(57)【要約】【課題】  コアからの伝搬光の漏洩を低下してノイズを低減する。【解決手段】  光デバイス１０は、基板２１と、基板２１上に設けられたコア１４と、コア１４周囲に形成された第一のクラッド１２および第二のクラッド１６とを含む。光デバイス１０はさらに、基板２１上に設けられ、コア１４から漏れ出た光を吸収する光吸収領域１８を含む。光吸収領域１８は、たとえばコア１４を構成する材料と同じ材料により構成される。【選択図】図１
2005010758.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアと、前記コアの周囲に形成されたクラッドと、を含む光デバイスであって、
前記クラッドは、平坦部に凹部が形成された第一のクラッドと、第一のクラッド上に形成された第二のクラッドを含み、前記コアは、第一のクラッドの凹部を埋め込むように形成され、光の伝搬方向に実質的に垂直な断面において、前記第一のクラッドの平坦部付近で狭く形成された狭窄部を含むように構成されたことを特徴とする光デバイス。
【請求項２】
請求項１に記載の光デバイスにおいて、前記コアと同一平面上に設けられ、前記コアから漏れ出た光を吸収する光吸収領域を含むことを特徴とする光デバイス。
【請求項３】
請求項２に記載の光デバイスにおいて、
前記光吸収領域は、前記コアにおける光の伝搬方向に沿って、前記コアの両側に設けられたことを特徴とする光デバイス。
【請求項４】
請求項２または３に記載の光デバイスにおいて、前記第二のクラッドは、前記第一のクラッド上において、前記コアの周囲に形成され、
前記光吸収領域は、前記第一のクラッド上において、前記コアおよび前記第二のクラッドが設けられた領域以外の全面に形成されたことを特徴とする光デバイス。
【請求項５】
請求項２乃至４のいずれか１項に記載の光デバイスにおいて、
前記光吸収領域は、前記クラッドを構成する材料よりも屈折率の高い材料により構成されたことを特徴とする光デバイス。
【請求項６】
請求項２乃至５のいずれか１項に記載の光デバイスにおいて、
前記光吸収領域は、前記コアを構成する材料と同じ材料により構成されたことを特徴とする光デバイス。
【請求項７】
請求項２乃至６のいずれか１項に記載の光デバイスにおいて、
前記コアは、入射光の入射軸に対して屈曲した屈曲部または分岐部を有し、前記光吸収領域は、前記屈曲部または前記分岐部の近傍に設けられたことを特徴とする光デバイス。
【請求項８】
請求項２乃至７のいずれか１項に記載の光デバイスにおいて、
前記光吸収領域および前記クラッドのいずれか一方がカルボニル基を含む材料により構成され、いずれか他方が水酸基を含む材料により構成されたことを特徴とする光デバイス。
【請求項９】
請求項１乃至８いずれかに記載の光デバイスにおいて、
前記コアは、前記第一のクラッドの前記凹部を埋め込むように形成され、上面が、第一のクラッドの前記平坦部の高さよりも下にへこんだ曲面状に形成されたことを特徴とする光デバイス。
【請求項１０】
表面の平坦部に第一の凹部が形成されたクラッド上にコア溶液を塗布して前記第一の凹部を前記コア溶液で充填する工程と、
前記クラッドに成形型を押し当て、前記表面に塗布された前記コア溶液を除去する工程と、
前記成形型を押し当てた状態で前記コア溶液を硬化させることにより、前記第一の凹部に前記クラッドの平坦部付近で狭く形成された狭窄部を有するコアを形成する工程と、を含むことを特徴とする光デバイスの製造方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の光デバイスの製造方法において、
前記クラッドは、第二の凹部をさらに有し、
前記第一の凹部を前記コア溶液で充填する工程は、前記第二の凹部を前記コア溶液で充填する工程をさらに含み、
前記コアを形成する工程は、前記第二の凹部に光吸収領域を形成する工程をさらに含むことを特徴とする光デバイスの製造方法。
【請求項１２】
クラッドの表面にコア溶液を塗布する工程と、
表面の平坦部に第一の凹部と該第一の凹部の両側近傍に一対の突起部が形成された成形型を前記クラッドに押し当て、前記平坦部に塗布された前記コア溶液を除去する工程と、
前記成形型を押し当てた状態で前記コア溶液を硬化させることにより、前記第一の凹部に前記突起部近傍で形成された狭窄部を有するコアを形成する工程と、を含むことを特徴とする光デバイスの製造方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の光デバイスの製造方法において、
前記成形型は、第二の凹部をさらに有し、
前記コアを形成する工程は、前記第二の凹部に光吸収領域をさらに形成する工程を含むことを特徴とする光デバイスの製造方法。
【請求項１４】
請求項１０〜１３に記載の光デバイスの製造方法において、
前記成形型は、デュロメータ硬度Ａが８５以下の弾性材料により構成されたことを特徴とする光デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光デバイスおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の情報通信ネットワークの発展に伴い、高速信号の伝送を行うために光により信号を伝送する技術が開発されている。光により信号伝送を行う技術として、光導波路を伝送路とする光伝送システムが知られている。
【０００３】
たとえば、特許文献１には、光導波路に対応するパターンが凹設されたスタンパ（成形型）を用いて、パターン内にコアを構成する有機高分子材料を充填し、有機高分子材料を外部エネルギーにより硬化させることにより、基板表面に光導波路を突出形成する技術が開示されている。図１６は、スタンパを用いた光導波路の製造工程を示す図である。図１６（ａ）に示すように、基板１２０上に下部クラッド１１２を形成し、その上にコアを構成するコア溶液１１４ａを塗布する。つづいて、図１６（ｂ）に示すように、光導波路に対応する凹部が形成されたスタンパ１２２をコア溶液１１４ａに押し当て、その状態で紫外線を照射してコア溶液１１４ａを硬化させる。これにより図１６（ｃ）に示すようにコア１１４が形成される。
【０００４】
また、特許文献２には、入射光と出射光の光軸が一致しない二点間を曲線で結んだ曲がり部分を有する光導波路において、曲がり部分のコア内にクラッド部を設け、曲がり部分の光導波路を幅の狭い複数の光導波路に分割した技術が開示されている。これにより、曲がり部分で光導波路から光が漏れ出る光損失を低減することができる。
【特許文献１】特開平２−１３１２０２号公報
【特許文献２】特開平９−１４５９４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献１に記載した方法では、図１６（ｂ）に示すように、スタンパ１２２をコア溶液１１４ａに押し当てたときに下部クラッド１１２とスタンパ１２２との間にコア溶液１１４ａが残留してしまう。この状態でコア溶液１１４ａを硬化すると、図１６（ｃ）に示すように、下部クラッド１１２上に残留コア層が形成されてしまう。このような残留コア層が厚い場合は、光がコア１１４を伝搬する際にコア１１４から残留コア層を通して光が漏れ出て光損失が生じる。このような光損失が大きくなると、光導波路の機能が低減してしまう。
【０００６】
また、光導波路において、コアを曲げたり、分岐させたりすることで、所望の方向に光を伝搬、または分岐させることができるが、コアの曲線部分や分岐部分では、コアからクラッドに光が漏れ出てしまうことがある。クラッドに光が漏れ出すことにより、光損失が大きくなるという問題がある。また、クラッドに漏れ出た光が受光素子に入射することにより通信品質が低下したり、またクラッドに漏れ出た光が再度コアに戻ることで、コアを伝搬してきた光信号との干渉を起こし、ノイズが大きくなるという問題もある。
【０００７】
上記特許文献２は、このようなコアからの光の漏れを低減することを目的としている。しかし、特許文献２の方法では、曲がり部分でコアを複数本に分岐した後、再度合流させる構造となっており、合流点では光路長の異なる光が合流するため、干渉等の問題が発生するおそれがある。
【０００８】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、コアからの伝搬光の漏洩を低下するとともに、ノイズを低減することのできる光デバイスおよびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、コアと、コアの周囲に形成されたクラッドと、を含む光デバイスであって、クラッドは、平坦部に凹部が形成された第一のクラッドと、第一のクラッド上に形成された第二のクラッドを含み、コアは、第一のクラッドの凹部を埋め込むように形成され、光の伝搬方向に実質的に垂直な断面において、第一のクラッドの平坦部付近で狭く形成された狭窄部を含むように構成されたことを特徴とする光デバイスが提供される。なお、光デバイスは、ガラス等の基板上に形成されたものとすることもできる。また、コアの上面は、第一のクラッドの平坦部の高さよりも下にへこんだ曲面状に形成することができる。ここで、狭窄部とは、クラッドの平坦部上の残留コア層とコアとの境界付近で、残留コア層またはコアの厚みが減少している領域である。
【００１０】
このようにすれば、コアから光が漏れ出しにくいので、光損失を低減することができる。さらに、第一のクラッドの平坦部と第二のクラッドとの間に残留コア層が存在している場合であっても、コアから残留コア層に光が漏れ出さないため、光損失を低減することができる。
【００１１】
本発明の光デバイスにおいて、コアと同一平面上に設けられ、コアから漏れ出た光を吸収する光吸収領域を含んでもよい。
【００１２】
ここで、光吸収領域は、コアからクラッドに漏れ出た光が再びコアに戻らないように、漏洩光を吸収することのできる領域のことである。光吸収領域は、このような漏洩光を吸収することができる材料であれば、どのような材料により構成することもできる。光吸収領域は、たとえばクラッドを構成する材料よりも屈折率の高い材料により構成することができる。また、光吸収領域は、コアを構成する材料と同じ材料により構成することができる。また、光吸収領域は、クラッドを構成する材料にシリカ（ＳｉＯ２）等の酸化物や炭素粉等の懸濁物質を加えて懸濁させた材料により構成することもできる。
【００１３】
このようにすれば、クラッドに漏れ出た光が再びコアに戻ったり受光素子に入射することによるノイズの発生を抑えることができる。
【００１４】
また、光吸収領域は、コアと分離して形成することができる。ここで、分離とは、コアを伝搬する光の損失が無視できる程度に分離されていることをいう。コアと光吸収領域との間に残留コア層が存在する場合、たとえばその厚さが４μｍ以下とすることができ、さらに好ましくは２μｍ以下である。なお、コアは、残留コア層と分離するように構成することができる。このようにすることにより、コアから残留コア層へ光が漏れ出さないため、光損失を低減することができる。
【００１５】
本発明の光デバイスにおいて、光吸収領域は、コアにおける光の伝搬方向に沿って、コアの両側に設けることができる。このような構成により、コアから漏れ出た光が再びコアに戻るのを効果的に防ぐことができる。
【００１６】
本発明の光デバイスにおいて、クラッドは、基板全面に形成された第一のクラッドおよび第一のクラッド上に形成された第二のクラッドを含むことができ、コアは第一のクラッド上に形成することができ、第二のクラッドは、第一のクラッド上において、コアの周囲に形成することができ、光吸収領域は、第一のクラッド上において、コアおよび第二のクラッドが設けられた領域以外の基板全面に形成することができる。このような構成により、コアから漏れ出た光を好適に光吸収領域で吸収することができ、コアからの漏洩光が再びコアに戻ることによる光の干渉を低減することができる。
【００１７】
本発明の光デバイスにおいて、コアは、入射光の入射軸に対して屈曲した屈曲部、および／または分岐部を有することができ、光吸収領域は、屈曲部および／または分岐部の近傍に設けることができる。このような屈曲部や分岐部において、コアからクラッドに光が漏れ出るという問題が顕著に起こりやすい。屈曲部や分岐部の近傍に光吸収領域を設けることにより、屈曲部や分岐部においてコアから漏れ出た光を好適に吸収することができ、漏洩光が再びコアに戻ることによる光の干渉を低減することができる。光吸収領域は、光の伝搬方向において、入射光の入射軸とほぼ同軸上に設けることができる。これにより、屈曲部や分岐部から漏れ出た光を効率よく吸収することができる。
【００１８】
本発明の光デバイスにおいて、光吸収領域およびクラッドのいずれか一方をカルボニル基を含む材料により構成することができ、いずれか他方を水酸基を含む材料により構成することができる。これにより、光吸収領域とクラッドとの間に水素結合が形成され、これらの間の接着性を良好にすることができる。
【００１９】
本発明によれば、表面の平坦部に第一の凹部が形成されたクラッド上にコア溶液を塗布して第一の凹部をコア溶液で充填する工程と、クラッドに成形型を押し当て、表面に塗布されたコア溶液を除去する工程と、成形型を押し当てた状態でコア溶液を硬化させることにより、第一の凹部にクラッドの平坦部付近で狭く形成された狭窄部を有するコアを形成する工程と、を含むことを特徴とする光デバイスの製造方法が提供される。このようにすれば、クラッドの平坦部に残留コア層が存在しても、コアから残留コア層に光が漏れ出さないため、光損失を低減することができ、光デバイスを容易に製造することができる。この方法は、少なくともコア上にクラッド溶液を塗布し、当該クラッド溶液を硬化して第二のクラッドを形成する工程をさらに含むこともできる。また、コアを空気の屈折率よりも屈折率が高い材料により構成することにより、第二のクラッドを形成することなく、空気をクラッドとして光デバイスを機能させることもできる。光デバイスを製造後、基板を除去することもできる。
【００２０】
上記光デバイスの製造方法において、クラッドは、第二の凹部をさらに有し、第一の凹部をコア溶液で充填する工程は、第二の凹部をコア溶液で充填する工程をさらに含み、コアを形成する工程は、第二の凹部に光吸収領域を形成する工程をさらに含んでもよい。このようにすれば、コアから漏れ出た光を好適に吸収することができる光吸収領域を容易に形成することができるので、クラッドに漏れ出た光が再びコアに戻ったり受光素子に入射することによるノイズの発生を抑えることができる。
【００２１】
ここで、第一のクラッドは、同一物質により一体に形成されたものに限られず、コアに光を閉じこめる機能を有していれば、複数の部材により構成することができる。なお、第一のクラッドにおいて、第二の凹部は側方に開放された構造とすることができる。このようにすれば、第一のクラッドに平板を押し当てたときに、第一のクラッドと平板との接点に存在するコア溶液を第二の凹部から外部に逃すことができ、第一のクラッド表面に残留コア層が形成されるのを防ぐことができる。
【００２２】
本発明によれば、クラッドの表面にコア溶液を塗布する工程と、表面の平坦部に第一の凹部と該第一の凹部の両側近傍に一対の突起部が形成された成形型をクラッドに押し当て、平坦部に塗布されたコア溶液を除去する工程と、成形型を押し当てた状態で前記コア溶液を硬化させることにより、第一の凹部に突起部近傍で形成された狭窄部を有するコアを形成する工程と、を含むことを特徴とする光デバイスの製造方法が提供される。本発明の光デバイスの製造方法において、成形型は、第二の凹部をさらに有し、コアを形成する工程は、第二の凹部に光吸収領域をさらに形成する工程を含んでもよい。この方法は、少なくともコア上にクラッド溶液を塗布し、当該クラッド溶液を硬化して第二のクラッドを形成する工程をさらに含むこともできる。また、コアを空気の屈折率よりも屈折率が高い材料により構成することにより、第二のクラッドを形成することなく、空気をクラッドとして光デバイスを機能させることもできる。
【００２３】
本発明の光デバイスの製造方法において、成形型は、デュロメータ硬度Ａが８５以下の弾性材料により構成することができる。このような材料を用いることにより、コアおよび光吸収領域の形状を適宜変更させることができる。これにより、第一のクラッドと成形型が接触する面上に微小な凹凸がある場合でも、成形型がその凹凸に追従するかたちで変形するので、成形型が第一のクラッドに密着し、第一のクラッドと成形型との接点に存在するコア溶液を効率的に外部に排除することができる。また、このような材料を用いることにより、コアまたはコアおよび光吸収領域に、上述したような狭窄部を形成することができる。また、成形型を第一のクラッドに押し当てる圧力を適宜調整することによっても狭窄部を形成することができる。
【００２４】
本発明の製造方法は、基板上に第一のクラッド溶液を塗布する工程と、第一のクラッド溶液に、第一の凸部を含む成形面を有する成形型を押し当てる工程と、成形型を押し当てた状態で第一のクラッド溶液を硬化させ、成形面が転写された第一の凹部が設けられた第一のクラッドを形成する工程と、を含むことができる。また、本発明の製造方法は、基板上に第一のクラッド溶液を塗布する工程と、第一のクラッド溶液に、第一の凸部と第二の凸部とを含む成形面を有する成形型を押し当てる工程と、成形型を押し当てた状態で第一のクラッド溶液を硬化させ、成形面が転写された第一の凹部および第二の凹部が設けられた第一のクラッドを形成する工程と、を含むことができる。ここで、成形型は、デュロメータ硬度Ａが８５以下の弾性材料により構成することができる。ここで、成形型は、デュロメータ硬度Ａが８５以下の弾性材料により構成することができる。
【００２５】
コア溶液およびクラッド溶液は、たとえば紫外線等の光を照射することにより硬化することもでき、熱硬化させることもでき、光照射による硬化と熱硬化とを併用することもできる。
【００２６】
以上の光デバイスは、光ビームスプリッタや光送受信モジュール等に適用することができる。
【００２７】
本発明において、コア、クラッド、および光吸収領域は、有機系材料、または有機無機複合体材料により構成することができる。
【００２８】
有機無機複合体材料は、少なくとも１種の金属アルコキシドを含む。有機無機複合体材料は、さらに、有機重合体を含むこともできる。
【００２９】
金属アルコキシドとしては、一般には、Ｍ（ＯＲ）ｎ（Ｍは金属、Ｒはアルキル基、ｎは２、３、４または５）、Ｒ′Ｍ（ＯＲ）ｎ−１（Ｍは金属、Ｒはアルキル基、Ｒ′は有機基、ｎは２、３、４または５）、またはＲ′２Ｍ（ＯＲ）ｎ−２（Ｍは金属、Ｒはアルキル基、Ｒ′は有機基、ｎは２、３、４または５）で表されるものを用いることができる。金属アルコキシドは、オルガノアルコキシシランおよびシランカップリング剤と称されるものも含むことができる。
【００３０】
金属（Ｍ）としては、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ａ１、Ｓｎ、Ｚｎ等が好ましく用いられる。たとえば、金属（Ｍ）が４価の金属の場合、Ｍ（ＯＲ）４、Ｒ′Ｍ（ＯＲ）３、またはＲ′２Ｍ（ＯＲ）２で表される金属アルコキシドを用いることができる。
【００３１】
アルキル基（Ｒ）としては、炭素数１〜５のアルキル基を用いることができる。
【００３２】
有機基（Ｒ′）としては、たとえば、アルキル基、アリール含有基、アクリロキシ含有基、メタクリロキシ含有基、スチリル含有基、エポキシ含有基等を用いることができる。
【００３３】
金属アルコキシドとしては、アルコキシシラン、チタンアルコキシド、ジルコニウムアルコキシド、またはニオブアルコキシドが好ましく用いられ、特にアルコキシシランが好ましく用いられる。
【００３４】
アルコキシシランとしては、テトラエトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラ−ｎ−プロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラ−ｎ−ブトキシシラン、テトライソブトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン等が挙げられる。
【００３５】
チタンアルコキシドとしては、チタンイソプロポキシド、またはチタンブトキシド等が挙げられる。
【００３６】
ジルコウムアルコキシドとしては、ジルコニウムイソプロポキシド、またはジルコニウムブトキシド等が挙げられる。ニオブアルコキシドとしては、ペンタエトキシニオブ等が挙げられる。
【００３７】
有機重合体としては、金属アルコキシドと有機無機複合体を形成し得るものであればどのようなものを用いることもできる。有機重合体としては、たとえば、カルボニル基を有する高分子重合体、ベンゼン環を有する高分子重合体、およびナフタレン環を有する高分子重合体を挙げることができる。有機重合体の具体例としては、たとえば、ポリビニルピロリドン、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリアミド、ポリイミド、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂等が挙げられる。光学的透明性に優れた有機無機複合体材料を形成する観点からは、ポリビニルピロリドン、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレンまたはこれらの混合物が有機重合体として好ましく用いられる。
【００３８】
さらに、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシランの加水分解重縮合物、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランの加水分解重縮合物、ｐ−スチリルトリエトキシシランの加水分解重縮合物、ジフェニルジメトキシシランの加水分解重縮合物、ジフェニルジエトキシシランの加水分解重縮合物およびｐ−スチリルトリメトキシシランの加水分解重縮合物も、有機重合体として好ましく用いられる。これらの有機重合体を用いて、ゾルゲル法により上記有機無機複合体材料を準備する場合、メタノール、エタノール、イソプロパノール、およびブタノール等のアルコールを溶媒として用いることができる。
【００３９】
一方、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、およびポリビニルナフタレン等の樹脂を有機重合体として用いる場合には、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、およびジメチルホルムアミド等の溶媒を用いることができる。また、材料合成時に光伝搬損失を低減するための添加剤を加えてもよい。具体的には、材料中の水分と反応して、材料中の水分を除去する各種有機酸無水物、たとえば、トリフルオロ酢酸等を加えてもよい。また、材料合成中に発生したシラノール基と重縮合可能で、加水分解可能な基を１つ有する金属アルコキシド、たとえば、トリメチルエトキシシラン、トリメチルメトキシシラン等を加えてもよい。
【００４０】
また、コアは、種々のＵＶ硬化樹脂により構成することができる。このようなＵＶ硬化樹脂としては、たとえば、エポキシ樹脂を主成分とするエポキシ系ＵＶ硬化樹脂、アクリル系ＵＶ硬化樹脂、エポキシアクリレート系ＵＶ硬化樹脂、ポリウレタン系等ＵＶ硬化樹脂を用いることができる。
【００４１】
弾性材料は、ポリシロキサン系の材料とすることができる。このような材料として、たとえばシリコーンゴムを用いることができる。これにより、弾性により容易に変形でき、剥離性が向上する。
【００４２】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置等の間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００４３】
本発明によれば、コアからの伝搬光の漏洩を低下するとともに、ノイズを低減することのできる光デバイスおよびその製造方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
本発明に係る光デバイスは、光導波路や光ファイバ等の光伝搬路構造、これらを含む光ビームスプリッタ、光送受信モジュール、光カプラ、光コネクタ、光スイッチ、可変光減衰器、光サーキュレータ、光アイソレータ、光変調器、光増幅器、波長フィルタ、合波分波器、波長スプリッタ、インターリーバ、分散補償器等の光通信デバイスの分野に好適に用いることができる。また、本発明の光デバイスは、電気配線用基板、機械部品用材料、反射防止膜、表面保護膜等の各種コーティング材料、眼鏡、光学レンズ（非球面レンズを含む）、ＤＷＤＭ（Dense Wavelength Division Multiplexing）用を含む光学フィルタ、回折格子、導光板、干渉計、光結合器、光合分波器、光センサ、ホログラム光学素子、その他光学部品用材料、光起電力素子、コンタクトレンズ、および医療用人工組織等にも適用することができる。
【００４５】
図１は、本発明の実施の形態における光デバイス１０の構成を示す断面図である。
【００４６】
光デバイス１０は、第一のクラッド１２と、コア１４と、第二のクラッド１６と、光吸収領域１８と、基板２０と、基板２１とを含む。
【００４７】
基板２０および基板２１は、たとえば、ガラス、シリコン、セラミックス、有機無機複合体材料、または樹脂により構成される。なお、基板２０および基板２１は必ずしも必要でなく、たとえば光デバイスを作製後に除去することも可能である。
【００４８】
第一のクラッド１２、第二のクラッド１６、および光吸収領域１８は、上述したように、有機系材料、または有機無機複合体材料により構成することができる。有機無機複合体材料は、金属アルコキシドおよび有機重合体を含むことができる。このような有機無機複合体材料において、金属アルコキシドおよび有機重合体の混合比を適宜調整することにより、材料の屈折率を好適に設定することができる。第一のクラッド１２、第二のクラッド１６、および光吸収領域１８として有機無機複合体材料を用いることにより、各層に金属アルコキシドのカルボニル基や水酸基が含まれることになるので、各層の界面で水素結合が形成され、層間の接着性を良好にすることもできる。図１（ａ）および図１（ｂ）において、第一のクラッド１２、第二のクラッド１６、コア１４、および光吸収領域１８は、基板２０または基板２１上に設けた構成としたが、これらの層を形成後、基板２０または基板２１を除去することもできる。これにより、光デバイス１０を柔軟性を有するように構成することができる。このような柔軟性を有する光デバイスは、たとえば光配線ボード間を接続するような光配線用配線材料として好適に用いることができる。
【００４９】
図２は、図１（ａ）に示す光デバイス１０において、第一のクラッド１２、コア１４および光吸収領域１８の構造を示す上面図である。ここで、コア１４がＹ字型の分岐構造を有する場合を例として説明する。第一のクラッド１２は、コア１４の周囲に形成される。
【００５０】
図２（ａ）に示すように、第一のクラッド１２上において、光吸収領域１８は、コア１４およびその周囲に形成された第一のクラッド１２以外の領域全面にわたって形成される。このような構成により、コア１４から漏れ出た光を好適に光吸収領域１８で吸収することができ、コア１４からの漏洩光が第一のクラッド１２を伝搬したのち再びコア１４に戻ることによる光の干渉を低減することができる。これにより、ノイズを低減することができる。
【００５１】
また、図２（ｂ）に示すように、光吸収領域１８は、コア１４の近傍にストライプ状に形成することもできる。このような構成とすることにより、コア１４から漏れ出た光を光吸収領域１８で吸収することができ、漏洩光がコア１４に戻ることによる光の干渉を低減することができる。ここで、コア１４が入射光の入射軸に対して屈曲した屈曲部を有する場合、光吸収領域１８は入射光の入射軸とほぼ同軸上に設けられるのが好ましい。これにより、光吸収領域１８が屈曲部で漏れ出た光を吸収することができ、漏洩光による干渉を効果的に低減することができる。図２（ｂ）に示すようにストライプ状に形成された光吸収領域１８を複数設けた構成とすることにより、光吸収領域１８と第一のクラッド１２との界面の面積が広くなるため、コア１４から漏れ出た光が散乱されて戻り光による光の干渉を低減することができる。
【００５２】
図３は、図１（ａ）に示した光デバイス１０の製造手順を示す工程図である。
【００５３】
まず、基板２１上に第一のクラッドを構成するクラッド溶液を滴下し、クラッド溶液層１２ａを形成する（図３（ａ））。つづいて、凸型スタンパ（成形型）２２をクラッド溶液層１２ａ上に配置する（図３（ｂ））。
【００５４】
凸型スタンパ２２の製造方法について、図４を参照して説明する。
【００５５】
まず、目的の第一のクラッド１２と同様の凹凸を有するガラス型３０を製造する。ガラス型３０は、たとえばフォトリソグラフィ技術を用いて形成することができる。ガラス平板基板２９を準備し、ガラス平板基板２９上にマスク材料となるＣｒ等を成膜する。つづいて、Ｃｒ膜上にレジスト（不図示）を形成し、所定形状のパターンとした後、レジストをマスクとしてＣｒ膜を所定形状にエッチングし、マスク３１を形成する（図４（ａ））。つづいて、エッチング溶液としてフッ化水素を用い、ガラス平板基板２９のマスク３１が形成された領域以外の領域をウェットエッチングし、ガラス平板基板２９表面に所定形状の凹凸を形成する。この後、レジストおよびマスク３１を除去することによりガラス型３０を製造する（図４（ｂ））。
【００５６】
このようにして製造されたガラス型３０にたとえば硬化させることで弾性材料となる液体を流し込んだ後に硬化させることにより凸型スタンパ２２を製造することができる。（図４（ｃ））。その後、凸型スタンパ２２をガラス型３０から離脱する（図４（ｄ））。
【００５７】
凸型スタンパ２２は、デュロメータ硬度Ａが８５以下の弾性材料により構成することができる。デュロメータ硬度Ａが８５以下の弾性材料を用いることで、凸型スタンパ２２の剥離性を向上することができ、凸型スタンパ２２を用いて第一のクラッド１２を形成する際における第一のクラッド１２からの型離れを容易にすることができる。また、凸型スタンパ２２に印加する圧力を調整することにより、第一のクラッド１２の形状を適宜変形させることができる。より好ましくは、凸型スタンパ２２は、デュロメータ硬度Ａが５６以下の材料により構成することができる。デュロメータ硬度Ａの測定方法はＪＩＳ  Ｋ６２５３の５（デュロメータ硬さ試験）に準ずる。このような材料として、シリコーンゴムを用いることができる。
【００５８】
図３に戻り、以上のようにして製造された凸型スタンパ２２をクラッド溶液層１２ａに押し当て、紫外線を照射してクラッド溶液層１２ａを硬化し、第一のクラッド１２を形成する（図３（ｃ））。凸型スタンパ２２として上述したようなシリコーンゴムを用いることにより、第一のクラッド溶液層１２ａを硬化する際に起こる収縮にシリコーンゴムが追従して変形するので、クラックや剥離を抑制することができる。ここで、第一のクラッド１２には、後にコア１４が形成される凹部１３ａと、後に光吸収領域１８が形成されるポケット部１３ｂが形成される。その後、凸型スタンパ２２を除去し、第一のクラッド１２上にコア溶液を滴下し、コア溶液層１４ａを形成する（図３（ｄ））。つづいて、平板２３を第一のクラッド１２およびコア溶液層１４ａ上に配置し、平板２３を第一のクラッド１２に押し当て、第一のクラッド１２と平板２３の接点における不要なコア溶液を除去する。この状態で紫外線を照射してコア溶液層１４ａを硬化し、コア１４および光吸収領域１８を形成する（図３（ｅ））。ここで、平板２３は、デュロメータ硬度Ａが８５以下、より好ましくは５６以下の弾性材料により構成することができる。このような材料として、シリコーンゴムを用いることができる。平板２３としてシリコーンゴムを用いることにより、コア溶液層１４ａを硬化する際に起こる収縮にシリコーンゴムが追従して変形するので、クラックや剥離を抑制することができる。また、このような材料を用いることにより、第一のクラッド１２と平板２３が接触する面上に微小な凹凸がある場合でも、平板２３がその凹凸に追従するかたちで変形するので、平板２３が第一のクラッド１２に密着し、第一のクラッド１２と平板２３の接点に存在するコア溶液を効率的に外部に排除することができる。また、本実施の形態において、第一のクラッド１２はポケット部１３ｂを有するので、第一のクラッド１２と平板２３の接点における不要なコア溶液をポケット部１３ｂから外部に容易に除去することができる。ここで、第一のクラッド１２と平板２３との間にコア溶液層１４ａが残らないようにすることが好ましい。これにより、残留コア層の形成を防ぐことができる。
【００５９】
つづいて、平板２３を除去する。これにより、第一のクラッド１２上にコア１４および光吸収領域１８が形成される（図３（ｆ））。その後、第一のクラッド１２、コア１４、および光吸収領域１８上にクラッド溶液を滴下して第二のクラッド溶液層１６ａを形成し、その上に基板２０を配置する（図３（ｇ））。この状態で紫外線を照射して第二のクラッド溶液層１６ａを硬化し、第二のクラッド１６（図１（ａ）参照）を形成する。これにより、図１（ａ）に示した光デバイス１０が製造される。
【００６０】
図５は、光デバイス１０の製造手順の他の例を示す工程図である。ここで、図５（ａ）〜図５（ｄ）までは図３（ａ）〜図３（ｄ）に示したのと同様の手順で行われる。
【００６１】
第一のクラッド１２上にコア溶液層１４ａを形成した後（図５（ｄ））、平板（成形型）２３を第一のクラッド１２およびコア溶液層１４ａ上に配置し、平板２３を第一のクラッド１２に押し当て、平板２３と第一のクラッド１２との接点における不要なコア溶液を除去する。この状態で紫外線を照射してコア溶液層１４ａを硬化し、コア１４および光吸収領域１８を形成する（図５（ｅ））。このとき、平板２３を第一のクラッド１２に押し当てる圧力を調整したり、平板２３としてデュロメータ硬度Ａが低い材料を用いることにより、コア１４および光吸収領域１８の形状を適宜変形させることができ、図示したような狭窄部２６を設けた構造とすることができる。
【００６２】
つづいて、平板２３を除去する。これにより、第一のクラッド１２上にコア１４および光吸収領域１８が形成される（図５（ｆ））。その後、第一のクラッド１２、コア１４、および光吸収領域１８上にクラッド溶液を滴下し、その上に基板２０を配置する。この状態で紫外線を照射して第二のクラッド溶液を硬化し、第二のクラッド１６を形成する（図５（ｇ））。
【００６３】
図６は狭窄部２６が形成された光デバイス１０を詳細に示す図である。
【００６４】
図６（ａ）に示すように、コア１４および光吸収領域１８の上面は、第１のクラッドの平坦部２５の高さよりも下にへこんだ曲面状に形成される。これにより、コア１４および光吸収領域１８は、コア１４における光の伝播方向に実質的に垂直な断面が、第１のクラッド１２の平坦部２５付近で狭く形成され、厚みが減少している狭窄部２６を有する構成とすることができる。
【００６５】
また、図６（ｂ）に示すように、第１のクラッド１２の平坦部２５上に残留コア層１５が形成された場合には、コア１４、光吸収領域１８および残留コア層１５は、コア１４と残留コア層１５との境界付近で、および光吸収領域１８と残留コア層１５との境界付近で、それぞれ狭く形成され、厚みが減少している狭窄部２６を有する構成とすることができる。
【００６６】
このような構成により、コア１４と光吸収領域１８および残留コア層１５とがそれぞれ途切れて分離して形成される。その結果、コア１４を伝播する光が残留コア層１５や光吸収領域１８に漏れ出すことを防止することができ、また、光吸収領域１８からコア１４に光が侵入することも防ぐことができる。
【００６７】
図７は、図１（ｂ）に示した光デバイス１０の製造手順を示す工程図である。
【００６８】
まず、基板２０上に第二のクラッド１６を構成するクラッド溶液を滴下し、第二のクラッド溶液層１６ａを形成する（図７（ａ））。つづいて、平板２３を第二のクラッド溶液層１６ａに押し当て、第二のクラッド溶液層１６ａ表面を平坦化して紫外線を照射して第二のクラッド溶液層１６ａを硬化する（図７（ｂ））。これにより第二のクラッド１６が形成される。ここで、平板２３は、デュロメータ硬度Ａが８５以下、より好ましくは５６以下の弾性材料により構成することができる。このような材料として、シリコーンゴムを用いることができる。
【００６９】
つづいて、第二のクラッド１６上にコア１４を構成するコア溶液を滴下し、コア溶液層１４ａを形成する（図７（ｃ））。その後、凹型スタンパ（成形型）２４をコア溶液層１４ａ上に配置する（図７（ｄ））。
【００７０】
凹型スタンパ２４の製造方法について、図８を参照して説明する。
【００７１】
まず、リソグラフィ技術を用いて目的の第一のクラッド１２と同様の凹凸を有するガラス型３２を製造する（図８（ａ））。このようにして製造されたガラス型３２に硬化させることで弾性材料となる液体を流し込み、硬化させることにより凹型スタンパ２４を製造することができる。（図８（ｂ））。その後、凹型スタンパ２４をガラス型３２から離脱する（図８（ｃ））。凹型スタンパ２４は、デュロメータ硬度Ａが８５以下の弾性材料により構成することができる。より好ましくは、凹型スタンパ２４は、デュロメータ硬度Ａが５６以下の弾性材料により構成することができる。このような弾性材料を用いることにより、凹型スタンパ２４を用いてコア１４および光吸収領域１８を形成する際における第二のクラッド１６、コア１４、および光吸収領域１８からの型離れを容易にすることができる。このような弾性材料として、シリコーンゴムを用いることができる。
【００７２】
図７に戻り、以上のようにして製造された凹型スタンパ２４を第二のクラッド１６に押し当て、凹型スタンパ２４と第二のクラッド１６との接点における不要なコア溶液を除去し、紫外線を照射してコア溶液層１４ａを硬化する（図７（ｅ））。その後、凹型スタンパ２４を取り除く。これにより、第二のクラッド１６上にコア１４および光吸収領域１８が形成される（図７（ｆ））。ここで、凹型スタンパ２４が上述したような弾性材料により構成されているため、凹型スタンパ２４と第二のクラッド１６とが接触する面上に微小な凹凸がある場合でも、凹型スタンパ２４がその凹凸に追従するかたちで変形するので、凹型スタンパ２４が第二のクラッド１６に密着し、凹型スタンパ２４と第二のクラッド１６との接点に存在するコア溶液を効率的に外部に排除することができる。また、凹型スタンパ２４には、ポケット部１３ｂが形成されているため、凹型スタンパ２４を第二のクラッド１６に押し当てた際に凹型スタンパ２４と第二のクラッド１６との接点における不要なコア溶液をポケット部１３ｂの外部に容易に除去することができる。これにより、第二のクラッド１６表面に残留コア層が形成されるのを防ぐことができる。
【００７３】
つづいて、コア１４および光吸収領域１８上に第一のクラッド１２を構成するクラッド溶液を滴下し、第一のクラッド溶液層１２ａを形成する。さらにその上に基板２１を配置する（図７（ｇ））。この状態で紫外線を照射して第一のクラッド溶液層１２ａを硬化し、第一のクラッド１２（図１（ｂ）参照）を形成する。これにより、図１（ｂ）に示した光デバイス１０が製造される。
【００７４】
以上の実施の形態において、光吸収領域１８およびコア１４が同じ材料により構成される形態を説明したが、光吸収領域１８は、コア１４から漏れ出た光を吸収可能な材料であれば、コア１４を構成する材料とは異なる材料により構成することもできる。図９を参照して、光吸収領域１８がコア１４を構成する材料とは異なる材料により構成された光デバイス１０の製造手順を説明する。
【００７５】
ここで、図９（ａ）〜図９（ｃ）までは図３（ａ）〜図３（ｃ）に示したのと同様の手順で行われる。図９（ｄ）に示すように、基板２１上に第一のクラッド１２を形成した後、第一のクラッド１２のコア１４が形成される凹部１３ａ部分に開口を有し、光吸収領域１８が形成されるポケット部１３ｂを覆うように形成されたマスク基板２７を第一のクラッド１２上に配置する。この状態で、たとえばシリンジ２８等を用いて第一のクラッド１２の凹部１３ａ内にコア溶液を充填する。つづいて、第一のクラッド１２の凹部１３ａ内に充填されたコア溶液に紫外線を照射してコア溶液を硬化し、コア１４を形成する。次に、第一のクラッド１２およびコア１４上に光吸収用溶液を滴下し、第一のクラッド１２のポケット部１３ｂを光吸収用溶液で充填する。その後、平板２３を第一のクラッド１２、コア１４、および光吸収用溶液上に配置し、平板２３を第一のクラッド１２に押し当て、平板２３と第一のクラッド１２との接点における不要な光吸収用溶液を除去する（図９（ｅ））。このとき、第一のクラッド１２にはポケット部１３ｂが設けられているので、不要な光吸収用溶液を良好に除去することができる。この状態で紫外線を照射して光吸収用溶液を硬化し、光吸収領域１８を形成する。つづいて、第一のクラッド１２、コア１４、および光吸収領域１８上に第二のクラッド１６を構成するクラッド溶液を塗布し、その上に基板２０を配置し、紫外線を照射して第二のクラッド１６を形成する（図９（ｆ））。これにより、コア１４および光吸収領域１８が異なる材料により構成された光デバイス１０が製造される。光吸収領域１８を構成する材料としては、第一のクラッド１２または第二のクラッド１６を構成する材料よりも屈折率の高い材料を用いることができる。また、第一のクラッド１２または第二のクラッド１６を構成する材料にシリカ（ＳｉＯ２）等の酸化物や炭素粉等の懸濁物質を加えたものを用いることもできる。
【００７６】
以上の説明で、第一のクラッド溶液層１２ａ、コア溶液層１４ａ、および第二のクラッド溶液層１６ａは紫外線を照射することにより硬化させるとして説明したが、これらは、熱により硬化させることもできる。
【００７７】
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００７８】
（実施例１）
図１０（ａ）に示すようなＳ字型コア１４を含む光デバイス１０を製造した。光デバイス１０は、図３に示した手順で製造した。
【００７９】
図３に示す凸型スタンパ２２は、図４に示すガラス型３０に硬化後のデュロメータ硬度Ａが５６のシリコーンゴム液を流し込むことにより製造した。
【００８０】
コア溶液としては、以下の金属アルコキシド液および有機重合体溶液を用いた。
【００８１】
金属アルコキシド液：フェニルトリメトキシシラン（ＰｈＴＭＳ）  有機重合体溶液：３−メタクリロキシプロピルエトキシシラン（ＭＰＴＥＳ）の加水分解重縮合物  金属アルコキシド液と有機重合体溶液の配合比＝１０：９  有機重合体溶液は、ＭＰＴＥＳの加水分解重縮合物９．５ｇ、溶媒としてのエタノール１３．３ｇ、２規程の塩酸１．３５ｇを混合後、１９時間放置した後、９５℃に加熱し、エタノールを蒸発除去して合成した。
【００８２】
クラッド溶液としては、以下の金属アルコキシド液および有機重合体溶液を用いた。
【００８３】
金属アルコキシド液：フェニルトリエトキシシラン（ＰｈＴＥＳ）  有機重合体溶液：３−メタクリロキシプロピルエトキシシラン（ＭＰＴＥＳ）の加水分解重縮合物  金属アルコキシド液と有機重合体溶液の配合比＝８：１７  有機重合体溶液は、ＭＰＴＥＳの加水分解重縮合物１４．８ｇ、溶媒としてのエタノール８．４ｇ、２規定の塩酸１．６ｇを混合後、１９時間放置した後、９５℃に加熱し、エタノールを蒸発除去して合成した。
【００８４】
以上のようにして準備した凸型スタンパ２２、コア溶液、およびクラッド溶液を用いて、図３に示した手順で光デバイス１０を製造した。図３（ｅ）に示した平板２３としては、デュロメータ硬度Ａが５６のシリコーンゴムを用いた。平板２３を第一のクラッド１２に押し当てる圧力は、２００ｇｆ／ｃｍ２とした。ここで、コア１４のコア径は７０μｍとした。
【００８５】
基板２１上にクラッド溶液を塗布し、凸型スタンパ２２を押し当て、３６５ｎｍの紫外線によりクラッド溶液を硬化させて第一のクラッド１２を形成した。つづいて、第一のクラッド１２上にコア溶液を塗布し、凹部１３ａおよびポケット部１３ｂ内にコア溶液を充填させてデュロメータ硬度Ａ５６のシリコーンゴムの平板２３で２００ｇｆ／ｃｍ２の圧力で押して紫外線により１４ａを硬化させた。次にクラッド溶液を塗布して紫外線により硬化して第二のクラッド１６を製造した。
【００８６】
（参照例１）
実施例１と同様の材料を用い、光吸収領域１８を有しない光デバイスを製造した。平板２３によるクラッドの押下は、２００ｇｆ／ｃｍ２の圧力で行った。
（コアからの伝搬光漏洩の評価）
上記の実施例１および参照例１で得られた光デバイスについて、コア１４の一端から１３００ｎｍの波長の光を入射し、ビームプロファイラを用いて出射端の伝搬光漏洩を評価した。図１１は、出射端の光出力と位置との関係を模式的に示す図である。出射端の伝搬光漏洩の評価は、図１１に示すように、コア１４の断面から出射した伝搬信号とコア１４の周囲の第一のクラッド１２および光吸収領域１８から出射したノイズ成分との比であるノイズ比を算出することにより行った。表１に結果を示す。
【００８７】
【表１】
2005010758.tif 000003
表１に示すように、実施例１で得られた光デバイスにおいて、参照例１で得られた光デバイスに比べてノイズ成分が１０％低減された。
【００８８】
なお、実施例１および参照例１において、コア溶液の材料として、ＰｈＴＭＳのかわりにフェニルトリエトキシシラン（ＰｈＴＥＳ）、ＭＰＴＥＳのかわりに３メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン（ＭＰＴＭＳ）を用いた場合も同様の結果が得られた。
【００８９】
また、実施例１および参照例１において、ＰｈＴＭＳのかわりにフェニル基を含有するｐスチリルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、またはジフェニルジメトキシシランを用いた場合も同様の結果が得られた。
【００９０】
（実施例２）
図１０（ｂ）に示すようなＹ分岐型コア１４を含む光デバイス１０を製造した。光デバイス１０は、図７に示した手順で製造した。
【００９１】
図７に示す凹型スタンパ２４は、図８（ａ）に示すガラス型３２に硬化後のデュロメータ硬度Ａが５６のシリコーンゴム液を流し込むことにより製造した。
【００９２】
コア溶液としては、屈折率１．５３のエポキシ系ＵＶ硬化樹脂を用いた。
【００９３】
クラッド溶液としては、以下の金属アルコキシド液および有機重合体溶液を用いた。
【００９４】
金属アルコキシド液：フェニルトリエトキシシラン（ＰｈＴＥＳ）  有機重合体溶液：３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン（ＭＰＴＥＳ）の加水分解重縮合物  金属アルコキシド液と有機重合体溶液の配合比＝８：１７  有機重合体溶液は、ＭＰＴＥＳの加水分解重縮合物１４．８ｇ、溶媒としてのエタノール８．４ｇ、２規定の塩酸１．６ｇを混合後、１９時間放置した後、９５℃に加熱し、エタノールを蒸発除去して合成した。
【００９５】
以上のようにして準備した凹型スタンパ２４、コア溶液、およびクラッド溶液を用いて、図７に示した手順で光デバイス１０を製造した。凹型スタンパ２４を第二のクラッド１６に押し当てる圧力は、２００ｇｆ／ｃｍ２とした。ここで、コア１４のコア径は７０μｍとした。
【００９６】
以上のようにして形成した光デバイス１０における分岐機能を調べた。図１０（ｂ）に示すコア１４の入射端４０から１３００ｎｍの波長の光（１００μＷ）を入射して、出射端４２ａおよび出射端４２ｂからの出射光を検出した。出射端４２ａおよび出射端４２ｂのいずれにおいても、３０μＷの光が検出された。このことから実施例２で製造した光デバイス１０は、ビームスプリッタとしての分岐機能を有していることが確認できた。
【００９７】
また、コア１４のコア径を６μｍとして実施例２と同様にＹ分岐型コア１４を含む光デバイスを製造して同様の測定を行った場合も、同様のビームスプリッタとしての機能を有していることが確認できた。
【００９８】
（参照例２）
実施例２と同様の材料を用い、図１６に示すように、光吸収領域１８を有しない光デバイスを製造した。スタンパ１２２を下部クラッド１１２に押し当てる圧力は、２００ｇｆ／ｃｍ２とした。
【００９９】
実施例２で得られた光デバイスにおいて、図１０（ｂ）に示す出射端４２ｂにレーザーダイオード、出射端４２ａにフォトダイオードを設置することで、入射端４０からの入射光をフォトダイオードで受信する機能、およびレーザーダイオードからの出力光を入射端４０から出射する機能を有する送受信モジュールとしての機能を確認できた。
【０１００】
（フォトダイオード出力ノイズ成分評価）
上記の実施例２および参照例２で得られた光デバイスを用いた送受信モジュールにおいて、フォトダイオードへ出力される光伝搬信号のノイズ成分の評価を行うために図１０（ｂ）に示すように、出射端４２ｂからレーザーダイオードによって１３００ｎｍの波長の光を入射し、入射端４０において反射され出射端４２ａに伝搬される戻り光を評価した。表２に結果を示す。
【０１０１】
【表２】
2005010758.tif 000004
表２に示すように、実施例２で得られた光デバイスにおいて、参照例２で得られた光デバイスに比べてノイズ成分が約１２％低減された。
【０１０２】
（コアからの伝搬光漏洩の評価）
また上記の実施例２および参照例２で得られた光デバイスについて、入力端４０から１３００ｎｍの光を入射し、ビームプロファイラを用いて光導波路の出射端の伝搬光漏洩を評価した。表３に結果を示す。
【０１０３】
【表３】
2005010758.tif 000005
表３に示すように、実施例２で得られた光デバイスにおいて、参照例２で製造した光デバイスに比べてノイズ成分が約９％低減された。
【０１０４】
なお、実施例２および参照例２において、クラッド溶液の材料として、ＭＰＴＥＳのかわりに３−アクリロキシプロピルトリメトキシシランを用いた場合も同様の結果が得られた。
【０１０５】
（実施例３）
図１０（ａ）に示すようなＳ字型コア１４を含む光デバイス１０を製造した。実施例１と同様の材料を用い、図３に示した手順で光デバイス１０を製造した。図３（ｅ）に示した平板２３としては、デュロメータ硬度Ａが４５のシリコーンゴムを用いた。平板２３を第一のクラッド１２に押し当てる圧力は、２００ｇｆ／ｃｍ２とした。ここで、コア１４のコア径は７０μｍとした。
【０１０６】
本実施例において、図６（ｂ）に示すように、狭窄部２６を有するコア１４および光吸収領域１８が形成された。第一のクラッド１２と第二のクラッド１６との間には残留コア層１５が一部存在していた。段差計を用いて残留コア層１５の厚さを測定したところ、残留コア層１５は、約４μｍの厚さを有していた。
【０１０７】
（参照例３）
図１０（ａ）に示すようなＳ字型コア１４を含む光デバイス１０を製造した。実施例１と同様の材料を用い、図３に示した手順で光デバイス１０を製造した。図３（ｅ）に示した平板２３としては、ガラス平板を用いた。ガラス平板を第一のクラッド１２に押し当てる圧力は、２００ｇｆ／ｃｍ２とした。コア１４のコア径は７０μｍとした。本参照例において、図１２に示すように第一のクラッド１２と第二のクラッド１６との間には残留コア層１５が一部存在していた。段差計を用いて残留コア層１５の厚さを測定したところ、厚さが約４μｍであった。
【０１０８】
（参照例４）
図１０（ａ）に示すようなＳ字型コア１４を含む光デバイス１０を製造した。実施例１と同様の材料を用い、図３に示した手順で光デバイス１０を製造した。図３（ｅ）に示した平板２３としては、ガラス平板を用いた。ガラス平板を第一のクラッド１２に押し当てる圧力は、４００ｇｆ／ｃｍ２とした。コア１４のコア径は７０μｍとした。本参照例においても、図１２に示すように第一のクラッド１２と第二のクラッド１６との間には残留コア層１５が一部存在していた。段差計を用いて残留コア層１５の厚さを測定したところ、厚さが約２μｍであった。
【０１０９】
（コアからの伝搬光漏洩の評価）
上記の実施例３、参照例３、および参照例４で得られた光デバイスについて、コア１４の一端から１３００ｎｍの波長の光を入射し、ビームプロファイラを用いて出射端の伝搬光漏洩を評価した。出射端の伝搬光漏洩評価は、実施例１および参照例１で説明したのと同様に行った。表４に結果を示す。
【０１１０】
【表４】
2005010758.tif 000006
表４に示すように、実施例３で得られた光デバイスにおいて、参照例３で得られた光デバイスに比べてノイズ成分が２５％低減された。また、実施例３で得られた光デバイスにおいて、参照例４で得られた光デバイスと比べてもノイズ成分が４％低減された。
【０１１１】
このように、デュロメータ硬度Ａが４５のシリコーンゴムを用いることにより、図６（ｂ）に示すような狭窄部２６が形成されるため、コア１４が残留コア層１５と分離して形成され、残留コア層１５が存在していても、コア１４から漏れ出す光の量を低減することができる。これによりノイズ成分を低減することができたと考えられる。
【０１１２】
なお、実施例３において、平板２３としてデュロメータ硬度Ａが８５以下のシリコーンゴムを用いた場合も、同様の効果が得られることが別途実験により確認できた。
【０１１３】
なお、参照例３および参照例４で説明したのと同様の材料を用い、光吸収領域１８を有しない光デバイスを製造し、当該光デバイスについて出射端の伝搬光漏洩を評価したところ、参照例３および参照例４で得られたデバイスにおいて光吸収領域１８を有しない光デバイスに比べてノイズ成分が減少することも確認できた。参照例３および参照例４で製造した光デバイスにおいて、光吸収領域１８が形成されているため、残留コア層１５の厚みを薄くすることができるとともにコアから漏れ出た光を光吸収領域１８で吸収することができるため、光吸収領域１８を有しない光デバイスに比べてノイズ成分が低減したと考えられる。
【０１１４】
（実施例４）
図１０（ａ）に示すようなＳ字型コア１４を含む光デバイス１０を、図３に示した手順で製造した。
【０１１５】
コア１４を構成するコア溶液としては、以下の金属アルコキシド液および有機重合体溶液を用いた。
【０１１６】
金属アルコキシド液：フェニルトリメトキシシラン（ＰｈＴＭＳ）  有機重合体溶液：３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン（ＭＰＴＥＳ）の加水分解重縮合物  金属アルコキシド液と有機重合体溶液の配合比＝１０：９  有機重合体溶液は、ＭＰＴＥＳの加水分解重縮合物９．５ｇ、溶媒としてのエタノール１３．３ｇ、２規程の塩酸１．３５ｇを混合後、１９時間放置した後、９５℃に加熱し、エタノールを蒸発除去して合成した。
【０１１７】
クラッド溶液としては、以下の金属アルコキシド液および有機重合体溶液を用いた。
【０１１８】
金属アルコキシド液：フェニルトリエトキシシラン（ＰｈＴＥＳ）  有機重合体溶液：３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン（ＭＰＴＥＳ）の加水分解重縮合物  金属アルコキシド液と有機重合体溶液の配合比＝８：１７  有機重合体溶液は、ＭＰＴＥＳの加水分解重縮合物１４．８ｇ、溶媒としてのエタノール８．４ｇ、２規定の塩酸１．６ｇを混合後、１９時間放置した後、９５℃に加熱し、エタノールを蒸発除去して合成した。
【０１１９】
光吸収溶液としては、上記クラッド溶液に平均粒径１μｍのシリカ（ＳｉＯ２）微粒子をクラッド溶液に対する重量比を１：１として混合した。これにより、白濁した光吸収溶液が得られた。
【０１２０】
実施例１と同様に準備した凸型スタンパ２２を用いて光デバイス１０を製造した。平板２３としては、デュロメータ硬度Ａが５６のシリコーンゴムを用いた。平板２３を第一のクラッド１２に押し当てる圧力は、２００ｇｆ／ｃｍ２とした。コア１４のコア径は７０μｍとした。
【０１２１】
（コアからの伝搬光漏洩の評価）
実施例４および上記参照例１で得られた光デバイスについて、コア１４の一端から１３００ｎｍの波長の光を入射し、ビームプロファイラを用いて出射端の伝搬光漏洩を評価した。その結果、実施例４で得られた光デバイスにおいて、参照例１で得られた光デバイスに比べてノイズ成分が１２％低減された。
【０１２２】
なお、光吸収溶液として、シリカ微粒子のかわりに平均粒径が１００ｎｍの炭素粉を用いた場合も参照例１で製造した光デバイスに比べてノイズ成分が同様に低減した。
【０１２３】
以上説明した実施の形態および実施例では、コアの両側に光吸収領域が設けられているが、光吸収領域は必ずしも必須ではなく、以下に説明するように、コアに狭窄部が設けられ、コアの両側に光吸収領域が設けられていない実施の形態も本発明に含まれる。
【０１２４】
図１３は、光デバイス１０の製造手順の他の例を示す工程図である。ここで、図１３（ａ）〜図１３（ｄ）までは、ポケット部１３ｂを形成しない点を除いて、図３（ａ）〜図３（ｄ）に示したのと同様の手順で行われる。これにより、後にコア１４が形成される凹部１３ａを有する第１クラッド１２が形成される。本実施例で用いられる凸型スタンパ２２の製造方法は、図４（ａ）〜図４（ｄ）に示した手順と基本的には同様である。ただし、本実施例で用いられる凸型スタンパ２２の製造方法においては、図４（ａ）においてガラス平板基板２９の上に、コア１４に対応する領域のみを開口とするマスク３１を用いる。これにより、コア１４に対応する領域にのみ凸部を有する凸型スタンパ２２が製造される。
【０１２５】
第一のクラッド１２上にコア溶液層１４ａを形成した後（図１３（ｄ））、平板２３を第一のクラッド１２およびコア溶液層１４ａ上に配置し、平板２３を第一のクラッド１２に押し当て、平板２３と第一のクラッド１２との接点における不要なコア溶液を除去する。この状態で紫外線を照射してコア溶液層１４ａを硬化し、コア１４を形成する（図１３（ｅ））。このとき、平板２３を第一のクラッド１２に押し当てる圧力を調整したり、平板２３としてデュロメータ硬度Ａが低い材料を用いることにより、コア１４の形状を適宜変形させることができ、図示したような狭窄部２６を設けた構造とすることができる。
【０１２６】
つづいて、平板２３を除去する。これにより、第一のクラッド１２上にコア１４が形成される（図１３（ｆ））。その後、第一のクラッド１２およびコア１４の上にクラッド溶液を滴下し、その上に基板２０を配置する。この状態で紫外線を照射して第二のクラッド溶液を硬化し、第二のクラッド１６を形成する（図１３（ｇ））。
【０１２７】
なお、コア１４に狭窄部２６を設ける方法としては、図１３（ｅ）に示したような平板２３を用いる方法に限られず、図１４（ａ）〜図１４（ｄ）に示すような形状の成形型２００を用いることができる。図１４（ａ）の成形型２００には、コア１４と接する側に、コア１４の両端部に位置する部分に一対の凸部が設けられている。この成形型２００を第一のクラッド１２に押圧することにより、両端部に狭窄部２６が設けられたコア１４が形成される。
【０１２８】
図１４（ｂ）の成形型２００には、コア１４と接する側に、コア１４の両端部に位置する部分に一対の凸部が設けられ、一対の凸部の間の領域がクレーター状の凹部となっている。この成形型２００を第一のクラッド１２に押圧することにより、中央付近が盛り上がり、両端部に狭窄部２６が設けられたコア１４が形成される。
【０１２９】
図１４（ｃ）の成形型２００には、コア１４と接する側に、コア１４の領域に矩形状の凸部が設けられている。この成形型２００を第一のクラッド１２に押圧することにより、コア１４の上面が第一のクラッド１２の上面より下に押し下げられ、両端部に狭窄部２６が設けられたコア１４が形成される。
【０１３０】
図１４（ｄ）の成形型２００には、コア１４と接する側に、コア１４の領域に中央付近が盛り上がった凸部が設けられている。この成形型２００を第一のクラッド１２に押圧することにより、コア１４の中央付近が押し下げられ、両端部に狭窄部２６が設けられたコア１４が形成される。
【０１３１】
図１４（ａ）〜図１４（ｄ）に例示した成形型２００を用いることにより、第一のクラッド１２に残留コア層１５が存在していても、コア１４および残留コア層１５の境界付近でコア１４および残留コア層１５の厚みが減少している狭窄部２６を簡便かつ確実に形成することができる。
【０１３２】
図１５は、光デバイス１０の製造手順のさらに他の例を示す工程図である。図１５は、スタンパを用いた光導波路の製造工程を示す図である。図１５（ａ）に示すように、基板３００上に第二のクラッド３０２を形成し、第二のクラッド３０２の上にコアを構成するコア溶液層３０４ａを塗布する。一方、本実施例で用いられるスタンパ３０６には、コア３０４に対応する凹部が設けられ、凹部の両側近傍の表面には、一対の突起部３０７が形成されている。つづいて、図１５（ｂ）に示すように、スタンパ３０６をコア溶液層３０４ａに押し当て、その状態で紫外線を照射してコア溶液層３０４ａを硬化させる。これにより図１５（ｃ）に示すように、両側の側壁基部に一対の狭窄部３１０が設けられたコア３０４が形成される。つづいて、第二のクラッド３０２およびコア１４の上に第一のクラッド溶液を滴下し、その上に基板３１４を配置する。この状態で紫外線を照射して第一のクラッド溶液を硬化し、第一のクラッド３１２を形成する（図１５（ｄ））。
【０１３３】
このような手順によれば、第二のクラッド３０２とスタンパ３０６との間に残留コア層３１６が形成されたとしても、コア３０４が残留コア層３１６と接する部分に狭窄部３１０が設けられているため、コア３０４から残留コア層３１６に光が漏れ出ることが抑制されるため、光損失が低減し、光導波路の機能が向上する。
【０１３４】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【図面の簡単な説明】
【０１３５】
【図１】本発明の実施の形態における光デバイスの構成を示す断面図である。
【図２】第一のクラッド、コアおよび光吸収体層の構造を示す上面図である
【図３】図１に示した光デバイスの製造手順の一例を示す工程図である。
【図４】凸型スタンパの製造手順を示す工程図である。
【図５】図１に示した光デバイスの製造手順の他の例を示す工程図である。
【図６】狭窄部が形成された光デバイスを詳細に示す図である。
【図７】図１に示した光デバイスの製造手順の他の例を示す工程図である。
【図８】凹型スタンパの製造手順を示す工程図である。
【図９】光吸収体層がコアを構成する材料とは異なる材料により構成された光デバイスの製造手順を示す工程図である。
【図１０】実施例で製造した光デバイスの上面図である。
【図１１】光デバイスの出射端の光出力と位置との関係を模式的に示す図である。
【図１２】第一のクラッドと第二のクラッドとの間には残留コア層が存在する例を示す図である。
【図１３】光デバイスの製造手順の他の例を示す工程図である。
【図１４】狭窄部が設けられたコアを形成する方法を示す工程図である。
【図１５】光デバイスの製造手順のさらに他の例を示す工程図である。
【図１６】スタンパを用いた従来の光導波路の製造工程を示す図である。
【符号の説明】
【０１３６】
１０  光デバイス、  １２  第一のクラッド、  １３ａ  、  １３ｂ  、  １４  コア、  １５  残留コア層、  １６  第二のクラッド、  １８  光吸収体層、  ２０  基板、  ２１  基板、  ２２  凸型スタンパ、  ２３  平板、  ２４  凹型スタンパ、  ２５  平坦部、  ２６  狭窄部、  ２７  マスク基板、  ２８  シリンジ、  ２９  ガラス平板基板、  ３０  ガラス型、  ４０  入射端、  ４２ａ  出力端、  ４２ｂ  出力端。
【図１】
2005010758.tif 000007
【図２】
2005010758.tif 000008
【図３】
2005010758.tif 000009
【図４】
2005010758.tif 000010
【図５】
2005010758.tif 000011
【図６】
2005010758.tif 000012
【図７】
2005010758.tif 000013
【図８】
2005010758.tif 000014
【図９】
2005010758.tif 000015
【図１０】
2005010758.tif 000016
【図１１】
2005010758.tif 000017
【図１２】
2005010758.tif 000018
【図１３】
2005010758.tif 000019
【図１４】
2005010758.tif 000020
【図１５】
2005010758.tif 000021
【図１６】
2005010758.tif 000022