(57)【要約】【課題】簡便かつ高精度な加工プロセスにより安価に得られ、いろいろな使用環境および使用目的に対して使用可能な、高耐熱性を有する光増幅器を提供する。【解決手段】色素を分散させたポリベンゾオキサゾール前駆体を閉環して得られる樹脂からなる導波部分に、ポンプ光を伝搬させ、導波部分を励起状態とさせるとともに、導波部分に信号光を伝搬させることにより、信号光を増幅させることを特徴とする光増幅器。【化１】2004214571.tif 000011（式（１）中、Ｘは４価の有機基、Ｙは２価の有機基を示し、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ水素原子または、一価の有機基を示し、ｎは１〜１０００までの整数である。）【特許請求の範囲】
【請求項１】
色素を分散させた一般式（１）で表されるポリベンゾオキサゾール前駆体を閉環して得られる樹脂からなる導波部分に、ポンプ光を伝搬させ、導波部分を励起状態とさせるとともに、導波部分に信号光を伝搬させることにより、信号光を増幅させることを特徴とする光増幅器。
【化１】
2004214571.tif 000007
（式（１）中、Ｘは４価の有機基、Ｙは２価の有機基を示し、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ水素原子または、一価の有機基を示し、ｎは１〜１０００までの整数である。）
【請求項２】
導波部分が、少なくとも直線部、曲げ部または分岐部からなる導波路を有するリッジ型導波路からなるものである請求項１記載の光増幅器。
【請求項３】
導波部分が、リアクティブイオンエッチングにより形成されたものである請求項１または２記載の光増幅器。
【請求項４】
ポリベンゾオキサゾール前駆体が、一般式（１）におけるＸとして、式（２）で表される基の中から選ばれる４価の基を有するものである請求項１〜３のいずれかに記載の光増幅器。
【化２】
2004214571.tif 000008
【請求項５】
ポリベンゾオキサゾール前駆体が、一般式（１）におけるＹとして、式（３）で表される基の中から選ばれる２価の基を有するものである請求項１〜４のいずれかに記載の光増幅器。
【化３】
2004214571.tif 000009
【請求項６】
ポリベンゾオキサゾール前駆体が、一般式（１）におけるＹとして、式（４）で表される基の中から選ばれる２価の基を有するものである請求項１〜５のいずれかに記載の光増幅器。
【化４】
2004214571.tif 000010
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光増幅器に関するものである。さらに詳しくは光通信で用いる光増幅器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、高速化・大容量化が望まれる光通信分野では、特定波長の光信号の増幅器には、石英やポリマーの光に色素を添加させ、色素の誘導放出遷移を利用した色素添加型光増幅器が用いられている。これらの光増幅器は、色素の選定により、可視光域から近赤外光域まで様々に用いられている。代表的な例として、可視光域では、ポリメチルメタクリレートにキサンテン系の色素を添加させた有機色素添加型ポリマー光増幅器が、近赤外光域では、特に、Ｃ−バンド、Ｌ−バンド伝送帯域において、石英光にエルビウムを添加させたエルビウム添加型光増幅器が、普及している。また、ＷＤＭ（波長分割多重）伝送の大容量化への要求には、エルビウム添加型光増幅器では限界があり、ガラスの非線形散乱を利用したラマン増幅器が期待されている。これらの光増幅器は、ＷＤＭ伝送システムの伝送性を高める技術として期待されており、さらなる伝送帯域の拡大が図られている。また、光から電気、またその逆への変換の必要がないため、ノイズが少ないのも利点である。
【０００３】
従来の光増幅器として、石英系やフッ素化物ガラスなどの高融点材料に、エルビウムを代表とする希土類元素を添加させた光増幅器（例えば、特許文献１参照。）があるが、５００℃以上の高温での熱処理が必要となるために、設備・加工プロセスにより、低価格化は難しい。また、最近になり報告されている有機色素添加型ポリマー光増幅器に代表される、ポリカーボネートやポリメチルメタクリレートなどの耐熱性が低い樹脂や、ポリイミド樹脂による光増幅器（例えば、特許文献２参照。）では、使用環境条件が制限されるだけでなく、ハンダ実装などの加工プロセスにおいて、変形が起きるなど、信頼性の点で問題がある。
【０００４】
【特許文献１】
特開平３−２６０６３３号公報（第１−５頁）
【特許文献２】
特開平１０−１３５５４７号公報（第１−５頁）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、簡便かつ高精度な加工プロセスにより安価に得られ、いろいろな使用環境および使用目的に対して使用可能な、高耐熱性を有する光増幅器を提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記従来の問題点を鑑み、鋭意検討を重ねた結果、少なくとも高耐熱性と近赤外域における高透明性を有する材料を、導波部分を有する導波路部に用いることにより、高耐熱で加工が容易な光増幅器が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
即ち、本発明は、
１．  色素を分散させた一般式（１）で表されるポリベンゾオキサゾール前駆体を閉環して得られる樹脂からなる導波部分に、ポンプ光を伝搬させ、導波部分を励起状態とさせるとともに、導波部分に信号光を伝搬させることにより、信号光を増幅させることを特徴とする光増幅器、
【化５】
2004214571.tif 000002
（式（１）中、Ｘは４価の有機基、Ｙは２価の有機基を示し、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ水素原子または、一価の有機基を示し、ｎは１〜１０００までの整数である。）
２．  導波部分が、少なくとも直線部、曲げ部または分岐部からなる導波路を有するリッジ型導波路からなるものである第１項記載の光増幅器、
３．  導波部分が、リアクティブイオンエッチングにより形成されたものである第１項または第２項記載の光増幅器、
４．  ポリベンゾオキサゾール前駆体が、一般式（１）におけるＸとして、式（２）で表される基の中から選ばれる４価の基を有するものである第１項〜第３項のいずれかに記載の光増幅器、
【化６】
2004214571.tif 000003
５．  ポリベンゾオキサゾール前駆体が、一般式（１）におけるＹとして、式（３）で表される基の中から選ばれる２価の基を有するものである第１項〜第４項のいずれかに記載の光増幅器、
【化７】
2004214571.tif 000004
６．  ポリベンゾオキサゾール前駆体が、一般式（１）におけるＹとして、式（４）で表される基の中から選ばれる２価の基を有するものである第１項〜第５項のいずれかに記載の光増幅器、
【化８】
2004214571.tif 000005
である。
【０００８】
本発明に用いるポリベンゾオキサゾール樹脂は、ハンダリフロー等の加工プロセスの過程、使用環境及び状況において、高い信頼性を得られるように、ガラス転移温度が３００℃以上と高い耐熱性を有するものである。また、効率の良い安定した光増幅器を提供するために、近赤外光領域において、スラブ型導波路で、光損失が０．３ｄＢ／ｃｍと低損失である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明は、一般式（１）で表されるポリベンゾオキサゾール前駆体を閉環して得られる樹脂及び色素からなる導波部分に、ポンプ光を伝搬させ、導波部分を励起状態とさせるとともに、導波部分に信号光を伝搬させることにより、信号光を増幅させることで達成される。
本発明に用いるポリベンゾオキサゾール前駆体は、前記一般式（１）で表される構造を有するものであり、ビスアミノフェノールとジカルボン酸とを、従来の酸クロリド法、活性化エステル法またはポリリン酸もしくはジシクロヘキシルカルボジイミド等の脱水縮合剤の存在下での縮合反応等の方法により反応させて合成することにより得ることができる。好ましいビスアミノフェノールとしては、式（２）で表される基の中から選ばれる４価の基を有する化合物が挙げられ、好ましいジカルボン酸としては、式（３）および／または式（４）で表される基の中から選ばれる２価の基を有する化合物が挙げられる。
【００１０】
本発明で用いる式（２）で表される４価の基を有するビスアミノフェノールとしては、ビス（４−アミノ−３−ヒドロキシフェニル）エーテル、ビス（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニル）エーテル、ビス（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニル）スルフィド、ビス（４−アミノ−３−ヒドロキシフェニル）スルフィド、ビス（３−アミノ−ヒドロキシフェニル）ケトン、ビス（４−アミノ−３−ヒドロキシフェニル）ケトン、ビス（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニル）スルホン、ビス（４−アミノ−３−ヒドロキシフェニル）スルホン、２，２−ビス（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−アミノ−３−ヒドロキシフェニル）プロパン、ビス（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニル）メタン、２，２−ビス（４−アミノ−３−ヒドロキシフェニル）メタン、２，２−ビス（４−アミノ−３−ヒドロキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン、１，２−ビス（３−アミノ−４−ヒドキロキシフェノキシ）ベンゼン、１，２−ビス（４−アミノ−３−ヒドキロキシフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（３−アミノ−４−ヒドキロキシフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（４−アミノ−３−ヒドキロキシフェノキシ）ベンゼン、１，４−ビス（３−アミノ−４−ヒドキロキシフェノキシ）ベンゼン、１，４−ビス（４−アミノ−３−ヒドキロキシフェノキシ）ベンゼン、ビス（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニル）ビフェニル、ビス（４−アミノ−３−ヒドロキシフェニル）ビフェニル等を挙げることができる。これらのビスアミノフェノールは単独、または組み合わせて使用することができる。これらは、電気特性、機械特性、耐薬品性に優れた光導波路材料を提供する。
【００１１】
本発明で用いる式（３）で表される２価の基を有するジカルボン酸としては、４，４’−オキシビス安息香酸、３，３’−オキシビス安息香酸、３，４’−オキシビス安息香酸、２，４’−オキシビス安息香酸、３，４’−オキシビス安息香酸、２，３’−オキシビス安息香酸、２，２−ビス（４−カルボキシフェニル）−ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス（３−カルボキシフェニル）−ヘキサフルオロプロパン、ビス（４−カルボキシフェニル）−スルフィド、ビス（３−カルボキシフェニル）−スルフィド、ビス（４−カルボキシフェニル）−スルホン、ビス（３−カルボキシフェニル）−スルホン、ビス（４−カルボキシフェニル）−メタン、ビス（３−カルボキシフェニル）−メタン、２，２−ビス（４−カルボキシフェニル）−プロパン、２，２−ビス（３−カルボキシフェニル）−プロパン、ビス（４−カルボキシフェニル）−ケトン、ビス（３−カルボキシフェニル）−ケトン、１，２−ビス（３−カルボキシフェノキシ）ベンゼン、１，２−ビス（４−カルボキシフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（３−カルボキシフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（４−カルボキシフェノキシ）ベンゼン、１，４−ビス（３−カルボキシフェノキシ）ベンゼン、１，４−ビス（４−カルボキシフェノキシ）ベンゼン、ビス（３−カルボキシフェニル）ビフェニル、ビス（４−カルボキシフェニル）ビフェニル、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等を挙げることができる。これらのジカルボン酸は単独、または組み合わせて使用することができる。これらは、さらに耐熱性を付加させた光導波路材料を提供する。
【００１２】
本発明で用いる式（４）で表される２価の基を有するジカルボン酸としては、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、１，９−ノナンジカルボン酸、ドデカン二酸、トリデカン二酸、１，１２−ドデカンジカルボン酸、テトラフルオロコハク酸、ヘキサフルオログルタル酸、オクタフルオロアジピン酸、パーフルオロピメリン酸、パーフルオロスベリン酸、パーフルオロアゼライン酸、パーフルオロセバシン酸、１，９−パーフルオロノナンジカルボン酸、パーフルオロドデカン二酸、パーフルオロトリデカン二酸、１，１２−パーフルオロドデカンジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、１，３−シクロヘキサンジカルボン酸、１，２−シクロヘキサンジカルボン酸等を挙げることができる。これらのジカルボン酸は単独、または組み合わせて使用することができる。これらは、さらに透明性向上を付加させた光導波路材料を提供する。
【００１３】
本発明に用いるポリベンゾオキサゾール前駆体の製造方法の中で、酸クロリド法による合成の例を挙げると、まず前記ジカルボン酸を、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等の触媒存在下、過剰量の塩化チオニルと、室温から７５℃で反応させ、過剰の塩化チオニルを加熱及び減圧により留去する。その後、残査をヘキサン等の溶媒で再結晶することにより、酸クロリドであるジカルボン酸クロリドを得ることができる。次いで、前記ビスアミノフェノールを、通常、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等の極性溶媒に溶解し、ピリジン等の酸受容剤存在下で、ジカルボン酸クロリドと、−３０℃から室温で反応する。このようにして、ポリベンゾオキサゾール前駆体を得ることができる。
【００１４】
本発明においては、上記で得られたポリベンゾオキサゾール前駆体を溶剤に溶解し、ワニス状にして使用することが好ましい。溶剤としては、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、γ−ブチロラクトン、Ｎ，Ｎ，−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、乳酸メチル、乳酸ブチル、メチル−１，３−ブチレングリコールアセテート、１，３−ブチレングリコール−３−モノメチルエーテル、ピルビン酸メチル、メチル−３−メトキシプロピオネートなどが挙げられ、これらの単独または混合して使用する。
【００１５】
本発明に用いる色素は、適宜選択して添加することにより、可視光域及び近赤外光域における光増幅を可能とするものである。特に、ポリベンゾオキサゾール前駆体の高耐熱性、近赤外光域における低損失性といった特性の劣化を、可能な限り、抑制することができる色素が望ましいが、この限りではない。例えば、可視光域での増幅には、キサンテン系のローダミン類が挙げられ、中でもローダミンＢ、ローダミン６Ｇ、ローダミン１１０、ローダミンファロイジン等が好ましい。また、近赤外光域では、エルビウム、イットリウムなどが好ましい。また、ポリベンゾオキサゾール前駆体に対する色素濃度は、利得や増幅特性に関連するが、０．１〜１０重量％程度が好ましい。
【００１６】
本発明において、ローダミン等の有機系色素は化学的な結合により添加させるが、特にエルビウムやイットリウムの金属性色素を用いて、近赤外光域での光増幅を行うには、高温での熱処理を避けるために、これらの色素を粉末状態にした後、前記ポリベンゾオキサゾール前駆体ワニスに混合するのが好ましい。また、導波部分内での粉末色素による散乱を防止するために、波長よりも十分小さい粒径にすることが好ましい。粒径は１．５μｍ以下が好ましく、更に好ましくは０．５μｍ以下であれば、散乱の影響を無視することができる。
【００１７】
本発明の光増幅器は、信号光入力部、ポンプ光入力部、信号光とポンプ光とを通すために、導波部分となる光導波路部、光検出部を主構造とするものであり、ポンプ光を、ポンプ光入力部より投入して、光導波路部に伝搬させ、導波部分を励起状態とし、励起状態の導波部分に、信号光を、信号光入力部より投入して伝搬させて、信号光を増幅させるものである。前記導波部分は、光源であるレーザダイオード、機能素子であるスイッチ、変調器、ならびに光検出素子であるフォトダイオードといった光学系の集積化による小型軽量化、高性能化を図り、一つの基板上に、ファイバー形状、スラブ型導波路、リッジ型導波路として、加工、形成することが好ましい。特に、光増幅器を、スラブ型導波路のような平面光増幅器として用いるだけでなく、リッジ型導波路のような直線導波路にすることによって、３次元化され、光デバイスとの結合による光損失を、減少可能とすることができる。さらに、導波部分を、直線のみならず、曲げ部、分岐部を有することによって、光増幅部の小型化を可能とする。また、これらに使用する基板としては、石英、シリコン、ガリウムヒ素、インジウムリンなどからなる基板が挙げられる。
【００１８】
本発明の光増幅器と光増幅の測定例について、模式図である図１を用いて、更に詳しく説明する。Ｓｉウェハ８とＳｉによる光吸収防止を目的としたＳｉＯ２層９上に、色素を添加したスラブ型光導波路４を形成する。このスラブ型光導波路４に、プリズム５を介して、ポンプ光２を入射させる。ポンプ光２により励起状態となったスラブ型光導波路４に、同様にプリズム１０を介して信号光１を入射させる。スラブ型光導波路から染み出した検出光３を、検出用光ファイバー６を用いて受光して、パワーメーター７により光増幅作用を確認する。
【００１９】
本発明における光増幅器の導波部分の加工として、効率の良い光増幅器を形成するために、導波部分の光損失を、最小限に抑える加工が効果的である。加工法としては、リアクティブイオンエッチング、金型による転写法、化学気層成長法、フォトブリーチングを始めとするフォトリソグラフィー製法などが挙げられる。特に、導波路の作製方法としては、リアクティブイオンエッチング法（以下ＲＩＥ法）が好ましい。このＲＩＥ法を行うことにより、導波部分の直線、曲げおよび分岐部を容易に作製することを可能として、小型化、軽量化、安価な光増幅器の提供も可能となる。
【００２０】
ＲＩＥ法による導波路の製造方法の例としては、まず、Ｓｉ基板２１上に、クラッド層として、上記で得たポリベンゾオキサゾール前駆体ワニスを塗布・硬化させて、下部クラッド層２２を形成する。次いで、コア層として、前記下部クラッド層に用いたポリベンゾオキサゾール前駆体より屈折率が高いポリベンゾオキサゾール前駆体のワニスに、前記色素を混合させたポリベンゾオキサゾール前駆体ワニスを、下部クラッド層上に塗布・硬化させて、コア層２３を形成して、スラブ型導波路を作製する（図２（１））。次いで、コア層２３の上に、Ｓｉ含有フォトレジスト２４を塗布・硬化して、マスク２５の上から露光する（図２（２））。次いで、現像により、光硬化されていないＳｉ含有フォトレジスト２４を取り除く。（図２（３））。次いで、リアクティブイオンエッチングにより、コア層を矩形に形成する（図２（４））。次いで、レジスト剥離を行い、リッジ型導波路を形成する（図２（５））。最後に、この上に、上部クラッド層として、前記下部クラッド層に用いたのと同じポリベンゾオキサゾール前駆体ワニスを塗布・硬化させて、上部クラッド層２６を形成して、３次元光導波路を作製する（図２（６））。
【００２１】
本発明における信号光及びポンプ光として、可視光領域から近赤外光領域までの光増幅を行う場合、ガスレーザ、固体レーザ、液体レーザ、半導体レーザ等が挙げられるが、この限りではない。その選定は、使用する色素の吸収スペクトル及び発光スペクトルに起因する。また、本発明の光増幅器の利得は、ポンプ光の出力強度、増幅長に起因する。
【００２２】
【実施例】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
【００２３】
合成例１
２，２−ビス（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン７３．３部（０．２ｍｏｌ）を、乾燥したジメチルアセトアミド２００部に溶解し、ピリジン３９．６部（０．５ｍｏｌ）を添加後、乾燥窒素下、−１５℃でシクロヘキサン１００部にイソフタル酸クロリド３８．６部（０．１９ｍｏｌ）を溶解したものを、３０分掛けて滴下した。滴下終了後、室温まで戻し、室温で５時間撹拌した。その後、γ−ブチロラクトン３０部に、無水５−ノルボルネン−２，３−ジカルボン酸１．６部（０．０１ｍｏｌ）を溶解したものを添加し、−１０℃で１時間、室温で１時間攪拌した後、反応溶液を、蒸留水７Ｌに滴下し、沈殿物を集め、乾燥することにより、ポリベンゾオキサゾール前駆体１００．６部を得た。前駆体の分子量をゲル・パーミエイション・クロマトグラフィ（以下ＧＰＣと略記）を用いて測定したところ、１２，０００であった。
合成したポリベンゾオキサゾール前駆体１００重量部を、Ｎ−メチル−２−ピロリドン２００重量部に溶解し、孔径０．２μｍのテフロン（登録商標）フィルターで、ろ過し、ワニスを得た。さらに、直径０．３μｍ以下の粒径にしたエルビウムを０．５部加えて、十分に混合して、色素を有するポリベンゾオキサゾール前駆体ワニスを得た。
【００２４】
合成例２
合成例１において、イソフタル酸クロリド３８．６部（０．１９ｍｏｌ）をイソフタル酸クロリド１８．９部（０．１３３ｍｏｌ）と４，４’−オキシビス安息香酸クロリド１６．８部（０．０５７ｍｏｌ）との混合物に置き換えた以外は合成例１と同様にして、ポリベンゾオキサゾール前駆体（ＡＡ）９８．１部を得た。前駆体（ＡＡ）の分子量を、ＧＰＣを用いて測定したところ、２４，０００であった。さらに、ここで得たポリベンゾオキサゾール前駆体を用いた以外は、合成例１と同様にして、色素を有するポリベンゾオキサゾール前駆体ワニスを得た。
【００２５】
実施例１
合成例１で得たワニスを、Ｓｉとその上部に結合させたガラスに代表されるような誘電体基板の表面に、２〜３μｍ程の厚みに塗布した後、さらに硬化させて、スラブ型導波路を得た。このスラブ型導波路を、室温２５℃、相対湿度５０％下で、プリズムカップリング法により測定した。光増幅器としての作動確認をする前に、プリズムカップリングを用いて、スラブ型導波路の損失測定を行ったところ、波長１５５０ｎｍにおいて、０．５ｄＢ／ｃｍと低損失であることを確認した。光増幅作用の確認を行う具体的実験方法として、信号光に波長１５５０ｎｍの半導体レーザ（インジウムガリウムヒ素リン）を用い、ポンプ光に波長１４８０ｎｍの半導体レーザ（インジウムガリウムヒ素リン）を用いて、導波部分に入射させて、５ｃｍ導波させてから、出射光を取り出し、その出力パワーの測定を行った。出力５ｍＷの信号光出力パワーは、ポンプ光がないときでは２．８２ｍＷと、信号光の損失が確認されたが、ポンプ光を入射させた場合には３．０２ｍＷとなり、信号光が増幅されていることが確認された。また、このスラブ型導波路を用い、８５℃／相対湿度８５％の条件下においても、１ヶ月以上同様の実験を試みたが、光増幅器の作動に問題はなかった。
【００２６】
実施例２
合成例１において、エルビウム０．５部を、イットリウム０．５部に置き換えた以外は、合成例１と同様にしてワニスを得て、実施例１において、ワニスをこのワニスに置き換えた以外は、実施例１と同様にして、スラブ型導波路を得た。また、実施例１と同様にプリズムカップリング法により測定を行い、低損失と光増幅作用を確認した。
【００２７】
実施例３
合成例１において、エルビウム０．５部を、ローダミンＢ０．５部に置き換えた以外は、合成例１と同様にしてワニスを得て、実施例１において、ワニスをこのワニスに置き換えた以外は、実施例１と同様にして、スラブ型導波路を得た。また、実施例１において、信号光の波長１５５０ｎｍの半導体レーザ（インジウムガリウムヒ素リン）を、波長６３３ｎｍのヘリウムネオンレーザに、ポンプ光の波長１４８０ｎｍの半導体レーザ（インジウムガリウムヒ素リン）を、波長５１５ｎｍのアルゴンレーザに置き換えた以外は、実施例１と同様にプリズムカップリング法により測定を行い、低損失と光増幅作用を確認した。
【００２８】
実施例４
合成例１において、２，２−ビス（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン７３．３部（０．２ｍｏｌ）をビス（４−アミノ−３−ヒドロキシフェニル）エーテル０．２ｍｏｌに、イソフタル酸クロリドを４，４’−オキシビス安息香酸クロリド０．１９ｍｏｌに置き換えた以外は、合成例１と同様にしてワニスを得て、実施例１において、ワニスをこのワニスに置き換えた以外は、実施例１と同様にして、スラブ型導波路を得た。さらに、このスラブ型導波路の上部に、合成例２で得たワニスを塗布、硬化させて、リアクティブイオンエッチング法により直線部および曲げ部の導波路を有するリッジ型導波路を得た。また、実施例１と同様にプリズムカップリング法により測定を行い、低損失と光増幅作用を確認した。
【００２９】
実施例５
合成例１において、２，２−ビス（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン７３．３部（０．２ｍｏｌ）をビス（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニル）スルフィド０．２ｍｏｌに、イソフタル酸クロリドを２，２−ビス（４−カルボキシフェニル）−ヘキサフルオロプロパンクロリド０．１９ｍｏｌに置き換えた以外は、合成例１と同様にしてワニスを得て、実施例１において、ワニスをこのワニスに置き換えた以外は、実施例１と同様にして、スラブ導波路を得た。また、実施例１と同様にプリズムカップリング法により測定を行い、低損失と光増幅作用を確認した。
【００３０】
実施例６
合成例１において、２，２−ビス（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン７３．３部（０．２ｍｏｌ）をビス（３−アミノ−ヒドロキシフェニル）ケトン０．２ｍｏｌに、イソフタル酸クロリドをビス（４−カルボキシフェニル）−スルフィドクロリド０．１９ｍｏｌに置き換えた以外は、合成例１と同様にしてワニスを得て、実施例１において、ワニスをこのワニスに置き換えた以外は、実施例１と同様にして、スラブ導波路を得た。また、実施例１と同様にプリズムカップリング法により測定を行い、低損失と光増幅作用を確認した。
【００３１】
実施例７
合成例１において、２，２−ビス（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン７３．３部（０．２ｍｏｌ）をビス（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニル）スルホン０．２ｍｏｌに、イソフタル酸クロリドをビス（４−カルボキシフェニル）−スルホンクロリド０．１９ｍｏｌに置き換えた以外は、合成例１と同様にしてワニスを得て、実施例１において、ワニスをこのワニスに置き換えた以外は、実施例１と同様にして、スラブ導波路を得た。また、実施例１と同様にプリズムカップリング法により測定を行い、低損失と光増幅作用を確認した。
【００３２】
実施例８
合成例１において、２，２−ビス（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン７３．３部（０．２ｍｏｌ）を２，２−ビス（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニル）プロパン０．２ｍｏｌに、イソフタル酸クロリドをビス（４−カルボキシフェニル）−メタンクロリド０．１９ｍｏｌに置き換えた以外は、合成例１と同様にしてワニスを得て、実施例１において、ワニスをこのワニスに置き換えた以外は、実施例１と同様にして、スラブ導波路を得た。また、実施例１と同様にプリズムカップリング法により測定を行い、低損失と光増幅作用を確認した。
【００３３】
実施例９
合成例１において、２，２−ビス（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン７３．３部（０．２ｍｏｌ）をビス（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニル）メタン０．２ｍｏｌに、イソフタル酸クロリドをビス（４−カルボキシフェニル）−メタンクロリド０．１９ｍｏｌに置き換えた以外は、合成例１と同様にしてワニスを得て、実施例１において、ワニスをこのワニスに置き換えた以外は、実施例１と同様にして、スラブ導波路を得た。また、実施例１と同様にプリズムカップリング法により測定を行い、低損失と光増幅作用を確認した。
【００３４】
実施例１０
合成例１において、２，２−ビス（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン７３．３部（０．２ｍｏｌ）を１，２−ビス（３−アミノ−４−ヒドキロキシフェノキシ）ベンゼン０．２ｍｏｌに、イソフタル酸クロリドを２，２−ビス（４−カルボキシフェニル）−プロパンクロリド０．１９ｍｏｌに置き換えた以外は、合成例１と同様にしてワニスを得て、実施例１において、ワニスをこのワニスに置き換えた以外は、実施例１と同様にして、スラブ導波路を得た。また、実施例１と同様にプリズムカップリング法により測定を行い、低損失と光増幅作用を確認した。
【００３５】
実施例１１
合成例１において、２，２−ビス（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン７３．３部（０．２ｍｏｌ）を１，３−ビス（３−アミノ−４−ヒドキロキシフェノキシ）ベンゼン０．２ｍｏｌに、イソフタル酸クロリドをビス（４−カルボキシフェニル）−ケトンクロリド０．１９ｍｏｌに置き換えた以外は、合成例１と同様にしてワニスを得て、実施例１において、ワニスをこのワニスに置き換えた以外は、実施例１と同様にして、スラブ導波路を得た。また、実施例１と同様にプリズムカップリング法により測定を行い、低損失と光増幅作用を確認した。
【００３６】
実施例１２
合成例１において、２，２−ビス（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン７３．３部（０．２ｍｏｌ）を１，４−ビス（３−アミノ−４−ヒドキロキシフェノキシ）ベンゼン０．２ｍｏｌに、イソフタル酸クロリドを１，２−ビス（３−カルボキシフェノキシ）ベンゼンクロリド０．１９ｍｏｌに置き換えた以外は、合成例１と同様にしてワニスを得て、実施例１において、ワニスをこのワニスに置き換えた以外は、実施例１と同様にして、スラブ導波路を得た。また、実施例１と同様にプリズムカップリング法により測定を行い、低損失と光増幅作用を確認した。
【００３７】
実施例１３
合成例１において、２，２−ビス（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン７３．３部（０．２ｍｏｌ）をビス（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニル）ビフェニル０．２ｍｏｌに、イソフタル酸クロリドを１，３−ビス（３−カルボキシフェノキシ）ベンゼンクロリド０．１９ｍｏｌに置き換えた以外は、合成例１と同様にしてワニスを得て、実施例１において、ワニスをこのワニスに置き換えた以外は、実施例１と同様にして、スラブ導波路を得た。また、実施例１と同様にプリズムカップリング法により測定を行い、低損失と光増幅作用を確認した。
【００３８】
実施例１４
合成例１において、イソフタル酸クロリドを１，４−ビス（３−カルボキシフェノキシ）ベンゼンクロリド０．１９ｍｏｌに置き換えた以外は、合成例１と同様にしてワニスを得て、実施例１において、ワニスをこのワニスに置き換えた以外は、実施例１と同様にして、スラブ導波路を得た。また、実施例１と同様にプリズムカップリング法により測定を行い、低損失と光増幅作用を確認した。
【００３９】
実施例１５
合成例１において、イソフタル酸クロリドをビス（３−カルボキシフェニル）ビフェニルクロリド０．１９ｍｏｌに置き換えた以外は、合成例１と同様にしてワニスを得て、実施例１において、ワニスをこのワニスに置き換えた以外は、実施例１と同様にして、スラブ導波路を得た。また、実施例１と同様にプリズムカップリング法により測定を行い、低損失と光増幅作用を確認した。
【００４０】
実施例１６
合成例１において、イソフタル酸クロリドをフタル酸クロリド０．１９ｍｏｌに置き換えた以外は、合成例１と同様にしてワニスを得て、実施例１において、ワニスをこのワニスに置き換えた以外は、実施例１と同様にして、スラブ導波路を得た。また、実施例１と同様にプリズムカップリング法により測定を行い、低損失と光増幅作用を確認した。
【００４１】
実施例１７
合成例１において、イソフタル酸クロリドをテレフタル酸クロリド０．１９ｍｏｌに置き換えた以外は、合成例１と同様にしてワニスを得て、実施例１において、ワニスをこのワニスに置き換えた以外は、実施例１と同様にして、スラブ導波路を得た。また、実施例１と同様にプリズムカップリング法により測定を行い、低損失と光増幅作用を確認した。
【００４２】
実施例１８
合成例１において、イソフタル酸クロリドをアジピン酸クロリド０．１９ｍｏｌに置き換えた以外は、実施例１と同様にしてワニスを得て、実施例１において、ワニスをこのワニスに置き換えた以外は、スラブ導波路を得た。また、実施例１と同様にプリズムカップリング法により測定を行い、低損失と光増幅作用を確認した。
【００４３】
実施例１９
合成例１において、イソフタル酸クロリドをオクタフルオロアジピン酸クロリド０．１９ｍｏｌに置き換えた以外は、合成例１と同様にしてワニスを得て、実施例１において、ワニスをこのワニスに置き換えた以外は、実施例１と同様にして、スラブ導波路を得た。また、実施例１と同様にプリズムカップリング法により測定を行い、低損失と光増幅作用を確認した。
【００４４】
実施例２０
合成例１において、イソフタル酸クロリドを１，４−シクロヘキサンジカルボン酸クロリド０．１９ｍｏｌに置き換えた以外は、合成例１と同様にしてワニスを得て、実施例１において、ワニスをこのワニスに置き換えた以外は、実施例１と同様にして、スラブ導波路を得た。また、実施例１と同様にプリズムカップリング法により測定を行い、低損失と光増幅作用を確認した。
【００４５】
実施例１〜２０の評価結果を表１に示す。
【表１】
2004214571.tif 000006
【００４６】
比較例１
Ｎ−メチル−２−ピロリドン８０部に、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン酸二無水物４．４部及び２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］ヘキサフルオロプロパン５．０部を溶解して、８時間撹拌してポリアミド酸を得た。このポリアミド酸に、ローダミンＢを１．０部加えて、室温で充分撹拌してワニスを得た。このワニスを硬化後、フィルム化して、スラブ型導波路を得た。このスラブ型導波路を、実施例１において、信号光の波長１５５０ｎｍの半導体レーザ（インジウムガリウムヒ素リン）を、波長６３３ｎｍのヘリウムネオンレーザに、ポンプ光の波長１４８０ｎｍの半導体レーザ（インジウムガリウムヒ素リン）を、波長５１５ｎｍのアルゴンレーザに置き換えた以外は、実施例１と同様にプリズムカップリング法により、測定を行ったところ、出力５ｍＷの信号光出力パワーは、ポンプ光がないときでは２．２３ｍＷと信号光の損失が確認されたが、ポンプ光を入射させた場合には２．４９ｍＷであった。ガラス転移温度が約２２０℃であり、ハンダ実装等の加工プロセス上で変形があり、耐熱性の点から信頼性に問題があった。
【００４７】
【発明の効果】
本発明によれば、高い耐熱性、近赤外光域における低損失特性を有し、信頼性、安定性が高い光増幅器を提供できる。さらに、リッジ型導波路の直線部、曲げ部でも光増幅器として有用であり、光増幅器として、いろいろな使用環境および使用目的に対して使用可能である。また、簡易な加工プロセスと効率の良い光増幅器としても有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光増幅器の例を説明するための模式図（プリズムカップリング法）である。
【図２】導波路の製造方法の例を説明するための図である。
【符号の説明】
１    信号光
２    ポンプ光
３    検出光
４    スラブ型光導波路
５    ポンプ光用プリズム
６    検出用光
７    パワーメーター
８    Ｓｉウェハ
９    ＳｉＯ２層
１０  信号光用プリズム
２１  Ｓｉ層
２２  下部クラッド層
２３  コア層
２４  Ｓｉ含有レジスト層
２５  マスク
２６  上部クラッド層
【図１】
2004214571.tif 000012
【図２】
2004214571.tif 000013