(57)【要約】【課題】凹溝に形成された欠陥に起因する光の伝播損失を低減し、光の伝播効率を高めた光導波路の提供を目的とする。【解決手段】主面に凹溝が形成されたクラッド層と、前記クラッド層の主面側に積層され前記凹溝を埋め込むコア層と、を備え、前記凹溝は、前記凹溝の延伸方向と直交する前記凹溝の断面形状において、前記凹溝の深さの１／２の位置をＡ、Ｂとし、ＡとＢを結んだ線分の中央から深さ方向へ直線を伸ばした位置をＣとした場合、ＡからＣ、及びＢからＣの各部分の少なくとも一部に前記凹溝の深さの１／５以上の曲率半径を持つ曲線部を有する、光導波路。【選択図】図３
2018063300.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主面に凹溝が形成されたクラッド層と、
前記クラッド層の主面側に積層され前記凹溝を埋め込むコア層と、を備え、
前記凹溝は、前記凹溝の延伸方向と直交する前記凹溝の断面形状において、前記凹溝の深さの１／２の位置をＡ、Ｂとし、ＡとＢを結んだ線分の中央から深さ方向へ直線を伸ばした位置をＣとした場合、ＡからＣの部分の少なくとも一部に前記凹溝の深さの１／５以上の曲率半径を持つ曲線部を有し、ＢからＣの部分の少なくとも一部に前記凹溝の深さの１／５以上の曲率半径を持つ曲線部を有する、
光導波路。
【請求項２】
前記クラッド層は、下地凹溝が形成された主層と、少なくとも前記下地凹溝の表面に成膜された平坦化層と、を有する、
請求項１に記載の光導波路。
【請求項３】
前記平坦化層の屈折率は、前記主層の屈折率より高い又は同じであり、前記コア層の屈折率より低い、
請求項２に記載の光導波路。
【請求項４】
前記コア層は、高分子材料を構成材料の一つとする、請求項１〜３の何れか一項に記載の光導波路。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項に記載の光導波路と、前記光導波路を積層方向から挟むように配置された一対の電極層と、を備える、光変調デバイス。
【請求項６】
主層を形成する工程と、
前記主層の主面にドライエッチングにより下地凹溝を形成する工程と、
前記主層の主面側において少なくとも前記下地凹溝の表面に前記主層の屈折率より高い又は同じ屈折率の平坦化層を成膜する工程と、
前記主層の主面側にコア層を積層する工程と、を含む、
光導波路の製造方法。
【請求項７】
前記平坦化層を成膜する工程は、溶剤を含む構成材料を塗布した後に溶剤を除去する工程を含む、
請求項６に記載の光導波路の製造方法。
【請求項８】
前記平坦化層を成膜する工程において前記構成材料を塗布する方法がスピンコートである、
請求項７に記載の光導波路の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光導波路、コーティング法により高分子材料を成膜して形成する光変調デバイスおよび光導波路の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、様々な高分子材料を用いた光導波路素子の開発、実用化が進んでいる。高分子材料による光導波路の形状、作製方法について様々な検討がなされているが、代表的な光導波路構造の一つとして、高分子材料をスピンコート法などによりコーティングして形成するリッジ型光導波路がある。リッジ型光導波路のうち、凸部が下を向いた図１のような構造の光導波路は逆リッジ型光導波路と呼ばれる。特許文献１には、下側のクラッド層にドライエッチングによって凹溝を形成し、凹溝内にコアを充填して光導波路を形成した逆リッジ型の導波路が記載されている。
コーティング法により高分子材料を成膜して逆リッジ型光導波路を形成する手順は次のとおりである。基板上にコア層より屈折率が低い材料を下部クラッド層として成膜する。次いで、下部クラッド層にドライエッチングなどにより、光導波路のリッジ部となるトレンチを加工する。トレンチが形成された下部クラッド層上に、コア層を積層することで下向きのリッジ型光導波路が形成される。さらに、必要に応じて、コア層より屈折率が低い材料を上部クラッド層として積層してもよい。上部クラッド層は、コア層の保護する役割を担い、また、例えば、光導波路上に金属で電極を形成して光導波路を光電素子として利用する場合には、光損失の抑制に有効である。
このようにして作製する逆リッジ型光導波路の光伝搬特性は、材料の光学特性、光導波路の構成に加えて、下部クラッド層に形成するトレンチの出来が、光導波路の特性に対して大きく影響する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２５３７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的に、ドライエッチングで形成したトレンチの表面には、サイドエッチやサブトレンチなどの不安定な形状が欠陥として形成されやすい。これらの欠陥は、光導波路において、光散乱の原因となり光の伝播効率の低下の原因となる虞がある。
【０００５】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、トレンチに形成された欠陥に起因する光の伝播損失を低減し、光の伝播効率を高めた光導波路の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するため、本発明の一態様の光導波路は、少なくとも、主面に凹溝が形成されたクラッド層と、前記クラッド層の主面側に積層され前記凹溝を埋め込むコア層と、を備え、前記凹溝は、前記凹溝の延伸方向と直交する前記凹溝の断面形状において、前記凹溝の深さの１／２の位置をＡ、Ｂとし、ＡとＢを結んだ線分の中央から深さ方向へ直線を伸ばした位置をＣとした場合、ＡからＣの部分の少なくとも一部に前記凹溝の深さの１／５以上の曲率半径を持つ曲線部を有し、ＢからＣの部分の少なくとも一部に前記凹溝の深さの１／５以上の曲率半径を持つ曲線部を有する。
【０００７】
また、上述の光導波路において、前記クラッド層は、下地凹溝が形成された主層と、少なくとも前記下地凹溝の表面に成膜された平坦化層と、を有する、構成としてもよい。
【０００８】
また、上述の光導波路において、前記平坦化層の屈折率は、前記主層の屈折率より高い又は同じであり、前記コア層の屈折率より低い、構成としてもよい。
【０００９】
また、上述の光導波路において、前記コア層は、高分子材料を構成材料の一つとする、構成としてもよい。
【００１０】
また、本発明の一態様の光導波路の製造方法は、主層を形成する工程と、前記主層の主面にドライエッチングにより下地凹溝を形成する工程と、前記主層の主面側において少なくとも前記下地凹溝の表面に前記主層の屈折率より高い又は同じ屈折率の平坦化層を成膜する工程と、前記主層の主面側にコア層を積層する工程と、を含む。
【００１１】
また、上述の光導波路の製造方法において、前記平坦化層を成膜する工程は、溶剤を含む構成材料を塗布した後に溶剤を除去する工程を含む、構成としてもよい。
【００１２】
また、上述の光導波路の製造方法において、前記平坦化層を成膜する工程において前記構成材料を塗布する方法がスピンコートである、構成としてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、下地凹溝の欠陥を小さくして伝搬損失を低減させることができる光導波路およびその製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態の光導波路の断面図。
【図２】第２実施形態の光導波路の断面図。
【図３】図１の領域IIIを拡大する拡大図。
【図４】一実施形態の光導波路において凹溝一例の斜視画像。
【図５】一実施形態の光導波路において凹溝の一例の断面画像。
【図６】平坦化層を有さない比較例の凹溝の一例の斜視画像。
【図７】平坦化層を有さない比較例の凹溝の一例の断面画像。
【図８】一実施形態の光変調デバイスの断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る光導波路について説明する。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の寸法や比率などは適宜異ならせてある。
なお、本明細書では、光導波路を構成する各相の積層方向に沿って上下方向を規定して説明する。しかしながら、光導波路の使用時の姿勢は、必ずしもこの上下方向に限定されない。
【００１６】
図１および図２はそれぞれ、第１実施形態および第２実施形態の光導波路１１、１２の断面図である。また、図３は、図１の領域IIIの拡大図である。
第１および第２実施形態の光導波路１１、１２は、略一様な断面で、断面図奥行方向に延びている。
【００１７】
図１の光導波路１１は、基体１０と、主層３Ａと平坦化層３Ｂを有する下部クラッド層（クラッド層）３と、コア層２と、を備えており、この順に積層されている。また、図２の光導波路１２は、図１の光導波路のコア層２の上層に上部クラッド層４を形成した、クラッド／コア／クラッドの３層構成の光導波路となっている。
以下の説明で述べる各層は、厚さ方向に垂直な２つの面を有するが、基材１０から遠い方の面を主面とする。また、以下の説明で述べるリッジ部とは、凹溝６と下地凹溝３１の双方を表す。
【００１８】
下部クラッド層３の主面３ａには、凹溝６が形成されている。また、下部クラッド層３は、主層３Ａと、主層３Ａの上面に成膜された平坦化層３Ｂと、を有する。主層３Ａには、下地凹溝３１が形成されている。平坦化層３Ｂは、下地凹溝３１の表面に成膜されている。下地凹溝３１が平坦化層３Ｂにより覆われることで、凹溝６が構成される。コア層２は、下部クラッド層３の上面３ａ側に積層されている。また、コア層２は、凹溝６を埋め込んでいる。光導波路１１、１２における光導波領域９は、コア層２、クラッド層３、４、リッジ部のそれぞれの厚みや形状、ならびにコア２およびクラッド層３、４に用いられる材料の屈折率の組合せにより定まる。
以下、各部の構成について、より具体的に説明する。
【００１９】
＜基体＞
基体１０は、光導波路層を形成するのに十分な平坦性を有しており、かつ基体として機械的に十分な強度を有するものであれば、材質、形状とも特に限定されないが、通常、シリコン基板、石英基板、ガラス基板、セラミック基板等を用いることができる。特にシリコン基板、石英基板などが好ましく用いられる。基体の厚さは特に限定されないが、通常、０．５〜２ミリメートル程度で設計される。
【００２０】
＜下部クラッド層（クラッド層）＞
下部クラッド層３は、主層３Ａおよび平坦化層３Ｂからなり、基体１０上に順に積層されている。
【００２１】
主層３Ａは、この主層３Ａより上側に積層されるコア層２よりも屈折率の低い材料により形成される。主層３Ａに用いられる材料としては、特に限定されないが、光導波路を伝搬させる波長の光に対して、高い透過率を有するものであれば用いることができる。例えば、石英、ガラスなどの無機材料や、各種樹脂を用いることができる。樹脂としては、例えば、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、フェノール系樹脂、ポリキノリン系樹脂、ポリキノキサリン系樹脂、ポリベンゾオキサゾール系樹脂、ポリベンゾチアゾール系樹脂、ポリベンゾイミダゾール系樹脂等が挙げられる。また、上記材料には必要に応じて、無機微粒子や、他の成分などを添加して屈折率や機械特性等を調整することが可能である。
主層３Ａの膜厚は、特に限定されないが、通常、１〜２０マイクロメートルに設計される。
【００２２】
主層３Ａの主面には、光導波路のリッジ部となる下地凹溝３１が設けられている。下地凹溝３１は、底面部３１ｂと、底面部３１ｂの側端から上側に延びる側壁部３１ａと、を有する。
【００２３】
下地凹溝３１の幅および深さは、導波させる光の波長、また、コア層２およびクラッド層の屈折率、膜厚との組み合わせにより異なるが、通常、下地凹溝３１の深さが０．１μm以上３μm以下の範囲に、下地凹溝３１の幅は０．５μｍ以上１０μｍ以下の範囲に設計される。この範囲では、光通信に用いられる波長帯に対する光導波路として十分な機能を発揮させることができる。
【００２４】
＜平坦化層＞
平坦化層３Ｂは、主層３Ａの上面に成膜されている。
図３に示すように、平坦化層３Ｂは、下地凹溝３１の表面（すなわち底面部３１ｂおよび側壁部３１ａ）に成膜されている。下地凹溝３１は、公知のドライエッチングによりパターニングを行うことで主層３Ａを加工して形成される。ドライエッチングにより形成された下地凹溝３１は、側壁部３１ａにサイドエッチＳＥ、底面部３１ｂの側端の近傍にサブトレンチＳＴが形成される場合がある。平坦化層３Ｂは、下地凹溝３１の表面を覆うことで、底面部３１ｂのサブトレンチＳＴおよび側壁部３１ａのサイドエッチＳＥなどの欠陥部を覆う。平坦化層３Ｂは、下地凹溝３１を覆うことにより円滑な表面を有する凹溝６を形成する。
【００２５】
平坦化層３Ｂの膜厚は、下地凹溝３１の深さおよび幅に応じて適宜設定することが好ましいが、例えば１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下程度の範囲とすることが好ましい。
なお、平坦化層３Ｂの膜厚は、下地凹溝３１の深さおよび幅に対して十分に小さい。したがって、平坦化層３Ｂは、下地凹溝３１を埋込むことはない。一方で、平坦化層３Ｂの膜厚は、サブトレンチＳＴおよびサイドエッチＳＥを埋め込むのに十分な厚さである。より具体的には、平坦化層３Ｂの膜厚は、下地凹溝３１の深さに対して、１／１００以上１／１０以下であることが好ましい。
【００２６】
平坦化層３Ｂの屈折率は、主層３Ａの屈折率よりも高い又は同じである材料から構成されている。平坦化層３Ｂの屈折率が主層３Ａの屈折率と同じである場合において、平坦化層３Ｂと主層３Ａとが同材料から構成されていてもよい。これにより、平坦化層３Ｂと主層３Ａとの密着性を高めることができる。
また、平坦化層３Ｂの屈折率は、コア層２の屈折率よりも低い。これにより、光導波領域９の内部を伝播する光を適切に内面反射させて、伝搬効率を高めることができる。
【００２７】
平坦化層３Ｂの構成材料は、上述の屈折率の条件を満たし、主層３Ａの上面の欠陥を覆う様に成膜することができるものであれば、限定されない。ただ、主層３Ａと平坦化層３Ｂとの密着性を高める目的で主層３Ａと同材料もしくは類似材料を用いることができる。
さらに、主層３Ａとコア層２、双方との密着性を改善する目的で、平坦化層３Ｂとしてシランカップリング剤を用いることができる。この場合、コア層２とシランカップリング剤の官能基とが反応して、コア層２と平坦化層３Ｂとの密着性を高めることができる。シランカップリング剤としては、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシランなどを使用することができる。平坦化層３Ｂは、これらの材料をアルコールなどの有機溶剤中に溶解もしくは分散させた塗布液を調整し、凹溝が形成された主層３Ａ上に塗布して、溶剤を乾燥させることで形成する。こうすることで、凹溝上には、塗布液の表面張力により平坦化された表面が形成され、前述のドライエッチングによる欠陥の影響を防ぐことができる。
【００２８】
平坦化層３Ｂは、下地凹溝３１の表面を覆う形状を形成して凹溝６を構成する。光導波領域９に光を入射させる発光部形状は、円形とされる場合がある。凹溝６を下地凹溝３１の表面を覆う形状とすることで、光導波領域９の外形の一部を発光部形状に沿わせることが可能となり、光導波領域９のリッジ部の伝播効率を高めることができる。また、凹溝６を下地凹溝３１の表面を覆う形状とすることで下部クラッド層３とコア層２との界面に鋭利な角部が形成されることを抑制できる。これにより、下部クラッド層３とコア層２との界面に応力が加わった場合に、応力集中を抑制し、下部クラッド層３とコア層２は、密着性を高めることができる。
【００２９】
図３は凹溝６の延伸方向と直交する断面を示している。凹溝６は、図３に示す断面形状のように、凹溝６の深さＨの１／２の位置をＡ、Ｂとし、ＡとＢを結んだ線分の中央から深さ方向へ直線を伸ばした位置をＣとした場合、ＡからＣの部分の少なくとも一部に凹溝６の深さＨの１／５以上の曲率半径を持つ曲線部６ｃを有し、ＢからＣの部分の少なくとも一部に凹溝６の深さＨの１／５以上の曲率半径を持つ曲線部６ｃを有するように形成されている。これにより、下地凹溝３１の表面を十分に覆うことができ、光導波領域９のリッジ部における光の伝播効率を高めることができる。なお、本明細書において、深さ方向とは下部クラッド層３の主面３ａの面方向に対して直交する方向を意味し、深さＨとはリッジ部を跨ぐ主面３ａの延長部分と凹溝６の深さ方向に対する距離の最大値とする。
また、Ａ、Ｂは、曲線部６ｃ上に配置されていてもよい。すなわち、曲線部６ｃは、ＣからＡ、Ｂを超えて形成されていてもよい。さらに、曲線部６ｃは、Ｃから凹溝６の開口まで達していてもよい。また、曲線部６ｃは、凹曲線であることが好ましい。この構成によれば、凹溝６の隅部に角（かど）がない凹曲面が形成される。凹溝６は、隅部に深さＨの１／５以上の曲率半径の凹曲面が設けられた構成となる。
【００３０】
次に、平坦化層３Ｂを設けることによる効果について比較例を例示してより具体的に説明する。
図６は、平坦化層３Ｂを有さない比較例の凹溝３１Ｓの一例の斜視画像である。また、図７は、平坦化層３Ｂを有さない比較例の凹溝３１Ｓの一例の断面画像である。すなわち、図６および図７に示す比較例は、下地凹溝３１に直接的にコア層２を形成する例であると言い換えることができる。図６に示すように、ドライエッチングにより形成された凹溝３１Ｓ（下地凹溝３１に相当）の側壁部３１Ｓａには、サイドエッチＳＥが形成される場合がある。それぞれのサイドエッチＳＥは不均一な形状を有している。したがって、凹溝３１Ｓ内に、平坦化層３Ｂを介さずに直接的にコア層２Ｓが形成される場合には、光導波領域９Ｓのリッジ部の側面部が不均一となりコア層２Ｓと下部クラッド層３Ｓとの間の境界層で光の散乱を招く虞がある。
また、図７に示すように、ドライエッチングにより形成された凹溝３１Ｓの底面部３１Ｓｂには、底面部３１Ｓｂの側端の近傍にサブトレンチＳＴが形成される場合がある。底面部３１ＳｂのサブトレンチＳＴは、底面部３１Ｓｂの側端近傍に入射した光を不規則な方向に散乱させる原因となり得る。
【００３１】
図４は、下地凹溝３１を平坦化層３Ｂにより覆うことで形成された凹溝６の一例の斜視画像である。図５は、下地凹溝３１を平坦化層３Ｂにより覆うことで形成された凹溝６の一例の断面画像である。
図４に示すように、平坦化層３Ｂが下地凹溝３１の表面に成膜されることにより、サイドエッチＳＥの凹凸形状（図６参照）が埋め込まれて、下地凹溝３１の表面が滑らかとされた凹溝６が形成される。
また、図５に示すように、平坦化層３Ｂが下地凹溝３１の表面に成膜されることにより、サブトレンチＳＴ（図７参照）が埋め込まれる。なお、図５において、平坦化層３Ｂと主層３Ａとが同種の材料から構成されており、互いの境界が曖昧となっている。
【００３２】
平坦化層３Ｂが、サブトレンチＳＴおよびサイドエッチＳＥなどの下地凹溝３１の表面の欠陥を覆うことで、光導波領域９のリッジ部を伝播する光の散乱を抑制できる。これにより、光の伝搬効率を高めることができる。
【００３３】
＜コア層＞
本実施形態の光導波路１１、１２において、コア層２は光導波路を伝搬させる波長の光に対して、高い透過率を有する高分子材料であり、かつ、クラッド層より高い屈折率を有する材料を構成物の一つとする。
高分子材料の種類としては特に限定されないが、例えば、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、フェノール系樹脂、ポリキノリン系樹脂、ポリキノキサリン系樹脂、ポリベンゾオキサゾール系樹脂、ポリベンゾチアゾール系樹脂、ポリベンゾイミダゾール系樹脂等が挙げられる。また、上記ポリマーには必要に応じて、無機微粒子や、他の成分などを添加してポリマーの屈折率や機械特性等を調整することが可能である。
コア層２の膜厚としては、下部クラッド層３に形成されたトレンチ部を埋めるのに十分な厚さを有することが必要である他は、コア層２およびクラッド層の屈折率、膜厚との組み合わせにより異なるが、通常、０．５μｍ以上１０μｍ以下の範囲に設計される。
【００３４】
＜上部クラッド層＞
第２実施形態の光導波路１２（図２）では、上部クラッド層４が、コア層２に対し基体１０とは反対側に設けられている。
上部クラッド層４の膜厚は、光導波路に入射させる光の波長等、導波路設計指針に依存するが、１μｍ以上２０μｍ以下程度の範囲が好ましい。
上部クラッド層４の構成材料としては、コア層２の構成材料よりは屈折率が低いものが用いられる。また、上部クラッド層４の構成材料としては、上部クラッド層４の形成時に、コア層２とインターミキシングを起こさない材料が好ましい。上部クラッド層４の構成材料は、上述した下部クラッド層３の主層３Ａに用いた材料等が用いられる。
【００３５】
＜製造方法＞
次に、本実施形態の光導波路１１、１２の製造方法について説明する。
まず基体１０を用意する。
次いで、下部クラッド層３の主層３Ａを基体１０の上面に形成（積層）する。
主層３Ａの構成材料として高分子材料を用いる場合、構成材料を含む溶液を塗布して塗膜を形成し、この塗膜を加熱・硬化して主層３Ａとする。構成材料を含む溶液を塗布する方法としては、スピンコート法、ディップ法などの一般的な溶液塗布方法が用いられる。
また、主層３Ａの構成材料として無機材料を用いる場合、電子ビーム蒸着法、フラッシュ蒸着法、イオン・プレーティング法、ＲＦ（高周波）−マグネトロン・スパッタリング法、ＤＣ（直流）−マグネトロン・スパッタリング法、イオン・ビーム・スパッタリング法、レーザー・アブレーション法、ＭＢＥ（分子線エピタキシャル法）、ＣＶＤ（気相成長法）、プラズマＣＶＤ、ＭＯＣＶＤ（有機気相成長法）などより選ばれる気相成長法、またはゾルゲル法、ＭＯＤ法などのウエット・プロセスによって主層３Ａの作製が可能である。
【００３６】
次いで、主層３Ａの上面（主面）に下地凹溝３１を形成する。
下地凹溝３１は、反応性イオンエッチングなどの公知のドライエッチングにより主層３Ａを加工して下地凹溝３１を形成する。より具体的には、まず光導波領域９のリッジ部のレイアウト形状を除いた部分にエッチングマスクを形成する。さらに、エッチングマスクを介して、エッチングを行うことで、所望の深さだけ主層３Ａを掘り込んでエッチングする。次いで、エッチングマスクを除去する。これらの工程を経て光導波領域９のリッジ部のレイアウト形状を有する下地凹溝３１を形成する。
【００３７】
次いで、主層３Ａの上面（主面）側に平坦化層３Ｂを形成する。平坦化層３Ｂは、少なくとも下地凹溝３１の表面に成膜させる。これにより、平坦化層３Ｂが、下地凹溝３１の表面の欠陥（サイドエッチＳＥおよびサブトレンチＳＴなど）を覆う。平坦化層３Ｂが下地凹溝３１を覆うことで、凹溝６が形成される。
平坦化層３Ｂは、構成材料を溶剤に溶解させたコーティング液（すなわち、溶剤を含む構成材料）を主層３Ａの上面に塗布した後に、溶剤を除去することで主層３Ａの上面に定着させる。コーティング液を塗布する方法としては、十分に薄い層を形成することを目的として、スピンコートが好ましいが、スプレーコート、ブレードコート、ディップコート、など公知の方法を採用してもよい。塗布した後には、溶剤が除去され主層３Ａの上面に定着される。溶剤除去の方法は、送風乾燥機などで加熱乾燥してもよいし、減圧（真空）乾燥機などで乾燥してもよい。なお、溶剤の種類としては、コート時にコーティング液に十分な粘性を付与させるために常温で揮発しないことが望まれ、高沸点溶剤を用いることが好ましい。
【００３８】
この段階で、平坦化層３Ｂは、平坦化層３Ｂを硬化させることをせず、溶剤を除去して主層３Ａの上面に定着させるのみとすることが好ましい。平坦化層３Ｂは、後段において説明するコア層２を加熱・硬化させる際に、同時に硬化する。これにより、主層３Ａとの密着性を高めることができる。
【００３９】
次いで、主層３Ａの上面側の平坦化層３Ｂの表面にコア層２を積層する。コア層２は、凹溝６を埋め込む。コア層２としてポリマー材料を用いる場合、コア層２の形成は、例えば、有機化合物と高分子材料とを混合したものを、これらを溶解する溶剤に溶解しコーティング液を作製し、このコーティング液を平坦化層３Ｂの表面に塗布することにより行う。塗布の方法としては、スピンコート、スプレーコート、ブレードコート、ディップコート、など公知の方法が用いられる。また、上述した溶液塗布方法の塗膜を形成した後に、この塗膜を加熱・硬化してコア層２とする。
【００４０】
次いで、第２実施形態の光導波路１２（図２）においては、コア層２の上面２ａに上部クラッド層４を形成する。上部クラッド層４を形成する方法としては、例えば下部クラッド層３の主層３Ａの形成方法と同様の方法を採用することができる。
【００４１】
以上に説明したように、本実施形態の光導波路１１、１２の製造方法は、主層３Ａを形成する工程と、主層３Ａの上面に下地凹溝３１を形成する工程と、平坦化層３Ｂを成膜する工程と、コア層２を積層する工程と、を含む。
本実施形態の光導波路１１、１２の製造方法によれば、主層３Ａの下地凹溝３１の表面に平坦化層３Ｂを形成して、下地凹溝３１表面の欠陥を平坦化層３Ｂにより覆うことができる。これにより、光導波領域９のリッジ部を伝播する光の散乱を抑制し、光導波領域９を通過する光の伝搬効率を高めることができる。
【００４２】
＜非線形光学有機化合物＞
非線形光学有機化合物を、特性を付与したい層の中に、物理的に分散させる、もしくは化学的に結合させることで、電気光学特性をもたせることが可能である。「非線形光学有機化合物」とは、非線形光学効果を示す有機化合物のことである。
【００４３】
非線形光学有機化合物としては、公知のものであればよく、特に限定されないが、１分子中に、電子供与性を有する原子団（以下、ドナーと称する）、及び電子吸引性を有する原子団（以下、アクセプターと称する）の双方を有し、かつ、ドナーとアクセプターとの間にπ電子共役系の原子団を配置している構造を有する有機ＥＯ分子が好ましい。
【００４４】
非線形光学有機化合物の具体例としては、Ｄｉｓｐｅｒｓｅ  Ｒｅｄ類、Ｄｉｓｐｅｒｓｅ  Ｏｒｅｎｇｅ類、スチルベン化合物等が挙げられる。これらの化合物は、１種のみを単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００４５】
また、非線形光学有機化合物としては、下記式（１）で表されるフラン環基を含有する有機化合物が好ましい。
【００４６】
【化１】
2018063300.tif 000003
（式中、Ｒ１及びＲ２は、互いに独立した基であり、かつそれぞれの基が水素原子、炭素原子数１〜５のアルキル基、炭素原子数１〜５のハロアルキル基、炭素原子数６〜１０のアリール基のいずれかであり、Ｘは他の有機化合物との結合手である。）
【００４７】
上記式（１）で表される有機化合物としては、下記式（２）で表される有機化合物が挙げられる。
【００４８】
【化２】
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（式中、Ｒ３及びＲ４は互いに独立しており、かつ水素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数１〜１０のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素原子数６〜１０のアリール基のいずれかであり、Ｒ５〜Ｒ８は互いに独立しており、かつ水素原子、炭素原子数１〜１０のアルキル基またはヒドロキシ基、炭素原子数１〜１０のアルコキシ基、炭素原子数２〜１１のアルキルカルボニルオキシ基、炭素原子数４〜１０のアリールオキシ基、炭素原子数５〜１１のアリールカルボニルオキシ基、炭素原子数１〜６のアルキル基及びフェニル基を有するシリルオキシ基、炭素原子数１〜６のアルキル基またはフェニル基を有するシリルオキシ基、ハロゲン原子のいずれかであり、Ａｒ１は二価の芳香族基である。）
【００４９】
＜電極＞
図８の光変調デバイス１は、本実施形態の光導波路に、電極としてマイクロストリップ線路を組み合わせた構成である。基材１０側に接地電極７、上部クラッド４の上面に信号電極８を積層している。
本発明の光変調デバイス１では、電極の種類は限定されないが、光導波路との組み合わせの容易さ、ならびに、光導波路に効率よく電界を作用させることができるものとして、図８に示したマイクロストリップ線路を用いることが好ましい。
【００５０】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００５１】
例えば、上述の実施形態では、平坦化層３Ｂは、下地凹溝３１の表面を含む主層３Ａの上面の全体を覆う場合を例示した。しかしながら、平坦化層３Ｂは、下地凹溝３１の表面のみを覆えば、上面のその他の部分を必ずしも覆う必要は無い。
【符号の説明】
【００５２】
１…光変調デバイス、２…コア層、３…下部クラッド層（クラッド層）、３Ａ…主層、３Ｂ…平坦化層、３ａ…上面（主面）、４…上部クラッド層、５…光導波路、６…凹溝、６ｃ…曲線部、７…下部電極層（電極層）、８…上部電極層（電極層）、９…光導波領域、３１…下地凹溝
【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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