(57)【要約】【課題】他の光学部品との光結合に伴う光損失を抑制し得る光導波路、かかる光導波路を備えた光配線部品および電子機器を提供すること。【解決手段】光導波路１は、平面視で長尺状をなす２本の第１コア部１４１と、第１コア部１４１より屈折率が低く、第１コア部１４１の両側面に隣接して設けられた、平面視で長尺状をなす側面クラッド部１５と、側面クラッド部１５より屈折率が高く、第１コア部１４１の一端面と側面クラッド部１５の一端面とにそれぞれ隣接して設けられた第２コア部１４２と、を備えるコア層１３を有することを特徴とする。すなわち、第２コア部１４２は、２本の第１コア部１４１の双方に当接するよう配置されている。また、光配線部品１０は、光導波路１とその一端面に設けられたレンズ２とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面視で長尺状をなす第１コア部と、
前記第１コア部より屈折率が低く、前記第１コア部の両側面に隣接して設けられた、平面視で長尺状をなす側面クラッド部と、
前記側面クラッド部より屈折率が高く、前記第１コア部の一端面と前記側面クラッド部の一端面とにそれぞれ隣接して設けられた第２コア部と、
を備えるコア層を有することを特徴とする光導波路。
【請求項２】
前記第１コア部および前記第２コア部は、互いに同じ材料で構成されている請求項１に記載の光導波路。
【請求項３】
前記第１コア部および前記第２コア部は、一体的に構成されている請求項１または２に記載の光導波路。
【請求項４】
前記第１コア部の一端面と前記側面クラッド部の一端面とにそれぞれ隣接する位置と、前記第１コア部の他端面と前記側面クラッド部の他端面とにそれぞれ隣接する位置と、にそれぞれ設けられた前記第２コア部を備えている請求項１ないし３のいずれか１項に記載の光導波路。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の光導波路と、前記光導波路と光学的に結合するよう設けられたレンズと、を備えることを特徴とする光配線部品。
【請求項６】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の光導波路を備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光導波路、光配線部品および電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、光信号を一地点から他地点に導くための手段として、光導波路が普及しつつある。この光導波路は、線状のコア部と、その周囲を覆うように設けられたクラッド部とを有している。コア部は、光に対して実質的に透明な材料によって構成され、クラッド部は、コア部より屈折率が低い材料によって構成されている。
【０００３】
光導波路では、コア部の一端から導入された光が、クラッド部との境界で反射しながら他端に搬送される。光導波路の入射側には、半導体レーザー等の発光素子が配置され、出射側には、フォトダイオード等の受光素子が配置される。発光素子から入射された光は光導波路を伝搬し、受光素子により受光され、受光した光の明滅パターンもしくはその強弱パターンに基づいて通信を行う。
【０００４】
このような光導波路によって例えば信号処理基板内の電気配線が置き換えられると、高周波ノイズの発生、電気信号の劣化といった電気信号に特有の課題が解消され、信号処理基板のさらなる高スループット化が可能になると期待されている。
【０００５】
ところで、電気配線を光導波路に置き換える際には、電気信号と光信号の相互変換を行うべく、発光素子と受光素子とを備え、これらの間を光導波路で光学的に接続してなる光導波路モジュールが用いられる。このような光導波路モジュールでは、発光素子から光導波路に光を入射し、光導波路を伝搬して出射した光を受光素子で受光することにより、電気信号と光信号の相互変換を行う。
【０００６】
ここで、発光素子と光導波路との間および光導波路と受光素子との間には、それぞれ、必要に応じて集光用のレンズが介挿される。このレンズにより、発光素子から出射した光を光導波路の光入射部に集光したり、あるいは、光導波路から出射した光を受光素子の受光部に集光することができ、この部位における光結合効率を高めることができる。
【０００７】
特許文献１には、光ファイバーが挿入可能な挿入凹部と、挿入凹部の軸線上に設けられたレンズと、を備えた光コネクターモジュールが開示されている。この光コネクターモジュールの挿入凹部に光ファイバーを挿入することにより、光ファイバーの端面近傍にレンズを正確に配置することが可能になる。これにより、レンズによる集光効果を確実に享受することができる。
【０００８】
ところが、発光素子からレンズに入射する光の入射角度によっては、レンズから出射したものの光導波路のコア部に入射させることができない光が生じ、いわゆる光結合損失が発生する。これにより、光結合に伴うＳ／Ｎ比が低下し、光通信の品質が低下することが懸念されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１２−００３２４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
図４は、従来の光導波路の構成を示す斜視図である。
図４に示す光導波路９は、クラッド層９１、コア層９３およびクラッド層９２が下方からこの順で積層された積層体で構成されている。また、図４に示すコア層９３には、並列に設けられた２本の長尺状のコア部９４と、各コア部９４の側面に隣接する側面クラッド部９５と、が形成されている。２本のコア部９４は、それぞれ光導波路９の長手方向の一端から他端にかけて延在しており、各コア部９４は、光導波路９の両端面に露出するよう構成されている。
【００１１】
図５は、図４に示すコア層の平面図である。図５には、光導波路９の光入射端面近傍にレンズ９６が配置されている場合を示している。図示しない発光素子から出射した光は、レンズ９６で光路が変更され光導波路９内において収束することで光結合効率の向上に寄与する。
【００１２】
図５には、発光素子から出射した光の経路の一例を矢印Ａで示している。レンズ９６に入射した光は、光導波路９内において収束するが、このとき、図５に示す光導波路９では、コア部９４に隣接する側面クラッド部９５に光が入射し易い。そして、側面クラッド部９５に入射した光の一部は、図５に矢印Ａで示されるように、コア部９４に閉じ込められることなく、側面クラッド部９５を伝搬したり、あるいは、迷光として外部に放出される。このため、コア部９４を伝搬する光量が減少するという問題が発生する。その結果、コア部９４を伝搬する光信号のＳ／Ｎ比が低下し、光通信の品質が低下する。
【００１３】
図６は、従来の光導波路のコア層の他の構成を示す平面図である。
図６に示す光導波路９’は、コア層９３に形成されたコア部９４および側面クラッド部９５の形状が異なる以外、図４、５に示す光導波路９と同様である。図６に示すコア部９４は、光導波路９’の両端面まで達しておらず、端面の手前で途切れている。そして、そのコア部９４が途切れた部分には、側面クラッド部９５が回り込むように形成されている。したがって、図６に示すコア層９３では、コア部９４の両側面および両端面を取り囲むように側面クラッド部９５が形成されている。
【００１４】
図６には、発光素子から出射した光の経路の一例を矢印Ｂで示している。レンズ９６に入射した光は、光導波路９’内において収束するが、このとき、レンズ９６から側面クラッド部９５に入射する光が屈折し、コア部９４の光軸に対する傾斜角度θＢが大きくなる。これにより、コア部９４への光の入射効率が低下し、光通信の品質が低下する。
【００１５】
また、コア部９４と側面クラッド部９５との境界面の面精度が、コア部９４への光の入射効率に大きな影響を及ぼす。このため、図６に示す光導波路９’では、その光学性能が、製造時の条件バラツキに左右され易いという欠点を有しているといえる。
【００１６】
本発明の目的は、他の光学部品との光結合に伴う光損失を抑制し得る光導波路、かかる光導波路を備えた光配線部品および電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
このような目的は、下記（１）〜（６）の本発明により達成される。
（１）  平面視で長尺状をなす第１コア部と、
前記第１コア部より屈折率が低く、前記第１コア部の両側面に隣接して設けられた、平面視で長尺状をなす側面クラッド部と、
前記側面クラッド部より屈折率が高く、前記第１コア部の一端面と前記側面クラッド部の一端面とにそれぞれ隣接して設けられた第２コア部と、
を備えるコア層を有することを特徴とする光導波路。
【００１８】
（２）  前記第１コア部および前記第２コア部は、互いに同じ材料で構成されている上記（１）に記載の光導波路。
【００１９】
（３）  前記第１コア部および前記第２コア部は、一体的に構成されている上記（１）または（２）に記載の光導波路。
【００２０】
（４）  前記第１コア部の一端面と前記側面クラッド部の一端面とにそれぞれ隣接する位置と、前記第１コア部の他端面と前記側面クラッド部の他端面とにそれぞれ隣接する位置と、にそれぞれ設けられた前記第２コア部を備えている上記（１）ないし（３）のいずれか１項に記載の光導波路。
【００２１】
（５）上記（１）ないし（４）のいずれか１項に記載の光導波路と、前記光導波路と光学的に結合するよう設けられたレンズと、を備えることを特徴とする光配線部品。
【００２２】
（６）  上記（１）ないし（４）のいずれか１項に記載の光導波路を備えることを特徴とする電子機器。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、他の光学部品との光結合に伴う光損失を抑制し得る光導波路が得られる。
【００２４】
また、本発明によれば、かかる光導波路を備える信頼性の高い光配線部品および電子機器が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の光配線部品の実施形態のうち、一端部近傍を示す平面図である。
【図２】本発明の光導波路の実施形態のうち、一端部近傍を一部透過しておよび切り欠いて示す斜視図である。
【図３】図１に示す光配線部品の他の構成例である。
【図４】従来の光導波路の構成を示す斜視図である。
【図５】図４に示すコア層の平面図である。
【図６】従来の光導波路のコア層の他の構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の光導波路、光配線部品および電子機器について添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００２７】
＜光配線部品＞
まず、本発明の光配線部品の実施形態および本発明の光導波路の実施形態について説明する。
【００２８】
図１は、本発明の光配線部品の実施形態のうち、一端部近傍を示す平面図であり、図２は、本発明の光導波路の実施形態のうち、一端部近傍を一部透過しておよび切り欠いて示す斜視図であり、図３は、図１に示す光配線部品の他の構成例である。
【００２９】
図１に示す光配線部品１０は、光導波路１と、光導波路１の一端面に設けられたレンズ２と、を有している。レンズ２によって、光導波路１と光学的に接続される接続相手の光学部品との間の光結合効率が高められる。その結果、光配線部品１０によって高品質な光通信が可能になる。なお、以下の説明では、図１中の左右方向をＸ方向、上下方向をＹ方向として説明する。
【００３０】
このうち、光導波路１は、図２に示すように、帯状をなし、光信号を伝送し得る部材であり、クラッド層１１、コア層１３およびクラッド層１２が下方からこの順で積層されてなるものである。
【００３１】
また、コア層１３は、図１に示すように、平面視において並列に設けられた２本のＸ方向に延在する長尺状の第１コア部１４１と、各第１コア部１４１の側面にそれぞれ隣接して設けられ、第１コア部１４１より屈折率の低い長尺状の側面クラッド部１５と、を有している。また、コア層１３は、第１コア部１４１の一端面と側面クラッド部１５の一端面とにそれぞれ隣接して設けられた第２コア部１４２を有している。
【００３２】
以下、光導波路１の各部の構成について順次詳述する。
（コア層）
コア層１３には、図２に示すように、２本の第１コア部１４１およびそれらに併設された３本の側面クラッド部１５が形成されている。これにより、各第１コア部１４１の側面および上下面は、それぞれクラッド部（側面クラッド部１５および各クラッド層１１、１２）で囲まれることとなる。その結果、各第１コア部１４１には信号光が閉じ込められ、その長手方向に信号光を伝搬することができる。
【００３３】
第１コア部１４１の屈折率は、クラッド部の屈折率より大きければよいが、その差は０．３％以上であるのが好ましく、０．５％以上であるのがより好ましい。一方、上限値は特に設定されないが、好ましくは５．５％程度とされる。屈折率差が前記下限値未満の場合、光を伝搬する効果が低下するおそれがあり、一方、屈折率差が前記上限値を上回る場合、光の伝送効率のそれ以上の向上は期待できない。
【００３４】
なお、前記屈折率差とは、第１コア部１４１の屈折率をｎＡ、クラッド部の屈折率をｎＢとしたとき、次式で表される。
屈折率差（％）＝｜ｎＡ／ｎＢ−１｜×１００
【００３５】
また、第１コア部１４１の横断面における幅方向の屈折率分布は、いかなる形状の分布であってもよい。この屈折率分布は、屈折率が不連続的に変化したいわゆるステップインデックス（ＳＩ）型の分布であってもよく、屈折率が連続的に変化したいわゆるグレーデッドインデックス（ＧＩ）型の分布であってもよい。ＳＩ型の分布であれば屈折率分布の形成が容易であり、ＧＩ型の分布であれば屈折率の高い領域に信号光が集まる確率が高くなるため伝送効率が向上する。
【００３６】
また、第１コア部１４１は、平面視で直線状であっても曲線状であってもよい。さらに、第１コア部１４１は途中で分岐または交差していてもよい。
【００３７】
なお、第１コア部１４１の横断面形状は特に限定されず、例えば、真円、楕円形、長円形等の円形、三角形、四角形、五角形、六角形等の多角形であってもよいが、四角形（矩形状）であることにより、第１コア部１４１を形成し易い利点がある。
【００３８】
また、第１コア部１４１の高さＨ（コア層１３の厚さ）は、特に限定されないが、１０〜２００μｍ程度であるのが好ましく、１５〜１５０μｍ程度であるのがより好ましい。これにより、第１コア部１４１の伝送効率を高めつつ第１コア部１４１の配設密度の高密度化を図ることができる。すなわち、単位面積当たりに敷設可能な第１コア部１４１の数を多くすることができるので、小面積であっても大容量の光通信を行うことができる。
【００３９】
なお、コア層１３に形成される第１コア部１４１の数は、特に限定されないが、例えば１〜１００本とされる。
【００４０】
一方、隣り合う第１コア部１４１の間隔Ｓ［μｍ］は、好ましくは１０〜２５０μｍとされ、より好ましくは２０〜１８０μｍとされる。隣り合う第１コア部１４１の間隔Ｓを前記範囲内に設定することにより、第１コア部１４１が極めて高密度に配設された光導波路１が得られる。このような光導波路１は、小さなサイズのものであっても、多くの情報を伝送し得るものとなる。このため、光導波路１の小型化や多チャンネル化をより一層図ることができる。
【００４１】
また、コア層１３は、平面視したときの第１コア部１４１の幅をＬ［μｍ］としたとき、Ｌ／Ｓが０．１５〜４となるよう構成されるのが好ましく、０．２〜３となるよう構成されるのがより好ましく、０．２５〜１．５となるよう構成されるのがさらに好ましい。これにより、伝送効率の低下を抑えつつ、配設密度の高密度化を図ることができる。
【００４２】
また、隣り合う第１コア部１４１の間隔Ｓ［μｍ］との高さＨ［μｍ］との比Ｈ／Ｓは、０．１〜１０という関係を満足しているのが好ましく、０．５〜２という関係を満足しているのがより好ましい。
【００４３】
なお、第１コア部１４１の幅Ｌ、隣り合う第１コア部１４１の間隔Ｓおよび第１コア部１４１の高さＨは、それぞれ社団法人  日本電子回路工業会によるＪＰＣＡ規格「光導波路を用いた光配線板の寸法測定方法（ＪＰＣＡ−ＰＥ０２−０５−０２Ｓ）」に記載された方法のうち、ＮＦＰ法（ＪＩＳ  Ｃ  ６８２２準拠）により測定される。
【００４４】
一方、第２コア部１４２は、前述したように、第１コア部１４１の一端面と側面クラッド部１５の一端面とにそれぞれ隣接するよう形成されている。より詳しくは、第２コア部１４２は、図２に示すように、側面クラッド部１５の屈折率より高く、かつ、光導波路１の一端部の幅全体に広がるようにＹ方向に延在する細長い部位であり、２本の第１コア部１４１の一端面と３本の側面クラッド部１５の一端面とにそれぞれ隣接するよう形成された部位である。
【００４５】
よって、光配線部品１０では、レンズ２と第１コア部１４１との間に第２コア部１４２が介挿されることとなる。
【００４６】
図１には、図示しない発光素子から出射した光の経路の一例を矢印Ｃで示している。発光素子から所定の広がり角で放射状に出射した光は、レンズ２によって屈折させられ、第１コア部１４１の一端面近傍に収束する。これにより、多くの光量が第１コア部１４１に入射することとなり、光通信におけるＳ／Ｎ比の向上を図ることができる。
【００４７】
ところで、従来の光導波路では、発光素子のような他の光学部品に対してレンズを介した光結合を図る際、光結合効率の向上に課題を抱えていた。
【００４８】
例えば、図５に示す光導波路９の場合、図５に矢印Ａで示すように、レンズ９６で収束された光の一部が側面クラッド部９５に干渉する確率が高い。側面クラッド部９５に干渉した光は、側面クラッド部９５からコア部９４に入射する際、コア部９４の光軸に対してより大きな傾斜角度（図６の伝搬角度θＡ）となるよう屈折する。このため、このような光はコア部９４に入射したとしても、伝搬角度θＡが大きいことから伝搬損失の増大を招くこととなり、コア部９４と側面クラッド部９５との屈折率差によっては、再び側面クラッド部９５に漏れ出る可能性もある。さらに、側面クラッド部９５に干渉することにより、屈折率差に基づく反射（フレネル反射）を伴うが、図５に示す光導波路９の矢印Ａの経路において反射が発生する頻度が多くなり、この領域における光結合損失が増大する。したがって、図５に示す光導波路９では、光結合効率および伝送効率が低くなる。
【００４９】
一方、図６に示す光導波路９’の場合、図６に矢印Ｂで示すように、レンズ９６で収束された光は、レンズ９６と側面クラッド部９５との境界において屈折するが、この際、コア部９４の光軸に対してより大きな傾斜角度となるよう屈折する。このため、このような光がコア部９４に入射したとき、やはり伝搬角度が大きいことから伝搬損失の増大を招く。これは、レンズ９６の屈折率は一般的に、レンズパワーやレンズ９６の総厚等を考慮して比較的高く設定されていることによる。このため、レンズ９６と側面クラッド部９５との間には自ずと比較的大きな屈折率差が生じ、それによる屈折角が大きくなるために顕在化する問題であるといえる。
【００５０】
ここで、屈折した光が収束する領域である収束領域（収束点）は、コア部９４の一端面にできるだけ近いことが好ましい。これは、収束領域がコア部９４の一端面から離れていると、コア部９４からはみ出す光が発生する確率が高くなり、光結合損失が増大するおそれがあるからである。
【００５１】
そこで、図６に示す光導波路９’においても、レンズ９６で収束した光をコア部９４の一端面に収束させることが望まれるが、その際、レンズ９６と側面クラッド部９５との境界において光が屈折するため、この屈折の結果、収束角（図６の傾斜角度θＢ）が大きくなる。このため、収束領域（収束点）の長さが相対的に短くなり、収束領域をコア部９４の一端面に合わせることの難易度が上がることとなる。換言すれば、図６に示す光導波路９’は、収束領域の長さとコア部９４の一端面とを一致させるにあたり、コア部９４の形成時における一端面の位置ずれの許容性が低いといえる。したがって、図６に示す光導波路９’は、光結合効率が低いという課題を抱えているとともに、製造容易性が低いという課題も有している。
【００５２】
さらには、コア部９４と側面クラッド部９５との境界面の面精度が、コア部９４への光の入射効率に大きな影響を及ぼす。このため、図６に示す光導波路９’では、製造時の寸法精度が光導波路９’の光学性能を左右するという課題がある。
【００５３】
これらに対し、本実施形態に係る図２に示す光導波路１では、第２コア部１４２が設けられていることにより、レンズ２で収束された光が側面クラッド部１５に干渉したり、あるいは、レンズ２と光導波路１との境界において大きく屈折したりすることが防止される。このため、レンズ２で収束した光を第１コア部１４１に高い確率で収束させることができる。その結果、光導波路１では、他の光学部品との光結合に際し、光結合効率を高めることができる。また、第１コア部１４１に入射した光は、光軸に対して比較的小さい伝搬角度で第１コア部１４１を伝搬する。このため、伝搬損失が比較的小さくなり、伝搬効率を高めることができる。
【００５４】
また、第２コア部１４２を設けることにより、レンズ２と光導波路１との屈折率差は比較的小さくなる。このため、この境界を通過する光は屈折や反射が抑えられ、光結合損失の増大を抑制することができる。また、第２コア部１４２と第１コア部１４１との屈折率差も比較的小さくなることから、この境界を通過する光についても、屈折や反射が抑えられる。したがって、反射による損失が抑えられるという観点からも、光導波路１によれば光結合損失の増大を抑えることができる。
【００５５】
また、第２コア部１４２を設けることにより、第１コア部１４１と側面クラッド部９５との境界面の面精度を考慮する必要がなくなるので、光導波路１は、その製造容易性が高いという利点もある。
【００５６】
なお、第２コア部１４２は、第１コア部１４１の一端面とその両側に隣接する２本の側面クラッド部１５の一端面とにそれぞれ隣接するよう構成されていれば、長さや幅について特に問わない。したがって、図１では、２本の第１コア部１４１の一端面と３本の側面クラッド部の一端面とに１つの第２コア部１４２が隣接しているが、この第２コア部１４２が途中で途切れていて、各第１コア部１４１に対応して個別の第２コア部１４２が配置されていてもよい。
【００５７】
例えば、第２コア部１４２のＸ方向の長さは、レンズ２のパラメーターに応じて適宜設定されるが、１〜１０００μｍ程度に設定されるのが好ましく、３〜８００μｍ程度に設定されるのがより好ましい。第２コア部１４２のＸ方向の長さを前記範囲内に設定することにより、第２コア部１４２は、前述したような効果がより顕著なものとなる。
【００５８】
なお、図１に示す第２コア部１４２は、上述したように２本の第１コア部１４１の一端面に跨るように配置されている。第２コア部１４２をこのように配置することで、コア層１３の一端面には、第２コア部１４２のみが露出することとなる。これにより、例えば光導波路１が捻じれるような外力が加わった場合でも、コア層１３の一端面に亀裂の起点になり得る境界が露出していないことから、亀裂や剥離といった不具合の発生確率を最小限に抑えることができる。
【００５９】
一方、第２コア部１４２のＹ方向の長さは、第１コア部１４１の幅Ｌに応じて適宜設定されるが、幅Ｌの１．０５倍以上であるのが好ましく、１．２倍以上であるのがより好ましい。第２コア部１４２のＹ方向の長さを前記範囲内に設定することで、光が側面クラッド部１５に対してより干渉し難くなるため、上述したような効果がより確実に得られる。
【００６０】
第２コア部１４２の屈折率は、側面クラッド部１５の屈折率より高ければ特に限定されないものの、好ましくは屈折率差が０．３％以上であるのが好ましく、０．５％以上であるのがより好ましい。なお、この屈折率差とは、前述した第１コア部１４１とクラッド部との屈折率差と同じ定義で求められる。
【００６１】
また、第２コア部１４２の屈折率は、第１コア部１４１の屈折率とほぼ同じであるのが好ましい。これにより、第２コア部１４２と第１コア部１４１との境界を光が通過する際の屈折や反射が抑えられ、光結合損失の増大が抑えられる。
【００６２】
具体的には、第２コア部１４２と第１コア部１４１との屈折率差は、０．００５以下であるのが好ましく、０．００３以下であるのがより好ましい。両者の屈折率差をこの程度まで抑えることにより、光結合損失の増大を十分に抑えることができる。
【００６３】
また、第１コア部１４１と第２コア部１４２の構造は、互いに異なる部位が接している構造であってもよいが、一体的な構造であるのが好ましい。この場合、第１コア部１４１と第２コア部１４２との間には実質的に境界が存在しない。このため、この境界を光が通過する際、損失を極めて小さく抑えることができる。なお、一体的な構造とは、例えば、第１コア部１４１と第２コア部１４２とを同じプロセスで同時に形成することと等により得られる構造である。
【００６４】
上述したようなコア層１３の構成材料（主材料）は、例えば、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、エポキシ系樹脂やオキセタン系樹脂のような環状エーテル系樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリシラン、ポリシラザン、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリウレタン、ポリオレフィン系樹脂、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリクロロプレン、ＰＥＴやＰＢＴのようなポリエステル、ポリエチレンサクシネート、ポリサルフォン、ポリエーテル、また、ベンゾシクロブテン系樹脂やノルボルネン系樹脂等の環状オレフィン系樹脂のような各種樹脂材料、石英ガラス、ホウケイ酸ガラスのような各種ガラス材料等を用いることができる。なお、樹脂材料は、異なる組成のものを組み合わせた複合材料であってもよい。
【００６５】
また、これらの中でも特に（メタ）アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリイミド系樹脂、フッ素系樹脂、およびポリオレフィン系樹脂からなる群から選択される少なくとも１種が好ましく、（メタ）アクリル系樹脂またはエポキシ系樹脂がより好ましい。これらの樹脂材料は、光の透過性が高いことから、特に光結合損失および伝搬損失の小さい光導波路１が得られる。
【００６６】
なお、コア層１３中の第１コア部１４１、第２コア部１４２および側面クラッド部１５は、互いに同種の樹脂材料で構成されているものの、分子構造の違いに基づいて互いに屈折率差が形成されていてもよい。分子構造の違いとは、ポリマー中にモノマーが分散した系におけるモノマー濃度の違いといった例が挙げられる。
【００６７】
その場合であっても、第１コア部１４１と第２コア部１４２は、分子構造も含めて互いに同種の材料で構成されているのが好ましい。これにより、両者の一体性がより高くなり、相互の光伝搬における損失を最小限に抑えることができる。
【００６８】
また、図１では、第１コア部１４１の一端面に隣接して第２コア部１４２が設けられている例を図示しているが、本発明では、第１コア部１４１の他端面および側面クラッド部１５の他端面にも、それに隣接するようにして別の第２コア部１４２が設けられていてもよい。これにより、光導波路１は、光入射側と光出射側の双方において光結合効率を高めることができる。その結果、光信号のＳ／Ｎ比を特に高めることができ、とりわけ高品質な光通信を可能にした光導波路１が得られる。
【００６９】
また、第１コア部１４１の外縁と第２コア部１４２の外縁とがなす角度は、図１に示すように直角であってもよいが、図３（ａ）に示す第１コア部１４１は、その幅が一端面に向かうにつれて徐々に拡張されるよう構成されている（テーパー部１４３を設ける）。これにより、前記角度を９０°未満に抑えることができる。その結果、光が側面クラッド部１５に対してより干渉し難くなるため、光結合損失のさらなる抑制を図ることができる。
【００７０】
テーパー部１４３のＸ方向の長さは、特に限定されないが、第１コア部１４１の幅Ｌに応じて設定されるのが好ましい。具体的には、第１コア部１４１の幅Ｌの１〜５０倍程度であるのが好ましく、１．５〜３０倍程度であるのがより好ましい。これにより、第１コア部１４１から出射した光または第１コア部１４１に入射させるべき光が側面クラッド部１５に対して干渉する確率がさらに低くなることから、光結合損失をより小さく抑えることができる。
【００７１】
また、第１コア部１４１の外縁と第２コア部１４２の外縁との接続部は、図３（ｂ）に示すように、第１コア部１４１の一端面に向かうにつれてその幅が徐々に拡張されるよう構成された曲線であってもよい。これにより、光と側面クラッド部１５とが干渉する確率が特に低くなる。
【００７２】
（クラッド層）
一方、クラッド層１１、１２は、コア層１３の下部および上部に位置する。
【００７３】
クラッド層１１、１２の平均厚さは、コア層１３の平均厚さの０．０５〜１．５倍程度であるのが好ましく、０．１〜１．２５倍程度であるのがより好ましい。具体的には、クラッド層１１、１２の平均厚さは、それぞれ１〜２００μｍ程度であるのが好ましく、３〜１００μｍ程度であるのがより好ましく、５〜６０μｍ程度であるのがさらに好ましい。これにより、光導波路１が必要以上に厚膜化するのを防止しつつ、クラッド部としての機能が確保される。
【００７４】
また、クラッド層１１、１２の構成材料としては、例えば、前述したコア層１３の構成材料と同様の材料を用いることができるが、特に（メタ）アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリイミド系樹脂、フッ素系樹脂、およびポリオレフィン系樹脂からなる群から選択される少なくとも１種であるのが好ましく、（メタ）アクリル系樹脂またはエポキシ系樹脂がより好ましい。
【００７５】
また、光導波路１の横断面の厚さ方向の屈折率分布についても、特に限定されず、例えばＳＩ型、ＧＩ型の分布が挙げられる。
【００７６】
なお、第１コア部１４１の数が多い場合等には、必要に応じて、光導波路１を多層化してもよい。具体的には、図１に示す光導波路１の上に、さらにコア層とクラッド層とを交互に重ねることにより多層化することができる。
【００７７】
また、必要に応じて、光導波路１の下面には支持フィルムが、上面にはカバーフィルムが、それぞれ必要に応じて設けられていてもよい。
【００７８】
支持フィルムおよびカバーフィルムの構成材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン、ポリプロピレンのようなポリオレフィン、ポリイミド、ポリアミド等の各種樹脂材料が挙げられる。
【００７９】
また、支持フィルムおよびカバーフィルムの平均厚さは、特に限定されないが、５〜５００μｍ程度であるのが好ましく、１０〜４００μｍ程度であるのがより好ましい。これにより、支持フィルムおよびカバーフィルムは、適度な剛性を有するものとなるため、光導波路１を確実に支持するとともに、外力や外部環境から光導波路１を確実に保護することができる。
【００８０】
（レンズ）
レンズ２は、層状の基部２０と、基部２０の一方の面から突出するよう設けられ、第１コア部１４１の光軸の延長線上に対応して配置された凸部２１と、を備えたマイクロレンズアレイである。図１に示すレンズ２のうち、右面２ａは平坦面となっており、光配線部品１０では、この右面２ａと光導波路１の一端面とが当接するよう構成されている。一方、レンズ２のうち、左面２ｂは、凸部２１の表面領域と、それら同士の間に位置する平坦な領域とに分かれている。すなわち、レンズ２は、平凸レンズであるといえる。凸部２１の形状は、第１コア部１４１の延長線上から見たとき中心部の突出高さが最も高く、中心部から離れるにつれて突出高さが徐々に小さくなった湾曲面形状をなしている。このような湾曲面形状としては、例えば、球面、放物線回転面、双曲線回転面、楕円曲線回転面、高次曲線回転面等が挙げられる。
【００８１】
レンズ２の構成材料は、例えば、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、エポキシ系樹脂やオキセタン系樹脂のような環状エーテル系樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリシラン、ポリシラザン、ベンゾシクロブテン系樹脂やノルボルネン系樹脂等の環状オレフィン系樹脂のような各種樹脂材料の他、石英ガラス、ホウケイ酸ガラスのような各種ガラス材料、サファイア、水晶のような各種結晶材料等が挙げられる。
【００８２】
なお、レンズ２と光導波路１との間には、必要に応じて屈折率のマッチングを図る層が介挿されていてもよい。かかる層の屈折率は、レンズ２の屈折率と第２コア部１４２の屈折率との間の値に調整されるのが好ましい。この層の構成材料としては、例えば、マッチングオイルや透明な接着剤等が用いられる。
【００８３】
このようなレンズ２を設けることにより、他の光学部品からの光をレンズ２で屈折させ、第１コア部１４１に収束させることができるので、光学部品と光導波路１との光結合効率を高めることができる。同様に、光導波路１から出射した光を他の光学部品に入射させる際、レンズ９６で光を屈折させ、光学部品に収束させることができるので、やはり光結合効率を高めることができる。
【００８４】
基部２０の厚さ、凸部２１の厚さ、および凸部２１の直径は、それぞれ、第２コア部１４２のＸ方向の長さに応じて適宜設定される。具体的には、レンズ２で屈折させられた光が第２コア部１４２を通過して第１コア部１４１の一端面に収束するよう、凸部２１の厚さと凸部２１の直径とが決定される。
【００８５】
また、レンズ２の屈折率は、第２コア部１４２の屈折率とほぼ同じであるのが好ましい。これにより、レンズ２と第２コア部１４２との境界を光が通過する際の屈折や反射が抑えられ、光結合損失の増大が抑えられる。
【００８６】
具体的には、レンズ２と第２コア部１４２との屈折率差は、０．００５以下であるのが好ましく、０．００３以下であるのがより好ましい。両者の屈折率差をこの程度まで抑えることにより、光結合損失の増大を十分に抑えることができる。
【００８７】
なお、図１では、光導波路１の一端面にレンズ２が配置されている例を図示しているが、本発明では、光導波路１の他端面にもレンズ２が配置されていてもよい。また、他端面には、レンズ２を配置する代わりに、各種光コネクターが配置されていてもよく、第１コア部１４１の光路を変換するミラー等の光路変換部が形成または設けられていてもよい。
【００８８】
＜光導波路の製造方法＞
次に、本発明の光導波路を製造する方法について説明する。
図１に示す光導波路１は、クラッド層１１、コア層１３およびクラッド層１２が順次積層されてなる積層体を有しているが、この積層体は、以下のようにして製造することができる。
【００８９】
まず、（ａ）クラッド層１１を形成するための組成物、コア層１３を形成するための組成物、およびクラッド層１２を形成するための組成物を、順次成膜して製造する方法、（ｂ）各組成物を用いてクラッド層１１、コア層１３およびクラッド層１２をそれぞれ形成した後、積層する方法、（ｃ）３種の組成物を同時に押出成形して積層体を製造する方法等により、コア層形成層を含む多層構造を得る。この際、コア層１３を形成するための組成物として、露光により屈折率が変化する屈折率変調能を有するものを用いるようにしてもよい。このコア層形成層に露光処理を施すことのみで、所望のパターンで敷設された第１コア部１４１と第２コア部１４２とを同時に形成することができる。
【００９０】
なお、コア層１３の製造方法は、このような方法に限定されず、例えば成膜工程と、フォトリソグラフィー技術とエッチング技術とを組み合わせたパターニング工程と、を繰り返し行うことにより、所望のパターンで敷設された第１コア部１４１と第２コア部１４２とを含むコア層１３を得ることができる。
【００９１】
＜電子機器＞
上述したような本発明に係る光導波路は、伝送効率が高く、かつ他の光学部品との光結合効率に優れたものである。このため、本発明の光導波路を備えることにより、高品質の光通信を行い得る信頼性の高い電子機器（本発明の電子機器）が得られる。
【００９２】
本発明の光導波路を備える電子機器としては、例えば、携帯電話、ゲーム機、ルーター装置、ＷＤＭ装置、パソコン、テレビ、ホーム・サーバー等の電子機器類が挙げられる。これらの電子機器では、いずれも、例えばＬＳＩ等の演算装置とＲＡＭ等の記憶装置との間で、大容量のデータを高速に伝送する必要がある。したがって、このような電子機器が本発明の光導波路を備えることにより、電気配線に特有なノイズ、信号劣化等の不具合が解消され、その性能の飛躍的な向上が期待できることから、電子機器の低コスト化に貢献することができる。
【００９３】
さらに、光導波路部分では、電気配線に比べて発熱量が大幅に削減される。このため、冷却に要する電力を削減することができ、電子機器全体の消費電力を削減することができる。
【００９４】
以上、本発明の光導波路、光配線部品および電子機器について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば光導波路には、任意の構成物が付加されていてもよい。
【００９５】
また、光導波路を多層化した場合、それに応じてレンズ（マイクロレンズアレイ）についても、凸部を２次元的に配列したレンズを用いるようにすればよい。
【符号の説明】
【００９６】
１              光導波路
１０            光配線部品
１１            クラッド層
１２            クラッド層
１３            コア層
１４１          第１コア部
１４２          第２コア部
１４３          テーパー部
１５            側面クラッド部
２              レンズ
２ａ            右面
２ｂ            左面
２０            基部
２１            凸部
９              光導波路
９１            クラッド層
９２            クラッド層
９３            コア層
９４            コア部
９５            側面クラッド部
９６            レンズ
Ａ              矢印
Ｂ              矢印
Ｃ              矢印
Ｈ              高さ
Ｌ              幅
Ｓ              間隔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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