JP2000321453A

JP2000321453A - 光転轍装置および光送受信装置ならびにそれらの製造方法

Info

Publication number: JP2000321453A
Application number: JP11130104A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Ogawa; 剛小川
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1999-05-11
Filing date: 1999-05-11
Publication date: 2000-11-24

Abstract

(57)【要約】【課題】光ファイバ等の光伝送路を介して光信号
の送信および受信が可能な小型化・薄型化された光送受
信装置を提供する。【解決手段】光伝送路１内を伝搬してきた第１の光信
号Ｌ１は、第１の光導波路２１に、その一方の端面２１
ａから入射する。入射した第１の光信号Ｌ１は、第１の
光導波路２１の内部を伝搬して、他方の終端面である端
面２１ｂに到達し、ここで反射されて、受信用受光部１
５により受信される。一方、発光部１２から出射された
第２の光信号Ｌ２は、第１の光導波路２１内部に設けら
れた第２の光導波路２２に入射される。第２の光信号Ｌ
２は第２の光導波路２２内を伝搬し、光路変換ミラー２
３によって光伝送路１の方向へ光路変換され、さらに、
第２の光導波路２２内を伝搬し、光伝送路１へ導かれ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバや光導
波路等の光信号伝送路と組み合わされて用いられる光転
轍装置、光信号伝送路を用いて光信号を送受信するため
の光送受信装置、およびそれらの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】いわゆるＩＣ（集積回路）やＬＳＩ（大
規模集積回路）において技術進歩がめざましく、その動
作速度や集積規模が向上している。その結果、マイクロ
プロセッサの高性能化やメモリチップの大容量化が急速
に達成されている。

【０００３】これらの種々の性能向上を図る上で問題と
なる点として、信号配線における転送速度および信号配
線の実装密度がある。すなわち、たとえトランジスタ等
の機能素子の性能向上が達成されても、信号配線におけ
る信号転送速度の高速化と信号配線の高密度化とが図ら
れなければ、それらの点がネックとなり、性能向上の実
現は困難である。また、一般に、電気信号配線には信号
伝達のための遅延が存在し、これも上記の性能向上を阻
害する要因となっている。また、信号配線における信号
転送速度の高速化と信号配線の高密度化を進めた場合に
は、ＥＭＩ（Electromagnetic interference）の影響が
顕著になるため、その対策を十分に講じる必要もある。

【０００４】このような信号配線における問題点を解消
するものとして、いわゆる光インターコネクションが注
目されている。光インターコネクションは、機器間、機
器内ボード間、あるいはボード内チップ間等、様々な状
況において適用可能と考えられている。例えば、機器間
の光インターコネクションとしては、コア径が大きく接
続が容易なプラスチック光ファイバを使用した光リンク
の利用が提案されている。また、機器内配線では、例え
ばフレキシブルな光導波路を使用した光リンクの利用が
提案されている。また、ボード内のチップ間の接続にお
いては、光導波路やフリースペースによる光配線等の利
用が提案されている。

【０００５】プラスチック光ファイバを使用した光リン
ク装置の構成は、例えば特開平７−９９３４０号公報
に記載されている。同号公報に記載されている光リンク
装置は、発光素子チップを封止した送信用パッケージと
受光素子チップを封止した受信用パッケージとを別々に
用いて構成されている。

【０００６】また、例えば、特開平９−１８１６７５
号公報や、特開平９−３１８８５３号公報等には、１
つの光リンクが１本の光ファイバのみを使用し、かつ、
この１本の光ファイバを用いてデータの送信および受信
を行うようにした光送受信装置が記載されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
の光リンク装置は、２個のパッケージ（送信用パッケー
ジ、受信用パッケージ）によって構成されているため、
その体積が大きくなってしまい、かつ、一つの光リンク
の構成に、送信用と受信用に２本の光ファイバが必要で
ある。そのため、単一の送受信パッケージを用い、か
つ、１本の光ファイバを用いて光リンクを構成すること
が望まれ、例えば上記したおよびのように、１本の
光ファイバを使用し、レーザカップラ等のハイブリッド
光素子で受発光を行う光送受信装置が種々提案されてい
る。

【０００８】ところが、上記およびの光送受信装置
では、光ファイバと光素子とを高精度に固定しなければ
ならない。また、全体の封止構造等が複雑である。その
結果、高い信頼性を有する光リンクを低コストで実現す
ることが困難である。さらに、これらの光送受信装置
は、光ファイバに対する光信号の送受信を、この光送受
信装置の基体平面の法線方向に沿って行っている。その
ため、送信回路や受信回路を光送受信装置に付随させて
１つのパッケージを構成した場合に、このパッケージの
薄型化が困難である。ここで、送信回路は、発光素子の
駆動ＩＣ等を含む電気回路であり、受信回路は、受光素
子のインピーダンス変換ＩＣ等を含む電気回路である。

【０００９】一般に、上記したパッケージを機器内に内
蔵する場合には、そのパッケージ自体が小型化・薄型化
されたものが望ましい。小型化・薄型化のためには、光
信号の送受信を、この光送受信装置の基体平面と平行な
方向に沿って行うことが望まれる。また、高密度化や小
型化のためには、機器内のボード間を結ぶ光リンクやチ
ップ間を結ぶ光配線等のような、単一の光伝送路に対し
て、光信号の送信および受信の双方を行うことができる
小型化された光送受信装置の実現が望まれる。

【００１０】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、光伝送路である光ファイバや光
導波路等に対する光信号の送受信を可能とする、小型化
・薄型化された光転轍装置、および光送受信装置ならび
にそれらの製造方法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明による光転轍装置
は、入射してきた第１の光を所定方向に出射させるよう
に導く第１の光導波路と、第１の光導波路の内部に設け
られ、第１の光とは異なる方向から入射してきた第２の
光を、第１の光の入射方向に対して逆行する方向に出射
させるように導く第２の導波路とを備えたものである。
ここで、光転轍装置における「光転轍」とは、光導波路
等の内部を伝播する光が、その伝播方向に応じて異なる
経路へ導かれるようにすることを意味する。以下の説明
においても、同義である。

【００１２】本発明の光送受信装置は、光伝送路を介し
て送られてきた第１の光を受光するための受光部と、送
られてきた第１の光を受光部に導くための第１の光導波
路と、第１の光の入射方向とは異なる方向に向けて第２
の光を出射する発光部と、第１の光導波路の内部に設け
られ、発光部から出射された第２の光を光伝送路の方向
に導く第２の光導波路とを備えたものである。

【００１３】光転轍装置の製造方法は、所定の基板上
の、第１の光導波路が形成されるべき領域以外の領域
に、剥離層を形成する工程と、剥離層が形成された基板
を覆うようにして、第１の光導波路の一部となる下部層
を形成する工程と、下部層の上の所定の領域に第２の光
導波路を選択的に形成する工程と、第２の光導波路が形
成された下部層を覆うようにして、第１の光導波路の一
部となる上部層を形成する工程と、第１の光導波路が形
成されるべき領域と剥離層が形成された領域との境界に
沿って、上部層および下部層に、少なくとも剥離層まで
到達する切り込みを入れる工程と、剥離層を溶解し、剥
離層の上に形成されている下部層および上部層を除去す
る工程とを含むものである。

【００１４】本発明に係る光送受信装置の製造方法は、
所定の基板に受光部を形成する工程と、基板上の、第１
の光導波路が形成されるべき領域以外の領域に、剥離層
を形成する工程と、剥離層が形成された基板を覆うよう
にして、第１の光導波路の一部となる下部層を形成する
工程と、下部層の上の所定の領域に第２の光導波路を選
択的に形成する工程と、第２の光導波路が形成された下
部層を覆うようにして、第１の光導波路の一部となる上
部層を形成する工程と、第１の光導波路が形成されるべ
き領域と剥離層が形成された領域との境界に沿って、上
部層および下部層に、少なくとも剥離層まで到達する切
り込みを入れる工程と、剥離層を溶解し、剥離層の上に
形成されている下部層および上部層を剥離して除去する
工程と、基板上に発光部を形成する工程とを含むもので
ある。

【００１５】本発明の光転轍装置または光送受信装置に
よれば、第１の光導波路に入射してきた第１の光は、こ
の第１の光導波路によって所定方向に出射するように導
かれる。一方、第１の光導波路の内部に設けられた第２
の導波路には、第１の光とは異なる方向からの第２の光
が入射される。この第２の光は、第２の導波路によって
第１の光の入射方向に対して逆行する方向に出射するよ
うに導かれる。すなわち、第１の光導波路、および、こ
の第１の光導波路の内部に設けられた第２の光導波路に
それぞれ入射した第１および第２の光は、各入射方向に
応じて異なる経路へと導かれ、結果的に光転轍が行われ
る。

【００１６】特に、本発明の光送受信装置によれば、さ
らに、第１の光導波路によって所定方向に出射するよう
に導かれた第１の光は受光部によって受光される。ま
た、発光部から第１の光の入射方向とは異なる方向に向
けて出射された第２の光は、第２の光導波路によって光
伝送路の方向に導かれる。

【００１７】本発明の光転轍装置の製造方法または光送
受信装置の製造方法によれば、所定の基板上に、選択的
に形成された剥離層を介して、第１の光導波路を構成す
る下層部と上層部とによって挟まれる形で第２の光導波
路が形成される。次に、上部層および下部層の所定の部
分に切り込みを入れたのち、剥離層を溶解することによ
り、剥離層の上に形成されている下部層および上部層が
除去される。こうして、第１の光が入射される第１の光
導波路と、この第１の光導波路の内部に設けられると共
に第２の光が入射される第２の光導波路とが形成され
る。

【００１８】特に、本発明の光送受信装置の製造方法に
よれば、さらに、第１の光導波路に入射してきた第１の
光を受光するための受光部が基板に形成されると共に、
第２の光導波路に入射されるべき第２の光を出射するた
めの発光部が基板上に形成される。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して詳細に説明する。

【００２０】（第１の実施の形態）まず、図１ないし図
３を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る光送受
信装置の構成を説明する。ここで、図２は、この光送受
信装置の平面図であり、図１は、図２におけるI-I 矢視
断面図であり、図３は、図２におけるIII-III 矢視断面
図である。なお、本発明の実施の形態に係る光転轍装置
は、本実施の形態に係る光送受信装置によって具現化さ
れるので、以下併せて説明する。

【００２１】図１〜図３に示したように、光送受信装置
１０は、基板１１と、この基板１１上に配設された半導
体素子１３および第１の光導波路２１とを備えている。
この光送受信装置１０は、光ファイバ等よりなる光伝送
路１から第１の光信号Ｌ１を受信する一方、光伝送路１
に対して第２の光信号Ｌ２を送信するようになってい
る。

【００２２】基板１１は、例えばシリコン（Ｓｉ）半導
体またはガリウム砒素（ＧａＡｓ）半導体等により構成
され、その表面層近傍には、受信用受光部１５が直接形
成されている。半導体素子１３の上面には、発光部１２
および発光モニタ用受光部１４が設けられている。ここ
で、発光部１２が本発明における「発光部」の一具体例
に対応し、受信用受光部１５が本発明における「受光
部」の一具体例に対応する。

【００２３】第１の光導波路２１は、光が伝搬する部分
であるコアが露出している、いわゆるリッジ型の光導波
路として構成されている。この第１の光導波路２１は、
光伝送路１と対向する側に、光伝搬方向と垂直の端面２
１ａを有し、これと反対の側に光路変換用の端面２１ｂ
を有している。第１の光導波路２１は、受信する光信号
（第１の光信号Ｌ１）の波長に対して透明であることが
望ましく、例えば高分子系材料を用いて構成可能であ
る。但し、石英・ガラス等の無機材料であってもよい。
端面２１ｂは、光伝送路１から第１の光導波路２１に入
射してくる光の伝搬方向に対して例えばほぼ４５°をな
すように形成されている。ここで、第１の光導波路２１
が本発明における「第１の光導波路」の一具体例に対応
し、端面２１ａが本発明における「第１の端面」の一具
体例に対応する。また、端面２１ｂが本発明における
「第２の光路変換手段」の一具体例に対応する。

【００２４】なお、第１の光導波路２１と他の部分との
接合部分には、第１の光導波路２１の屈折率よりも小さ
い屈折率を有しクラッド層として機能する膜（図示せ
ず）を適宜設けて光信号の伝搬効率を向上させることが
望ましい。特に、基板１１と第１の光導波路２１との間
には、このような低屈折率膜を設けて、第１の光導波路
２１内を伝搬する光信号の伝搬効率を向上させることが
望ましい。このような低屈折率膜は、例えば酸化シリコ
ン（ＳｉＯ₂）等の誘電体や高分子材料から構成するこ
とができる。

【００２５】第１の光導波路２１の内部には、第１の光
導波路２１の屈折率よりも大きな屈折率を有する第２の
光導波路２２が形成されている。この第２の光導波路２
２は、そのクラッドを第１の光導波路とする埋め込み型
の光導波路である。第２の光導波路２２は、送信する光
信号（第２の光信号Ｌ２）の波長に対して透明であるこ
とが望ましく、例えば第１の光導波路２１と同様の高分
子材料を用いて構成可能である。第１の光導波路２１の
屈折率は、例えば１．５０とし、第２の光導波路２２の
屈折率は、例えば１．５６とするのが好ましい。

【００２６】第２の光導波路２２は、第１の光導波路２
１の断面に対して十分小さな断面を有している。この第
２の光導波路２２の一方の端面２２ｃは、第１の光導波
路２１の側面２１ｃに位置し、他方の端面２２ａは、第
１の光導波路２１の垂直端面２１ａに位置している。第
２の光導波路２２は、その途中部分に“Ｌ”字型の屈曲
部を有している。この屈曲部には、光路変換ミラー２３
が設けられており、これにより、光の伝搬方向が変換さ
れるようになっている。この光路変換ミラー２３は、第
２の光導波路２２と第１の光導波路２１との境界面のみ
により構成されていてもよいが、この境界面にさらに、
例えば金（Ａｕ）やアルミニウム（Ａｌ）等の金属膜、
あるいは誘電体反射膜等の増反射膜が形成されていても
よい。ここで、第２の光導波路２２が本発明における
「第２の光導波路」に対応し、端面２２ｃが本発明にお
ける「第２の端面」の一具体例に対応し、光路変換ミラ
ー２３が本発明における「第１の光路変換手段」の一具
体例に対応する。また、第２の光導波路２２のうち、端
面２２ｃから光路変換ミラー２３に至る部分が本発明に
おける「第１の部分」に対応し、光路変換ミラー２３か
ら端面２２ａに至る部分が本発明における「第２の部
分」に対応する。また、第２の光導波路２２を含む第１
の光導波路２１が本発明の光転轍装置に対応する。

【００２７】発光部１２としては、例えば半導体レーザ
ダイオード等の発光素子が用いられる。ここに示した発
光部１２は、その一方の端面から第１の光信号Ｌ１を出
射するように構成された端面発光型の素子であり、その
発光端面は、第１の光導波路２１の側面２１ｃのうち、
第２の光導波路２２の端面２２ｃと対向する位置に配置
されている。発光部１２の発光面から出射した光は、端
面２２ｃを介して第２の光導波路２２の内部に進入する
ようになっている。発光部１２の後方（第２の光導波路
２２の側と反対の方向）には、発光モニタ用受光部１４
が設けられ、これにより、発光部１２から後方に出射さ
れるレーザ光がモニタされるようになっている。

【００２８】基板１１の表面近傍の受信用受光部１５と
しては、例えばフォトダイオードが用いられる。この受
信用受光部１５は、第１の光導波路２１の端面２１ｂの
真下に位置しており、端面２１ｂにおいて反射された第
１の光信号Ｌ２を受信光として受光するようになってい
る。なお、高速の光信号、すなわちビットレートの高い
光信号を受信する場合には、後述するように、受信用受
光部１５として、できるだけ受光面積が小さく、光信号
の強度変化に高速応答可能な素子を用いることが望まし
い。

【００２９】なお、図１ないし図３に示した光送受信装
置１０では、第２の光導波路２２は、光路変換ミラー２
３から第１の光導波路２１の端面２１ａまで延びている
第２の部分を有するものとしたが、本発明はこれに限ら
れない。例えば図４に示したように、第２の光導波路２
２′は、端面２１ｃから光路変換ミラー２３まで延びて
いる第１の部分のみからなるものであってもよい。ま
た、図５に示したように、第２の光導波路２２″は、端
面２１ｃから延びて光路変換ミラー２３に達する第１の
部分と、光路変換ミラー２３から第１の光導波路２１の
端面２１ａに向かう途中で終端している第２の部分とを
有するものであってもよい。なお、図５は、図４の要部
の変形例を拡大して表すものである。あるいは、例えば
図６に示したように、「第１の光路変換手段」としての
光路変換ミラー２３に代えて、漸次湾曲する湾曲面部２
４ａを有する第２の光導波路２４によって光路変換を実
現することも可能である。なお、図４〜図６において、
図１〜図３と同一部分には、同一の符号を付している。

【００３０】また、図７に示した光送受信装置１０′の
ように、受信用受光部１５を基板１１から分離して別途
設けるようにしても良い。このような構成とする場合に
は、電気配線基板４１上に、基板１１と、受信用受光部
１５を載置した基板３１とを設置する構成とするのが望
ましい。

【００３１】次に、このような光送受信装置１０の作用
について説明する。

【００３２】まず、光伝送路１内を伝搬してきた第１の
光信号Ｌ１は、端面２１ａから第１の光導波路２１に入
射し、第１の光導波路２１の内部を伝搬して端面２１ｂ
に到達する。第２の光信号Ｌ２は、この端面２１ｂで反
射されて、その下方に設けられた受信用受光部１５へと
導かれる。この結果、受信用受光部１５は第１の光信号
Ｌ１を受信することができる。

【００３３】なお、端面２１ｂの傾斜角が例えば４５度
であるとすると、第１の光導波路２１の屈折率ｎがほぼ
１．４以上であれば、第１の光導波路２１を伝搬してき
た第２の光信号Ｌ２は、その端面２１ｂで全反射して光
路変換されるので、光損失が極めて少なく、受信感度が
良好となる。但し、端面２１ｂの傾斜角や第１の光導波
路２１の屈折率ｎが全反射の条件を満たさない場合であ
っても、端面２１ｂに、例えば金（Ａｕ）やアルミニウ
ム（Ａｌ）等の金属膜や誘電体反射膜を設けることによ
り、第１の光信号Ｌ１の反射率を増加させて受信感度を
向上させることが可能である。

【００３４】一方、発光部１２から出射された第２の光
信号Ｌ２は、端面２２ｃから第２の光導波路２２に入射
する。この第２の光信号Ｌ２は、第２の光導波路２２に
おける第１の部分の内部を伝搬し、光路変換ミラー２３
によって光伝送路１の方向へ光路変換され、さらに第２
の光導波路２２における第２の部分の内部を伝搬する。
第１の光導波路２１の端面２１ａ（本実施の形態では第
２の光導波路２２の端面２２ａと一致）に到達した第２
の光信号Ｌ２は、第２の光導波路２２から出射し、光伝
送路１の端面からその内部に入射する。そして、第２の
光信号Ｌ２は、光伝送路１内を伝搬して相手方に到達
し、そこで受信される。このとき、発光部１２の発光状
態（第２の光信号Ｌ２の送信状態）は、発光モニタ用受
光部１４によりモニタされる。

【００３５】このように本実施の形態の光送受信装置に
よれば、光伝送路１の内部を伝搬してきた第１の光信号
Ｌ１を受信用受光部１５の方向に出射させるように導く
第１の光導波路２１を設けると共に、この第１の光導波
路２１の内部に、発光部１２から出射された第２の光信
号Ｌ２を光伝送路１の方向に出射させるように導く第２
の導波路２２を設けるようにしたので、一本の光伝送路
１のみを用いた簡易な構成で光双方向通信を実現するこ
とができる。

【００３６】次に、図８ないし図１５を参照して、この
光送受信装置１０の製造方法について説明する。なお、
図８ないし図１０および図１２ないし図１５は、それぞ
れ、本製造方法における主要な工程を表すものである。
これらの図で、（Ａ）は、図３に示した矢視断面に対応
し、（Ｂ）は図１に示した矢視断面に対応するものであ
る。

【００３７】まず、図８（Ａ），（Ｂ）に示したよう
に、例えば半導体ウェハ等からなる基板１１の表面近傍
部分に受信用受光部１５を形成する。次に、同図に示す
ように、受信用受光部１５が形成された基板１１上の所
定の領域に、剥離層２５を選択的に形成する。このと
き、剥離層２５の形成領域は、第１の光導波路２１を形
成する部分以外の領域のみとする。剥離層２５は、後工
程において溶解されることにより、その上面に形成され
た一部の第１の光導波路２１を剥離して除去するための
ものである。この剥離層２５の材料としては、酸・アル
カリ溶液に容易に溶解可能な金属膜、例えばアルミニウ
ムやクロム（Ｃｒ）等が挙げられるが、有機溶剤に容易
に溶解可能な高分子材料でもよい。ここで、剥離層２５
が本発明における「剥離層」の一具体例に対応する。

【００３８】次に、図９（Ａ），（Ｂ）に示したよう
に、基板１１およびその上に形成された剥離層２５を覆
うようにして、第１の光導波路２１の一部となる下部層
２１−１を形成する。この下部層２１−１の厚みは、例
えば１００μｍ程度とし、その硬化後の屈折率は、例え
ば１．５０程度とする。その構成材料としては、例えば
ポリイミド系材料やエポキシ系やアクリル系の熱硬化性
樹脂、またはＵＶ（紫外線）硬化型樹脂等の樹脂材料が
好ましい。また、第１の光導波路２１の材料として高分
子フィルムを使用することも可能である。ここで、下部
層２１−１が本発明における「下部層」の一具体例に対
応する。

【００３９】上記した液状材料を用いて下部層２１−１
を形成する場合には、例えばスピンコート法等のよう
な、基板１１の全面に均一に塗布できる方法を用いる。
その液体材料が熱硬化性材料である場合には、熱処理に
より硬化させる。また、その液体材料が光硬化性材料で
ある場合には、例えば超高圧水銀ランプ（波長；ｇ線
（４３６ｎｍ）中心）を用いた光照射により硬化させ
る。また、フィルム材料の場合には、ラミネート法等に
より下部層２１−１を形成する。

【００４０】次に、図１０（Ａ），（Ｂ）に示したよう
に、下部層２１−１の上に、例えば図２に示したような
Ｌ字型の平面パターンを有する第２の光導波路２２（ま
たは、図４ないし図６に示したような平面パターンを有
する第２の光導波路２２′，２２″，２４のいずれか）
を形成する。

【００４１】第２の光導波路２２の材料としては、第１
の光導波路２１と同様のものを使用する。また、その形
成方法もまた、第１の光導波路２１の場合と同様であ
る。第２の光導波路２２のパターニングは、フォトレジ
ストを用いたフォトリソグラフィ工程と、ＲＩＥ（Reac
tive Ion Etching）等の異方性ドライエッチング工程と
によって行う。

【００４２】なお、ＵＶ硬化型樹脂等の光硬化性材料を
用いる場合には、光照射の際に、塗布した光硬化性材料
層のうちのパターン形成領域にのみ光を照射して硬化さ
せ、その後、光を照射しない領域（未硬化領域）を除去
する現像処理を行うようにするのが好ましい。これによ
り、パターニングはさらに容易となる。

【００４３】図１１は、第１の光導波路２１および第２
の光導波路２２として使用可能な光硬化性のエポキシ樹
脂（厚さ１ｍｍ）の光透過率の一例を表すグラフであ
る。縦軸は光透過率（単位；％）を示し、横軸は光の波
長（単位；ｎｍ）を示している。図１１から分かるよう
に、このエポキシ樹脂は、３５０ｎｍ程度より長い波長
の近紫外領域および可視領域の光を９０％程度透過させ
る良好な光透過性を有している。したがって、例えば上
記したような中心波長をもつ超高圧水銀ランプを用いた
場合には、第１の光導波路２１および第２の光導波路２
２の底部まで完全に硬化させることが可能である。

【００４４】次に、必要に応じて、第２の光導波路２２
における屈曲部の光路変換ミラー２３に、金やアルミニ
ウム等の金属膜、あるいは誘電体反射膜からなる反射膜
をスパッタリングや蒸着によって形成する。なお、光路
変換ミラー２３の部分は、図１ないし図３に示した例で
は、第２の光導波路２２の屈曲部の外側面に当たるた
め、このミラー部分以外には反射膜を成膜しないことが
望ましい。このミラー部分以外の部分にアルミニウム等
が付着すると、入射してきた第１の光信号Ｌ１について
の光損失が大きくなり、受光量が減る可能性があるから
である。

【００４５】次に、図１２（Ａ），（Ｂ）に示したよう
に、例えば、上記した下部層２１−１の形成方法と同様
の方法により、下部層２１−１および第２の光導波路２
２を覆うようにして、第１の光導波路２１における他の
部分となる上部層２１−２を形成する。

【００４６】次に、図１３（Ａ），（Ｂ）に示したよう
に、個々のチップ状基板への分割を行うと共に、第１の
光導波路２１が形成されるべき領域と剥離層２５が形成
された領域との境界に沿って、上部層２１−２および下
部層２１−１に、少なくとも剥離層２５まで到達する切
り込みを入れる。

【００４７】より具体的には、まず、ダイシング工程に
より、ウェハ状の基板１１から、第１の光導波路２１お
よび第２の光導波路２２が形成されたチップ状基板を、
所望の大きさとなるように切り出す。このとき、図１３
（Ｂ）に示したように、基板１１の切断と同時に、第１
の光導波路２１の端面２１ａを形成する。これにより切
り出された個々のチップ状基板は、それぞれ、１組の第
１の光導波路２１および第２の光導波路２２を含んでい
ることになる。次に、下部層２１−１および上部層２１
−２に対して、例えばダイシング工程により、基板１１
側に向かって、少なくとも剥離層２５に達する切り込み
部２６−１および２６−２を入れる。このとき、図１３
（Ａ）に示したように、切り込み部２６−１により、第
１の光導波路２１の側面２１ｃが形成される。また、図
１３（Ｂ）に示したように、切り込み部２６−２によ
り、光の伝搬方向（図１３（Ｂ）における左右方向）に
対してほぼ４５°傾斜した傾斜面が形成される。この傾
斜面が、第１の光導波路２１における光路変換用の端面
２１ｂとなる。

【００４８】次に、図１４（Ａ），（Ｂ）に示したよう
に、第１の光導波路２１が形成される領域以外の領域の
下部層２１−１および上部層２１−２を、リフトオフ法
を用いて除去する。より具体的には、剥離層２５を溶解
することにより、剥離層２５の上部に形成されている下
部層２１−１および上部層２１−２を除去する。ここ
で、剥離層２５がアルミニウムやクロム等の金属膜であ
る場合には、酸・アルカリ溶液に浸すことにより剥離層
２５を容易に溶解することができる。また、剥離層２５
が、例えばフォトレジスト等の高分子材料である場合に
は、アセトン等の有機溶剤に浸漬することにより剥離層
２５を容易に溶解することができる。

【００４９】最後に、図１５（Ａ），（Ｂ）に示したよ
うに、上面に発光部１２が配置された半導体素子１３
を、発光部１２の発光端面と第２の光導波２２の端面２
２ｃとを対向させるようにして、基板１１上に配置す
る。このとき、発光部１２から出射する第２の光信号Ｌ
２が第２の光導波路２２へと効率よく入射されるよう
に、発光部１２の位置を調整して配置を行う。

【００５０】このようにして、光送受信装置１０の製造
方法における主要な工程が終了する。

【００５１】以上のように、本実施の形態に係る光送受
信装置の製造方法によれば、基板１１の上に、選択的に
形成された剥離層２５を介して、第１の光導波路２１を
構成することとなる下層部２１−１と上層部２１−２と
によって挟み込む形で第２の光導波路２２を形成したの
ち、下部層２１−１および上部層２１−２の所定の部分
に切り込みを入れ、剥離層２５を溶解することにより、
剥離層２５の上に形成されている下部層２１−１および
上部層２１−２を除去するようにしたので、第１の光信
号Ｌ１が入射される第１の光導波路２１と、この第１の
光導波路２１の内部に設けられると共に第２の光信号Ｌ
２が入射される第２の光導波路２２とを備えた光送受信
装置を容易に製造することができる。

【００５２】次に、本実施の形態に係る光送受信装置の
応用例について説明する。

【００５３】図１６は、本実施の形態の光送受信装置に
おける第１の応用例を表すものである。具体的には、光
送受信装置１０が電子機器の電気配線基板４１上に配置
されてなる双方向光伝送モジュールの断面構造を表す。
この図に示したように、この双方向光伝送モジュール
は、電気配線基板４１上に、光送受信装置１０のほか、
種々のＬＳＩ４２等の電気部品を搭載している。ＬＳＩ
４２としては、例えば、発光部１２を駆動するための駆
動ＩＣ（例えば、レーザダイオードの駆動回路）や、受
信用受光部１５および発光モニタ用受光部１４のインピ
ーダンス変換ＩＣや増幅ＩＣ（例えば、フォトダイオー
ドの増幅回路等）等がある。各ＬＳＩ４２と光送受信装
置１０の発光部１２および受信用受光部１５との間は、
それぞれ、例えばボンディングワイヤＢＷによって電気
的に接続されている。

【００５４】図１６に示したように、光送受信装置１０
は、その基体をなす基板１１の延在方向が光伝送路１の
伝搬方向と平行になるように配置されている。したがっ
て、光送受信装置１０をモジュール化する場合におい
て、各種の電気部品が実装される電気配線基板４１上に
光送受信装置１０を配置するよう構成することにより、
非常に薄型で小型化された電子機器が実現可能である。
例えば、光伝送路１のコア径が０．５ｍｍであるとする
と、第１の光導波路２１の厚みもそれと同程度の０．５
ｍｍ程度となる。また、基板１１は一般的に０．５ｍｍ
程度と考えられる。また、電気配線基板４１は一般的に
１ｍｍ程度で構成可能である。したがって、モジュール
全体の厚さは３ｍｍ程度となり、極めて薄型のモジュー
ルが得られることになる。したがって、このような構成
の双方向光伝送モジュールを搭載した電子機器自体の小
型化・薄型化が実現可能となる。

【００５５】図１７は、第２の応用例を表すものであ
る。具体的には、同一の電気配線基板基板４１上に光送
受信装置１０を複数形成してなるマルチチャネル送受信
装置の平面構造を表す。この図に示したように、光送受
信装置１０を同一の電気配線基板基板４１上に所定間隔
で複数形成することにより、アレイ状に形成された複数
本の光伝送路１の各々に対して個々の光送受信装置１０
を対応させることができ、マルチチャンネルの光リンク
を容易に構成することが可能となる。

【００５６】（第２の実施の形態）次に、本発明の第２
の実施の形態について説明する。本実施の形態は、受光
面積が小さな受信用受光部を採用して高速の受信動作を
可能にすると同時に、十分な受信感度を確保することが
できるようにした光送受信装置に関するものである。上
記第１の実施の形態において示した光送受信装置１０で
は、受信信号である第１の光信号Ｌ１が高速の信号であ
る場合には、それに追随できるようにするために、図１
に示した受信用受光部１５の受光面積を小さくして、受
光部の応答性を高速化する必要がある。しかしながら、
受光面積が小さい受信用受光部１５を用いつつ、第１の
光導波路２１に入射した光をできるだけ多く受光し得る
ようにするためには、必然的に、第１の光導波路２１の
断面積を小さくする必要が生じ、場合によっては、第１
の光導波路２１の断面積を光伝送路１の断面積よりも小
さくしなければならないこともある。こうした場合に
は、光伝送路１から出射されてきた第１の光信号Ｌ１の
うちの一部が第１の光導波路２１に入射されずに外部に
漏れてしまうことになり、結果として、受信用受光部１
５に到達する光量が少なくなって受信感度が低下する。
本実施の形態は、このような場合に受信感度の改善を図
ろうとするものである。

【００５７】図１８は、本発明の第２の実施の形態に係
る光送受信装置１００の構成を表す概略断面図であり、
上記第１の実施の形態の図１に相当するものである。な
お、この図で、上記の図１で示した構成要素と同一の構
成要素には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

【００５８】本実施の形態に係る光送受信装置１００
は、第１の実施の形態の光送受信装置１０の受信用受光
部１５に代えて、この受信用受光部１５よりも受光面積
が小さい受信用受光部１１５を備えると共に、第１の光
導波路２１に代えて、第１の光導波路２１よりも断面積
の小さい第１の光導波路１２１を備えている。さらに、
この光送受信装置１００は、第１の光導波路１２１の端
面１２１ａと光伝送路１との間に光結合用レンズ１３１
を備えている。その他の構成は第１の実施の形態と同様
である。ここで、光結合用レンズ１３１が、本発明の
「集光手段」の一具体例に対応する。

【００５９】本実施の形態では、光結合用レンズ１３１
の作用により、光伝送路１と第１の光導波路１２１との
間の光信号入出力結合効率が向上する。具体的には、光
伝送路１を伝搬してきた第１の光信号Ｌ１は光結合用レ
ンズ１３１の作用により集光されて、第１の光導波路１
２１へと効率よく導かれると共に、第２の光導波路２２
内を伝搬してきた第２の光信号Ｌ２が光結合用レンズ１
３１の作用により集光されて、光伝送路１へと効率よく
導かれる。すなわち、受光面積が小さい受信用受光部１
１５を用いた場合でも、そこでの受光量を大きくするこ
とができ、高速の受信動作と受信感度の改善とを同時に
達成することができる。

【００６０】なお、光結合用レンズとしては、図１８に
示したような通常の凸レンズの他に、円筒状のいわゆる
ロッドレンズを利用することも可能である。図１９〜図
２１は、そのようなロッドレンズ１４１を用いて構成し
た光送受信装置１００′の構成を表すものである。ここ
で、図１９は、光送受信装置１００′の概略の断面構成
を表すもので、図１８に相当するものである。図２０
は、ロッドレンズ１４１の構成を表す斜視図である。図
２１は、図１９におけるXXI-XXI 矢視断面を表すもので
ある。

【００６１】図１９〜図２１に示したように、ロッドレ
ンズ１４１は、基板１１に光軸と平行に形成されたＶ字
型溝１１ａに固定されており、その中心軸は光伝送路１
の光軸と合致している。ロッドレンズ１４１は、円筒の
中心軸の付近は屈折率が高く周辺部分にいくに従って屈
折率が小さくなるという屈折率分布を有し、これにより
凸レンズ作用をなすように構成されている。

【００６２】この変形例によれば、Ｖ字型溝１１ａにロ
ッドレンズ１４１を配置するだけで、自動的にロッドレ
ンズ１４１の中心軸と光伝送路１の光軸とを合わせるこ
とも可能である。

【００６３】以上のように本実施の形態では、第１の光
導波路１２１の端面１２１ａと光伝送路１との間に、凸
レンズ状の光結合用レンズ１３１または屈折率分布型の
ロッドレンズ１４１を挿入するようにしたので、光伝送
路１と第１の光導波路１２１との間の光信号入出力結合
効率が向上し、受信感度を確保しつつ、高速の受信動作
が可能となる。

【００６４】（第３の実施の形態）次に、本発明の他の
実施の形態について説明する。本実施の形態は、受光面
積が小さな受信用受光部を採用して高速の受信動作を可
能にすると同時に、十分な受信感度を確保することがで
きるようにした、他の光送受信装置に関するものであ
る。

【００６５】図２２は、本実施の形態に係る光送受信装
置２００の構成を表す概略断面を表すもので、上記第１
の実施の形態における図１に相当するものである。な
お、この図で、上記の図１で示した構成要素と同一の構
成要素には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

【００６６】この光送受信装置２００は、第１の実施の
形態の光送受信装置１０の受信用受光部１５に代えて、
第２の実施の形態と同様の受光面積の小さい受信用受光
部１１５を備えると共に、第１の光導波路２１に代え
て、第１の光導波路２２１を備えている。その他の構成
は第１の実施の形態と同様である。

【００６７】上記第２の実施の形態においては、受信用
受光部１１５の縮小に応じて第１の光導波路１２１の断
面積も小さく形成していた（図１８参照）。これに対し
て、本実施の形態においては、第１の光導波路２２１の
断面積をそのまま維持する一方、第１の光導波路２２１
の光路変換用の端面２２１ｂの形状を工夫することによ
って、光を受信用受光部１１５に集光させるようにして
いる。具体的には、第１の光導波路２２１を伝搬してき
た第２の光信号Ｌ２を反射と同時に集光させるために、
光路変換用の端面２２１ｂを、平面ではなく、外に向か
って凸形状をなす曲面として形成している。これによ
り、光伝送路１を伝搬してきて第１の光導波路２２１に
入射してきた第２の光信号Ｌ２を、すべて受信用受光部
１１５に集光させることができ、受光面積を縮小したこ
とによる受信用受光部１１５の受光感度の低下を補償す
ることができる。

【００６８】なお、端面２２１ｂを構成する曲面は、球
面等の回転対称曲面の一部であってもよいし、あるいは
シリンドリカル面（円筒面）の一部であってもよい。但
し、球面とした場合の方が、受信用受光部１１５の受光
面積をより縮小することができる。

【００６９】また、図２２に示したような構成を採用す
る場合には、光路変換用の端面２２１ｂの表面に、例え
ば金属膜や誘電体多層膜等の反射膜を設け、第２の光信
号Ｌ２の反射効率を高めるようにすることが望ましい。

【００７０】また、本実施の形態において、端面２２１
ｂを含む端面近傍部分を、他の部分とは別体に構成する
のが好ましい。例えば、図２２に示したように、第１の
光導波路２２１が、破線Ｂで示した部分を境として、第
２の光導波路２２を内部に含む本体部２２１ｅと、光路
変換用の端面２２１ｂを含む光路変換部２２１ｆとから
なるように構成し、これらの各々の部分をそれぞれ別体
として形成したのち、両者を接合するようにすればよ
い。この場合には、本体部２２１ｅが直方体の形状とな
り、その製造が容易となる。

【００７１】また、図２２に示したような構造の光送受
信装置２００は、以下のような方法によって製造するこ
とも可能である。すなわち、図２３に示したように、凸
曲面２２７ａと平面２２７ｂとを有する光学素子２２７
を予め別途製作し、この光学素子２２７の平面２２７ｂ
を、図１に示したものと同一構造の第１の光導波路２１
の端面２１ｂに接合することによって、集光能力を有す
る光路変換用の端面２２１ｂを備えた第１の光導波路２
２１を容易に作製することができる。ここで、光学素子
２２７の平面２２７ｂと第１の光導波路２１の端面２１
ｂとの接合は、例えば透明性樹脂接着材を使用して行う
のが好ましい。さらに、その場合には、第１の光導波路
２１、透明性樹脂接着材および光学素子２２７の屈折率
がみな等しいことが望ましい。接合面における光信号の
反射を少なくなるからである。

【００７２】このように本実施の形態では、受光面積が
小さな受信用受光部１１５の採用により高速の受信動作
が可能になると同時に、第１の光導波路２２１に入射し
た第１の光信号Ｌ１を反射して受信用受光部１１５に導
くための端面２２１ｂに光集光能力を付与したので、第
１の光導波路２２１の断面サイズを縮小することなく、
十分な受信感度を確保することができる。

【００７３】以上、いくつかの実施の形態を挙げて本発
明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定される
ものではなく、種々変形可能である。例えば、上記第１
および第２の実施の形態では、第１の光導波路２１，１
２１を一体構成物として説明したが、これらの第１また
は第２の実施の形態においても、第３の実施の形態の場
合と同様に、第１の光導波路２１（または１２１）を、
別々に形成した直方体状の本体部と三角プリズム状の光
路変換部とを接合して形成するようにしてもよい。

【００７４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１ないし１
５のいずれかに記載の光転轍装置または請求項１６ない
し２１のいずれか１項に記載の光送受信装置によれば、
入射してきた第１の光を所定方向に出射させるように導
く第１の光導波路の内部に、第１の光とは異なる方向か
ら入射してきた第２の光を第１の光の入射方向に対して
逆行する方向に出射させるように導く第２の導波路を設
けるようにしたので、簡易かつ小型の構成によって、双
方向に伝搬する光に対する転轍機能を実現できるという
効果を奏する。

【００７５】特に、請求項３に記載の光転轍装置によれ
ば、第１の光導波路における、第２の光が入射される第
２の端面が第１の光導波路の側面に位置するようになす
と共に、第１の光の入射方向と第２の光の入射方向とが
ほぼ直交するように構成したので、第１の光導波路の側
方から第２の光導波路に入射した第２の光は、その進行
方向がほぼ直角に変換されて、第１の光導波路の第１の
端面へと導かれる。したがって、上記効果に加えて、さ
らに、第２の光を出射する光源を第１の光導波路の側方
に配置することが可能になるという効果を奏する。

【００７６】また、請求項４ないし請求項９のいずれか
に記載の光転轍装置によれば、第２の光導波路が第１の
光路変換手段を含むように構成したので、さらに、第２
の光導波路内に入射した第１の光の伝搬方向を容易に変
換することができるという効果を奏する。

【００７７】特に、請求項５または請求項６に記載の光
転轍装置によれば、第２の光導波路が、さらに、第１の
光路変換手段において光路変換された第２の光を第１の
端面に導く第２の部分を含むように構成したので、第２
の光の伝搬方向を、第１の光導波路中の第１の光の伝播
方向と逆行する方向へと容易に変換することができると
いう効果を奏する。

【００７８】また、請求項８に記載の光転轍装置によれ
ば、第２の光導波路における第１の光路変換手段として
の反射面に反射膜を形成するようにしたので、さらに、
第２の光導波路に入射した第２の光の、第２の光導波路
内での光量損失が少なくなり、第２の光を第１の光導波
路から効率よく出射させることができるという効果を奏
する。

【００７９】また、請求項１０または１１に記載の光転
轍装置によれば、さらに、第１の光導波路の第１の端面
に対向させるようにして集光手段を配置するようにした
ので、第１の光導波路に向かう第１の光を、その第１の
端面から効率よく入射させることができるという効果を
奏する。

【００８０】また、請求項１２または請求項１３に記載
の光転轍装置によれば、第１の光導波路が、さらに、入
射した第１の光の伝搬方向を変換して出射する第２の光
路変換手段を備えるようにしたので、さらに、第１の光
導波路に入射した第１の光を所望の方向へ導くことが可
能になるという効果を奏する。

【００８１】特に、請求項１３に記載の光転轍装置によ
れば、第２の光路変換手段が、光を反射すると同時に集
光する反射曲面からなるようにしたので、さらに、第１
の光導波路に入射した第２の光を発散させることなく入
射方向と異なる所定の方向に効率的に導くことができる
という効果を奏する。

【００８２】また、請求項１４に記載の光転轍装置によ
れば、第２の光導波路の屈折率が第１の光導波路の屈折
率よりも大きくなるようにしたので、さらに、第２の光
導波路内を伝播する第１の光が周囲の第１の光導波路に
漏れるおそれが少なく、効率よく光を導くことができる
という効果を奏する。

【００８３】請求項１６ないし２１のいずれかに記載の
光送受信装置によれば、さらに、第１の光導波路によっ
て所定方向に出射するように導かれた第１の光を受光部
によって受光する一方、発光部から第１の光の入射方向
とは異なる方向に向けて出射された第２の光を第２の光
導波路によって光伝送路の方向に導くようにしたので、
さらに、一の光伝送路のみを用いた簡易かつ小型の構成
によって双方向の光伝送が可能になるという効果を奏す
る。

【００８４】特に、請求項２１に記載の光送受信装置に
よれば、複数の光伝送路の各々に対応して個々の光送受
信部を設け、これらの複数の光送受信部を支持基板によ
って支持すると共に、各光送受信部において、第１の光
導波路によって所定方向に出射するように導かれた第１
の光を受光部によって受光する一方、発光部から第１の
光の入射方向とは異なる方向に向けて出射された第２の
光を第２の光導波路によって光伝送路の方向に導くよう
にしたので、複数の光伝送路のそれぞれを双方向の光伝
送路として用いて通信を行うことが可能な、より小型化
された光通信システムを構築することができるという効
果を奏する。

【００８５】請求項２２ないし２５のいずれかに記載の
光転轍装置の製造方法、または請求項２６に記載の光送
受信装置の製造方法によれば、所定の基板上に、選択的
に形成された剥離層を介して、第１の光導波路を構成す
ることとなる下層部と上層部とによって挟み込むように
して第２の光導波路を形成したのち、上部層および下部
層の所定の部分に切り込みを入れ、剥離層を溶解するこ
とにより、剥離層の上に形成されている下部層および上
部層を除去するようにしたので、第１の光が入射される
第１の光導波路と、この第１の光導波路の内部に設けら
れると共に第２の光が入射される第２の光導波路とを備
えた光転轍装置または光送受信装置を容易に製造するこ
とができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る光送受信装置
の概略構成を表す断面図である。

【図２】図１に示した光送受信装置の平面図である。

【図３】図１に示した光送受信装置の他の断面図であ
る。

【図４】本発明の第１の実施の形態の変形例に係る光送
受信装置の概略構成を表す平面図である。

【図５】本発明の第１の実施の形態の他の変形例に係る
光送受信装置の一部を表す平面図である。

【図６】本発明の第１の実施の形態の更に他の変形例に
係る光送受信装置の概略構成を表す平面図である。

【図７】本発明の第１の実施の形態の更に他の変形例に
係る光送受信装置の概略構成を表す断面図である。

【図８】（Ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る光
送受信装置の製造方法における一工程を説明するための
一断面図であり、（Ｂ）は他の断面図である。

【図９】（Ａ）は図８（Ａ）に続く工程を説明するため
の断面図であり、（Ｂ）は図８（Ｂ）に続く工程を説明
するための他の断面図である。

【図１０】（Ａ）は図９（Ａ）に続く工程を説明するた
めの断面図であり、（Ｂ）は図９（Ｂ）に続く工程を説
明するための他の断面図である。

【図１１】図１における第１の光導波路および第２の光
導波路の形成に用いられるエポキシ樹脂の光透過率特性
の一例を表す特性図である。

【図１２】（Ａ）は図１０（Ａ）に続く工程を説明する
ための断面図であり、（Ｂ）は図１０（Ｂ）に続く工程
を説明するための他の断面図である。

【図１３】（Ａ）は図１２（Ａ）に続く工程を説明する
ための断面図であり、（Ｂ）は図１２（Ｂ）に続く工程
を説明するための他の断面図である。

【図１４】（Ａ）は図１３（Ａ）に続く工程を説明する
ための断面図であり、（Ｂ）は図１３（Ｂ）に続く工程
を説明するための他の断面図である。

【図１５】（Ａ）は図１４（Ａ）に続く工程を説明する
ための断面図であり、（Ｂ）は図１４（Ｂ）に続く工程
を説明するための他の断面図である。

【図１６】本発明の第１の実施の形態に係る光送受信装
置を用いて構成した双方向光伝送モジュールの概略構成
を表す断面図である。

【図１７】本発明の第１の実施の形態に係る光送受信装
置を複数個用いて構成したマルチチャンネル光送受信装
置の概略構成を表す平面図である。

【図１８】本発明の第２の実施の形態に係る光送受信装
置の概略構成を表す断面図である。

【図１９】本発明の第２の実施の形態の変形例に係る光
送受信装置の概略構成を表す断面図である。

【図２０】図１９に示した光送受信装置のロッドレンズ
の構成を表す斜視図である。

【図２１】図１９に示した光送受信装置のロッドレンズ
を含む要部の断面構造を表す断面図である。

【図２２】本発明の第３の実施の形態に係る光送受信装
置の概略構成を表す断面図である。

【図２３】本発明の第３の実施の形態に係る光送受信装
置の製造方法における一工程を説明するための断面図で
ある。

【符号の説明】

１…光伝送路、１０，１０′，１００，１００′，２０
０…光送受信装置、１１，３１…基板、１２…発光部、
１３…半導体素子、１４…発光モニタ用受光部、１５，
１１５…受信用受光部、２１，１２１，２２１…第１の
光導波路、２１ａ，１２１ａ，２２１ａ…端面、２１
ｂ，１２１ｂ，２２１ｂ…（光路変換用の）端面、２１
ｃ…端面、２１−１…（第１の光導波路の）下部層、２
１−２…（第１の光導波路の）上部層、２２，２２′，
２２″，２２ａ…第２の光導波路、２３…光路変換ミラ
ー、２５…剥離層、２６−１，２６−２…切り込み部、
４１…電気配線基板、４２…ＬＳＩ、１３１…光結合用
レンズ、１４１…ロッドレンズ、２２１ｅ…本体部、２
２１ｆ…光路変換部、２２７…光学素子。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H037 BA03 BA12 BA23 CA34 CA38 2H047 KA05 MA07 PA21 PA24 QA05 TA01 5F041 AA47 CB31 EE01 EE03 EE04 EE23 5F073 DA35 EA29 FA06 FA30 5F088 AA01 BA15 CB20 EA09 GA08 HA09 JA11 JA12 JA14 KA10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入射してきた第１の光を所定方向に出
射させるように導く第１の光導波路と、前記第１の光導波路の内部に設けられ、前記第１の光と
は異なる方向から入射してきた第２の光を、前記第１の
光の入射方向に対して逆行する方向に出射させるように
導く第２の導波路とを備えたことを特徴とする光転轍装
置。
【請求項２】前記第１の光導波路は、第１の光が入
射される第１の端面を有し、第２の光導波路は、第２の光が入射される第２の端面を
有すると共に、この第２の端面から入射した第２の光の
伝播方向を前記第１の光の入射方向に対して逆行する方
向に変換し、この変換後の第２の光を前記第１の端面へ
と導くものであることを特徴とする請求項１に記載の光
転轍装置。
【請求項３】前記第２の端面は、前記第１の光導波
路の側面に位置し、前記第１の光の入射方向と前記第２
の光の入射方向とは、ほぼ直交していることを特徴とす
る請求項２に記載の光転轍装置。
【請求項４】前記第２の光導波路は、入射した前記第２の光の伝播方向を変換するための第１
の光路変換手段と、前記第２の端面と前記第１の光路変換手段との間を光学
的に接続する第１の部分とを含むことを特徴とする請求
項２に記載の光転轍装置。
【請求項５】前記第２の光導波路は、さらに、前記第１の光路変換手段において光路変換された前記第
２の光を前記第１の端面に導く第２の部分を含むことを
特徴とする請求項４に記載の光転轍装置。
【請求項６】前記第２の部分は、前記第１の光導波
路の内部で終端していることを特徴とする請求項５に記
載の光転轍装置。
【請求項７】前記第１の光路変換手段は、光を反射
する反射面からなることを特徴とする請求項４に記載の
光転轍装置。
【請求項８】前記反射面には、反射膜が形成されて
いることを特徴とする請求項７に記載の光転轍装置。
【請求項９】前記第１の光路変換手段は、漸次湾曲
する曲面からなることを特徴とする請求項４に記載の光
転轍装置。
【請求項１０】さらに、前記第１の光導波路の第１の端面に対向して配置され、
この第１の端面に向かう第１の光を集光する集光手段を
備えたことを特徴とする請求項２に記載の光転轍装置。
【請求項１１】前記集光手段は、屈折率分布型レンズ
であることを特徴とする請求項１０に記載の光転轍装
置。
【請求項１２】前記第１の光導波路は、さらに、入射した前記第１の光の伝搬方向を変換して出射する第
２の光路変換手段を備えたことを特徴とする請求項１に
記載の光転轍装置。
【請求項１３】前記第２の光路変換手段は、前記光を
反射すると同時に集光する反射曲面からなることを特徴
とする請求項１２に記載の光転轍装置。
【請求項１４】前記第２の光導波路の屈折率は、前記
第１の光導波路の屈折率よりも大きいことを特徴とする
請求項１に記載の光転轍装置。
【請求項１５】前記第１の光導波路および前記第２の
光導波路は、高分子材料からなることを特徴とする請求
項１に記載の光転轍装置。
【請求項１６】光伝送路を介して送られてきた第１の
光を受光するための受光部と、送られてきた前記第１の光を前記受光部に導くための第
１の光導波路と、前記第１の光の入射方向とは異なる方向に向けて第２の
光を出射する発光部と、前記第１の光導波路の内部に設けられ、前記発光部から
出射された第２の光を前記光伝送路の方向に導く第２の
光導波路とを備えたことを特徴とする光送受信装置。
【請求項１７】前記発光部はレーザダイオードである
ことを特徴とする請求項１６に記載の光送受信装置。
【請求項１８】前記受光部はフォトダイオードである
ことを特徴とする請求項１６に記載の光送受信装置。
【請求項１９】前記第２の光導波路を含む第１の光導
波路、前記受光部および前記発光部は、共通の基板上に
配設されていることを特徴とする請求項１６に記載の光
送受信装置。
【請求項２０】前記共通の基板は、所定の電気配線パ
ターンと、この電気配線パターンによって前記受光部お
よび発光部に接続された電気部品とを有する電気配線基
板であることを特徴とする請求項１９に記載の光送受信
装置。
【請求項２１】複数の光伝送路に対応して設けられた
複数の光送受信部と、これらの光送受信部を支持する支
持基板とを備えた光送受信装置であって、前記各光送受信部は、光伝送路を介して送信されてきた第１の光を所定方向に
出射させるように導く第１の光導波路と、前記第１の光導波路の内部に設けられ、前記第１の光と
は異なる方向から入射してきた第２の光を、前記第１の
光の入射方向に対して逆行する方向に出射させるように
導く第２の導波路と、前記第１の光導波路から出射された前記第１の光を受光
する受光部と、前記第２の光導波路の前記第２の端面に向けて前記第２
の光を出射する発光部とを有することを特徴とする光送
受信装置。
【請求項２２】入射してきた第１の光を所定方向に出
射させるように導く第１の光導波路と、前記第１の光と
は異なる方向から入射してきた第２の光を前記第１の光
の入射方向と逆行する方向に出射させるように導く第２
の導波路と、を備えた光転轍装置の製造方法であって、所定の基板上の、前記第１の光導波路が形成されるべき
領域以外の領域に、剥離層を形成する工程と、前記剥離層が形成された基板を覆うようにして、前記第
１の光導波路の一部となる下部層を形成する工程と、前記下部層の上の所定の領域に第２の光導波路を選択的
に形成する工程と、前記第２の光導波路が形成された前記下部層を覆うよう
にして、前記第１の光導波路の一部となる上部層を形成
する工程と、前記第１の光導波路が形成されるべき領域と前記剥離層
が形成された領域との境界に沿って、前記上部層および
下部層に、少なくとも前記剥離層まで到達する切り込み
を入れる工程と、前記剥離層を溶解し、剥離層の上に形成されている前記
下部層および上部層を除去する工程とを含むことを特徴
とする光転轍装置の製造方法。
【請求項２３】前記第２の光導波路を形成する工程
は、前記第２の光導波路の一部に、前記第２の光の伝播方向
を変換するための反射面を形成する工程を含むことを特
徴とする請求項２２に記載の光転轍装置の製造方法。
【請求項２４】前記第２の光導波路を形成する工程
は、さらに、前記反射面に反射膜を形成する工程を含むことを特徴と
する請求項２３に記載の光転轍装置の製造方法。
【請求項２５】前記切り込みを入れる工程は、前記境界の一部に、前記第２の光の伝播方向と所定の角
度をなし前記第２の光を反射する傾斜面が形成されるこ
ととなるように、前記上部層および下部層に切り込みを
入れる工程を含むことを特徴とする請求項２４に記載の
光転轍装置の製造方法。
【請求項２６】光伝送路を介して送られてきた第１の
光を受光するための受光部と、前記第１の光を前記受光
部に導くための第１の光導波路と、第２の光を出射する
発光部と、この発光部から出射された前記第２の光を前
記光伝送路の方向に導く第２の光導波路とを備えた光送
受信装置の製造方法であって、所定の基板に前記受光部を形成する工程と、前記基板上の、前記第１の光導波路が形成されるべき領
域以外の領域に、剥離層を形成する工程と、前記剥離層が形成された基板を覆うようにして、前記第
１の光導波路の一部となる下部層を形成する工程と、前記下部層の上の所定の領域に第２の光導波路を選択的
に形成する工程と、前記第２の光導波路が形成された前記下部層を覆うよう
にして、前記第１の光導波路の一部となる上部層を形成
する工程と、前記第１の光導波路が形成されるべき領域と前記剥離層
が形成された領域との境界に沿って、前記上部層および
下部層に、少なくとも前記剥離層まで到達する切り込み
を入れる工程と、前記剥離層を溶解し、剥離層の上に形成されている前記
下部層および上部層を剥離して除去する工程と、前記基板上に前記発光部を形成する工程とを含むことを
特徴とする光送受信装置の製造方法。