【手続補正書】
【提出日】平成27年5月15日(2015.5.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ある平面に延びる１つ以上の導波路コアと、
前記平面に配置され、散乱中心を含む結合スポットと、
前記平面に平行であり、前記１つ以上の導波路コアに沿って位置決めされたクラッド層と、
前記平面に平行であり、前記クラッド層に沿って位置決めされた透明な基板と、
前記結合スポット上であって、前記結合スポットの、前記透明な基板とは反対側に配置された後方反射ミラーとを備える光結合装置であって、
光が前記透明な基板を横断すると、光のうちの少なくともいくらかが前記クラッド層を横断して前記結合スポットに入り、前記散乱中心が散乱によって光のうちの少なくとも一部を前記１つ以上の導波路コアに結合する、光結合装置。
【請求項２】
前記結合スポットと前記クラッド層との間に配置された第１の反射ミラーをさらに備え、前記第１の反射ミラーは、光が前記クラッド層を横断して前記結合スポットに入ることを可能にするためのアパーチャを有する、請求項１に記載の光結合装置。
【請求項３】
前記クラッド層と前記透明な基板との間に第２の反射ミラーをさらに備え、前記第２の反射ミラーは、光が前記透明な基板を横断して前記クラッド層に入ることを可能にするためのアパーチャを有する、請求項１または２に記載の光結合装置。
【請求項４】
前記結合スポットは、ポリマーマトリックスを含む、請求項１から３のいずれか１項に記載の光結合装置。
【請求項５】
前記ポリマーマトリックスは、ａ／λ＜１（ａは平均粒径である）であるように少なくとも１つの波長λを透過するポリマーを含む、請求項４に記載の光結合装置。
【請求項６】
前記クラッド層の厚みは、以下の数式に従って構成され、
【数１】
2015516598.tif 000001
ここで、ｔｃｌａｄは、前記クラッド層の厚みを表わし、
ｎｓｂは、前記透明な基板の屈折率を表わし、
ｒｓｈは、前記第２の反射ミラーにおける前記アパーチャの半径を表わし、
ｎｃｌａｄは、前記クラッド層の屈折率を表わし、
ｒａｐは、前記第１の反射ミラーにおける前記アパーチャの半径を表わし、
ｎｅｆｆｎは、以下の数式に従った前記基板の厚みおよび屈折率の関数であり、
【数２】
2015516598.tif 000002
ｎは、正の整数であり、
θｉｎｃは、前記第１の反射ミラーの前記アパーチャを出た迷光が前記第２の反射ミラーの前記アパーチャに入り得る最大可能入射角を表わす、請求項２および３に従属する場合の請求項５に記載の光結合装置。
【請求項７】
前記結合スポットの周囲に配置された複数の前記導波路コアがあり、前記導波路コアは、細長く、前記結合スポットから離れるようにそれぞれの方向に延びている、請求項１から６のいずれか１項に記載の光結合装置。
【請求項８】
光結合装置を作製するための方法であって、
透明な基板の上にクラッド層を形成するステップと、
前記クラッド層の上に１つ以上の導波路コアを形成するステップとを備え、前記１つ以上の導波路コアは、ある平面に延び、前記方法はさらに、
前記クラッド層の上に結合スポットを形成するステップを備え、前記結合スポットは、前記平面に配置され、散乱中心を含み、前記方法はさらに、
前記結合スポットの上に後方反射ミラーを形成するステップを備え、
前記散乱中心は、前記透明な基板およびクラッド層を横断して前記結合スポットに入る光を前記１つ以上の導波路コアに散乱させるように動作する、方法。
【請求項９】
前記１つ以上の導波路コアを形成する前記ステップの前に、前記クラッド層の上に第１の反射ミラーを形成するステップをさらに備え、前記第１の反射ミラーは、光が前記クラッド層を横断して前記結合スポットに入ることを可能にするアパーチャを有する、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記クラッド層を形成する前記ステップの前に、前記透明な基板の上に第２の反射ミラーを形成するステップをさらに備え、前記第２の反射ミラーは、光が前記透明な基板を横断して前記クラッド層に入ることを可能にするためのアパーチャを有する、請求項８または請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
１つ以上の導波路コアを形成する前記ステップにおいて、複数の前記導波路コアが形成され、前記導波路コア同士の間に空隙が規定され、
前記結合スポットを形成する前記ステップは、前記導波路コアを形成する前記ステップの後に行われ、材料を前記空隙に堆積させるステップを備える、請求項８から１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記クラッド層は、少なくとも約５μｍの厚みを有する、請求項８から１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記クラッド層は、スピンコーティング技術によって形成される、請求項８から１２のいずれか１項に記載の光結合構造を作製するための方法。
【請求項１４】
前記クラッド層は、バーコーティング技術によって形成される、請求項８から１２のいずれか１項に記載の光結合構造を作製するための方法。
【請求項１５】
前記導波路コアは、スピンコーティング技術によって形成される、請求項８から１４のいずれか１項に記載の光結合構造を作製するための方法。
【請求項１６】
前記導波路コアは、フォトリソグラフィ技術によって形成される、請求項８から１４のいずれか１項に記載の光結合構造を作製するための方法。
【請求項１７】
前記第１の反射ミラーは、フォトリソグラフィ技術およびそれに続く金属パターニング技術を用いて形成される、請求項９または請求項９に従属する場合の請求項１０から１６のいずれか１項に記載の光結合構造を作製するための方法。
【請求項１８】
前記金属パターニング技術は、金属リフトオフプロセスである、請求項１７に記載の光結合構造を作製するための方法。
【請求項１９】
前記第１の反射ミラーは、シャドーマスク堆積技術を用いて形成される、請求項９または請求項９に従属する場合の請求項１０から１６のいずれか１項に記載の光結合構造を作製するための方法。
【請求項２０】
前記第２の反射ミラーは、シャドーマスク堆積技術を用いて形成される、請求項１０または請求項１０に従属する場合の請求項１１から１９のいずれか１項に記載の光結合構造を作製するための方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
入射光２１は、入射光２１が横断する透明な基板１３の下面を通って光結合装置に入る。透明な基板１３は、実質的な干渉および吸収なしに所望の波長の光を通過させることができる。次いで、光は、クラッド層２を横断し、下から結合スポット４に入る。結合スポットは、散乱中心として機能するために、入射光２１の周波数の光を透過するポリマーマトリックスと、ナノ粒子とを含んでいる。より具体的には、ポリマーマトリックスおよび透明な基板は、ａ／λ＜１（ａは平均粒径である）であるように少なくとも１つの波長λを透過する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
しかし、両方の実施例では、結合スポット４に入った光のうちのいくらかがアパーチャを通って透明な基板１３に戻るように反射される恐れがあるという危険がある。これは、図６の実施例ではより深刻である。なぜなら、透明な基板１３は、迷光３０２が導波路コア１、クラッド２および透明な基板１３の層の間を行ったり来たり移動することができるようにする「クラッドモード」をクラッド層２および導波路コア１とともにサポートし得るからである。これにより、データ処理中の信号対雑音比が低くなり得る。なぜなら、この「クラッドモード」内に伝搬する迷光が、導波路コア１チャネルの端部に位置決めされた検出器におけるセンサ読取りに影響を及ぼし得るからである。一方、図５の実施例では、第２の反射層は、光が透明な基板１３からチャネルに再び入ることができないことを意味している。さらに、クラッド層２に入った光は、第１および第２の反射ミラー５，７によりすぐに消散されてしまう。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
図９は、同一実施例（すなわち、図５の実施例）の断面図である。特に、図９は、結合スポット４に向けられた入射光２１がいかに１つ以上の散乱事象を受けて、願わくば導波路コア１のうちの１つに結合され得るかを示している。第１の反射ミラー５は、さらなる散乱事象のために、散乱光のうちのいくらかを結合スポット４に戻るように反射させることができる。図９は、結合スポット４から透明な基板１３に反射された迷光６０２を第２の反射ミラー７のアパーチャによっていかに制御し得るかも示しており、その結果、迷光６０２は、もっぱら透明な基板１３を出て、「クラッドモード」ではクラッド層２に沿って伝搬せず、雑音のある読取りを引起す。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
図１４の例では、以下の仕様が用いられた。すなわち、透明なプラスチック基板（ｔｓｂ＝２００μｍ、ｎｓｂ＝１．４９）、導波路クラッド（ｔｃｌａｄ＝５００μｍ、ｎｃｌａｄ＝１．５４）、導波路コア（ｔｃｏｒｅ＝５０μｍ、ｎｃｏｒｅ＝１．５９）、光結合スポット材料（ｒｃｏｕｐｌｅ＝０．５ｍｍ、ｎｃｏｕｐｌｅ＝１．４９）、散乱中心材料（ｒｎｐ＝３５ｎｍ、ｎｎｐ＝２．４９）、アパーチャ（ｒａｐ＝１２５μｍ）を有する第１の反射ミラー（ｒｍｌ＝０．５ｍｍ）、アパーチャ（ｒｓｈ＝３００μｍ）を有する第２の反射ミラー（透明なプラスチック基板の全表面を被覆）である。