專(zhuān)利名稱(chēng)：帶鏡面的光傳輸體及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及成本、量產(chǎn)性、可靠性較好的帶鏡面的光傳輸體及其制造方法。
背景技術(shù)：
近幾年，伴隨著因特網(wǎng)所代表的信息通信技術(shù)的發(fā)展和信息處理裝置處理速度的 飛速提高等，收發(fā)送圖象等大容量數(shù)據(jù)的需求也在提高。這些大容量數(shù)據(jù)的傳輸速度希望 是10Gbps以上的傳輸速度，并且還希望電磁噪聲的影響小。在這樣的高速通信中，人們將 希望寄托在使用光的通信技術(shù)上。因此，逐漸從以往一般使用金屬電纜和金屬配線的電傳 輸向使用光纖和光導(dǎo)波路等光傳輸媒體轉(zhuǎn)變。 使用光導(dǎo)波路的光傳輸中，考慮到安裝時(shí)的成本優(yōu)勢(shì)，人們討論在平行于芯的面 上搭載光元件(面發(fā)光元件和面受光元件)的結(jié)構(gòu)的光導(dǎo)波路。 這時(shí)，為了使芯與光元件光學(xué)結(jié)合，需要將光路轉(zhuǎn)變約90° ，作為實(shí)現(xiàn)方法，在光
導(dǎo)波路上由切割等形成V形槽，在該V形槽構(gòu)成的芯斜面上制作鏡面。例如，形成在光導(dǎo)波
路上的斜面上什么都不安裝，利用空氣與光導(dǎo)波路材料(芯材料)的折射率差形成的全反
射來(lái)形成鏡面，在上述斜面上蒸鍍金等金屬后形成金屬膜，由此形成鏡面。 也可以用光纖取代光導(dǎo)波路，能夠在固定于基板上的光纖上由切割等形成V形
槽，在該V形槽構(gòu)成的光纖芯的斜面上制作鏡面。以下，光導(dǎo)波路和光纖統(tǒng)稱(chēng)為光傳輸體。[專(zhuān)利文獻(xiàn)1]特開(kāi)平10-300961號(hào)公報(bào) 但是，由切割等制作的鏡面上，表面粗糙(凹凸)，所以反射效率低，光的傳輸損失 變大。特別是切割的對(duì)象物為較軟材料時(shí)，切割面容易粗糙。因此，要對(duì)軟的光導(dǎo)波路和光 纖由切割進(jìn)行加工時(shí)，切割面會(huì)明顯粗糙。 另外，在蒸鍍金屬的方法中，光導(dǎo)波路尺寸越大，放入蒸鍍鍋的數(shù)量有限，所以會(huì) 消耗成本，并且因?yàn)椴恍枰饘僬翦兊牟糠直仨毱帘?，所以成本變高，屏蔽的清晰度也?huì)有 限制。 并且，由蒸鍍形成的金屬膜與光導(dǎo)波路材料的粘合性較差，容易剝落。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述課題，提供成本、量產(chǎn)性、可靠性較好的帶鏡面的光傳
輸體及其制造方法。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的帶鏡面的光傳輸體是在光傳輸體傳輸光的光傳輸層
上形成與該光傳輸層的光傳輸方向交叉的粗面，與該粗面緊貼而形成覆蓋該粗面的反射輔 助層，在該反射輔助層上形成反射來(lái)自上述光傳輸層的光的平滑面。 上述光傳輸體可以使上述光傳輸方向與上述基板平行地搭載在基板上。 上述粗面可以與上述光傳輸層的光傳輸方向垂直交叉。 上述粗面可以與上述光傳輸層的光傳輸方向傾斜交叉。 上述反射輔助層的折射率與上述光傳輸層的折射率的折射率差可以在±0. 1以?xún)?nèi)。 上述反射輔助層可以由熱硬化樹(shù)脂或光硬化樹(shù)脂形成。
上述反射輔助層可以由熱可塑性樹(shù)脂形成。 可以具有覆蓋上述平滑面的金屬膜或多層膜等構(gòu)成的光反射膜。
上述光傳輸體可以是光導(dǎo)波路或光纖。
上述光傳輸層的彈性模量可以在lGPa以下。 本發(fā)明的帶鏡面的光傳輸體的制造方法包括在光傳輸體傳輸光的光傳輸層上由
切割形成與其光傳輸方向交叉的粗面的步驟；緊貼該粗面而形成覆蓋該粗面的反射輔助層
的步驟；在該反射輔助層上形成反射來(lái)自上述光傳輸層的光的平滑面的步驟。 形成上述平滑面的步驟可以包含使用具有平滑面的整形部件使上述反射輔助層
整形的步驟。 形成上述平滑面的步驟可以包含從上述反射輔助層上剝離上述整形部件的步驟。
形成上述平滑面的步驟可以包含事先在上述整形部件的上述平滑面上保持光反 射膜的步驟、在上述反射輔助層的平滑面上保持該光反射膜的步驟、從上述光反射膜上剝 離上述整形部件的步驟。
本發(fā)明具有以下效果。 能夠制造成本、量產(chǎn)性、可靠性較好的帶鏡面的光傳輸體。


圖1是表示本發(fā)明一實(shí)施方式的帶鏡面的光傳輸體的剖面圖。
圖2是表示本發(fā)明一實(shí)施方式的帶鏡面的光傳輸體的剖面圖。 圖3是表示本發(fā)明一實(shí)施方式的帶鏡面的光傳輸體的剖面圖。 圖4是表示本發(fā)明一實(shí)施方式的帶鏡面的光傳輸體的剖面圖。 圖5是表示本發(fā)明一實(shí)施方式的帶鏡面的光傳輸體的剖面圖。 圖6是表示本發(fā)明一實(shí)施方式的帶鏡面的光傳輸體的剖面圖。 圖7是表示圖1的帶鏡面的光傳輸體的制造方法的圖，(a)是使用整形部件的整
形步驟時(shí)的剖面圖，(b)是剝離整形部件的離模步驟時(shí)的剖面圖。 圖8是表示圖2的帶鏡面的光傳輸體的制造方法中，剝離整形部件的離模步驟時(shí) 的剖面圖。 圖9是表示圖3的帶鏡面的光傳輸體的制造方法的圖，(a)是使用整形部件的整 形步驟時(shí)的剖面圖，(b)是剝離整形部件的離模步驟時(shí)的剖面圖。 圖10是表示圖4的帶鏡面的光傳輸體的制造方法的圖，(a)是使用整形部件的整 形步驟時(shí)的剖面圖，(b)是剝離整形部件的離模步驟時(shí)的剖面圖。 圖11是表示圖5的帶鏡面的光傳輸體的制造方法的圖，(a)是形成反射輔助層的 層追加步驟時(shí)的剖面圖，(b)是使用整形部件的整形步驟時(shí)的剖面圖，(c)是剝離整形部件 的離模步驟時(shí)的剖面圖。 圖12是表示本發(fā)明一實(shí)施方式的整形部件未剝離的帶鏡面的光傳輸體的剖面 圖13是由V形槽加工形成粗面的光傳輸體的剖面圖。
圖14(a)是在圖13的光傳輸體上形成反射輔助層的層追加步驟時(shí)的剖面圖，(b) 是使用整形部件的整形步驟時(shí)的剖面圖。 圖15是在圖14(b)的步驟后剝離整形部件的離模步驟時(shí)的剖面圖。 圖16是表示本發(fā)明的帶鏡面的光傳輸體的制造方法的剖面圖。 符號(hào)說(shuō)明 l帶鏡面的光傳輸體 2光傳輸體 3光傳輸層 4反射輔助層 5基板 6角槽 7V形槽 8光反射膜 9整形部件 R粗面 S、 SS平滑面
具體實(shí)施例方式
下面根據(jù)

本發(fā)明的一實(shí)施方式。 如圖1-圖6所示，本發(fā)明所涉及的帶鏡面的光傳輸體1，在光傳輸體2傳輸光的光 傳輸層3上形成與其光傳輸方向交叉的粗面R，緊貼粗面R形成覆蓋粗面R的反射輔助層 4，在反射輔助層4上形成反射來(lái)自光傳輸層3的光的平滑面S。該平滑面S作為鏡面的反 射面。這樣，通過(guò)在光傳輸層3的光傳輸方向延長(zhǎng)上設(shè)置將平滑面S作為反射面的反射輔 助層4，由此形成轉(zhuǎn)換光傳輸方向的鏡面。 光傳輸體2是使光傳輸層3的光傳輸方向與基板5平行地搭載在基板5上。但是， 圖4-圖6的帶鏡面的光傳輸體1中，光傳輸體2與基板5形成為一體，光傳輸體2的一部 分兼基板5。光傳輸體2與基板5分別形成時(shí)，也可以構(gòu)成圖4-圖6的帶鏡面的光傳輸體 1。 光傳輸體2是光導(dǎo)波路或光纖。光導(dǎo)波路是由包層包圍矩形剖面的芯周?chē)＿@時(shí)， 包層和芯層疊形成在基板5上。光纖是由圓形剖面的包層包圍圓形剖面的芯周?chē)?。這時(shí)， 在基板5上鋪設(shè)光纖。無(wú)論哪種情況，側(cè)面圖都如圖1-圖6所示，芯作為光傳輸層3。
圖1-圖4所示的帶鏡面的光傳輸體1中，粗面R與光傳輸層3的光傳輸方向(圖 示左右方向)垂直交叉。圖1、圖2中，形成在基板5上的光傳輸體2的端部由切割等相對(duì) 光傳輸方向切割加工為直角，其切割面作為粗面R。圖3、圖4中，基板5上的、與光傳輸方 向連續(xù)形成的光傳輸體2的中途由切割、激光加工等，相對(duì)光傳輸方向切割加工為直角，由 此形成角槽6，該角槽6的切割面作為粗面R。 具有與光傳輸方向(圖示左右方向)垂直交叉的反射輔助層4的圖1、圖3的帶 鏡面的光傳輸體l中，在光傳輸方向(圖示左右方向)上形成與反射輔助層4不同的鏡面 (未圖示)，由此可以作為激光振蕩等的諧振器來(lái)使用。
圖5、圖6所示的帶鏡面的光傳輸體1中，粗面R與光傳輸層3的光傳輸方向切斜 交叉。基板5上與光傳輸方向連續(xù)形成的光傳輸體2的中途，由使用V字狀刀刃的切割、激 光加工等，與光傳輸方向傾斜進(jìn)行切割加工，由此形成V形槽7。該V形槽7的切割面作為 粗面R。 光傳輸體2為較硬材質(zhì)時(shí)，切割面能夠比較平滑。但光傳輸體2為軟的光導(dǎo)波路 和樹(shù)脂制光纖等較軟材質(zhì)時(shí)，切割面為明顯粗糙的粗面R。本發(fā)明能夠與光傳輸體2的硬度 無(wú)關(guān)，尤其能夠消除明顯粗糙的粗面R中的反射效率低。例如光傳輸體2的光傳輸層3的 彈性模量在lGPa以下時(shí)尤其有效。 反射輔助層4由透明材料構(gòu)成。這里的透明表示對(duì)光傳輸層3所傳輸?shù)奶囟úㄩL(zhǎng) 的光、特定波長(zhǎng)帶的光或?qū)挷ㄩL(zhǎng)頻帶的光，能夠適合傳輸損失等條件的足夠高的透過(guò)率。
反射輔助層4和光傳輸層(芯)3的折射率相同是最理想的，但也不是必須要完全 相同，反射輔助層4與光傳輸層3的折射率差越大，光傳輸層3傳輸來(lái)的光越容易在與反射 輔助層4的分界面上擴(kuò)散。即使反射輔助層4的折射率與光傳輸層3的折射率有很大的差， 只要光擴(kuò)散導(dǎo)致的傳輸損失不嚴(yán)重就沒(méi)有問(wèn)題。例如，反射輔助層4的折射率與光傳輸層3 的折射率的折射率差在±0. 1以?xún)?nèi)，光擴(kuò)散導(dǎo)致的傳輸損失就會(huì)很小。也并不是折射率超 過(guò)±0. 1就不可以，反射輔助層4的折射率與包層的折射率相同程度也可以。
反射輔助層4可以由熱硬化樹(shù)脂或光硬化樹(shù)脂形成。而且反射輔助層4可以由熱 可塑性樹(shù)脂形成。這些熱硬化樹(shù)脂、光硬化樹(shù)脂、熱可塑性樹(shù)脂一般稱(chēng)為粘合劑。具體的反 射輔助層4的形成方法將后述。 圖1、圖3所示的帶鏡面的光傳輸體1中，反射輔助層4的平滑面S相對(duì)基板5形
成為直角。這時(shí)，平面面S構(gòu)成鏡面，將沿基板5傳輸來(lái)的光沿基板5的方向反射。 圖2、圖4-圖6所示的帶鏡面的光傳輸體1中，反射輔助層4的平滑面S相對(duì)基
板5傾斜形成。這時(shí)，平滑面S構(gòu)成鏡面，將沿基板5傳輸來(lái)的光向與基板5交叉的方向反
射。平滑面S相對(duì)基板5的傾斜角為45。時(shí)，光的反射方向與基板5形成直角。 圖6所示的帶鏡面的光傳輸體1具有光反射膜8，其由覆蓋反射輔助層4的平滑面
S的金屬膜或多層膜等構(gòu)成。由此，鏡面成為帶光反射膜的鏡面。與之相對(duì)，圖l-圖5所
示的帶鏡面的光傳輸體1中，反射輔助層4的平滑面S自身構(gòu)成無(wú)光反射膜的鏡面。這是
因?yàn)榉瓷漭o助層4的折射率與空氣折射率有足夠的差。在圖1-圖4的帶鏡面的光傳輸體
1中，也可以具有覆蓋反射輔助層4的平滑面S的光反射膜8。 下面說(shuō)明帶鏡面的光傳輸體1的制造方法。 如圖7-圖15所示，本發(fā)明的帶鏡面的光傳輸體制造方法包括切割加工步驟P1， 其在光傳輸體2傳輸光的光傳輸層3上由切割形成與其光傳輸方向交叉的粗面R ;層追加 步驟P2，其緊貼粗面R形成覆蓋粗面R的反射輔助層4 ;平滑化步驟P3，其在反射輔助層4 上形成反射來(lái)自光傳輸層3的光的平滑面S。 圖7-圖12的制造方法中，在反射輔助層4上形成平滑面S的平滑化步驟P3包括 使用具有平滑面SS的整形部件9使反射輔助層4整形的整形步驟P4。整形部件9是通過(guò) 在未固化狀態(tài)的反射輔助層4上放上平滑面SS、從而在反射輔助層4上形成平滑面S的部 件。 圖7-圖11的制造方法中，在反射輔助層4上形成平滑面S的平滑化步驟P3包括從反射輔助層4上剝離整形部件9的離模步驟P5。與之不同，圖12的制造方法中，沒(méi)有離 模步驟P5，整形部件9在與反射輔助層4粘合的狀態(tài)留在帶鏡面的光傳輸體1上。
圖13-圖15所示的制造方法中，在反射輔助層4上形成平滑面S的平滑化步驟P3 包括事先在整形部件9的平滑面SS上保持光反射膜8的膜保持步驟P6 ;在反射輔助層4 的平滑面S上保持光反射膜8的轉(zhuǎn)印步驟P7 ;從光反射膜8上剝離整形部件9的剝離步驟 P8。 下面詳細(xì)說(shuō)明各實(shí)施方式。 如圖7 (a)所示，光傳輸體2使光傳輸層3的光傳輸方向與基板5平行地搭載在基 板5上。切割加工步驟P1中，光傳輸體2的端部由切割等，相對(duì)光傳輸方向切割加工為直 角，由此，其切割面成為粗面R。層追加步驟P2中，未硬化狀態(tài)的熱硬化樹(shù)脂或光硬化樹(shù)脂、 或者熱可塑性樹(shù)脂構(gòu)成的反射輔助層材料無(wú)間隙地緊貼粗面R，反射輔助層材料覆蓋粗面 R，由此形成反射輔助層4。這時(shí)，反射輔助層4中與粗面R相反的面是不定形的，在平滑化 步驟P3(整形步驟P4)中，其上貼整形部件9。 整形部件9是形成為四角柱狀(立方體狀)的固形部件。整形部件9由金屬、玻 璃、塑料等形成。塑料時(shí)，最好不要被使反射輔助層4的反射輔助層材料整形、硬化的熱、光 等軟化。另外，整形部件9最好容易從反射輔助層4上剝離。整形部件9具有與基板5形 成為直角的平滑面SS。整形部件9上，為了之后容易從反射輔助層4上剝離，可以事先涂氟 化合物等剝離劑。 整形部件9的平滑面SS貼在與反射輔助層4的粗面R相反的面上后，使反射輔助 層4整形。 如圖7(b)所示，反射輔助層4固化后，進(jìn)行離模步驟P5。離模步驟P5中，將整形 部件9從反射輔助層4上剝離。由此，反射輔助層4上，由整形部件9的平滑面SS整形的 平滑面S相對(duì)基板5形成為直角，完成圖1的帶鏡面的光傳輸體1。 可以不物理剝離整形部件9，由溶劑溶解除去整形部件9。例如事先由氟酸能溶解 的玻璃來(lái)形成整形部件9，在反射輔助層4固化后，溶解除去整形部件9。另外，整形部件9 為可溶性塑料時(shí)，可以由有機(jī)溶劑溶解除去。 圖8的制造方法是制造圖2的帶鏡面的光傳輸體1的方法。與圖7的制造方法相 比，在切割加工步驟Pl中，相對(duì)光傳輸方向形成直角的粗面R這一點(diǎn)是相同的，但整形部件 9不是四角柱狀，平滑面SS相對(duì)基板5傾斜。在平滑化步驟P3中，通過(guò)使用該整形部件9， 反射輔助層4的平滑面S相對(duì)基板5傾斜形成。 如圖9 (a)所示，光傳輸體2使光傳輸層3的光傳輸方向平行于基板5地搭載在基 板5上。在切割加工步驟P1中，基板5上與光傳輸方向連續(xù)形成的光傳輸體2的中途相對(duì) 光傳輸方向切割加工為直角，由此形成角槽6，該角槽6的切割面作為粗面R。層追加步驟 P2中，未固化狀態(tài)的反射輔助層材料無(wú)間隙地緊貼粗面R，反射輔助層材料覆蓋粗面R，由 此形成反射輔助層4。平滑化步驟P3(整形步驟P4)中，將四角柱狀的整形部件9插入角槽 6，將整形部件9的平滑面SS放在反射輔助層4中與粗面R相反的面上，將反射輔助層4整 形。 如圖9(b)所示，反射輔助層4固化后，進(jìn)行離模步驟P5。離模步驟P5中，從反射 輔助層4上剝離整形部件9，從角槽6排出。由此，反射輔助層4上，由整形部件9的平滑面SS整形的平滑面S相對(duì)基板5形成為直角，完成圖3的帶鏡面的光傳輸體1。
如圖10 (a)所示，光傳輸體2使光傳輸層3的光傳輸方向與基板5平行地搭載在 基板5上。在切割加工步驟P1中，基板5上與光傳輸方向連續(xù)形成的光傳輸體2的中途相 對(duì)光傳輸方向切割加工為直角，由此形成角槽6，該角槽6的切割面為粗面R。在層追加步 驟P2中，未固化狀態(tài)的反射輔助層材料無(wú)間隙地緊貼粗面R，反射輔助層材料覆蓋粗面R， 由此形成反射輔助層4。 平滑化步驟P3 (整形步驟P4)中，平滑面SS相對(duì)基板5傾斜的整形部件9插入角 槽6，將整形部件9的平滑面SS放在反射輔助層4中與粗面R相反的面上，將反射輔助層4 整形。 如圖10 (b)所示，反射輔助層4固化后，進(jìn)行離模步驟P5。離模步驟P5中，從反射 輔助層4上剝離整形部件9，從角槽6中除去。由此，反射輔助層4上，由整形部件9的平滑 面SS整形的平滑面S相對(duì)基板5傾斜形成，完成圖4的帶鏡面的光傳輸體1。
如圖ll(a)所示，光傳輸體2使光傳輸層3的光傳輸方向與基板5平行地搭載在 基板5上。在切割加工步驟P1中，基板5上與光傳輸方向連續(xù)形成的光傳輸體2的中途相 對(duì)光傳輸方向傾斜，進(jìn)行切割加工，形成V形槽7，該V形槽7的切割面作為粗面R。在層追 加步驟P2中，未硬化狀態(tài)的熱硬化樹(shù)脂或光硬化樹(shù)脂、或者熱可塑性樹(shù)脂構(gòu)成的反射輔助 層材料無(wú)間隙地緊貼粗面R，反射輔助層材料覆蓋粗面R，由此形成反射輔助層4。這時(shí)，反 射輔助層4中與粗面R相反的面是不定形的。 如圖ll(b)所示，在平滑化步驟P3(整形步驟P4)中，反射輔助層4上放整形部件 9。整形部件9具有相對(duì)基板5形成45。傾斜角的平滑面SS，由此，反射輔助層4上能夠形 成與基板5的傾斜角為45°的平滑面S。 如圖11 (c)所示，反射輔助層4固化后，進(jìn)行離模步驟P5 。離模步驟P5中，從反射 輔助層4上剝離整形部件9。由此，反射輔助層4上，由整形部件9的平滑面SS整形的平滑 面S相對(duì)基板5形成45°傾斜角，完成圖5的帶鏡面的光傳輸體1。 圖12所示的制造方法中，在V形槽7的粗面R上緊貼未固化狀態(tài)的反射輔助層材
料，由整形部件9形成反射輔助層4，反射輔助層4固化后完成帶鏡面的光傳輸體1。整形
部件9留在帶鏡面的光傳輸體1上。整形部件9對(duì)光有足夠反射率較好。 如圖13所示，光傳輸體2將光傳輸層3的光傳輸方向與基板5平行地搭載在基板
5上。在切割加工步驟P1中，基板5上與光傳輸方向連續(xù)形成的光傳輸體2的中途相對(duì)光
傳輸方向傾斜，進(jìn)行切割加工，形成V形槽7，該V形槽7的切割面作為粗面R。 如圖14(a)所示，在層追加步驟P2中，未硬化狀態(tài)的熱硬化樹(shù)脂或光硬化樹(shù)脂、或
者熱可塑性樹(shù)脂構(gòu)成的反射輔助層材料無(wú)間隙地緊貼粗面R，反射輔助層材料覆蓋粗面R，
由此形成反射輔助層4。這時(shí)，反射輔助層4中與粗面R相反的面是不定形的。 另外，整形部件9例如是由硅晶片切出的四角柱狀(立方體)的固形部件。事先
在該整形部件9的平滑面SS上貼金屬膜或多層膜等構(gòu)成的光反射膜8。金屬膜材料例如
金、銀、鋁等。 如圖14(b)所示，在平滑化步驟P3(整形步驟P4)中，反射輔助層4上放整形部件 9。整形部件9與反射輔助層4之間夾著光反射膜8。在此狀態(tài)下，反射輔助層4固化后，光 反射膜8粘合(緊貼)在反射輔助層4上。
如圖15所示，離模步驟P5中，從反射輔助層4上剝離整形部件9。這時(shí)，光反射膜 8從整形部件9上剝離后，留在反射輔助層4上。由此完成圖6的帶鏡面的光傳輸體1。
圖6的帶鏡面的光傳輸體1的制造方法并不限于圖13-圖15的制造方法，可以通 過(guò)在圖5的帶鏡面的光傳輸體1上進(jìn)行金屬膜蒸鍍、鍍金屬微粒等，在反射輔助層4的平滑 面S上形成光反射膜8。 如以上說(shuō)明，本發(fā)明涉及的帶鏡面的光傳輸體1中，緊貼由切割加工產(chǎn)生的粗面
R，形成覆蓋粗面R的反射輔助層4，在反射輔助層4上形成反射來(lái)自光傳輸層3的光的平滑
面S，所以將該平滑面S作為鏡面的反射面。帶鏡面的光傳輸體1不需要金屬蒸鍍和屏蔽，
所以能夠降低生產(chǎn)成本，且量產(chǎn)性好。另外，帶鏡面的光傳輸體l中，反射輔助層4可以選
擇與光傳輸體粘合性較好的產(chǎn)品，所以相對(duì)蒸鍍膜難以剝落，可靠性好。 特別是由切割對(duì)軟的光導(dǎo)波路和光纖進(jìn)行切割加工時(shí)，粗面R較明顯，但本發(fā)明
也適用于在這樣柔軟的光傳輸體2上形成鏡面的情況。 追求柔軟性的光導(dǎo)波路和光纖上大多使用彈性模量低的材料，但切割低彈性模量 時(shí)，難以形成平滑面，出現(xiàn)粗糙面。本發(fā)明尤其適合包含彈性模量在lGPa以下的部件的光 傳輸體。 圖16表示適合本發(fā)明的帶鏡面的光傳輸體的量產(chǎn)的制造方法。在基臺(tái)161上的 多處分別保持作為形成鏡面的對(duì)象的光傳輸體162。各光傳輸體162上形成傾斜切割光傳 輸層(未圖示)的V形槽163。 V形槽163上形成反射輔助層(未圖示)。
基臺(tái)161上方自由升降地設(shè)置與基臺(tái)161相對(duì)的升降臺(tái)164。升降臺(tái)164上，面對(duì) 基臺(tái)161上的各光傳輸體162，設(shè)置固定保持部165。固定保持部165保持固定工具166，其 用于在光傳輸體162的反射輔助層上整形平滑面。固定工具166是圖11、圖14中說(shuō)明的整 形部件9?？梢愿鶕?jù)光傳輸體162的槽的形狀，將圖7等說(shuō)明的整形部件9作為固定部件 166。另外，基臺(tái)161可以是基板5，在基板5的多處形成鏡面時(shí)，本制造方法也是有效的。
由該結(jié)構(gòu)，可以同時(shí)進(jìn)行多處反射輔助層的整形。這時(shí)，各固定工具166—齊插入 各光傳輸體162的V形槽163，所以各V形槽163中容易實(shí)現(xiàn)左右均等的力平衡。因此，能 夠防止固定工具166的左右傾斜。固定工具166傾斜后，反射輔助層上形成的平滑面的角 度會(huì)偏離作為設(shè)計(jì)值的如45。，所以光的反射角度會(huì)偏離直角，但由本制造方法，不會(huì)有固 定工具166的傾斜，能夠按設(shè)計(jì)值來(lái)制造平滑面的角度。 在聚酰亞胺基板上制作由彈性模量50MPa的環(huán)氧類(lèi)包層(折射率1. 50)和彈性模 量約lGPa的環(huán)氧類(lèi)芯(折射率1. 58)構(gòu)成的聚合物導(dǎo)波路。在該聚合物導(dǎo)波路上，使用 90° V字刀刃以10cm間隔由2處切割設(shè)置V形槽。V形槽從導(dǎo)波路側(cè)切除，聚酰亞胺基板 沒(méi)有被切割。 作為比較例，在V形槽上實(shí)施整形前的狀態(tài)下測(cè)量導(dǎo)波路的插入損失。在聚酰亞 胺基板一側(cè)的V形槽的鏡面上使用單模光纖使850nm的光結(jié)合。入射光在10cm的芯中傳 播，從相反側(cè)鏡面反射，向聚酰亞胺基板側(cè)射出。該出射光由PD(Photodiode)檢測(cè)，插入損 失為8. 5-9dB。與光纖的結(jié)合損失、與PD的結(jié)合損失為0時(shí)，導(dǎo)波路的傳輸損失為0. ldB/ cm，所以l個(gè)鏡面的損失為4dB左右。 測(cè)量這時(shí)的鏡面平均粗糙度Ra。芯部的膜厚方向?yàn)镺. 38-0. 55iim，切割方向?yàn)?0. 17-0. 5ym，彈性模量低的包層部中平均粗糙度大。芯部、包層部沒(méi)有平滑切割，所以鏡面的散射損失大。 對(duì)同樣的導(dǎo)波路樣品進(jìn)行鏡面的整形和金反射膜的轉(zhuǎn)印。將硅晶片切割為角柱 狀，在硅晶片的平滑面上蒸鍍金。使用該角柱進(jìn)行鏡面整形。將適量折射率1. 56的環(huán)氧類(lèi) 熱硬化樹(shù)脂涂敷在各V形槽上，將硅晶片的角柱的平滑面上的金膜作為鏡面的反射面?zhèn)取? 個(gè)角柱上分別安裝保持角柱的固定工具，放置升降臺(tái)，使之橋架在2個(gè)固定工具上，其上施 加500gf的力。15(TC加熱1小時(shí)，使熱硬化樹(shù)脂硬化。從V形槽上撕下角柱后，確認(rèn)角柱 上的金膜轉(zhuǎn)印到V形槽側(cè)上。與上述同樣的方法來(lái)測(cè)量插入損失，為2. 5-3dB左右，確定為 每個(gè)鏡面有l(wèi)dB以下的損失。
權(quán)利要求
一種帶鏡面的光傳輸體，其特征在于，在光傳輸體傳輸光的光傳輸層上形成與該光傳輸層的光傳輸方向交叉的粗面，緊貼該粗面而形成覆蓋該粗面的反射輔助層，在該反射輔助層上形成反射來(lái)自上述光傳輸層的光的平滑面。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶鏡面的光傳輸體，其特征在于，將上述光傳輸體使上述光 傳輸方向與上述基板平行地搭載在基板上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶鏡面的光傳輸體，其特征在于，上述粗面與上述光傳輸 層的光傳輸方向垂直交叉。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶鏡面的光傳輸體，其特征在于，上述粗面與上述光傳輸 層的光傳輸方向傾斜交叉。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶鏡面的光傳輸體，其特征在于，上述反射輔助層的折射 率與上述光傳輸層的折射率的折射率差在±0. 1以?xún)?nèi)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶鏡面的光傳輸體，其特征在于，上述反射輔助層由熱硬 化樹(shù)脂或光硬化樹(shù)脂形成。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶鏡面的光傳輸體，其特征在于，上述反射輔助層由熱可 塑性樹(shù)脂形成。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶鏡面的光傳輸體，其特征在于，具有覆蓋上述平滑面的 由金屬膜或多層膜等構(gòu)成的光反射膜。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶鏡面的光傳輸體，其特征在于，上述光傳輸體是光導(dǎo)波 路或光纖。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶鏡面的光傳輸體，其特征在于，上述光傳輸層的彈性 模量在lGPa以下。
11. 一種帶鏡面的光傳輸體的制造方法，其特征在于，具有在光傳輸體傳輸光的光傳 輸層上由切割形成與其光傳輸方向交叉的粗面的步驟；緊貼該粗面而形成覆蓋該粗面的反 射輔助層的步驟；在該反射輔助層上形成反射來(lái)自上述光傳輸層的光的平滑面的步驟。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的帶鏡面的光傳輸體的制造方法，其特征在于，上述形成平 滑面的步驟包含使用具有平滑面的整形部件并將上述反射輔助層整形的步驟。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的帶鏡面的光傳輸體的制造方法，其特征在于，上述形成平 滑面的步驟包含從上述反射輔助層上剝離上述整形部件的步驟。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的帶鏡面的光傳輸體的制造方法，其特征在于，上述形成平 滑面的步驟包含事先在上述整形部件的上述平滑面上保持光反射膜的步驟；在上述反射 輔助層的平滑面上保持該光反射膜的步驟；從上述光反射膜上剝離上述整形部件的步驟。
全文摘要
提供成本、量產(chǎn)性、可靠性較好的帶鏡面的光傳輸體及其制造方法。在光傳輸體(2)傳輸光的光傳輸層(3)上形成與該光傳輸層(3)的光傳輸方向交叉的粗面(R)，緊貼粗面(R)形成覆蓋粗面(R)的反射輔助層(4)，在反射輔助層(4)上形成反射來(lái)自光傳輸層(3)的光的平滑面(S)。
文檔編號(hào)G02B6/122GK101718889SQ200910178990
公開(kāi)日2010年6月2日 申請(qǐng)日期2009年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月9日
發(fā)明者平野光樹(shù), 牛渡剛真 申請(qǐng)人:日立電線株式會(huì)社