(57)【要約】【課題】コア部のパターンの視認性が良好な光導波路、かかる光導波路と光学部品とが良好な光結合効率で接続されている光導波路接続体、および信頼性の高い電子機器を提供すること。【解決手段】光導波路１は、下側クラッド層１１、コア部１４と側面クラッド部１５とを含むコア層１３、および、上側クラッド層１２が下方からこの順で積層された積層体と、この積層体の下面に設けられたマーク付き基材７と、を備えている。このうち、マーク付き基材７は、基材７１と、基材７１の上面に設けられたマーク７２と、を備えている。そして、マーク７２は、コア層１３から離間し、かつ、平面視でコア部１４と重なる領域に少なくとも設けられている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コア部を含むコア層と、
前記コア層の少なくとも一方の面に設けられているクラッド層と、
前記コア層から離間し、かつ、平面視で前記コア部と重なる領域に少なくとも設けられているマークと、
を有することを特徴とする光導波路。
【請求項２】
前記マークは、前記コア部よりも光透過性が低い請求項１に記載の光導波路。
【請求項３】
前記マークは、金属材料を含む請求項１または２に記載の光導波路。
【請求項４】
前記マークは、前記クラッド層の前記コア層とは反対側に設けられている請求項１ないし３のいずれか１項に記載の光導波路。
【請求項５】
さらに、前記クラッド層の前記コア層側とは反対側に設けられ、前記コア層よりも曲げ弾性率が大きい基材を有する請求項１ないし４のいずれか１項に記載の光導波路。
【請求項６】
前記マークは、前記基材の少なくとも一方の面に設けられている請求項５に記載の光導波路。
【請求項７】
前記基材は、光透過性を有する請求項５または６に記載の光導波路。
【請求項８】
請求項１ないし７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接続されている光学部品と、
を有することを特徴とする光導波路接続体。
【請求項９】
請求項８に記載の光導波路接続体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、光導波路接続体および電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光導波路が形成されているシリコン基板と、光ファイバー等の光配線と、を光学的に接続するとき、これらの間に光導波路を介在させる方法が知られている。光導波路を介在させることにより、シリコン基板における光入出射点を光導波路によって誘導することができるので、機能素子と光配線との光接続を容易に行うことができる。
【０００３】
例えば、特許文献１には、ポリマー上に形成されたポリマー導波路アレイと、シリコンチップ上に形成されたシリコン導波路アレイと、の間において、染み出し光（エバネッセント光）を捉えて光接続するアディアバティック結合によって光接続する構造が開示されている。そして、特許文献１には、ポリマー上に形成された凸部とシリコンチップ上に形成された凹部とを組み合わせることにより、双方を自己整列させることが開示されている。これにより、ポリマー導波路アレイとシリコン導波路アレイとを精度よく整列させることができるので、アディアバティック結合において発生する損失を抑えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−８１５８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、引用文献１に記載の方法では、シリコンチップ上に凹部を形成したり、ポリマー上に凹部を形成したりする必要がある。このため、シリコンチップやポリマーの形状が複雑になるとともに、その製造工程において凹部や凸部の形成工程を追加する必要がある。その結果、製造コストの上昇や製造歩留まりの低下を招くおそれがある。
【０００６】
かかる観点から、光導波路を光学部品に接続する際、構造を複雑にしなくても双方の位置合わせを高精度に行い得る光導波路が求められている。
【０００７】
高精度の位置合わせを実現するためには、まず、光導波路のコア部の位置を正確に把握する必要がある。
【０００８】
ところが、光導波路は一般的に全体の透光性が高いため、外観上、コア部のパターンの視認性が低いという問題がある。
【０００９】
本発明の目的は、コア部のパターンの視認性が良好な光導波路、かかる光導波路と光学部品とが良好な光結合効率で接続されている光導波路接続体、および信頼性の高い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】
【００１０】
このような目的は、下記（１）〜（９）の本発明により達成される。
（１）  コア部を含むコア層と、
前記コア層の少なくとも一方の面に設けられているクラッド層と、
前記コア層から離間し、かつ、平面視で前記コア部と重なる領域に少なくとも設けられているマークと、
を有することを特徴とする光導波路。
【００１１】
（２）  前記マークは、前記コア部よりも光透過性が低い上記（１）に記載の光導波路。
（３）  前記マークは、金属材料を含む上記（１）または（２）に記載の光導波路。
【００１２】
（４）  前記マークは、前記クラッド層の前記コア層とは反対側に設けられている上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の光導波路。
【００１３】
（５）  さらに、前記クラッド層の前記コア層側とは反対側に設けられ、前記コア層よりも曲げ弾性率が大きい基材を有する上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の光導波路。
（６）  前記マークは、前記基材の少なくとも一方の面に設けられている上記（５）に記載の光導波路。
【００１４】
（７）  前記基材は、光透過性を有する上記（５）または（６）に記載の光導波路。
【００１５】
（８）  上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の光導波路と、
前記光導波路と光学的に接続されている光学部品と、
を有することを特徴とする光導波路接続体。
（９）  上記（８）に記載の光導波路接続体を備えることを特徴とする電子機器。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、コア部のパターンの視認性が良好な光導波路が得られる。
また、本発明によれば、上記光導波路と光学部品とが良好な光結合効率で接続されている光導波路接続体が得られる。
また、本発明によれば、信頼性の高い電子機器が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の光導波路の実施形態を示す平面図である。
【図２】図１に示す光導波路のうち１本のコア部の断面図である。
【図３】図１に示す光導波路のうち１本のコア部の透過斜視図である。
【図４】図１〜３に示す光導波路と光インターポーザーとを接続して得られる光導波路接続体の一例を示す斜視図である。
【図５】図４に示す光導波路接続体と光ファイバーとを接続する様子を示す斜視図である。
【図６】図４に示す光導波路接続体の断面図である。
【図７】図６に示す光導波路接続体の部分拡大図である。
【図８】図４に示す光導波路接続体の断面図であって図６とは異なる断面についての断面図である。
【図９】本発明の光導波路の実施形態の変形例１を示す平面図である。
【図１０】図９に示す光導波路の右端面を示す図である。
【図１１】本発明の光導波路の実施形態の変形例２を示す平面図である。
【図１２】図８に示す光導波路接続体の製造方法の一例を説明するための図である。
【図１３】図１、２に示す光導波路を製造する方法を説明するための図である。
【図１４】図１、２に示す光導波路を製造する方法を説明するための図である。
【図１５】図１、２に示す光導波路を製造する方法の変形例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の光導波路、光導波路接続体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。
【００１９】
＜光導波路＞
まず、本発明の光導波路の実施形態について説明する。
【００２０】
図１は、本発明の光導波路の実施形態を示す平面図である。また、図２は、図１に示す光導波路のうち１本のコア部の断面図である。また、図３は、図１に示す光導波路のうち１本のコア部の透過斜視図である。
【００２１】
図１に示す光導波路１は、長尺状でかつシート状をなしている。この光導波路１では、長手方向の一端と他端との間で光信号を伝送することができる。
【００２２】
このような光導波路１は、図２に示すように、下側クラッド層１１、コア層１３および上側クラッド層１２が下方からこの順で積層された積層体と、この積層体の下面に設けられたマーク付き基材７と、を備えている。なお、本明細書では、図２におけるコア層１３の互いに表裏の関係にある２つの主面のうち、下面を「下面１０３」といい、上面を「上面１０４」ともいう。
【００２３】
コア層１３には、図１に示すように、並列に設けられた８本の長尺状のコア部１４と、各コア部１４の側面に隣接する側面クラッド部１５と、が含まれている。コア部１４は、クラッド部（側面クラッド部１５、下側クラッド層１１および上側クラッド層１２）で囲まれており、コア部１４に光を閉じ込めて伝搬させることができる。すなわち、これらのコア部１４が、光導波路１において光信号を伝送する伝送路として機能する。各コア部１４の端面は、光導波路１において光信号を入出射させるための光入出射面となる。
【００２４】
一方、コア層１３の上面１０４のうち、左端面１０１近傍の部分（以下、この部分を「左上面１０５」という。）には、上側クラッド層１２が積層されていなくてもよい。この場合、左上面１０５は露出することとなり、他の光学部品に対してコア部１４を近接させることができる。これにより、左上面１０５において、例えば、コア部１４と光インターポーザー２との間でアディアバティック結合を形成させることができる。このアディアバティック結合とは、染み出し光（エバネッセント光）を介して光学的に接続されている結合のことをいう。
【００２５】
コア層１３の横断面における屈折率分布は、いかなる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いが、少なくともコア部１４の幅方向の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）型の分布であるのが好ましい。これにより、多少の製造バラツキがあっても光結合損失に影響し難くなるため、製造条件によらずコア部１４の光伝送効率が向上する。
【００２６】
また、光導波路１やその中に形成されているコア部１４は、それぞれ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、光導波路１やその中に形成されているコア部１４は、それぞれ途中で分岐または交差していてもよい。
【００２７】
また、コア部１４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、コア部１４を形成し易い利点がある。
【００２８】
一方、コア部１４の導波モードは、マルチモードであってもよいが、シングルモードであるのが好ましい。これにより、エバネッセント光を利用したアディアバティック結合にて、高効率で結合できる。また、導波モードがシングルモードである光学部品に対して良好な光結合効率での光接続が可能な光導波路１が得られる。
【００２９】
コア部１４の幅および高さ（コア層１３の厚さ）は、特に限定されないが、それぞれ１〜１５μｍ程度であるのが好ましく、２〜１２μｍ程度であるのがより好ましく、３〜１０μｍ程度であ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ることができる。また、コア部１４の幅および高さを前記範囲内に設定することにより、コア部１４の導波モードをシングルモードにし易くなる。
【００３０】
また、図１に示すように複数のコア部１４が並列しているとき、コア部１４同士の間に位置する側面クラッド部１５の幅は、特に限定されないものの、０．５〜２５０μｍ程度であるのが好ましく、１〜２００μｍ程度であるのがより好ましく、２〜１２５μｍ程度であるのがさらに好ましい。これにより、コア部１４同士の間で光信号が混在（クロストーク）するのを防止しつつコア部１４の狭ピッチ化を図ることができる。
【００３１】
また、光導波路１中に形成されるコア部１４の数は、特に限定されないが、１〜１００本程度であるのが好ましい。
【００３２】
また、必要に応じて、光導波路１が多層化されていてもよい。具体的には、図２に示す上側クラッド層１２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って多層化することができる。
【００３３】
上述したようなコア層１３の構成材料（主材料）としては、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、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成分をベースポリマーとした各種樹脂材料の他、石英ガラス、ホウケイ酸ガラスのような各種ガラス材料等が挙げられる。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やポリマーアロイであってもよい。
【００３４】
また、下側クラッド層１１および上側クラッド層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い。
【００３５】
なお、光導波路１は、樹脂材料で構成されているのが好ましい。これにより、光導波路１は、安価で、かつ、可撓性および軽量性に富んだものとなり、取り扱いや実装作業の容易化が図られる。
【００３６】
また、光導波路１は、上側クラッド層１２の上面に積層されるカバー層（図示せず）を備えていてもよい。
【００３７】
カバー層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、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が挙げられる。
【００３８】
カバー層の平均厚さは、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、カバー層は、適度な剛性を有するものとなるため、コア層１３を確実に支持するとともに、外力や外部環境からコア層１３および上側クラッド層１２を確実に保護することができる。
なお、カバー層は、必要に応じて設けられればよく、省略されていてもよい。
【００３９】
また、マーク付き基材７と下側クラッド層１１との間、および、カバー層と上側クラッド層１２との間には、それぞれ、必要に応じて任意の層が介挿されていてもよい。
【００４０】
一方、コア層１３の上面１０４に積層されている上側クラッド層１２は、必ずしも設けられる必要はなく、省略されてもよい。しかしながら、上側クラッド層１２が設けられることによって、例えば光導波路１の端面が光ファイバーと接続されるとき、光ファイバーとの結合効率が向上するとともに、コア部１４を外力や外部環境から保護することができる。よって、光導波路１の信頼性をより高めることができる。
【００４１】
また、図２に示す光導波路１では、前述したように、コア層１３の上面１０４のうち、左上面１０５には上側クラッド層１２が積層されていない。すなわち、図２に示す光導波路１では、上側クラッド層１２の左端面１２１が、コア層１３の左端面１０１よりも右側に後退している。これにより、左上面１０５に他の光学部品を配置するとき、上側クラッド層１２と光学部品との干渉が避けられるとともに、コア層１３が露出することとなる。このため、光導波路１と光学部品とを配置し易くなり、左上面１０５以外では上側クラッド層１２によってコア部１４を確実に保護しつつ、光導波路１と光学部品との接続性を高めることができる。
【００４２】
なお、上側クラッド層１２は、コア層１３の上面１０４の全体を覆うように積層されていてもよい。
【００４３】
また、コア層１３の上面１０４が露出することによって、コア部１４も露出するため、コア部１４と光学部品との距離を近づけることができる。これにより、両者の間での光結合効率をより高めることができる。
【００４４】
このような光導波路１は、前述したようにマーク付き基材７を備えている。マーク付き基材７は、下側クラッド層１１の下面に設けられており、基材７１と、基材７１の上面に設けられたマーク７２と、を備えている。
【００４５】
このマーク７２は、コア層１３から離間し、かつ、平面視でコア部１４と重なる領域に少なくとも設けられている。なお、本実施形態では、図３に示すように、コア部１４と重なる領域のみにマーク７２が設けられている。なお、平面視とは、コア層１３の上面１０４の法線に沿って見たときの視野のことをいい、必要に応じて透視されている。
【００４６】
このようなマーク７２は、コア部１４の位置や形状と一致したパターンを示す。このため、コア部１４の視認性が低い場合であっても、マーク７２がコア部１４に代わってその視認性を補強することができる。
【００４７】
すなわち、コア部１４は、その機能上、比較的高い光透過性を有している。このため、コア部１４を視認しようとしても、正確に視認することが困難な場合がある。
【００４８】
これに対し、マーク７２が設けられていることにより、コア部１４を直接視認することが難しくても、それに代わってマーク７２を視認することができ、それによって間接的にコア部１４の位置や形状を把握することができる。すなわち、マーク７２はコア部１４よりも光透過性が低いため、それに基づいて高い視認性を有する。その結果、コア部１４の位置や形状を把握しながら、光導波路１と他の光学部品との接続作業等を行うことができる。これにより、位置合わせをより精度よく行うことができ、光導波路１と他の光学部品との光結合効率を容易に高めることができる。
【００４９】
また、マーク７２は、視認性を高めるため、コア部１４よりも光透過性が低くなっているのが好ましい。このため、マーク７２は、製造後の光導波路１において、意図しない光照射によるコア部１４の劣化等を抑制する遮光膜としても機能する。すなわち、平面視においてマーク７２とコア部１４とが重なっているため、マーク７２側から光が照射されたとき、マーク７２の陰に位置するコア部１４に光が当たるのを抑制することができ、光による劣化等を抑制することができる。
【００５０】
また、マーク７２とコア部１４との離間距離は、特に限定されないが、２〜５０μｍ程度であるのが好ましく、５〜４０μｍ程度であるのがより好ましい。離間距離を前記範囲内に設定することにより、光導波路１をいかなる方向から見たとしても、コア部１４とマーク７２とが十分に近接していることでこれらを一体的に視認することができるので、コア部１４の位置や形状をより容易に視認することができる。また、コア部１４とマーク７２とが近すぎることによる伝搬損失の増大を抑制することができる。
【００５１】
なお、離間距離が前記下限値を下回ると、マーク７２の厚さによっては、マーク７２の凹凸の影響がコア層１３に及んでしまうおそれがある。また、下側クラッド層１１の厚さが薄くなり過ぎるため、伝搬損失が増大するおそれがある。一方、離間距離が前記上限値を上回ると、コア部１４とマーク７２とが離れ過ぎるため、目視角度によっては視差による認識誤差が大きくなるおそれがある。
【００５２】
また、マーク７２とコア部１４との離間距離を考慮すると、マーク７２は、下側クラッド層１１の下面側（コア層１３側とは反対側）に設けられているのが好ましい。これにより、マーク７２を他の部材に設けた後、下側クラッド層１１に密着させるという製造プロセスをとることができる。このため、マーク７２の寸法精度が特に良好になるとともに、マーク７２の製造が容易になる。また、コア部１４とマーク７２との間にクラッド層を設けることで、コア部１４との屈折率差の制御が容易となる。
【００５３】
また、マーク７２は、基材７１の少なくとも一方の面（本実施形態では基材７１の上面）に設けられている。これにより、マーク７２の形状保持性が良好になる。すなわち、比較的剛性が高い基材７１の表面にマーク７２が設けられることにより、マーク７２のパターンが保持され易くなる。このため、マーク７２の寸法精度が高くなり、コア部１４の位置や形状をより正確に把握し易くなる。
【００５４】
なお、マーク７２は、基材７１の上面ではなく、下面に設けられていてもよく、内部に設けられていてもよい。
【００５５】
また、マーク７２は、図示したように、平面視においてコア部１４と重なる領域のみに設けられているのが好ましいものの、それ以外の領域にも設けられていてもよい。この場合でも、多少精度は落ちるものの、コア部１４の位置や形状を把握することができ、上述したような効果を得ることができる。
【００５６】
マーク７２は、コア部１４よりも光透過性が低ければ、その構成材料は特に限定されないものの、例えば、クロムやクロム合金、ニッケルやニッケル合金のような金属材料、酸化クロム、酸化ニッケルのような酸化物材料、各種窒化物材料、各種炭化物材料等が挙げられる。
【００５７】
このうち、マーク７２は金属材料を含むことが好ましい。これにより、薄くても光遮蔽性の高いマーク７２が得られるので、マーク７２の視認性をより高めつつマーク７２の厚さをより薄くすることができる。このため、マーク７２の凹凸の影響がコア層１３に及ぶ確率を下げつつ、コア部１４の位置や形状をより把握し易い光導波路１が得られる。
【００５８】
マーク７２の厚さは、マーク７２の構成材料に応じて適宜設定されるが、２０〜２０００ｎｍ程度であるのが好ましく、５０〜５００ｎｍ程度であるのがより好ましい。マーク７２の厚さを前記範囲内に設定することにより、マーク７２の視認性を十分に確保しつつ、マーク７２の凹凸によるコア層１３への影響を最小限に留めることができる。
【００５９】
このようなマーク７２は、いかなる形態であってもよく、例えば板材をパターニングしてなる部材であってもよく、各種成膜方法によって成膜された部材であってもよい。
【００６０】
基材７１は、光導波路１の機械的強度の一部を分担し、光導波路１の剛性を高めることに寄与する。すなわち、光導波路１は、下側クラッド層１１の下面側（コア層１３側とは反対側）に設けられ、コア層１３よりも曲げ弾性率が大きい基材７１を有する。これにより、基材７１によって光導波路１全体の曲げ剛性をより高めることができるので、薄くても撓み難い光導波路１が得られる。かかる光導波路１は、形状が保持され易いため、ハンドリング性の高いものとなり、例えば他の光学部品との位置合わせをより精度よく行うことに寄与する。
【００６１】
基材７１は、光透過性を有するものであるのが好ましい。これにより、光硬化性接着剤等を用いて光導波路１を他の部材に接着する場合、基材７１を介して接着剤に光を照射することができるので、マーク７２を介した光の照射が可能になる。その結果、マーク７２が遮光膜となってコア部１４への光照射を抑制することができる。その結果、光照射に伴うコア部１４の変性、劣化等を抑制し、伝搬効率の悪化を抑制することができる。
【００６２】
基材７１の構成材料としては、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、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成分をベースポリマーとした各種樹脂材料の他、石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、ソーダライムガラスのような各種ガラス材料等が挙げられる。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やポリマーアロイであってもよい。
【００６３】
このうち、基材７１の構成材料はガラス材料であるのが好ましい。これにより、基材７１は、優れた光透過性と十分な剛性とを両立するものとなる。このため、コア層１３の形状が維持され易くなるとともに、基材７１側から照明することによってマーク７２をより視認し易くなる。そして、コア部１４が光導波路１の自重等によって変形することが抑えられ易くなるため、光導波路１と他の光学部品との光結合効率を高めることにも寄与する。
【００６４】
基材７１の形状は、例えば平板状とされる。これにより、厚さ方向の光透過率が高くなるとともに、光の直進性も高くなる。このため、基材７１側から見たとき、マーク７２を容易に視認することができる。
【００６５】
基材７１の厚さは、基材７１の構成材料に応じて適宜設定されるが、０．０１〜５ｍｍ程度であるのが好ましく、０．０５〜３ｍｍ程度であるのがより好ましく、０．１０〜１ｍｍ程度であるのがさらに好ましい。このような範囲内に厚さを設定すれば、優れた光透過性と十分な剛性とを両立する基材７１が得られる。
【００６６】
基材７１の光透過率は、できるだけ高いことが好ましいが、波長５５０ｎｍにおける全光線透過率が８５％以上であるのが好ましく、９０％以上であるのがより好ましい。これにより、基材７１側から見たときでも、マーク７２を容易に視認することができる。
【００６７】
また、基材７１には、後述する下側クラッド層１１よりも曲げ弾性率が大きいものが好ましく用いられる。このような基材７１は、基材７１の厚さを薄くしたとしても、マーク付き基材７の平坦性を高めることができるので、マーク７２のパターンの精度も高めることができる。これにより、形成しようとするコア部１４のパターンの精度も高めることができ、他の光学部品との光結合効率が高い光導波路１を効率よく製造することができる。
【００６８】
なお、基材７１の曲げ弾性率は、下側クラッド層１１の曲げ弾性率の１１０％以上であるのが好ましく、１２０〜１０００％程度であるのがより好ましい。
【００６９】
また、曲げ弾性率は、例えばＪＩＳ  Ｋ  ７１７１：２０１６に規定されたプラスチックの曲げ特性の求め方に準じて求められた２５℃における測定値とされる。
【００７０】
なお、このような基材７１は、必要に応じて設けられればよく、例えば他の部位の機械的強度が十分に大きい場合等には省略されてもよい。
【００７１】
＜光導波路接続体＞
次に、図１〜３に示す光導波路と光インターポーザーとを接続して得られる光導波路接続体の一例（本発明の光導波路接続体の実施形態）について説明する。
【００７２】
図４は、図１〜３に示す光導波路と光インターポーザーとを接続して得られる光導波路接続体の一例を示す斜視図であり、図５は、図４に示す光導波路接続体と光ファイバーとを接続する様子を示す斜視図であり、図６は、図４に示す光導波路接続体の断面図であり、図７は、図６に示す光導波路接続体の部分拡大図である。また、図８は、図４に示す光導波路接続体の断面図であって図６とは異なる断面についての断面図である。なお、以下の説明では、説明の便宜上、図６、７の上方を「上」、下方を「下」として説明する。
【００７３】
図４に示す光導波路接続体１０は、光導波路１と、光導波路１の右端部に設けられた光コネクター５と、光導波路１の接続対象である光インターポーザー２（光学部品）と、実装基板３と、を有している。
【００７４】
また、図４に示す光導波路１は、図５に示すように、光コネクター９１を伴う光ファイバー９と接続されるようになっている。すなわち、光導波路１の右端面１０２は、光信号を入出射させるための光入出射面であり、光コネクター５と光コネクター９１とを互いに締結することにより、光ファイバー９の光入出射面と光学的に結合される。
【００７５】
一方、光インターポーザー２は、後述するように、インターポーザー基板２１と、導光部２２と、導電部２３と、バンプ２４と、半導体素子２５と、受発光素子２６と、を備えている。
【００７６】
そして、光導波路１のコア層１３の上面１０４のうち、左端面１０１近傍の部分（以下、この部分を「左上面１０５」という。）には、上側クラッド層１２が積層されていない（図７参照）。そして、この左上面１０５上には、図７に示すように、光インターポーザー２が接するように設けられている。これにより、左上面１０５において、コア部１４と光インターポーザー２との間でアディアバティック結合が形成される。このアディアバティック結合は、染み出し光（エバネッセント光）を介して光学的に接続されていることをいう。その結果、光導波路１と光インターポーザー２との間で光信号を相互に伝送させることができる。
【００７７】
このような光導波路接続体１０を製造するには、図８に示すように、光導波路１のコア部１４の幅の中心と光インターポーザー２の導光部２２の幅の中心とが一致するように双方を配置する。これにより、光結合効率を高めることができる。この際、光導波路１では、マーク７２によってコア部１４の視認性が間接的に高められているため、光導波路１の位置決めを行い易い。その結果、位置合わせの精度が高くなり、光結合効率を高めることができる。
【００７８】
また、光導波路１と光インターポーザー２との間は、接着剤６を介して接着されている。
【００７９】
用いられる接着剤６としては、例えば、エポキシ系接着剤、アクリル系接着剤、ウレタン系接着剤、シリコーン系接着剤、オレフィン系接着剤、各種ホットメルト接着剤（ポリエステル系、変性オレフィン系）等が挙げられる。
【００８０】
接着剤６の弾性率は、特に限定されないものの、好ましくは１００〜２００００ＭＰａ程度とされ、より好ましくは３００〜１５０００ＭＰａ程度とされ、さらに好ましくは５００〜１２５００ＭＰａ程度とされ、特に好ましくは１０００〜１００００ＭＰａ程度とされる。接着剤６の弾性率を前記範囲内に設定することにより、接着力を確保しつつ、接着界面に発生する応力の集中を緩和することができる。これにより、接着部分の信頼性をより高めることができる。
【００８１】
なお、接着剤６の弾性率は、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２７に規定された方法に準拠し、温度２５℃で測定される。
また、接着剤６は、必要に応じて設けられればよく、省略されてもよい。
【００８２】
（光コネクター）
光コネクター５は、図６に示すように、コネクター本体５１と、コネクター本体５１に形成された貫通孔５０と、を備えている。
【００８３】
光導波路１は、接着剤等を介して貫通孔５０の内壁面に接着されている。これにより、光導波路１の端部に対して光コネクター５が固定される。この光コネクター５は、例えば図５に示すような光コネクター９１と係合するように構成されている。これにより、光コネクター５が装着されている光導波路１と光コネクター９１が装着されている光ファイバー９とを光学的に接続することができる。
【００８４】
コネクター本体５１の外形状は、特に限定されず、図４〜６に示すような直方体に準じた形状であっても、それ以外の形状であってもよい。
【００８５】
なお、光コネクター５は、必要に応じて設けられればよく、省略されてもよい。その場合、光コネクター５を介することなく光ファイバー９に接続されていてもよく、図示しない受発光素子や光インターポーザーに接続されていてもよい。
【００８６】
（実装基板）
実装基板３は、光導波路１、光コネクター５および光インターポーザー２を搭載するための基板である。このような実装基板３を用いることにより、光導波路１や光インターポーザー２を安定して保持することができる。それとともに、実装基板３には、ＬＳＩ（Large-Scale Integration）、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の能動部品、コンデンサー、コイル、抵抗、ダイオード等の受動部品のような電子部品、発光ダイオード、レーザーダイオード、受光センサーのような光部品を混載することができる。これにより、より高機能な光導波路接続体１０を構築することができる。
【００８７】
実装基板３は、絶縁基板３１と導電層３２（電気配線）とを備えている。
なお、実装基板３は、必要に応じて設けられればよく、例えば光導波路１と光インターポーザー２との接続体のみで十分な剛性を有する場合には省略されてもよい。
【００８８】
（光インターポーザー）
光インターポーザー２は、インターポーザー基板２１と、導光部２２と、導電部２３と、バンプ２４と、半導体素子２５と、受発光素子２６と、を備えている。
【００８９】
インターポーザー基板２１は、導光部２２と導電部２３とを混載し得る基板であれば、いかなる基板であってもよい。例えば、前述した絶縁基板３１として挙げた基板やガラス基板、セラミック基板、化合物半導体基板等であってもよいが、好ましくはシリコン基板（シリコンウエハー）やＳＯＩ（Silicon On Insulator）基板、炭化ケイ素基板が用いられる。
【００９０】
導光部２２は、受発光素子２６と光導波路１とを光学的に接続する。すなわち、導光部２２は、受発光素子２６の近傍から光導波路１に当接する領域まで延在するように設けられる。
【００９１】
導光部２２の幅は、特に限定されないが、光導波路１のコア部１４の幅より狭いのが好ましい。具体的には０．１〜３μｍ程度であるのが好ましく、０．２〜２μｍ程度であるのがより好ましい。このような導光部２２は、高密度に形成可能であるため、光インターポーザー２の小型化に寄与する。また、光導波路１との間で良好な光結合効率を実現する。
【００９２】
なお、導光部２２には、必要に応じて、光信号を分配する分岐部、合波する合流部、共振器等が含まれていてもよい。
【００９３】
また、導光部２２は、その幅が徐々に変化している部分が含まれていてもよい。例えば、導光部２２の長手方向の一端に向かうにつれて幅が徐々に減少している部分（テーパー形状部分）が含まれていてもよい。このようなテーパー形状部分を含むことにより、導光部２２とコア部１４との光結合効率をより高めることができる。
【００９４】
また、導光部２２は、前述したように、その幅の中心とコア部１４の幅の中心とが一致するように配置されるのが好ましい。このように配置されることで、平面視において双方が重なる面積を最大限に確保し易くなる。これにより、光導波路１と光インターポーザー２との光結合効率をより高めることができる。
【００９５】
なお、導光部２２の幅の中心とコア部１４の幅の中心とが一致しているとは、位置ずれがコア部１４の幅の２０％以下である状態を指す。
【００９６】
さらに、導光部２２の光軸およびコア部１４の光軸は、互いに平行であるのが好ましい。このように配置されることで、平面視において双方が重なる面積を最大限に確保し易くなる。これにより、光導波路１と光インターポーザー２との光結合効率をより高めることができる。
【００９７】
なお、導光部２２の光軸とコア部１４の光軸とが互いに平行であるとは、角度ずれが１°以下である状態を指す。
【００９８】
導電部２３は、半導体素子２５や受発光素子２６とバンプ２４とを電気的に接続する。すなわち、導電部２３は、半導体素子２５や受発光素子２６の近傍からバンプ２４まで延在するように設けられる。導電部２３の構成材料は、前述した導電層３２の構成材料と同様のものから選択可能である。
【００９９】
バンプ２４は、インターポーザー基板２１の下面に設けられ、光インターポーザー２と実装基板３とを電気的および機械的に接続する。バンプ２４としては、例えば金バンプやはんだバンプ等が挙げられる。
【０１００】
半導体素子２５としては、例えば、ドライバーＩＣ、トランスインピーダンスアンプ（ＴＩＡ）、リミッティングアンプ（ＬＡ）、またはこれらの素子を複合したコンビネーションＩＣ、ＬＳＩ、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、センサー素子等のような能動素子が挙げられる。
【０１０１】
また、光インターポーザー２には、その他に、コンデンサー、コイル、抵抗、ダイオード、圧電素子等のような受動素子が搭載されていてもよい。
【０１０２】
なお、半導体素子２５は、好ましくはベアチップとして搭載される。これにより、光インターポーザー２のさらなる小型化を図ることができる。
【０１０３】
受発光素子２６としては、例えば、発光ダイオード、レーザーダイオードのような発光素子、フォトダイオードのような受光素子、またはこれらを複合した複合素子等が挙げられる。
【０１０４】
なお、半導体素子２５や受発光素子２６の実装方法は、特に限定されず、図示したフェイスダウンでのフリップチップ実装以外の実装方法であってもよい。
【０１０５】
また、半導体素子２５および受発光素子２６は、それぞれ個別の素子である必要はなく、両者が複合された複合素子であってもよい。
【０１０６】
以上のような光インターポーザー２を備える光導波路接続体１０は、例えば実装基板３に搭載されたＬＳＩ等の制御素子によって制御され、光信号を送信または受信する光トランシーバーとして機能する。すなわち、制御素子と光ファイバー９との間に介挿され、電気・光変換を担うことにより、例えばチップ間、ボード間、サーバー間の光通信の構築に寄与する。
【０１０７】
＜光導波路の変形例１＞
次に、本発明の光導波路の実施形態の変形例１について説明する。
【０１０８】
図９は、本発明の光導波路の実施形態の変形例１を示す平面図である。また、図１０は、図９に示す光導波路の右端面を示す図である。なお、図９、１０では、それぞれ光導波路の一部のみを図示している。
【０１０９】
以下、変形例１について説明するが、以下の説明では前記実施形態と異なる事項を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。
【０１１０】
図９に示す光導波路１が備えるマーク付き基材７は、平面視でコア部１４と重なる領域に設けられた前述のマーク７２に加え、それ以外の領域に設けられたマーク７３をさらに備えている。
【０１１１】
具体的には、図９に示すマーク７３は、光導波路１のうち、コア部１４の一端が露出している右端面１０２に設けられている。より具体的には、図９に示す光導波路１は、平面視で長方形をなしているが、右側に位置する短辺の両端にマーク７３が設けられている。これにより、コア部１４の光入出射面が露出している右端面１０２、すなわち、図１０に示す右端面１０２に、２つのマーク７３、７３が露出している。その結果、マーク７３は、例えば、コア部１４の両端のいずれか一方のみが光入射に適した仕様になっている場合、あるいは、光出射に適した仕様になっている場合、その一方を容易に識別するための目印となり得る。このため、光結合効率の高い接続を容易に実現する光導波路１が得られる。
【０１１２】
また、本変形例では、図９に示すように、コア層１３の上面１０４を平面視した場合においてマーク７３を視認することができる一方、図１０に示すように、光導波路１の右端面１０２を平面視した場合においてもマーク７３を視認することができる。このため、マーク７３を視認するための自由度が高く、光導波路１と他の光学部品との接続作業をより容易に行うことができる。
【０１１３】
なお、マーク７３の個数は、特に限定されない。例えば、コア部１４が複数本並列している場合には、それに応じてマーク７３が増設されてもよいし、増設されなくてもよい。
【０１１４】
また、マーク７３の形状も、特に限定されない。図９に示すマーク７３は、四角形をなしているが、円形であってもよく、多角形であってもよく、その他の形状であってもよい。
以上のような変形例１においても、前記実施形態と同様の効果が得られる。
【０１１５】
＜光導波路の変形例２＞
次に、本発明の光導波路の実施形態の変形例２について説明する。
【０１１６】
図１１は、本発明の光導波路の実施形態の変形例２を示す平面図である。なお、図１１では、光導波路の一部のみを図示している。
【０１１７】
以下、変形例２について説明するが、以下の説明では前記変形例１と異なる事項を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。
【０１１８】
図１１に示す光導波路１が備えるマーク付き基材７は、マーク７３の位置と形状が異なる以外、図９に示す光導波路１と同様である。
【０１１９】
図１１に示すマーク７３は、コア部１４の長手方向の中間点付近に設けられている。なお、マーク７３の位置は、特に限定されず、これ以外の位置であってもよい。
【０１２０】
一方、図１１に示すマーク７３の形状は、円環状をなしている。円環状のマークは、それが画像認識される際、外縁のみならず、内縁についても、エッジ座標として認識させることができる。このため、より高精度な位置座標の取得が可能になり、この位置座標を利用して光導波路１と他の光学部品とをより高精度に接続することができる。
【０１２１】
なお、マーク７３の形状は、特に限定されず、図１１に示す円環状以外の形状であってもよい。
以上のような変形例２においても、前記変形例１と同様の効果が得られる。
【０１２２】
＜光導波路接続体の製造方法＞
次に、図８に示す光導波路接続体の製造方法の一例について説明する。
【０１２３】
図１２は、図８に示す光導波路接続体の製造方法の一例を説明するための図である。なお、以下の説明では、説明の便宜上、図１２の上方を「上」、下方を「下」として説明する。
【０１２４】
まず、図１２（ａ）に示すように、光インターポーザー２の下面に硬化前の接着剤６を塗布する。この接着剤６としては、特に光硬化性を有するものが好ましく用いられる。これにより、光インターポーザー２や光導波路１に熱影響を及ぼすことなく、接着することが可能になる。
【０１２５】
次に、図１２（ｂ）に示すように、硬化前の接着剤６を介して光インターポーザー２と光導波路１とを重ねる。
【０１２６】
このとき、光導波路１が備えるマーク７２は、コア部１４を直接視認することが難しくても、それに代わって正確な視認を可能にする。それによって間接的にコア部１４の位置や形状を把握することができる。その結果、コア部１４の位置や形状を把握しながら、光導波路１と光インターポーザー２との接続作業等を行うことができる。これにより、位置合わせをより精度よく行うことができ、光導波路１と光インターポーザー２との光結合効率を容易に高めることができる。
【０１２７】
次に、図１２（ｃ）に示すように、光導波路１側から接着剤６に向けて光を照射する。これにより、光導波路１越しに接着剤６が露光され、光硬化が進行する。その結果、光インターポーザー２と光導波路１とが接着され、図７に示す光導波路接続体１０が得られる。
【０１２８】
このとき、マーク７２は、視認性を高めるため、コア部１４よりも光透過性が低くなっている。このため、マーク７２は、図１２（ｃ）に示すようにして光が照射されたとき、コア部１４に光が照射されるのを抑制する。すなわち、平面視においてマーク７２とコア部１４とが重なっているため、マーク７２側から光が照射されたとき、マーク７２の陰に位置するコア部１４に光が当たるのを抑制することができる。これにより、光によるコア部１４の劣化を抑制することができる。
【０１２９】
なお、マーク７２の陰では、接着剤６においても光が届かない。しかしながら、一般的な光硬化性接着剤では、一部で光が遮られても露光領域から硬化反応が進むため、全体において硬化させることができる。
【０１３０】
＜光導波路の製造方法＞
次に、図１、２に示す光導波路を製造する方法の一例について説明する。
【０１３１】
図１３、１４は、それぞれ図１、２に示す光導波路を製造する方法を説明するための図である。なお、以下の説明では、図１３、１４の上方を「上」、下方を「下」という。
【０１３２】
図１、２に示す光導波路の製造方法は、光透過性を有するマーク付き基材７を用意する工程と、マーク付き基材７の上面側（一方の面側）に下側クラッド層１１を形成する工程と、下側クラッド層１１の上面側（マーク付き基材７側とは反対側）にコア形成層１３０を形成する工程と、下面側からコア形成層１３０に活性放射線を照射し、コア形成層１３０にコア部１４および側面クラッド部１５を形成しコア層１３を得る工程と、コア層１３の上面側に上側クラッド層１２を形成する工程と、を有する。
【０１３３】
［１］マーク付き基材７を用意する工程
まず、図１３（ａ）に示すように、光透過性を有する基材７１とマーク７２とを備えるマーク付き基材７を用意する。
【０１３４】
マーク７２としては、具体的には、クロムマーク、エマルジョンマーク、フィルムマークのような各種フォトマーク、メタルマーク、シリコンマークのような各種ステンシルマーク等が挙げられる。
【０１３５】
また、マーク７２は、基材７１と別体であってもよく、基材７１の上面に成膜されたものであってもよい。このうち、マーク７２は基材７１の上面に成膜されたものであるのが好ましい。このようなマーク７２は、精度よく比較的簡単に形成可能なため、寸法精度の高いコア部１４を備える光導波路を低コストで製造することに寄与する。
【０１３６】
なお、マーク７２の成膜方法は、特に限定されず、例えば気相成膜法、液相成膜法、めっき法等が挙げられる。
【０１３７】
［２］下側クラッド層１１を形成する工程
次に、図１３（ｂ）に示すように、マーク付き基材７の上面に下側クラッド層１１を形成する。
【０１３８】
下側クラッド層１１の形成は、例えばフィルムを貼り付ける方法、原料液を塗布する方法等により行うことができる。このうち、原料液を塗布する方法が好ましく用いられる。この方法では、マーク７２を覆うように原料液を塗布することによって、マーク７２の厚さの影響が下側クラッド層１１の上面に及んでしまうのを防ぐことができる。その結果、後述する工程において形成されるコア形成層１３０の平坦化が図られ、コア部１４の寸法精度をより高めることができる。
【０１３９】
塗布方法は、特に限定されず、例えば、ドクターブレード法、スピンコート法、ディッピング法、テーブルコート法、スプレー法、アプリケーター法、カーテンコート法、ダイコート法、インクジェット法等の方法が挙げられる。
【０１４０】
また、このような方法で形成された液状被膜を乾燥させる方法も、特に限定されないが、例えば、液状被膜を加熱したり、減圧下に置いたり、あるいは乾燥ガスを吹き付けたりする方法が用いられる。
【０１４１】
その後、必要に応じて、乾燥膜を硬化させるプロセスを追加してもよい。
かかるプロセスは、例えば加熱処理であり、その条件は５０〜２３０℃の温度で、１分〜３時間程度とされる。また、加熱処理は複数回に分けて行われてもよい。
【０１４２】
下側クラッド層１１の平均厚さは、特に限定されないが、２〜５０μｍ程度であるのが好ましく、５〜４０μｍ程度であるのがより好ましい。下側クラッド層１１の平均厚さを前記範囲内に設定することにより、コア形成層１３０とマーク７２との離間距離を十分に確保することができる。これにより、形成されるコア部１４を伝搬する光がマーク７２側に漏れ出る確率を十分に低下させることができ、伝搬効率の高い光導波路１の実現に寄与する。併せて、マーク７２の凹凸の影響がコア層１３に及んでしまうのを抑制することができる。また、下側クラッド層１１が厚くなり過ぎるのを防止して、活性放射線の直進性の低下を防止するとともに光導波路１の厚膜化を防止することができる。
【０１４３】
なお、下側クラッド層１１の平均厚さとは、下側クラッド層１１の厚さを任意の１０点以上で測定したとき、それらの測定値の平均値のことをいう。
【０１４４】
また、マーク７２の構成材料によっても異なるが、下側クラッド層１１の平均厚さは、マーク７２の平均厚さの２〜２００倍程度であるのが好ましく、３〜１５０倍程度であるのがより好ましい。これにより、下側クラッド層１１の平坦化が十分に図られ、マーク７２の凹凸の影響がコア層１３に及んでしまうのを抑制することができる。また、下側クラッド層１１が厚くなり過ぎるのを防止して、活性放射線の直進性の低下を防止し、寸法精度の高いコア部１４を形成することができる。
【０１４５】
［３］コア形成層１３０を形成する工程
次に、図１３（ｃ）に示すように、下側クラッド層１１の上面側（マーク付き基材７側とは反対側）にコア形成層１３０を形成する。
【０１４６】
コア形成層１３０は、光や紫外線のような活性放射線が照射されることによって屈折率が変化する特性（屈折率変調能）を有する。このため、コア形成層１３０のうち、特定の領域に活性放射線が照射されると、照射領域と非照射領域との間に屈折率差が形成される。その結果、高屈折率側の領域がコア部１４となり、低屈折率側の領域が側面クラッド部１５となる。
【０１４７】
屈折率変調の原理には、例えばモノマーディフュージョン、フォトブリーチング、光異性化、光二量化等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせた原理が用いられる。
【０１４８】
このうち、モノマーディフュージョンでは、ポリマー中にこのポリマーと屈折率の異なる光重合性モノマーが分散してなる材料で構成された層に対して部分的に光を照射し、光重合性モノマーの重合を生起させるとともに、それに伴って光重合性モノマーを移動、偏在させることにより、層内に屈折率の偏りを生じさせてコア部１４および側面クラッド部１５を形成する。
【０１４９】
このようなモノマーディフュージョンを生じる材料としては、例えば、特開２０１０−０９０３２８号公報に記載された感光性樹脂組成物等が挙げられる。
【０１５０】
また、フォトブリーチングでは、光の照射によって材料中の分子構造が切断され、離脱性基が主鎖から離脱する。これにより材料の屈折率を変化させ、コア部１４および側面クラッド部１５を形成する。
【０１５１】
フォトブリーチングを生じる材料としては、例えば、特開２００９−１４５８６７号公報に記載されたコアフィルム材料等が挙げられる。
【０１５２】
また、光異性化および光二量化では、それぞれ光の照射によって材料の光異性化または光二量化が生じる。これにより材料の屈折率を変化させ、コア部１４および側面クラッド部１５を形成する。
【０１５３】
光異性化を生じる材料としては、例えば、特開２００５−１６４６５０号公報に記載されたノルボルネン系樹脂等が挙げられる。
【０１５４】
光二量化を生じる材料としては、活性放射線によって二量化可能な官能基を有する化合物が挙げられる。すなわち、コア形成層１３０は、活性放射線の照射によって二量化可能な官能基を有する化合物を含んでいてもよい。このような官能基としては、例えば、アゾベンゼン基、アゾナフタレン基、芳香族複素環アゾ基、ビスアゾ基、ホルマザン基のようなＮ＝Ｎ基、マレイミド基、インデン基、クマリン基、シンナメート基、ポリエン基、スチルベン基、スチルバゾール基、スチルバゾリウム基、シンナモイル基、シンナミル基、シンナミリデン基、ヘミチオインジゴ基、カルコン基、アントリル基のようなＣ＝Ｃ基、芳香族シッフ塩基、芳香族ヒドラゾン構造のようなＣ＝Ｎ基、ベンゾフェノン基、アントラキノン基等のようなＣ＝Ｏ基、アリルエステル基のようなエステル基、アシルフェノール構造等が挙げられ、これらのうちの少なくとも１つが用いられる。
【０１５５】
かかる化合物を含む組成物としては、例えば、特開２０１１−１０５７９１号公報に記載された感光性樹脂組成物等が挙げられる。
【０１５６】
また、フォトブリーチング、光異性化および光二量化といった原理による屈折率変調の場合、照射する光の照射量（放射線の照射量）に応じて屈折率の変化量を調整することができる。照射位置に応じて光の照射量を徐々に変化させることにより、任意の屈折率分布、例えば滑らかな屈折率変化を伴う屈折率分布を形成することができる。これにより、グレーデッドインデックス型の屈折率分布を容易に形成することができる。
【０１５７】
照射位置に応じて光の照射量を徐々に変化させる方法としては、例えば、グレイトーンマークやハーフトーンマークといった多階調マークを用いる方法、光強度に分布がある光ビームを走査する方法、領域ごとの照射時間または照射強度を変化させつつ照射する方法等が挙げられる。
【０１５８】
また、コア形成層１３０の形成は、例えばフィルムを貼り付ける方法、原料液を塗布する方法等により行うことができる。なお、塗布方法は、前述した方法から適宜選択される。
【０１５９】
［４］コア形成層１３０に活性放射線Ｌを照射する工程
次に、図１４（ａ）に示すように、下面側からコア形成層１３０に活性放射線Ｌを照射する。これにより、コア形成層１３０にコア部１４および側面クラッド部１５を形成する。
【０１６０】
下面側、すなわちマーク付き基材７越しに活性放射線Ｌを照射すると、マーク７２を介してコア形成層１３０に活性放射線Ｌが照射されることとなる。このため、マーク７２が設けられている領域では、活性放射線Ｌが遮蔽される一方、マーク７２が設けられていない領域では、コア形成層１３０に活性放射線Ｌが到達する。
【０１６１】
活性放射線Ｌは、前述した屈折率変調能においてコア形成層１３０が反応する放射線の種類に応じて適宜選択されるが、例えば、可視光のような光、赤外線や紫外線のような電磁波等が挙げられる。
【０１６２】
本実施形態では、照射領域の屈折率が低下する屈折率変調能を有するコア形成層１３０を例として説明する。すなわち、本実施形態に係るコア形成層１３０は、活性放射線Ｌの照射によって屈折率が低下する。したがって、図１４（ａ）に示すように、マーク７２はコア部１４を形成しようとする領域に設けられる。そして、このようなマーク７２を介して活性放射線Ｌが照射されると、照射領域では屈折率が低下して側面クラッド部１５が形成される。また、マーク７２と重なる領域は、非照射領域となるため、コア部１４が形成されることとなる。
【０１６３】
なお、コア形成層１３０は、照射領域の屈折率が上昇する屈折率変調能を有するものであってもよい。その場合、マーク７２は、側面クラッド部１５を形成しようとする領域に設けられることとなる。
【０１６４】
その後、必要に応じて、コア形成層１３０を硬化させるプロセスを追加してもよい。
かかるプロセスは、例えば加熱処理であり、その条件は５０〜２３０℃の温度で、１分〜３時間程度とされる。また、加熱処理は複数回に分けて行われてもよい。
【０１６５】
以上のようにしてコア部１４および側面クラッド部１５を含むコア層１３が形成される（図１４（ｂ）参照）。
【０１６６】
なお、このようにして形成されたコア部１４および側面クラッド部１５は、その構成材料のベースポリマーを互いに同じにすることが可能である。ベースポリマーが互いに同じとは、双方の構成材料において配合比が最も多いポリマーに含まれる主要な繰り返し単位の構造が互いに同じであることをいう。これにより、コア部１４と側面クラッド部１５との間で、熱膨張率や弾性率等の物性が互いに近似することとなる。その結果、光導波路１が置かれる環境が変化したり、光導波路１が折り曲げられたりした場合でも、コア部１４が変形したり、コア部１４における伝送効率が低下したり、コア部１４と他の光学部品との光結合効率が低下したりするのを抑制することができる。また、コア層１３の製造が容易になり、コア部１４の寸法精度を高め易いという利点もある。
【０１６７】
また、このようなコア部１４および側面クラッド部１５は、光照射によって同時に形成される。このため、コア部１４と側面クラッド部１５との界面に異物が付着したり、隙間ができたりすることが抑制される。その結果、コア部１４と側面クラッド部１５との界面に起因する伝搬損失の増大が抑制され、伝搬効率の高い光導波路１が得られる。
【０１６８】
［５］上側クラッド層１２を形成する工程
次に、コア層１３の上面側に上側クラッド層１２を形成する。
【０１６９】
上側クラッド層１２の形成は、例えばフィルムを貼り付ける方法、原料液を塗布する方法等により行うことができる。具体的には、下側クラッド層１１の形成と同様にして行うことができる。
【０１７０】
以上のようにして、下側クラッド層１１、コア層１３および上側クラッド層１２を含む光導波路１が得られる（図１４（ｃ）参照）。
【０１７１】
なお、上側クラッド層１２は必要に応じて設けられればよく、省略されてもよい。その場合、本工程も省略することができる。
【０１７２】
このような製造方法では、その原理上、マーク７２のパターンが忠実に反映されたコア部１４が形成されることとなる。換言すれば、マーク７２のパターンは、コア部１４のパターンと実質的に一致することとなる。このため、マーク７２は、コア部１４の位置や形状を把握するというマーク本来の機能に加え、活性放射線の照射領域を制御するためのマスクにもなり得る。
なお、実質的に一致するとは、製造誤差程度のずれは許容されることを指す。
【０１７３】
＜光導波路の製造方法の変形例＞
次に、図１、２に示す光導波路を製造する方法の変形例について説明する。
【０１７４】
図１５は、図１、２に示す光導波路を製造する方法の変形例を説明するための図である。なお、以下の説明では、図１５の上方を「上」、下方を「下」という。
【０１７５】
以下、図１５に基づいて変形例を説明するが、以下の説明では図１３、１４に示す製造方法との相違点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。
【０１７６】
本変形例では、コア部１４や側面クラッド部１５の形成方法が異なる以外、図１３、１４に示す製造方法と同様である。
【０１７７】
すなわち、本変形例に係る光導波路の製造方法は、光透過性を有するマーク付き基材７を用意する工程と、マーク付き基材７の上面側に下側クラッド層１１を形成する工程と、下側クラッド層１１の上面側にコア形成層１３０を形成する工程と、下面側からコア形成層１３０に活性放射線Ｌを照射し、不要部分を除去することによりコア部１４を得る工程と、コア部１４を覆うように側面クラッド部１５および上側クラッド層１２を形成する工程と、を有する。
【０１７８】
［１］マーク付き基材７を用意する工程
まず、前記製造方法と同様にして、図１３（ａ）に示すように、光透過性を有する基材７１とマーク７２とを備えるマーク付き基材７を用意する。
【０１７９】
［２］下側クラッド層１１を形成する工程
次に、前記製造方法と同様にして、図１３（ｂ）に示すように、マーク付き基材７の上面に下側クラッド層１１を形成する。
【０１８０】
［３］コア形成層１３０を形成する工程
次に、前記製造方法と同様にして、図１３（ｃ）に示すように、下側クラッド層１１の上面側にコア形成層１３０を形成する。
【０１８１】
［４］コア形成層１３０に活性放射線を照射する工程
次に、図１５（ａ）に示すように、下面側からコア形成層１３０に活性放射線Ｌを照射する。これにより、照射領域に対し現像液に対する溶解性が付与される。
【０１８２】
次に、コア形成層１３０に現像液を接触させる。これにより、コア形成層１３０のうち、照射領域に対応する部分（不要部分）が溶解する。その結果、非照射領域に対応する部分が残存する。その後、必要に応じて、残存した部分に加熱処理を施す。
【０１８３】
以上のようにしてコア部１４（コア層１３）が得られる（図１５（ｂ）参照）。なお、図１５の例では、コア部１４を形成しようとする部分のコア形成層１３０を残存させ、コア部１４（コア層１３）を得ている。
【０１８４】
［５］コア部１４を覆うように側面クラッド部１５および上側クラッド層１２を形成する工程
次に、コア部１４を覆うように、側面クラッド部１５と上側クラッド層１２とが一体化した部位を形成する（図１５（ｃ）参照）。
【０１８５】
かかる部位の形成は、例えばフィルムを貼り付ける方法、原料液を塗布する方法等により行うことができるが、特に原料液を塗布する方法により行うのが好ましい。これにより、上側クラッド層１２の上面の平坦化が図られ、取り扱い易い形状の光導波路１が得られる。
【０１８６】
なお、かかる部位の形成は、下側クラッド層１１の形成と同様にして行うことができる。
以上のような変形例においても、前記製造方法と同様の効果が得られる。
【０１８７】
＜電子機器＞
上述したような光導波路接続体１０は、前述したように、光導波路１と光インターポーザー２とが高い光結合効率で接続され、信頼性の高いものである。したがって、光導波路接続体１０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（本発明の電子機器の実施形態）が得られる。
【０１８８】
かかる電子機器としては、例えば、スマートフォン、タブレット端末、携帯電話、ゲーム機、ルーター装置、ＷＤＭ（Wavelength Division Multiplex）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光導波路接続体１０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。
【０１８９】
また、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。
【０１９０】
以上、本発明の光導波路、光導波路接続体および電子機器を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０１９１】
例えば、前記実施形態には任意の要素が付加されていてもよいし、前記実施形態に含まれる要素はそれと同等の機能を有する要素に代替されてもよい。
【符号の説明】
【０１９２】
１      光導波路
２      光インターポーザー
３      実装基板
５      光コネクター
６      接着剤
７      マーク付き基材
９      光ファイバー
１０    光導波路接続体
１１    下側クラッド層
１２    上側クラッド層
１３    コア層
１４    コア部
１５    側面クラッド部
２１    インターポーザー基板
２２    導光部
２３    導電部
２４    バンプ
２５    半導体素子
２６    受発光素子
３１    絶縁基板
３２    導電層
５０    貫通孔
５１    コネクター本体
７１    基材
７２    マーク
７３    マーク
９１    光コネクター
１０１  左端面
１０２  右端面
１０３  下面
１０４  上面
１０５  左上面
１２１  左端面
１３０  コア形成層
Ｌ      活性放射線
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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