光波导及其制造方法、使用该光波导的光组件与流程
本发明涉及光波导及其制造方法、使用该光波导的光组件。特别是本发明涉及即使为多模光传输也能够以低损耗分路、并且能够容易地控制其分路比率的小型且厚度薄的光波导及其制造方法，以及使用该光波导的能够监控光信号强度的光组件。
背景技术：
一般而言，光缆(也称为光纤缆线)能够进行大量信息的高速通信，因此广泛用于家庭用、工业用的信息通信。此外，例如在汽车中装备有各种电装配置(例如，汽车导航系统等)，那些电装配置的光通信也采用光缆。
此外，伴随信息容量的增大，不仅在干线、访问系统这样的通信领域，在路由器、服务器内的信息处理中，也正在进行使用光信号的光互联技术的开发。具体而言，为了在路由器、服务器装置内的板间或板内的短距离信号传输中使用光，作为光传输路径，使用与光纤相比配线的自由度高、并且能够高密度化的光波导。
并且，也有如下光组件：将该光波导与光纤进行光学连接，光传输路径长度的大部分使用光损耗小的光纤，在与受光元件、发光元件等各种光学元件进行位置对准的部分等中使用作为配线自由度高的光传输路径的光波导。
另外，对于光组件，迅速且正确地掌握光信号是否正在准确传输是重要的。因此，需要监控光传输路径中的光信号有无、其强度的机构。
作为监控光信号的方法，可采用将光传输路径中的一部分光信号分路，利用监控受光元件对分路后的光信号强度进行监控的方法。例如，有如下方法：如专利文献1所记载，使二条光纤的中心轴偏置而进行熔接，通过设于一方光纤的包覆层的切口面使从熔接部的芯部漏出的传播光的一部分反射，从而监控光强度的方法；如专利文献2所记载，将光波导的芯图案以Y字型分路，在分路后的一方芯图案的光路上配置监控受光元件的方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007-248732
专利文献2：日本特开2000-66045
技术实现要素：
发明所要解决的课题
然而，在专利文献1的方法中，需要使多条光纤的每一条以高精度进行位置对准从而进行偏置熔接，作业性也差。进一步，存在难以控制分路比率的担忧。进一步，还存在熔接部、具有切口面的部分的强度相对弱这样的担忧。此外，由于相对于光路沿上下方向分路，因此光路垂直方向的大小会变大，作为结果，还存在阻碍光组件小型化这样的课题。
在专利文献2的方法中，存在Y字分路的图案分辨率问题，难以配置多个Y字分路图案。此外，由于相对于光路沿平面方向分路，因此平面方向的大小会变大，还存在无法将光波导窄间距化的课题。
进一步，专利文献1、专利文献2是利用单模光进行分路，难以控制多模光传输中的分路比率。
本发明是为了解决上述课题而完成的发明，其目的在于，提供即使为多模光传输也能够以低损耗分路的光波导，能够容易地控制光的分路比率的小型且厚度薄的光波导，没有熔接部、切口面而能够维持强度的光波导及它们的制造方法以及使用光波导的能够监控光信号强度的光组件。
用于解决课题的方法
本发明人等进行了深入研究，结果发现，通过设为从入射面入射而在光波导的芯中传播的光之中至少一部分通过光路转换镜进行光路转换、剩余的光之中至少一部分向上述出射面侧传播的光波导，能够解决上述课题，从而完成了本发明。
即，本发明的实施方式涉及一种光波导，其至少包含下部包覆层、设于该下部包覆层上且具有入射面和出射面的芯、以及具有与上述下部包覆层所形成的平面既不平行也不垂直的倾斜面的光路转换镜，上述芯具有约束解除面，所述约束解除面最先解除上述芯的侧面对从上述入射面入射的光的约束，以该约束解除面为边界将上述芯一分为二，在将入射面侧设为第一芯图案部、将出射面侧设为第二芯图案部时，在上述第一芯图案部的光路上或其延长线上配置有上述光路转换镜，从上述入射面入射的光中至少一部分通过上述光路转换镜反射从而进行光路转换，未向大致垂直方向进行光路转换的光中至少一部分从上述出射面出射。
根据这样的光波导，能够将入射光有效地向出射面侧和光路转换镜侧分路，此外，能够控制向出射面方向前进的光与向光路转换镜方向前进的光的光量比率(以下，仅称为“分路比率”。)。能够控制分路比率。此外，由于容易识别光路转换镜的位置，因此容易利用其它工序进行位置对准。此外，由于在同一下部包覆层上配置有第一芯图案部和第二芯图案部，因此容易控制芯的高度方向的位置，并且容易抑制第一芯图案部和第二芯图案部之间的耦合损耗。
此外，由于入射光通过光路转换镜向大致垂直于下部包覆层的方向分路，因此例如在配置多个光波导时也能够节省空间，从而能够得到小型的光组件。进一步，由于进行了光路转换的光的光斑形状沿光路方向变成竖向，因此，例如即使将多个光波导平行排列或靠近配置，由邻接的光路转换镜进行了光路转换的光发生干涉的情况也变少，因此能够正确监控光量等。
此外，可如下配置：上述第一芯图案部的位于最接近于上述约束解除面处的一个侧面A和与该侧面位于同侧的第二芯图案部的一个侧面B不在同一平面上，该侧面B相比从下部包覆层法线方向观察时上述光路转换镜的上述倾斜面与其他面所形成的棱线和侧面交叉的交点位于出射面侧，并且，上述侧面A与上述约束解除面的交线比侧面B更位于上述光路转换镜侧。由此，能够高效地将光的一部分进行光路转换。
优选：进一步具有光路转换镜构件，上述光路转换镜在光路转换镜构件上构成，该光路转换镜构件是截面为三角形或多边形的棱柱，在截面为多边形时，该光路转换镜构件具有与上述下部包覆层所形成的平面平行的上表面，具有与上述下部包覆层所形成的平面大致平行的下表面，并且与上述入射面最接近的面大致垂直于上述下部包覆层所形成的平面。根据这样的光波导，能够将向光路转换镜侧分路的光高效地向大致垂直于上述下部包覆层所形成的面的方向进行光路转换。此外，与上述入射面最接近的面大致垂直于上述下部包覆层所形成的平面，从而与芯的光学连接变得变好。
此外，也可如下配置：上述第一芯图案部的位于最接近于上述约束解除面处的一个侧面A和与该侧面位于同侧的第二芯图案部的一个侧面B不在同一平面上，该侧面B相比从下部包覆层法线方向观察时上述光路转换镜的上述倾斜面与其他面所形成的棱线和侧面交叉的交点位于出射面侧，并且，上述侧面A与上述约束解除面的交线比侧面B更位于上述光路转换镜侧。通过采取这样的构成，可有意地获得无法将第一芯图案部至第二芯图案部进行光学连接的光成分。而且，由于在该光的光路上存在光路转换镜，因此能够将入射光的一部分有效地向光路转换镜传播。此外，通过调节上述侧面A与上述侧面B的距离(以下有时称为“高低差”。)，能够容易地控制分路比率。
此外，还可如下配置：上述光路转换镜的至少一部分在上述第一芯图案部的一个侧面的延长线上和上述第二芯图案部的一个侧面的延长线上重合。由此，能够高效地将光的一部分进行光路转换。
此外，上述第一芯图案与上述第二芯图案进行了光学连接，上述光路转换镜可被配置成上述倾斜面与其他面所形成的棱线比上述约束解除面更位于出射面侧。由此，容易抑制第一芯图案部与第二芯图案部的耦合损耗。
此外，上述光路转换镜与上述第二芯图案部可进行物理连接。由此，能够通过光路转换镜和第二芯图案部以低损耗传播入射光。
此外，上述约束解除面中的上述第一芯图案部的截面积可比上述第二芯图案出射面的截面积大。由此，容易将第一芯图案部的位于光路转换镜侧的侧面和第二芯图案的侧面201设为非同一平面，并且将第一芯图案部的另一侧面和第二芯图案部的另一侧面202平滑地连接，从而能够以低损耗传播向出射面侧前进的光。
此外，在上述下部包覆层上可进一步具有以被覆上述芯和上述光路转换镜构件的至少一部分的方式设置的上部包覆层5。由此，能够保护芯1和光路转换镜构件3的大部分。在具有上部包覆层5的情况下，优选上述上部包覆层设有开口部，以便至少使上述光路转换镜构件的至少一部分与折射率比该光路转换镜构件小的材质接触。光路转换镜构件3的通过开口部9露出的部分发挥作为空气反射型光路转换镜301的功能。
此外，本发明的一个实施方式为一种光组件，其具有上述光波导、向上述入射面入射光的发光元件、接受通过上述光路转换镜进行了光路转换的光的至少一部分的监控受光元件、和接受从出射面出射的光的受光元件。
此外，本发明的一个实施方式涉及上述光波导的制造方法。具体而言，是如下光波导的制造方法，其具有：在上述下部包覆层上形成至少一个具有倾斜面的光路转换镜构件的第一工序；形成上述第一芯图案部以及被覆上述光路转换镜构件的上述倾斜面的一部分的第二芯图案部的第二工序。利用这样的制造方法，能够高效地生产上述光波导或光组件。
此外，在上述第二工序中，可以以埋设上述光路转换镜构件的方式层叠芯图案形成用树脂后，去除上述倾斜面上的至少一部分芯图案形成用树脂，从而形成光路转换镜。由此，能够高效地形成第二芯图案部和光路转换镜，并且能够以高位置精度设置光路转换镜和第二芯图案部。
此外，可进一步具有以埋设上述芯的至少一部分的方式形成上部包覆层、接着在上述光路转换镜上设置开口部的第三工序。这样，通过有意地使光路转换镜露出，即使发生开口部和光路转换镜的位置偏移时，光路转换镜也能够充分转换光路。
发明效果
本发明的光波导尤其能够得到即使为多模光传输也能够以低损耗分路、并且能够容易地控制其分路比率的小型且厚度薄的光波导及其制造方法、和使用该光波导的能够监控光信号强度的光组件。
附图说明
图1是表示本发明的光波导的一例的俯视示意图和截面示意图。
图2是表示本发明的光波导的另一例的俯视示意图和截面示意图。
图3是表示本发明的光波导的另一例的俯视示意图和截面示意图。
图4是表示本发明的光波导的另一例的俯视示意图和截面示意图。
图5是表示本发明的光波导的其他例子的俯视示意图。
图6是表示光路转换镜构件的例子的截面示意图。
图7是表示芯和一部分埋设于该芯的光路转换镜构件的一例的立体示意图和俯视示意图。
图8是表示本发明的光波导的一例的立体示意图。
图9是表示本发明的光波导的制造方法的一例的立体示意图。
具体实施方式
(定义)
在本说明书中，“大致平行”的意思是，除了完全平行以外，两条线或两个面所形成的角度小于或等于3°。作为角度，更优选小于或等于2°，进一步优选小于或等于1°，特别优选小于或等于0.5°，非常优选小于或等于0.3°，极其优选小于或等于0.1°。
在本说明书中，“大致垂直”的意思是，除了完全垂直(90°)以外，两条线或两个面所形成的角度为90±3°以内。作为角度，更优选90±2°以内，进一步优选90±1°以内，特别优选90±0.5°以内，非常优选90±0.3°以内，极其优选90±0.1°以内。
(1.结构)
以下，对于本发明的光波导、光组件进行详细说明。
(光波导)
图8示出本发明的光波导的一个实施方式。本发明的光波导至少包含下部包覆层4、设于该下部包覆层4上且具有入射面13和出射面14的芯1、以及具有与上述下部包覆层4所形成的平面既不平行也不垂直的倾斜面的光路转换镜301。图8中5是上部包覆层。如后所述，上部包覆层5可设置也可不设置。当具有上部包覆层5时，优选具有开口部9。由此，具有光路转换镜构件3的倾斜面的一部分与折射率低于光路转换镜构件3的物质(在此为空气)的界面，从而图8的301部分发挥作为光路转换镜的功能。在没有上部包覆层5的情况下，光路转换镜构件3的倾斜面中未埋设于芯1的部分(后述图7的301)发挥作为光路转换镜的功能。
上述芯1具有约束解除面，所述约束解除面解除上述芯1的侧面对从上述入射面13入射的光的约束。从入射面13入射的光在芯1中传播而向出射面14前进。本发明的光波导有意形成产生在芯1侧面不进行反射的光成分的部分或在上述侧面不进行反射的部分。在本说明书中将这样的解除受到芯侧面的约束部分的点称为“约束解除点”。
图7仅示出本发明的光波导中的、芯1和一部分埋设于该芯1的光路转换镜构件3的部分。图7(a)是立体图、图7(b)是俯视图。使用图7(b)对本光波导的结构进行说明。
从入射面13入射的光(入射光)在侧面被反射并且向出射面14的方向前进。由于芯1与一部分埋设于芯1的光路转换镜构件3进行了光学连接，因此芯1的光路与光路转换镜构件3重合的部分成为在芯1的侧面不进行反射的部分。那样部分的点为图7中的约束解除点。
上述约束解除点可存在多个，其中，在本说明书中将满足下述(1)～(4)的条件的点称为“特定约束解除点15”。而且，在本说明书中将通过该特定约束解除点15并且平行于光路转换镜的棱线(上端的边)的面称为“约束解除面16”。
(1)存在于光路转换镜的棱线306上或比该棱线306更靠入射面13方向的点。
(2)比光路转换镜301更靠入射面13侧，并且存在于光路转换镜301侧的芯1的侧面上的点。
(3)在芯1中传播的光中，满足(1)、(2)的产生在侧面不进行反射的光成分的点或在该侧面不进行反射的点。
(4)满足(3)的点中，离光路转换镜的棱线306最近的点。
在本发明的光波导中，以上述约束解除面16为边界将上述芯1一分为二，将入射面13侧设为第一芯图案部11、将出射面14侧设为第二芯图案部12时，在上述第一芯图案部11的光路上或其延长线上配置有上述光路转换镜301。并且具有如下结构：从上述入射面13入射的光中至少一部分通过上述光路转换镜301反射从而进行光路转换，未向大致垂直方向进行光路转换的光中至少一部分从上述出射面14出射。
图1～图5中示出本发明的光波导的实施方式的例子。在图1～图4中，(a)是光波导的俯视示意图、(b)是A-A’截面示意图、(c)是B-B’截面示意图。图5是图1～图4以外的实施方式的光波导的俯视示意图。利用这些图，对约束解除点和约束解除面进行更详细说明。
(特定约束解除点)
在图1、图2、图5(a)～图5(e)所示的结构中，作为反射侧面发挥功能的芯1的侧面(图中的下侧的侧面)与光路转换镜构件3进行了物理连接。芯1中光路转换镜301侧的侧面(图中的下侧的侧面)与光路转换镜构件3的交点成为特定约束解除点15。这是因为，从特定约束解除点15向出射面方向(图中的右方向)，光的一部分在光路转换镜构件3中开始传播，产生相比于芯1的侧面(图中的下侧的侧面)向外侧(图中的下侧)扩展的光成分。
此外，关于图3、图4、图5(k)所示的结构，芯1被二分为芯图案部11和12，第一芯图案部11与光路转换镜构件3之间具有物理间隙7。第一芯图案部11中光路转换镜301侧的侧面(图中的下侧的侧面)的终点为特定约束解除点15。这是因为，从特定约束解除点15向出射面方向(图中的右方向)，光以放射状向光路转换镜构件3方向出射，因此成为在相比于光路转换镜301更靠入射面13侧(图中的左侧)不进行第一芯图案部11的侧面反射的光。
此外，关于图5(f)～图5(j)所示的结构，产生向芯图案外输出的光成分的点，即芯1的、在相比于光路转换镜构件3更靠入射面13方向(图中的左方向)在光路转换镜301侧的侧面(图中的下侧的侧面)上产生高低差的点成为特定约束解除点15。这是因为，至少从该高低差向出射面14方向，产生向芯1外传播的光(不进行侧面反射的光)。
另外，芯1的、相比于光路转换镜301更靠入射面13方向的部分中在侧面(图中的下侧的侧面)的反射一直进行至光路转换镜301时，光路转换镜的棱线306与芯1的侧面(图中的下侧的侧面)的交点为特定约束解除点15。
(约束解除面)
约束解除面是指，通过上述特定约束解除点，与光路转换镜的棱线306平行并且与下部包覆层4大致垂直的面。在本说明书中，将相比于该约束解除面16更靠入射面13方向的芯称为第一芯图案部11，将相比于该约束解除面16更靠出射面14方向的芯称为第二芯图案部12。
第一芯图案部11和第二芯图案部12只要为能够得到本发明效果的范围，则既可进行一体化而形成一个芯1(例如，图1、图2、图5(a)～图5(j))，也可为各自分开的图案(例如，图3、图4和图5(k))。第一芯图案部11和第二芯图案部12进行一体化而形成一个芯1的情况，从光损耗变得良好的方面出发，是优选的。
如果使用图7进行说明，则通过特定约束解除点15、与光路转换镜的棱线306平行并且与下部包覆层4大致垂直的面为约束解除面16。在图7(a)中，芯1为一种材料，以上述约束解除面16为边界，将入射面13侧的芯称为第一芯图案部11，将出射面侧的芯称为第二芯图案部12。
在本实施例的光波导中，在第一芯图案部11的光路上，第二芯图案部12与光路转换镜301靠近设置。因此，能够将第一芯图案部11中传播而来的光有效地向第二芯图案部12侧和光路转换镜301侧分路。通过将光路转换镜301和第二芯图案部12的边界位置配置于大致垂直于第一芯图案部11的光路的方向并且与下部包覆层4平行方向的任意位置，能够以预定的分路比率控制从第一芯图案部11传播的光。此外，容易识别光路转换镜301的位置，并且在后续工序中配置监控受光元件时能够容易地进行位置对准。
进一步，由于在同一下部包覆层4上配置第一芯图案部11和第二芯图案部12，因此容易控制第一芯图案部11和第二芯图案部12的高度方向的位置。因此，能够抑制从第一芯图案部11到第二芯图案部12的耦合损耗。
此外，本发明的光波导能够将光沿垂直于下部包覆层4的方向分路。因此，例如，即使是使本发明的光波导并排排列的情况，也能够将多个光波导靠近配置，因此能够得到小型光组件。进一步，光路被分路的方向是与下部包覆层4平行的一侧，因此能够得到厚度薄的光组件。
此外，对于本实施例的形态，为了使光路向下部包覆层4的法线侧倾斜(例如从下部包覆层4所形成的面开始倾斜大于或等于30°)分路而进行光路转换，如果在光路转换侧配置监控受光元件(进行光路转换的一侧的分路比率小的情况下)，则经光路转换的光的光斑形状通常在大致光路方向上变成竖向。因此，例如，即使使本实施例的形态沿光路垂直方向大致平行配列并且靠近配置，从邻接的光路转换镜进行了光路转换的光的干涉也会变少。因此，能够正确地监控光量等。
(芯)
本发明的光波导具有芯1。芯1具有入射面13和出射面14。芯1如上所述具有最先解除入射光的约束的约束解除面16，能够以该约束解除面16为边界分为第一芯图案部11和第二芯图案部12。但是，第一芯图案部11和第二芯图案部12无需进行物理分割，可一体化而形成一个芯1。第一芯图案部11和第二芯图案部12一体化而形成一个芯1的情况，从光损耗变得良好的方面出发，是优选的。
(芯的截面形状)
芯1的截面形状(指垂直于光路的截面形状。)没有特别限制，优选为大致矩形。如果为大致矩形，则可良好地进行第一芯图案部11与第二芯图案部12之间的光耦合，并且容易控制从光路转换镜301输出的光斑形状。
(芯的高度)
此外，对于芯1的厚度没有特别限制，通常厚度调整为10～100μm。如果该芯1的厚度大于或等于10μm，则与发光元件(光纤等输出光的光路也在广义上作为受光元件)耦合时，容易进一步扩大位置对准公差。从该观点出发，芯1的厚度更优选为大于或等于15μm，进一步优选为大于或等于20μm，特别优选为大于或等于25μm，非常优选为大于或等于30μm。此外，如果厚度小于或等于100μm，则能够使光波导整体的厚度变薄。从该观点出发，厚度更优选为小于或等于90μm，进一步优选为小于或等于80μm，特别优选为小于或等于70μm。
(芯的宽度)
关于芯1的宽度没有特别限制，通常宽度调整为10～100μm。如果该芯1的宽度大于或等于10μm，则与发光元件(光纤等输出光的光路也在广义上作为受光元件)耦合时，容易进一步扩大位置对准公差。从该观点出发，芯1的宽度更优选为大于或等于15μm，进一步优选为大于或等于20μm，特别优选为大于或等于25μm，非常优选为大于或等于30μm。此外，如果宽度小于或等于100μm，则能够将光波导小型化。从该观点出发，宽度更优选为小于或等于90μm，进一步优选为小于或等于80μm，特别优选为小于或等于70μm。除前述之外，关于设于第一芯图案部11的斜坡形状、扩大形状的部分，为了得到期望的分路比率，可任意选择，不限于上述范围。
(高低差)
本发明的光波导优选如下配置：上述第一芯图案部11的位于最接近于上述约束解除面16处的一个侧面A和与该侧面位于同侧的第二芯图案部12的一个侧面B不在同一平面上，该侧面B相比从下部包覆层4的法线方向观察时上述光路转换镜301的上述倾斜面和其他面所形成的棱线306与侧面交叉的交点位于入射面13侧，并且上述侧面A与上述约束解除面16的交线比侧面B更位于上述光路转换镜301侧。在此，第二芯图案部12的宽度与第一芯图案部11相同或不同均可。
具体而言，例如如图7所示，在约束解除面16附近，光路转换镜301侧的第一芯图案部11的一个侧面101与第二芯图案部12的一个侧面201并非同一平面，进一步优选相对于第一芯图案部11的一个侧面101，第二芯图案部12的一个侧面201向光路转换镜301的相反侧偏移。由此产生的侧面101与侧面201的距离在本说明书中称为高低差6。通过这样将第一芯图案部11的侧面101与第二芯图案部的侧面201错开配置，能够有意获得无法从第一芯图案部11耦合至第二芯图案部12的光成分。并且，通过在那样的光的光路上配置光路转换镜301，能够有效地将第一芯图案部11中传播的光的一部分向光路转换镜301传播。此外，还具有如下优点：能够通过任意地选择高低差6来控制第二芯图案部12方向与光路转换镜301方向的分路比率。
在利用相比于第二芯图案部12的侧面201更向光路转换镜301侧自然扩展的性质将光路转换镜构件3中传播的光进行分路的情况下，可不设置第一芯图案部11的侧面101和第二芯图案部12的侧面201的延长线上的高低差6。另一方面，如果设置高低差6，则能够在某种程度上确保分路的光的强度并且容易确保一定的分路比率，因此优选。
高低差6的量能够根据期望的分路比率、第一芯图案部11与第二芯图案部12的宽度比率、光路转换镜构件3与第二芯图案部12的高度比率进行适当调整。具体而言，光路转换镜构件3与第二芯图案部12的高度之差为小于或等于50％，优选为小于或等于70％，进一步优选为小于或等于90％(例如，第二芯图案部12的高度为50μm、光路转换镜构件3的高度为45μm时高度之差为90％。)。此外，想要使通过光路转换镜301进行光路转换的光量比向第二芯图案部12传播的光少的情况下，高低差6的量与第二芯图案部12的宽度之比优选为0.1:99.9～49.9:50.1，更优选为5:95～45:55，进一步优选为8:92～40:60。由此能够稳定地确保分路比率。
此外，对于上述第一芯图案部11和第二芯图案部12的、与光路转换镜301侧相反面侧的侧面(第一芯图案部11的侧面102、第二芯图案部12的侧面202)，没有特别限制，在如图3、图4、图5(e)、图5(j)所示光路转换镜构件3连通第一芯图案部11和/或第二芯图案部12的情况下，如图3、图4、图5(k)所示第一芯图案部11与第二芯图案部12之间具有间隙7的情况下，从抑制由漏光导致的光损耗的恶化的观点出发，优选相比于第一芯图案部11的侧面102将第二芯图案部12的侧面202配置于更远离光路转换镜301侧的位置。
此外，对于第一芯图案部11的侧面102与第二芯图案部12的侧面202，可以如图3、图4、图5(b)、图5(e)、图5(j)、图5(k)所示侧面位置以阶梯状变化，也可如图1、图2、图5(c)、图5(h)所示，平滑地(例如，以大于或等于150°的钝角、以该角具有圆弧的曲线状)变化。
如图1、图2、图5(a)～图5(d)、图5(f)～图5(i)所示，第一芯图案部11与第二芯图案部12成为一体，进一步，在光路转换镜构件3不贯通第二芯图案部12的情况下，可为阶梯状，可平滑地变化，也可为同一平面。由于第一芯图案部11、第二芯图案部12的配置裕度大，它们的形状限制也少，因此最优选图1、图2、图5(a)～图5(d)、图5(f)～图5(i)所示的形态。换言之，以第二芯图案部12埋设光路转换镜构件3的大致垂直于光路方向的一个侧面的形态最佳。
此外，第一芯图案部11可设置向光路进行方向扩展的斜坡部8。由此，第一芯图案部11中传播的光通过该斜坡部8的面反射而变为大致平行光，容易使从光路转换镜301输出的光的角度变小，从而减少与监控受光元件的耦合损耗。
(光路转换镜构件和光路转换镜)
本发明的光波导具有光路转换镜，该光路转换镜具有与上述下部包覆层所形成的平面既不平行也不垂直的倾斜面。光路转换镜可使用激光等对上述芯进行直接形状加工而构成。此外，也可通过设置与芯不同的光路转换镜构件3，在该光路转换镜构件3上构成。从制造、设计的容易性的观点出发，优选具有光路转换镜构件3，并且上述光路转换镜设于光路转换镜构件上的形态。光路转换镜构件3是如图6所示，至少从下部包覆层4表面突出的图案，其一部分具备发挥作为光路转换镜301的功能的倾斜面。以下，为了简化说明，以在下部包覆层4上设置光路转换镜构件3并且使其倾斜面的一部分用作光路转换镜301的形态为例进行说明。
(光路转换镜的形状)
图6示出光路转换镜构件3的截面形状的具体例。如图6(a)所示，是具有位于第二芯图案部12侧的倾斜面(光路转换镜301)、位于第一芯图案部11侧的大致垂直面303、连接倾斜面301和大致垂直面的上表面305的直角梯形。此外，也优选图5(b)所示那样的倾斜面301与大致垂直面303连接的直角三角形，还优选图5(c)所示那样的具有与倾斜面连接的大致垂直面304的形状。
光路转换镜301以外(例如大致垂直面303等)的面，只要为不阻碍光传播的范围，就对其形状没有特别限制，如果光透过部位的侧面为大致垂直的侧面，则与第一芯图案部11、第二芯图案部12的连接会变得良好，因此优选。尤其如图4所示，在第一芯图案部11与光路转换镜构件3之间具有空气层的间隙7的情况下，从减少耦合损耗的观点出发，优选为大致垂直。
从稳定地确保/维持光路转换镜构件的形状的观点出发，优选图5(a)和图5(c)所示的形状。从光损耗少的观点出发，优选图5(a)和图5(b)所示的形状。从以上的观点出发，最优选图5(a)的形状。
(光路转换镜的角度)
关于光路转换镜301的角度，只要向光路转换镜构件入射的光通过上述光路转换镜301反射，有意地改变光路的角度，就没有特别限制，只要向与下部包覆层4大致垂直方向进行光路转换就没有特别限制，相对于下部包覆层4的表面，优选为15°～75°，更优选为30°～60°，进一步优选为40°～50°，特别优选为43～47°。予以说明的是，一般而言，向光路转换镜构件入射的光以上述光路转换镜301的角度的2倍角度(例如，当光路转换镜301的角度为15°时，为30°的角度)进行光路转换。
(光路转换镜的位置)
光路转换镜301可设于第二芯图案部12的上面侧(与下部包覆层4相反的一侧)，可设于第二芯图案部12的下面侧，也可设于两个侧面侧。其中，如本说明书的各附图所示，优选设于一个侧面侧，更优选设于第二芯图案部12的一个侧面侧。由此，具有如下优点：在从光波导100的上表面或下表面观察时，容易识别光路转换镜301的位置；容易控制光路转换镜301(光路转换镜构件3)的厚度；由于光路转换后的光路从一个部位出射，因此可用透镜集光；能够容易地进行与外部的监控受光元件(或信号传输用受光元件)的耦合等。
(光路转换镜构件的长度)
关于光路转换镜构件3的长度(垂直于光路的方向的长度)，只要存在进行光路转换的光就没有特别限制，如果是将从第一芯图案部11向光路转换镜301方向传播的光尽可能进行光路转换的长度就更优选，长度多出也优选。至少为大于或等于上述高低差6的长度为佳。从上述观点出发，作为下限，优选为大于或等于1μm，更优选为大于或等于10μm，进一步优选为大于或等于50μm。此外，作为上限，优选为小于或等于100mm，更优选为小于或等于1mm，进一步优选为小于或等于250μm。
(光路转换镜构件的长度)
光路转换镜构件上表面的、光路方向的长度没有特别限制，从抑制耦合损耗的观点、良好保持光路转换镜构件3的形状的观点出发，优选为1μm～500μm。进一步从控制分路比率的观点出发，更优选为10μm～250μm。从使由光路转换镜301进行光路转换的光的光斑直径小、使与监控受光元件、光信号传输用受光元件的耦合良好的观点出发，进一步优选为10μm～100μm。
(光路转换镜构件的高度)
光路转换镜构件3的高度(从下部包覆层4上表面开始的垂直方向的距离)可设成与芯1的厚度为相同程度。在形成光路转换镜构件3后层叠形成第一芯图案部11和/或第二芯图案部12时，从确保第一芯图案部11和第二芯图案部12的上表面的平坦性的观点出发，优选比第一芯图案部11和第二芯图案部12中厚度薄者的厚度低大于0且小于或等于40μm，从减少与光路转换镜301的耦合损耗的观点出发，优选低大于0且小于或等于20μm，优选低大于0且小于或等于5μm。例如在后述的实施例中，形成了第一芯图案部11和第二芯图案部12的厚度为45μm、光路转换镜构件3的厚度为43μm(低2μm)的形状。
本发明的光波导可设为：构成芯1的第一芯图案部11和第二芯图案部12进行物理分离，第一芯图案部11与第二芯图案部12和/或光路转换镜构件3之间具有间隙7(例如，图3、图4、图5(f)～图5(k))。此外，也优选如图3所示，用上部包覆层5填充间隙7，也可如图4所示，将间隙7设于开口部9内，使间隙7为空气。从抑制第一芯图案部11与第二芯图案部12、光路转换镜301的耦合损耗的观点出发，优选如图3、图5(f)～图5(k)所示，用上部包覆层5埋设间隙7。
在设置间隙7的情况下，该间隙7的距离(光路方向的长度)没有特别限制，从使光路转换后的光的光斑直径小的观点出发，优选使其短。具体而言，间隙7的距离优选为小于或等于1000μm，更优选为500μm，进一步优选为100μm。下限只要大于0就没有特备限制，例如为0.01μm。
本发明的光波导可如下配置：上述光路转换镜的至少一部分在上述第一芯图案部11的一个侧面101的延长线上和上述第二芯图案部12的一个侧面201的延长线上重合。由此，能够高效地对光的一部分进行光路转换。
本发明的光波导也可如下配置：上述第一芯图案部11与上述第二芯图案部12进行光学连接，上述光路转换镜中上述倾斜面与其他面所形成的棱线306比上述约束解除面16更位于出射面13侧。即，优选约束解除面16比光路转换镜301更位于第一芯图案部11侧。
本发明的光波导优选上述光路转换镜301与上述第二芯图案部12进行物理连接。此外，光路转换镜301与第二芯图案部12可沿大致垂直于光路的方向连接。通过连接，能够在光路转换镜301和第二芯图案部12中以低损耗传播光。此时，第二芯图案部12的侧面201的一部分与光路转换镜的倾斜面也形成于同一平面上，与下部包覆层4上的第二芯图案部的侧面201形成连续的侧面201。由此，能够进行更低损耗的传播。
进一步，光路转换镜构件3的底面和第二芯图案部12的底面处于同一平面上为佳。通过设为同一平面，能够减少在光路转换镜301和第二芯图案部12中不耦合的光成分，实现低损耗化。在本实施例中，下部包覆层4的表面为上述同一平面。
进一步，光路转换镜构件3的底面和第一芯图案部11的底面处于同一平面上为佳。尤其如图1、图2、图5(a)～图5(e)所示，在光路转换镜构件3与第一芯图案部11进行了连接的情况下，能够减少第一芯图案部11和光路转换镜构件3之间的耦合损耗，实现低损耗化。在图1、图2、图5(a)～图5(e)中，下部包覆层4的表面为上述同一平面。
本发明的光波导中，可使上述约束解除面16中的上述第一芯图案部11的截面积比上述第二芯图案部12的出射面的截面积大。由此，将光路转换镜301侧的第一芯图案部11的侧面101和第二芯图案部的侧面201设为非同一平面，并且容易将与光路转换镜301侧相反的面的第一芯图案部11的侧面102和第二芯图案部12的侧面202平滑地进行连接。
从上述观点出发，如图5(a)、图5(f)所示，第一芯图案部11可设为比第二芯图案部12宽度大的第一芯图案部11，且大的幅度恒定。此外，如图1、图2、图5(b)～图5(d)、图5(g)～图5(i)所示，可在约束解除面16之前，具有宽度以阶梯状、斜坡状扩大的扩大部。如果具有阶梯状、斜坡状，则第一芯图案部11中传播的光在侧面的反射次数增加，即使是向第一芯图案部11入射的光的扩展角存在变动的情况、第一芯图案部11短的情况，也能够降低分路比率的变动，因此优选。
本实施例的光波导可在上述下部包覆层4上进一步具有以被覆上述芯1和上述光路转换镜构件3的至少一部分的方式设置的上部包覆层5。由此，能够保护芯1和光路转换镜构件3的大部分。
在设置上述上部包覆层5的情况下，优选上述上部包覆层5设有开口部9，以便至少使上述光路转换镜构件3的至少一部分与折射率比该光路转换镜构件3小的材质接触。在此，折射率比该光路转换镜构件3小的材质可以是空气。即，可利用开口部9使光路转换镜构件3的一部分露出于空气中。光路转换镜构件3的通过开口部9露出的部分发挥作为空气反射型光路转换镜301的功能。
另外，除了如上所述设为空气反射型光路转换镜301以外，也可在光路转换镜构件3的倾斜面的一部分设置反射金属层，将该部分设为金属反射型光路转换镜301。
在设置开口部9的情况下，可使第一芯图案部11、第二芯图案部12、光路转换镜构件3、下部包覆层4的表面的一部分在开口部内露出。也可埋设不用作光路转换镜301的形成于光路转换镜构件3的倾斜面。开口部9的形状可在满足上述条件的范围内选择矩形、圆形、多边形等任意的形状。通过如上所述形成开口部9以便有意露出，即使开口部9和光路转换镜301产生位置偏移，也能够确切地形成光路转换镜301。
进一步，可沿与下部包覆层4所形成的面平行的方向并且平行于光路的方向以夹持光路转换镜301、约束解除面16的方式配置上部包覆层5。由此，能够抑制约束解除面16附近的光波导的变形，能够进行第一芯图案部11与第二芯图案部和/或光路转换镜301的良好的光路连接。
(光组件)
本发明的一个实施方式是一种光组件，其具有上述光波导、向上述入射面13入射光的发光元件、接受通过上述光路转换镜301进行了光路转换的光的至少一部分的监控受光元件、以及接受从上述出射面14出射的光的受光元件。对于本发明的光组件，参照图7和图8进行说明。
本发明的光组件具有向光波导100的第一芯图案部11入射光的发光元件(未图示)、接受通过光路转换镜301进行光路转换的光的至少一部分的监控受光元件(未图示)、以及接受从第二芯图案部12出射的光的受光元件(未图示)。
发光元件是输出光信号传输用信号光的构件，也是将电信号转换为光信号的部件。向本发明的光波导的第一芯图案部11入射信号光。具体而言，可举出激光二极管、LED等。予以说明的是，所谓发光元件，在隔着其他的光波导、光纤、透镜、镜等光学部件向第一芯图案部11输入光时，是包含该光学部件在内的广义的发光元件。来自发光元件的光信号可为单模光也可为多模光。此外，也可为紫外光、可见光、红外光中任一波长的光。一般而言，光传输中使用的800nm～1600nm波长的光是合适的。
受光元件是接受光信号传输用信号光的构件，也是将光信号转换为电信号的部件。在本实施方式的光组件中，主要接受从光波导的第二芯图案部12输出的信号光。具体而言，可举出光电二极管等。另外，在第二芯图案部12与受光元件之间隔着其他的光波导、光纤、透镜、镜等光学部件时，是包含该光学部件在内的广义的受光元件。
监控受光元件是接受分路后的光信号传输用信号光的一部分的构件，是监控其强度的元件。只要能够监控强度就没有特别限制，具体而言，可举出与受光元件同样的光电二极管等。在本实施方式的光组件中，主要接受从光波导的光路转换镜301输出的信号光。另外，在光路转换镜301与监控受光元件之间隔着其他的光波导、光纤、透镜、镜等光学部件时，是包含该光学部件在内的广义的监控受光元件。
从入射面13向第一芯图案部11入射来自发光元件等的光，则光在约束解除面16会扩展，其中一部分光向光路转换构件3前进，通过光路转换镜301进行光路转换。未进行光路转换的剩余光中至少一部分光在第二芯图案部12中传播而从出射面14出射。
因此，通过在光路转换镜301侧和出射面14侧的光路上的任一方设置用于确认光正在传输的监控受光元件、另一方设置信号传输用受光元件，可得到能够用监控受光元件检测发光元件的输出、光路上引起光传输故障的缺陷等的光组件。监控受光元件和信号传输用受光元件的配置没有特别限制，如果在光路转换镜301侧设置监控受光元件，则能够确保信号传输用光元件的电配线的设计裕度，因此更优选。
分路比率没有特别限制，优选是与向监控受光元件侧传播的光相比，向光信号传输用受光元件侧传播的光更多的比率，在将监控受光元件和光信号传输用受光元件中接受的光量总和设为100时，优选为1:99～40:60，从监控受光元件的受光量的稳定性的观点出发，更优选为2:98～55:65，进一步优选为8:92～30:70。
(制造方法)
接着，对本发明的光波导的制造方法进行详细说明。予以说明的是，以下使用第一工序、第二工序等语句进行说明，但这是为了便于说明，并非以第一、第二的顺序进行各工序的意思。
制造方法的实施方式是一种光波导的制造方法，该制造方法具有：在下部包覆层4上形成至少一个具有倾斜面的光路转换镜构件3的第一工序；形成上述第一芯图案部11并以被覆上述光路转换镜构件3的上述倾斜面的一部分的方式形成第二芯图案部12的第二工序。
以下，一边参照图9一边对本发明的光波导的制造方法进行更详细的说明。首先，如图9(a)所示，在下部包覆层4表面形成具有倾斜面的光路转换镜构件3(第一工序)。图9(a)所示的光路转换镜构件3是截面为直角梯形的构件，包含光路转换镜301、大致垂直面303、上表面305、由光路转换镜301与上表面305形成的棱线306。
作为光路转换镜构件3的形成方法，没有特别限制，可举出如下方法：使用深挖有光路转换镜构件3形状的铸模等在下部包覆层4表面进行转印而形成的方法；使用光刻加工形成的方法；使用光刻加工等形成大致柱状的图案后，使用切割机、激光加工等形成倾斜面的方法等。其中，从与第一芯图案部11、第二芯图案部12的位置对准、倾斜面的角度控制的观点出发，更优选使用光刻加工等形成大致柱状的图案后，使用切割机、激光加工等形成倾斜面的方法。
接着，形成上述第一芯图案部11并以被覆上述光路转换镜构件3的上述倾斜面的一部分的方式形成第二芯图案部12，从而得到图9(b)所示的结构(第二工序)。由此，隔着光路转换镜构件3形成至少一部分与倾斜面进行光连接的第一芯图案部11，以及埋设倾斜面的其他至少一部分、相对于光路转换镜构件3沿第一芯图案部11的相反方向延伸的第二芯图案部12。
参照图7进行说明，通过以第二芯图案部12埋设光路转换镜构件3的倾斜面，从而被埋设的倾斜面302失去作为光路转换镜的功能。因此，能够经由上述埋设的倾斜面302向第二芯图案部12导入从第一芯图案部11进入的光。未被第二芯图案部12埋设的倾斜面中至少一部分能够发挥作为光路转换镜301的功能。
在上述第二工序中，优选以埋设上述光路转换镜构件3的方式层叠芯图案形成用树脂后，将上述倾斜面上的至少一部分芯图案形成用树脂去除，从而成为光路转换镜301。作为第二工序的具体方法，例如，可举出在下部包覆层4上层叠第一芯图案部11和/或第二芯图案部12形成用树脂，并使用光刻加工形成图案的方法。利用该方法，能够良好地进行与光路转换镜构件3的位置对准，因此优选。
此外，也可使用图案曝光和利用显影液的蚀刻加工。由此，能够在维持光路转换镜构件3的形状的同时在倾斜面302上形成第二芯图案部12，因此优选。利用显影液的蚀刻方法没有特别限制，例如，可举出喷雾法、浸渍法、旋覆浸没法、旋涂法、刷涂法、刮涂法等。
对于显影液，只要能够对形成上述芯1的材料进行蚀刻加工就没有特别限制，可使用常用的各种溶剂、碱溶液、酸溶液、或它们的混合物等。
此外，在利用蚀刻加工形成光路转换镜构件3，而且还利用蚀刻加工形成第一芯图案部11和/或第二芯图案部12的情况下，在形成光路转换镜构件3时进行主曝光(更坚固的光固化)、热固化为佳，以便能够在后续的蚀刻加工中保持形状。
(芯形成用树脂层叠方法)
在下部包覆层4上层叠芯1形成用树脂的方法没有特别限制，可举出旋涂等直接层叠法、在形成干膜形状的芯形成用树脂膜后在下部包覆层4上层叠而成为芯层的间接层叠法等。从控制上述芯的厚度、确保平坦性的观点出发，更优选间接层叠法，更优选利用辊式层压机、平板层压机等层叠芯形成用树脂膜的方法。
在利用上述芯形成用树脂将光路转换镜构件3埋入的情况下，有时在光路转换镜构件3附近的芯1表面产生凹凸。如果产生凹凸，则容易成为光损耗的原因。为此，优选进一步具有进一步将芯形成用树脂表面平坦化的工序。作为平坦化的方法，可举出在层叠芯形成用树脂的同时或层叠后，在与下部包覆层4相反的面侧配置具有刚性的板，并对芯层进行加压的方法。
(芯形成用树脂层叠方法同一形成)
另外，第一芯图案部11和第二芯图案部12可在不同的工序中形成，但如果在同一工序中形成，则容易确保它们的位置关系，因此更优选。从上述观点出发，第一芯图案部11和第二芯图案部12进一步优选以同一材料形成。在使用光刻加工的情况下，可用同一光工具(例如光掩模等)描绘第一芯图案部11和第二芯图案部12。此外，在以蚀刻加工进行形状加工的情况下，可同时进行形状加工。
通过第二工序，倾斜面的一部分被埋设于第二芯图案部12。由此，从第一芯图案部11出射的光即使向埋设的倾斜面302传播，也会透过该埋设的倾斜面而向第二芯图案部12侧传播。进一步，能够利用蚀刻形成光路转换镜301(利用蚀刻将第二芯图案部12形成用树脂去除后倾斜面成为光路转换镜301)。因此，能够高效地形成第二芯图案部12和光路转换镜301。这也是能够得到以高精度进行了位置对准的光路转换镜301和第二芯图案部12。
如果像上述那样同时形成第一芯图案部11和第二芯图案部12，则能够得到第一芯图案部11、第二芯图案部12和光路转换镜301以高精度进行了位置对准的光波导，因此最优选。
另外，由于仅图9(b)所示的结构也具有作为光波导的功能，因此也可以该状态作为光波导。另一方面，为了保护芯1和光路转换用镜构件3不受外力影响的目的、将光波导设为平坦的结构而容易操作的目的等，可设置被覆芯1和光路转换用镜构件3的至少一部分的上部包覆层5。即，可进一步具有第三工序，即：如图9(c)所示，以埋设上述芯的至少一部分的方式形成上部包覆层5，接着，如图9(d)所示，在上述光路转换镜上设置开口部9。通过设置开口部9，光路转换镜构件3中露出的部分能够发挥作为光路转换镜301的功能。予以说明的是，光路转换镜301可以如上所述是空气反射型光路转换镜301，也可以在形成第二芯图案部12后将反射金属层设于倾斜面301而设为金属反射型光路转换镜301。
在将光路转换镜301设为空气反射型的情况下，上部包覆层5的开口部9可按照至少用作光路转换镜301的部分成为空气层的方式(使光路转换镜301部分内包于开口部9内)设置。此外，也可使第一芯图案部11、第二芯图案部12、光路转换镜构件3、下部包覆层4表面的一部分在开口部内露出。
光路转换镜301的形状可在满足上述条件的范围内选择矩形、圆形、多边形等任意的形状(例如，图9(d)中光路转换镜301为矩形。)。如上所述，通过有意地以向外部露出的方式形成开口部9，即使开口部9与光路转换镜301产生位置偏移，也能够确切地形成光路转换镜301。
进一步，通过在平行于下部包覆层4的方向并且平行于光路的方向上以夹持光路转换镜301、约束解除面16的方式配置上部包覆层5，能够抑制约束解除面16附近的光波导的变形，能够进行第一芯图案部11与第二芯图案部12和/或光路转换镜301的良好的光路连接。
上部包覆层5的形成方法没有特别限制，可以以埋设第一芯图案部11和第二芯图案部12的方式层叠上部包覆层形成用树脂，并利用光刻加工形成开口部9。此外，如果利用与上述芯图案形成用树脂同样的层叠方法、光刻加工、蚀刻加工等形成，则容易确保开口部9与光路转换镜301的位置对准精度，能够有效去除光路转换镜301的倾斜面上的上部包覆层形成用树脂，因此更优选。
此外，本制造方法具有如下优点：由于先形成光路转换镜构件3，之后形成芯1，因此即使在光路转换镜构件3与芯1之间稍稍产生位置对准偏差，也能够以预定的分路比率分路。
具体而言，例如，对于图1～图5所示的光波导，在光路转换镜构件3向垂直于光路的方向偏移配置的情况下(图中的上下方向)，光路转换镜301也随着偏移量而发生位置移动。这是因为，第二芯图案部12的侧面201侧附近的倾斜面经常成为光路转换镜301。另外，在图3、图4、图5(e)、图5(j)的情况下，容许可配置第二芯图案部12的侧面201侧附近的倾斜面程度的偏移量。此外，对于图1、图2、图5(a)～图5(i)、图5(k)，进一步，更优选使光路转换镜构件3具有不从第二芯图案部12的侧面202突出程度的偏移量。换言之，容许不突出程度的偏移量。
此外，本制造方法具有如下优点：对于图1～图5所示的光波导，在光路转换镜构件3沿平行于光路的方向偏移配置的情况下(图中的左右方向)，也能够以预定的分路比率分路。例如，对于图1、图2、图5(a)～图5(e)的情况，连通的第一芯图案部11的侧面101和第二芯图案部12的侧面202在面方向发生改变的位置(不是约束解除面16。)只要处于能够配置于光路转换镜构件3的上表面305的范围，则对分路比率的影响少。此外，如图3、图4、图5(f)～图5(k)所示，在约束解除面16和光路转换镜构件3之间具有间隙7的情况下，即使在间隙7的距离范围内产生偏移也对分路比率的影响少。但在该情况下，约束解除面16至光路转换镜301的距离发生变化，因此应当留意由光路转换镜301进行光路转换的光的光斑形状可能发生变化。从该观点出发，更优选不具有间隙7的结构。
另外，对于像图1、图2、图5(d)那样第一芯图案部11的侧面101具有斜坡部8、第一芯图案部11与光路转换镜构件3连接的形态，当考虑光路转换镜构件3沿平行于光路的方向偏移配置时，该斜坡部8的终点比约束解除面16更位于入射面13侧。由此，光路转换镜构件3(光路转换镜301)的延伸方向与第一芯图案部11的侧面101即使产生位置偏移也基本大致垂直，作为结果，即使引起位置偏移，也容易恒定地保持约束解除面16中光路的宽度，从而能够确保期望的分路比率。
(材质)
接下来，对本发明的光波导和光波导的制造方法中使用的各材质进行详细说明。
(下部包覆层和上部包覆层的材质)
下部包覆层4和上部包覆层5优选折射率比芯1低。更优选折射率比光路转换镜构件3低。
构成下部包覆层4和上部包覆层5的材质优选为利用光或热进行固化的树脂组合物，例如，可举出热固性树脂组合物、感光性树脂组合物等。在上部包覆层5设有开口部时，对于应用光刻加工的情况，可使用感光性树脂组合物。
予以说明的是，下部包覆层4与上部包覆层5的材质可相同也可不同，折射率可相同也可不同。
(光路转换镜构件的材质)
光路转换镜构件3的折射率可设计成比下部包覆层4的折射率高。由此，能够抑制光路转换镜构件3中传播的光向下部包覆层4侧扩展而产生无法到达光路转换镜301的光成分、无法到达第二芯图案部12的光成分，作为结果，能够得到低损耗的光波导。
另外，在光通过光路转换镜构件3的被埋设的倾斜面302而向第二芯图案部12侧传播的情况下，优选光路转换镜构件3与第二芯图案部12的折射率差小。具体而言，如果折射率差的绝对值小于或等于0.1，则能够抑制由倾斜面的折射、反射的影响导致的损耗，因此优选，如果小于或等于0.05，则更能够抑制损耗，因此更优选，进一步优选小于或等于0.01，特别优选小于或等于0.001，极其优选为相同折射率。
(基板)
在下部包覆层4的下表面(与设有芯1的面相反的面)，为了确保下部包覆层4的平坦性、赋予强韧性等，可配置基板。作为基板，没有特别限制，例如，可举出玻璃环氧树脂基板、陶瓷基板、玻璃基板、硅基板、塑料基板、金属基板、带树脂层的基板、带金属层的基板、塑料膜、带树脂层的塑料膜、带金属层的塑料膜、电配线板等。可使用具有柔软性和强韧性的基材来赋予柔性。此外，在进行光路转换的一侧配置基板的情况下，使用透过光的基板、在透过光的部位具有开口的基板为佳。
(盖)
本发明的光波导在上部包覆层5上可进一步设置盖。通过在开口部9上盖上上述盖，能够抑制异物对光路转换镜301的附着等。此时，该盖可设为如展开的帐篷(テント張り)，从而不接触光路转换镜301。
(其他变形例)
以上，对本发明的光波导、光组件和制造方法的例子进行了描述，除此之外，可以基于本发明的技术思想，考虑各种变形例、应用例。以下，对此进行描述。
作为本发明的光波导的变形例，可举出如下情况：使第一芯图案部11与第二芯图案部12以直线状连接(侧面部没有高低差等的大致直线的芯图案部)而配置，并如图1、图2、图5(a)～图5(k)所示，将光路转换镜构件3的垂直于光路的方向的一个侧面用上述直线的芯图案部埋设。关于光路转换镜构件3的高度，只要与下部包覆层4的表面相比突出，并且比该直线的芯图案部的高度低即可。对于该结构的情况，通过调节光路转换镜构件3的上表面305沿光路方向的长度，能够调节进行光路转换的光的光量。具体而言，如果使上表面305的长度增长，则能够在光路转换镜构件3中增加向光路平行方向扩展的光成分，能够通过光路转换镜301将光的一部分进行光路转换。由于光路转换镜构件3上方的芯图案部中传播的光直接以直线进行传播，因此能够抑制损耗的恶化。
(芯图案部形状的变形例)
在前面说明的图1～5中，示出了第一芯图案部11和第二芯图案部12各具有一个(1组)的例子，但也可设为以大致平行方向排列有2条以上的光波导。此外，也可配置本发明的光波导和通常的直线的芯图案部。如果这样操作，则对于上述并列配置的芯图案部，可配置能够仅对任意的芯图案部分路的组。
此外，图1～5所示的光波导可以是上下翻转的形状、左右翻转的形状、它们混在一起的形状。
(分路部的配置)
进一步，图1～5中示出了以大致直线状配置的第一芯图案部11和第二芯图案部的例子，但第一芯图案部11和第二芯图案部12各自可具有曲线部也可在光路上具有其他光路转换镜。如果在第二芯图案部12的光路上配置沿与光路转换镜301相同的方向进行光路转换的其他光路转换镜，则可在同一基板上配置监控受光元件和光信号传输用受光元件。此外，如果这样在光信号传输用受光元件的附近配置监控受光元件，则能够监控发光元件至光信号传输用受光元件的大部分线路(光路)的优良与否。
进一步，可在第一芯图案部11的光路上、在光路转换镜构件3之前配置其他的光路转换镜。由此，能够在同一基板上配置监控受光元件和光信号传输用发光元件。此外，如果这样在光信号传输用发光元件的附近配置监控受光元件，则能够监控发光元件的优良与否。
(利用监控的好坏判定)
在监控受光元件中，通过监控接受的光量、每单位时间的平均光量的变化(尤其是降低)，能够如上所述监控线路、发光元件的优良与否。具体而言，当降低至一定光量时判定为否，从而不使用该线路为佳。
(利用优选的线路监控的好坏判定)
作为其他方法，可为如下形态：具有发光元件、光路(光纤、光波导)、受光元件的光组件，与在该发光元件和受光元件之间具有分路部分、并且具备监控光量的监控受光元件的光组件并列二组以上。由此，不比较光量变化，而是比较与邻接的其他组的光组件的光量变化率，从而也能够进行优良与否判定。即，光量变化率在光组件间产生差值，该差值达到预定的差值时，可判断为否。尤其在监控光信号传输用受光元件的附近配置有上述监控受光元件的大部分线路的优良与否的情况，并且上述光路(光纤、光波导)的至少一部分具有柔性的情况(发光元件和监控受光元件之间存在具有柔性的光路的情况)下，以光量变化率(或每单位时间的平均光量变化率)之差进行优良与否判定为佳。这是因为，监控受光元件与光信号传输用受光元件的分路比率发生变化，用光量变化可能会作出错误的优良与否判定。该光量变化是在具有柔性的光路中传播时由于其光路的弯曲情况等导致光的扩展角度变化而产生的。然而，大致平行地进行排列的光组件的扩展角度的变化也类似，因此用光量变化率之差判定优良与否时，作出错误判定的可能性降低。作为光量变化率基准的光量，使用构建光组件时的初期特性为佳。
实施例
以下，利用实施例对本发明进行更详细说明，但本发明只要不超出其主旨，就不限于以下实施例。
实施例1
(光波导的制作)
准备厚度25μm、100mm×100mm尺寸的聚酰亚胺基板(东丽·杜邦株式会社制、商品名：KAPTON EN)、以及形成有涂布于PET膜(东洋纺织(株)制“COSMOSHINE A4100”、厚度：50μm)上的干膜状的下部包覆层4形成用感光性树脂(日立化成株式会社制、商品名：C73、固化后的折射率：1.536)的膜。以上述膜的上述感光性树脂层与上述基板上的整面相对的方式载置，使用真空加压式层压机(商品名：MVLP-500、(株)名机制作所制)，抽真空至小于或等于500Pa后，以压力0.7MPa、温度70℃、加压时间30秒的条件进行加热压接。之后，使用紫外线曝光机(商品名：EV-800、日立Viamechanics(株)制)，隔着PET膜以1J/cm2照射紫外线(波长365nm)，之后，剥离PET膜，在170℃加热固化1小时，在聚酰亚胺基板上形成10μm厚度的下部包覆层4。
接着，使用上述真空加压式层压机，以与上述相同的条件将涂布于PET膜(东洋纺织(株)“COSMOSHINE A1517”、厚度：16μm)上的干膜状的光路转换镜构件3形成用树脂(日立化成株式会社制、商品名：AD193、固化后的折射率：1.555)加热压接于下部包覆层4上。之后，隔着具有用于形成光路转换镜构件3用图案的开口部的负型光掩模，使用上述曝光机以3J/cm2进行照射(波长365nm)，之后，剥离PET膜，使用1质量％的碳酸钾水溶液进行显影，进一步使用上述曝光机以4J/cm2进行照射(波长365nm)而进行进一步的光固化后，在170℃加热固化1小时，形成光路转换镜构件形成用图案。
该图案是光路垂直方向125μm×光路方向100μm的矩形图案，沿光路垂直方向以250μm间距排列有12个。另外，距离下部包覆层4表面的高度(光路转换镜构件3的厚度)为43μm。
使用具备具有45°倾斜面的切割刀片的切割机(DAC552、(株)DISCO公司制)对得到的光路转换镜构件形成用图案进行切削加工，形成为图6(a)所示的形状、倾斜面301的角度为45°的光路转换镜构件3。得到的光路转换镜构件3均是上表面305沿光路方向的宽度305a为50μm、倾斜面沿光路方向的宽度301a为43μm(从基板垂直方向确认)。与倾斜面相对的大致垂直面303相对于下部包覆层4为90°。
接着，使用真空加压式层压机(商品名：MVLP-500、(株)名机制作所制、一个面为硅橡胶面、另一个面为SUS403面(SUS面处于PET膜侧))，抽真空至小于或等于500Pa后，以压力0.7MPa、温度80℃、加压时间30秒的条件，将涂布于PET膜(东洋纺织(株)“COSMOSHINE A1517”、厚度：16μm)上的干膜状的芯1形成用树脂(日立化成株式会社制、商品名：AD193、固化后的折射率：1.555)加热压接于光路转换镜构件3形成侧。上述SUS是为了将芯层上表面平坦化而配置的。
之后，隔着具有用于形成芯1的开口部的负型光掩模，使用上述曝光机以3J/cm2进行照射(波长365nm)，之后，剥离PET膜，使用1质量％的碳酸钾水溶液进行显影，进一步使用上述曝光机以4J/cm2进行照射(波长365nm)而进行进一步的光固化后，在170℃加热固化1小时，形成芯1。该芯1为图1所示的形状，具有第一芯图案部11和第二芯图案部12一体化而成的结构。
在上述芯1中，第一芯图案部11从光输入方向依次包括长度50mm的直线部(宽度45μm)、长度1mm的斜坡部(宽度从45μm扩大至55μm)和长度25μm的直线部(宽度55μm)，与先前形成的光路转换镜构件3连接。
对于上述芯1，第二芯图案部为长度30mm的直线部(宽度45μm)，其一部分埋设了先前形成的光路转换镜构件3的倾斜面。进一步，约束解除面16附近的第一芯图案部11的侧面101与第二芯图案部12的侧面201平行，高低差6(平行线的距离)为10μm。
光路转换镜构件3沿光路垂直方向的一面被第二芯图案部12埋设(图1所示的形状)。
此外，距离下部包覆层4表面的、第一芯图案部11和第二芯图案部12的高度均为45μm，底部与光路转换镜构件3形成在同一平面上。此外，光路转换镜构件3上的第一芯图案部11和第二芯图案部12形成有平坦面，在光路转换镜构件3上为2μm的厚度。
予以说明的是，虽未图示，但上述第一芯图案部11、第二芯图案部12、光路转换镜构件3的组形成有12组。
接着，使用真空加压式层压机(商品名：MVLP-500、(株)名机制作所制)，抽真空至小于或等于500Pa后，以压力0.7MPa、温度70℃、加压时间30秒的条件，将涂布于PET膜(东洋纺织(株)制“COSMOSHINE A4100”、厚度：50μm)上的干膜状的上部包覆层5形成用感光性树脂(日立化成株式会社制、商品名：C73、固化后的折射率：1.536)加热压接在芯1形成面侧。之后，隔着具有100μm见方的遮光部的负型光掩模，使用上述紫外线曝光机(商品名：EV-800、日立Viamechanics(株)制)，隔着PET膜以0.5J/cm2照射紫外线(波长365nm)，之后，剥离PET膜，使用1质量％的碳酸钾水溶液进行显影，进一步使用上述曝光机以4J/cm2进行照射(波长365nm)后，在170℃加热固化1小时，形成具有开口部9的上部包覆层5。
上部包覆层5从下部包覆层4表面开始的厚度为65μm。此外，从开口部9露出了下部包覆层4、第一芯图案部11、第二芯图案部12、光路转换镜构件3的一部分。得到的光波导的总厚为100μm。
接着，使用具备矩形切割刀片的切割机(DAC552、(株)DISCO公司制)进行外形加工，制作内部具有12组芯的、光路方向的宽度为20mm、光路垂直方向的宽度为5mm的光波导。一个端面形成有第一芯图案部11的入射面，另一个端面形成有第二芯图案部12的出射面。
在得到的光波导的第一芯图案部11侧配置GI50光纤和激光二极管作为发光元件。从激光二极管输出850nm的信号，并输入至10m长度的GI50光纤。来自光纤的输出与第一芯图案部11的入射面连接。进一步，在第二芯图案部12的光路上，通过5cm的GI50光纤与光信号传输用受光元件连接。此外，在光路转换镜的光路上，具备监控受光元件。由此，形成能够监控信号强度的光组件。确认到：监控受光元件侧与受光元件侧的分路比率为平均20:80，光损耗以低损耗进行，也能够传输光信号，良好地进行了光信号的监控。
进一步，将上述12组光波导全部形成光组件(光纤使用12CH光纤沿平行方向排列的光纤带)。监控邻接的光组件的光量变化率，结果由监控受光元件所监控的光量尽管由于光纤的弯曲而存在少许变化，但是光量变化率之差小，从而良好地进行了光信号的监控。
实施例2
在实施例1中，将斜坡部8的最大宽度设为50μm(高低差量5μm)，除此之外，同样地制作图1和图2所示那样的光波导。分路比率为平均10:90。
与实施例1同样地形成光组件，结果能够传播光信号，能够良好地监控光信号。
实施例3
在实施例1中，将斜坡部8的最大宽度设为60μm(高低差量15μm)，除此之外，同样地制作图1所示那样的光波导。分路比率为平均25:75。与实施例1同样地形成光组件，结果能够传播光信号，能够良好地监控光信号。
实施例4
在实施例1中，将斜坡部8的最大宽度设为65μm(高低差量20μm)，除此之外，同样地制作图1所示那样的光波导。分路比率为平均30:70。与实施例1同样地形成光组件，结果能够传播光信号，能够良好地监控光信号。
实施例5
在实施例1中，将斜坡部8的最大宽度设为70μm(高低差量25μm)，除此之外，同样地制作图1所示那样的光波导。分路比率为平均35:65。与实施例1同样地形成光组件，结果虽然向光信号传输用受光元件侧的光量稍稍降低，但仍然能够传播光信号，能够良好地监控光信号。
实施例6
在实施例1中，将第一芯图案部11和第二芯图案部以同轴(高低差0μm)形成为同一宽度(45μm)，除此之外，同样地制作光波导。分路比率为平均2:98。与实施例1同样地形成光组件，结果能够以低损耗传播光信号，虽然向监控受光元件侧的光量稍稍降低，但仍然能够监控光信号。
实施例7
在实施例1中，不设置斜坡部8而设为图5(b)所示的阶梯状，除此之外，同样地制作光波导。高低差6的量为10μm。分路比率为平均20:80。与实施例1同样地形成光组件，结果能够传播光信号，能够良好地监控光信号。
实施例8
在实施例1中，以将12个光路转换镜构件3沿光路垂直方向连接的方式进行一体化而形成，第一芯图案部11为直线状(宽度45μm)，与光路转换镜构件3的大致垂直面303设置有间隙7(20μm)而进行配置，第二芯图案部12为直线状(宽度45μm)，高低差设为10μm，开口部9使光路转换镜301开口，并且设为将间隙7用上部包覆层5埋入的图3所示那样的形状，除此之外，利用同样的方法，制作光波导。分路比率为平均20:80。与实施例1同样地形成光组件，结果尽管与实施例1相比损耗大，但仍然能够传播光信号，能够良好地监控光信号。
实施例9
在实施例8中，设为将间隙7设于开口部9内的图4的形状，除此之外，利用同样的方法，制作光波导。分路比率为平均20:80。与实施例7同样地形成光组件，结果尽管与实施例8相比损耗大，但仍然能够传播光信号，能够良好地监控光信号。
实施例10
在实施例8中，设为将第二芯图案部12的长度伸长至第一芯图案部11侧，并且与第一芯图案部连接的图5(j)的形状，除此之外，利用同样的方法制作光波导。分路比率为平均20:80。与实施例1同样地形成光组件，结果能够以低损耗传播光信号，能够良好地监控光信号。
实施例11
在实施例1中，在第一芯图案部11上进一步配置其他光路转换镜，该其他光路转换镜不通过光纤入射来自发光元件的光，并向约束解除面16方向传播光。发光元件和监控受光元件配置于同一平面(元件安装电配线板)上。作为光组件，也能够以低损耗传播光信号，能够良好地监控光信号。
实施例12
在实施例1中，在第二芯图案部12上进一步配置其他光路转换镜，将从该其他光路转换镜出射的光信号不通过光纤而以光信号传输用受光元件接受。光信号传输用受光元件和监控受光元件配置于同一平面(元件安装电配线板)上。作为光组件，也能够以低损耗传播光信号，能够良好地监控光信号。
符号说明
1 芯
11 第一芯图案部
12 第二芯图案部
13 入射面
14 出射面
15 特定约束解除点
16 约束解除面
101 第一芯图案部侧面(光路转换镜侧)
102 第一芯图案部侧面(光路转换镜相反侧)
201 第二芯图案部侧面(光路转换镜侧)
202 第二芯图案部侧面(光路转换镜相反侧)
3 光路转换镜构件
301 光路转换镜
302 被埋设的倾斜面
303 光路转换镜构件的大致垂直面
304 光路转换镜构件的大致垂直面
305 光路转换镜构件的上表面
306 棱线
301a 光路转换镜宽度
305a 后部转换镜上表面宽度
4 下部包覆层
5 上部包覆层
6 高低差
7 间隙
8 斜坡部
9 开口部
100 光波导
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