2017 Fiscal Year Research-status Report
光硬化樹脂の応用による光配線を実現するための接続技術と光デバイスの研究
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15K06034
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| Research Institution | Tokai University |
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Principal Investigator |
藤川 知栄美 東海大学, 工学部, 教授 (70319375)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 光配線 / 多層化 / 自己形成光導波路 / 光硬化性樹脂 / マイクロレンズ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
【はじめに】光配線の実現に必要な光固有の実装技術として端末モジュールとファイバ接続の課題がある．本研究では，光硬化樹脂を用いた自己形成光導波路による光接続技術の確立をはかり，これらの技術によって、アライメントフリーで高効率な光実装技術の普及に貢献することを目的としている．
【多層化光配線との3次元接続法の検討】光配線板も電気基板と同様に多層化することによって，伝送容量の拡大を図ることが期待されている．これに対して，光信号の入出力については多くの技術課題がある．M×Nチャンネルの導波路を一括露光で作製可能な「フォトマスク転写による自己形成導波路技術」によって，Mチャンネル，N層の光配線への接続導波路を提案・検討した．基板のスロット部に45度プリズム尾設置し，M×N個の開口を有するマスクによって，自己形成導波路を一括して作製する．平成29年度に提案した90度光路変換技術によって，基板の上面に配置されるVCSELからの光を基板内に導入することができる．多層基板ではVCSELから各層までの距離が異なるため，各層ごとに結合効率をより高めるため，縦型光導波路の先端に光硬化性樹脂を用いてマイクロレンズを作製する樹脂マイクロレンズ付光ピラーを提案した．
作製は当研究室にて開発した「フォトマスク転写による自己形成導波路作製技術」を用いて，まず縦型光導波路であるアレイ化光ピンを作製し，その端面にさらに光硬化性樹脂を付着し，樹脂の粘性を利用して半球型に近いマイクロレンズを作製した．ボードレベル光インタコネクションの光配線の多層化・アレイ化・分岐などの高機能化を図ることができる可能性を得た．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
アライメントフリーで高効率な光実装技術の普及に貢献することを目的とし，作製した樹脂マイクロレンズ付き縦型光導波路について，簡易走査型電子顕微鏡による計測，および光学的特性の評価と合わせて，その検討を進めていたが，2017年10月末に，作製手法を提案している光デバイス評価のためには必須の計測装置の制御用PCが故障した．画像処理ボードが15年以上前のPCにしか対応しておらず，使用可能なPCの入手，再稼働に，想定外の時間を要したため，その点においては遅れている．
一方，2018年4月に開催予定の国際会議へ投稿した成果が採択されており，現時点の成果をさらに発展させるため延長を希望した．
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| Strategy for Future Research Activity |
縦型光導波路の端面に作製する樹脂マイクロレンズの形状制御を行う．まず，光線追跡によるシミュレーションを行い，適切な形状，サイズを設計する．その後，実際の作製条件を検討する．樹脂マイクロレンズの形状制御は，使用する樹脂の温度制御，材料の素材制御等により実現可能と考えている．
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| Causes of Carryover |
平成29年度中に提案，作製をした樹脂マイクロレンズ付き縦型光導波路について，得られた成果を国際会議へ投稿したところ，採択された．平成30年度は，成果発表のための旅費，および現状の成果をより発展させるべく，マイクロレンズの形状制御のための作製条件検討のために消耗品購入に使用する．作製した樹脂マイクロレンズ付き縦型光導波路（光ピラー）の光学特性測定を行う予定である．
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