(57)【要約】【課題】  安価に高性能な高分子光導波路を効率よく製造することができる光導波路の製造方法及び該光導波路の製造方法により製造される光導波路の提供。【解決手段】  ポリマー基体の光導波路を設ける箇所に屈折率調整剤を付与し、該基体内に屈折率調整剤を拡散させて光導波路を形成する光導波路の製造方法である。光導波路を形成する箇所に対応した開口部以外をマスキングし、該開口部に屈折率調整剤を付与して該基体内に屈折率調整剤を拡散させる態様、光導波路を形成する箇所に対応した溝部を基体表面に設け、該溝部に屈折率調整剤を付与して該基体内に屈折率調整剤を拡散させる態様、などが好ましい。【選択図】  図１Ｄ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリマー基体の光導波路を設ける箇所に屈折率調整剤を付与し、該基体内に屈折率調整剤を拡散させて光導波路を形成することを特徴とする光導波路の製造方法。
【請求項２】
ポリマー基体の光導波路を設ける箇所に対応した開口部以外をマスキングし、該開口部に屈折率調整剤を付与する請求項１に記載の光導波路の製造方法。
【請求項３】
ポリマー基体の光導波路を設ける箇所に対応した溝部を該基体表面に設け、該溝部に屈折率調整剤を付与する請求項１に記載の光導波路の製造方法。
【請求項４】
第１ポリマー基体及び第２ポリマー基体の少なくともいずれかの表面の光導波路を形成する箇所に屈折率調整剤を付与し、該屈折率調整剤付与面で該第１ポリマー基体と該第２ポリマー基体とを接合させて、両基体内に屈折率調整剤を拡散させて光導波路を形成することを特徴とする光導波路の製造方法。
【請求項５】
屈折率調整剤の付与が、塗布である請求項１から４のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
【請求項６】
屈折率調整剤の拡散が、加熱処理により行われる請求項１から５のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
【請求項７】
ポリマー基体が、使用波長において電子遷移吸収のないポリマーを含む請求項１から６のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
【請求項８】
ポリマーが、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）系樹脂、及びノルボルネン系樹脂から選択される少なくとも１種である請求項７に記載の光導波路の製造方法。
【請求項９】
屈折率調整剤の屈折率が、ポリマー基体を構成するポリマーの屈折率よりも０．００５以上高い請求項１から８のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
【請求項１０】
屈折率調整剤が、安息香酸ベンジル（ＢＥＮ）、硫化ジフェニル（ＤＰＳ）、リン酸トリフェニル（ＴＰＰ）、フタル酸ベンジル−ｎ−ブチル（ＢＢＰ）、フタル酸ジフェニル（ＤＰＰ）、ビフェニル（ＤＰ）、ジフェニルメタン（ＤＰＭ）、リン酸トリクレジル（ＴＣＰ）、ブロモベンゼン、及びジフェニルスルホキシド（ＤＰＳＯ）から選択される少なくとも１種である請求項１から９のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
【請求項１１】
屈折率調整剤が、サイズの異なる少なくとも２種の化合物を含む請求項１から１０のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
【請求項１２】
屈折率調整剤を拡散させた後の基体表面にオーバークラッド層を設ける請求項１から３及び５から１１のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
【請求項１３】
オーバークラッド層が、ポリマー基体を構成するポリマーと同じポリマーを含む請求項１２に記載の光導波路の製造方法。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれかに記載の光導波路の製造方法により製造されたことを特徴とする光導波路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリマー材料を用いた簡便かつ安価で高い性能を有する光導波路を製造する方法及び該光導波路の製造方法により製造された光導波路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、光導波路を作製する方法として種々の方法が提案されている。例えば、材料として石英を使用し、ＲＩＥエッチングやフォトリソグラフィーを応用した方法によりコアやクラッドを形成しており、高価な設備や装置を使用する結果、高価なプロセスになっていた。
【０００３】
このため、ドーパントの拡散によって屈折率分布型の光導波路を作製することが試みられている。例えば、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３、ＬＮ）中にＴｉを拡散させて光導波路を形成することが提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。このドーパントの拡散方法によれば、エッチングプロセス等が必要なく、安価に光導波路を作製することができる。また、真空を使用する大掛かりな装置が要らないため、大型化、大量生産に向く方式であり、複雑な光導波路であっても問題なく形成できる。更に、エッチング等の光導波路を切ったり、形を作る必要がないため、導波損失は良好である。
【０００４】
しかし、最近では、折り畳み式の携帯電話機、キーパッドやメインボードを備える本体と液晶パネルを結ぶ信号線が通るヒンジ部などに光導波路を使用することが検討されている。このような光導波路は、機械的に柔軟で、光配線を曲げても光学特性が劣化しないことが求められており、上記無機材料を用いた光導波路では対応できないので、有機材料を用いた光導波路の検討が進められている。
【０００５】
そこで、このような光配線の製造に適したフィルム光導波路を安価に効率よく製造する方法として、例えば、スタンパにより光導波路コアとなる凹溝を形成されたクラッド基板の表面にコア材料を塗布するのみ、あるいは塗布したコア材料を上から押さえ付けて平らに押し潰す方法が提案されている（特許文献３及び特許文献４参照）。しかし、これらの提案の方法においても、金型を作製し、複数の工程が必要である。
【０００６】
したがって更に安価に高性能な光導波路を効率よく製造することができる高分子光導波路の製造方法の速やかな提供が望まれているのが現状である。
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−２５８４３９号公報
【特許文献２】特開２００４―２８７０９３号公報
【特許文献３】特開平９−２８１３５１号公報
【特許文献４】特許第２６７９７６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、ポリマー基体内に屈折率調整剤を拡散させるだけの簡便な方法により、安価に高性能な光導波路を効率よく製造することができる光導波路の製造方法、及び該光導波路の製造方法により製造される光導波路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するための手段としては以下の通りである。即ち、
＜１＞  ポリマー基体の光導波路を設ける箇所に屈折率調整剤を付与し、該基体内に屈折率調整剤を拡散させて光導波路を形成することを特徴とする光導波路の製造方法である。該＜１＞に記載の光導波路の製造方法においては、ポリマー基体の光導波路を設ける箇所に屈折率調整剤を付与し、該基体内に屈折率調整剤を拡散させることにより、安価に高性能な光導波路を効率よく製造することができる。
＜２＞  ポリマー基体の光導波路を設ける箇所に対応した開口部以外をマスキングし、該開口部に屈折率調整剤を付与する前記＜１＞に記載の光導波路の製造方法である。該＜２＞に記載の光導波路の製造方法においては、ポリマー基体の光導波路を設ける箇所に対応した開口部以外をマスキングすることにより、光導波路を設ける箇所に屈折率調整剤を効率よく拡散させて、高性能な光導波路を製造することができる。
＜３＞  ポリマー基体の光導波路を設ける箇所に対応した溝部を該基体表面に設け、該溝部に屈折率調整剤を付与する前記＜１＞に記載の光導波路の製造方法である。該＜３＞に記載の光導波路の製造方法においては、ポリマー基体の光導波路を設ける箇所に対応した溝部を設けることにより、光導波路を設ける箇所に屈折率調整剤を効率よく拡散させて、高性能な光導波路を製造することができる。
＜４＞  第１ポリマー基体及び第２ポリマー基体の少なくともいずれかの表面の光導波路を設ける箇所に屈折率調整剤を付与し、該屈折率調整剤付与面で該第１ポリマー基体と該第２ポリマー基体とを接合させて、両基体内に屈折率調整剤を拡散させて光導波路を形成することを特徴とする光導波路の製造方法である。該＜４＞に記載の光導波路の製造方法においては、略同心円状に屈折率調整剤が拡散した高性能な光導波路を形成することができる。
＜５＞  屈折率調整剤の付与が、塗布である前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の光導波路の製造方法である。該＜５＞に記載の光導波路の製造方法においては、塗布によりポリマー基体に屈折率調整剤を効率よく付与することができる。
＜６＞  屈折率調整剤の拡散が、加熱処理により行われる前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の光導波路の製造方法である。該＜６＞に記載の光導波路の製造方法においては、加熱によりポリマー基体内に屈折率調整剤を効率よく拡散させることができる。
＜７＞  ポリマー基体が、使用波長において電子遷移吸収のないポリマーを含む前記＜１＞から＜６＞のいずれかに記載の光導波路の製造方法である。該＜７＞に記載の光導波路の製造方法においては、ポリマー基体が使用波長において電子遷移吸収のないポリマーを含んでいる。この電子遷移吸収はｎ−π、π−πなどの電子が励起されることによる吸収でベンゼン環やＣ＝Ｏ基などを含む有機化合物では顕著に観測される。通信波長帯でこの吸収があると、損失が増大し、化学反応も起きやすく、基体が劣化する原因ともなるので、存在しないことが望ましい。
＜８＞  ポリマーが、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）系樹脂、及びノルボルネン系樹脂から選択される少なくとも１種である前記＜７＞に記載の光導波路の製造方法である。
＜９＞  屈折率調整剤の屈折率が、ポリマー基体を構成するポリマーの屈折率よりも０．００５以上高い前記＜１＞から＜８＞のいずれかに記載の光導波路の製造方法である。
＜１０＞  屈折率調整剤が、安息香酸ベンジル（ＢＥＮ）、硫化ジフェニル（ＤＰＳ）、リン酸トリフェニル（ＴＰＰ）、フタル酸ベンジル−ｎ−ブチル（ＢＢＰ）、フタル酸ジフェニル（ＤＰＰ）、ビフェニル（ＤＰ）、ジフェニルメタン（ＤＰＭ）、リン酸トリクレジル（ＴＣＰ）、ブロモベンゼン、及びジフェニルスルホキシド（ＤＰＳＯ）から選択される少なくとも１種である前記＜１＞から＜９＞のいずれかに記載の光導波路の製造方法である。
＜１１＞  屈折率調整剤が、サイズの異なる少なくとも２種の化合物を含む前記＜１＞から＜１０＞のいずれかに記載の光導波路の製造方法である。該＜１１＞に記載の光導波路の製造方法においては、ポリマー基体内での屈折率の分布を効率よく調整することができる。
＜１２＞  屈折率調整剤を拡散させた後の基体表面にオーバークラッド層を設ける前記＜１＞から＜３＞及び＜５＞から＜１１＞のいずれかに記載の光導波路の製造方法である。該＜１２＞に記載の光導波路の製造方法においては、屈折率調整剤を拡散させた後の基体表面にオーバークラッド層を設けることにより、基体表面の保護、光損失の低減、ＴＥ／ＴＭモードの損失の低減を図ることができる。
＜１３＞  オーバークラッド層が、ポリマー基体を構成するポリマーと同じポリマーを含む前記＜１２＞に記載の光導波路の製造方法である。
＜１４＞  前記＜１＞から＜１３＞のいずれかに記載の光導波路の製造方法により製造されたことを特徴とする光導波路である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、従来における問題を解決することができ、ポリマー基体内に屈折率調整剤を拡散させるだけの簡単な方法により効率よく光導波路を作製できる。また、本発明の光導波路の製造方法は、屈折率調整剤を基体内に拡散させることができるポリマーの選択肢が多く、自由度が高い。更に、屈折率分布型の光導波路であることから損失の面でもステップ型の光導波路に比較して有利であり、安価で高性能な光導波路を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（光導波路及び光導波路の製造方法）
本発明の光導波路の製造方法は、第１の形態では、ポリマー基体の光導波路を設ける箇所に屈折率調整剤を付与する屈折率調整剤付与工程と、該基体内に屈折率調整剤を拡散させる屈折率調整剤拡散工程とを含んでなり、更に必要に応じてその他の工程を含んでなる。
本発明の光導波路は、本発明の前記光導波路の製造方法により製造される。
以下、本発明の光導波路の製造方法の説明を通じて、本発明の前記光導波路の詳細についても明らかにする。
【００１２】
＜屈折率調整剤付与工程＞
前記第１形態に係る光導波路の製造方法においては、ポリマー基体の光導波路を設ける箇所に屈折率調整剤を付与する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、塗布、噴霧、付着、浸漬、堆積、などが挙げられ、これらの中でも、塗布が特に好ましい。
【００１３】
前記塗布としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、屈折率調整剤が液状であればそのまま直接塗布し、屈折率調整剤が液状でない場合には、適当な溶剤に溶かして塗布液としてから塗布することができる。
前記塗布方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、刷毛塗り、ロールコーター、ダイコーター、カーテンコーター、などが挙げられる。
【００１４】
前記ポリマー基体における光導波路を設ける箇所の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、直線状以外にも、略Ｙ字状、略Ｖ字状、略Ｘ字状、略Ｕ字状等の種々の分岐した形状、などが挙げられる。
【００１５】
前記屈折率調整剤の付与方法としては、具体的には、（１）ポリマー基体の光導波路を設ける箇所に対応した開口部以外をマスキングし、該開口部に屈折率調整剤を付与する態様、（２）ポリマー基体の光導波路を設ける箇所に対応した溝部を該基体表面に設け、該溝部に屈折率調整剤を付与する態様、などが好適に挙げられる。
【００１６】
前記（１）の態様では、ポリマー基体の光導波路を設ける箇所に対応した開口部以外をマスキングする方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、（ｉ）光導波路を設ける箇所に対応した開口部を有するマスクを基体表面に取り付ける方法、（ｉｉ）光導波路を設ける箇所に対応した開口部以外を屈折率調整剤を通さない材料を塗布する方法、（ｉｉｉ）光導波路を設ける箇所に対応した開口部以外を屈折率調整剤を通さないシール材料で被覆する方法、などが挙げられる。これらの中でも、前記（ｉ）のマスクを用いる方法が特に好ましい。
前記マスクの材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、クロム等の金属マスク、エマルジョンマスク、フォトマスク用レジスト材料などが挙げられ、該マスクに開口部を設ける方法としては、特に制限はなく、当該技術分野において普通に行われている方法を採用することができる。
なお、前記マスクの開口部への屈折率調整剤の付与方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、上述した塗布方法などが挙げられる。
【００１７】
前記（２）の態様では、ポリマー基体の光導波路を設ける箇所に対応した溝部としては、屈折率調整剤を所定量保持することができれば形状、大きさ、形成方法などについては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記溝部の断面形状としては、例えば、四角形、半円形、逆三角形、などが挙げられる。
前記溝部の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、金型を用いて基体の成形と同時に溝部を形成する方法、基体の表面を切削する方法、などが挙げられる。
前記溝部への屈折率調整剤の付与方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、上述した塗布方法などが挙げられる。
【００１８】
−ポリマー基体−
前記ポリマー基体としては、その形状、構造、大きさ等については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記形状としては、例えば平板状、シート状、フィルム状、などが挙げられ、前記構造としては、単層構造であってもいし、積層構造であってもよく、前記大きさとしては、光導波路の用途や種類などに応じて適宜選択することができる。
【００１９】
前記ポリマー基体の材料としては、特に制限はなく、光導波路に普通に用いられている材料のいずれをも好適に用いることができるが、使用波長において電子遷移吸収のないポリマーが好適に用いられる。この電子遷移吸収はｎ−π、π−πなどの電子が励起されることによる吸収であり、ベンゼン環やＣ＝Ｏ基などを含む有機化合物では顕著に観測される。通信波長帯でこの吸収があると、損失が増大し、化学反応も起きやすく、基体が劣化する原因ともなるので、存在しないことが望ましい。
【００２０】
前記ポリマー基体の材料としては、例えば、（メタ）アクリル酸エステル類（フッ素不含有（メタ）アクリル酸エステル（ｉ）、フッ素含有（メタ）アクリル酸エステル（ｉｉ））、スチレン系化合物（ｉｉｉ）、ビニルエステル類（ｉｖ）、ポリカーボネート類の原料であるビスフェノールＡ等を重合性化合物として用いて重合させたもの、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、などが挙げられる。これらを原料として、各々を重合させたホモポリマー、これらの２種以上を組み合わせて重合させた共重合体、該ホモポリマーや共重合体の混合物、などが挙げられる。
【００２１】
前記（ｉ）のフッ素不含有メタクリル酸エステル及びフッ素不含有アクリル酸エステルとしては、例えば、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸−ｔｅｒｔ−ブチル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸ジフェニルメチル、アダマンチルメタクリレート、イソボルニルメタクリレート、ノルボニルメタクリレートなどが挙げられる。これらの中でも、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸−ｔｅｒｔ−ブチル、アクリル酸フェニルなどが特に好ましい。
【００２２】
前記（ｉｉ）のフッ素含有アクリル酸エステル及びフッ素含有メタクリル酸エステルとしては、例えば、２,２,２−トリフルオロエチルメタクリレート、２,２,３,３−テトラフルオロプロピルメタクリレート、２,２,３,３,３−ペンタフルオロプロピルメタクリレート、１−トリフルオロメチル−２,２,２−トリフルオロエチルメタクリレート、２,２,３,３,４,４,５,５−オクタフルオロペンチルメタクリレート、２,２,３,３,４,４−ヘキサフルオロブチルメタクリレートなどが挙げられる。
【００２３】
前記（ｉｉｉ）のスチレン系化合物としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、クロロスチレン、ブロモスチレン、などが挙げられる。
前記（ｉｖ）のビニルエステル類としては、例えば、ビニルアセテート、ビニルベンゾエート、ビニルフェニルアセテート、ビニルクロロアセテート、などが挙げられる。
【００２４】
また、前記ポリマー基体を形成するポリマーとしては、上記の各種化合物の他に、例えば、メチルメタクリレート（ＭＭＡ）とトリフルオロエチルメタクリレート（ＦＭＡ）やヘキサフルオロイソプロピルメタクリレート等のフッ化（メタ）アクリレートとの共重合体を挙げることができる。また、ＭＭＡとｔｅｒｔ−ブチルメタクリレート等の分岐を有する（メタ）アクリレート、イソボニルメタクリレート、ノルボルニルメタクリレート、トリシクロデカニルメタクリレート等の脂環式（メタ）アクリレートなどとの共重合体などが挙げられる。更には、ポリカーボネート（ＰＣ）、ノルボルネン系樹脂（例えば、ＺＥＯＮＥＸ（登録商標：日本ゼオン株式会社製）、ファンクショナルノルボルネン系樹脂（例えば、ＡＲＴＯＮ（登録商標：ＪＳＲ社製）など）、フッ素樹脂（例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）など）を用いることもできる。また、フッ素樹脂の共重合体（例えば、ＰＶＤＦ系共重合体）や、テトラフルオロエチレンパーフルオロ（アルキルビニルエーテル（ＰＦＡ））ランダム共重合体、クロロトリフルオロエチレン（ＣＴＦＥ）共重合体などを用いることもできる。また、これらのポリマーの水素原子（Ｈ）を重水素原子（Ｄ）に置換して伝送損失の低減を図ることもできる。
【００２５】
前記ポリマー基体には、光伝送性能を低下させない範囲で、その他の添加剤を添加することができる。例えば、耐候性や耐久性などを向上させる目的で、安定剤を添加することができる。また、光伝送性能の向上を目的として、光信号増幅用の誘導放出機能化合物を添加することもできる。
【００２６】
−屈折率調整剤（ドーパント）−
前記屈折率調整剤としては、前記ポリマー基体におけるポリマーと相溶性が良く、屈折率が、前記ポリマー基体を構成するポリマーの屈折率よりも０．００５以上高い化合物が好ましい。その屈折率差は０．００５以上が好ましく、０．０１以上がより好ましい。前記屈折率差が０．００５未満であると、開口数（ＮＡ）が小さくなり、閉じ込め効果が小さくなって光が漏れやすくなってしまうことがある。
【００２７】
前記屈折率調整剤としては、例えば、安息香酸ベンジル（ＢＥＮ）、硫化ジフェニル（ＤＰＳ）、リン酸トリフェニル（ＴＰＰ）、フタル酸ベンジル−ｎ−ブチル（ＢＢＰ）、フタル酸ジフェニル（ＤＰＰ）、ビフェニル（ＤＰ）、ジフェニルメタン（ＤＰＭ）、リン酸トリクレジル（ＴＣＰ）、ブロモベンゼン、ジフェニルスルホキシド（ＤＰＳＯ）、などが挙げられる。これらの中でも、ＢＥＮ、ＤＰＳ、ＴＰＰ、ＤＰＳＯが好ましく、ＰＭＭＡ系の基体を用いた場合には、ＤＰＳ、ＤＰＳＯが特に好ましい。
【００２８】
前記屈折率調整剤としては、サイズの異なる少なくとも２種の化合物を用いることが、拡散時におけるポリマー基体内での屈折率の分布を効率よく形成できる点から好ましい。
【００２９】
前記屈折率調整剤の付与量は、ポリマー基体のポリマー材料、形成する光導波路の大きさ、形状などに応じて異なり一概には規定できないが、例えば、０．０１〜１０ｇ／ｃｍ２が好ましい。
【００３０】
＜屈折率調整剤拡散工程＞
前記屈折率調整剤拡散工程は、前記ポリマー基体内に屈折率調整剤を拡散させて、光導波路を形成する工程である。
前記拡散方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、屈折率調整剤を塗布してそのまま放置しておくだけでも拡散させることは可能であるが、拡散効率を高める点から、加熱処理を施すことが好ましい。
【００３１】
前記屈折率調整剤を基体内に拡散させる際には加熱処理することが好ましい。
前記加熱処理としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、１００℃以上で１時間以上の条件で行うことが好ましく、１２０℃以上で１０時間以上の条件で行うことがより好ましい。
【００３２】
前記第１形態では、屈折率調整剤を拡散させた後の基体表面にオーバークラッド層を設けることが、基体表面の保護、光損失の低減、ＴＥ／ＴＭモードの損失の低減を図れる点から好ましい。
前記オーバークラッド層としては、ポリマー基体を構成するポリマーと同じポリマーを用いることが好ましい。
前記オーバークラッド層の形成は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、塗布法などが挙げられる。
前記オーバークラッド層の厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、１〜１０００μｍが好ましい。
【００３３】
ここで、本発明の第１形態に係る光導波路の製造方法の一例について、図面を参照して説明する。
図１Ａ〜図１Ｄは、本発明の、ポリマー基体の光導波路を設ける箇所に対応した開口部以外をマスキングする光導波路の製造方法の一例を示す製造工程図である。
まず、図１Ａに示すように、ポリマー基体１上に、光導波路を設ける箇所に対応した開口部３を有するマスク２を配設する。
次に、図１Ｂに示すように、マスクの開口部３に屈折率調整剤４を所定量付与する。この例では塗布により付与している。
次に、図１Ｃに示すように、屈折率調整剤を付与したポリマー基体１を加熱して、屈折率調整剤を基体内に拡散させる。
次に、図１Ｄに示すように、屈折率調整剤の拡散が終了した後、マスクを剥がし、基体１表面にオーバークラッド層５を被覆する。
以上により、光導波路を作製することができる。
【００３４】
図２Ａ〜図２Ｄは、本発明の、ポリマー基体の光導波路を設ける箇所に対応した溝部を設け、該溝部に屈折率調整剤を付与する態様の光導波路の製造方法の一例を示す製造工程図である。
まず、図２Ａに示すような、光導波路を設ける箇所に対応した溝部６を設けたポリマー基体１を用意した。この例では、射出成形により溝部を有するポリマー基体を作製した。
次に、図２Ｂに示すように、溝部６に屈折率調整剤４を所定量付与する。この例では塗布により付与している。
次に、図２Ｃに示すように、屈折率調整剤を付与したポリマー基体１を加熱して、屈折率調整剤を基体内に拡散させる。
次に、図２Ｄに示すように、拡散終了後、溝部を含む基体表面にオーバークラッド層５を被覆する。
以上により、光導波路を作製することができる。
【００３５】
＜第２形態の光導波路の製造方法＞
本発明の光導波路の製造方法は、第２の形態では、第１ポリマー基体及び第２ポリマー基体の少なくともいずれかの表面の光導波路を設ける箇所に屈折率調整剤を付与する工程と、該屈折率調整剤付与面で該第１ポリマー基体と該第２ポリマー基体とを接合させて、両基体内に屈折率調整剤を拡散させる工程とを含み、更に必要に応じてその他の工程を含んでなる。この第２形態によれば、簡便な方法により同心円状の光導波路を効率良く形成することができる。
【００３６】
前記第１ポリマー基体と、前記第２ポリマー基体とは、同じポリマー材料を用いて成形した同一形状のものが好ましい。
前記屈折率調整剤の付与方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、上記第１形態と同様な付与方法を採用することができ、特に塗布による付与が好ましい。
また、ポリマー基体の光導波路を形成する箇所に対応した第１及び第２基体表面に屈折率調整剤を塗布し、しばらく室温で放置した後、第１基体と第２基体とを塗布面で接合させることが好ましい。
前記第１ポリマー基体と、前記第２ポリマー基体との接合方法としては、例えば、接着剤を用いて貼り付ける方法、ネジ止め方法、熱優着、ロック部材同士を係合させる方法、などが挙げられる。
【００３７】
ここで、図３は、本発明の第２形態に係る光導波路の製造方法の一例を示す製造工程図である。
まず、第１ポリマー基体１０及び第２ポリマー基体１１を用意し、これらポリマー基体の表面の光導波路を設ける箇所に屈折率調整剤４を塗布により付与し、所定の時間室温で放置する。
次に、第１基体と第２基体とを塗布面で接合し、加熱して、両基体内に屈折率調整剤を拡散させる。
以上により、光導波路を作製することができる。
【００３８】
本発明の光導波路の製造方法により製造された光導波路は、光ファイバー通信分野における安価で低損失な光インターコネクション、光分波器あるいは合波器等の光導波路部品として幅広く適用可能である。
【実施例】
【００３９】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるものではない。
【００４０】
（実施例１）
図１Ａ〜図１Ｄに示す本発明の光導波路の製造方法により、屈折率分布型の光導波路を作製した。
即ち、光学グレードのアクリル樹脂板（ＰＭＭＡ、幅１０ｍｍ、厚み３ｍｍ、長さ５０ｍｍ、屈折率＝１．４９）の上に、光導波路を設ける箇所に対応した開口部を有するメタルマスクを取り付けた。このマスクの開口部に硫化ジフェニル（ＤＰＳ、屈折率＝１．６３）を０．５ｇ流し込み、１２０℃にて１００時間保持した。
次いで、光導波路を作製した後、マスクを剥がし、アクリル樹脂板全面に厚み５００μｍのオーバークラッド層（ＰＭＭＡ）を形成した。以上により、屈折率分布型の光導波路を作製した。
【００４１】
＜評価＞
得られた光導波路について、光源として面発光型半導体レーザー（ＶＣＳＥＬ）を用い、８５０ｎｍの波長での光伝送損失を測定したところ、０．１０ｄＢ／ｃｍであった。
【００４２】
（実施例２）
図１Ａ〜図１Ｄに示す本発明の光導波路の製造方法により、屈折率分布型の光導波路を作製した。
光学グレードの耐熱性アクリル板（イソボニルメタアクリレート（ＩＢＸＭＡ）、幅１０ｍｍ、厚み３ｍｍ、長さ５０ｍｍ、屈折率＝１．５００）上に、光導波路を設ける箇所に対応したＹ分岐の開口部を有するレジストマスクを取り付けた。このマスクの開口部にジフェニルスルホキシド（ＤＰＳＯ、屈折率＝１．６１）０．４ｇを流し込み、１４０℃にて５０時間保持した。
次いで、光導波路を作製した後、マスクを剥がし、アクリル樹脂板全面に厚み１０００μｍのオーバークラッド層（ＰＭＭＡ）を形成した。以上により、屈折率分布型の光導波路を作製した。
【００４３】
＜評価＞
得られた光導波路について、光源として面発光型半導体レーザー（ＶＣＳＥＬ）を用い、８５０ｎｍの波長での光伝送損失を測定したところ、０．１５ｄＢ／ｃｍであった。
【００４４】
（実施例３）
図１Ａ〜図１Ｄに示す本発明の光導波路の製造方法により、屈折率分布型の光導波路を作製した。
ＢｎＭＡ／ＰＭＭＡ共重合系アクリル板（幅１０ｍｍ、厚み３ｍｍ、長さ５０ｍｍ、屈折率＝１．５１）上に、光導波路を設ける箇所に対応した方向性結合器の設計による開口部を有するエマルジョンマスクを取り付けた。このマスクの開口部にブロモベンゼン（屈折率＝１．５６）を１ｇ流し込み、１２０℃にて１００時間保持した。
次いで、光導波路を作製した後、マスクを剥がし、アクリル樹脂板全面に厚み１０００μｍのオーバークラッド層（ＰＭＭＡ）を形成した。以上により、方向性結合器を作製した。
【００４５】
＜評価＞
得られた光導波路について、光源として面発光型半導体レーザー（ＶＣＳＥＬ）を用い、８５０ｎｍの波長での光伝送損失を測定したところ、０．１８ｄＢ／ｃｍであった。
【００４６】
（実施例４）
図２Ａ〜図２Ｄに示す本発明の光導波路の製造方法により、屈折率分布型の光導波路を作製した。
即ち、光導波路を設ける箇所に対応した溝部を有する光学グレードのアクリル樹脂板（ＰＭＭＡ、幅１０ｍｍ、厚み３ｍｍ、長さ５０ｍｍ、屈折率＝１．４９）を用意した。この溝部に硫化ジフェニル（ＤＰＳ、屈折率＝１．６３）を０．５ｇ流し込み、１２０℃にて１００時間保持した。
次いで、溝部を含む基体の表面にＰＭＭＡのシラップを塗布により厚み１００μｍのオーバークラッド層を熱重合により形成した。以上により、屈折率分布型の光導波路を作製した。
【００４７】
＜評価＞
得られた光導波路について、光源として面発光型半導体レーザー（ＶＣＳＥＬ）を用い、８５０ｎｍの波長での光伝送損失を測定したところ、０．２３ｄＢ／ｃｍであった。
【００４８】
（実施例５）
図３に示す本発明の光導波路の製造方法により、屈折率分布型の光導波路を作製した。
即ち、光学グレードのアクリル樹脂板（ＰＭＭＡ、幅１０ｍｍ、厚み３ｍｍ、長さ５０ｍｍ、屈折率＝１．４９）を２枚用意した。それぞれのアクリル樹脂板上に、光導波路を設ける箇所に対応した箇所に硫化ジフェニル（ＤＰＳ、屈折率＝１．６３）を０．５ｇ塗布し、室温で２４時間放置した。
次いで、第１基体と第２基体を塗布面で接合し、１２０℃にて１００時間加熱して、両基体内に屈折率調整剤を拡散させた。
以上により、屈折率分布型の光導波路を作製した。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明の光導波路の製造方法及び該光導波路の製造方法により製造された光導波路は、光ファイバー通信分野における安価で低損失な光インターコネクション、光分波器あるいは合波器等の光導波路部品として幅広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１Ａ】図１Ａは、本発明の第１形態に係る光導波路の製造方法の一例を説明するための説明図であり、基体上にマスクを配設した状態を示す。
【図１Ｂ】図１Ｂは、本発明の第１形態に係る光導波路の製造方法の一例を説明するための説明図であり、マスクの開口部に屈折率調整剤を付与した状態を示す。
【図１Ｃ】図１Ｃは、本発明の第１形態に係る光導波路の製造方法の一例を説明するための説明図であり、屈折率調整剤を拡散させている状態を示す。
【図１Ｄ】図１Ｄは、本発明の第１形態に係る光導波路の製造方法の一例を説明するための説明図であり、オーバークラッド層を設けた状態を示す。
【図２Ａ】図２Ａは、本発明の第１形態に係る光導波路の製造方法の他の一例を説明するための説明図であり、溝部を有する基体を示す。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本発明の第１形態に係る光導波路の製造方法の他の一例を説明するための説明図であり、溝部に屈折率調整剤を付与した状態を示す。
【図２Ｃ】図２Ｃは、本発明の第１形態に係る光導波路の製造方法の他の一例を説明するための説明図であり、屈折率調整剤を拡散させている状態を示す。
【図２Ｄ】図２Ｄは、本発明の第１形態に係る光導波路の製造方法の他の一例を説明するための説明図であり、オーバークラッド層を設けた状態を示す。
【図３】図３は、本発明の第２形態に係る光導波路の製造方法の一例を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００５１】
１      ポリマー基体
２      マスク
３      マスク開口部
４      屈折率調整剤
５      オーバークラッド層
６      溝部
１０      第１ポリマー基体
１１      第２ポリマー基体
【図１Ａ】
2006276735.tif 000003
【図１Ｂ】
2006276735.tif 000004
【図１Ｃ】
2006276735.tif 000005
【図１Ｄ】
2006276735.tif 000006
【図２Ａ】
2006276735.tif 000007
【図２Ｂ】
2006276735.tif 000008
【図２Ｃ】
2006276735.tif 000009
【図２Ｄ】
2006276735.tif 000010
【図３】
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