(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部クラッド層上に該下部クラッド層より屈折率の高いコア層が形成され、該下部クラッド層上の上記コア層の両側に上記コア層より屈折率の低い側面クラッド層が形成され、上記コア層及び上記側面クラッド層上に上記コア層より屈折率の低い上部クラッド層が形成された導波路本体が透明な基板のいずれか一方の面、あるいは両面に上記コア層の位置が上下で重なるように積層され、上記下部クラッド層、上記コア層、上記側面クラッド層及び上記上部クラッド層が同一のフォトブリーチング材料で構成されていることを特徴とする積層構造型フォトブリーチング導波路。
【請求項２】
上記コア層は、上記下部クラッド層及び上記上部クラッド層の間に所望間隔で複数個形成されている請求項１に記載の積層構造型フォトブリーチング導波路。
【請求項３】
上記基板の材料として、ガラス、プラスチック、サファイア、フレキシブルプラスチックフィルムが用いられている請求項１又は２に記載の積層構造型フォトブリーチング導波路。
【請求項４】
厚さが０．３ｍｍ以下の基板の両面に導波路本体が形成されている請求項１から３のいずれかに記載の積層構造型フォトブリーチング導波路。
【請求項５】
Ｓｉ、ＧａＡｓ等の半導体、ＬｉＮｂＯ3等の強誘電体、セラミックス等の不透明な基板の上面あるいは下面のいずれかに導波路本体が形成されている請求項１から３のいずれかに記載の積層構造型フォトブリーチング導波路。
【請求項６】
上記導波路本体及び上記基板の光入力端及び光出力端に略４５度の光反射面が形成されている請求項１から５のいずれかに記載の積層構造型フォトブリーチング導波路。
【請求項７】
上記光入力端の光反射面及び上記光出力端の光反射面は略平行、あるいは略直交するように形成されている請求項５又は６に記載の積層構造型フォトブリーチング導波路。
【請求項８】
上記導波路本体及び上記基板が他の基板上に貼り付けられている請求項１から７のいずれかに記載の積層構造型フォトブリーチング導波路。
【請求項９】
上記導波路本体のいずれか一方の面、あるいは両面に、半導体光素子、光部品、あるいは電子部品が実装されている請求項１から８のいずれかに記載の積層構造型フォトブリーチング導波路。
【請求項１０】
透明或いは不透明な基板のいずれか一方の面、あるいは透明な基板の両面に予め紫外線照射したフォトブリーチング用ポリマ材料で下部クラッド層を形成した後、上記下部クラッド層上に紫外線照射されていないフォトブリーチング用ポリマ材料或いは上記下部クラッドを形成したフォトブリーチング材料よりも紫外線照射量の少ないフォトブリーチング用ポリマ材料で高屈折率ポリマ層を形成する工程と、該高屈折率ポリマ層上に上記フォトブリーチング用ポリマ材料で上部クラッドを形成する工程とを少なくとも１回行った後、上記上部クラッド層上にコアパターンの描かれたフォトマスクを配置し、そのフォトマスクの上から紫外線を照射することにより上記高屈折率ポリマ層を、高屈折率の略矩形断面形状のコア層及び該コア層の両側に位置する低屈折率の側面クラッド層に変化させて積層構造の導波路本体を形成する積層構造型フォトブリーチング導波路の製造方法。
【請求項１１】
上記フォトブリーチング用ポリマ材料に、その屈折率の低下が飽和するまで紫外線を照射する請求項１０に記載の積層構造型フォトブリーチング導波路の製造方法。
【請求項１２】
上記導波路本体及び上記基板の光入力端及び光出力端側に略４５度の光反射面を有するように斜め切断加工するか、あるいは線状の紫外線を上記導波路に対して略４５度の方向から照射して上記コア層の一部を低屈折率の４５度光反射面に変化させる請求項１０または１１に記載の積層構造型フォトブリーチング導波路の製造方法。
【請求項１３】
上記導波路本体を他の基板上に紫外線硬化型接着剤を用いて貼り付ける請求項１０から１２のいずれかに記載の積層構造型フォトブリーチング導波路の製造方法。
【請求項１４】
上記導波路本体の上面、下面、あるいは両面上に半導体光素子、光部品、電子部品等を実装する請求項１０から１３のいずれかに記載の積層構造型フォトブリーチング導波路の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、積層構造型フォトブリーチング導波路及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光インターコネクション技術の進展により、装置間を光ファイバで並列光伝送する方式が実用段階に入ってきた。次世代の方式として、ボード内やＬＳＩチップ間を光信号により並列伝送する方式が本格的に検討されるようになってきた。この方式を実現するには、伝送路として、光ファイバの代わりに導波路が用いられる。この導波路にはマトリクス上に伝送できる積層構造が要求される。この積層構造として、ガラス導波路やポリマ導波路が検討されているが、まだ実用レベルのものは報告されていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来技術には以下のような課題がある。
【０００４】
（１）製造が非常に難しく、また、その製造方法も複雑なため、それぞれのコア層の間隔を所望の寸法にするのが難しい。しかも各コア層の寸法ずれは半導体光素子としての結合特性のバラツキを生じさせる。
【０００５】
（２）各層が熱膨張係数の異なる材料で構成されるため温度変化に対して導波路に反りが発生したり、光学特性が変化したりする。
【０００６】
（３）各層の界面不均一性が生じやすく、低損失化が難しい。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、高精度の導波路を簡単かつ低コストで得られる積層構造型フォトブリーチング導波路及びその製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の積層構造型フォトブリーチング導波路は、下部クラッド層上に該下部クラッド層より屈折率の高いコア層が形成され、該下部クラッド層上の上記コア層の両側に上記コア層より屈折率の低い側面クラッド層が形成され、上記コア層及び上記側面クラッド層上に上記コア層より屈折率の低い上部クラッド層が形成された導波路本体が透明な基板のいずれか一方の面、あるいは両面に上記コア層の位置が上下で重なるように積層され、上記下部クラッド層、上記コア層、上記側面クラッド層及び上記上部クラッド層が同一のフォトブリーチング材料で構成されているものである。
【０００９】
上記構成に加え本発明の積層構造型フォトブリーチング導波路のコア層は、下部クラッド層及び上部クラッド層の間に所望間隔で複数個形成されていてもよい。
【００１０】
上記構成に加え本発明の積層構造型フォトブリーチング導波路は、基板の材料として、ガラス、プラスチック、サファイア、フレキシブルプラスチックフィルムが用いられているのが好ましい。
【００１２】
上記構成に加え本発明の積層構造型フォトブリーチング導波路は、厚さが０．３ｍｍ以下の基板の両面に導波路本体が形成されていてもよい。
【００１３】
上記構成に加え本発明の積層構造型フォトブリーチング導波路は、Ｓｉ、ＧａＡｓ等の半導体、ＬｉＮｂＯ3等の強誘電体、セラミックス等の不透明な基板の上面あるいは下面のいずれかに導波路本体が形成されていてもよい。
【００１４】
上記構成に加え本発明の積層構造型フォトブリーチング導波路は、導波路本体及び基板の光入力端及び光出力端に略４５度の光反射面が形成されているのが好ましい。
【００１５】
上記構成に加え本発明の積層構造型フォトブリーチング導波路は、光入力端の光反射面及び光出力端の光反射面は略平行、あるいは略直交するように形成されているのが好ましい。
【００１６】
上記構成に加え本発明の積層構造型フォトブリーチング導波路は、導波路本体及び基板が他の基板上に貼り付けられていてもよい。
【００１７】
上記構成に加え本発明の積層構造型フォトブリーチング導波路は、導波路本体のいずれか一方の面、あるいは両面に半導体光素子、光部品、あるいは電子部品が実装されていてもよい。
【００１８】
本発明の積層構造型フォトブリーチング導波路の製造方法は、透明な基板のいずれか一方の面、あるいは両面に予め紫外線照射したフォトブリーチング用ポリマ材料で下部クラッド層を形成した後、上記下部クラッド層上に紫外線照射されていないフォトブリーチング用ポリマ材料或いは上記下部クラッドを形成したフォトブリーチング材料よりも紫外線照射量の少ないフォトブリーチング用ポリマ材料で高屈折率ポリマ層を形成する工程と、該高屈折率ポリマ層上に上記フォトブリーチング用ポリマ材料で上部クラッドを形成する工程とを少なくとも１回行った後、上記上部クラッド層上にコアパターンの描かれたフォトマスクを配置し、そのフォトマスクの上から紫外線を照射することにより上記高屈折率ポリマ層を、高屈折率の略断面形状のコア層及び該コア層の両側に位置する低屈折率の側面クラッド層に変化させて積層構造の導波路を形成するものである。上記構成に加え、本発明の積層構造型フォトブリーチング導波路の製造方法は、フォトブリーチング用ポリマ材料に、その屈折率の低下が飽和するまで紫外線を照射してもよい。
【００１９】
上記構成に加え本発明の積層構造型フォトブリーチング導波路の製造方法は、導波路本体及び基板の光入力端及び光出力端側に略４５度の光反射面を有するように斜め切断加工するか、あるいは線状の紫外線を導波路に対して略４５度の方向から照射してコア層の一部を低屈折率の４５度光反射面に変化させてもよい。
【００２０】
上記構成に加え本発明の積層構造型フォトブリーチング導波路の製造方法は、導波路本体を他の基板上に紫外線硬化型接着剤を用いて貼り付けてもよい。
【００２１】
上記構成に加え本発明の積層構造型フォトブリーチング導波路の製造方法は、導波路本体の上面、下面、あるいは両面上に半導体光素子、光部品、電子部品等を実装してもよい。
【００２２】
本発明によれば、各コア層及び各側面クラッド層がフォトブリーチング用ポリマ材料で構成されているので、フォトマスクを介しての紫外線照射による露光を１回行うだけで全てのコア層及び全ての側面クラッド層を一括形成することができる。このような特長により、簡易に、低コストで導波路の形成を実現することができる。また、各コア層及び側面クラッド層を１回の一括露光で形成することができるので、各コア層及び各側面クラッド層の位置精度及び寸法精度を高精度に維持したまま形成することができる。これは、光信号をマトリクス状に多並列伝送する上で、マトリクス状の半導体素子（半導体レーザ、受光素子等）との高効率結合を実現することができる。すなわち、マトリクス状の半導体光素子はマスク寸法レベルでサイズ、素子間隔が製作されているためである。また、下部クラッド層、コア層、側面クラッド層、上部クラッド層を全てポリマ材料で構成することができるので、各層の界面を均一に保持することができ、低散乱損失特性を実現することができる。しかも、フォトブリーチング用ポリマ材料を用いれば、全ての層を同一のフォトブリーチング用ポリマ材料で構成することができ、ただ紫外線の照射量を調節するだけで、各層を設定することができる。そのため、熱膨張係数のミスマッチングによるマイクロクラックの発生や歪みの残留等の問題が生じにくい。
【００２３】
また、本発明の他の特長は、従来のようにコア層を形成するのに真空中でのドライエッチングによって形成する方法と異なり、紫外線の照射で略矩形断面形状のコア層を形成することができ、コア層の両側に低屈折率の側面クラッド層を形成することができるので、各層の表面が平坦となる。この結果、各層の界面の均一性が向上し、かつ、各層の表面への光素子や光部品や電子部品が実装しやすくなる。さらに、一括露光を実現するためには透明な基板を用いることが必要である。さらに、基板の両面上に各層を形成する場合には、平行光を用いた一括露光を行う上で、基板の厚さを０．３ｍｍ以下とするのが好ましい。導波路の光入出力端側に略４５度の光反射面を形成することにより、導波路の上面、あるいは下面に光素子や光部品を設けて各光信号を各コア層内に結合させ、他端側の導波路から各光受光素子に結合させることができる。しかも、フォトブリーチング用ポリマ材料を用いているので、略４５度の光反射面は紫外線の線状ビームをコア層に略４５度の方向から照射することにより、非接触、非切断方式でそれぞれの導波路のコア層に一括で容易に形成することができる。この紫外線照射方法は、複数のコア層を同時に一括して照射するので、光反射面の角度を同一角度に形成することができる。本積層構造型フォトブリーチング導波路は、上面及び下面が平坦であるので、他の基板、例えばプリント基板やセラミック基板の上に紫外線硬化接着剤を用いて容易に貼り付けることができ、光と電気の複合実装用としても活用することができる。
【００２４】
本発明の積層構造型フォトブリーチング導波路の製造方法は、各層にポリマ材料を用いることにより、大気中でのポリマ溶液を用いた塗布、加熱工程を経て各層を形成することができ、しかも１回の露光で各コア層及び各側面クラッド層を形成することができる。すなわち、極めて簡易な工程で、かつ、高価な装置を用いることなく形成することができ、低コスト化を図ることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００２６】
図１は本発明の製造方法を適用した積層構造型フォトブリーチング導波路の一実施の形態を示す外観斜視図である。
【００２７】
同図に示す導波路は、透明な基板１の上面に低屈折率ｎbの下部クラッド層２ａが形成され、その下部クラッド層２ａの上に高屈折率ｎw（ｎw＞ｎb）の略矩形断面形状の複数（図では６個であるが限定されない。）のコア層３ａ−１、３ａ−２、…、３ａ−６及び低屈折率ｎs（≒ｎb）の側面クラッド層４ａが形成され、コア層３ａ−１、３ａ−２、…、３ａ−６及び側面クラッド層４ａの上に低屈折率ｎu（≒ｎb）の上部クラッド層５ａが形成された第１の導波路本体７ａと、第１の導波路本体７ａの上に低屈折率ｎbの下部クラッド層２ｂが形成され、その下部クラッド層２ｂの上に高屈折率ｎwの略矩形断面形状の複数（図では６個であるが限定されない。）のコア層３ｂ−１、３ｂ−２、…、３ｂ−６及び低屈折率ｎsの側面クラッド層４ｂが形成され、コア層３ｂ−１、３ｂ−２、…、３ｂ−６及び側面クラッド層４ｂの上に低屈折率ｎuの上部クラッド層５ｂが形成された第２の導波路本体７ｂからなるものである。
【００２８】
すなわち、この導波路は、透明基板１の上面に２段の導波路本体７ａ、７ｂが積層されたものである。
【００２９】
導波路本体７ａ及び導波路本体７ｂのコア層３ａ−１、３ａ−２、…、３ａ−６、３ｂ−１、３ｂ−２、…、３ｂ−６の位置が、基板１に垂直な垂直軸Ａ1−Ａ1上、Ａ2−Ａ2上、…、Ａ6−Ａ6上で重なるように一致した軸上に形成されている。これは、後述するように一つのフォトマスクを上部クラッド層５ｂの上面か、あるいは透明な基板１の下面に配置してそのフォトマスクの上から紫外線を照射して一度にコア層３ａ−１〜３ａ−６、３ｂ−１〜３ｂ−６及び側面クラッド層４ａ、４ｂを形成するための構造である。このような上下のコア層３ａ−１〜３ａ−６、３ｂ−１〜３ｂ−６の位置や各コア層３ａ−１〜３ａ−６、３ｂ−１〜３ｂ−６の間隔が一定の構造を有する導波路は、発光素子や受光素子のマトリクス構造と同様な構造であるため、発光素子（受光素子）と導波路との結合効率を高めることができる。
【００３０】
ここで、基板１の面方向（図では横方向）のコア層３ａ−１〜３ａ−６、３ｂ−１〜３ｂ−６の間隔はフォトマスクのコアパターンで自在に変えることができる。また、上下のコア層３ａ−１〜３ａ−６、３ｂ−１〜３ｂ−６の間隔は、上部クラッド層５ａ及び下部クラッド層２ｂの厚さを調節することによって設定することができる。
【００３１】
さらに、後述するように、一度の露光で二つの導波路の各コア層３ａ−１〜３ａ−６、３ｂ−１〜３ｂ−６をパターン化するには、紫外線の光源からの光を平行光に変換する機構を設けてフォトマスク上に照射すればよい。但し、通常、平行光は深さ方向（厚さ方向）に１ｍｍ程度まではビームが大きく広がることはなく、略平行な光を照射することができるので、導波路本体７ａ、７ｂ及び透明なガラス基板１の合計の厚さは１ｍｍ以下が好ましい。
【００３２】
尚、シングルモード導波路の場合には下部クラッド層２ａ、２ｂ、上部クラッド層５ａ、５ｂ及びコア層３ａ−１〜３ａ−６、３ｂ−１〜３ｂ−６の厚さは各々３０μｍ以下であり、マルチモード導波路の場合には各層２ａ、２ｂ、３ａ−１〜３ａ−６、３ｂ−１〜３ｂ−６、５ａ、５ｂの厚さは１００μｍ以下であるので、基板１の厚さを０．３ｍｍ以下にすれば、合計の厚さを１ｍｍ以下にすることができ、各コア層３ａ−１〜３ａ−６、３ｂ−１〜３ｂ−６の形状を略同一形状にパターン露光することができる。
【００３３】
ここで、図１に示した上部クラッド層５ａ、５ｂ及び下部クラッド層２ａ、２ｂは、同一種類の材料からなる層で形成してもよい。
【００３４】
図２は本発明の積層構造型フォトブリーチング導波路の他の実施の形態を示す外観斜視図である。以下、図１に示した実施の形態と同様の部材には共通の符号を用いた。
【００３５】
図１に示した実施の形態との相違点は、透明な基板の両面に導波路が１段ずつ積層された点である。
【００３６】
この導波路においても、図１に示した導波路と同様に、上側の導波路本体７ａの各コア層３ａ−１〜３ａ−６と、下側の導波路本体７ｃの各コア層３ｃ−１〜３ｃ−６とが、基板１に垂直な垂直軸Ｂ1−Ｂ1、Ｂ2−Ｂ2、…、Ｂ6−Ｂ6上に一致するように形成されている。基板１及び導波路本体７ａ、７ｃは、いずれも透明な材料が用いられているので、コア層３ａ−１〜３ａ−６、３ｃ−１〜３ｃ−６のパターン化は、上部クラッド層５ａか、あるいは上部クラッド層５ｃのいずれかの上面にフォトマスクを配置し、フォトマスク上から紫外線の平行光を照射することによって導波路本体７ａ側及び導波路本体７ｃ側のフォトブリーチング用ポリマ層を露光し、パターン化を行うことにより実現できる。
【００３７】
図３及び図４は本発明の積層構造型フォトブリーチング導波路の変形例を示す側面図である。
【００３８】
すなわち、導波路の光入力端８−１、８−３側及び光出力端８−２、８−４側に角度θ1〜θ4（略４５度）の光反射面を有するように形成したものである。図３に示した導波路は、光入力端８−１の光反射面及び光出力端８−２の光反射面が略平行な場合を示し、図４に示した導波路は、光入力端８−３の光反射面及び光出力端８−４の光反射面が略直交している場合を示している。
【００３９】
図３及び図４に示した導波路はいずれの場合においても光入力端８−１、８−３の光反射面を利用して導波路の外部から信号光を入射し、あるいは導波路内を伝搬する信号光を光出力端８−２、８−４の光反射面を利用して外部に出射することができるようになっている。
【００４０】
図５（ａ）〜（ｃ）は、本発明の積層構造型フォトブリーチング導波路の製造方法の一実施の形態を示す工程図である。
【００４１】
図５（ａ）に示すように、透明な基板１の表面上に下部クラッド層２ａ、フォトブリーチング用ポリマ層３ａ、上部クラッド層５ａ、下部クラッド層２ｂ、フォトブリーチング用ポリマ層３ｂ及び上部クラッド層５ｂを順次積層させる。
【００４２】
ここで、各層２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂ、５ａ、５ｂにポリマ材料を用いた場合には、後述するように、有機溶媒に溶かしたポリマ溶液をスピンコーティング法や押し出しコーティング法等の方法を用いて塗布し、その後にプリベーク、ポストベークを経て硬化したポリマ層を得る。フォトブリーチング用ポリマ層以外の層にポリマ材料以外の材料、例えば、ゾル・ゲル膜、ＣＶＤ膜、スピンオングラス膜、水ガラス膜等を用いてもよい。
【００４３】
次に図５（ｂ）に示すように、上部クラッド層５ｂの上に、所望のコアパターン（光遮断性、斜線部）の描かれたフォトマスク１０を配置し、そのフォトマスク１０の上から紫外線９を照射する。この紫外線９は基板１の下面までは十分に平行性を保持した平行光源を用いる。紫外線照射による露光工程を経ることにより、図５（ｃ）に示すような積層構造型フォトブリーチング導波路を実現することができる。
【００４４】
図６は本発明の積層構造型フォトブリーチング導波路の製造方法の他の実施の形態を示す説明図である。
【００４５】
図５（ａ）〜（ｃ）に示した実施の形態との相違点は、図１に示した積層構造型フォトブリーチング導波路の光入力側及び光出力側にそれぞれ紫外線レーザビームを照射して光反射面を形成する点である。
【００４６】
図６に示すように、上部クラッド層５ｃの上面から角度θ5、θ6（いずれも４５度）をもたせて紫外線の線状レーザ光を矢印１１−１、１１−２方向に向けて照射する。これにより紫外線が未照射か、十分に少ない量の紫外線の照射されたコア層３ａ、３ｂ、３ｃは、線状レーザビーム光によって感光されて低屈折率の光反射面１２−１、１２−２、１２−３、１２−４、１２−５、１２−６が形成される。この光反射面１２−１〜１２−６は、紫外線レーザビームの照射エネルギー、すなわち、照射時間や照射パワーを変えることにより、屈折率の低下量を制御することができる。紫外線の照射前後における比屈折率差は最大６％程度まで得ることができるので、４５度の光反射面として作用させることができる。また、光反射面の幅は、紫外線レーザビームを矢印１７−１、１７−２方向に移動させることにより広げることができる。
【００４７】
尚、図中５ａ＋２ｂは、トルエンに溶けたシリコーン溶液をスピンコーティング法により塗布し、約１２０℃のプリベークと、約２００℃のポストベークとをそれぞれ２０分間行い、約２０μｍの厚さの硬化したシリコーンポリマ層（上部クラッド層５ａ、下部クラッド層２ｂ）を示し、同様に５ｂ＋２ｃはシリコーンポリマ層（上部クラッド層５ｂ、下部クラッド層２ｃ）を示す。
【００４８】
図７（ａ）は本発明の積層構造型フォトブリーチング導波路に光素子や電子部品を実装した場合の平面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）の側面断面図である。
【００４９】
発光素子は、５行２列、すなわち１０個がマトリクス状に配置され（発光素子１３ａが５個、発光素子１３ｃが５個）、発光素子の光信号を伝搬させるコア層も５行２列、すなわち１０個がマトリクス状に配置され（コア層３ａが５個、コア層３ｃが５個）、コア層内を伝搬してきた光信号を受光するための受光素子も５行２列、すなわち１０個がマトリクス状に配置され（受光素子１４ａが５個、受光素子１４ｃが５個）ている。また、発光素子１３ａ、１３ｃを駆動するためのＬＳＩは各発光素子１３ａ、１３ｃの上に（ＬＳＩ１５ａが５個、ＬＳＩ１５ｃが５個）積層されている。受光素子で電気信号に変換された信号を各増幅、再生するためのＬＳＩも各受光素子の上にそれぞれ積層されている（ＬＳＩ１６ａが５個、ＬＳＩ１６ｃが５個）。
【００５０】
尚、発光素子１３ａ（１３ｃ）からの光信号は、矢印１８−１（１９−１）、１８−２（１９−２）、１８−３（１９−３）、１８−４（１９−４）のように伝搬し、受光素子１４ａ（１４ｃ）で受光される。
【００５１】
次に具体的な数値を挙げて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００５２】
【実施例】
（実施例１）
図１において、透明な基板１として、厚さが０．２ｍｍの石英ガラス基板を用い、その石英基板の上にトルエンに溶けたシリコーン溶液（フェニルメチルメトキシシリコーンレジンをトルエンで溶解したポリマ溶液）をスピンコーティング法により塗布し、約１２０℃のプリベークと約２００℃のポストベークとをそれぞれ２０分間行い、約２０μｍの厚さの硬化したシリコーンポリマ層（屈折率は波長６３２．８ｎｍにおいて１．４７８）を形成し、下部クラッド層２ａとした。
【００５３】
下部クラッド層２ａの上にトルエンに溶けたポリシランとシリコーン化合物とを混合したポリマ溶液（分岐度が２０％の分岐状ポリメチルフェニルシラン化合物にシリコーン化合物を５０％添加したポリマ溶液）をスピンコーティング法により塗布し、約１５０℃のプリベークと約２５０℃のポストベークとをそれぞれ２０分間行い、約１５μｍの厚さの硬化したフォトブリーチング用ポリマ層（屈折率は波長６３２．８ｎｍにおいて１．６４）３ａを形成した。
【００５４】
次にフォトブリーチング用ポリマ層３ａの上に、トルエンに溶けたシリコーン溶液をスピンコーティング法により塗布し、約１２０℃のプリベークと、約２００℃のポストベークとをそれぞれ２０分間行い、約２０μｍの厚さの硬化したシリコーンポリマ層５ａ、２ｂを形成し、このシリコーンポリマ層５ａ、２ｂを図１の上部クラッド層５ａと下部クラッド層２ｂとして用いた。
【００５５】
次に、シリコーンポリマ層（上部クラッド層５ａ、下部クラッド層２ｂ）の上に、トルエンに溶けたポリシランとシリコーン化合物とを混合したポリマ溶液をスピンコーティング法により塗布し、約１５０℃のプリベークと、約２５０℃のポストベークとをそれぞれ２０分間行い、約１５μｍの厚さに硬化したフォトブリーチング用ポリマ層３ｂを形成した。
【００５６】
次に、そのフォトブリーチング用ポリマ層３ｂの上に、シリコーンポリマ層を前述した方法で形成し、上部クラッド層５ｂとした。
【００５７】
その後、図５（ｂ）に示すようにフォトマスク１０を上部クラッド層５ｂの上に配置して約１８，０００ｍＪのエネルギーの紫外線を照射した。その結果、フォトブリーチング用ポリマ層３ａ、３ｂは共に高屈折率のコア層３ａ−１〜３ａ−６、３ｂ−１〜３ｂ−６と低屈折率の側面クラッド層４ａ、４ｂに変化し、図１、図５（ｃ）に示すような積層構造型フォトブリーチング導波路を得ることができた。
【００５８】
（実施例２）
基板１として、石英ガラス基板の代わりに、厚さが０．２ｍｍのＰＥＴ（ポリエチレンフタレート）フィルムを用いて、実施例１と同様の導波路（図１参照）を得ることができた。
【００５９】
（実施例３）
基板１として、図１に示した導波路をＳｉ基板（厚さ０．１ｍｍ）を用いて作製した。
【００６０】
上記実施例１〜３で、コア層３ａ−１〜３ａ−６、３ｂ−１〜３ｂ−６として、幅及び厚さが１５μｍのパターンを作製したが、いずれもコア層３ａ−１〜３ａ−６、３ｂ−１〜３ｂ−６の幅及び厚さは１５μｍ±２μｍの範囲内であった。また、垂直軸Ａ1−Ａ1〜Ａ6−Ａ6上からのコア層３ａ、３ｂの軸ずれを評価したが、いずれのコア層３ａ−１〜３ａ−６、３ｂ−１〜３ｂ−６も±２μｍの範囲内に入っていた。すなわち、上部クラッド層５ｂ上にフォトマスクを配置して一括露光で高寸法精度の露光ができることを確認することができた。
【００６１】
（実施例４）
次に図１（あるいは図２）において、下部クラッド層２ａ、２ｂ、コア層３ａ−１〜３ａ−６、３ｂ−１〜３ｂ−６、側面クラッド層４ａ、４ｂ及び上部クラッド層５ａ、５ｂに、フォトブリーチング用ポリマ層を用いた場合について説明する。
【００６２】
図１に示した下部クラッド層２ａ、２ｂ、上部クラッド層５ａ、５ｂとして、前述したトルエンに溶けたポリシランとシリコーン化合物とを混合したポリマ溶液に予め４０，０００ｍＪのエネルギーの紫外線を照射しておいたポリマ溶液をスピンコーティング法により塗布し、約１５０℃のプリベークと約２５０℃のポストベークとをそれぞれ２０分間行って、約２０μｍの厚さ硬化したポリマ層（屈折率は波長６３２．８ｎｍにおいて約１．５７）を用いた。すなわち、前述したように、ポリマ溶液状態で紫外線を照射しておき、そのポリマ溶液を塗布し、加熱硬化させたポリマ層の屈折率は、紫外線の照射量によって調節できることを見出した。
【００６３】
そこで、下部クラッド層２ａ、２ｂ、上部クラッド層５ａ、５ｂには、紫外線を十分に照射することにより、屈折率の低下が飽和する値になるようにしたポリマ溶液を塗布し、加熱、硬化させて得られたポリマ層を用いた。当然のことながら、コア層３ａ、３ｂには前述のトルエンに溶けたポリシランとシリコーン化合物とを混合したポリマ溶液を用いてポリマ層を形成した。尚、コア層３ａ、３ｂにも予めポリマ溶液に所望量の紫外線を照射したものを塗布し、加熱、硬化させて得られたポリマ層を用いてもよい。
【００６４】
（実施例５）
次に前述したＰＥＴフィルムに形成した導波路を電気配線が実装されているポリミド多層基板上に紫外線硬化型接着剤で貼り付けて導波路の光伝搬損失を評価したが、貼り付ける前に評価した光伝搬損失に比して、わずか１０％程度の光伝搬損失の増加に抑えることができ、実用的にも貼り付けて使用することを確認することができた。
【００６５】
（１）各導波路のコア層及び側面クラッド層をフォトブリーチング用ポリマ材料で構成するので、フォトマスクを介しての紫外線照射による露光を１回行うだけで全ての導波路の各コア層及び側面クラッド層を一括形成することができる。
【００６６】
（２）簡易に、低コストで導波路の形成を実現することができる。
【００６７】
（３）各コア層及び側面クラッド層の位置精度及び寸法精度を高精度に維持することができる。
【００６８】
（４）マトリクス状の導波路を高寸法精度で実現することができるので、マトリクス状に構成された半導体素子（半導体レーザや受光素子）と高効率に結合させることができる。
【００６９】
（５）各導波路の下部クラッド層、コア層、側面クラッド層及び上部クラッド層を全てポリマ材料で構成することができるので、各層の界面を均一に保つことができ、低散乱損失特性を実現することができる。また、各層を同一のフォトブリーチング用ポリマ材料で構成することができるので、熱膨張係数のミスマッチングによるマイクロクラックの発生や歪みの残留等の問題が生じにくい。
【００７０】
（６）各導波路の層表面が平坦であるので、表面に光素子、光部品あるいは電子部品の実装を高寸法精度で容易に行うことができる。
【００７１】
（７）各導波路の光入出力端側に紫外線レーザビーム光を照射するだけで一括して光反射面を形成することができる。しかもいずれも同一斜め反射面の角度で形成することができるので、光信号を同一角度方向に出射させたり、入射させたりすることができる。
【００７２】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、次のような優れた効果を発揮する。
【００７３】
高精度の導波路を簡単かつ低コストで得られる積層構造型フォトブリーチング導波路及びその製造方法の提供を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製造方法を適用した積層構造型フォトブリーチング導波路の一実施の形態を示す外観斜視図である。
【図２】本発明の積層構造型フォトブリーチング導波路の他の実施の形態を示す外観斜視図である。
【図３】本発明の積層構造型フォトブリーチング導波路の変形例を示す側面図である。
【図４】本発明の積層構造型フォトブリーチング導波路の他の変形例を示す側面図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の積層構造型フォトブリーチング導波路の製造方法の一実施の形態を示す工程図である。
【図６】本発明の積層構造型フォトブリーチング導波路の製造方法の他の実施の形態を示す説明図である。
【図７】（ａ）は本発明の積層構造型フォトブリーチング導波路に光素子や電子部品を実装した場合の平面図であり、（ｂ）は（ａ）の側面断面図である。
【符号の説明】
１  基板
２ａ、２ｂ  下部クラッド層
３ａ−１〜３ａ−６、３ｂ−１〜３ｂ−６  コア層
４ａ、４ｂ  側面クラッド層
５ａ、５ｂ  上部クラッド層
７ａ、７ｂ  導波路本体
【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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