎn)換,在圖16中,以與發(fā)光元件3的發(fā)光部31進(jìn)行光學(xué)連接的方式將光路轉(zhuǎn)換90°。通過介由這樣的鏡子16,能夠使從發(fā)光元件3射出的信號光入射到光波導(dǎo)I。另外,雖未圖示,但在光波導(dǎo)I的另一側(cè)的端部設(shè)置有受光元件。該受光元件也與光波導(dǎo)I光學(xué)連接,入射到光波導(dǎo)I的信號光到達(dá)受光元件。其結(jié)果,能夠在光波導(dǎo)模塊10中進(jìn)行光通信。在此,在光波導(dǎo)I的表面上的、連接鏡子16和發(fā)光部31的光路通過的部位,配置有具備通過使表面局部地突出或凹入而形成的透鏡100的結(jié)構(gòu)體9 (參照圖17)。在該結(jié)構(gòu)體9設(shè)置的透鏡100以通過將從發(fā)光部31入射到光波導(dǎo)I的信號光會聚而抑制信號光的發(fā)散,使更多的信號光到達(dá)鏡子16的有效區(qū)域的方式構(gòu)成。因此,通過設(shè)置這樣的透鏡100,提高發(fā)光元件3和光波導(dǎo)I的光耦合效率。以下,對光波導(dǎo)模塊10的各部進(jìn)行詳述。(光波導(dǎo))可以使用與上述第I實施方式同樣構(gòu)成的光波導(dǎo)。應(yīng)予說明,鏡子16也可以用例如將芯部14的光軸彎曲90°的彎曲波導(dǎo)等光路轉(zhuǎn)換機構(gòu)來代替。其中,本實施方式中的光波導(dǎo)模塊在包覆層12的上表面載置結(jié)構(gòu)體9代替第I 第4實施方式中具備的透鏡100。應(yīng)予說明,該結(jié)構(gòu)體9后面詳述。應(yīng)予說明,光波導(dǎo)I可以具有設(shè)置在包覆層11的下表面的支持膜和設(shè)置在包覆層12的上表面的覆蓋膜。作為這樣的支持膜和覆蓋膜,可以使用與上述第I實施方式中使用的膜同樣的膜。另外,支持膜和包覆層11之間以及覆蓋膜和包覆層12之間被粘接或者接合。其粘接方法和使用的粘接劑也可以使用與上述第I實施方式同樣的方法和同樣的粘接劑。應(yīng)予說明,在設(shè)置覆蓋膜時,結(jié)構(gòu)體9載置在覆蓋膜上。(發(fā)光元件和電路基板)可以使用與上述第I實施方式中使用的發(fā)光元件和電路基板同樣的發(fā)光元件和電路基板。應(yīng)予說明,圖17所示的粘接層5以避開連接發(fā)光元件3的發(fā)光部31和鏡子16的光路的方式設(shè)置。即,在粘接層5形成有在與上述光路對應(yīng)的位置設(shè)置的開口部51。通過該開口部51防止上述光路與粘接層5的干擾。在如上的光波導(dǎo)模塊10中,從發(fā)光元件3的發(fā)光部31射出的信號光通過填充在空隙232的密封材料61、絕緣性基板21、空隙222以及開口部51,入射到光波導(dǎo)I。應(yīng)予說明,光波導(dǎo)模塊10可以在光波導(dǎo)I的另一側(cè)的端部也具有電路基板2,也可以具有承擔(dān)與其它的光學(xué)部件連接的連接器等。圖18是表示圖16所示的光波導(dǎo)模塊的其它構(gòu)成例的縱截面圖。在圖18 (a)所示的光波導(dǎo)模塊10中,在光波導(dǎo)I的另一側(cè)端部(圖16和18的右側(cè)的端部)的上表面也設(shè)置有電路基板2。另外,在該電路基板2上搭載有受光元件7和半導(dǎo)體元件4。另外,在光波導(dǎo)I中,與受光元件7的受光部71的位置對應(yīng)地形成了鏡子16。在這樣的光波導(dǎo)模塊10中,從光波導(dǎo)I介由鏡子16射出的信號光到達(dá)受光元件7的受光部71時,從光信號轉(zhuǎn)換成電信號。這樣進(jìn)行在光波導(dǎo)I的兩端部間的光通信。另一方面,在圖18 (b)所示的光波導(dǎo)模塊10中,在光波導(dǎo)I的另一側(cè)的端部,設(shè)置有承擔(dān)與其它的光學(xué)部件連接的連接器20。作為連接器20,可舉出與光纖的連接中使用的PMT連接器等。將光波導(dǎo)模塊10介由連接器20與光纖連接,能夠進(jìn)行更長距離的光通 目。應(yīng)予說明,在圖18中,對在光波導(dǎo)I的一側(cè)的端部與另一側(cè)的端部進(jìn)行I對I的光通信的情況進(jìn)行說明,但可以在光波導(dǎo)I的另一側(cè)的端部連接能夠?qū)⒐饴贩种С啥鄠€的分光器。(結(jié)構(gòu)體)在此,如上所述,在光波導(dǎo)I的表面(包覆層12的上表面)上的、連接鏡子16和發(fā)光部31的光路通過的部位(開口部51內(nèi)和空隙222內(nèi)),載置了形成有使表面局部地突出或凹入而成的透鏡100的結(jié)構(gòu) 體9。沒有這樣的結(jié)構(gòu)體9的情況下,在從發(fā)光部31射出的信號光入射到光波導(dǎo)I的期間,信號光發(fā)散,產(chǎn)生從鏡子16的有效區(qū)域逸出的信號光。此時,逸出的信號光成為損失,由鏡子16反射的信號光的光量變少,因此光信號的S/N比降低。與此相對,通過設(shè)置結(jié)構(gòu)體9,從而對光波導(dǎo)I的表面賦予信號光的會聚(收斂)功能。其結(jié)果,通過使更多的信號光入射到鏡子16,從而能夠抑制信號光的損失的產(chǎn)生,提高光通信的S/N比。這樣,得到可靠性高的能夠提供高品質(zhì)的光通信的光波導(dǎo)I和光波導(dǎo)模塊10。圖19是將圖1所示的光波導(dǎo)模塊10中的結(jié)構(gòu)體9取出來表示的部分放大圖。應(yīng)予說明,在以下的說明中,將圖19中的上側(cè)稱為“上”,下側(cè)稱為“下”。在圖19所示的結(jié)構(gòu)體9中,在上表面形成有透鏡100,該透鏡100具有使結(jié)構(gòu)體9的平滑的表面局部地凹入而成的凹部101。而且,形成有通過被凹部101圍起而局部地突出而成的凸部102。透鏡100只要為將來自發(fā)光部31的射出光會聚的會聚透鏡,就可以為任何形狀的透鏡,優(yōu)選使用圖19和20所示的這樣的菲涅耳透鏡。菲涅耳透鏡為通過下述方式形成的透鏡,即,對于一般的具有凸型的彎曲面的凸透鏡,將彎曲面分割成多個,使分割后的片斷的厚度變薄并進(jìn)行組合。因此,即便為與一般的凸透鏡相同的焦距,但由于能夠使透鏡的厚度變薄,所以適合作為在結(jié)構(gòu)體9的表面形成的透鏡。另外,對于菲涅耳透鏡而言,可以為圖19 (a)所示的將具有凸型的彎曲面的凸透鏡分割成同心圓狀而成的透鏡,也可以為圖19 (b)所示的將具有直線狀的頂端部并具有隨著遠(yuǎn)離該頂端部面高度緩緩下降的彎曲面的凸透鏡用與頂端部平行的多條直線分割而成的透鏡。這樣的菲涅耳透鏡盡管較薄,但也能發(fā)揮與分割前的凸透鏡相同的會聚作用。圖20是圖19所示的透鏡的B-B線截面圖。如圖20所示,圖19(a)的透鏡100具有設(shè)置在中央部的形成為大致球面或非球面的凸型彎曲面IOOa和以包圍凸型彎曲面IOOa的方式多重設(shè)置的輪帶狀的三角棱鏡100b。應(yīng)予說明,這些凸型彎曲面IOOa和三角棱鏡IOOb均在比結(jié)構(gòu)體9的上表面9a的高度低的位置。即,在透鏡100中,使結(jié)構(gòu)體9的上表面9a局部地凹入,制成具有各種截面形狀的凹部101,并且在沒有凹入的部分形成凸部102。這樣,通過凹部101與凸部102的組合,構(gòu)建成凸型彎曲面IOOa和三角棱鏡100b。通過這樣在凸型彎曲面IOOa的外側(cè)設(shè)置三角棱鏡100b,從而即便入射到透鏡100的信號光的光軸偏移的情況下,也能夠進(jìn)行可靠的會聚。因此,如果根據(jù)光軸的偏移量,將三角棱鏡IOOb擴張到更外側(cè)的區(qū)域,則能夠擴大結(jié)構(gòu)體9、發(fā)光元件3的位置偏移的允許范圍,安裝容易性變高。應(yīng)予說明,作為形成為非球面的凸型彎曲面100a,例如可舉出六次函數(shù)旋轉(zhuǎn)體、拋物線旋轉(zhuǎn)體等。另一方面,圖19 (b)所示的透鏡的B-B線截面圖也如圖20的透鏡100所示。但是,凸型彎曲面IOOa形成為在圖20的紙面的厚度方向延伸的凸?fàn)?,三角棱鏡IOOb也形成為在圖20的紙面的厚度方向延伸的帶狀,在這點上,與圖19 (a)所示的透鏡不同。在此,圖20所示的透鏡100的寬度(長度)中,三角棱鏡IOOb所占的長度的比例優(yōu)選為10 90%左右,更優(yōu)選為30 80%左右。由此,透鏡100實現(xiàn)更輕薄化,并且具有優(yōu)異的會聚性。另外,三角棱鏡IOOb的寬度沒有特別限定,優(yōu)選與參照圖6說明的透鏡100相同的范圍。應(yīng)予說明,三角棱鏡IOOb中的凸部102之間的間隔(凹部101之間的間隔)在透鏡100整體上可以是一定的,但優(yōu)選越向透鏡100的外側(cè)越緩緩變窄。由此,能夠進(jìn)一步提高透鏡100的會聚性。另外,凹部101的深度(凸部102的高度)沒有特別限定,優(yōu)選與參照圖6說明的透鏡100相同的范圍。應(yīng)予說明,透鏡100的俯視形狀不局限于同心圓狀或者直線狀,例如,可以為橢圓形、長圓形這類的圓形狀,三角形、四角形、五角形、六角形這類的多角形等。另一方面,對于三角棱鏡IOOb的形狀,優(yōu)選上表面為凸側(cè)彎曲面,但也可以為平滑面。另外,透鏡100以其會聚光束照射在鏡子16的有效區(qū)域內(nèi)的方式設(shè)定焦距。由此,透鏡100能夠可靠地抑制入射到鏡子16的信號光的光稱合損失。應(yīng)予說明,透鏡100的焦距可以通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)定例如凸型彎曲面IOOa的曲率半徑、三角棱鏡IOOb的形狀等來調(diào)整。另外,與之同時,也可以通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)定包覆層12的厚度而將透鏡100的會聚光束導(dǎo)向鏡子16的有效區(qū)域內(nèi)。另一方面,透鏡100以其焦點位于發(fā)光兀件3的發(fā)光部31附近的方式構(gòu)成。這樣構(gòu)成的透鏡100能夠?qū)陌l(fā)光元件3的發(fā)光部31呈放射狀射出的信號光轉(zhuǎn)換成平行光或會聚光束,以不會進(jìn)一步發(fā)散的方式進(jìn)行光路轉(zhuǎn)換。其結(jié)果,能夠可靠地抑制伴隨信號光的發(fā)散而產(chǎn)生的損失。圖21是圖20所示的透鏡的其它構(gòu)成例。圖21 (a)所示的透鏡100除使凸型彎曲面IOOa為平滑面IOOc以外,其它與圖20所示的透鏡100同樣。這樣的透鏡100由于能夠使形狀簡單化,所以制造容易。并且,由于不需要對平滑面IOOc實施突出或者凹入等的加工,所以不會擔(dān)心加工時在結(jié)構(gòu)體9產(chǎn)生應(yīng)力。由此,能夠防止對通過平滑面IOOc的信號光的光路造成負(fù)面影響。另外,設(shè)置有平滑面IOOc的中央部為入射的信號光以相對于平滑面IOOc幾乎為直角的入射角入射的區(qū)域。因此,由于平滑面IOOc的信號光的反射概率必然低,所以即便在中央部設(shè)置平滑面100c,也能夠防止伴隨反射所產(chǎn)生的損失的增大。并且,對于來自發(fā)光元件3的信號光的強度而言,通常,光束的中心部弱,周邊部強。因此,圖21 (a)所示的透鏡100盡管為在平滑面IOOc的外側(cè)配置三角棱鏡IOOb的簡單的結(jié)構(gòu),也能夠?qū)⒏邚姸鹊男盘柟饩酃猓虼苏w上得到充分的聚光效果。圖21 (b)所示的透鏡100除使凸型彎曲面IOOa為微小的凹凸圖案IOOd以外,其它與圖20所示的透鏡100同樣。通過設(shè)置這樣的凹凸圖案100d,從而對光波導(dǎo)I的表面賦予光的反射防止功能。其結(jié)果,能夠抑制入射到光波導(dǎo)I的信號光的減弱,提高光通信的
S/N 比。凹凸圖案IOOd是以一定的間隔配置多個使包覆層12的上表面局部地突出的凸部102或局部地凹入的凹部101而成的圖案。沒有這樣的凹凸圖案IOOd的情況下,在空隙222與包覆層12的上表面的界面,產(chǎn)生信號光的反射,反射的部分成為光耦合中的損失。其結(jié)果,信號光減弱,光通信的S/N比降低。與此相對,通過設(shè)置凹凸圖案IOOd,從而對光波導(dǎo)I的表面賦予光的反射防止功能,抑制入射的信號光的減弱。圖22是圖21 (b)所示的凹凸圖案的部分放大圖(立體圖)。在圖22所示的凹凸圖案IOOd中,使光波導(dǎo)I的平滑的表面局部地凹入,形成以一定的間隔分布的多個凹部101。凹部101的分布圖案可以采用與上述第I實施方式中采用的分布圖案同樣的圖案。由此,由凹凸圖案IOOd帶來的反射防止功能更加可靠,且反射防止功能在凹凸圖案IOOd整體變得均勻。圖22所示的各凹部101的形狀成為各自開口的俯視形狀為四角形且在深度方向維持該四角形的形狀。即,各凹部101分別形成為四棱柱狀。在此,圖23是表示凹部或凸部的形狀的一個例子的立體圖。如圖23所示,作為凹部或凸部的形狀,可以采用與參照圖9說明的上述第I實施方式中的形狀同樣的形狀。應(yīng)予說明,與上述第I實施方式同樣地,作為凹部101的形狀而上述所例示的各種形狀均可成為凹部或凸部,圖23所示的形狀也可以為上下顛倒的形狀。這樣的結(jié)構(gòu)體9的形狀沒有特別限定,例如,可舉出板狀體(包括層狀體)、塊體等。其中,結(jié)構(gòu)體9的形狀優(yōu)選為板狀體。由此,結(jié)構(gòu)體9對光波導(dǎo)I的表面、電路基板2的密合性高,可抑制在界面的光耦合損失。應(yīng)予說明,作為板狀體的結(jié)構(gòu)體9的俯視形狀,沒有特別限定,可舉出正圓、橢圓、長圓等圓形,三角形、四角形、五角形、六角形等多角形等。另外,板狀體的結(jié)構(gòu)體9的平均厚度根據(jù)構(gòu)成材料適當(dāng)?shù)卦O(shè)定,但優(yōu)選為10 300 μ m左右,更優(yōu)選為20 200 μ m左右。通過使結(jié)構(gòu)體9的平均厚度在上述范圍內(nèi),從而可得到不顯著損害結(jié)構(gòu)體9的透光性且即便形成透鏡100也具有充分的機械強度的結(jié)構(gòu)體9。作為結(jié)構(gòu)體9的構(gòu)成材料,只要為具有透光性的材料即可,例如,可以使用與芯層13同樣的材料。另外,在圖16中,從發(fā)光元件3的發(fā)光部31射出的信號光入射到結(jié)構(gòu)體9。此時,優(yōu)選結(jié)構(gòu)體9的折射率是與光波導(dǎo)I的包覆層12的折射率相同程度、或者更大。由此,從發(fā)光元件3的發(fā)光部31射出的信號光入射到結(jié)構(gòu)體9后,能夠?qū)⒃撔盘柟飧咝У厝肷涞焦獠▽?dǎo)I。其結(jié)果,能夠進(jìn)一步提高光波導(dǎo)I和發(fā)光元件3的光耦合效率。應(yīng)予說明,結(jié)構(gòu)體9的折射率在結(jié)構(gòu)體9整體上可以不均勻,例如結(jié)構(gòu)體9為板狀體時,可以形成折射率沿其厚度方向階段性或連續(xù)性變化的折射率分布。具體而言,優(yōu)選與將空隙222中的空氣的折射率和光波導(dǎo)I的折射率階段性或連續(xù)性地連接的折射率變化伴隨的折射率分布。具有這樣的折射率分布的結(jié)構(gòu)體9能夠使光耦合效率特別高。具有這樣的折射率分布的結(jié)構(gòu)體9例如可以使用折射率逐漸不同的材料并將它們根據(jù)折射率分布依次層疊而形成。另外,結(jié)構(gòu)體9與光波導(dǎo)I密合即可,該密合方式?jīng)]有特別是限定。例如,結(jié)構(gòu)體9和光波導(dǎo)I可以被粘合或熔合,也可以介由粘接劑、粘接片等粘接。此時,作為粘接劑,可以使用如上所述的粘接劑。另外,優(yōu)選結(jié)構(gòu)體9的上表面與電路基板2的下表面和光波導(dǎo)I的上表面平行。由此,能夠進(jìn)一步提高光耦合效率。應(yīng)予說明,這樣的結(jié)構(gòu)體9也可以設(shè)置在受光元件側(cè)。在圖18 Ca)中,示出了在受光元件7側(cè)設(shè)置結(jié)構(gòu)體9的情況。設(shè)置在圖18 Ca)的受光元件7側(cè)的結(jié)構(gòu)體9載置在電路基板2的下表面,在結(jié)構(gòu)體9的下表面形成有透鏡100 (未圖示)。因此,在光波導(dǎo)I中傳送的被鏡子16反射的信號光入射到電路基板2時,通過結(jié)構(gòu)體9賦予防止電路基板2的下表面的反射的功能。因此,通過具備結(jié)構(gòu)體9,不僅能夠抑制光波導(dǎo)I的入射側(cè)的光耦合損失,也能夠抑制出射側(cè)的光耦合損失,能夠進(jìn)一步提高信號光的傳送效率。另外,結(jié)構(gòu)體9可以不載置于電路基板2的下表面,可以以與受光部71密合的方式載置于受光兀件7的下表面。應(yīng)予說明,上述的發(fā)光元件3側(cè)的結(jié)構(gòu)體9中的特征等可以全部用于受光元件7側(cè)的結(jié)構(gòu)體9。例如,結(jié)構(gòu)體9可以不僅設(shè)置于受光元件7側(cè)的電路基板2的下表面,也可以設(shè)置在受光元件7側(cè)的光波導(dǎo)I的上表面或受光元件7的下表面等?!兜?實施方式》接下來,對本發(fā)明的光波導(dǎo)模塊的第6實施方式進(jìn)行說明。圖24是表示本發(fā)明的光波導(dǎo)模塊的第6實施方式的縱截面圖。以下,對第6實施方式進(jìn)行說明,以與第5實施方式的不同點為中心進(jìn)行說明,對于同樣的事項,省略其說明。應(yīng)予說明,在圖24中,對與第5實施方式同樣的構(gòu)成部分賦予與之前說明的部分同樣的符號,省略其詳細(xì)的說明。圖24所示的光波導(dǎo)模塊10除電路基板2和密封材料61的構(gòu)成不同以外,其它與第5實施方式同樣。在圖24所示的電路基板2中,與設(shè)置在導(dǎo)體層22、23的開口部221、231對應(yīng)地在絕緣性基板21也形成有貫通絕緣性基板21的開口部211。由此,能夠防止連接發(fā)光元件3的發(fā)光部31和鏡子16的光路與絕緣性基板21干擾而進(jìn)一步提高光耦合效率。應(yīng)予說明,開口部211的內(nèi)徑可根據(jù)從發(fā)光元件3射出的信號光的出射角、鏡子16的有效面積適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。另外,設(shè)置在導(dǎo)體層22、23的開口部221、231和設(shè)置在粘接層5的開口部51也同樣。另外,在圖24所示的光波導(dǎo)模塊10中,對于密封材料61,以避開連接發(fā)光部31和鏡子16的光路且包圍發(fā)光部31的正下方的方式設(shè)置。由此,能夠防止光路和密封材料61發(fā)生干擾,進(jìn)一步提高光耦合效率。因此,在圖24所示的光波導(dǎo)模塊10中,從發(fā)光元件3的下表面到結(jié)構(gòu)體9的上表面形成了貫通導(dǎo)體層23、絕緣性基板21、導(dǎo)體層22以及粘接層5的開口部10L。通過設(shè)置這樣的開口部10L,從而能夠不干擾連接發(fā)光部31和結(jié)構(gòu)體9的光路,所以光耦合效率特別聞。應(yīng)予說明,本實施方式的絕緣性基板21除可以為在第5實施方式中說明的撓性基板以外,也可以為剛性較高的剛性基板。這樣的絕緣性基板21的耐彎曲性變高,防止彎曲所導(dǎo)致的發(fā)光元件3的損傷。
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絕緣性基板21的楊氏模量(拉伸彈性模量)優(yōu)選在一般的室溫環(huán)境下(20 25°C前后)為5 50GPa左右,更優(yōu)選為12 30GPa左右。如果楊氏模量的范圍為該程度,則絕緣性基板21能夠更可靠地發(fā)揮如上所述的效果。作為構(gòu)成這樣的絕緣性基板21的材料,例如,可舉出以紙、玻璃布、樹脂膜等為基材,在該基材中含浸酚醛系樹脂、聚酯系樹脂、環(huán)氧系樹脂、氰酸酯樹脂、聚酰亞胺系樹脂、氟系樹脂等樹脂材料而成的材料。具體而言,可舉出玻璃布.環(huán)氧樹脂覆銅層疊板、玻璃無紡布 環(huán)氧樹脂覆銅層疊板等復(fù)合覆銅層疊板中使用的絕緣性基板以及聚醚酰亞胺樹脂基板、聚醚酮樹脂基板、聚砜系樹脂基板等耐熱.熱塑性的有機系剛性基板,氧化鋁基板、氮化鋁基板、碳化硅基板等陶瓷系剛性基板等?!兜?實施方式》接下來,對本發(fā)明的光波導(dǎo)模塊的第7實施方式進(jìn)行說明。圖25是表示本發(fā)明的光波導(dǎo)模塊的第7實施方式的縱截面圖。以下,對第7實施方式進(jìn)行說明,以與第5實施方式的不同點為中心進(jìn)行說明,對于同樣的事項,省略其說明。應(yīng)予說明,在圖25中,對與第5實施方式同樣的構(gòu)成部分賦予與之前說明的部分同樣的符號,省略其詳細(xì)的說明。圖25 Ca)所示的光波導(dǎo)模塊10,以在空隙222突出的方式在絕緣性基板21的下表面也設(shè)置了結(jié)構(gòu)體9,除此之外,與第5實施方式同樣。S卩,圖25所示的光波導(dǎo)模塊10具有2個結(jié)構(gòu)體9。利用這些結(jié)構(gòu)體9能夠使焦距特別短,因此即便發(fā)光元件3與光波導(dǎo)I的距離短時,也能夠可靠地會聚從發(fā)光元件3射出的信號光。其結(jié)果,能夠提高光耦合效率,并且實現(xiàn)光波導(dǎo)模塊10的輕薄化。另外,絕緣性基板21的平均厚度優(yōu)選為300 μ m 3mm左右,更優(yōu)選為500 μ m
2.5mm左右。另一方面,圖25 (b)所不的光波導(dǎo)模塊10,以在開口部IOL突出的方式在發(fā)光兀件3的下表面也設(shè)置了結(jié)構(gòu)體9,除此之外,與第6實施方式同樣。應(yīng)予說明,圖25中使用的結(jié)構(gòu)體的數(shù)目沒有特別限定,可以為三個以上。《第8實施方式》接下來,對本發(fā)明的光波導(dǎo)模塊的第8實施方式進(jìn)行說明。圖12是表示本發(fā)明的光波導(dǎo)模塊的第8實施方式的圖,是僅取出光波導(dǎo)并使其上下顛倒的立體圖(部分透視表示)。應(yīng)予說明,在圖12中,對芯層13中的芯部14標(biāo)記密集的點,對側(cè)面包覆部15標(biāo)記稀疏的點。第8實施方式的芯層13中的芯部14和側(cè)面包覆部15的形狀不同,并且鏡子16的形成位置以橫切側(cè)面包覆部15的方式形成,除此之外,與第5實施方式同樣。換言之,圖12 (a)所示的光波導(dǎo)I為第5實施方式涉及的光波導(dǎo)I。另一方面,圖12 (b)所不的光波導(dǎo)I為第8實施方式(本實施方式)涉及的光波導(dǎo)I。換言之,與上述第4實施方式同樣地,在本第8實施方式的光波導(dǎo)I中,在其一側(cè)的端部,芯部14未到達(dá)光波導(dǎo)I的端面,在中途被切斷。這樣,從芯部14被切斷的位置到端面設(shè)置有側(cè)面包覆部15。應(yīng)予說明,將該芯部14被切斷的部分作為芯部缺損部17。在圖12 (b)中,鏡子16在該芯部缺損部17中形成。由于形成在芯部缺損部17的鏡子16位于芯部14的光軸的延長線上,所以由鏡子16反射的信號光沿芯部14的光軸的延長線傳送,入射到芯部14中。然而,在圖12 (b)所示的鏡子16中,露出包覆層11、芯層13以及包覆層12的各加工面,其中,在芯層13的加工面,僅側(cè)面包覆部15的加工面露出。對于這樣的鏡子16而言,由于芯層13的加工面僅由單一材料(側(cè)面包覆部15的構(gòu)成材料)構(gòu)成,所以具有均勻的平滑性。這是由于在加工空間160時,對芯層13進(jìn)行單一材料加工,因此加工速率均勻。并且,由于位于芯層13的上下的包覆層11、12由包覆材料構(gòu)成,所以與側(cè)面包覆部15的構(gòu)成材料的加工速率相近。其結(jié)果,在鏡子16的表面整體加工速率均勻,鏡子16具有優(yōu)異的反射特性,鏡子損失少。由以上所述可知,本實施方式涉及的光波導(dǎo)模塊10的光耦合效率特別高?!兜?實施方式》接下來,對本發(fā)明的光波導(dǎo)模塊的第9實施方式進(jìn)行說明。圖26是表示本發(fā)明的光波導(dǎo)模塊的第9實施方式的縱截面圖。以下,對第9實施方式進(jìn)行說明,以與第5實施方式的不同點為中心進(jìn)行說明,對于同樣的事項,省略其說明。應(yīng)予說明,在圖26中,對于與第5實施方式同樣的構(gòu)成部分賦予與之前說明的部分同樣的符號,省略其詳細(xì)的說明。圖26 Ca)所示的光波導(dǎo)模塊10除結(jié)構(gòu)體9、粘接層5以及密封材料61的構(gòu)成不同以外,其它與第5實施方式同樣。S卩,圖26 (a)所示的粘接層5省略了開口部51的形成。而且,省略了以在空隙222突出的方式設(shè)置的結(jié)構(gòu)體9,并且粘接層5以填充空隙222的方式構(gòu)成。由此,透過電路基板2的信號光入射到光波導(dǎo)I時,抑制了在界面的反射,防止光耦合效率的降低。另外,圖26 Ca)所示的密封材料61以避開連接發(fā)光部31和鏡子16的光路并包圍發(fā)光部31的正下方的方式設(shè)置。由此,能夠防止光路和密封材料61發(fā)生干擾。使密封材料61如上述那樣,結(jié)果導(dǎo)體層23中的空隙232和空隙232與發(fā)光元件3的間隙分別成為空氣層。而且,在本實施方式中,以在該空隙232突出的方式,在電路基板2的絕緣性基板21的上表面載置結(jié)構(gòu)體9。由此,信號光對電路基板2的入射效率變高,能夠進(jìn)一步提高光耦合效率。應(yīng)予說明,結(jié)構(gòu)體9可以不僅載置于絕緣性基板21的上表面,與第5實施方式同樣,也可以在光波導(dǎo)I的上表面也載置結(jié)構(gòu)體9。圖26 (b)所示的光波導(dǎo)模塊10除結(jié)構(gòu)體9和密封材料61的構(gòu)成不同以外,其它與第5實施方式同樣。S卩,圖26 (b)所示的密封材料61與圖26 (a)同樣,以避開連接發(fā)光部31和鏡子16的光路的方式設(shè)置。這樣,以在空隙232突出方式,在電路基板2的絕緣性基板21的上表面載置結(jié)構(gòu)體9。并且,圖26 (b)所不的光波導(dǎo)模塊10中,與第5實施方式同樣,在光波導(dǎo)I的上表面也載置有結(jié)構(gòu)體9。由此,圖26 (b)所示的光波導(dǎo)模塊10與第7實施方式同樣,具有2個結(jié)構(gòu)體9。利用這些結(jié)構(gòu)體9能夠使焦距特別短,因此即便發(fā)光元件3和光波導(dǎo)I的距離短時,也能夠可靠地會聚從發(fā)光元件3射出的信號光。其結(jié)果,能夠提高光耦合效率,并且實現(xiàn)光波導(dǎo)模塊10的輕薄化。應(yīng)予說明,在圖26中,從發(fā)光元件3的發(fā)光部31射出的信號光入射到結(jié)構(gòu)體9。此時,優(yōu)選結(jié)構(gòu)體9的折射率與絕緣性基板21的折射率相同程度、或者更大。由此,從發(fā)光元件3的發(fā)光部31射出的信號光入射到結(jié)構(gòu)體9后,能夠?qū)⒃撔盘柟飧咝У厝肷涞焦獠▽?dǎo)
I。其結(jié)果,能夠進(jìn)一步提高光波導(dǎo)I和發(fā)光元件3的光耦合效率。另外,結(jié)構(gòu)體9的折射率在結(jié)構(gòu)體9整體上可以不均勻,例如結(jié)構(gòu)體9為板狀體時,可以形成折射率沿其厚度方向階段性或連續(xù)性變化的折射率分布。具體而言,優(yōu)選與階段性或連續(xù)性地連接空隙232中的空氣的折射率和絕緣性基板21的折射率這樣的折射率變化相伴的折射率分布。具有這樣的折射率分布的結(jié)構(gòu)體9能夠使光耦合效率特別高。應(yīng)予說明,絕緣性基板21的平均厚度優(yōu)選為300μπι 3mm左右,更優(yōu)選為500μπι 2.5mm左右。由此能夠以較廣的范圍調(diào)整結(jié)構(gòu)體9和光波導(dǎo)I的距離。如上所述,第5 第9實施方式中的光波導(dǎo)I具有從下方依次層疊包覆層11、芯層13以及包覆層12而成的層疊體(母材)和通過除去該層疊體的一部分而形成的鏡子16。<光波導(dǎo)的制造方法>《光波導(dǎo)的第4制造方法》以下,將第5 第9實施方式的光波導(dǎo)模塊中的光波導(dǎo)的制造方法分成[I]形成層疊體的工序、[2]形成鏡子16的工序進(jìn)行說明。[I]層疊體(母材)通過下述方法制造,S卩,將包覆層11、芯層13以及包覆層12依次成膜而形成的方法;或者使包覆層11、芯層13以及包覆層12預(yù)先在基材上成膜后,將它們分別從基板剝離并進(jìn)行貼合的方法等。包覆層11、芯層13以及包覆層12的各層是通過在基材上涂布各自形成用的組合物形成液體被膜后,使液體被膜均勻化,同時除去揮發(fā)成分而形成的。作為涂布方法,例如,可舉出刮刀涂布法、旋涂法、浸涂法、臺式涂布法、噴涂法、涂布器法、簾式涂布法、模涂法等方法。另外,除去液體被膜中的揮發(fā)成分可使用加熱液體被膜、減壓下放置、或者吹送干燥空氣的方法。應(yīng)予說明,作為各層的形成用組合物,例如,可舉出將包覆層11、芯層13或包覆層12的構(gòu)成材料溶解或分散在各種溶劑中而成的溶液(分散液)。在此,作為在芯層13中形成芯部14和側(cè)面包覆部15的方法,例如,可舉出光漂白法、光刻法、直接曝光法、納米壓印法、單體擴散法等。這些方法均能通過使芯層13的部分區(qū)域的折射率變化、或者使部分區(qū)域的組成不同而制成折射率相對高的芯部14和折射率相對低的側(cè)面包覆部15。[2]接著,對層疊體實施從包覆層11的下表面?zhèn)瘸ヒ徊糠值耐谌爰庸?。由此得到的空間(空洞)160的內(nèi)壁面成為鏡子16。對層疊體實施的挖入加工可以通過例如激光加工法、利用切割鋸的切割加工法等進(jìn)行。如上,得到光波導(dǎo)I。接下來,對第5 第9實施方式中的光波導(dǎo)模塊的制造方法進(jìn)行說明。《光波導(dǎo)模塊的第2制造方法》圖27是用于說明制造圖16所示的光波導(dǎo)模塊的方法的圖(縱截面圖)。以下,將第2制造方法分成[I]在光波導(dǎo)I上形成結(jié)構(gòu)體9的工序、[2]安裝電路基板2、發(fā)光元件3以及半導(dǎo)體元件4的工序進(jìn)行說明。[I]首先,準(zhǔn)備光波導(dǎo)I,在包覆層12的上表面,涂布結(jié)構(gòu)體9的形成用組合物形成液體被膜91 (圖27 (b))。作為結(jié)構(gòu)體9的形成用組合物,例如,可舉出將上述結(jié)構(gòu)體9的構(gòu)成材料溶解或分散于各種溶劑中而成的溶液(分散液)。接著,將成型模110按壓于液體被膜91 (圖27 (b))。然后,以該狀態(tài)使液體被膜91固化(主固化)。由此,液體被膜91固化,形成結(jié)構(gòu)體9。與之同時,在結(jié)構(gòu)體9的上表面轉(zhuǎn)印了成型模110的模,其后,通過使成型模110脫模而在結(jié)構(gòu)體9形成透鏡100 (圖27
(C))。根據(jù)這樣的方法,由于成型模110的模轉(zhuǎn)印到液體被膜91,所以得到良好的轉(zhuǎn)印性。其結(jié)果,能夠形成尺寸精度特別高的透鏡100。另外,由于可以在光波導(dǎo)I的上表面直接形成結(jié)構(gòu)體9,所以光波導(dǎo)I與結(jié)構(gòu)體9光學(xué)連接變得極其良好。即,由于在光波導(dǎo)I的上表面形成液體被膜91,所以在界面幾乎沒形成空隙,可靠地抑制了界面中的光損失。以上可知,根據(jù)本制造方法,能夠制造光耦合效率特別高的光波導(dǎo)模塊10。液體被膜91的固化根據(jù)結(jié)構(gòu)體9的形成用組合物的組成而不同,但利用熱固化方法、光固化方法等進(jìn)行。
另外,可以在按壓成型模110前,使液體被膜91成為半固化的狀態(tài)(干膜),對該干膜按壓成型模110。由此,能夠進(jìn)一步提高成型性和脫模性。應(yīng)予說明,干膜是除去液體被膜91中的溶劑的一部分而成的膜,與固化物相比富有柔軟性和可塑性。另外,優(yōu)選成型模110以加熱的狀態(tài)被按壓,按壓后被冷卻。由此,能夠提高成型模110的形狀的轉(zhuǎn)印性,還能夠提高轉(zhuǎn)印后的透鏡100的保形性。其結(jié)果,得到尺寸精度高的透鏡100。作為成型模110,例如,使用金屬制、娃制、樹脂制、玻璃制、陶瓷制的模,優(yōu)選在成
型面預(yù)先涂布脫模劑。另外,成型模110的模可以利用例如激光加工法、電子束加工法、光刻法等方法形成。應(yīng)予說明,成型模110可以復(fù)制母模(原模)。[2]接著,準(zhǔn)備電路基板2、發(fā)光元件3以及半導(dǎo)體元件4,使用粘接劑將它們安裝在光波導(dǎo)I上來進(jìn)行制造。其中,電路基板2如下形成,S卩,以覆蓋絕緣性基板21的兩面的方式形成導(dǎo)體層后,除去不要部分(圖案形成),留下包含布線圖案的導(dǎo)體層22、23。作為導(dǎo)體層的制造方法,例如,可舉出等離子體CVD、熱CVD、激光CVD這類的化學(xué)蒸鍍法,真空蒸鍍、濺射、離子鍍等物理蒸鍍法,電鍍、非電鍍等鍍覆法,熱噴涂法、溶膠.凝膠法、MOD法等。另外,作為導(dǎo)體層的圖案形成方法,例如可舉出組合了光刻法和蝕刻法的方法?!兜?制造方法》接下來,對光波導(dǎo)模塊的第3制造方法進(jìn)行說明。圖28是用于說明制造其它光波導(dǎo)模塊的方法的圖(縱截面圖)。以下,將第3制造方法分成[I]形成電路基板2上的結(jié)構(gòu)體9的工序、[2]安裝光波導(dǎo)1、發(fā)光元件3以及半導(dǎo)體元件4的工序進(jìn)行說明。[I]首先,準(zhǔn)備電路基板2,在絕緣性基板21的上表面的空隙232 (圖28 Ca))涂布結(jié)構(gòu)體9的形成用組合物形成液體被膜91 (圖28 (b))。此時,空隙232的側(cè)面由導(dǎo)體層23包圍,底面被絕緣性基板21覆蓋。因此,能夠存積作為液體的結(jié)構(gòu)體9的形成用組合物,形成液體被膜91。而且,通過在空隙232中存積上述組合物,從而能夠容易使液體被膜91的膜厚均勻化,因此最終得到膜厚均勻的結(jié)構(gòu)體
9。其結(jié)果,即便結(jié)構(gòu)體9的光學(xué)特性也能夠?qū)崿F(xiàn)均勻化。接著,將成型模110按壓在液體被膜91 (圖28 (C))。然后,以該狀態(tài)使液體被膜91固化。由此,液體被膜91固化,形成結(jié)構(gòu)體9。與之同時,在結(jié)構(gòu)體9的上表面轉(zhuǎn)印成型模110的模,其后,通過使成型模110脫模而在結(jié)構(gòu)體9形成透鏡100 (圖28 (C))。根據(jù)這樣的方法,能夠在絕緣性基板21的上表面直接形成結(jié)構(gòu)體9,因此絕緣性基板21與結(jié)構(gòu)體9的光學(xué)連接變得極其良好。即,由于在絕緣性基板21的上表面形成液體被膜91,所以在界面幾乎沒有形成空隙,可靠地抑制界面中的光損失。以上可知,根據(jù)本制造方法,能夠制造光耦合效率特別高的光波導(dǎo)模塊10。[2]接著,使用粘接劑在光波導(dǎo)I上層疊電路基板2。并且,在電路基板2上安裝發(fā)光元件3和半導(dǎo)體元件4。由此,得到光波導(dǎo)模塊10。
<電子設(shè)備>具備本發(fā)明的光波導(dǎo)模塊的電子設(shè)備(本發(fā)明的電子設(shè)備)可以用于進(jìn)行光信號和電信號這兩者的信號處理的任何的電子設(shè)備,例如,優(yōu)選適用于路由器裝置、WDM裝置、移動電話、游戲機、個人計算機、電視、家庭服務(wù)器等電子設(shè)備類。這些電子設(shè)備均需要在例如LSI等運算裝置和RAM等存儲裝置之間高速傳送大容量的數(shù)據(jù)。因此,這樣的電子設(shè)備通過具備本發(fā)明的光波導(dǎo)模塊,從而能夠消除電氣布線所特有的噪聲、信號劣化等不良情況,可以期待其性能的顯著提高。并且,光波導(dǎo)部分與電氣布線相比發(fā)熱量大幅度減少。因此,能夠提高基板內(nèi)的集成度而實現(xiàn)小型化,并且能夠削減冷卻所需要的電力,能夠削減電子設(shè)備整體的消耗電力。以上,對本發(fā)明的光波導(dǎo)模塊、光波導(dǎo)模塊的制造方法以及電子設(shè)備的實施方式進(jìn)行說明,但本發(fā)明并不限定于此,例如構(gòu)成光波導(dǎo)模塊的各部可以置換成可發(fā)揮同樣的功能的任意的構(gòu)成。另外,可以附加任意的構(gòu)成物,也可以使多個實施方式彼此組合。另外,可以在光波導(dǎo)I的上表面和下表面分別層疊覆蓋膜。利用覆蓋膜能夠可靠地保護(hù)光波導(dǎo)I。應(yīng)予說明,作為覆蓋膜,使用與具有撓性的絕緣性基板同樣的物質(zhì)。 另外,在上述各實施方式中,光波導(dǎo)I具有的通道(芯部)數(shù)目為I個,但在本發(fā)明的光波導(dǎo)模塊中,通道數(shù)目可以為2個以上。此時,根據(jù)通道數(shù)設(shè)定鏡子、結(jié)構(gòu)體、發(fā)光元件等的數(shù)目即可。另外,對于發(fā)光元件和受光元件,可以使用在I個元件中具備多個發(fā)光部或多個受光部而成的元件。此外,結(jié)構(gòu)體9不局限于用如上所述的方法形成,可以載置已經(jīng)固化的結(jié)構(gòu)體。符號說明1光波導(dǎo)1’層疊體(母材)10光波導(dǎo)模塊IOL開口部11包覆層(第I包覆層)12包覆層(第2包覆層)12a上表面121液體被膜13芯層14芯部15側(cè)面包覆部16鏡子160空間17芯部缺損部2電路基板20連接器21絕緣性基板211空隙或開口部22、23導(dǎo)體層
221,231開口部222、232空隙3發(fā)光元件31發(fā)光部32電極4半導(dǎo)體元件42電極5粘接層51開口部61,62密封材料
7受光元件71受光部8聚光透鏡9結(jié)構(gòu)體9a上表面91液體被膜100透鏡IOOa凸型彎曲面IOOb三角棱鏡IOOc平滑面IOOd凹凸圖案101凹部102凸部110成型模
權(quán)利要求
1.一種光波導(dǎo),其特征在于,具有: 芯部, 包覆部,以覆蓋所述芯部的側(cè)面的方式設(shè)置, 光路轉(zhuǎn)換部,設(shè)置在所述芯部的中途或延長線上,將所述芯部的光路向所述包覆部的外部轉(zhuǎn)換,和 透鏡,設(shè)置在所述包覆部的表面中至少介由所述光路轉(zhuǎn)換部與所述芯部進(jìn)行光學(xué)連接的部位,通過使所述表面局部地突出或凹入而形成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光波導(dǎo),其中,設(shè)置在所述包覆部的表面的透鏡為菲涅耳透鏡。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光波導(dǎo),其中,設(shè)置在所述包覆部的表面的透鏡以其會聚光束照射在所述光路轉(zhuǎn)換部的有效區(qū)域內(nèi)的方式設(shè)定焦距。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項所述的光波導(dǎo),其中,設(shè)置在所述包覆部的表面的透鏡具有配置在其中央部的球面或非球面的凸透鏡、和以包圍所述凸透鏡的方式設(shè)置的帶狀的棱鏡。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項所述的光波導(dǎo),其中,設(shè)置在所述包覆部的表面的透鏡具有配置在其中央部的平滑面、和以包圍所述平滑面的方式設(shè)置的帶狀的棱鏡。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項所述的光波導(dǎo),其中,設(shè)置在所述包覆部的表面的透鏡具有配置在其中央部的凹凸圖案、和以包圍所述凹凸圖案的方式設(shè)置的帶狀的棱鏡,所述凹凸圖案是配置多個使所述包覆部的表面局部地突出的凸部或使所述包覆部的表面局部地凹入的凹部而形成的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 5中任一項所述的光波導(dǎo),其中,設(shè)置在所述包覆部的表面的透鏡遍及所述透鏡整體地具有凹凸圖案,所述凹凸圖案是配置多個使該表面局部地突出的凸部或使該表面局部地凹入的凹部而形成的。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所 述的光波導(dǎo),其中,所述凹凸圖案中的所述凸部之間的配置周期和所述凹部之間的配置周期為入射到該光波導(dǎo)的信號光的波長以下。
9.根據(jù)權(quán)利要求6 8中任一項所述的光波導(dǎo),其中,所述凸部和所述凹部的形狀為柱狀、錐狀、半球狀、將這些形狀的角部倒角而成的形狀、將各形狀彼此連接而成的形狀、或者將各形狀彼此組合而成的形狀中的任一個。
10.根據(jù)權(quán)利要求6 8中任一項所述的光波導(dǎo),其中,所述凸部和所述凹部的形狀為凸?fàn)罨虬紶睢?br>
11.根據(jù)權(quán)利要求1 10中任一項所述的光波導(dǎo),其中,所述光路轉(zhuǎn)換部至少由以傾斜橫截所述芯部的方式設(shè)置的反射面構(gòu)成。
12.一種光波導(dǎo)的制造方法,其特征在于,是下述光波導(dǎo)的制造方法,所述光波導(dǎo)具有: 芯部, 包覆部,以覆蓋所述芯部的側(cè)面的方式設(shè)置, 光路轉(zhuǎn)換部,設(shè)置在所述芯部的中途或延長線上,將所述芯部的光路向所述包覆部的外部轉(zhuǎn)換,和 透鏡,設(shè)置在所述包覆部的表面中至少通過所述光路轉(zhuǎn)換部與所述芯部進(jìn)行光學(xué)連接的部位,通過使所述表面局部地突出或凹入而形成; 所述光波導(dǎo)的制造方法具有: 準(zhǔn)備具有所述芯部、所述包覆部和所述光路轉(zhuǎn)換部的母材的工序,和通過在所述母材的表面按壓成型模使所述表面的一部分局部地突出或凹入而形成所述透鏡的工序。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的光波導(dǎo)的制造方法,其中,設(shè)置在所述包覆部的表面的透鏡是通過將加熱的所述成型模按壓在所述母材的表面后,對所述成型模進(jìn)行冷卻而形成的。
14.一種光波導(dǎo)的制造方法,其特征在于,是下述光波導(dǎo)的制造方法,所述光波導(dǎo)具有: 芯層,具備芯部和與所述芯部的側(cè)面鄰接設(shè)置的側(cè)面包覆部, 第I包覆層和第2包覆層,與所述芯層的兩面鄰接設(shè)置, 光路轉(zhuǎn)換部,設(shè)置在所述芯部的中途或延長線上,將所述芯部的光路向所述第2包覆層的外部轉(zhuǎn)換,和 透鏡,設(shè)置在所述第2包覆層的表面中至少通過所述光路轉(zhuǎn)換部與所述芯部進(jìn)行光學(xué)連接的部位,通過使所述表面局部地突出或凹入而形成; 所述光波導(dǎo)的制造方法具有: 形成所述第I包覆層的工序, 在形成的所述第I包覆層上形成所述芯層的工序, 在所述芯層上涂布包覆層形成用組合物,形成液體被膜的工序,和通過在所述液體被膜或其半固化物按壓成型模并且使所述液體被膜或其半固化物固化,從而在形成所述透鏡的同時形成所述第2包覆層的工序。
15.一種光波導(dǎo)的制造方法,其特征在于,是下述光波導(dǎo)的制造方法,所述光波導(dǎo)具有: 芯層,具備芯部和與所述芯部的側(cè)面鄰接設(shè)置的側(cè)面包覆部, 第I包覆層和第2包覆層,與所述芯層的兩面鄰接設(shè)置, 光路轉(zhuǎn)換部,設(shè)置在所述芯部的中途或延長線上,將所述芯部的光路向所述第2包覆層的外部轉(zhuǎn)換,和 透鏡,設(shè)置在所述第2包覆層的表面中至少通過所述光路轉(zhuǎn)換部與所述芯部進(jìn)行光學(xué)連接的部位,通過使所述表面局部地突出或凹入而形成; 所述光波導(dǎo)的制造方法具有: 通過在成型模上涂布包覆層形成用組合物,形成液體被膜或液體被膜的半固化物后,使其固化,從而在形成所述透鏡的同時形成所述第2包覆層的工序, 在形成的所述第2包覆層上形成所述芯層的工序,和 在所述芯層上形成所述第I包覆層的工序。
16.—種光波導(dǎo)模塊,其特征在于,具有: 權(quán)利要求1 11中任一項所述的光波導(dǎo),和 介由所述光路轉(zhuǎn)換部和所述透鏡與所述芯部進(jìn)行光學(xué)連接的光元件。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的光波導(dǎo)模塊,其中,所述透鏡以其焦點位于所述光元件的受發(fā)光部附近的方式而構(gòu)成。
18.—種光波導(dǎo)模塊,其特征在于,具有: 光波導(dǎo),具備芯部、以覆蓋所述芯部的側(cè)面的方式設(shè)置的包覆部、和設(shè)置在所述芯部的中途或延長線上的并將所述芯部的光路向所述包覆部的外部轉(zhuǎn)換的光路轉(zhuǎn)換部, 光元件,以介由所述光路轉(zhuǎn)換部與所述芯部進(jìn)行光學(xué)連接的方式設(shè)置在所述包覆部的外部,和 結(jié)構(gòu)體,設(shè)置在所述光波導(dǎo)的所述光路轉(zhuǎn)換部和所述光元件之間,具備透鏡。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的光波導(dǎo)模塊,其中,設(shè)置在所述結(jié)構(gòu)體的表面的透鏡為菲涅耳透鏡。
20.根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的光波導(dǎo)模塊,其中,設(shè)置在所述結(jié)構(gòu)體的表面的透鏡以其會聚光束照射在所述光路轉(zhuǎn)換部的有效區(qū)域內(nèi)的方式設(shè)定焦距。
21.根據(jù)權(quán)利要求18 20中任一項所述的光波導(dǎo)模塊,其中,設(shè)置在所述結(jié)構(gòu)體的表面的透鏡以其焦點位于所述光元件的受發(fā)光部附近的方式而構(gòu)成。
22.根據(jù)權(quán)利要求18 21中任一項所述的光波導(dǎo)模塊,其中,設(shè)置在所述結(jié)構(gòu)體的表面的透鏡具有配置在其中央部的球面或非球面的凸透鏡、和以包圍所述凸透鏡的方式設(shè)置的帶狀的棱鏡。
23.根據(jù)權(quán)利要求18 21中任一項所述的光波導(dǎo)模塊,其中,設(shè)置在所述結(jié)構(gòu)體的表面的透鏡具有配置在其中央部的平滑面、和以包圍所述平滑面的方式設(shè)置的帶狀的棱鏡。
24.根據(jù)權(quán)利要求18 21中任一項所述的光波導(dǎo)模塊,其中,設(shè)置在所述結(jié)構(gòu)體的表面的透鏡具有配置在其中央部的凹凸圖案、和以包圍所述凹凸圖案的方式設(shè)置的帶狀的棱鏡,所述凹凸圖案是配置多個使所述結(jié)構(gòu)體的表面局部地突出的凸部或使所述結(jié)構(gòu)體的表面局部地凹入的凹部而形成的。
25.根據(jù)權(quán)利要求18 23中任一項所述的光波導(dǎo)模塊,其中,設(shè)置在所述結(jié)構(gòu)體的表面的透鏡遍及所述透鏡整體地具有凹凸圖案,所述凹凸圖案是配置多個使該表面局部地突出的凸部或使該表面局部地凹入的凹部而形成的。
26.根據(jù)權(quán)利要求24或者25所述的光波導(dǎo)模塊,其中,所述凹凸圖案中的所述凸部之間的配置周期和所述凹部之間的配置周期為入射到該光波導(dǎo)的信號光的波長以下。
27.根據(jù)權(quán)利要求24 26中任一項所述的光波導(dǎo)模塊,其中,所述凸部和所述凹部的形狀為柱狀、錐狀、半球狀、將這些形狀的角部倒角而成的形狀、將各形狀彼此連接而成的形狀、或者將各形狀彼此組合而成的形狀中的任一個。
28.根據(jù)權(quán)利要求24 26中任一項所述的光波導(dǎo)模塊,其中,所述凸部和所述凹部的形狀為凸?fàn)罨虬紶睢?br>
29.根據(jù)權(quán)利要求18 28中任一項所述的光波導(dǎo)模塊,其中,所述光路轉(zhuǎn)換部至少由以傾斜橫截所述芯部的方式設(shè)置的反射面構(gòu)成。
30.一種光波導(dǎo)模塊的制造方法,其特征在于,是下述光波導(dǎo)模塊的制造方法,所述光波導(dǎo)模塊具有: 光波導(dǎo),具備芯部、以覆蓋所述芯部的側(cè)面的方式設(shè)置的包覆部、和設(shè)置在所述芯部的中途或延長線上的并將所述芯部的光路向所述包覆部的外部轉(zhuǎn)換的光路轉(zhuǎn)換部, 光元件,以介由所述光路轉(zhuǎn)換部與所述芯部進(jìn)行光學(xué)連接的方式設(shè)置在所述包覆部的外部,和 結(jié)構(gòu)體,設(shè)置在所述光波導(dǎo)的所述光路轉(zhuǎn)換部和所述光元件之間,具備透鏡; 所述光波導(dǎo)模塊的制造方法具有: 在所述光波導(dǎo)的表面上涂布結(jié)構(gòu)體形成用組合物,形成液體被膜的工序, 通過向所述液體被膜或其半固化物按壓成型模并且使所述液體被膜或其半固化物固化,從而在形成所述透鏡的同時形成所述結(jié)構(gòu)體的工序,和配置所述光元件的工序。
31.一種光波導(dǎo)模塊的制造方法,其特征在于,是下述光波導(dǎo)模塊的制造方法,所述光波導(dǎo)模塊具有: 光波導(dǎo),具備芯部、以覆蓋所述芯部的側(cè)面的方式設(shè)置的包覆部、和設(shè)置在所述芯部的中途或延長線上的并將所述芯部的光路向所述包覆部的外部轉(zhuǎn)換的光路轉(zhuǎn)換部, 光元件,以介由所述光路轉(zhuǎn)換部與所述芯部進(jìn)行光學(xué)連接的方式設(shè)置在所述包覆部的外部, 基板,設(shè)置在所述光波導(dǎo)和所述光元件之間,和 結(jié)構(gòu)體,設(shè)置在所述基板和所述光元件之間,具備透鏡; 所述光波導(dǎo)模塊的制造方法具有: 在所述基板的表面上涂布結(jié)構(gòu)體形成用組合物,形成液體被膜的工序, 通過向所述液體被膜或其半固化物按壓成型模并且使所述液體被膜或其半固化物固化,從而在形成所述透鏡的 同時形成所述結(jié)構(gòu)體的工序,和配置所述光波導(dǎo)和所述光元件的工序。
32.—種電子設(shè)備,其特征在于,具備權(quán)利要求1 12和18 29中任一項所述的光波導(dǎo)模塊。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供與光元件進(jìn)行光耦合時的光耦合損失小、能夠進(jìn)行高品質(zhì)的光通信的光波導(dǎo),能夠高效地制造該光波導(dǎo)的光波導(dǎo)的制造方法,具備上述光波導(dǎo)且能夠進(jìn)行高品質(zhì)的光通信的光波導(dǎo)模塊,能夠高效地制造該光波導(dǎo)模塊的光波導(dǎo)模塊的制造方法以及電子設(shè)備。一種光波導(dǎo),其特征在于,具有芯部,以覆蓋上述芯部的側(cè)面的方式設(shè)置的包覆部,設(shè)置在上述芯部的中途或延長線上的并將上述芯部的光路向上述包覆部的外部轉(zhuǎn)換的光路轉(zhuǎn)換部,和設(shè)置在上述包覆部的表面中至少介由上述光路轉(zhuǎn)換部與上述芯部進(jìn)行光學(xué)連接的部位的、通過使上述表面局部地突出或凹入而形成的透鏡。
文檔編號G02B6/42GK103119486SQ20118004638
公開日2013年5月22日 申請日期2011年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月1日
發(fā)明者藤原誠, 古川剛, 寺田信介, 兼田干也 申請人:住友電木株式會社