(57)【要約】【課題】成型プロセス固有の接着層を有する光導波路においても、光の低ロスを実現すること。【解決手段】光導波路溝を表面に有した第１基板１と、前記光導波路溝に、第１基板１よりも高い屈折率を有する光学材料を充填することにより作成されたコア２と、前記光導波路溝を有した第１基板１の表面上に形成され、屈折率が周期的に変化する屈折率周期構造５を、少なくともコア２に隣接する部分に有する接着層３と、接着層３の第１基板１と接する面の反対面上に配設された、前記光学材料よりも低い屈折率を有する第２基板４とを備えた光導波路。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光導波路溝を表面に有した第１基板と、
前記光導波路溝に、前記第１基板よりも高い屈折率を有する光学材料を充填することにより作製されたコアと、
前記光導波路溝を有した第１基板の表面上に形成され、屈折率が周期的に変化する屈折率周期構造を、少なくとも前記コアに隣接する部分に有する接着層と、
前記接着層の前記第１基板と接する面の反対面上に配設された、前記光学材料よりも低い屈折率を有する第２基板とを備えた光導波路。
【請求項２】
前記屈折率周期構造は、二次元以下であり、
前記屈折率周期構造の周期と光源波長は、前記コアから光が漏れない様に決められている請求項１記載の光導波路。
【請求項３】
前記屈折周期構造の周期の長さが、前記光源波長の３倍以上、１０倍以下である請求項２記載の光導波路。
【請求項４】
前記屈折率周期構造は、二次元以下であり、
前記屈折率周期構造の周期と光源波長は、伝達を行いたくない波長の光が、前記コアから漏れるように決められている請求項１記載の光導波路。
【請求項５】
前記屈折率周期構造の周期の長さが、前記光源波長の実質上１５０倍以上、１５００倍以下である請求項４記載の光導波路。
【請求項６】
第１光導波路溝を表面に有した第１基板と、
前記第１光導波路溝に、前記第１基板よりも高い屈折率を有する第１光学材料を充填することにより作製された第１コアと、
前記第１光導波路溝を有した前記第１基板の表面上に形成され、屈折率が周期的に変化する屈折率周期構造を、少なくとも前記コアに隣接する部分に有する接着層と、
前記接着層の前記第１基板と接する面の反対面上に配設された、前記光学材料よりも低い屈折率を有する第２基板と
前記第２基板の前記接着層と接する面の反対面上に配設された第３基板と、
前記第２基板と前記第３基板の接合する面上であって、前記第２基板と前記第３基板の少なくとも一方に形成された第２光導波路溝に、前記第２基板及び前記第３基板よりも高い屈折率を有する第２光学材料を充填することにより作製される第２コアとを備え、
前記第２コアは、前記第１コアに平行である光導波路。
【請求項７】
前記屈折率周期構造は、二次元以下であり、
前記屈折率周期構造と前記波長は、前記第１コアと前記第２コアの間で、所定の波長の光の分波、又は結合を行う様に決められている請求項６記載の光導波路。
【請求項８】
前記第１コアと前記第２コアの前記屈折率周期構造位置における伝搬定数が実質的に等しい請求項６記載の光導波路。
【請求項９】
前記接着層を第１接着層と、
前記屈折率周期構造を第１屈折率周期構造とし、
前記第３基板の、前記第２基板との接合面の反対面上に形成された第３光導波路溝に、前記第３基板よりも高い屈折率を有する第３光学材料を充填することにより作製される第３コアと、
前記第３基板の前記第３光導波路溝を有する面上に形成され、屈折率が周期的に変化する屈折率周期構造を、少なくとも前記第３コアに隣接する部分に有する第２接着層と、
前記第２接着層の前記第３基板と接する面の反対面上に配設された前記第３コアよりも低い屈折率を有する第４基板とを更に備え、
前記第３コアは、前記第１コアに平行である請求項６記載の光導波路。
【請求項１０】
前記屈折率周期構造は、異なる屈折率である２種類の材料を有し、
前記材料の一種類は、前記光学材料である請求項１、又は６記載の光導波路。
【請求項１１】
前記二種類の材料の他の一種類は、前記第２基板と同じ屈折率の材料である請求項１０記載の光導波路。
【請求項１２】
前記接着層の全部が、前記屈折率周期構造を形成している請求項１、又は６記載の光導波路。
【請求項１３】
前記２次元以下の屈折率周期構造の少なくとも一周期の方向が、前記光導波路の入射方向、出射方向、又は光軸方向と平行である請求項２、４、又は７記載の光導波路。
【請求項１４】
前記コアは、前記第１基板の表面上に、前記光導波路の光導波方向に沿って、複数個形成され、
前記屈折率周期構造は、前記複数個のコアと少なくとも隣接する部分に形成されている請求項１、又は６記載の光導波路。
【請求項１５】
前記光導波路溝の形成されている面内に、少なくとも一箇所の湾曲した曲がり部を有し、
前記屈折率周期構造は、少なくとも前記曲がり部及び、前記曲がり部の近傍であって、少なくとも前記コアに隣接する部分に形成されている請求項１、又は６記載の光導波路。
【請求項１６】
前記コアは、少なくとも一つのシングルモード導波路と、少なくとも一つのマルチモード導波路の直列接続、又は並列接続を有し、
前記屈折率周期構造の周期方向は、前記コアへの光の入射方向である請求項１、又は６記載の光導波路。
【請求項１７】
前記コアは、前記マルチモード導波路から複数のシングルモード導波路が分岐している形状である請求項１６記載の光導波路。
【請求項１８】
前記接着層は、前記光導波路の光導波方向に沿って、異なる周期を持った複数の屈折率周期構造を有する請求項１、又は６記載の光導波路。
【請求項１９】
光導波路溝に対応する形状の凸部を有する第１金型を、第１基板の表面に押し付けて、前記第１基板の表面に、前記光導波路溝を形成するステップと、
前記光導波路溝を有する第１基板の表面に、前記第１基板よりも高い屈折率を有する光学材料を拡散し、前記光導波路溝に前記光学材料を充填することで、コアを作製するステップと、
請求項１〜５、又は１０〜１８に記載のいずれかの光導波路の各前記屈折率周期構造に対応する周期構造形状の凸部を有する第２金型を、前記光学材料よりも低い屈折率を有する第２基板の表面に押し付けて、前記第２基板の表面に、前記屈折率周期構造溝を形成するステップと、
前記第２基板の前記屈折率周期構造溝を有する表面と、前記光学材料が拡散された前記第１基板の表面を貼り合わせるステップと、
前記第１基板と前記第２基板が密着するまで加圧するステップとを備えた光導波路の作製方法。
【請求項２０】
光導波路溝に対応する形状の凸部を有する第１金型を、第１基板の表面に押し付けて、前記第１基板の表面に、前記光導波路溝を形成するステップと、
前記光導波路溝を有する第１基板の表面に、前記第１基板よりも高い屈折率を有する光学材料を拡散し、前記光導波路溝に前記光学材料を充填することで、コアを作製するステップと、
請求項１〜５、又は１０〜１８に記載のいずれかの光導波路の各前記屈折率周期構造に対応する周期構造形状の凸部を有する第２金型を、前記光学材料よりも低い屈折率を有する前記第２基板の表面に押し付けて、前記第２基板の表面に、屈折率周期構造溝を形成するステップと、
前記屈折率周期構造溝を有する前記第２基板の表面に前記光学材料を拡散し、前記屈折率周期構造溝に前記光学材料を充填することで、屈折率周期構造を作製するステップと、
前記光導波路溝を有する第１基板の表面と、前記屈折率周期構造を有する第２基板の表面を貼り合わせるステップと、
前記第１基板と前記第２基板が密着するまで加圧するステップとを備えた光導波路の作製方法。
【請求項２１】
第１光導波路溝に対応する形状の凸部を有する第１金型を、第１基板の表面に押し付けて、前記第１基板の表面に、前記第１光導波路溝を形成するステップと、
前記第１光導波路溝を有する第１基板の表面に、前記第１基板よりも高い屈折率を有する第１光学材料を拡散し、前記第１光導波路溝に前記第１光学材料を充填することで、第１コアを作製するステップと、
請求項６〜１８に記載のいずれかの光導波路の各前記屈折率周期構造に対応する周期構造形状の凸部を有する第２金型を、前記第１光学材料よりも低い屈折率を有する第２基板の表面に押し付けて、前記第２基板の表面に、前記屈折率周期構造溝を形成するステップと、
前記第２基板の前記屈折率周期構造溝を有する表面と、前記光学材料が拡散された前記第１基板の表面を貼り合わせるステップと、
前記第１基板と前記第２基板が密着するまで加圧するステップと、
前記第２基板の前記屈折率周期構造を有する面の反対側の面に、前記第２基板よりも高い屈折率を有する第２光学材料を塗布し、拡散するステップと、
第２光導波路溝に対応する形状の凸部を有する第３金型を、前記第２光学材料よりも低い屈折率を有する第３基板の表面に押し付けて、前記第３基板の表面に、前記第２光導波路溝を形成するステップと、
前記第２基板の、前記第２光学材料を拡散した表面と、前記第３基板の前記第２光導波路溝を有する表面とを貼り合せるステップと、
前記第２基板と前記第３基板が密着するまで加圧するステップとを備えた光導波路の作製方法。
【請求項２２】
第１光導波路溝に対応する形状の凸部を有する第１金型を、第１基板の表面に押し付けて、前記第１基板の表面に、前記第１光導波路溝を形成するステップと、
前記第１光導波路溝を有する第１基板の表面に、前記第１基板よりも高い屈折率を有する第１光学材料を拡散し、前記第１光導波路溝に前記第１光学材料を充填することで、第１コアを作製するステップと、
請求項６〜１８に記載のいずれかの光導波路の各前記屈折率周期構造に対応する周期構造形状の凸部を有する第２金型を、前記第１光学材料よりも低い屈折率を有する前記第２基板の表面に押し付けて、前記第２基板の表面に、屈折率周期構造溝を形成するステップと、
前記屈折率周期構造溝を有する前記第２基板の表面に前記第１光学材料を拡散し、前記屈折率周期構造溝に前記光学材料を充填することで、屈折率周期構造を作製するステップと、
前記第１光導波路溝を有する第１基板の表面と、前記屈折率周期構造を有する第２基板の表面を貼り合わせるステップと、
前記第１基板と前記第２基板が密着するまで加圧するステップと
前記第２基板の前記屈折率周期構造を有する面の反対側の面に、前記第２基板よりも高い屈折率を有する第２光学材料を塗布し、拡散するステップと、
第２光導波路溝に対応する形状の凸部を有する第３金型を、前記第２光学材料よりも低い屈折率を有する第３基板の表面に押し付けて、前記第３基板の表面に、前記第２光導波路溝を形成するステップと、
前記第２基板の、前記第２光学材料を拡散した表面と、前記第３基板の前記第２光導波路溝を有する表面とを貼り合せるステップと、
前記第２基板と前記第３基板が密着するまで加圧するステップとを備えた光導波路の作製方法。
【請求項２３】
請求項６〜１８に記載のいずれかの光導波路の前記屈折率周期構造に対応する形状の凸部を有する第２金型と、第２光導波路溝に対応する形状の凸部を有する第３金型とを、第２基板の対向する２つの表面に、各々前記第２金型と前記第３金型を押し付けて、前記第２基板の一方の表面に屈折率周期構造溝を、前記第２基板の他方の表面に第２光導波路溝を形成するステップと、
前記第２光導波路溝を有する前記第２基板の表面に、前記第２基板よりも高い屈折率を有する第２光学材料を拡散し、第２光導波路溝に前記第２光学材料を充填することで、第２コアを作製するステップと、
第１光導波路溝に対応する形状の凸部を有する第１金型を、第１基板の表面に押し付けて、前記第１基板の表面に、前記第１光導波路溝を形成するステップと、
前記第１光導波路溝を有する第１基板の表面に、前記第１基板及び前記第２基板よりも高い屈折率を有する第１光学材料を拡散し、前記第１光導波路溝に前記第１光学材料を充填することで、第１コアを作製するステップと、
前記第１基板の前記第１光導波路溝を有する面と、前記第２基板の前記屈折率周期構造溝を有する面、及び前記第２基板の前記第２光導波路溝を有する面と、前記第２光学材料よりも低い屈折率を有する第３基板の表面を各々貼り合せるステップと、
前記第１基板、前記第２基板、及び前記第３基板が密着するまで加圧するステップとを備えた光導波路の作製方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に光通信分野に用いられる光導波路とその作製方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の光導波路は、成型プロセスにおいて、余剰コア材料の除去が低コスト化、高生産性の課題となっていた。
【０００３】
このため、余剰コア材料を除去しない成形プロセスによって光導波路が作製されている。この作製プロセスは、第１基板表面に光導波路のコアと同形状の空洞を形成した後、コア用樹脂を前記空洞を有する基板上に塗布・拡散する。次に、第２基板で前記コア用樹脂を挟み込んだ状態で前記コア用樹脂を硬化する。
【０００４】
上記の様に作製するため、コアと、クラッドを構成する第１基板と第２基板以外に、コアに接して前記第１基板と第２基板間の前記コアと同じ屈折率を有する接着層で構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、基板上に積層した光導波層表面にグレーティングを形成したものもある（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−３３７２３９号公報（例えば、第１図）
【特許文献２】
特開平１１−２８１８３１号公報（例えば、第２図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の光導波路では、低コスト、高生産性を満足しようとすると、コアに接してコアと同じ屈折率を有する接着層が存在することが避けられず、接着層への光の拡散が生じ、特に湾曲した光導波路の場合には光の漏れが避けられない。
【０００８】
また、基板上に積層した光導波層表面にグレーティングを形成した光導波路は、ブラグ条件を満足するために光源波長の半分程度の波長を有する回折格子を利用して導波光を外部に導いたり、又、外部の光を導波路へ結合したりするグレーティングカプラの例であり、光導波路の導波光を前記光導波路方向に光を回折するものではない。
【０００９】
上記従来の光導波路の課題を考慮し、本発明の目的は、成型プロセスで避けられない接着層を有する構成でも光をより漏れなく導波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を目的とする。
【００１０】
又、本発明の目的は、所定の波長の光を伝達しない光フィルターとして作用する光導波路、及びその製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
又、本発明の目的は、光の分波、若しくは結合を行う光分波結合器として作用する光導波路、及びその製造方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、第１の本発明は、光導波路溝を表面に有した第１基板と、前記光導波路溝に、前記第１基板よりも高い屈折率を有する光学材料を充填することにより作製されたコアと、前記光導波路溝を有した第１基板の表面上に形成され、屈折率が周期的に変化する屈折率周期構造を、少なくとも前記コアに隣接する部分に有する接着層と、前記接着層の前記第１基板と接する面の反対面上に配設された、前記光学材料よりも低い屈折率を有する第２基板とを備えた光導波路である。
【００１３】
又、第２の本発明は、前記屈折率周期構造は、二次元以下であり、前記屈折率周期構造の周期と光源波長は、前記コアから光が漏れない様に決められている第１の本発明の光導波路である。
【００１４】
又、第３の本発明は、前記屈折周期構造の周期の長さが、前記光源波長の３倍以上、１０倍以下である第２の本発明の光導波路である。
【００１５】
又、第４の本発明は、前記屈折率周期構造は、二次元以下であり、前記屈折率周期構造の周期と光源波長は、伝達を行いたくない波長の光が、前記コアから漏れるように決められている第１の本発明の光導波路である。
【００１６】
又、第５の本発明は、前記屈折率周期構造の周期の長さが、前記光源波長の実質上１５０倍以上、４００倍以下である第４の本発明の光導波路である。
【００１７】
又、第６の本発明は、第１光導波路溝を表面に有した第１基板と、前記第１光導波路溝に、前記第１基板よりも高い屈折率を有する第１光学材料を充填することにより作製された第１コアと、前記第１光導波路溝を有した前記第１基板の表面上に形成され、屈折率が周期的に変化する屈折率周期構造を、少なくとも前記コアに隣接する部分に有する接着層と、前記接着層の前記第１基板と接する面の反対面上に配設された、前記光学材料よりも低い屈折率を有する第２基板と前記第２基板の前記接着層と接する面の反対面上に配設された第３基板と、前記第２基板と前記第３基板の接合する面上であって、前記第２基板と前記第３基板の少なくとも一方に形成された第２光導波路溝に、前記第２基板及び前記第３基板よりも高い屈折率を有する第２光学材料を充填することにより作製される第２コアとを備え、前記第２コアは、前記第１コアに平行である光導波路である。
【００１８】
又、第７の本発明は、前記屈折率周期構造は、二次元以下であり、前記屈折率周期構造と前記波長は、前記第１コアと前記第２コアの間で、所定の波長の光の分波、又は結合を行う様に決められている第６の本発明の光導波路である。
【００１９】
又、第８の本発明は、前記第１コアと前記第２コアの前記屈折率周期構造位置における伝搬定数が実質的に等しい第６の発明の光導波路である。
【００２０】
又、第９の本発明は、前記接着層を第１接着層と、前記屈折率周期構造を第１屈折率周期構造とし、前記第３基板の、前記第２基板との接合面の反対面上に形成された第３光導波路溝に、前記第３基板よりも高い屈折率を有する第３光学材料を充填することにより作製される第３コアと、前記第３基板の前記第３光導波路溝を有する面上に形成され、屈折率が周期的に変化する屈折率周期構造を、少なくとも前記第３コアに隣接する部分に有する第２接着層と、前記第２接着層の前記第３基板と接する面の反対面上に配設された前記第３コアよりも低い屈折率を有する第４基板とを更に備え、前記第３コアは、前記第１コアに平行である第６の本発明の光導波路である。
【００２１】
又、第１０の本発明は、前記屈折率周期構造は、異なる屈折率である２種類の材料を有し、前記材料の一種類は、前記光学材料である第１、又は６の本発明の光導波路である。
【００２２】
又、第１１の本発明は、前記二種類の材料の他の一種類は、前記第２基板と同じ屈折率の材料である第１０の本発明の光導波路である。
【００２３】
又、第１２の本発明は、前記接着層の全部が、前記屈折率周期構造を形成している第１、又は６の本発明の光導波路である。
【００２４】
又、第１３の本発明は、前記２次元以下の屈折率周期構造の少なくとも一周期の方向が、前記光導波路の入射方向、出射方向、又は光軸方向と平行である第２、４、又は７の本発明の光導波路である。
【００２５】
又、第１４の本発明は、前記コアは、前記第１基板の表面上に、前記光導波路の光導波方向に沿って、複数個形成され、前記屈折率周期構造は、前記複数個のコアと少なくとも隣接する部分に形成されている第１、又は６の本発明の光導波路である。
【００２６】
又、第１５の本発明は、前記光導波路溝の形成されている面内に、少なくとも一箇所の湾曲した曲がり部を有し、前記屈折率周期構造は、少なくとも前記曲がり部及び、前記曲がり部の近傍であって、少なくとも前記コアに隣接する部分に形成されている第１、又は６の本発明の光導波路である。
【００２７】
又、第１６の本発明は、前記コアは、少なくとも一つのシングルモード導波路と、少なくとも一つのマルチモード導波路の直列接続、又は並列接続を有し、前記屈折率周期構造の周期方向は、前記コアへの光の入射方向である第１、又は６の本発明の光導波路である。
【００２８】
又、第１７の本発明は、前記コアは、前記マルチモード導波路から複数のシングルモード導波路が分岐している形状である第１６の本発明の光導波路である。
【００２９】
又、第１８の本発明は、前記接着層は、前記光導波路の光導波方向に沿って、異なる周期を持った複数の屈折率周期構造を有する第１、又は６の本発明の光導波路である。
【００３０】
又、第１９の本発明は、光導波路溝に対応する形状の凸部を有する第１金型を、第１基板の表面に押し付けて、前記第１基板の表面に、前記光導波路溝を形成するステップと、前記光導波路溝を有する第１基板の表面に、前記第１基板よりも高い屈折率を有する光学材料を拡散し、前記光導波路溝に前記光学材料を充填することで、コアを作製するステップと、第１〜５、又は１０〜１８の本発明のいずれかの光導波路の各前記屈折率周期構造に対応する周期構造形状の凸部を有する第２金型を、前記光学材料よりも低い屈折率を有する第２基板の表面に押し付けて、前記第２基板の表面に、前記屈折率周期構造溝を形成するステップと、
前記第２基板の前記屈折率周期構造溝を有する表面と、前記光学材料が拡散された前記第１基板の表面を貼り合わせるステップと、前記第１基板と前記第２基板が密着するまで加圧するステップとを備えた光導波路の作製方法である。
【００３１】
又、第２０の本発明は、光導波路溝に対応する形状の凸部を有する第１金型を、第１基板の表面に押し付けて、前記第１基板の表面に、前記光導波路溝を形成するステップと、前記光導波路溝を有する第１基板の表面に、前記第１基板よりも高い屈折率を有する光学材料を拡散し、前記光導波路溝に前記光学材料を充填することで、コアを作製するステップと、第１〜５、又は１０〜１８の本発明のいずれかの光導波路の各前記屈折率周期構造に対応する周期構造形状の凸部を有する第２金型を、前記光学材料よりも低い屈折率を有する前記第２基板の表面に押し付けて、前記第２基板の表面に、屈折率周期構造溝を形成するステップと、前記屈折率周期構造溝を有する前記第２基板の表面に前記光学材料を拡散し、前記屈折率周期構造溝に前記光学材料を充填することで、屈折率周期構造を作製するステップと、前記光導波路溝を有する第１基板の表面と、前記屈折率周期構造を有する第２基板の表面を貼り合わせるステップと、前記第１基板と前記第２基板が密着するまで加圧するステップとを備えた光導波路の作製方法である。
【００３２】
又、第２１の本発明は、第１光導波路溝に対応する形状の凸部を有する第１金型を、第１基板の表面に押し付けて、前記第１基板の表面に、前記第１光導波路溝を形成するステップと、前記第１光導波路溝を有する第１基板の表面に、前記第１基板よりも高い屈折率を有する第１光学材料を拡散し、前記第１光導波路溝に前記第１光学材料を充填することで、第１コアを作製するステップと、第６〜１８の本発明のいずれかの光導波路の各前記屈折率周期構造に対応する周期構造形状の凸部を有する第２金型を、前記第１光学材料よりも低い屈折率を有する第２基板の表面に押し付けて、前記第２基板の表面に、前記屈折率周期構造溝を形成するステップと、前記第２基板の前記屈折率周期構造溝を有する表面と、前記光学材料が拡散された前記第１基板の表面を貼り合わせるステップと、前記第１基板と前記第２基板が密着するまで加圧するステップと、前記第２基板の前記屈折率周期構造を有する面の反対側の面に、前記第２基板よりも高い屈折率を有する第２光学材料を塗布し、拡散するステップと、第２光導波路溝に対応する形状の凸部を有する第３金型を、前記第２光学材料よりも低い屈折率を有する第３基板の表面に押し付けて、前記第３基板の表面に、前記第２光導波路溝を形成するステップと、前記第２基板の、前記第２光学材料を拡散した表面と、前記第３基板の前記第２光導波路溝を有する表面とを貼り合せるステップと、前記第２基板と前記第３基板が密着するまで加圧するステップとを備えた光導波路の作製方法である。
【００３３】
又、第２２の本発明は、第１光導波路溝に対応する形状の凸部を有する第１金型を、第１基板の表面に押し付けて、前記第１基板の表面に、前記第１光導波路溝を形成するステップと、前記第１光導波路溝を有する第１基板の表面に、前記第１基板よりも高い屈折率を有する第１光学材料を拡散し、前記第１光導波路溝に前記第１光学材料を充填することで、第１コアを作製するステップと、第６〜１８の本発明のいずれかの光導波路の各前記屈折率周期構造に対応する周期構造形状の凸部を有する第２金型を、前記第１光学材料よりも低い屈折率を有する前記第２基板の表面に押し付けて、前記第２基板の表面に、屈折率周期構造溝を形成するステップと、前記屈折率周期構造溝を有する前記第２基板の表面に前記第１光学材料を拡散し、前記屈折率周期構造溝に前記光学材料を充填することで、屈折率周期構造を作製するステップと、前記第１光導波路溝を有する第１基板の表面と、前記屈折率周期構造を有する第２基板の表面を貼り合わせるステップと、前記第１基板と前記第２基板が密着するまで加圧するステップと前記第２基板の前記屈折率周期構造を有する面の反対側の面に、前記第２基板よりも高い屈折率を有する第２光学材料を塗布し、拡散するステップと、第２光導波路溝に対応する形状の凸部を有する第３金型を、前記第２光学材料よりも低い屈折率を有する第３基板の表面に押し付けて、前記第３基板の表面に、前記第２光導波路溝を形成するステップと、前記第２基板の、前記第２光学材料を拡散した表面と、前記第３基板の前記第２光導波路溝を有する表面とを貼り合せるステップと、前記第２基板と前記第３基板が密着するまで加圧するステップとを備えた光導波路の作製方法である。
【００３４】
又、第２３の本発明は、第６〜１８の本発明のいずれかの光導波路の前記屈折率周期構造に対応する形状の凸部を有する第２金型と、第２光導波路溝に対応する形状の凸部を有する第３金型とを、第２基板の対向する２つの表面に、各々前記第２金型と前記第３金型を押し付けて、前記第２基板の一方の表面に屈折率周期構造溝を、前記第２基板の他方の表面に第２光導波路溝を形成するステップと、前記第２光導波路溝を有する前記第２基板の表面に、前記第２基板よりも高い屈折率を有する第２光学材料を拡散し、第２光導波路溝に前記第２光学材料を充填することで、第２コアを作製するステップと、第１光導波路溝に対応する形状の凸部を有する第１金型を、第１基板の表面に押し付けて、前記第１基板の表面に、前記第１光導波路溝を形成するステップと、前記第１光導波路溝を有する第１基板の表面に、前記第１基板及び前記第２基板よりも高い屈折率を有する第１光学材料を拡散し、前記第１光導波路溝に前記第１光学材料を充填することで、第１コアを作製するステップと、前記第１基板の前記第１光導波路溝を有する面と、前記第２基板の前記屈折率周期構造溝を有する面、及び前記第２基板の前記第２光導波路溝を有する面と、前記第２光学材料よりも低い屈折率を有する第３基板の表面を各々貼り合せるステップと、前記第１基板、前記第２基板、及び前記第３基板が密着するまで加圧するステップとを備えた光導波路の作製方法である。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００３６】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態１における光導波路の構成概要図である。
【００３７】
図１に示す様に、本実施の形態１における光導波路は、第１基板１と、第１基板１の表面に埋め込まれたコア２とを備えている。このコア２は、第１基板よりも高い屈折率を有する光学材料から構成されている。又、コア２は、直線部分１２と、第１基板１の表面内でコア２に沿って湾曲している曲がり部分１１を有している。尚、コア２は、コア２内へ光が入射する入射面６、及び出射する出射面７を有している。又、入射面６から伸びている矢印は、光のコア２内への入射方向８を示しており、出射面７から伸びている矢印は、光のコア２内からの出射方向９を示している。
【００３８】
又、コア２が埋め込まれている第１基板１の表面上に、接着層３が配置されている。この接着層３は、本実施の形態１における光導波路への光の入射方向８に沿って、屈折率が周期的に変化する屈折率周期構造５を有する。
【００３９】
又、この接着層３の第１基板と接する表面と反対面上に、コア２に充填されている光学材料よりも低い屈折率を有する第２基板４が配設されている。
【００４０】
又、屈折率周期構造５は、コア２と同じ光学材料と、第２基板４と同じ材料をコア２に沿って交互に配置することによって形成されている。この繰り返す周期は、光源波長の３倍以上の周期ｐ１０である。
【００４１】
以下に本実施の形態１における光導波路の作用について述べる。
【００４２】
図２は、本実施の形態１における光導波路の透過ロスと、屈折率周期構造５の周期の関係を示した図である。この図２は、本実施の形態１における光導波路のコア２の屈折率が約１．５１０、第１基板と第２基板の屈折率が約１．５０３、光源波長１．３０μｍの条件におけるグラフである。図２の縦軸は光導波路の透過ロスを、横軸は屈折率周期構造５の周期を示している。又、図２のグラフは、接着層３の厚みｈが、０、０．５、１、１．５、２、２．５、３μｍの時の７種類のグラフを同時に示している。
【００４３】
図２に示す様に、接着層３の厚さが増加するに従って接着層３への光の漏れに起因する透過ロスが増加する。この中で、周期ｐ＝５００μｍ近傍（Ａ点）と周期ｐ＝８μｍ（Ｂ点）の２特異点において、それぞれ透過ロスの増加と減少が見られる。
【００４４】
ここで、これら２特異点での出力分布を図３に示す。図３（１）は、接着層３の接着層厚＝１．０μｍでの、屈折率周期構造５が無の状態から周期＝５００μｍへと変化させた際の透過ロスの状態を示した図である。屈折率周期構造５が無い場合でも、接着層厚＝１．０μｍの場合は、透過ロス＝−０．７５ｄＢと漏れが少ない（図３（１）上）。次に、図２の透過ロス増加の特異点Ａにおける周期５００μｍにすると、透過ロス＝−８．７６ｄＢであり、コア２からクラッドを構成する第１基板１と第２基板４へ光の漏れが増加している（図３（１）下）。即ち、透過ロスの少ない１．０μｍの接着層厚であっても、屈折率周期構造５の周期を５００μｍとすることで、光の漏れを発生させることが出来る。
【００４５】
又、図３（２）は、接着層３の接着層厚＝３．０μｍでの、屈折率周期構造５が無の状態から周期８μｍへと変化させた際の透過ロスの状態を示した図である。接着層３への漏れが大きい接着層厚＝３μｍでは、透過ロスが−２．７１ｄＢであり、光の漏れが発生していることがわかる（図３（２）上）。次に、図２の透過ロス減少の特異点Ｂにおける周期＝８μｍにすると、透過ロス＝−０．９０ｄＢであり、コア２から接着層３への光の漏れが抑制される様子がわかる（図３（２）下）。即ち、透過ロスの大きい３．０μｍの接着層厚であっても、屈折率周期構造５の周期を８μｍとすることで、光の漏れを抑制することが出来る。
【００４６】
上記現象は、Ａ点では、コア２を伝播する光が屈折率周期構造５により回折され、コア２の実効屈折率（位相速度）が第１基板１と第２基板４の実効屈折率（位相速度）に一致し、整合条件を満足するためにコア２と第１基板１と第２基板４のモードが結合したためと考えられる。
【００４７】
又、Ｂ点では、光導波路の曲がり部分１１においてコア２の伝播モードと接着層３のモード（漏れ）で伝播する光が、屈折率周期構造５により回折され、接着層３の実効屈折率（位相速度）がコア２の実効屈折率（位相速度）に一致し、整合条件を満足するために接着層３とコア２のモードが結合したためと考えられる。
【００４８】
この様に、コア２と同じ屈折率を有する接着層３の屈折率周期構造５に、光源波長の３倍以上であって、所定の周期を選択することで、光導波路の透過ロスの増加、減少を制御することが出来る。
【００４９】
更に、光源波長の３倍以上１０倍以下とすることで、コア２から接着層３に光が漏れ易い曲がり部を有する導波路の場合でも、光の位相速度をコア内の光の位相速度に一致させることが可能となり、成型プロセスで生じるコア２に接する接着層３がある構成でも、漏れなく光を導波することができる。
【００５０】
尚、接着層３の周期構造が１次元の場合の周期方向は、入射方向と出射方向が非平行の場合、入射方向と出射方向と光軸に平行な方向の３通りとなる。図４は、屈折率周期構造５が一次元周期構造の場合の光導波路に対する周期方向の例を示した図である。図４（ａ）は、周期方向が、入射方向と平行な状態を示す図である。図４（ｂ）は、周期方向が、出射方向と平行な状態を示す図である。図４（ｃ）は、周期方向が、光軸と平行な状態を示す図である。
【００５１】
又、Ｓ字曲線のように入射方向と出射方向が平行の場合の周期方向は、入射出射方向と光軸に平行な方向の２通りとなる。図４（ｄ）は、周期方向が、入出力方向に平行な状態を示す図である。図４（ｅ）は、周期方向が、光軸に平行な状態を示す図である。
【００５２】
尚、本実施の形態１における屈折率周期構造５の周期方向は、光軸に平行であるが、入射方向、出射方向、光軸に平行方向のいずれかに一致していれば良い。
【００５３】
又、図５は、屈折率周期構造５が、二次元の場合の例を示した図である。接着層３の周期構造が２次元の場合の周期パターンとして、図５に示すように、正方格子パターンや三角格子パターンなどがある。図５（１）は、周期方向が三角格子パターンの状態を示している。図５（２）は、周期方向が正方格子パターンの状態を示している。これら２次元周期の方向は、各２次元周期パターンが有する複数の周期方向の少なくとも一つが、入射方向、出射方向、光軸に平行方向のいずれかに一致していれば良い。
【００５４】
尚、本実施の形態１における光導波路において、接着層３は、全体が屈折率周期構造５であるが、コア２に近接する部分にだけ、屈折率周期構造５を有していても良い。又、曲がり部分１１における光の透過ロスを抑制する場合は、曲がり部分１１とその近傍のコア２に近接する接着層３の部分にのみ屈折率周期構造５を設けても良い。この場合、接着層３は、屈折率周期構造５を構成する２種類の材料のうちの一方である、コア２の材料によって形成されている。
【００５５】
（実施の形態２）
図６（１）は、光フィルターとして作用する本実施の形態２における光導波路の構成縦断面図を示す図である。
【００５６】
図６（１）に示す様に、本実施の形態２における光導波路は、実施の形態１の光導波路と基本的構成は同じである。
【００５７】
尚、実施の形態１では、接着層３全体が、屈折率周期構造５を形成していた。しかし、本実施の形態２では、実施の形態１と異なり、接着層３は、コア２が埋め込まれた側の第１基板１の表面上に光導波路の入射方向８に沿って、所定の部分にのみ、屈折率が周期的に変化する１次元屈折率周期構造である屈折率周期構造部分６９を有する。
【００５８】
この屈折率周期構造部分６９は、コア２と同じ光学材料と、第２基板４と同じ材料をコア２に沿って交互に配置することによって形成されている。この繰り返す周期は、光源波長の３倍以上の周期ｐ１６５である。又、接着層３は、屈折率周期構造部分６９を構成する２種類の材料のうちの一方である、コア２の材料によって形成されている。
【００５９】
上記構成の本実施の形態２における光導波路の作用を以下に述べる。
【００６０】
本実施の形態２における光導波路に波長多重光（λ１〜λｎ）６０を入射させると、屈折率周期構造部分６９が位置する部分において放射波長（λ１）６１の実効屈折率（伝播定数）とクラッドを構成する第１基板１と第２基板４の実効屈折率（伝播定数）が一致する。このため、放射波長（λ１）６１のみ、コア２からクラッドへ放射される。
【００６１】
図７は、屈折率周期構造部分６９の周期ｐ１と光導波路の透過ロスの関係を示した図である。図７のグラフは、図６（１）に示す光フィルターのコア屈折率が約１．５１０、第１基板１と第２基板４の屈折率が約１．５０３、光源波長１．３０μｍ、接着層厚１．０μｍ（透過ロスが少ない）の場合のグラフである。
【００６２】
図７に示す様に、ｐ＝５００μｍ近傍（Ａ点）において透過ロスが増加する。このロスが増加する周期は波長に依存するので、接着層３の屈折率周期構造部分６９を制御することで特定の波長のみを遮断することができる。
【００６３】
この様に、成型プロセスで避けられない接着層を有する光導波路の接着層に屈折率周期構造を形成することにより光導波路に光フィルター機能を容易に付加することが出来る。
【００６４】
又、図６（２）は、接着層７０に複数種類の屈折率周期構造部分が順列配置されている図を示す。図６（２）に示す様に、入射方向を基準にして、接着層７０は、第１周期構造部分６７を有し、所定の間隔を空けて、第２周期構造部分６８を有している。
【００６５】
この場合、第１周期構造部分６７において第１周期構造部分６７の周期ｐ１に対応する波長（λ１）６１が、第２周期構造部分６８において第２周期構造部分６８の周期ｐ２に対応する波長（λ２）６３が、それぞれコアからクラッドへ結合するので、複数の波長を除去する光フィルターとして利用出来る。図７では、接着層３は、２つの屈折率周期構造部分を有していたが、２つ以上であっても良い。
【００６６】
（実施の形態３）
図８は、光分波結合器として作用する本実施の形態１における光導波路の構成縦断面図である。
【００６７】
本実施の形態３における光導波路は、第１基板８０と、第１基板８０の表面に埋め込まれた第１コア８１とを備えている。この第１コア８１は、第１基板８０よりも高い屈折率を有する光学材料から構成されている。
【００６８】
又、第１コア８１が埋め込まれている第１基板８０の表面上に、接着層８９が配置されている。この接着層８９は、第１コア８１が埋め込まれた側の第１基板８０の表面上に光導波路の入射方向であるＺ方向に沿って、部分的に屈折率が周期的に変化する１次元屈折率周期構造である屈折率周期構造部分８５を有する。
【００６９】
又、この接着層８９の第１基板８０と接する反対面上に、第１コア８１に充填されている光学材料よりも低い屈折率を有する第２基板８２が配設されている。
【００７０】
又、屈折率周期構造部分８５は、第１コア８１と同じ光学材料と、第２基板４と同じ材料を第１コア８１に沿って交互に配置することによって形成されている。この繰り返す周期は、光源波長の３倍以上の周期ｐ１６５である。又、接着層８９は、屈折率周期構造部分８５を構成する２種類の材料のうちの一方である、第１コア８１の材料によって形成されている。
【００７１】
又、本実施の形態３における光導波路は、第２基板８２の接着層８９と接する反対面に埋め込まれた第２コア８３とを備えている。この第２コア８３は、第２基板８２よりも高い屈折率を有する光学材料から構成されている。
【００７２】
又、第２基板８２の第２コア８３が埋め込まれた面上に、第２コア８３の光学材料より低い屈折率を有する第３基板８４が配設されている。尚、第１コア８１と第２コア８３は、平行である。但し、第２基板８２と第３基板８４間に、第２コア８３と同じ材料から形成された１μｍ以下の接着層が存在してもよい。
【００７３】
上記構成の本実施の形態３における光導波路の作用を以下に述べる。
【００７４】
光導波路に波長多重光（λ１〜λｎ）８６を第２コア８３に入射させると、第１コア８１の屈折率周期構造部分８５に対応する、第２コア８３の位置において、分波波長（λ１）８７の実効屈折率（伝播定数）と第１コア８１の実効屈折率（伝播定数）が一致し、結合波長（λ１）８７のみ、第２コア８３から第１コア８１へ移動する。
【００７５】
この様に、成型プロセスで避けられない接着層を有する光導波路の接着層に屈折率周期を形成し、屈折率周期構造部分に接するコアと平行に別のコアを形成することにより、光導波路に光分波結合機能を容易に付加することが出来る。
【００７６】
又、図９は、接着層８９に複数種類の屈折率周期構造部分が順列している場合の図である。図９に示す様に、入射方向であるＺ方向を基準にして、第１コア８１に近接する接着層８９は、第１周期構造部分９１を有し、所定の間隔を空けて、第２周期構造部分９２を有している。
【００７７】
この場合、第１周期構造部分９１において第１周期構造部分９１の周期ｐ１６５に対応する波長λ１が、第２周期構造部分９２において第２周期構造部分９２の周期ｐ２６６に対応する波長λ２が、それぞれ第２コア８３から第１コア８１へ結合するので、複数の波長を分波する光分波結合器として利用できる。
【００７８】
尚、図９では、接着層８９は、２つの屈折率周期構造部分を有していたが、２つ以上であっても良い。
【００７９】
又、本実施の形態３においては、光分波結合器の光の分波に関する作用について述べたが、逆方向から光を入射させることによって、光の結合を行うことも可能である。この場合、第１コア８１に逆方向からλ１の波長の光を入射し、第２コア８３に逆方向からλ２〜λｎの複数の波長を持った光を入射する。このλ１の波長の光は、屈折率周期構造部分８５によって、第１コア８１から第２コア８３に移動し、第２コア８３内をλ１〜λｎの複数の波長が多重伝搬する。
【００８０】
（実施の形態４）
図１０は、光分波結合器として作用する本実施の形態４における光導波路の構成縦断面図である。本実施の形態４における光導波路は、基本的構成は、実施の形態３の光導波路と同じであるが、屈折率周期構造部分を持つ接着層とコアを複数備えている点が異なる。
【００８１】
図１０に示す様に、本実施の形態４における光導波路は、第１基板１００と、第１基板１００表面に埋め込まれた第１基板１００よりも高い屈折率を有する光学材料から構成される第１コア１０１とを備えている。この第１コア１０１が埋め込まれた側の第１基板１００の表面上に、導波路の入射（Ｚ）方向に部分的に屈折率が周期的に変化する第１屈折率周期構造部分１０７を有する第１接着層９５が配設されている。
【００８２】
又、第１接着層９５の第１基板１００と接する反対側の面上に、積層した第１コア１０１よりも低い屈折率を有する第２基板１０２が配設されている。この第２基板１０２には、第１接着層９５と接する反対側の面に第２基板１０２よりも高い屈折率を有する光学材料から構成される第２コア１０３が埋め込まれている。
【００８３】
又、第２コア１０３を有する第２基板１０２の面上に、第２コア１０３よりも低い屈折率を有する第３基板１０４が積層されている。この第３基板１０４には、第２基板１０２と接する反対面上に、第３基板１０４よりも屈折率の高い第３コア１０５が埋め込まれている。この第３コア１０５が埋め込まれた側の第３基板１０４の表面上に、光導波路の入射（Ｚ）方向に部分的に屈折率が周期的に変化する第２屈折率周期構造部分１０８を有する第２接着層９６が配設されている。この第２接着層９６の第３基板１０４と接する反対側の面上に、第３コア１０５よりも低い屈折率を有する第４基板１０６が配設されている。尚、第１コア１０１と第２コア１０３と第３コア１０５は、互いに平行である。
【００８４】
又、第１屈折率周期構造部分１０７は、第１コア１０１と同じ光学材料と、第２基板１０２と同じ材料を第１コア１０１に沿って交互に配置することによって形成されている。この繰り返す周期は、光源波長の３倍以上の周期ｐ１６５である。第１接着層９５は、第１屈折率周期構造部分１０７を構成する２種類の材料のうちの一方である、第１コア１０１の材料によって形成されている。
【００８５】
又、第２屈折率周期構造部分１０８は、第３コア１０５と同じ光学材料と、第４基板１０６と同じ材料を第３コア１０５に沿って交互に配置することによって形成されている。この繰り返す周期は、光源波長の３倍以上の周期ｐ２６６である。又、第２接着層９６は、第２屈折率周期構造部分１０８を構成する２種類の材料のうちの一方である、第３コア１０５の材料によって形成されている。
【００８６】
尚、第２基板１０２と第３基板１０４の間に、第２コア１０３と同じ材料から形成される１μｍ以下の接着層が存在していても良い。
【００８７】
上記構成の本実施の形態４における光導波路の作用について以下に述べる。
【００８８】
本実施の形態４の光導波路において、波長多重光（λ１〜λｎ）を第２コア１０３に入射させると、第１コア１０１の第１屈折率周期構造部分１０７に対応する、第２コア１０３の位置において分波波長（λ１）の実効屈折率（伝播定数）と第１コア１０１の実効屈折率（伝播定数）が一致し、分波波長（λ１）のみ、第２コア１０３から第１コア１０１へ移動する。
【００８９】
又、同様に、第３コア１０５の第２屈折率周期構造部分１０８に対応する、第２コア１０３の位置において分波波長（λ２）の実効屈折率（伝播定数）と第３コア１０５の実効屈折率（伝播定数）が一致し、分波波長（λ２）のみ、第２コア１０３から第３コア１０５へ移動する。
【００９０】
この様に、成型プロセスで避けられない接着層を有する光導波路の接着層に屈折率周期を形成し、屈折率周期構造部分に接する２種類のコアと平行に別のコアを形成することにより、複数の波長を別々の光導波路へ分波することが出来る。
【００９１】
尚、本実施の形態４の光導波路においても、実施の形態３において述べた様に、光を逆方向から入射することによって、光結合器として作用する。
【００９２】
（実施の形態５）
図１１、及び１２は、本実施の形態５における光導波路の作製方法のフロー概要図である。以下に図面を参照して本実施の形態５における光導波路の作製方法について説明する。
【００９３】
始めに、第１ステップにて、図１１（１）に示す様に、第１基板１の表面に実施の形態１及び２のコア形状溝１１４を作製するためのコア２の形状と同形状面を有する第１突起部１１１で構成される第１金型１１０を用意する。
【００９４】
次に、第２ステップにて、図１１（２）に示す様に、第１基板１の表面に第１金型１１０を押し付けた後、離型する。
【００９５】
次に、第３ステップにて、図１１（３）に示す様に、第１基板１の表面に形成されたコア形状溝１１４を有する第１基板１の表面上に第１基板１の屈折率よりも高い屈折率を有するコア用樹脂１１６を塗布・拡散してコア２を形成する。塗布・拡散後の図は、図１１（６）である。
【００９６】
次に、第４ステップにて、図１１（４）に示す様に、第２基板４の表面に実施の形態１、２の１次元の屈折率周期構造を作製するための１次元の屈折率周期構造溝１１５の形状と同形状面を有する第２突起部１１３で構成される第２金型１１２を用意する。
【００９７】
次に、第５ステップにて、図１１（５）に示す様に、第２基板４の表面に第２金型１１２を押し付けた後、離型する。
【００９８】
次に、第６ステップにて、図１１（６）に示す様に、第２基板４の屈折率周期構造溝１１５を有する面と、コア用樹脂１１６を拡散した第１基板１の面とを貼り合せる。
【００９９】
最後に、第７ステップにて、図１１（７）に示す様に、第１基板１と第２基板４が密着するまで加圧を行う。
【０１００】
この様に、第１基板１と第２基板４をコア用樹脂１１６で張り合わせる時にできる第１基板１と第２基板４の接着面に、あらかじめ第１基板１あるいは第２基板４のいずれかの表面に周期形状とコア用溝を付加しておくことで、接着と同時に屈折率周期構造とコアが容易に作製出来る。
【０１０１】
尚、基板成型時には、基板と金型の少なくともいずれかを加熱する。
【０１０２】
又、コア用樹脂１１６を塗布・拡散する面は、第１基板１のコア形状溝１１４を有する面でも第２基板４の屈折率周期構造溝１１５を有する面でも良い。又、図１２に示すように第１基板１のコア形状溝１１４を有する面と、第２基板４の屈折率周期構造溝１１５を有する面の両方にコア用樹脂１１６を塗布・拡散した状態で、第１基板１と第２基板４を張り合わせても良い。
【０１０３】
又、図１１、１２における第１金型は、一つの第１突起部１１１しか有していないが、突起部を複数並列に有することによって、第１基板１の表面に複数のコアを作製することが出来る。
【０１０４】
（実施の形態６）
図１３は、本実施の形態６における光導波路の作製方法のフロー概要図である。以下に図面を参照して本実施の形態６における光導波路の作製方法について説明する。
【０１０５】
始めに、第１ステップにて、図１３（１）に示す様に、第１基板８０及び、第１基板８０の表面に実施の形態３、又は４の第１コア形状溝１３６を作製するための第１コア８１の形状と同形状面を有する第１突起部１３１で構成される第１金型１３０を用意する。
【０１０６】
次に、第２ステップにて、図１３（２）に示す様に、第１基板８０の表面に第１金型１３０を押し付けた後、離型する。
【０１０７】
次に、第３ステップにて、図１３（３）に示す様に、第１基板８０の表面に形成された第１コア形状溝１３６を有する第１基板８０の表面上に第１基板８０の屈折率よりも高い屈折率を有する第１コア用樹脂１３９を塗布・拡散して第１コア８１を形成する。塗布・拡散後の図は、図１３（６）である。
【０１０８】
次に、第４ステップにて、図１３（４）に示す様に、第２基板８２の表面に実施の形態３、又は４の１次元の屈折率周期構造部分８５を作製するための１次元の屈折率周期構造溝１３８と同形状面を有する突起部１３３で構成される第２金型１３２を用意する。
【０１０９】
次に、第５ステップにて、図１３（５）に示す様に、第２基板８２表面に第２金型１３２を押し付けた後、離型する。
【０１１０】
次に、第６ステップにて、図１３（６）に示す様に、第２基板８２の屈折率周期構造溝１３８を有する面を第１コア用樹脂１３９を拡散した第１基板８０の面に貼り合せる。
【０１１１】
次に、第７ステップにて、図１３（７）に示す様に、第１基板８０と第２基板８２が密着するまで加圧し、第１コア８１と屈折率周期構造部分８５を形成する。
【０１１２】
次に、第８ステップにて、図１３（８）に示す様に、第２基板８２の屈折率周期構造部分８５を有する反対面上に、第２基板８２の屈折率よりも高い屈折率を有する第２コア用樹脂１４０を塗布・拡散して第２コア８３を形成する。塗布・拡散後の図は、図１３（１１）である。
【０１１３】
次に、第９ステップにて、図１３（９）に示す様に、第３基板８４の表面に実施の形態３、又は４の第２コア８３を作製するための第２コア形状溝１３７の形状と同形状面を有する第３突起部１３５で構成される第３金型１３４を用意する。
【０１１４】
次に、第１０ステップにて、図１３（１０）に示す様に、第３基板８４の表面に第３金型１３４を押し付けた後、離型する。
【０１１５】
次に、第１１ステップにて、図１３（１１）に示す様に、第３基板８４の第２コア形状溝１３７を有する面を第２コア用樹脂１４０を拡散した第２基板８２の面に貼り合せる。
【０１１６】
次に、第１２ステップにて、図１３（１２）に示す様に、第２基板８２と第３基板８４が密着するまで加圧し、第２コア８３を形成する。
【０１１７】
以上の様に、第１基板８０と第２基板８２と第３基板８４を順に第１コア用樹脂１３９と第２コア用樹脂１４０で張り合わせる。この時に出来る第１基板８０と第２基板８２の接着面に、あらかじめ第１基板８０あるいは第２基板８２のいずれかの表面に周期形状と第１コア用溝を付加しておく。又、第２基板８２あるいは第３基板８４のいずれかの表面に第２コア用溝を付加しておく。このようにすることで、接着と同時に屈折率周期構造と平行な２個のコアが容易に作製できる。
【０１１８】
尚、基板成型時には、基板と金型の少なくともいずれかを加熱する。
【０１１９】
又、コア用樹脂１１６を塗布・拡散する面は、第１基板１のコア形状溝１１４を有する面でも第２基板４の周期構造溝を有する面でも良い。又、図１２にて示した様に、第１基板８０の第１コア形状溝１３６を有する面と、第２基板８２の屈折率周期構造溝１３８を有する面の両方にコア用樹脂を塗布・拡散した状態で、第１基板８０と第２基板８２を張り合わせても良い。
【０１２０】
（実施の形態７）
図１４は、本実施の形態７における光導波路の作製方法のフロー概要図である。以下に図面を参照して本実施の形態７における光導波路の作製方法について説明する。
【０１２１】
始めに、第１ステップにて、図１４（１）に示す様に、第２基板８２の上表面に実施の形態３、又は４の第２コア８３を作製するための第２コア形状溝１３７の形状と同形状面を有する第３突起部１３５で構成される第３金型１３４を用意する。又、第２基板８２の下表面に実施の形態３、又は４の１次元の屈折率周期構造を作製するための１次元の屈折率周期構造溝１３８と同形状面を有する突起部１３３で構成される第２金型１３２を用意する。
【０１２２】
次に、第２ステップにて、図１４（２）に示す様に、第２基板８２を第３金型１３４と第２金型１３２で上下から挟み込むように同時に押し付けた後、離型する。
【０１２３】
次に、第３ステップにて、図１４（３）に示す様に第２基板８２の上表面に形成された第２コア形状溝１３７を有する第２基板８２の表面上に、第２基板８２の屈折率よりも高い屈折率を有する第２コア用樹脂１４０を塗布する。
【０１２４】
次に、第４ステップにて、図１４（４）に示す様に、第２コア用樹脂１４０を第２基板８２上に拡散して第２コア８３を形成する。
【０１２５】
次に、第５ステップにて、図１４（５）に示す様に、第１基板８０に実施の形態３、又は４の第１コア８１を作製するための第１コア形状溝１３６の形状と同形状面を有する第１突起部１３１で構成される第１金型１３０を用意する。
【０１２６】
次に、第６ステップにて、図１４（６）に示す様に、第１基板８０の表面に第１金型１３０を押し付けた後、離型する。
【０１２７】
次に、第７ステップにて、図１４（７）に示す様に、第１基板８０の上表面に形成された第１コア形状溝１３６を有する第１基板８０の表面上に第１基板８０の屈折率よりも高い屈折率を有する第１コア用樹脂１３９を塗布する。
【０１２８】
次に、第８ステップにて、図１４（８）に示す様に、第１コア用樹脂１３９を第１基板８０上に拡散して第１コア８１を形成する。
【０１２９】
次に、第９ステップにて、図１４（９）に示す様に、第２基板８２の第２コア８３を有する面と第３基板８４が接し、第２基板８２の屈折率周期構造溝１３８を有する面と第１基板８０の第１コア８１を有する面が接する様に、第２基板８２を第３基板８４と第１基板８０で上下から挟み込むように張り合わせる。
【０１３０】
最後に、第１０ステップにて、図１４（１０）に示す様に、第１基板８０と第２基板８２と第３基板８４が密着するまで加圧し、第１コア８１と第２コア８３と屈折率周期構造部分８５を形成する。
【０１３１】
以上の様に、第１基板８０と第２基板８２と第３基板８４を順に第１コア用樹脂１３９と第２コア用樹脂１４０で張り合わせる。この時に出来る第１基板８０と第２基板８２の接着面に、あらかじめ第１基板８０あるいは第２基板８２のいずれかの表面に屈折率周期形状溝１３８と第１コア形状溝１３８を付加しておく。又、第１基板８０と第２基板８２の接着面の各々に、第２基板８２あるいは第３基板８４のいずれかの表面に第２コア形状溝１３７を付加しておく。この様にすることで、接着と同時に屈折率周期構造と平行な２個のコアが容易に作製できる。
【０１３２】
尚、基板成型時には、基板と金型の少なくともいずれかを加熱する。
【０１３３】
又、実施の形態４の様に、第４基板１０６まで有る場合も、同様にコア用接着剤で必要に応じて溝を掘った基板を積層していけばよい。
【０１３４】
又、基板の材料は、ガラス、樹脂、セラミックなどの光学材料である。又、本発明の光学材料は、実施の形態５〜７におけるコア用樹脂に相当する。このコア用樹脂の種類として、アクリル系、シリコン系、ポリカーボネート系、エポキシ系などが挙げられる。樹脂の硬化方法は、樹脂の種類によりＵＶ硬化や熱硬化などが挙げられる。
【０１３５】
また、屈折率周期構造の変化形状として、矩形、三角関数、円などがある。
【０１３６】
（実施の形態８）
図１５は、本発明の光導波路の一例である本実施の形態８におけるＭＭＩ（Ｍｕｌｔｉ  Ｍｏｄｅ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）分岐器１５３の構成概要図である。
【０１３７】
図１５に示す様に、本実施の形態８における光導波路は、第１基板１５６と、第１基板１５６表面に埋め込まれた第１基板１５６よりも高い屈折率を有する個光学材料から構成されるコア１５４とを備えている。このコア１５４は、入射側から、入力導波路１５０と、入力導波路１５０に直列に接続されているマルチモード導波路１５１と、マルチモード導波路１５１から分岐し、２本の並列した出力シングルモード導波路１５２とを有している。
【０１３８】
又、コア１５４が埋め込まれた第１基板１５６の表面上に、接着層１５５が配設されている。この接着層１５５は、ＭＭＩ分岐器１５３の入力導波路１５０の入射方向に屈折率が周期的に変化する１次元屈折率周期構造１５８を有している。
【０１３９】
又、接着層１５５の第１基板１５６と接する反対面上に、コア１５４よりも低い屈折率を有する第２基板１５７が積層されている。
【０１４０】
又、屈折率周期構造１５８は、コア１５４と同じ光学材料と、第２基板１５７と同じ材料を入射方向に沿って交互に配置することによって形成されている。この繰り返す周期は、光源波長の３倍以上の周期ｐである。
【０１４１】
この様に、種類の異なる導波路が結合したＭＭＩ分岐器であっても第１基板１５６にコアの溝を掘り、第２基板１５７に周期形状パターンを刻んでおけば、第１基板１５６と第２基板１５７をコア用樹脂で張り合わせた時に、コアと屈折率周期構造が同時に作製出来る。このため、成型プロセスに特有の接着層を含む導波路構成であっても、接着層からの光漏れを抑制することができる。
【０１４２】
【発明の効果】
以上述べたことから明らかな様に、本発明は、成型プロセスで生じるコアに接する接着層がある構成でも、より漏れなく光を導波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が出来る。
【０１４３】
又、本発明は、所定の波長の光を伝達しない光フィルターとして作用する光導波路、及びその製造方法を提供することが出来る。
【０１４４】
又、本発明は、光の分波、若しくは結合を行う光分波結合器として作用する光導波路、及びその製造方法を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる実施の形態１における光導波路の構成概要図
【図２】本発明にかかる実施の形態１における光導波路の屈折率周期と透過ロスの関係のグラフを示す図
【図３】本発明にかかる実施の形態１における光導波路の特異周期時の出力パワー分布を示す図
【図４】（ａ）本発明にかかる実施の形態１における光導波路の入射方向と平行に形成された一次元周期構造を示す図
（ｂ）本発明にかかる実施の形態１における光導波路の出射方向と平行に形成された一次元周期構造を示す図
（ｃ）本発明にかかる実施の形態１における光導波路の光軸方向に平行に形成された一次元周期構造を示す図
（ｄ）本発明にかかる実施の形態１における光導波路の変形例であるＳ字導波路の入出力方向に平行に形成された一次元周期構造を示す図
（ｅ）本発明にかかる実施の形態１における光導波路の変形例であるＳ字導波路の光軸方向に平行に形成された一次元周期構造を示す図
【図５】（ａ）本発明にかかる実施の形態１における光導波路の変形例であるＳ字導波路に形成された三角格子パターンの２次元周期構造を示す図
（ｂ）本発明にかかる実施の形態１における光導波路の変形例であるＳ字導波路に形成された正方格子パターンの２次元周期構造を示す図
【図６】（１）本発明にかかる実施の形態２における光フィルターとして作用する光導波路を示す図
（２）本発明にかかる実施の形態２における多段光フィルターとして作用する光導波路を示す図
【図７】本発明にかかる実施の形態２における光フィルターの周期と透過ロスの関係のグラフを示す図
【図８】本発明にかかる実施の形態３における分波結合器として作用する光導波路を示す図
【図９】本発明にかかる実施の形態３における多段分波結合器として作用する光導波路を示す図
【図１０】本発明にかかる実施の形態４における分波結合器として作用する光導波路を示す図
【図１１】本発明にかかる実施の形態５における光導波路の作製方法のフロー概要図
【図１２】本発明にかかる実施の形態５における光導波路の作製方法の変形例のフロー概要図
【図１３】本発明にかかる実施の形態６における光導波路の作製方法のフロー概要図
【図１４】本発明にかかる実施の形態７における光導波路の作製方法のフロー概要図
【図１５】本発明にかかる実施の形態８におけるＭＭＩ分岐器の構成概要図
【符号の説明】
１    第１基板
２    コア
３  接着層
４    第２基板
５    屈折率周期構造
６    入射面
７    出射面
８  入射方向
９  出射方向
１０  周期
１１  曲がり部
１２  直線部
【図１】
2004341254.tif 000003
【図２】
2004341254.tif 000004
【図３】
2004341254.tif 000005
【図４】
2004341254.tif 000006
【図５】
2004341254.tif 000007
【図６】
2004341254.tif 000008
【図７】
2004341254.tif 000009
【図８】
2004341254.tif 000010
【図９】
2004341254.tif 000011
【図１０】
2004341254.tif 000012
【図１１】
2004341254.tif 000013
【図１２】
2004341254.tif 000014
【図１３】
2004341254.tif 000015
【図１４】
2004341254.tif 000016
【図１５】
2004341254.tif 000017