2018 Fiscal Year Annual Research Report
Optical oupling device for realizing optical wiring using of UV-curable resin
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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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2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 光配線 / 光硬化性樹脂 / 自己形成光導波路 / 多層化 / 樹脂マイクロレンズ / アレイ化 / 縦型光導波路 |
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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．とくに，光信号の入出力については多くの技術課題がある．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，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た．
【多層化光配線における樹脂マイクロレンズつき縦型光導波路の検討】垂直共振器型面発光レーザ（VCSEL）上に樹脂マイクロレンズ付きの縦型光導波路（光ピラー）を作製し，樹脂マイクロレンズの曲率半径を制御しコリーメート光を得ることで，VCSELから光配線への結合損失を抑える効果が期待できる．昨年度提案した樹脂マイクロレンズ付き光ピラーの形状評価および光学特性評価を行った．
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，12本の光ピラーを同時に作製し（アレイ化光ピラー），その端面にさらにコアと同じ屈折率をもつ光硬化樹脂を付着し，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．12本の樹脂マイクロレンズ付き光ピラーからの出力光を計測し，ほぼ同様の近視野像（NFP）を得ることができた．NFP計測により，樹脂マイクロレンズ付き光ピラーからの出力光の方が樹脂マイクロレンズ無しの光ピラーからの出力光よりも光強度が高く，その集光効果を確認した．次に，樹脂マイクロレンズの作製における形状再現性の向上と形状制御の可能性を検討した．光硬化樹脂を付着させる際の離脱速度が速いほど樹脂マイクロレンズの曲率半径のばらつきが小さく，また，光硬化樹脂の温度が低いほど，曲率半径のばらつきが小さく，形状再現性の向上が見込めることを確認した．
多層化・アレイ化・分岐などの高機能化が要求されるボードレベル光インタコネクションにおける光配線の光実装技術の普及へ貢献できる可能性を得た．
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