树脂光波导以及复合光波导制造技术

本发明专利技术的目的在于提供能够减少硅光波导和光纤的传送损失的树脂光波导。本发明专利技术涉及树脂光波导，该树脂光波导是具有芯和折射率比上述芯低的包层的树脂光波导，沿着光的传播方向包含上述芯的至少一部分露出的耦合部和上述芯的整周被上述包层覆盖的光波导部，上述耦合部的上述光波导部的一侧的端部中的上述芯的宽度大于上述耦合部的与上述光波导部相反侧的端部中的上述芯的宽度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】树脂光波导以及复合光波导
本专利技术涉及树脂光波导以及复合光波导。
技术介绍
作为在硅芯片上对硅的光电路进行集成化的技术的硅光子(Siliconphotonics)受到关注。在硅光子中，作为在形成于光集成电路中的硅光波导和光纤之间传送光信号的波导，已知利用了绝热耦合的树脂光波导(例如参照专利文献1)。若使用该树脂光波导，则能够减少硅光波导和光纤的传送损失。专利文献1:日本特开2014－81586号公报然而，在专利文献1的使用了树脂光波导的情况下的硅光波导和光纤的传送损失的减少程度并不足够，要求以更低损失连接硅光波导和光纤。
技术实现思路
因此，在本专利技术的一个方式中，其目的在于提供能够减少硅光波导和光纤的传送损失的树脂光波导。为了实现上述目的，本专利技术的一个方式的树脂光波导是具有芯和折射率比上述芯低的包层的树脂光波导，其中，沿着光的传播方向包含上述芯的至少一部分露出的耦合部和上述芯的整个整周被上述包层覆盖的光波导部，上述耦合部的上述光波导部的一侧的端部中的上述芯的宽度Wb大于上述耦合部的与上述光波导部相反侧的端部中的上述芯的宽度Wa。根据公开的树脂光波导，能够减少硅光波导和光纤的传送损失。附图说明图1是本专利技术的一个实施方式的复合光波导的示意立体图。图2是图1的复合光波导的示意侧视图。图3是图1的复合光波导的绝热耦合部位中的示意横剖视图。图4是图3的局部放大图。图5是图1的复合光波导的绝热耦合部位中的示意纵剖视图。图6是本专利技术的一个实施方式的树脂光波导的示意立体图。图7(a)以及图7(b)是用于说明本专利技术的一个实施方式的树脂光波导的芯的图。图8是用于说明本专利技术的一个实施方式的树脂光波导的芯的图。图9是用于说明本专利技术的一个实施方式的树脂光波导的芯的图。图10是用于说明本专利技术的一个实施方式的树脂光波导的芯的图。图11是用于说明树脂光波导的芯的宽度和传送损失的关系的图。图12是用于说明树脂光波导的芯的宽度和传送损失的关系的图。图13是用于说明树脂光波导的芯的宽度和传送损失的关系的图。图14是用于说明树脂光波导的芯的宽度和传送损失的关系的图。具体实施方式以下，参照附图，对用于说明本专利技术的方式进行说明。此外，在本说明书以及附图中，对于实际相同的结构，通过标注同一符号来省略重复的说明。(复合光波导)基于图1至图5，对具有本专利技术的一个实施方式的树脂光波导的复合光波导进行说明。图1是本专利技术的一个实施方式的复合光波导的示意立体图。图2是图1的复合光波导的示意侧视图。图3是图1的复合光波导的绝热耦合部位中的示意横剖视图。图4是图3的局部放大图。图5是图1的复合光波导的绝热耦合部位中的示意纵剖视图。其中，图5中的箭头表示光传播的方向。另外，在图1、图2、图3以及图5中，省略后述的粘合剂40等一部分的图示。本专利技术的一个实施方式的复合光波导包括本专利技术的一个实施方式的树脂光波导和收容上述树脂光波导的光波导部的连接器。作为更具体的实施方式，如图1以及图2所示，复合光波导1具有树脂光波导10、硅光波导20和连接器30。树脂光波导10的一端侧形成与硅光波导20之间绝热耦合的部位(以下称为“绝热耦合部位50”。)。另外，树脂光波导10的另一端侧形成与单模光纤等连接的部位，被收容在用于与单模光纤等连接的连接器30中。这样，树脂光波导10用于以低损失且低成本连接硅光波导20和树脂光波导10的硅光子接口。因此，从能够使在单模光波导中传播的光信号高密度化这个观点来看，优选树脂光波导10是单模光波导。该情况下，从相对于硅光波导、单模光纤也能够以低损失传播光这个观点来看，优选在1310nm以及1550nm的至少一方的波长中，为单模光波导。如图3所示，树脂光波导10具有多个芯11和包层12。芯11的与光传播的方向垂直的面的形状例如形成为矩形。包层12由折射率比芯11低的材料形成。由此，在树脂光波导10中，光在芯11中传播。如图5所示，硅光波导20的一端侧形成与树脂光波导10的一端侧之间绝热耦合的部位。如图3至图5所示，硅光波导20具有芯21和包层22。芯21的与光传播的方向垂直的面的形状例如形成为矩形。包层22由折射率比芯21低的材料形成。由此，在硅光波导20中，光在芯21中传播。在绝热耦合中，遍及光的传播方向的规定距离来捕捉瞬逝光并进行传播。因此，如图5所示，在绝热耦合部位50中，树脂光波导10的芯11和硅光波导20的芯21对置配置，并且在芯11与芯21之间未设置包层12以及包层22。即，在绝热耦合部位50中，芯11以及芯21的一部分即芯11中的与芯21对置的侧和芯21中的与芯11对置的侧露出。另外，如图4所示，在绝热耦合部位50中，芯11和芯21以对置的状态配置，使用环氧类树脂等粘合剂40来接合。可以在硅光波导20的粘合剂40侧的表面形成阻挡层80，以抑制钠(Na)等碱金属离子的扩散。阻挡层80的厚度例如为0.01μm以上0.5μm以下。作为构成阻挡层80的材料，例如能够使用氮化硅(Si3N4)。在具有这样的绝热耦合的树脂光波导10和硅光波导20的复合光波导1中，光经由绝热耦合部位50从硅光波导20的芯21向树脂光波导10的芯11传播。或者，光从树脂光波导10的芯11向硅光波导20的芯21传播。(树脂光波导)本实施方式的树脂光波导如前述那样具有芯和折射率比上述芯低的包层，沿着光的传播方向形成有上述芯的至少一部分露出的耦合部和上述芯的整周被上述包层覆盖的光波导部。在耦合部的芯中，光波导部的一侧的端部中的宽度Wb大于与光波导部相反侧的端部中的宽度Wa。此外，在本说明书中，在树脂光波导中的芯的与光传播的方向垂直的面(剖面)的形状为矩形的情况下，芯的“宽度”意味该矩形的长径。从能够减少传送损失这个观点来看，耦合部的芯的宽度中与光波导部相反侧的端部中的宽度Wa优选为4μm以上，更优选为5μm以上，进一步优选为6μm以上。另外，从实现稳定的单模传播的观点来看，光波导部的一侧的端部中的宽度Wb优选为10μm以下，更优选为9μm以下。从减少传送损失的观点来看，芯的宽度Wa和芯的宽度Wb之比(Wb/Wa)优选为1.1以上，更优选为1.2以上，进一步优选为1.3以上，更进一步优选为1.4以上。基于图6，对本专利技术的一个实施方式的树脂光波导10的详细进行说明。图6是本专利技术的一个实施方式的树脂光波导的示意立体图。此外，为了便于说明，将图1中的树脂光波导10的上下反转，仅示出一个芯11。如图6所示，树脂光波导10具有芯11和包层12。包层12具有上包层13和下包层14。芯11由折射率比包层12高的材料形成。芯11也可以在其内部具有折射率分布。该情况下，可以具有在远离芯11的中心的方向上折射率变低的折射率分布。另外，也可以具有芯11的上包层13侧的折射率高、下包层14侧的折射率低的折射率分布，也可以具有上包层13侧的折射率低、下包层14侧的折射率高的折射率分布。另外，在绝热耦合部位50中，若不将芯11的高度减小某种程度则传播模式的扩展没有变大，不能够使光在硅光波导20与树脂光波导10之间传播。因此，绝热耦合部位50中的芯11的高度优选为5μm以下，更优选为1μm以上且4μm以下，尤其优选为1.5μm以上且3μm以下。此外，在本说明书中，在树脂光波导中的芯的与光传播的方向垂直的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种树脂光波导，是具有芯和折射率比上述芯低的包层的树脂光波导，其中，沿着光的传播方向包含上述芯的至少一部分露出的耦合部和上述芯的整周被上述包层覆盖的光波导部，上述耦合部的上述光波导部的一侧的端部中的上述芯的宽度Wb大于上述耦合部的与上述光波导部相反侧的端部中的上述芯的宽度Wa。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.06 JP 2016-1738391.一种树脂光波导，是具有芯和折射率比上述芯低的包层的树脂光波导，其中，沿着光的传播方向包含上述芯的至少一部分露出的耦合部和上述芯的整周被上述包层覆盖的光波导部，上述耦合部的上述光波导部的一侧的端部中的上述芯的宽度Wb大于上述耦合部的与上述光波导部相反侧的端部中的上述芯的宽度Wa。2.根据权利要求1所述的树脂光波导，其中，上述芯的宽度Wa为4μm以上。3.根据权利要求1或者2所述的树脂光波导，其中，上述芯的宽度Wa和上述芯的宽度Wb满足(Wb/Wa)≥1.1的关系。4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的树脂光波导，其中，上述芯的宽度Wb为10μm以下。5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的树脂光波导，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：大原盛辉，武信省太郎，
申请(专利权)人：AGC株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP