(57)【要約】【課題】  曲がりファイバアレイを使用することなく実装可能とした光導波路を提供すると共に、そのような光導波路モジュールを低価格で、しかもきわめて簡便に製造することが可能な光導波路及びその製造方法を提供する。【解決手段】  光導波路は、光増感剤を含むポリシラン材料により場所によって屈折率差が異なるように形成されたことを特徴とし、その製造方法は、紫外線透過性を有する基板８０上に光増感剤を含むポリシラン材料２００を塗布し、この塗布膜の表面側又は表面側と底面側に所定のパターンを備えたマスク２３０を配置し、場所によって異なる屈折率差を生じさせるように紫外線レーザ光２５０を照射することを特徴とする。【選択図】  図１
2006317572.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紫外線透過性を有する基板上に光増感剤を含むポリシラン材料を塗布し、この塗布膜の表面側又は表面側と底面側に所定のパターンを備えたマスクを配置し、場所によって異なる屈折率差を生じさせるように紫外線レーザ光を照射することを特徴とする屈折率制御型光導波路の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の光導波路の製造方法において、
前記基板上に塗布された光増感剤を含むポリシラン材料の表面側と前記基板の底面側から紫外線レーザ光を部分的に照射することにより場所によって異なった屈折率差の光導波路を形成することを特徴とする屈折率制御型光導波路の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の光導波路の製造方法において、
前記基板上に塗布する光増感剤を含むポリシラン材料の塗布回数が一回であることを特徴とする屈折率制御型光導波路の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の光導波路の製造方法において、
コア径の異なるシングルモード光導波路を同一塗布膜内に形成することを特徴とする屈折率制御型光導波路の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の光導波路の製造方法において、
前記マスクが紫外線レーザ光の透過率が場所によって異なるように形成され、当該マスクを用いて紫外線レーザ光を照射することを特徴とする屈折率制御型光導波路の製造方法。
【請求項６】
光増感剤を含むポリシラン材料により場所によって屈折率差が異なるように形成されたことを特徴とする屈折率制御型光導波路。
【請求項７】
請求項６に記載の光導波路において、
光が入射される入射部と、入射された光を分岐する分岐部と、分岐された光を出射する出射部を備えて構成され、
前記入射部及び前記出射部の端部側に位置するコア径は、前記分岐部のコア径よりも大きく形成されると共に、前記分岐部側に向かうに従って次第に小さくなるテーパ状に形成されていることを特徴とする屈折率制御型光導波路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光導波路及びその製造方法に関し、さらに好ましくは、光増感剤を含むポリシラン材料により形成された屈折率制御型光導波路及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のインターネット加入者人口の増大に伴い、広帯域のサービスを低価格で提供することが望まれている。従来、光通信用光導波路を形成する材料には、石英ガラスを主体とした無機系の材料が耐環境性、信頼性の点から有望であり実用化されている。
しかし、光導波路の製造工程においては摂氏１０００度を超えるプロセスを有しているため特殊仕様の製造装置が必要であり、また微細加工を要求されるため真空系のエッチング装置が必要となり設備投資に莫大な費用を必要としていた。光導波路チップの価格を下げるためにはウエハ内にできるだけ多くの光導波路を詰め込み、歩留まり向上を狙うことが考えられるが高密度に光導波路を埋め込むためには曲率半径の極めて小さい光導波路を設計する必要がある（例えば、特許文献1参照）。
【０００３】
そのためには、コアとクラッドの屈折率差を大きくすることが有効であるが、入出力側では光ファイバとの接続が容易で、しかも接続損失が低く光導波路信号の反射が極めて少ない等の要求があり、これにより光導波路モジュールの実装形態が決まっている。
【０００４】
図９は、従来の光信号分配用光導波路モジュールの概要を示す平面図であり、１×８のスプリッタの実装形態を示している。図示された光信号分配用光導波路モジュールは、入力した光を複数の経路に分岐する光導波路１２０を備え、光導波路１２０の入力側には入力側光ファイバコード１５０Ａが裸ファイバ１４０Ａを介して接続されたファイバアレイ１３０Ａが接続され、光導波路１２０の出力側には出力側ファイバコード１５０Ｂがそれぞれ裸ファイバ１４０Ｂを介して接続されたファイバアレイ１３０Ｂが接続されて構成され、そして、それらがケース１８０内に収納されて保護されている。
入力側光ファイバコード１５０Ａには他の光ファイバと接続するためのコネクタ１６０Ａが取り付けられており、同様に分岐された出力側ファイバコード１５０Ｂのそれぞれはコネクタ１６０Ｂに取り付けられている。ファイバアレイ１３０Ａと光導波路１２０との接続箇所１７０Ａ及びファイバアレイ１３０Ｂと光導波路１２０との接続箇所１７０Ｂでは各々のコア同士をきちんと調芯して接続する必要があり、ファイバアレイ１３０Ａ、１３０Ｂに極めて厳格なピッチ精度が要求されていた。（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１４８４６号公報（段落番号「００５１」、「図４」）
【特許文献２】特開２００２−１７４７４７号公報（段落番号「００１１」、「図３」）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような従来の光導波路モジュールの構造の場合にあっては、光ファイバアレイ１３０Ａ及び１３０Ｂとの接続のために裸ファイバ１４０Ａ、１４０Ｂを作製する必要があると共に、このようなファイバアレイ１３０Ａ、１３０Ｂは後述するようにとても高価であるという問題があった。
また、ファイバアレイ１３０Ａ、１３０Ｂと光ファイバコード１５０Ａ、１５０Ｂとの間の裸ファイバ１４０Ａ、１４０Ｂにあっては、マイクロクラックの発生により破断しやすいという問題があった。特に出力側の８芯ファイバアレイ１３０Ｂの裸ファイバ１４０Ｂは光導波路１２０のピッチと光ファイバコード１５０Ｂとのピッチ調整のために曲がりを生じて破断しやすく非常に危険であるという問題があった。
さらに、ファイバアレイ１３０Ａと光導波路１２０との接続箇所１７０Ａ及びファイバアレイ１３０Ｂと光導波路１２０との接続箇所１７０Ｂでは各々のコア同士を調芯しなければならず、アレイのピッチ精度を極めて精密（例えば０．５μｍ以内）に作製するのはとても高価であると共に、レーザ光を通しながらの調心は接続作業に時間と高度な技術が要求されるという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明では、上述した各問題点を解決し、従来必要とされていた曲がりファイバアレイを使用することなく実装可能な光導波路及びその製造方法を提供することを目的とする。また、本発明は、そのような光導波路モジュールを低価格で提供すると共に、きわめて簡便に製造することが可能な光導波路及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために請求項１に記載の本発明は、紫外線透過性を有する基板上に光増感剤を含むポリシラン材料を塗布し、この塗布膜の表面側又は表面側と底面側に所定のパターンを備えたマスクを配置し、場所によって異なる屈折率差を生じさせるように紫外線レーザ光を照射することを特徴とする屈折率制御型光導波路の製造方法を提供する。
ケイ素系高分子材料であるポリシランは紫外線露光によりその屈折率が変化するという特性を有している。しかし、光増感剤を含んだポリシランは従来のポリシランと比較して紫外線に敏感に反応するのでポリシラン膜に光導波路を形成しやすく、しかも紫外線の強度をコントロールすることにより深さ方向（紫外線照射方向）の屈折率を簡単に制御することができる。これにより所望の光導波路パターンを容易に安価に製造することが可能となる。
【０００９】
上記課題を解決するために請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の光導波路の製造方法において、基板上に塗布された光増感剤を含むポリシラン材料の表面側と基板の底面側から紫外線レーザ光を部分的に照射することにより場所によって異なった屈折率差の光導波路を形成することを特徴とする。
基板上に塗布されたポリシラン材料の塗布膜に対して部分的に紫外線を照射することにより場所によって異なった屈折率差を有する光導波路を形成する。
【００１０】
上記課題を解決するために請求項３に記載の本発明は、請求項１又は２に記載の光導波路の製造方法において、基板上に塗布する光増感剤を含むポリシラン材料の塗布回数が一回であることを特徴とする。
基板上に光増感剤を含むポリシラン材料を１回だけ塗布し、マスクの配置と紫外線照射によって光導波路を形成する。
【００１１】
上記課題を解決するために請求項４に記載の本発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の光導波路の製造方法において、コア径の異なるシングルモード光導波路を同一塗布膜内に形成することを特徴とする。
【００１２】
上記課題を解決するために請求項５に記載の本発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の光導波路の製造方法において、マスクが紫外線レーザ光の透過率が場所によって異なるように形成され、当該マスクを用いて紫外線レーザ光を照射することを特徴とする。
これにより、入射部及び出射部におけるコアのコア径が分岐部におけるコアのコア径よりも大きく形成されると共に、入射部及び出射部のコアが分岐部のコア方向に従って次第に小さくテーパ状に変化した光導波路を製造することが可能となる。
【００１３】
上記課題を解決するために請求項６に記載の本発明は、光増感剤を含むポリシラン材料により場所によって屈折率差が異なるように形成されたことを特徴とする屈折率制御型光導波路を提供する。
【００１４】
上記課題を解決するために請求項７に記載の本発明は、請求項６に記載の光導波路において、光が入射される入射部と、入射された光を分岐する分岐部と、分岐された光を出射する出射部を備えて構成され、入射部及び出射部の端部側に位置するコア径は、分岐部のコア径よりも大きく形成されると共に、分岐部側に向かうに従って次第に小さくなるテーパ状に形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明によれば、集積化された光導波路部分である分岐部と、光ファイバとの整合の良い光導波路部分である入射部及び出射部が共存した光導波路を提供することが可能となるので、従来必要とされた複雑な光ファイバアレイが不要になり部品点数が減ると共に実装工程が削除され、光導波路モジュールの価格を大幅に下げることが可能となる。また、光増感剤入りポリシランの製造工程では大幅に製造工程の削減ができ経済的プロセスが期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明に係る光導波路及びその製造方法について好ましい実施形態について添付の図面を参照しながら以下に詳細に説明する。
【００１７】
初めに、図１は本発明に係る光導波路の第１の実施形態を示す平面図である。図示された光導波路１は、入射された光を８系統に分岐する１×８光導波路回路である。本光導波路の目的は、１本の光ファイバによって伝搬されてきた光を８系統に均等に分配して８本の光ファイバへ送り出すことにある。図示された光導波路１は図９に示した従来の光導波路１２０において、入力側光ファイバコード１５０Ａ、裸ファイバ１４０Ａ、１４０Ｂ、出力側光ファイバコード１５０Ｂ、ファイバアレイ１３０Ａ、１３０Ｂの機能を全て取り込んだ光ファイバ一体型の光導波路となっている。図１において１０は光増感剤を含むポリシラン材料から形成された光増感剤入りポリシラン膜であり、入射部２０、分岐部３０、出射部４０を有し、入射部２０、分岐部３０、出射部４０は各々コアとクラッドの屈折率差が異なっている。
ここで、屈折率差Δは以下の式によって算出される。
Δ＝１００×（コア屈折率−クラッド屈折率）／コア屈折率（％）
【００１８】
分岐部３０は、分岐部光導波路５０を形成するために光導波路１の中心部の屈折率が高く光導波路の端になるにつれて低い屈折率分布を有し、コアとクラッドの屈折率差は１〜２％、コア幅、コア深さは２〜５μｍとなっている。具体的には、コアの屈折率は１．５７（０．６３３μｍ）、クラッドの屈折率は１．５４７（０．６３３μｍ）となっており、屈折率差は約１．５％となっている。そして、８つに分岐した各光導波路部分においてそれぞれ高さ方向における上部側及び下部側と幅方向における両端側に行くに従ってクラッドの屈折率が次第に低くなるように形成されている。
【００１９】
入射部２０の入射部光導波路６０と出射部４０の出射部光導波路７０は、シングルモード光ファイバのパワー分布と同様のパワー分布になるようにコアとクラッドの屈折率差が０．２５〜０．３％、コア幅、コア深さは７〜１０μｍとなっており、屈折率分布を持った光導波路になっている。ここでは長距離光通信用波長１．５５μｍ帯用シングルモード光導波路として扱うが、短距離光通信、宅内光配線用の場合は０．８５μｍ帯でありマルチモード光導波路として働く。
【００２０】
本実施形態においては、入射部光導波路６０と出射部光導波路７０とはシングルモード光ファイバと接続されると共に、集積部である分岐部光導波路５０側と接続される側のコア径が次第に小さくテーパ状に変化するように形成されている。これによりシングルモード条件を保つことが可能となるという特徴がある。そして、入射部光導波路６０と出射部光導波路７０のコア径が大きいシングルモード光導波路を製造可能としたことによりシングルモード光ファイバとの接続損失の低減が可能となる。シングルモード光ファイバは直径９μｍのコア、直径１２５μｍクラッドを有している。入射部光導波路６０ではコア幅、コア深さは７〜１０μｍ、分岐部光導波路５０のコア幅、コア深さは２〜５μｍ、出射部光導波路７０ではシングルモード光導波路コア幅、コア深さは７〜１０μｍとなる。
【００２１】
図２（ａ）は図１に示した光導波路１の屈折率概念図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）に示した光導波路1及びその両側に光接続された光ファイバ内を伝搬する光のパワー分布を表わしている。入射部２０及び出射部４０と分岐部３０とでは各々コアとクラッドの屈折率差が異なっている。紫外線透過性を有する基板、好ましくは紫外線透過率の高い基板８０（例：石英ガラス等）の上に光増感剤を含んだポリシランのアンダークラッド層９０、コア層１００、オーバークラッド層１１０を順次堆積した構造になっている。光増感剤を含んだポリシランは従来のポリシランと比較すると紫外線に敏感に反応するためポリシラン膜に垂直に光導波路を形成しやすく、紫外線の強度をコントロールすると深さ方向に屈折率を変化可能となる。ここで、光増感剤としては、例えば、３，３’，４，４’−テトラ（ｔ−ブチルパーオキシカルボニル）ベンゾフェノン（「ＢＴＴＢ」（日本油脂株式会社の商品名）等が用いられ、ポリシラン材料に対して１重量％〜２０重量％の割合で含むように調整される。
【００２２】
そして、光ファイバのパワー分布１９０と入射部２０のパワー分布１９１、光ファイバのパワー分布１９２と出射部４０のパワー分布１９３が等しいように設計されている。分岐部３０の屈折率差は１〜２％と入射部２０及び出射部４０の屈折率差よりも高い屈折率差を有し、コア幅、厚さも２〜５μｍとされており、分岐部３０のパワー分布１９４は入射部２０及び出射部４０のパワー分布と比較してコア領域に光パワーが集中している。一方、入射部２０及び出射部４０のコアとクラッドの屈折率差は両端に接続される光ファイバと同様に０．２５〜０．３％とされており、コア幅、厚さは７〜１０μｍである。
【００２３】
次に上記構造を備えた光導波路１を製造する方法について説明しつつ、さらに光導波路１についての説明を補足する。図３は本発明に係る光導波路の製造方法における屈折率制御を行うための基本概念図である。ポリシランに紫外線光を照射するとフォトブリーチング効果により屈折率が低下する。入射部２０と出射部４０ではコアの屈折率よりもわずか低い屈折率のクラッド層を必要とするため、図３に示すように、屈折率差がΔｎ２（０．２５〜０．３％）で表わされるようなクラッド屈折率２となるように紫外線光を照射する。一方、分岐部３０の場合はそれよりも紫外線照射時間を長くして屈折率差がΔｎ１（１〜２％）で表わされるようなクラッド屈折率１となるように紫外線光を照射する。
【００２４】
以上の屈折率設計に基づき光導波路１の製造を行う。図４は本発明に係る光導波路の製造方法の各工程における光導波路の断面説明図である。但し、本図は製造工程を説明するためのものであり光導波路１の実際の断面を示すものではない。尚、図５、図６も同様である。初めに、図４（ａ）に示すように、紫外線透過性を有する基板、好ましくは紫外線透過率の高い基板８０上に光増感剤入りポリシラン前駆体２００をスピンコートにより膜厚が１０〜２０μｍの範囲となるようにして堆積させる。そして、プリベークを約１００〜１３０℃の温度範囲で約３０分間行い、１×８スプリッタパタンが描かれたポジ型１×８スプリッタ用のマスク２３０を塗布膜上部に配置する。ここで、「ポリシラン前駆体」とは、ベークによる焼成前の材料の状態のポリシランをいう。そして、マスク２３０上から図示しない紫外線レーザ光照射装置により紫外線レーザ光２５０を照射する。するとポリシラン前駆体２００の中でマスク２３０上に描かれた１×８スプリッタパタン２３１によって紫外線レーザ光２５０の照射が遮られた部分である被遮蔽部２０１を除き、紫外線レーザ光２５０が照射された部分の屈折率が被遮蔽部２０１の屈折率よりも下がる。これは紫外線レーザ光２５０を使用することにより垂直にパターンが形成されることを示している。ここで、紫外線レーザ光２５０は、ポリシラン前駆体２００の吸収特性にあった波長のレーザ光が望ましく、本実験ではポリシランの吸収ピークに近い波長３２５nmを有するＨｅ−Ｃｄレーザを用いた。そして、紫外線レーザ光２５０の照射時間は図３に示すクラッド屈折率２となるような照射時間とする。
【００２５】
次に、図４（ｂ）に示すように、基板８０の下方から紫外線レーザ光２５０を照射する。基板８０の下方から紫外線レーザ光２５０を照射すると高屈折率を有する被遮蔽部２０１の下面側の屈折率が下がりクラッド２０２となる。すなわち、被遮蔽部２０１の高さ方向における下側（基板８０側）は屈折率が低くなるが上方側に行くにつれて屈折率の変化は小さくなり上方側の屈折率は変化していない。つまりこれによって屈折率分布型光導波路が形成され、コアと小さな屈折率差を持った光導波路が形成される。
【００２６】
次に、基板８０上のポリシラン前駆体２００をポストベークする。その際、選定温度を所望の屈折率に合わせて選ぶ必要がある。通常２００〜３６０℃で１０〜３０分間ベークするのが好ましい。本実施形態では、入射部２０及び出射部４０のコアとクラッドとの屈折率差を０．２５〜０．３％としている。これによりアンダークラッド層９０が形成される。
【００２７】
次に、図４（ｃ）に示すように、図４（ａ）工程と同様に光増感剤入ポリシラン前駆体２１０をポリシラン光導波路層であるアンダークラッド層９０上に２〜５μｍの厚さでスピンコートし、約１００〜１３０℃で約３０分間プリベークを行う。そして、マスク２４０をポリシラン前駆体２１０上に配置し、紫外線レーザ光２５０を上方側から照射する。マスク２４０にはマスク２３０には無い１×８スプリッタ部が描かれている。従って、分岐部３０には、図１に示すような、光導波路５０の部分がコア２１１として残り、他の部分はクラッドに相当する屈折率となる。このとき、分岐部３０のクラッドは、図３に示すクラッド屈折率１に相当する屈折率とされ、光導波路５０の部分は屈折率差１〜２％と高い屈折率差を備え、コア径は２〜５μｍとなる。ここで注意しなければいけないことは、マスク２３０とマスク２４０のパターン合せ工程が入るため精密なマーカ合せ技術が要求される。具体的には、マスク２３０とマスク２４０にそれぞれマーカを付け、露光時にマスクアライメントを行うことによって正確な位置合せを行う。そして、紫外線レーザ光２５０照射後、約２００〜３６０℃で１０〜３０分間ポストベークを行い、ポリシラン光導波路コア２１１を有するコア層が完成する。
【００２８】
次に、図４（ｄ）に示すように、図４（ａ）工程と同様に光増感剤入りポリシラン前駆体２２０をポリシラン光導波路コア２１１を有するコア層上に約１０〜２０μｍの厚さでスピンコートし、約１００〜１３０℃で約３０分間プリベークを行う。そして、マスク２３０をポリシラン前駆体２２０上に配置し、紫外線レーザ光２５０を上方側から照射する。これによりポリシラン前駆体２２０の中でマスク２３０上に書かれた１×８スプリッタパタンに相当する被遮蔽部であるコア部２２１を除いてそれ以外の場所の屈折率がコア部２２１より屈折率が下がり、図３に示すクラッド屈折率２となる。
【００２９】
次に、図４（ｅ）に示すように、図４（ｂ）とは異なり今度はプリベークしたポリシラン前駆体２２０の上方側より紫外線レーザ光２５０を照射する。これにより、高さ方向における上側の屈折率が下がりクラッド部２２２となるが下方側に行くにつれて屈折率の変化は小さくなり下方側の屈折率は変化していない。これによって屈折率分布型光導波路が形成され、コアと小さな屈折率差を持った光導波路が形成される。
【００３０】
次に、ポリシラン前駆体２２０を約３００〜３６０℃で１０〜３０分間ポストベークする。その際、選定温度を所望の屈折率に合わせて選ぶ必要がある。今は入射部２０及び出射部４０のコアとの屈折率差が０．２５〜０．３％となるように選定している。以上の工程によりオーバークラッド層１１０が形成され、全体として３層のポリシラン１×８一体型スプリッタが出来上がる。
【００３１】
次に、本発明に係る光導波路の製造方法における第２の実施形態について説明する。本実施形態は上述した第１の実施形態と比較するとポリシラン前駆体が一層でよい点が大きな特徴である。今、第１の実施形態と同様の一体型１×８スプリッタを作製することを考える。図２（ａ）に示すように、入射部２０及び出射部４０はコアとクラッドの屈折率差が０．２５〜０．３％と小さく、コア幅、厚さが７〜１０μｍと大きい。一方、分岐部３０はコア幅、厚さが２〜５μｍと小さく、屈折率差も１〜２％と大きい構造である。それらを同一基板上に製造するためには、図５（ａ）に示すように、紫外線透過性を有する基板、好ましくは紫外線透過率の高い基板８０上にポリシラン前駆体２６０を３０〜７０μｍの厚さでスピンコートし、その後プリベークする。プリベークの条件は約１００〜１３０℃で１０〜３０分間行う。次に、ポジ型１×８スプリッタ用マスク２７０をポリシラン前駆体２６０の上部に配置する。そして、マスク２７０の上方側より紫外線レーザ光２５０を一様に照射することによってマスクパタンがポリシラン前駆体２６０内に転写され、残留コア部２６１が形成される。これは紫外線レーザ光２５０を使用することにより垂直にパターンが形成することを示している。
【００３２】
次に、図１に示す分岐部光導波路５０の分岐部３０であるコア回路を形成するために、図５（ｂ）に示すように、入射部２０及び出射部４０を隠した部分マスク２８０をポリシラン前駆体２６０の上部に配置し、紫外線レーザ光２５０を照射する。分岐部３０の残留コア部２６１は上方側からの紫外線レーザ光２５０の照射により上部側の屈折率が低下してクラッドに変化し、残留コア部２６２が形成される。しかし、入射部２０と出射部４０の残留コア部２６１の屈折率は変化しない。尚、部分マスク２８０は入射部２０及び出射部４０の部分を遮光するだけのためのマスクであるため第１の実施形態のものと比較するとマスク合せが非常に簡単であるという特徴がある。
【００３３】
次に、図５（ｃ）に示すように、図５（ｂ）と同様に同じ部分マスク２８０を使い基板８０の底面側（下方側）から紫外線レーザ光２５０を照射する。すると分岐部３０の残留コア部２６２の上部側（ポリシラン前駆体２６０の中心部に位置する部分）はコア層２６３となり、コア層２６３は中心部に薄い厚みで形成される。もちろん、このコア層２６３とクラッドの屈折率差が１〜２％となるような紫外線レーザ光２５０を照射する時間を選定する。
【００３４】
一方、同じ部分マスク２８０を予め２枚準備しておき、ポリシラン前駆体２６０の上面側及び基板８０の底面側に配置して紫外線レーザ光２５０を上下両方から照射すれば図５（ｂ）に示す工程と図５（ｃ）に示す工程を同時に実施できるため製造時間の短縮が図られそれにより時間あたりの量産化が期待できる。
【００３５】
次に、図５（ｄ）に示すように、部分マスク２９０をポリシラン前駆体２６０の上に配置し、入射部２０及び出射部４０の残留コア２６１に部分的に紫外線レーザ光２５０を照射することによって残留コア２６１の上部側の屈折率を低下させる。この場合、第１の実施形態と同様に、残留コア２６１の高さ方向における上部側の屈折率は低くなるが下方側に行くにつれて屈折率の変化は小さくなり下方側の残留コア２６１の屈折率は変化していない。これにより残留コア２６１の上部側がクラッドとされた残留コア２６４が形成される。このとき、分岐部３０のコア層２６３を形成した場合とは異なった波長、強度の紫外線レーザ光を照射して０．２５〜０．３％の屈折率差とする。
【００３６】
次に、図５（ｅ）に示すように、基板８０の底面側に部分マスク２９０を配置し、入射部２０及び出射部４０の下方側から紫外線レーザ光２５０を照射する。すると残留コア２６４の高さ方向における下側（基板８０側）は屈折率が低くなるが上方側に行くにつれて屈折率の変化は小さくなり上方側の屈折率は変化していない。これによって屈折率分布型光導波路が形成され、コアと小さな屈折率差を持った光導波路が形成される。
【００３７】
一方、同じ部分マスク２７０、２９０をそれぞれ予め２枚準備しておき、ポリシラン前駆体２６０の上面側及び基板８０の底面側に適宜配置して紫外線レーザ光２５０を上下両方から照射すれば図５（ｂ）工程と図５（ｃ）工程及び図５（ｄ）工程と図５（ｅ）工程を同時に実施できるため製造時間の短縮が図られそれにより時間あたりの量産化が期待できる。
最後に、約２００〜３６０℃で約１０〜３０分間ポストベークを行う。これにより、一層の光増感剤入ポリシラン膜よっても光導波路を製造することが可能となる。
【００３８】
次に、本発明に係る光導波路の製造方法における第３の実施形態について説明する。図６に示すように、本実施形態における製造方法に使用するグレーテッドマスク３００は、分岐部３０の部分は紫外線を透過せず、入射部２０及び出射部４０の部分が、紫外線の透過率が段階的に変化するように形成されている。グレーテッドマスク３００は、具体的には図７（ａ）に示すように、場所によって紫外線の透過率が４０％〜１００％の範囲で変化するように形成されている。もちろんこのように段階的に変化させてもよいし、図７（ｂ）に示すグレーテッドマスク３００のように、０〜１００％の間で連続的に変化するように形成してもよい。そして、このように形成されたグレーテッドマスク３００を図４（ｂ）における基板８０の底面に配置して紫外線レーザ光２５０を照射すると共に、図４（ｅ）におけるポリシラン前駆体２２０の上部側に配置して紫外線レーザ光２５０を照射する。これにより、図８に最もよく示されているように、入射部光導波路６０及び出射部光導波路７０のコア径を光の進行方向に沿ってテーパ状に変化させた光導波路１を形成することが可能なる。また、グレーテッドマスク３００を図５（ｄ）、図５（ｅ）に示した各工程に適用することによっても図１の入射部光導波路６０及び出射部光導波路７０の光導波路のコア径を光の進行方向に沿ってテーパ状に変化させた光導波路（図８参照）を形成することが可能なる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１は本発明に係る光導波路の第１の実施形態を示す平面図である。
【図２】（ａ）は図１に示した光導波路１の屈折率概念図であり、（ｂ）は（ａ）に示した光導波路及びその両側に光接続された光ファイバ内を伝搬する光のパワー分布を示す図である。
【図３】本発明に係る光導波路の製造方法における屈折率制御を行うための基本概念図である。
【図４】（ａ）〜（ｅ）は第１の実施形態における光導波路の製造方法の各工程での光導波路の断面説明図である。
【図５】（ａ）〜（ｅ）は第２の実施形態における光導波路の製造方法の各工程での光導波路の断面説明図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）は第３の実施形態における光導波路の製造方法の各工程での光導波路の断面説明図である。
【図７】（ａ）、（ｂ）は紫外線の透過率が段階的に変化するように形成されたマスクの説明断面図である。
【図８】図１の光導波路の説明斜視図である。
【図９】従来の光導波路を示す平面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  光導波路
１０  光増感剤入りポリシラン膜
２０  入射部
３０  分岐部
４０  出射部
５０  分岐部光導波路
６０  入射部光導波路
７０  出射部光導波路
８０  基板
９０  アンダークラッド層
１００  コア層
１１０  オーバークラッド層
１２０  光導波路
１９０  パワー分布
１９１  パワー分布
１９２  パワー分布
１９３  パワー分布
１９４  パワー分布
２００  ポリシラン前駆体
２０１  被遮蔽部
２０２  クラッド
２１０  ポリシラン前駆体
２１１  ポリシラン光導波路コア
２２０  ポリシラン前駆体
２２１  コア部
２２２  クラッド部
２３０  マスク
２３１  １ｘ８スプリッタパタン
２４０  マスク
２５０  紫外線レーザ光
２６０  ポリシラン前駆体
２６１  残留コア部
２６２  残留コア部
２６３  コア層
２６４  残留コア
２７０  １×８スプリッタ用マスク
２８０  部分マスク
２９０  部分マスク
３００  グレーテッドマスク
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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