柔軟性導波路構造及び光学的相互接続アセンブリ
【課題】柔軟性導波路構造及び光学的相互接続アセンブリが提供される。
【解決手段】前記柔軟性導波路構造は、薄膜ストリップコア、内部クラッド層、及び外部クラッド層を含む。前記薄膜ストリップコアは、対向する第１の面及び第２の面を有し、金属物質から成る。前記内部クラッド層は、前記薄膜ストリップコアの前記第１の面及び第２の面のうちの少なくとも一つを覆う。前記外部クラッド層は、前記内部クラッド層を覆う。前記内部クラッド層は、前記外部クラッド層の屈折率より高い屈折率を有する。
【解決手段】前記柔軟性導波路構造は、薄膜ストリップコア、内部クラッド層、及び外部クラッド層を含む。前記薄膜ストリップコアは、対向する第１の面及び第２の面を有し、金属物質から成る。前記内部クラッド層は、前記薄膜ストリップコアの前記第１の面及び第２の面のうちの少なくとも一つを覆う。前記外部クラッド層は、前記内部クラッド層を覆う。前記内部クラッド層は、前記外部クラッド層の屈折率より高い屈折率を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で開示される本発明は、柔軟性導波路（flexible waveguide）構造及び光学的相互接続アセンブリに関し、より詳細には、曲げ（bending）によって引き起こされる信号品質の低下を最小化するように構成された柔軟性導波路構造及び光学的相互接続アセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
モバイル機器の要求する高信号伝送及び処理速度を満足させるために、数十個の電気信号チャンネルを並列に配列した多層フレキシブル電気配線モジュールがモバイルシステムに用いられてきた。装置の実装密度に比例する電磁気波の障害により、既存の電気配線モジュールは、より高い信号伝送速度に対する変わらない要求を満たすことに限界をする。
【０００３】
これらの既存の電気配線モジュールの限界を克服するために、高分子多重モード光導波路によって構成されたフレキシブル光配線及びフレキシブル光配線のモバイル機器への適用の積極的な研究が実施されている。しかし、光導波路を利用した光学的相互接続構造は、製作費用削減のための工程単純化、能動光素子との効率的な配列、及びモバイルシステムへの適用に十分な光学的及び機械的な耐屈曲性など多くの態様において、さらに改良されるべきである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許公開第２００８−０１１２７１３号公報
【特許文献２】韓国特許第０８０９３９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、曲げによって引き起こされる追加的な光損失を低減させるように構成された柔軟性導波路構造、及びこの柔軟性導波路構造を備える光学的相互接続アセンブリを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施形態は、対向する第１の面及び第２の面を有し金属から成る薄膜ストリップコア（thin film strip core）と、薄膜ストリップコアの第１の面及び第２の面のうちの少なくとも一つを覆う内部クラッド層と、内部クラッド層を覆う外部クラッド層とを含む柔軟性導波路構造を提供する。ここで、内部クラッド層は、外部クラッド層の屈折率より高い屈折率を有する。
【０００７】
一部の実施形態において、内部クラッド層の屈折率と外部クラッド層の屈折率との間の差は、外部クラッド層屈折率の約０．１％以上であってもよい。
【０００８】
他の実施形態において、薄膜ストリップコアを、表面プラズモンポラリトン又は表面エキシトンポラリトンに関する現象により光を伝送するように構成することができる。
【０００９】
さらに他の実施形態において、薄膜ストリップコアは、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、及び銅（Ｃｕ）のうちの少なくとも一つの金属、又はこれらの合金又はこれらの混合物を含むことができる。
【００１０】
さらに他の実施形態において、薄膜ストリップコアは、約５ｎｍ〜約１００ｎｍの範囲の厚さを有することができ、薄膜ストリップコアは、約０．５μｍ〜約５０μｍの範囲の幅を有することができる。
【００１１】
さらなる実施形態において、内部クラッド層及び外部クラッド層のうちの少なくとも一つは、柔軟性光学ポリマを含むことができる。
【００１２】
さらなる実施形態において、薄膜ストリップコアを、内部クラッド層によって囲むことができる。
【００１３】
さらなる実施形態において、薄膜ストリップコアの第１の面及び第２の面のうちの一つは、内部クラッド層と接触し、第１の面及び第２の面のうちの他方は、外部クラッド層と接触することができる。
【００１４】
さらなる実施形態において、薄膜ストリップコアは、その一端に連結される結合部を含むことができ、この結合部は、薄膜ストリップコアの一端から位置が遠ざかる方向に変化する幅を有する。
【００１５】
一部の実施形態において、薄膜ストリップコアは、その一端に連結される結合部を含むことができ、この結合部を、単一の光導波モードの範囲内で、二つ又は複数の分岐に分けることができる。
【００１６】
他の実施形態において、薄膜ストリップコアは、単一の光導波モードを伝送するように構成される複数個の薄膜帯を含むことができる。
【００１７】
さらに他の実施形態において、薄膜ストリップコアを、各々が同一の光信号を分けて伝送する二つ又は複数の部分に分けることができる。
【００１８】
さらに他の実施形態において、柔軟性導波路構造は、外部クラッド層を完全に又は部分的に覆うように構成される追加クラッド層又は構造的支持層をさらに含むことができる。
【００１９】
本発明の他の実施形態において、光学的相互接続アセンブリは、柔軟性導波路構造と、柔軟性導波路構造の一端に配置される光送信モジュールと、柔軟性導波路構造の他端に配置される光受信モジュールとを含む。
【００２０】
一部の実施形態において、光送信モジュールは、第１の半導体チップと、光エミッタとを含むことができ、光受信モジュールは、第２の半導体チップと、光受信器とを含むことができる。
【００２１】
本発明のさらに他の実施形態において、柔軟性光及び電気配線モジュールは、柔軟性導波路構造と、柔軟性導波路構造に結合された電気的相互接続構造とを含むことができる。
【００２２】
一部の実施形態において、光学的及び電気的相互接続アセンブリは、柔軟性光及び電気配線モジュールと、光学的及び電気的配線モジュールの一端に配置される光及び電気送信モジュールと、光及び電気的配線モジュールの他端に配置される光及び電気受信モジュールとを含む。ここで、柔軟性導波路構造は、光及び電気送信モジュールと光及び電気受信モジュールとの間で光信号を伝送し、電気的相互接続構造は、光及び電気送信モジュールと光及び電気受信モジュールとの間で電気信号を伝送する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の実施形態によると、柔軟性導波路は、多重構造のクラッド層によって曲げ損失を最小化することができ、また機械的安全性を向上することができる。一方、柔軟性導波路構造を含む光学的相互接続アセンブリは、高速の信号伝送が要求される次世代モバイル機器内で、激しい曲げ、或いは変形が発生される条件で、信号品質の低下と機械的な低下効果を最小化することができる。
【００２４】
本発明のさらなる理解を提供するために添付図面が含まれており、本明細書に組み込まれて、その一部を構成する。図面は本発明の例示的な実施形態を示し、説明と共に、本発明の原理を説明するのに役立つ。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態による柔軟性導波路構造を説明する図である。
【図２】本発明の一実施形態による柔軟性導波路構造を説明する図である。
【図３】本発明の一実施形態による柔軟性導波路構造を説明する図である。
【図４】本発明の実施形態による薄膜ストリップコアを被覆する多様な構造を説明する図である。
【図５】本発明の実施形態による薄膜ストリップコアを被覆する多様な構造を説明する図である。
【図６】本発明の実施形態による薄膜ストリップコアを被覆する多様な構造を説明する図である。
【図７】本発明の別の実施形態による柔軟性導波路構造を説明する図である。
【図８】本発明の実施形態による柔軟性導波路構造の結合効率又は結合構成を改善する多様な構造を説明する図である。
【図９】本発明の実施形態による柔軟性導波路構造の結合効率又は結合構成を改善する多様な構造を説明する図である。
【図１０】本発明の実施形態による柔軟性導波路構造の結合効率又は結合構成を改善する多様な構造を説明する図である。
【図１１】本発明の別の実施形態による柔軟性導波路構造を説明する図である。
【図１２】本発明の一実施形態による構造的支持層を組み込む柔軟性導波路構造を説明する図である。
【図１３】本発明の一実施形態による光及び電気的相互接続アセンブリを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の好ましい実施形態が、添付図面を参照して以下でより詳細に説明されるだろう。しかし、本発明は、異なる形式で具体化することができ、本明細書で説明する実施形態に限定されると解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示が徹底且つ完全になるように、そして当業者に本発明の範囲を十分に伝えるように提供される。
【００２７】
本明細書では、第１及び第２といった用語が用いられて、様々な構成要素を記述しているが、これらの構成要素は、これらの用語によって限定されるべきではないことが理解されるだろう。これらの用語は、一構成要素を別の構成要素と区別するために使われるだけである。
【００２８】
図において、層の寸法及び領域は、説明の明確性のために誇張され、明細書全体に亘って同様の参照番号は同様の構成要素を参照する。
【００２９】
本開示において、幾つかの実施形態が例示的に説明されて、本発明の趣旨及び範囲についての理解を提供し、簡単のためその実施形態に関する多様な修正及び変更は説明されない。しかし、本発明の趣旨及び範囲から逸脱せずに、形式及び細部において多用な修正及び変更を行えることは、当業者によって理解されるだろう。
【００３０】
図１乃至図３は、本発明の実施形態による柔軟性導波路（flexible wave guide）構造を説明する。
【００３１】
図１及び図２を参照すると、柔軟性導波路構造は、薄膜ストリップコア１０と、内部クラッド層２０と、外部クラッド層３０とを含む。薄膜ストリップコア１０は、互いに対向する第１の面１０ａ及び第２の面１０ｂを有し、金属から成る。内部クラッド層２０は、薄膜ストリップコア（thin film strip core）１０の第１の面１０ａ及び第２の面１０ｂのうちの少なくとも一つを覆う。外部クラッド層３０は内部クラッド層２０を覆う。内部クラッド層２０は、外部クラッド層３０の屈折率より高い屈折率を有する。
【００３２】
薄膜ストリップコア１０は、表面プラズモンポラリトン（ＳＰＰ）又は表面エキシトンポラリトンに関する現象により、光を伝送することができる。用語「表面プラズモン」は、誘電体と金属薄膜との間の境界面で発生する電荷密度の振動を意味する。金属薄膜が数ｎｍ程度と非常に薄い場合、金属薄膜は、薄膜形状というよりは、金属の島構造（island structure）を実質的に形成し、用語「表面エキシトン」は、この金属の島構造内の電荷分布振動を意味する。用語「表面プラズモンポラリトン」又は「表面エキシトンポラリトン」は、表面プラズモン又は表面エキシトンと結合され金属表面に沿って伝播する電磁気波を意味する。以下の説明では、簡単のため、この２つの単語を代表して用語「表面プラズモンポラリトン」を使用する。
【００３３】
表面プラズモンポラリトンモードの波数ベクトルは、周辺の誘電体物質によって伝達される波数ベクトルより大きいので、表面プラズモンポラリトンは、金属薄膜の近辺に束縛された電磁波の形で伝えられる。表面プラズモンポラリトンモードの電場が誘電体と金属との間の界面に沿って伝播する場合、金属及び誘電体を通って大部分の電場が伝播する。従って、一般的には、表面プラズモンポラリトンモードの伝搬損失は、非常に大きくて、可視光線領域では、表面プラズモンポラリトンモードは、約数十μｍのみ伝播する。しかし、非常に薄い金属薄膜の両面に沿って進行する表面プラズモンポラリトンを重畳する結合モードにおいては、表面プラズモンポラリトンは数ｃｍ乃至数十ｃｍまで伝えることができる。このモードを長距離表面プラズモンポラリトンという。
【００３４】
薄膜ストリップコア１０は、１つ又は複数の金属から形成することができる。例えば、薄膜ストリップコア１０は、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、及び銅（Ｃｕ）のうちの一つ、又は記載の金属のうちの少なくとも一つを含む合金若しくは混合物から形成することができる。一般的に、金属の屈折率値は、大きい虚数部を有する。即ち、金属は入射光の大部分を吸収する。しかし、薄膜ストリップコア１０の場合では、表面プラズモンポラリトンモードの大部分のエネルギーを、薄膜ストリップコア１０を通じて伝送する代わりに、内部クラッド層２０を通じて伝送するので、金属の吸収によって引き起こされる損失は少ない。従って、柔軟性導波路構造の伝搬損失を、１ｄＢ/ｃｍより下の値まで減らすことができる。
【００３５】
薄膜ストリップコア１０の厚さ（図２で、ｔによって示される）を調整して、第１の表面１０ａと第２の表面１０ｂで生成される表面プラズモンポラリトンモードを互いに結合できるようにする。例えば、薄膜ストリップコア１０の厚さは、約５ｎｍ〜約１００ｎｍであってもよい。薄膜ストリップコア１０が金（Ａｕ）又は銀（Ａｇ）から形成される場合、薄膜ストリップコア１０の厚さは、光通信波長帯域で数ｎｍ又は数十ｎｍである。
【００３６】
薄膜ストリップコア１０の幅（図２で、ｗによって示される）は、柔軟性導波路構造と光送信素子又は光受信素子との間の光学的相互接続の結合効率（coupling efficiency）、及び柔軟性導波路構造の伝搬損失に基づいて決定することができる。例えば、薄膜ストリップコア１０の幅は、約０．５μｍ〜約５０μｍであってもよい。
【００３７】
内部クラッド層２０と外部クラッド層３０との間の屈折率差は、薄膜ストリップコア１０及び他の層の厚さ、構造及び配置に基づいて、モード分布特性と曲げ損失特性を評価することにより決定することができる。例えば、内部クラッド層２０と外部クラッド層３０との間の屈折率差は、外部クラッド層３０の屈折率の０．１％以上であってもよい。例として、内部クラッド層２０の屈折率は約１．４６であってもよく、外部クラッド層３０の屈折率は約１．４５であってもよい。必要によっては、外部クラッド層３０の上部と下部は、異なる屈折率を有することができる。この場合においても、内部クラッド層２０と外部クラッド層３０との間の屈折率差は、外部クラッド層３０のうちの任意の一つの屈折率の０．１％以上であってもよい。内部クラッド層２０と外部クラッド層３０のうちの少なくとも一つは、柔軟性を有する光学ポリマ（polymer）から形成することができる。例えば、柔軟性を有する光学ポリマは、典型的な光学ポリマの水素原子をフッ素などのハロゲン原子又は重水素原子と置換することにより得た低損失光学ポリマであってもよい。
【００３８】
図３を参照して、ここでは、柔軟性導波路構造が垂直に曲げられるとき、どのようにして柔軟性導波路構造は低い曲げ損失を有することができるか説明する。内部クラッド層２０が備えられていない場合、薄膜ストリップコア１０に沿って伝播する表面プラズモンポラリトンモードの光出力は、矢印１の方向に無駄に消散される可能性がある。しかし、本発明によると、内部クラッド層２０の屈折率は外部クラッド層３０の屈折率より大きいので、内部クラッド層２０と外部クラッド層３０との間の界面で表面プラズモンポラリトンモードの光出力は消散されずに、矢印２の方向に伝播することができる。従って、内部クラッド層２０によって、表面プラズモンポラリトンを、より少ない消散で外部クラッド層３０にとどめることができる。
【００３９】
図４乃至図６を参照して、薄膜ストリップコア１０の多様な被覆(cladding)方法について説明が与えられる。図４を参照すると、薄膜ストリップコア１０は、内部クラッド層２０によって囲まれており、この内部クラッド層２０は、外部クラッド層３０によって囲まれている。図４に示した場合では、全方向において曲げ損失を最小化することができる。
【００４０】
図５を参照すると、薄膜ストリップコア１０の第１の面１０ａは内部クラッド層２０と接触し、薄膜ストリップコア１０の第２の面１０ｂは外部クラッド層３０と接触する。図５に示す柔軟性導波路構造の場合、第１の面１０ａ及び第２の面１０ｂのうちのどれが外側に配されるかは、柔軟性導波路構造の曲げ損失を最小化することへの重大な影響を全く有さない。図６を参照すると、薄膜ストリップコア１０を囲む内部クラッド層２０は拡張部を有することができる。即ち、前記薄膜ストリップコア１０を囲む内部クラッド層２０の一部分を内部クラッド層２０の他の部分よりも厚くすることができる。
【００４１】
図７は、本発明の別の実施形態による柔軟性導波路構造を説明する。現行の実施形態は、追加クラッド層を除き上述の実施形態と同様である。従って、同一の要素についての説明は省略される。現行の実施形態の柔軟性導波路構造は、薄膜ストリップコア１０を囲む内部クラッド層２０と、内部クラッド層２０を覆う外部クラッド層３０と、外部クラッド層３０を完全に又は部分的に覆うように構成される追加クラッド層４０とを含む。外部クラッド層３０の屈折率は、追加クラッド層４０の屈折率より大きくてよい。しかし、内部クラッド層２０と外部クラッド層３０との間の屈折率差及びそれぞれの層の高さによって薄膜ストリップコア１０に対し充分にバウンドモードを得ることができる場合、追加クラッド層４０は、外部クラッド層３０の屈折率より高い屈折率を有する物質から形成することができる。追加クラッド層４０によって、柔軟性導波路構造の重要部はより少なく損傷され、一部の場合においては、外部クラッド層３０への放射に関する光学的損失を追加クラッド層４０によって抑えることができるので、柔軟性導波路構造の縦曲げ損失をさらに低減することができる。
【００４２】
図８乃至図１０は、本発明の実施形態による柔軟性導波路構造の結合効率又は結合構成を改善するための多様な構造を説明する。
【００４３】
図８を参照すると、薄膜ストリップコア１０は、柔軟性導波路構造と、光送信素子又は光受信素子との間の結合効率を改善する構造を有することができる。薄膜ストリップコア１０は、薄膜ストリップコア１０の真っすぐな部分の一端に連結される結合部１２を含むことができる。結合部１２の幅は、光送信素子又は光受信素子との結合の状況に従って、薄膜ストリップコア１０の一端から遠ざかるほど変えることができる。一部の場合では、それぞれの幅を有する薄膜ストリップコア１０の２つの異なる部分の間に結合部１２を配置することができる。
【００４４】
図９を参照すると、薄膜ストリップコア１０は、表面プラズモンポラリトンのモードサイズを増加させるために、又は複数個の光信号を同時に送信若しくは受信するために、多岐結合部１４を含むことができる。詳細には、多岐結合部１４は、同一の面で複数の分岐に分けることができる。それぞれの分岐の表面プラズモンポラリトンが互いに結び付いて、結合モードを形成するような方法で、多岐結合部１４の分岐を、配置することができる。その結果、図９に示した結合部１４によって、光信号を、増加したモードサイズで出力することができる。図１０を参照すると、結合部１５は、２つの分かれた部分で同一の光信号を出力するように、Ｙ分岐構造を有することができる。図９の多岐結合部１４の構造と異なり、図１０の結合部１５は、それぞれの分岐の表面プラズモンポラリトンの間で結合しないように互いに十分に離隔して配置することができ、このようにして、二つの同一の光信号を別々に出力することができる。
【００４５】
図１１は、本発明の別の変形形態による柔軟性導波路構造を説明する。図１１を参照すると、複数個の薄いストリップ１６が、１つの薄膜ストリップコアに対する構造を形成することができる。薄いストリップ１６の数は、２つ、４つ、又は任意の他の数であってよい。例えば、薄膜ストリップコアが２つの薄いストリップ１６を含む場合、薄いストリップ１６で生成される表面プラズモンポラリトンを互いに結合させて、薄膜ストリップコアに沿って長距離表面プラズモンポラリトンモードとして伝送することができる。薄膜ストリップコアが二つより多くの薄いストリップ１６を含む場合、長距離表面プラズモンポラリトンモードを上述の方法と同様の方法で転送することができる。
【００４６】
図１２は、本発明の実施形態による構造的支持層を組み込む柔軟性導波路構造を説明する。図１２を参照すると、柔軟性導波路構造は、柔軟性導波路構造の基本部分の下面の両側に取り付けられた支持層５０をさらに備える。この場合、柔軟性導波路構造を容易に扱うことができ、光送信素子及び/又は光受信素子と容易に結合することができる。
【００４７】
図１３は、本発明の実施形態による光学的及び電気的相互接続アセンブリ（optical and electrical interconnection assembly）を説明する。図１３を参照すると、上述のように、柔軟性導波路構造１００は、薄膜ストリップコア１０と、内部クラッド層２０と、外部クラッド層３０とを含む。柔軟性導波路構造１００の一端に光送信モジュール７０が結合され、柔軟性導波路構造１００の他端に光受信モジュール６０が結合される。柔軟性導波路構造１００に、支持層５０を取り付けることができる。光送信モジュール７０は、第１の基板７１上に配置された第１の半導体チップ７２と、光エミッタ７４とを含むことができる。第１の半導体チップ７２と光エミッタ７４は、第１の電気配線７３を通じて電気的に接続することができる。第１の基板７１は、半導体基板であってもよい。光エミッタ７４は、レーザダイオードであってもよい。第１の半導体チップ７２は、シリコン-ゲルマニウム又は他の物質に基づくバイポーラトランジスタを含むことができる。光エミッタ７４及び第１の半導体チップ７２の代わりに、相当する機能を有する任意の他の素子を使用することができる。
【００４８】
光受信モジュール６０は、第２の基板６１上に配置された第２半導体チップ６２と、光検出器（光受信器）６４とを含むことができる。第２の半導体チップ６２及び光検出器６４は、第２の電気配線６３を通じて電気的に接続することができる。光エミッタ７４は、第１の半導体チップ７２から受信した電気信号を光信号に変換することができ、この光信号は、柔軟性導波路構造１００を通じて光検出器６４に伝送することができる。
【００４９】
光学的及び電気的相互接続アセンブリの柔軟性導波路構造１００は、電気的相互接続構造８０をさらに含むことができる。電気的相互接続構造８０を、柔軟性導波路１００の内部、外部クラッド層３０の表面、付加的な構造の表面、又は付加的な構造と外部クラッド層３０との間の界面に配置することができる。代替的に、傾斜面又はビア孔（via hole）などの多様な連結構造を介して異なる層に配置される構造を接続することにより、電気的相互接続構造８０を形成することができる。電気的相互接続構造８０は、光送信モジュール７０に配置された電気配線又は回路７５と、光受信モジュール６０に配置された電気配線又は回路６５とに接続されて、電気信号を、柔軟性導波路構造１００を通じて伝達する光信号とは独立して伝送する。即ち、高速信号は、柔軟性導波路構造１００を通じて伝送することができ、相対的に低速信号又は電力は、電気的相互接続構造８０を通じて伝送することができる。柔軟性導波路構造１００は、最小化された曲げ損失を有するので、柔軟性導波路構造１００を、必要に応じて曲げることができる。
【００５０】
本発明の実施形態によると、柔軟性導波路構造は、その多層クラッディングにより、低い縦曲げ損失と高い機械的安定度とを有する。柔軟性導波路構造を含む光学的相互接続アセンブリを、次世代高速モバイル機器内部で発生する厳格な曲げ及び変形条件下で、より低い品質低下及び機械的崩壊で、使用することができる。
【００５１】
上述の主題は、限定的ではなく説明的に解釈されるべきであり、添付された特許請求の範囲は、本発明の正確な趣旨及び範囲内に入る、変更、拡張、及び他の実施形態などの全てを網羅することを意図されている。従って、本発明の範囲は、法によって許される最大の範囲まで、以下の特許請求の範囲及びその均等物の最も広く許容される解釈によって決定されるべきであり、前述の詳細な説明により制限又は限定されるべきではない。
【符号の説明】
【００５２】
１０ 薄膜ストリップコア
２０ 内部クラッド層
３０ 外部クラッド層
【技術分野】
【０００１】
本明細書で開示される本発明は、柔軟性導波路（flexible waveguide）構造及び光学的相互接続アセンブリに関し、より詳細には、曲げ（bending）によって引き起こされる信号品質の低下を最小化するように構成された柔軟性導波路構造及び光学的相互接続アセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
モバイル機器の要求する高信号伝送及び処理速度を満足させるために、数十個の電気信号チャンネルを並列に配列した多層フレキシブル電気配線モジュールがモバイルシステムに用いられてきた。装置の実装密度に比例する電磁気波の障害により、既存の電気配線モジュールは、より高い信号伝送速度に対する変わらない要求を満たすことに限界をする。
【０００３】
これらの既存の電気配線モジュールの限界を克服するために、高分子多重モード光導波路によって構成されたフレキシブル光配線及びフレキシブル光配線のモバイル機器への適用の積極的な研究が実施されている。しかし、光導波路を利用した光学的相互接続構造は、製作費用削減のための工程単純化、能動光素子との効率的な配列、及びモバイルシステムへの適用に十分な光学的及び機械的な耐屈曲性など多くの態様において、さらに改良されるべきである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許公開第２００８−０１１２７１３号公報
【特許文献２】韓国特許第０８０９３９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、曲げによって引き起こされる追加的な光損失を低減させるように構成された柔軟性導波路構造、及びこの柔軟性導波路構造を備える光学的相互接続アセンブリを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施形態は、対向する第１の面及び第２の面を有し金属から成る薄膜ストリップコア（thin film strip core）と、薄膜ストリップコアの第１の面及び第２の面のうちの少なくとも一つを覆う内部クラッド層と、内部クラッド層を覆う外部クラッド層とを含む柔軟性導波路構造を提供する。ここで、内部クラッド層は、外部クラッド層の屈折率より高い屈折率を有する。
【０００７】
一部の実施形態において、内部クラッド層の屈折率と外部クラッド層の屈折率との間の差は、外部クラッド層屈折率の約０．１％以上であってもよい。
【０００８】
他の実施形態において、薄膜ストリップコアを、表面プラズモンポラリトン又は表面エキシトンポラリトンに関する現象により光を伝送するように構成することができる。
【０００９】
さらに他の実施形態において、薄膜ストリップコアは、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、及び銅（Ｃｕ）のうちの少なくとも一つの金属、又はこれらの合金又はこれらの混合物を含むことができる。
【００１０】
さらに他の実施形態において、薄膜ストリップコアは、約５ｎｍ〜約１００ｎｍの範囲の厚さを有することができ、薄膜ストリップコアは、約０．５μｍ〜約５０μｍの範囲の幅を有することができる。
【００１１】
さらなる実施形態において、内部クラッド層及び外部クラッド層のうちの少なくとも一つは、柔軟性光学ポリマを含むことができる。
【００１２】
さらなる実施形態において、薄膜ストリップコアを、内部クラッド層によって囲むことができる。
【００１３】
さらなる実施形態において、薄膜ストリップコアの第１の面及び第２の面のうちの一つは、内部クラッド層と接触し、第１の面及び第２の面のうちの他方は、外部クラッド層と接触することができる。
【００１４】
さらなる実施形態において、薄膜ストリップコアは、その一端に連結される結合部を含むことができ、この結合部は、薄膜ストリップコアの一端から位置が遠ざかる方向に変化する幅を有する。
【００１５】
一部の実施形態において、薄膜ストリップコアは、その一端に連結される結合部を含むことができ、この結合部を、単一の光導波モードの範囲内で、二つ又は複数の分岐に分けることができる。
【００１６】
他の実施形態において、薄膜ストリップコアは、単一の光導波モードを伝送するように構成される複数個の薄膜帯を含むことができる。
【００１７】
さらに他の実施形態において、薄膜ストリップコアを、各々が同一の光信号を分けて伝送する二つ又は複数の部分に分けることができる。
【００１８】
さらに他の実施形態において、柔軟性導波路構造は、外部クラッド層を完全に又は部分的に覆うように構成される追加クラッド層又は構造的支持層をさらに含むことができる。
【００１９】
本発明の他の実施形態において、光学的相互接続アセンブリは、柔軟性導波路構造と、柔軟性導波路構造の一端に配置される光送信モジュールと、柔軟性導波路構造の他端に配置される光受信モジュールとを含む。
【００２０】
一部の実施形態において、光送信モジュールは、第１の半導体チップと、光エミッタとを含むことができ、光受信モジュールは、第２の半導体チップと、光受信器とを含むことができる。
【００２１】
本発明のさらに他の実施形態において、柔軟性光及び電気配線モジュールは、柔軟性導波路構造と、柔軟性導波路構造に結合された電気的相互接続構造とを含むことができる。
【００２２】
一部の実施形態において、光学的及び電気的相互接続アセンブリは、柔軟性光及び電気配線モジュールと、光学的及び電気的配線モジュールの一端に配置される光及び電気送信モジュールと、光及び電気的配線モジュールの他端に配置される光及び電気受信モジュールとを含む。ここで、柔軟性導波路構造は、光及び電気送信モジュールと光及び電気受信モジュールとの間で光信号を伝送し、電気的相互接続構造は、光及び電気送信モジュールと光及び電気受信モジュールとの間で電気信号を伝送する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の実施形態によると、柔軟性導波路は、多重構造のクラッド層によって曲げ損失を最小化することができ、また機械的安全性を向上することができる。一方、柔軟性導波路構造を含む光学的相互接続アセンブリは、高速の信号伝送が要求される次世代モバイル機器内で、激しい曲げ、或いは変形が発生される条件で、信号品質の低下と機械的な低下効果を最小化することができる。
【００２４】
本発明のさらなる理解を提供するために添付図面が含まれており、本明細書に組み込まれて、その一部を構成する。図面は本発明の例示的な実施形態を示し、説明と共に、本発明の原理を説明するのに役立つ。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態による柔軟性導波路構造を説明する図である。
【図２】本発明の一実施形態による柔軟性導波路構造を説明する図である。
【図３】本発明の一実施形態による柔軟性導波路構造を説明する図である。
【図４】本発明の実施形態による薄膜ストリップコアを被覆する多様な構造を説明する図である。
【図５】本発明の実施形態による薄膜ストリップコアを被覆する多様な構造を説明する図である。
【図６】本発明の実施形態による薄膜ストリップコアを被覆する多様な構造を説明する図である。
【図７】本発明の別の実施形態による柔軟性導波路構造を説明する図である。
【図８】本発明の実施形態による柔軟性導波路構造の結合効率又は結合構成を改善する多様な構造を説明する図である。
【図９】本発明の実施形態による柔軟性導波路構造の結合効率又は結合構成を改善する多様な構造を説明する図である。
【図１０】本発明の実施形態による柔軟性導波路構造の結合効率又は結合構成を改善する多様な構造を説明する図である。
【図１１】本発明の別の実施形態による柔軟性導波路構造を説明する図である。
【図１２】本発明の一実施形態による構造的支持層を組み込む柔軟性導波路構造を説明する図である。
【図１３】本発明の一実施形態による光及び電気的相互接続アセンブリを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の好ましい実施形態が、添付図面を参照して以下でより詳細に説明されるだろう。しかし、本発明は、異なる形式で具体化することができ、本明細書で説明する実施形態に限定されると解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示が徹底且つ完全になるように、そして当業者に本発明の範囲を十分に伝えるように提供される。
【００２７】
本明細書では、第１及び第２といった用語が用いられて、様々な構成要素を記述しているが、これらの構成要素は、これらの用語によって限定されるべきではないことが理解されるだろう。これらの用語は、一構成要素を別の構成要素と区別するために使われるだけである。
【００２８】
図において、層の寸法及び領域は、説明の明確性のために誇張され、明細書全体に亘って同様の参照番号は同様の構成要素を参照する。
【００２９】
本開示において、幾つかの実施形態が例示的に説明されて、本発明の趣旨及び範囲についての理解を提供し、簡単のためその実施形態に関する多様な修正及び変更は説明されない。しかし、本発明の趣旨及び範囲から逸脱せずに、形式及び細部において多用な修正及び変更を行えることは、当業者によって理解されるだろう。
【００３０】
図１乃至図３は、本発明の実施形態による柔軟性導波路（flexible wave guide）構造を説明する。
【００３１】
図１及び図２を参照すると、柔軟性導波路構造は、薄膜ストリップコア１０と、内部クラッド層２０と、外部クラッド層３０とを含む。薄膜ストリップコア１０は、互いに対向する第１の面１０ａ及び第２の面１０ｂを有し、金属から成る。内部クラッド層２０は、薄膜ストリップコア（thin film strip core）１０の第１の面１０ａ及び第２の面１０ｂのうちの少なくとも一つを覆う。外部クラッド層３０は内部クラッド層２０を覆う。内部クラッド層２０は、外部クラッド層３０の屈折率より高い屈折率を有する。
【００３２】
薄膜ストリップコア１０は、表面プラズモンポラリトン（ＳＰＰ）又は表面エキシトンポラリトンに関する現象により、光を伝送することができる。用語「表面プラズモン」は、誘電体と金属薄膜との間の境界面で発生する電荷密度の振動を意味する。金属薄膜が数ｎｍ程度と非常に薄い場合、金属薄膜は、薄膜形状というよりは、金属の島構造（island structure）を実質的に形成し、用語「表面エキシトン」は、この金属の島構造内の電荷分布振動を意味する。用語「表面プラズモンポラリトン」又は「表面エキシトンポラリトン」は、表面プラズモン又は表面エキシトンと結合され金属表面に沿って伝播する電磁気波を意味する。以下の説明では、簡単のため、この２つの単語を代表して用語「表面プラズモンポラリトン」を使用する。
【００３３】
表面プラズモンポラリトンモードの波数ベクトルは、周辺の誘電体物質によって伝達される波数ベクトルより大きいので、表面プラズモンポラリトンは、金属薄膜の近辺に束縛された電磁波の形で伝えられる。表面プラズモンポラリトンモードの電場が誘電体と金属との間の界面に沿って伝播する場合、金属及び誘電体を通って大部分の電場が伝播する。従って、一般的には、表面プラズモンポラリトンモードの伝搬損失は、非常に大きくて、可視光線領域では、表面プラズモンポラリトンモードは、約数十μｍのみ伝播する。しかし、非常に薄い金属薄膜の両面に沿って進行する表面プラズモンポラリトンを重畳する結合モードにおいては、表面プラズモンポラリトンは数ｃｍ乃至数十ｃｍまで伝えることができる。このモードを長距離表面プラズモンポラリトンという。
【００３４】
薄膜ストリップコア１０は、１つ又は複数の金属から形成することができる。例えば、薄膜ストリップコア１０は、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、及び銅（Ｃｕ）のうちの一つ、又は記載の金属のうちの少なくとも一つを含む合金若しくは混合物から形成することができる。一般的に、金属の屈折率値は、大きい虚数部を有する。即ち、金属は入射光の大部分を吸収する。しかし、薄膜ストリップコア１０の場合では、表面プラズモンポラリトンモードの大部分のエネルギーを、薄膜ストリップコア１０を通じて伝送する代わりに、内部クラッド層２０を通じて伝送するので、金属の吸収によって引き起こされる損失は少ない。従って、柔軟性導波路構造の伝搬損失を、１ｄＢ/ｃｍより下の値まで減らすことができる。
【００３５】
薄膜ストリップコア１０の厚さ（図２で、ｔによって示される）を調整して、第１の表面１０ａと第２の表面１０ｂで生成される表面プラズモンポラリトンモードを互いに結合できるようにする。例えば、薄膜ストリップコア１０の厚さは、約５ｎｍ〜約１００ｎｍであってもよい。薄膜ストリップコア１０が金（Ａｕ）又は銀（Ａｇ）から形成される場合、薄膜ストリップコア１０の厚さは、光通信波長帯域で数ｎｍ又は数十ｎｍである。
【００３６】
薄膜ストリップコア１０の幅（図２で、ｗによって示される）は、柔軟性導波路構造と光送信素子又は光受信素子との間の光学的相互接続の結合効率（coupling efficiency）、及び柔軟性導波路構造の伝搬損失に基づいて決定することができる。例えば、薄膜ストリップコア１０の幅は、約０．５μｍ〜約５０μｍであってもよい。
【００３７】
内部クラッド層２０と外部クラッド層３０との間の屈折率差は、薄膜ストリップコア１０及び他の層の厚さ、構造及び配置に基づいて、モード分布特性と曲げ損失特性を評価することにより決定することができる。例えば、内部クラッド層２０と外部クラッド層３０との間の屈折率差は、外部クラッド層３０の屈折率の０．１％以上であってもよい。例として、内部クラッド層２０の屈折率は約１．４６であってもよく、外部クラッド層３０の屈折率は約１．４５であってもよい。必要によっては、外部クラッド層３０の上部と下部は、異なる屈折率を有することができる。この場合においても、内部クラッド層２０と外部クラッド層３０との間の屈折率差は、外部クラッド層３０のうちの任意の一つの屈折率の０．１％以上であってもよい。内部クラッド層２０と外部クラッド層３０のうちの少なくとも一つは、柔軟性を有する光学ポリマ（polymer）から形成することができる。例えば、柔軟性を有する光学ポリマは、典型的な光学ポリマの水素原子をフッ素などのハロゲン原子又は重水素原子と置換することにより得た低損失光学ポリマであってもよい。
【００３８】
図３を参照して、ここでは、柔軟性導波路構造が垂直に曲げられるとき、どのようにして柔軟性導波路構造は低い曲げ損失を有することができるか説明する。内部クラッド層２０が備えられていない場合、薄膜ストリップコア１０に沿って伝播する表面プラズモンポラリトンモードの光出力は、矢印１の方向に無駄に消散される可能性がある。しかし、本発明によると、内部クラッド層２０の屈折率は外部クラッド層３０の屈折率より大きいので、内部クラッド層２０と外部クラッド層３０との間の界面で表面プラズモンポラリトンモードの光出力は消散されずに、矢印２の方向に伝播することができる。従って、内部クラッド層２０によって、表面プラズモンポラリトンを、より少ない消散で外部クラッド層３０にとどめることができる。
【００３９】
図４乃至図６を参照して、薄膜ストリップコア１０の多様な被覆(cladding)方法について説明が与えられる。図４を参照すると、薄膜ストリップコア１０は、内部クラッド層２０によって囲まれており、この内部クラッド層２０は、外部クラッド層３０によって囲まれている。図４に示した場合では、全方向において曲げ損失を最小化することができる。
【００４０】
図５を参照すると、薄膜ストリップコア１０の第１の面１０ａは内部クラッド層２０と接触し、薄膜ストリップコア１０の第２の面１０ｂは外部クラッド層３０と接触する。図５に示す柔軟性導波路構造の場合、第１の面１０ａ及び第２の面１０ｂのうちのどれが外側に配されるかは、柔軟性導波路構造の曲げ損失を最小化することへの重大な影響を全く有さない。図６を参照すると、薄膜ストリップコア１０を囲む内部クラッド層２０は拡張部を有することができる。即ち、前記薄膜ストリップコア１０を囲む内部クラッド層２０の一部分を内部クラッド層２０の他の部分よりも厚くすることができる。
【００４１】
図７は、本発明の別の実施形態による柔軟性導波路構造を説明する。現行の実施形態は、追加クラッド層を除き上述の実施形態と同様である。従って、同一の要素についての説明は省略される。現行の実施形態の柔軟性導波路構造は、薄膜ストリップコア１０を囲む内部クラッド層２０と、内部クラッド層２０を覆う外部クラッド層３０と、外部クラッド層３０を完全に又は部分的に覆うように構成される追加クラッド層４０とを含む。外部クラッド層３０の屈折率は、追加クラッド層４０の屈折率より大きくてよい。しかし、内部クラッド層２０と外部クラッド層３０との間の屈折率差及びそれぞれの層の高さによって薄膜ストリップコア１０に対し充分にバウンドモードを得ることができる場合、追加クラッド層４０は、外部クラッド層３０の屈折率より高い屈折率を有する物質から形成することができる。追加クラッド層４０によって、柔軟性導波路構造の重要部はより少なく損傷され、一部の場合においては、外部クラッド層３０への放射に関する光学的損失を追加クラッド層４０によって抑えることができるので、柔軟性導波路構造の縦曲げ損失をさらに低減することができる。
【００４２】
図８乃至図１０は、本発明の実施形態による柔軟性導波路構造の結合効率又は結合構成を改善するための多様な構造を説明する。
【００４３】
図８を参照すると、薄膜ストリップコア１０は、柔軟性導波路構造と、光送信素子又は光受信素子との間の結合効率を改善する構造を有することができる。薄膜ストリップコア１０は、薄膜ストリップコア１０の真っすぐな部分の一端に連結される結合部１２を含むことができる。結合部１２の幅は、光送信素子又は光受信素子との結合の状況に従って、薄膜ストリップコア１０の一端から遠ざかるほど変えることができる。一部の場合では、それぞれの幅を有する薄膜ストリップコア１０の２つの異なる部分の間に結合部１２を配置することができる。
【００４４】
図９を参照すると、薄膜ストリップコア１０は、表面プラズモンポラリトンのモードサイズを増加させるために、又は複数個の光信号を同時に送信若しくは受信するために、多岐結合部１４を含むことができる。詳細には、多岐結合部１４は、同一の面で複数の分岐に分けることができる。それぞれの分岐の表面プラズモンポラリトンが互いに結び付いて、結合モードを形成するような方法で、多岐結合部１４の分岐を、配置することができる。その結果、図９に示した結合部１４によって、光信号を、増加したモードサイズで出力することができる。図１０を参照すると、結合部１５は、２つの分かれた部分で同一の光信号を出力するように、Ｙ分岐構造を有することができる。図９の多岐結合部１４の構造と異なり、図１０の結合部１５は、それぞれの分岐の表面プラズモンポラリトンの間で結合しないように互いに十分に離隔して配置することができ、このようにして、二つの同一の光信号を別々に出力することができる。
【００４５】
図１１は、本発明の別の変形形態による柔軟性導波路構造を説明する。図１１を参照すると、複数個の薄いストリップ１６が、１つの薄膜ストリップコアに対する構造を形成することができる。薄いストリップ１６の数は、２つ、４つ、又は任意の他の数であってよい。例えば、薄膜ストリップコアが２つの薄いストリップ１６を含む場合、薄いストリップ１６で生成される表面プラズモンポラリトンを互いに結合させて、薄膜ストリップコアに沿って長距離表面プラズモンポラリトンモードとして伝送することができる。薄膜ストリップコアが二つより多くの薄いストリップ１６を含む場合、長距離表面プラズモンポラリトンモードを上述の方法と同様の方法で転送することができる。
【００４６】
図１２は、本発明の実施形態による構造的支持層を組み込む柔軟性導波路構造を説明する。図１２を参照すると、柔軟性導波路構造は、柔軟性導波路構造の基本部分の下面の両側に取り付けられた支持層５０をさらに備える。この場合、柔軟性導波路構造を容易に扱うことができ、光送信素子及び/又は光受信素子と容易に結合することができる。
【００４７】
図１３は、本発明の実施形態による光学的及び電気的相互接続アセンブリ（optical and electrical interconnection assembly）を説明する。図１３を参照すると、上述のように、柔軟性導波路構造１００は、薄膜ストリップコア１０と、内部クラッド層２０と、外部クラッド層３０とを含む。柔軟性導波路構造１００の一端に光送信モジュール７０が結合され、柔軟性導波路構造１００の他端に光受信モジュール６０が結合される。柔軟性導波路構造１００に、支持層５０を取り付けることができる。光送信モジュール７０は、第１の基板７１上に配置された第１の半導体チップ７２と、光エミッタ７４とを含むことができる。第１の半導体チップ７２と光エミッタ７４は、第１の電気配線７３を通じて電気的に接続することができる。第１の基板７１は、半導体基板であってもよい。光エミッタ７４は、レーザダイオードであってもよい。第１の半導体チップ７２は、シリコン-ゲルマニウム又は他の物質に基づくバイポーラトランジスタを含むことができる。光エミッタ７４及び第１の半導体チップ７２の代わりに、相当する機能を有する任意の他の素子を使用することができる。
【００４８】
光受信モジュール６０は、第２の基板６１上に配置された第２半導体チップ６２と、光検出器（光受信器）６４とを含むことができる。第２の半導体チップ６２及び光検出器６４は、第２の電気配線６３を通じて電気的に接続することができる。光エミッタ７４は、第１の半導体チップ７２から受信した電気信号を光信号に変換することができ、この光信号は、柔軟性導波路構造１００を通じて光検出器６４に伝送することができる。
【００４９】
光学的及び電気的相互接続アセンブリの柔軟性導波路構造１００は、電気的相互接続構造８０をさらに含むことができる。電気的相互接続構造８０を、柔軟性導波路１００の内部、外部クラッド層３０の表面、付加的な構造の表面、又は付加的な構造と外部クラッド層３０との間の界面に配置することができる。代替的に、傾斜面又はビア孔（via hole）などの多様な連結構造を介して異なる層に配置される構造を接続することにより、電気的相互接続構造８０を形成することができる。電気的相互接続構造８０は、光送信モジュール７０に配置された電気配線又は回路７５と、光受信モジュール６０に配置された電気配線又は回路６５とに接続されて、電気信号を、柔軟性導波路構造１００を通じて伝達する光信号とは独立して伝送する。即ち、高速信号は、柔軟性導波路構造１００を通じて伝送することができ、相対的に低速信号又は電力は、電気的相互接続構造８０を通じて伝送することができる。柔軟性導波路構造１００は、最小化された曲げ損失を有するので、柔軟性導波路構造１００を、必要に応じて曲げることができる。
【００５０】
本発明の実施形態によると、柔軟性導波路構造は、その多層クラッディングにより、低い縦曲げ損失と高い機械的安定度とを有する。柔軟性導波路構造を含む光学的相互接続アセンブリを、次世代高速モバイル機器内部で発生する厳格な曲げ及び変形条件下で、より低い品質低下及び機械的崩壊で、使用することができる。
【００５１】
上述の主題は、限定的ではなく説明的に解釈されるべきであり、添付された特許請求の範囲は、本発明の正確な趣旨及び範囲内に入る、変更、拡張、及び他の実施形態などの全てを網羅することを意図されている。従って、本発明の範囲は、法によって許される最大の範囲まで、以下の特許請求の範囲及びその均等物の最も広く許容される解釈によって決定されるべきであり、前述の詳細な説明により制限又は限定されるべきではない。
【符号の説明】
【００５２】
１０ 薄膜ストリップコア
２０ 内部クラッド層
３０ 外部クラッド層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する第１の面及び第２の面を有し、金属から成る薄膜ストリップコアと、
前記薄膜ストリップコアの前記第１の面及び第２の面のうちの少なくとも一つを覆う内部クラッド層と、
前記内部クラッド層を覆う外部クラッド層と
を備える柔軟性導波路構造であって、
前記内部クラッド層は、前記外部クラッド層の屈折率より高い屈折率を有することを特徴とする柔軟性導波路構造。
【請求項２】
請求項１に記載の柔軟性導波路構造において、前記内部クラッド層の屈折率と前記外部クラッド層の屈折率との間の差は、前記外部クラッド層屈折率の約０．１％以上であることを特徴とする柔軟性導波路構造。
【請求項３】
請求項１に記載の柔軟性導波路構造において、前記薄膜ストリップコアは、表面プラズモンポラリトン又は表面エキシトンポラリトンに関する現象により光を伝送するように構成されることを特徴とする柔軟性導波路構造。
【請求項４】
請求項１に記載の柔軟性導波路構造において、前記薄膜ストリップコアは、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、及び銅（Ｃｕ）のうちの少なくとも一つ、又はこれらの合金又はこれらの混合物を備えることを特徴とする柔軟性導波路構造。
【請求項５】
請求項１に記載の柔軟性導波路構造において、前記薄膜ストリップコアは、約５ｎｍ〜約１００ｎｍの範囲の厚さを有することを特徴とする柔軟性導波路構造。
【請求項６】
請求項１に記載の柔軟性導波路構造において、前記薄膜ストリップコアは、約０．５μｍ〜約５０μｍの範囲の幅を有することを特徴とする柔軟性導波路構造。
【請求項７】
請求項１に記載の柔軟性導波路構造において、前記内部クラッド層及び前記外部クラッド層のうちの少なくとも一つは、柔軟性光学ポリマを含むことを特徴とする柔軟性導波路構造。
【請求項８】
請求項１に記載の柔軟性導波路構造において、前記薄膜ストリップコアは、前記内部クラッド層によって囲まれることを特徴とする柔軟性導波路構造。
【請求項９】
請求項１に記載の柔軟性導波路構造において、前記薄膜ストリップコアの前記第１の面及び前記第２の面のうちの一つは、前記内部クラッド層と接触し、前記第１の面及び前記第２の面のうちの他方は、前記外部クラッド層と接触することを特徴とする柔軟性導波路構造。
【請求項１０】
請求項１に記載の柔軟性導波路構造において、前記薄膜ストリップコアは、前記薄膜ストリップコアの一端に連結される結合部を備え、前記結合部は、前記薄膜ストリップコアの前記一端から位置が遠ざかる方向に変化する幅を有することを特徴とする柔軟性導波路構造。
【請求項１１】
請求項１に記載の柔軟性導波路構造において、前記薄膜ストリップコアは、前記薄膜ストリップコアの一端に連結される結合部を備え、前記結合部は、単一の光導波モードの範囲内で、二つ又は複数の分岐に分かれることを特徴とする柔軟性導波路構造。
【請求項１２】
請求項１に記載の柔軟性導波路構造において、前記薄膜ストリップコアは、単一の光導波モードを転送するように構成される複数個の薄膜帯を備えることを特徴とする柔軟性導波路構造。
【請求項１３】
請求項１に記載の柔軟性導波路構造において、前記薄膜ストリップコアは、各々が同一の光信号を分けて伝送する二つ又は複数の部分に分けられることを特徴とする柔軟性導波路構造。
【請求項１４】
請求項１に記載の柔軟性導波路構造において、前記外部クラッド層を完全に又は部分的に覆うように構成される追加クラッド層又は構造的支持層をさらに備えることを特徴とする柔軟性導波路構造。
【請求項１５】
請求項１に記載の柔軟性導波路構造と、
前記柔軟性導波路構造の一端に配置される光送信モジュールと、
前記柔軟性導波路構造の他端に配置される光受信モジュールと
を備えることを特徴とする光学的相互接続アセンブリ。
【請求項１６】
請求項１５に記載の光学的相互接続アセンブリにおいて、
前記光送信モジュールは、第１の半導体チップ及び光エミッタを備え、
前記光受信モジュールは、第２の半導体チップ及び光受信器を備えることを特徴とする光学的相互接続アセンブリ。
【請求項１７】
請求項１に記載の柔軟性導波路構造と、
前記柔軟性導波路構造に結合された電気的相互接続構造と
を備えることを特徴とする柔軟性光及び電気配線モジュール。
【請求項１８】
請求項１７に記載の柔軟性光及び電気配線モジュールと、
前記柔軟性光及び電気配線モジュールの一端に配置される光送信モジュールと、
前記柔軟性光及び電気配線モジュールの他端に配置される光受信モジュールと
を備える光学的及び電気的相互接続アセンブリにおいて、
前記柔軟性導波路構造は、前記光送信モジュールと前記光受信モジュールとの間で光信号を伝送し、前記電気的相互接続構造は、前記光送信モジュールと前記光受信モジュールとの間で電気信号を伝送することを特徴とする光学的及び電気的相互接続アセンブリ。
【請求項１】
対向する第１の面及び第２の面を有し、金属から成る薄膜ストリップコアと、
前記薄膜ストリップコアの前記第１の面及び第２の面のうちの少なくとも一つを覆う内部クラッド層と、
前記内部クラッド層を覆う外部クラッド層と
を備える柔軟性導波路構造であって、
前記内部クラッド層は、前記外部クラッド層の屈折率より高い屈折率を有することを特徴とする柔軟性導波路構造。
【請求項２】
請求項１に記載の柔軟性導波路構造において、前記内部クラッド層の屈折率と前記外部クラッド層の屈折率との間の差は、前記外部クラッド層屈折率の約０．１％以上であることを特徴とする柔軟性導波路構造。
【請求項３】
請求項１に記載の柔軟性導波路構造において、前記薄膜ストリップコアは、表面プラズモンポラリトン又は表面エキシトンポラリトンに関する現象により光を伝送するように構成されることを特徴とする柔軟性導波路構造。
【請求項４】
請求項１に記載の柔軟性導波路構造において、前記薄膜ストリップコアは、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、及び銅（Ｃｕ）のうちの少なくとも一つ、又はこれらの合金又はこれらの混合物を備えることを特徴とする柔軟性導波路構造。
【請求項５】
請求項１に記載の柔軟性導波路構造において、前記薄膜ストリップコアは、約５ｎｍ〜約１００ｎｍの範囲の厚さを有することを特徴とする柔軟性導波路構造。
【請求項６】
請求項１に記載の柔軟性導波路構造において、前記薄膜ストリップコアは、約０．５μｍ〜約５０μｍの範囲の幅を有することを特徴とする柔軟性導波路構造。
【請求項７】
請求項１に記載の柔軟性導波路構造において、前記内部クラッド層及び前記外部クラッド層のうちの少なくとも一つは、柔軟性光学ポリマを含むことを特徴とする柔軟性導波路構造。
【請求項８】
請求項１に記載の柔軟性導波路構造において、前記薄膜ストリップコアは、前記内部クラッド層によって囲まれることを特徴とする柔軟性導波路構造。
【請求項９】
請求項１に記載の柔軟性導波路構造において、前記薄膜ストリップコアの前記第１の面及び前記第２の面のうちの一つは、前記内部クラッド層と接触し、前記第１の面及び前記第２の面のうちの他方は、前記外部クラッド層と接触することを特徴とする柔軟性導波路構造。
【請求項１０】
請求項１に記載の柔軟性導波路構造において、前記薄膜ストリップコアは、前記薄膜ストリップコアの一端に連結される結合部を備え、前記結合部は、前記薄膜ストリップコアの前記一端から位置が遠ざかる方向に変化する幅を有することを特徴とする柔軟性導波路構造。
【請求項１１】
請求項１に記載の柔軟性導波路構造において、前記薄膜ストリップコアは、前記薄膜ストリップコアの一端に連結される結合部を備え、前記結合部は、単一の光導波モードの範囲内で、二つ又は複数の分岐に分かれることを特徴とする柔軟性導波路構造。
【請求項１２】
請求項１に記載の柔軟性導波路構造において、前記薄膜ストリップコアは、単一の光導波モードを転送するように構成される複数個の薄膜帯を備えることを特徴とする柔軟性導波路構造。
【請求項１３】
請求項１に記載の柔軟性導波路構造において、前記薄膜ストリップコアは、各々が同一の光信号を分けて伝送する二つ又は複数の部分に分けられることを特徴とする柔軟性導波路構造。
【請求項１４】
請求項１に記載の柔軟性導波路構造において、前記外部クラッド層を完全に又は部分的に覆うように構成される追加クラッド層又は構造的支持層をさらに備えることを特徴とする柔軟性導波路構造。
【請求項１５】
請求項１に記載の柔軟性導波路構造と、
前記柔軟性導波路構造の一端に配置される光送信モジュールと、
前記柔軟性導波路構造の他端に配置される光受信モジュールと
を備えることを特徴とする光学的相互接続アセンブリ。
【請求項１６】
請求項１５に記載の光学的相互接続アセンブリにおいて、
前記光送信モジュールは、第１の半導体チップ及び光エミッタを備え、
前記光受信モジュールは、第２の半導体チップ及び光受信器を備えることを特徴とする光学的相互接続アセンブリ。
【請求項１７】
請求項１に記載の柔軟性導波路構造と、
前記柔軟性導波路構造に結合された電気的相互接続構造と
を備えることを特徴とする柔軟性光及び電気配線モジュール。
【請求項１８】
請求項１７に記載の柔軟性光及び電気配線モジュールと、
前記柔軟性光及び電気配線モジュールの一端に配置される光送信モジュールと、
前記柔軟性光及び電気配線モジュールの他端に配置される光受信モジュールと
を備える光学的及び電気的相互接続アセンブリにおいて、
前記柔軟性導波路構造は、前記光送信モジュールと前記光受信モジュールとの間で光信号を伝送し、前記電気的相互接続構造は、前記光送信モジュールと前記光受信モジュールとの間で電気信号を伝送することを特徴とする光学的及び電気的相互接続アセンブリ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１０−１５２３１９（Ｐ２０１０−１５２３１９Ａ）
【公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２０９３４４（Ｐ２００９−２０９３４４）
【出願日】平成２１年９月１０日（２００９．９．１０）
【出願人】（５９６１８００７６）韓國電子通信研究院 (733)
【氏名又は名称原語表記】Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ａｎｄ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ
【住所又は居所原語表記】１６１ Ｋａｊｏｎｇ−ｄｏｎｇ， Ｙｕｓｏｎｇ−ｇｕ， Ｔａｅｊｏｎ ｋｏｒｅａ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月１０日（２００９．９．１０）
【出願人】（５９６１８００７６）韓國電子通信研究院 (733)
【氏名又は名称原語表記】Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ａｎｄ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ
【住所又は居所原語表記】１６１ Ｋａｊｏｎｇ−ｄｏｎｇ， Ｙｕｓｏｎｇ−ｇｕ， Ｔａｅｊｏｎ ｋｏｒｅａ
【Ｆターム（参考）】
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