(57)【要約】【課題】極めて簡便かつ安価に製造することが可能な波長分割多重光デバイスおよびその製造方法、ならびに、その製造方法に用いる型を提供すること。【解決手段】光導波路に光ファイバおよび波長選択フィルタを組み合わせた波長分割多重光デバイスは、光導波路コアと光ファイバおよび波長選択フィルタとの間が硬化したコア材料で直接接着されている。このような波長分割多重光デバイスは、ソフトリソグラフィーを利用して、下部クラッド層に、光導波路コア溝と、光ファイバ固定溝と、波長選択フィルタ挿入溝とを形成し、光ファイバおよび波長選択フィルタを各溝に挿入した後、光導波路コアを形成すると共に、光導波路コアと光ファイバおよび波長選択フィルタとの間を硬化したコア材料で直接接着することにより製造される。このような製造方法に用いられる型は、光導波路コアと、光ファイバ固定溝と、波長選択フィルタ挿入溝とに対応する各凸部を有する。【選択図】図１
2009003132.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部クラッド層と；
該下部クラッド層に形成された第１光導波路コアと；
一端が該第１光導波路コアの中間部分に接続されるように該下部クラッド層に形成された第２光導波路コアと；
該第１光導波路コアの一端に接続された第１光ファイバと；
該第１光ファイバを設置するために該下部クラッド層に形成された第１光ファイバ固定溝と；
該第１光導波路コアの他端に接続された第２光ファイバと；
該第２光ファイバを設置するために該下部クラッド層に形成された第２光ファイバ固定溝と；
該第２光導波路コアの他端に接続された第３光ファイバと；
該第３光ファイバを設置するために該下部クラッド層に形成された第３光ファイバ固定溝と；
該第１および該第２光導波路コアの接続部分を横断するように該下部クラッド層に形成された波長選択フィルタ挿入溝と；
該波長選択フィルタ挿入溝中に挿入された波長選択フィルタと；
該第１および該第２光導波路コア、該第１、該第２および該第３光ファイバの端部、ならびに、該波長選択フィルタを埋設するように、該第１および該第２光導波路コア、該第１、該第２および該第３光ファイバの端部、ならびに、該波長選択フィルタを含めて、該下部クラッド層上に形成された上部クラッド層と；
を有する波長分割多重光デバイスであって、
該第１光導波路コアの一端と該第１光ファイバとの間、該第１光導波路コアの他端と該第２光ファイバとの間、該第２光導波路コアの他端と該第３光ファイバとの間、ならびに、該１光導波路コアの中間部分および該第２光導波路コアの一端と該波長選択フィルタとの間が、該第１および該第２光導波路コアを構成する硬化したコア材料で直接接着されていることを特徴とする波長分割多重光デバイス。
【請求項２】
前記コア材料が硬化性樹脂である請求項１記載の波長分割多重光デバイス。
【請求項３】
請求項１記載の波長分割多重光デバイスを製造する方法であって、
基板上に、間隙を開けて、第１および第２光導波路コア溝と、第１、第２および第３光ファイバ固定溝と、波長選択フィルタ挿入溝とに対応した各凸部を有する第２の型を載置し、該基板と該第２の型との間隙にクラッド材料を注入して充填し、該クラッド材料を硬化させた後、該第２の型を取り除いて、該基板上に、該第１および該第２光導波路コア溝と、該第１、該第２および該第３光ファイバ固定溝と、該波長選択フィルタ挿入溝とを有する下部クラッド層を形成する工程と；
該第１光ファイバ固定溝に第１光ファイバを挿入し、該第２光ファイバ固定溝に第２光ファイバを挿入し、該第３光ファイバ固定溝に第３光ファイバを挿入し、該波長選択フィルタ挿入溝に波長選択フィルタを挿入した後、該第１および該第２光導波路コア溝にコア材料を注入して充填し、該コア材料を硬化させて第１および第２光導波路コアを形成すると共に、該第１光導波路コアの一端と該第１光ファイバとの間、該第１光導波路コアの他端と該第２光ファイバとの間、該第２光導波路コアの他端と該第３光ファイバとの間、ならびに、該第１光導波路コアの中間部分および該第２光導波路コアの一端と該波長選択フィルタとの間を、該第１および該第２光導波路コアを構成する硬化したコア材料で直接接着する工程と；
該第１および該第２光導波路コア、該第１、該第２および該第３光ファイバの端部、ならびに、該波長選択フィルタを埋設するように、該第１および該第２光導波路コア、該第１、該第２および該第３光ファイバの端部、ならびに、該波長選択フィルタを含めて、該下部クラッド層上に、クラッド材料を塗布した後、硬化させて上部クラッド層を形成する工程と；
を包含することを特徴とする製造方法。
【請求項４】
前記コア材料が硬化性樹脂である請求項３記載の製造方法。
【請求項５】
前記第２の型が、前記第１、前記第２および前記第３光ファイバ固定溝と、前記波長選択フィルタ挿入溝とに対応する各凹部を有する第１の型を用いて作製される請求項３または４記載の製造方法。
【請求項６】
請求項３〜５記載の波長分割多重光デバイスの製造方法に用いる型であって、
第１および第２光導波路コア溝と、第１、第２および第３光ファイバ固定溝と、波長選択フィルタ挿入溝とに対応する各凹部または各凸部を有することを特徴とする型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長分割多重光デバイスおよびその製造方法、ならびに、その製造方法に用いる型に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、光ファイバ網の整備に伴い、光ファイバを効率的に活用する通信技術として、波長分割多重通信の技術が注目を集めている。波長分割多重通信とは、一本の光ファイバに複数の異なる波長の光信号を同時に乗せることによる、高速かつ大容量の情報通信手段である。このような通信手段には、波長が異なる光信号を合波・分波する波長分割多重光デバイスが不可欠である。
【０００３】
従来の光導波路型の波長分割多重光デバイスは、例えば、特許文献１〜７に開示されているように、基板上にＹ字形またはＴ字形の分岐部を有する光導波路コアを形成した後、この分岐部を横断するように形成した波長選択フィルタ挿入溝に波長選択フィルタを挿入することにより製造されている。また、基板上に光ファイバ固定溝を形成する場合は、光導波路コアを形成する前にエッチングやダイシングにより形成されている。
【０００４】
ところで、光導波路を簡便かつ安価に作製する方法として、スタンパ法が検討されている。例えば、特許文献１、３、４および６では、スタンパ法を用いて、光導波路コア溝が形成されている。しかし、波長選択フィルタ挿入溝は、幅が狭くて深いので、溝部分で亀裂が生じることがある。それゆえ、例えば、特許文献１〜４および６に開示されているように、フィルタ挿入面で光導波路をダイシングにより切断する必要があった。
【０００５】
このように、波長分割多重光デバイスを製造する際には、たとえ、光導波路コア溝をスタンパ法で作製しても、光ファイバ固定溝や波長選択フィルタ挿入溝をエッチングやダイシングにより形成する必要があることから、高価な装置が必要であり、また、製造工程を簡略化することができないので、低コスト化を図ることが困難であった。
【特許文献１】特開２００６−２２７６５５号公報
【特許文献２】特開２００６−３５００１４号公報
【特許文献３】特許第３８５８９９５号公報
【特許文献４】特許第３８５８９８９号公報
【特許文献５】特開２００６−２０９０６８号公報
【特許文献６】特開２００６−１２６５６８号公報
【特許文献７】特開２００６−１８４７５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した状況の下、本発明が解決すべき課題は、極めて簡便かつ安価に製造することが可能な波長分割多重光デバイスおよびその製造方法、ならびに、その製造方法に用いる型を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、種々検討の結果、ソフトリソグラフィー（樹脂製の型を用いる方法）を採用することにより、光ファイバ固定溝や波長選択フィルタ挿入溝を、光導波路コア溝と共に、スタンパ法で作製できることを見出して、本発明を完成した。
【０００８】
すなわち、本発明は、下部クラッド層と；該下部クラッド層に形成された第１光導波路コアと；一端が該第１光導波路コアの中間部分に接続されるように該下部クラッド層に形成された第２光導波路コアと；該第１光導波路コアの一端に接続された第１光ファイバと；該第１光ファイバを設置するために該下部クラッド層に形成された第１光ファイバ固定溝と；該第１光導波路コアの他端に接続された第２光ファイバと；該第２光ファイバを設置するために該下部クラッド層に形成された第２光ファイバ固定溝と；該第２光導波路コアの他端に接続された第３光ファイバと；該第３光ファイバを設置するために該下部クラッド層に形成された第３光ファイバ固定溝と；該第１および該第２光導波路コアの接続部分を横断するように該下部クラッド層に形成された波長選択フィルタ挿入溝と；該波長選択フィルタ挿入溝中に挿入された波長選択フィルタと；該第１および該第２光導波路コア、該第１、該第２および該第３光ファイバの端部、ならびに、該波長選択フィルタを埋設するように、該第１および該第２光導波路コア、該第１、該第２および該第３光ファイバの端部、ならびに、該波長選択フィルタを含めて、該下部クラッド層上に形成された上部クラッド層と；を有する波長分割多重光デバイスであって、
該第１光導波路コアの一端と該第１光ファイバとの間、該第１光導波路コアの他端と該第２光ファイバとの間、該第２光導波路コアの他端と該第３光ファイバとの間、ならびに、該１光導波路コアの中間部分および該第２光導波路コアの一端と該波長選択フィルタとの間が、該第１および該第２光導波路コアを構成する硬化したコア材料で直接接着されていることを特徴とする波長分割多重光デバイスを提供する。
【０００９】
本発明の波長分割多重光デバイスにおいて、前記コア材料は、好ましくは、硬化性樹脂である。
【００１０】
また、本発明は、上記のような波長分割多重光デバイスを製造する方法であって、
基板上に、間隙を開けて、第１および第２光導波路コア溝と、第１、第２および第３光ファイバ固定溝と、波長選択フィルタ挿入溝とに対応した各凸部を有する第２の型を載置し、該基板と該第２の型との間隙にクラッド材料を注入して充填し、該クラッド材料を硬化させた後、該第２の型を取り除いて、該基板上に、該第１および該第２光導波路コア溝と、該第１、該第２および該第３光ファイバ固定溝と、該波長選択フィルタ挿入溝とを有する下部クラッド層を形成する工程と；該第１光ファイバ固定溝に第１光ファイバを挿入し、該第２光ファイバ固定溝に第２光ファイバを挿入し、該第３光ファイバ固定溝に第３光ファイバを挿入し、該波長選択フィルタ挿入溝に波長選択フィルタを挿入した後、該第１および該第２光導波路コア溝にコア材料を注入して充填し、該コア材料を硬化させて第１および第２光導波路コアを形成すると共に、該第１光導波路コアの一端と該第１光ファイバとの間、該第１光導波路コアの他端と該第２光ファイバとの間、該第２光導波路コアの他端と該第３光ファイバとの間、ならびに、該第１光導波路コアの中間部分および該第２光導波路コアの一端と該波長選択フィルタとの間を、該第１および該第２光導波路コアを構成する硬化したコア材料で直接接着する工程と；該第１および該第２光導波路コア、該第１、該第２および該第３光ファイバの端部、ならびに、該波長選択フィルタを埋設するように、該第１および該第２光導波路コア、該第１、該第２および該第３光ファイバの端部、ならびに、該波長選択フィルタを含めて、該下部クラッド層上に、クラッド材料を塗布した後、硬化させて上部クラッド層を形成する工程と；を包含することを特徴とする製造方法を提供する。
【００１１】
本発明による波長分割多重光デバイスの製造方法において、前記コア材料は、好ましくは、硬化性樹脂である。また、前記第２の型は、好ましくは、前記第１、前記第２および前記第３光ファイバ固定溝と、前記波長選択フィルタ挿入溝とに対応する各凹部を有する第１の型を用いて作製される。
【００１２】
さらに、本発明は、上記のような波長分割多重光デバイスの製造方法に用いる型であって、第１および第２光導波路コア溝と、第１、第２および第３光ファイバ固定溝と、波長選択フィルタ挿入溝とに対応する各凹部または各凸部を有することを特徴とする型を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ソフトリソグラフィー用のマスター金型（第１の型）に、光導波路コア溝と、光ファイバ固定溝と、波長選択フィルタ挿入溝とを予め組み込むことにより、波長分割多重光デバイスの製造工程を簡略化できる。また、波長分割多重光デバイスの製造に必要な装置は、紫外線の露光器だけであり、マスクアライナーやダイシングソーなどの高価な装置を必要とせず、設備面からも低コスト化が期待できる。さらに、現像工程を有しないので、用いるＵＶ硬化型樹脂の量が最小限であり、廃液も出ないので、低コストであり、かつ環境に良い。しかも、マスター金型（第１の型）から作製した樹脂製の型（第２の型）をロール表面に貼り付ければ、凹版印刷の要領で、波長分割多重光デバイスの大量生産が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
≪波長分割多重光デバイス≫
本発明の波長分割多重光デバイスは、下部クラッド層と；該下部クラッド層に形成された第１光導波路コアと；一端が該第１光導波路コアの中間部分に接続されるように該下部クラッド層に形成された第２光導波路コアと；該第１光導波路コアの一端に接続された第１光ファイバと；該第１光ファイバを設置するために該下部クラッド層に形成された第１光ファイバ固定溝と；該第１光導波路コアの他端に接続された第２光ファイバと；該第２光ファイバを設置するために該下部クラッド層に形成された第２光ファイバ固定溝と；該第２光導波路コアの他端に接続された第３光ファイバと；該第３光ファイバを設置するために該下部クラッド層に形成された第３光ファイバ固定溝と；該第１および該第２光導波路コアの接続部分を横断するように該下部クラッド層に形成された波長選択フィルタ挿入溝と；該波長選択フィルタ挿入溝中に挿入された波長選択フィルタと；該第１および該第２光導波路コア、該第１、該第２および該第３光ファイバの端部、ならびに、該波長選択フィルタを埋設するように、該第１および該第２光導波路コア、該第１、該第２および該第３光ファイバの端部、ならびに、該波長選択フィルタを含めて、該下部クラッド層上に形成された上部クラッド層と；を有する波長分割多重光デバイスであって、
該第１光導波路コアの一端と該第１光ファイバとの間、該第１光導波路コアの他端と該第２光ファイバとの間、該第２光導波路コアの他端と該第３光ファイバとの間、ならびに、該１光導波路コアの中間部分および該第２光導波路コアの一端と該波長選択フィルタとの間が、該第１および該第２光導波路コアを構成する硬化したコア材料で直接接着されていることを特徴とする。
【００１５】
図１は本発明の波長分割多重光デバイスの代表例を示す斜視図であり、図２は図１に示す波長分割多重光デバイスの平面図である。なお、図１において、上部クラッド層は、各要素の配置を理解しやすいように、分解して表示されている。
【００１６】
図１に示す波長分割多重光デバイスにおいて、下部クラッド層２には、第１光導波路コア４ａおよび第２光導波路コア４ｂが形成されている。第１光導波路コア４ａおよび第２光導波路コア４ｂは、それぞれ、下部クラッド層２の表面部に設けられた第１光導波路コア溝６ａおよび第２光導波路コア溝６ｂ内にコア材料を注入して充填し、硬化させることにより形成される。図２に示すように、第１光導波路コア４ａの中間部分には、第２光導波路コア４ｂの一端が接続されており、Ｙ字形の分岐部を形成している。第１光導波路コア４ａの一端には、第１光ファイバ８ａが接続され、第１光導波路コア４ａの他端には、第２光ファイバ８ｂが接続され、第２光導波路コア４ｂの他端には、第３光ファイバ８ｃが接続されている。下部クラッド層２を構成するクラッド材料は、ソフトリソグラフィーを利用して、光ファイバ固定溝や波長選択フィルタ挿入溝を光導波路コア溝と共に形成できる限り、特に限定されるものではないが、例えば、紫外線（または光）硬化性樹脂、熱硬化性樹脂などの硬化性樹脂および熱可塑性樹脂が挙げられる。これらの樹脂のうち、紫外線（または光）硬化性樹脂が好適である。
【００１７】
なお、図１に示す波長分割多重光デバイスにおいては、第１光導波路コア４ａおよび第２光導波路コア４ｂがＹ字形の分岐部を形成するように構成されているが、本発明の波長分割多重光デバイスは、このような構成に限定されるものではなく、第１光導波路コア４ａおよび第２光導波路コア４ｂは、例えば、Ｔ字形の分岐部を形成するように構成されていてもよい。
【００１８】
図１に示すように、第１光ファイバ８ａは、下部クラッド層２に形成された第１光ファイバ固定溝１０ａに設置されており、第２光ファイバ８ｂは、下部クラッド層２に形成された第２光ファイバ固定溝１０ｂに設置されており、第３光ファイバ８ｃは、下部クラッド層２に形成された第３光ファイバ固定溝１０ｃに設置されている。光ファイバ固定溝の幅は、対応する光ファイバの外径に適合するように設定される。また、光ファイバ固定溝の深さは、光ファイバのコアの位置が対応する光導波路コアの位置に略一致するように設定される。
【００１９】
なお、図１に示す波長分割多重光デバイスにおいては、第１光ファイバ固定溝１０ａ、第２光ファイバ固定溝１０ｂおよび第３光ファイバ固定溝１０ｃは、矩形の断面形状を有するが、本発明の波長分割多重光デバイスは、このような溝の断面形状に限定されるものではなく、第１光ファイバ固定溝１０ａ、第２光ファイバ固定溝１０ｂおよび第３光ファイバ固定溝１０ｃは、例えば、Ｖ字形またはＵ字形の断面形状を有していてもよい。
【００２０】
また、下部クラッド層２には、その一方の側面から他方の側面にわたり、第１光導波路コア４ａおよび第２光導波路コア４ｂの接続部分を横断するように、波長選択フィルタ挿入溝１２が形成されている。波長選択フィルタ挿入溝１２には、波長選択フィルタ挿入溝１２が第１光導波路コア４ａおよび第２光導波路コア４ｂの接続部分と交差する部分に、波長選択フィルタ１４が挿入されている。ただし、波長選択フィルタ挿入溝１２は、上部クラッド層１６を構成するクラッド材料で埋められている。波長選択フィルタ挿入溝１２の幅は、波長選択フィルタ１４の厚さに適合するように設定される。また、波長選択フィルタ挿入溝１２の深さは、光導波路コアを伝送される光信号が波長選択フィルタ１４を透過するか、あるいは波長選択フィルタ１４で反射されるように設定される。波長選択フィルタ１４は、従来公知の波長選択フィルタを用いればよく、特に限定されるものではないが、例えば、誘電体多層膜フィルタが好適である。
【００２１】
例えば、波長選択フィルタ１４として、波長λ１の光を反射するフィルタを用いた場合には、第２光ファイバ８ｂに入射した波長λ１の光信号は、第１光導波路コア４ａを経て、波長選択フィルタ１４で反射され、第２光導波路コア４ｂを経て、第３光ファイバ８ｃから出射する。また、第１光ファイバ８ａに入射した波長λ２の光信号は、第１光導波路コア４ａを経て、波長選択フィルタ１４を透過し、第１光導波路コア４ａを経て、第２光ファイバ８ｂから出射する。あるいは、第２光ファイバ８ｂに入射した波長λ１およびλ２の光のうち、波長λ１の光信号は、第１光導波路コア４ａを経て、波長選択フィルタ１４で反射され、第２光導波路コア４ｂを経て、第３光ファイバ８ｃから出射する。他方、波長λ２の光信号は、第１光導波路コア４ａを経て、波長選択フィルタ１４を透過し、第１光導波路コア４ａを経て、第１光ファイバ８ａから出射する。例えば、波長λ１＝８５０ｎｍ、波長λ２＝７８０ｎｍである。
【００２２】
さらに、第１光導波路コア４ａおよび第２光導波路コア４ｂ、第１光ファイバ８ａ、第２光ファイバ８ｂおよび第３光ファイバ８ｃの端部、ならびに、波長選択フィルタ１４を埋設するように、第１光導波路コア４ａおよび第２光導波路コア４ｂ、第１光ファイバ８ａ、第２光ファイバ８ｂおよび第３光ファイバ８ｃの端部、ならびに、波長選択フィルタ１４を含めて、下部クラッド層２上には、上部クラッド層１６が形成されている。上部クラッド層１６を構成するクラッド材料は、下部クラッド層２を構成するクラッド材料と同一であっても、異なっていてもよく、特に限定されるものではないが、例えば、紫外線（または光）硬化性樹脂、熱硬化性樹脂などの硬化性樹脂および熱可塑性樹脂が挙げられる。これらの樹脂のうち、紫外線（または光）硬化性樹脂が好適である。
【００２３】
図１に示す波長分割多重光デバイスにおいて、第１光導波路コア４ａの一端と第１光ファイバ８ａとの間、第１光導波路コア８ａの他端と第２光ファイバ８ｂとの間、第２光導波路コア８ｂの他端と第３光ファイバ８ｃとの間、ならびに、第１光導波路コア４ａの中間部分および第２光導波路コア４ｂの一端と波長選択フィルタ１４との間は、第１光導波路コア４ａおよび第２光導波路コア４ｂを構成する硬化したコア材料で直接接着されている。ここで、「硬化したコア材料で直接接着されている」とは、光導波路コアを構成する硬化したコア材料が接着剤としての役割を果たすことにより、光導波路コアと光ファイバおよび波長選択フィルタとが、例えば、光学用接着剤などを用いることなく、直接接着されていることを意味する。コア材料は、下部クラッド層２を構成するクラッド材料および上部クラッド層１６を構成するクラッド材料より屈折率が高い限り、特に限定されるものではないが、例えば、紫外線（または光）硬化性樹脂、熱硬化性樹脂などの硬化性樹脂が挙げられる。これらの樹脂のうち、紫外線（または光）硬化性樹脂が好適である。
【００２４】
クラッド材料やコア材料に用いる硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ系樹脂、オキセタン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂などが挙げられる。これらの硬化性樹脂は、溶剤に溶解した溶液型であっても溶剤を含まない無溶剤型であってもよいが、無溶剤型がより好ましい。
【００２５】
コア材料およびクラッド材料として、紫外線（または光）硬化性樹脂、熱硬化性樹脂などの硬化性樹脂を用いる場合には、（液状の）硬化性樹脂を基板と後述する第２の型との間に充填した後、これを硬化させて下部クラッド層を形成し、また、（液状の）硬化性樹脂を下部クラッド層の表面に設けられた光導波路コア溝内に充填した後、これを硬化させてコア層を形成する。また、熱可塑性樹脂を用いる場合や、（液状の）硬化性樹脂で粘度が高いものを用いる場合は、加熱して流動状態もしくは融液状態にしたものを充填し、熱可塑性樹脂の場合は冷却し、硬化性樹脂の場合は紫外線（または光）や熱により硬化させて、下部クラッド層やコア層を形成する。作業効率の観点から、充填させる際の各材料の粘度は、その下限が好ましくは０．０００１Ｐａ・ｓ、より好ましくは０．００１Ｐａ・ｓであり、また、その上限が好ましくは１００Ｐａ・ｓ、より好ましくは５０Ｐａ・ｓである。
【００２６】
上記したように、硬化したコア材料は、光導波路コアと光ファイバおよび波長選択フィルタとの間を接着する接着剤の役割を果たしている。それゆえ、光ファイバや波長選択フィルタとの接着性に優れ、かつ取り扱い性にも優れることから、コア材料は、エポキシ系樹脂が好適である。エポキシ樹脂のうち、特に、ポリアルキレングリコール鎖と少なくとも２個のグリシジル基とを有するポリグリシジル化合物を含有するエポキシ樹脂組成物が特に好適である。
【００２７】
ポリアルキレングリコール鎖と少なくとも２個のグリシジル基とを有するポリグリシジル化合物としては、具体的には、例えば、ポリエチレンエーテルグリコール、ポリプロピレンエーテルグリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ポリペンタメチレンエーテルグリコールなどのポリエーテルポリオールのジグリシジルエーテル；コポリ（テトラメチレン・２−メチルブチレン）エーテルジオール、コポリ（テトラメチレン・２，３−ジメチルブチレン）エーテルジオールなどのコポリエーテルポリオールのジグリシジルエーテル；トリメチロールプロパントリグリシジルエーテルなどの脂肪族ポリオールのトリグリシジルエーテル；などが挙げられる。
【００２８】
エポキシ樹脂組成物は、屈折率や粘度調整のために、ビスフェノール型エポキシ樹脂や脂環式エポキシ樹脂を配合してもよい。ただし、より低粘度のエポキシ樹脂が取り扱い性に優れるので、好適である。
【００２９】
エポキシ樹脂組成物を硬化させるために、このエポキシ樹脂組成物には、光カチオン重合開始剤が配合される。光カチオン重合開始剤としては、例えば、米国特許第３，３７９，６５３号に記載されたような金属フルオロホウ素錯塩および三フッ化硼素錯化合物；米国特許第３，５８６，６１６号に記載されているようなビス（ペルフルオルアルキルスルホニル）メタン金属塩；米国特許第３，７０８，２９６号に記載されているようなアリールジアゾニウム化合物；米国特許第４，０５８，４００号に記載されているようなＶＩａ族元素の芳香族オニウム塩；米国特許第４，０６９，０５５号に記載されているようなＶａ族元素の芳香族オニウム塩；米国特許第４，０６８，０９１号に記載されているようなＩＩＩａ〜Ｖａ族元素のジカルボニルキレート；米国特許第４，１３９，６５５号に記載されているようなチオピリリウム塩；米国特許第４，１６１，４７８号に記載されているようなＭＦ６−陰イオン（ここで、Ｍは、リン、アンチモンおよびヒ素から選択される）の形のＶＩｂ元素；米国特許第４，２３１，９５１号に記載されているようなアリールスルホニウム錯塩；米国特許第４，２５６，８２８号に記載されているような芳香族ヨードニウム錯塩および芳香族スルホニウム錯塩；Ｗ．Ｒ．Ｗａｔｔらによって「ジャーナル・オブ・ポリマー・サイエンス（Journal  of  Polymer  Science）、ポリマー・ケミストリー（Polymer  Chemistry）版」、第２２巻、１７８９頁（１９８４年）に記載されているようなビス［４−（ジフェニルスルホニオ）フェニル］スルフィド−ビス−ヘキサフルオロ金属塩（例えば、リン酸塩、ヒ酸塩、アンチモン酸塩など）；鉄化合物の混合配位子金属塩；シラノール−アルミニウム錯体；などが挙げられる。これらの紫外線重合開始剤は、単独で用いても２種以上を併用してもよい。これらの紫外線重合開始剤のうち、アリールスルホニウム錯塩、ハロゲン含有錯イオンの芳香族ヨードニウム錯塩または芳香族スルホニウム錯塩、ＩＩ族、Ｖ族およびＶＩ族元素の芳香族オニウム塩が好適である。これらの塩のいくつかは、例えば、ＵＶＩ−６９７６、ＵＶＩ−６９９２（ダウ・ケミカル社）、ＦＸ−５１２（３Ｍ社）、ＵＶＲ−６９９０、ＵＶＲ−６９７４（ユニオン・カーバイド社）、ＵＶＥ−１０１４、ＵＶＥ−１０１６（ジェネラル・エレクトリック社）、ＫＩ−８５（デグッサ社）、ＳＰ−１５０、ＳＰ−１７０（旭電化社）、サンエイドＳＩ−６０Ｌ、ＳＩ−８０Ｌ、ＳＩ−１００Ｌ、ＳＩ−１１０Ｌ、ＳＩ−１８０Ｌ（三新化学工業社）などの市販品を入手することができる。
【００３０】
これらの光カチオン重合開始剤のうち、取り扱い性に優れ、潜在性と硬化性とのバランスに優れることから、オニウム塩が好適であり、ジアゾニウム塩、ヨードニウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウム塩が特に好適である。
【００３１】
光カチオン重合開始剤の配合量は、硬化するエポキシ樹脂成分の配合量に応じて適宜調節すればよく、特に限定されるものではないが、エポキシ樹脂成分の合計量１００質量部に対して、好ましくは０．１〜１０質量部、より好ましくは０．５〜８質量部、さらに好ましくは１〜５質量部の範囲内である。
【００３２】
エポキシ樹脂組成物は、常温で液状であるので、光導波路コア溝に適量注入して充填した後、および／または、ソフトリソグラフィーに用いる第２の型（凸型）や下部クラッド層上に適量塗布した後、例えば、照射積算光量０．０１〜１０Ｊ／ｃｍ２の紫外線を照射して硬化させることにより、光導波路コアおよび／またはクラッド層を構成する硬化したエポキシ樹脂が得られる。
【００３３】
≪波長分割多重光デバイスの製造方法≫
本発明による波長分割多重光デバイスの製造方法（以下「本発明の製造方法」ということがある。）は、基板上に、間隙を開けて、第１および第２光導波路コア溝と、第１、第２および第３光ファイバ固定溝と、波長選択フィルタ挿入溝とに対応した各凸部を有する第２の型を載置し、該基板と該第２の型との間隙にクラッド材料を注入して充填し、該クラッド材料を硬化させた後、該第２の型を取り除いて、該基板上に、該第１および該第２光導波路コア溝と、該第１、該第２および該第３光ファイバ固定溝と、該波長選択フィルタ挿入溝とを有する下部クラッド層を形成する工程と；該第１光ファイバ固定溝に第１光ファイバを挿入し、該第２光ファイバ固定溝に第２光ファイバを挿入し、該第３光ファイバ固定溝に第３光ファイバを挿入し、該波長選択フィルタ挿入溝に波長選択フィルタを挿入した後、該第１および該第２光導波路コア溝にコア材料を注入して充填し、該コア材料を硬化させて第１および第２光導波路コアを形成すると共に、該第１光導波路コアの一端と該第１光ファイバとの間、該第１光導波路コアの他端と該第２光ファイバとの間、該第２光導波路コアの他端と該第３光ファイバとの間、ならびに、該第１光導波路コアの中間部分および該第２光導波路コアの一端と該波長選択フィルタとの間を、該第１および該第２光導波路コアを構成する硬化したコア材料で直接接着する工程と；該第１および該第２光導波路コア、該第１、該第２および該第３光ファイバの端部、ならびに、該波長選択フィルタを埋設するように、該第１および該第２光導波路コア、該第１、該第２および該第３光ファイバの端部、ならびに、該波長選択フィルタを含めて、該下部クラッド層上に、クラッド材料を塗布した後、硬化させて上部クラッド層を形成する工程と；を包含することを特徴とする。
【００３４】
本発明の製造方法は、ソフトリソグラフィーを利用して、下部クラッド層に、光導波路コア溝と、光ファイバ固定溝と、波長選択フィルタ挿入溝とを形成し、光ファイバおよび波長選択フィルタを各溝に挿入した後、光導波路コア溝にコア材料を注入して充填し、硬化させて、光導波路コアを形成すると共に、光導波路コアと光ファイバおよび波長選択フィルタとの間を硬化したコア材料で直接接着することにより、波長分割多重光デバイスをパッシブアライメントで光ファイバおよび波長選択フィルタまで一括して製造しようというものである。
【００３５】
以下、本発明の製造方法の代表例として、図１に示す波長分割多重光デバイスの製造工程を図３および４を参照しながら説明する。なお、図３および４において、図１および２と同一の符号は、同一の要素を表す。
【００３６】
まず、図３（ａ）に示すように、例えば、リン青銅などの金属または合金を切削し、光導波路コア溝６ａおよび６ｂに対応する光導波路コア溝用の凹部１８ａおよび１８ｂ、光ファイバ固定溝１０ａ、１０ｂおよび１０ｃに対応する光ファイバ固定溝用の凹部２０ａ、２０ｂおよび２０ｃ、波長選択フィルタ挿入溝１２に対応する波長選択フィルタ挿入溝用の凹部２２を形成して、第１の型（凹型）２４を作製する。
【００３７】
次いで、第１の型２４に、例えば、二液硬化型の硬化性ポリシロキサンなどの硬化性シリコーン材料を塗布し、硬化させた後、第１の型２４を取り外して、図３（ｂ）に示すように、光導波路コア溝６ａおよび６ｂに対応する光導波路コア溝用の凸部２６ａおよび２６ｂ、光ファイバ固定溝１０ａ、１０ｂおよび１０ｃに対応する光ファイバ固定溝用の凸部２８ａ、２８ｂおよび２８ｃ、波長選択フィルタ挿入溝１２に対応する波長選択フィルタ挿入溝用の凸部３０を有する第２の型（凸型）３２を作製する。
【００３８】
なお、第２の型３２を作製する際には、第１の型２４から第２の型３２が容易に離型するように、第１の型２４上に、剥離剤を塗布しておいてもよい。剥離剤としては、従来公知の剥離剤を用いればよく、特に限定されるものではない。
【００３９】
次いで、例えば、シリコン基板などの光導波路基板３４上に、間隙を開けて、第２の型３２を載置し、光導波路基板３４と第２の型３２との間隙に、クラッド材料を注入して充填し、硬化させた後、第２の型を取り除いて、図４（ａ）に示すように、光導波路基板３４上に、第１光導波路コア溝６ａおよび第２光導波路コア溝６ｂと、第１光ファイバ固定溝１０ａ、第２光ファイバ固定溝１０ｂおよび第３光ファイバ固定溝１０ｃと、波長選択フィルタ溝１２とを有する下部クラッド層２を形成する。下部クラッド層２を構成するクラッド材料は、ソフトリソグラフィーを利用して、光ファイバ固定溝や波長選択フィルタ挿入溝を光導波路コア溝と共に形成できる限り、特に限定されるものではないが、例えば、紫外線（または光）硬化性樹脂、熱硬化性樹脂などの硬化性樹脂および熱可塑性樹脂が挙げられる。これらの樹脂のうち、紫外線（または光）硬化性樹脂が好適である。
【００４０】
なお、下部クラッド層２を形成する際には、光導波路基板３４と第２の型３２との間隙を下部クラッド層２の厚さに合わせて設定する必要があるが、例えば、光導波路基板３４と第２の型３２との間に、例えば、シリコーンゴムシートなどのスペーサを置いて調整すればよい。あるいは、スペーサを用いることに代えて、第２の型３２に、スペーサの役割を果たす複数個の凸部を設けておいてもよい。
【００４１】
また、第２の型３２がシリコーンゴムで形成され、下部クラッド層２が熱可塑性樹脂で形成されている場合には、第２の型３２を用いて、数十回程度、下部クラッド層２を形成すると、第２の型３２が劣化してくることがある。このような場合には、第１の型２４から第２の型３２を再度作製して用いればよい。
【００４２】
次いで、下部クラッド層２の第１光ファイバ固定溝１０ａに第１光ファイバ８ａを挿入し、第２光ファイバ固定溝１０ｂに第２光ファイバ８ｂを挿入し、第３光ファイバ固定溝１０ｃに第３光ファイバ８ｃを挿入し、波長選択フィルタ挿入溝１２に波長選択フィルタ１４を挿入した後、第１光導波路コア溝６ａおよび第２光導波路コア溝６ｂに、コア材料を注入して充填し、硬化させて、図４（ｂ）に示すように、第１光導波路コア４ａおよび第２光導波路コア４ｂを形成すると共に、第１光導波路コア４ａの一端と第１光ファイバ８ａとの間、第１光導波路コア４ａの他端と第２光ファイバ８ｂとの間、第２光導波路コア４ｂの他端と第３光ファイバ８ｃとの間、ならびに、第１光導波路コア４ａの中間部分および第２光導波路コア４ｂの一端と波長選択フィルタ１４との間を、第１光導波路コア４ａおよび第２光導波路コア４ｂを構成する硬化したコア材料で直接接着する。コア材料は、下部クラッド層２を構成するクラッド材料および上部クラッド層１６を構成するクラッド材料より屈折率が高い限り、特に限定されるものではないが、例えば、紫外線（または光）硬化性樹脂、熱硬化性樹脂などの硬化性樹脂が挙げられる。これらの樹脂のうち、紫外線（または光）硬化性樹脂が好適である。また、光ファイバは、光導波路コアと上部クラッド層とによって固定されるので、密着性などを考慮して材料が特に限定されるものではなく、光信号の波長や情報量に適した光ファイバを用いればよい。
【００４３】
このとき、第１光導波路コア溝６ａおよび第２光導波路コア溝６ｂの深さと、第１光ファイバ固定溝１０ａ、第２光ファイバ固定溝１０ｂおよび第３光ファイバ固定溝１０ｃの深さとを、第１光ファイバ８ａ、第２光ファイバ８ｂおよび第３光ファイバ８ｃのコアの位置が対応する第１光導波路コア４ａおよび第２光導波路コア４ｂの位置に略一致するように設定しておくことにより、また、波長選択フィルタ挿入溝１２の深さを、第１光導波路コア４ａおよび第２光導波路コア４ｂを伝送される光信号が波長選択フィルタ１４を透過するか、あるいは波長選択フィルタ１４で反射されるように設定しておくことにより、第１光導波路コア４ａおよび第２光導波路コア４ｂを、パッシブアライメントで、第１光ファイバ８ａ、第２光ファイバ８ｂおよび第３光ファイバ８ｃ、ならびに、波長選択フィルタ１４まで一括して作製することが可能になる。
【００４４】
次いで、第１光導波路コア４ａおよび第２光導波路コア４ｂ、第１光ファイバ８ａ、第２光ファイバ８ｂおよび第３光ファイバ８ｃの端部、ならびに、波長選択フィルタ１４を埋設するように、第１光導波路コア４ａおよび第２光導波路コア４ｂ、第１光ファイバ８ａ、第２光ファイバ８ｂおよび第３光ファイバ８ｃの端部、ならびに、波長選択フィルタ１４を含めて、下部クラッド層２上に、クラッド材料を塗布した後、硬化させて上部クラッド層１６を形成する。上部クラッド層１６を構成するクラッド材料は、下部クラッド層２を構成するクラッド材料と同一であっても、異なっていてもよく、特に限定されるものではないが、例えば、紫外線（または光）硬化性樹脂、熱硬化性樹脂などの硬化性樹脂および熱可塑性樹脂が挙げられる。これらの樹脂のうち、紫外線（または光）硬化性樹脂が好適である。
【００４５】
最後に、光導波路基板３４を剥離すれば、図４（ｃ）に示すように、第１光導波路コア４ａおよび第２光導波路コア４ｂに、第１光ファイバ８ａ、第２光ファイバ８ｂおよび第３光ファイバ８ｃ、ならびに、波長選択フィルタ１４を組み合わせた波長分割多重光デバイスが得られる。
【００４６】
なお、図４（ｃ）に示す波長分割多重光デバイスは、光導波路基板３４を剥離してあるが、必ずしも剥離する必要はなく、場合によっては、光導波路基板３４を剥離せずに残存させておいてもよい。
【００４７】
かくして、本発明の製造方法によれば、波長分割多重光デバイスをパッシブアライメントで光ファイバおよび波長選択フィルタまで一括して製造することができる。
【００４８】
なお、上記では、図３（ａ）に示すマスター金型（第１の型）を用いて、１個の波長選択多重光デバイスを製造する方法について説明したが、複数個の波長選択多重光デバイスに対応するマスター金型（第１の型）を用いて、複数個の波長選択多重光デバイスを製造することもできる。この場合、光導波路基板上に下部クラッド層を形成した段階で、例えば、ダイシングすることにより、個々のチップに切り出して、その後は、上記と同様にして、個々の波長選択多重光デバイスを製造すればよい。
【００４９】
また、図３（ｂ）に示す樹脂製の型（第２の型）をロール表面に貼り付けて、凹版印刷の要領で、波長分割多重光デバイスを大量生産することもできる。
【００５０】
≪波長分割多重光デバイスの製造方法に用いる型≫
本発明による波長分割多重光デバイスの製造方法に用いる本発明の型は、第１および第２光導波路コア溝と、第１、第２および第３光ファイバ固定溝と、波長選択フィルタ挿入溝とに対応する各凹部または各凸部を有することを特徴とする。
【００５１】
上記したように、本発明の製造方法では、ソフトリソグラフィーを利用して、下部クラッド層に、光導波路コア溝と、光ファイバ固定溝と、波長選択フィルタ挿入溝とを形成する。この際に用いるマスター金型（第１の型）の代表例を図３（ａ）に示し、このマスター金型（第１の型）から作製した樹脂製の型（第２の型）を図３（ｂ）に示す。
【００５２】
図３（ａ）に示すように、第１の型２４は、光導波路コア溝６ａおよび６ｂに対応する光導波路コア溝用の凹部１８ａおよび１８ｂ、光ファイバ固定溝１０ａ、１０ｂおよび１０ｃに対応する光ファイバ固定溝用の凹部２０ａ、２０ｂおよび２０ｃ、波長選択フィルタ挿入溝１２に対応する波長選択フィルタ挿入溝用の凹部２２を有する。第１の型２４を構成する材料としては、有機材料（例えば、永久レジスト、ポリメチルメタクリレート、エポキシ樹脂など）および無機材料（例えば、リン青銅などの金属または合金、ガラス、石英）が挙げられる。第１の型２４を作製する方法としては、有機材料の場合は、フォトリソグラフィー、切削などが挙げられ、無機材料の場合は、切削、エッチング、エアーブラスト、貼り合わせなどが挙げられる。これらの材料および作製方法のうち、マスター金型としての耐久性を考慮すると、無機材料および切削が特に好適である。
【００５３】
なお、図３（ａ）に示す第１の型２４では、光導波路コア溝用の凹部１８ａおよび１８ｂがＹ字形の分岐部を形成するように構成されているが、本発明の型は、このような構成に限定されるものではなく、光導波路コア溝用の凹部１８ａおよび１８ｂは、例えば、Ｔ字形の分岐部を形成するように構成されていてもよい。また、図３（ａ）に示す第１の型２４は、１個の波長分割多重光デバイスを製造するように構成されているが、本発明の型は、このような構成に限定されるものではなく、複数個の波長分割多重光デバイスを製造するように構成されていてもよい。
【００５４】
また、図３（ｂ）に示すように、第２の型３２は、光導波路コア溝６ａおよび６ｂに対応する光導波路コア溝用の凸部２６ａおよび２６ｂ、光ファイバ固定溝１０ａ、１０ｂおよび１０ｃに対応する光ファイバ固定溝用の凸部２８ａ、２８ｂおよび２８ｃ、波長選択フィルタ挿入溝１２に対応する波長選択フィルタ挿入溝用の凸部３０を有する。第２の型３２を構成する材料としては、第１の型２４を用いて成型することができる限り、特に限定されるものではないが、例えば、紫外線（または光）硬化性樹脂、熱（または二液）硬化性樹脂などの硬化性樹脂および熱可塑性樹脂が挙げられる。例えば、硬化性樹脂を用いる場合には、硬化性樹脂を第１の型２４に形成された溝が埋まるように流し込み、これを硬化させることにより、第２の型３２を作製することができる。また、熱可塑性樹脂を用いる場合には、加熱して流動状態もしくは融液状態の熱可塑性樹脂を第１の型２４の溝が形成された側に載置するか、あるいは溝が埋まるように流し込み、必要に応じて、加圧しながら、冷却することにより、第２の型３２を作製することができる。
【００５５】
第２の型３２を構成する材料のうち、形成される下部クラッド層の剥離性が向上することから、シリコーン材料が特に好適である。シリコーン材料のうち、硬化後にシリコーンゴムまたはシリコーン樹脂となる硬化性シリコーンゴムオリゴマーもしくはモノマー、または、硬化性シリコーン樹脂オリゴマーもしくはモノマーなどの硬化性シリコーン材料が好適であり、硬化性ポリシロキサンが特に好適である。硬化性シリコーン材料としては、通常、液状シリコーンと称されるものが用いられるが、形成される下部クラッド層の剥離性に優れ、かつ機械的強度に優れることから、硬化剤と組み合わせて用いる二液混合型が好適である。また、低粘度の硬化性シリコーン材料を用いれば、作製時に巻き込む泡の除去などの加工性に優れると共に、転写パターンの精密な型取りをすることができる。さらに、硬化性ポリシロキサンは、一液硬化型または二液硬化型のいずれでもよく、熱硬化型または室温硬化型のいずれでもよい。
【００５６】
硬化性シリコーン材料の具体例としては、例えば、アルキルシロキサン、アルケニルシロキサン、アルキルアルケニルシロキサン、ポリアルキル水素シロキサンなどを含有するものが挙げられ、特に、アルキルアルケニルシロキサンおよびポリアルキル水素シロキサンの２成分混合系であり、低粘度で室温硬化型のものが剥離性および硬化性の観点から好適である。
【００５７】
なお、図３（ｂ）に示す第２の型３２では、光導波路コア溝用の凸部２６ａおよび２６ｂがＹ字形の分岐部を形成するように構成されているが、本発明の型は、このような構成に限定されるものではなく、光導波路コア溝用凸部２６ａおよび２６ｂは、例えば、Ｔ字形の分岐部を形成するように構成されていてもよい。また、図３（ｂ）に示す第２の型３２は、１個の波長分割多重光デバイスを製造するように構成されているが、本発明の型は、このような構成に限定されるものではなく、複数個の波長分割多重光デバイスを製造するように構成されていてもよい。
【００５８】
第１の型２４から作製した第２の型３２を用いて、下部クラッド層に、光導波路コア溝と、光ファイバ固定溝と、波長選択フィルタ挿入溝とを形成する理由は、以下の通りである。下部クラッド層に、光導波路コア溝と、光ファイバ固定溝と、波長選択フィルタ挿入溝とを形成する際に、各溝に対応する凸部を有する金型を用いて、下部クラッド層を形成すると、金型と下部クラッド層との離型性が悪い場合に、型欠けなどが生じて寸法精度が低下する。また、剥離剤を塗布して、金型と下部クラッド層との離型性を向上させたとしても、剥離剤の除去が難しいという問題がある。従って、下部クラッド層を形成するためには、マスター金型（第１の型）を用いて、樹脂製の型（第２の型）を作製し、これを使用することが有利である。
【００５９】
また、第２の型がシリコーンゴムなどの透明で柔軟性のある材料で構成されている場合は、柔軟性を有するので、波長選択フィルタ挿入溝のように、幅が狭くて深い溝であっても、下部クラッド層を構成するクラッド材料の硬さに依存することなく、綺麗に転写することができる。それゆえ、下部クラッド層を構成するクラッド材料の選択範囲が広く、また、紫外線（または光）硬化性樹脂を用いた場合、紫外線（または光）硬化させる際に紫外線（または光）を透過させるために、下部クラッド層を積層する基板を構成する材料を透明な材料に制限する必要がなくなるなどの利点がある。
【００６０】
本発明の型を用いれば、ソフトリソグラフィーを利用して、波長分割多重光デバイスをパッシブアライメントで光ファイバおよび波長選択フィルタまで一括して製造することができる。
【実施例】
【００６１】
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例により制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に含まれる。
【００６２】
≪実施例１≫
１）リン青銅板（厚さ１０ｍｍ）の表面を切削し、第１および第２光導波路コア溝に対応する幅０．０９０ｍｍ、深さ０．０９０ｍｍの溝と、第１、第２および第３光ファイバ固定溝に対応する幅０．５００ｍｍ、深さ０．２９５ｍｍの溝と、波長選択フィルタ挿入溝に対応する幅０．０３０ｍｍ、深さ０．２００ｍｍの溝とを形成して、第１の型（凹型）を作製した。
【００６３】
２）得られた第１の型に、二液硬化型の硬化性ポリシロキサン（ＳＩＬＰＯＴ１８４、東レダウコーニング製）を塗布し、８０℃で５時間静置して硬化させて、下部クラッド層成型用のシリコーンゴム製の第２の型（凸型）を作製した。得られた第２の型は、第１光導波路コア溝と、第２光導波路コア溝と、第１光ファイバ固定溝と、第２光ファイバ固定溝と、第３光ファイバ固定溝と、波長選択フィルタ挿入溝とに対応した各凸部を有する。なお、第２の型を作製する際には、第１の型上に、剥離剤（アルドリッチ製のＴＥＦＬＯＮ  ＡＦ１６００を３Ｍ製のフロリナートに溶解した０．２質量％溶液）をスピンコータにより塗布して、得られる第２の型と第１の型との離型を容易にし、第２の型に微細な溝パターンが転写できるようにした。
【００６４】
３）シリコン基板（直径約１０．１６ｃｍ（４インチ）、厚さ１ｍｍ）上に、間隙を開けて、第２の型を載置し、シリコン基板と第２の型との間隙に、クラッド材料として、市販のＵＶ硬化型エポキシ樹脂（ＡＴ９９６８、ＮＴＴアドバンステクノロジ製）を注入して充填し、第２の型側からＵＶ照射を行って硬化させた後、第２の型を取り除いて、シリコン基板上に、第１および第２光導波路コア溝と、第１、第２および第３光ファイバ固定溝と、波長選択フィルタ挿入溝とを有する下部クラッド層を形成した。下部クラッド層の厚さは、シリコン基板と第２の型との間に、スペーサ（シリコーンゴムシート）を置いて、０．５ｍｍに調整した。
【００６５】
４）下部クラッド層の第１光ファイバ固定溝に第１光ファイバ（ルキナ、旭硝子製；クラッド外径５００μｍ、コア径１２０μｍ、長さ１ｍ）を挿入し、第２光ファイバ固定溝に第２光ファイバ（ルキナ、旭硝子製；クラッド外径５００μｍ、コア径１２０μｍ、長さ１ｍ）を挿入し、第３光ファイバ固定溝に第３光ファイバ（ルキナ、旭硝子製；クラッド外径５００μｍ、コア径１２０μｍ、長さ１ｍ）を挿入し、波長選択フィルタ挿入溝に波長選択フィルタ（８５０ｎｍ反射フィルタ、日本真空光学製；有効面積１．２ｍｍ×１．２ｍｍ、厚さ約２０μｍ；波長特性：７６５〜７９５ｎｍ＞２５ｄＢ、８４０〜８６０ｎｍ＜０．５ｄＢ；反射特性＞１３ｄＢ）を挿入した後、第１および第２光導波路コア溝に、コア材料として、市販のＵＶ硬化型エポキシ樹脂（Ｃ２９００、ＮＴＴアドバンステクノロジ製）を注入して充填し、ＵＶ照射を行って硬化させて、第１および第２光導波路コアを形成すると共に、第１光導波路コアの一端と第１光ファイバとの間、第１光導波路コアの他端と第２光ファイバとの間、第２光導波路コアの他端と第３光ファイバとの間、ならびに、第１光導波路コアの中間部分および第２光導波路コアの一端と波長選択フィルタとの間を、第１および第２光導波路コアを構成する硬化したコア材料で直接接着した。
【００６６】
５）第１および第２光導波路コア、第１、第２および第３光ファイバの端部、ならびに、波長選択フィルタを埋設するように、第１および第２光導波路コア、第１、第２および第３光ファイバの端部、ならびに、波長選択フィルタを含めて、下部クラッド層上に、クラッド材料として、市販のＵＶ硬化型エポキシ樹脂（ＡＴ９９６８、ＮＴＴアドバンステクノロジ製）を適量流し込み、石英基板を載置し、石英基板側からＵＶ照射を行って硬化させて上部クラッド層を形成した。上部クラッド層の厚さは、下部クラッド層と石英基板との間に、スペーサ（シリコーンゴムシート）を置いて、０．３ｍｍに調整した。最後に、シリコン基板を剥離して、波長分割多重光デバイスを得た。
【００６７】
なお、ＵＶ硬化型エポキシ樹脂の硬化は、３００〜４００ｎｍの波長域の紫外線を用いて、エネルギー密度１０ｍＷ／ｃｍ２、照射時間１５分間の条件で行った。
【００６８】
以上のようにして、波長分割多重光デバイスをパッシブアライメントで光ファイバおよび波長選択フィルタまで一括して製造した。得られた波長分割多重光デバイスの光学特性を以下のようにして測定した。
【００６９】
＜損失特性およびアイソレーション特性＞
まず、波長８５０ｎｍの光の反射損失を測定する場合には、面発光レーザ（波長８５０ｎｍのＶＣＳＥＬ、Ｘｅｒｏｘ製；２．５ＧＨｚ、ＴＯＳＡ形状）からの光を、クラッド外径１２５μｍ、コア径５０μｍ、長さ２ｍの光ファイバ（５０ＳＩ、駿河精機製）およびクラッド外径１２５μｍ、コア径５０μｍ、長さ２ｍの光ファイバ（５０ＧＩ、ソーラボ製）を交互に２つずつ直列に連結して構成したモードスクランブラーを介して、波長分割多重光デバイスの第２光ファイバに入射させ、波長選択フィルタで反射されて第３光ファイバから出射した光の強度を、第３光ファイバに直接接続したパワーメータ（ＭＴ９８１０Ｂ＋ＭＵ９３１４２２Ａ、アンリツ製）を用いて測定した。その結果、波長８５０ｎｍの光の反射損失は、２．４９ｄＢであり、低い値を示した。
【００７０】
波長８５０ｎｍの光のアイソレーションを測定する場合には、波長分割多重光デバイスの波長選択フィルタを透過した光の強度を、第１光ファイバに接続したパワーメータ（ＭＴ９８１０Ｂ＋ＭＵ９３１４２２Ａ、アンリツ製）を用いて測定した。その結果、波長８５０ｎｍの光のアイソレーションは、４３．３ｄＢであり、非常に低い値を示した。
【００７１】
波長７８０ｎｍの光の透過損失を測定する場合には、面発光レーザ（波長７８０ｎｍのＶＣＳＥＬ、Ｘｅｒｏｘ製；２．５ＧＨｚ、ＴＯＳＡ形状）からの光を、クラッド外径１２５μｍ、コア径５０μｍ、長さ２ｍの光ファイバ（５０ＳＩ、駿河精機製）およびクラッド外径１２５μｍ、コア径５０μｍ、長さ２ｍの光ファイバ（５０ＧＩ、ソーラボ製）を交互に２つずつ直列に連結して構成したモードスクランブラーを介して、波長分割多重光デバイスの第１光ファイバに入射させ、波長選択フィルタを透過して第２光ファイバから出射した光の強度を、第２光ファイバに直接接続したパワーメータ（ＭＴ９８１０Ｂ＋ＭＵ９３１４２２Ａ、アンリツ製）を用いて測定した。その結果、波長７８０ｎｍの光の透過損失は、２．８３ｄＢであり、低い値を示した。
【００７２】
波長７８０ｎｍの光のアイソレーションを測定する場合には、波長分割多重光デバイスの波長選択フィルタを透過した光の強度を、第３光ファイバに接続したパワーメータ（ＭＴ９８１０Ｂ＋ＭＵ９３１４２２Ａ、アンリツ製）を用いて測定した。その結果、波長７８０ｎｍの光のアイソレーションは、１９．６ｄＢであり、低い値を示した。
【００７３】
＜アイパターン保持性＞
データタイミングジェネレータ（ＤＴＧ５２７４＋ＤＴＧＭ３１、テクトロニクス製）に接続した面発光レーザ（ｍｏｄｅｌ  １７８０、ニューフォーカス製；波長８５０ｎｍ、速度１０Ｇｂｉｔｓ／ｓ）からの「１」および「０」の信号を載せた光を、波長分割多重光デバイスの第２光ファイバに入射させ、波長選択フィルタで反射されて第３光ファイバから出射した光を、第３光ファイバに接続した受光器（ｍｏｄｅｌ  １５８０−Ｂ、ニューフォーカス製；ＤＣ−１２ＧＨｚ）で受光し、受光器に接続したコミュニケーションシグナルアナライザ（ＣＳＡ８２００＋８０Ｅ０３、テクトロニクス製）で分析した。そして、信号を載せた光が波長分割多重光デバイスを通過する前後で変化しないかを確認した。その結果、２．５ＧＨｚで試験した場合でも、ノイズが少なく、アイパターンが充分に保持されていることがわかった。
【００７４】
以上のように、本実施例では、波長８５０ｎｍの光の反射損失およびアイソレーション特性、ならびに、波長７８０ｎｍの光の透過損失およびアイソレーション特性に優れると共に、アイパターンの保持性に優れた波長分割多重光デバイスが得られた。
【００７５】
≪実施例２≫
実施例１において、波長選択フィルタ（８５０ｎｍ反射フィルタ、日本真空光学製；有効面積１．２ｍｍ×１．２ｍｍ、厚さ約２０μｍ；波長特性：７６５〜７９５ｎｍ＞２５ｄＢ、８４０〜８６０ｎｍ＜０．５ｄＢ；反射特性＞１３ｄＢ）に代えて、波長選択フィルタ（７８０ｎｍ反射フィルタ、日本真空光学製；有効面積１．２ｍｍ×１．２ｍｍ、厚さ約２０．６μｍ；波長特性：７６５〜７９５ｎｍ＜０．５ｄＢ、８４０〜８６０ｎｍ＞２５ｄＢ；反射特性＞１３ｄＢ）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、波長分割多重光デバイスをパッシブアライメントで光ファイバおよび波長選択フィルタまで一括して製造した。
【００７６】
＜損失特性およびアイソレーション特性＞
得られた波長分割多重光デバイスについて、波長７８０ｎｍの光の反射損失およびアイソレーション、ならびに、波長８５０ｎｍの光の透過損失およびアイソレーションを、実施例１と同様にして、測定したところ、それぞれ、２．６９ｄＢ、３９．５６ｄＢ、２．３５ｄＢおよび２２．４ｄＢであり、低い値を示した。
【００７７】
＜アイパターン保持性＞
得られた波長分割多重光デバイスについて、実施例１と同様にして、アイパターンの保持性を試験したところ、２．５ＧＨｚで試験した場合でも、ノイズが少なく、アイパターンが充分に保持されていることがわかった。
【００７８】
以上のように、本実施例では、波長７８０ｎｍの光の反射損失およびアイソレーション特性、ならびに、波長８５０ｎｍの光の透過損失およびアイソレーション特性に優れると共に、アイパターンの保持性に優れた波長分割多重光デバイスが得られた。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明は、波長分割多重光デバイスを簡便かつ安価に製造することを可能にするので、光ファイバ網を用いた光通信の分野で多大の貢献をなすものである。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の波長分割多重光デバイスの代表例を示す斜視図である。ただし、上部クラッド層は、各要素の配置を理解しやすいように、分解して表示されている。
【図２】図１に示す波長分割多重光デバイスの平面図である。
【図３】（ａ）図１に示す波長分割多重光デバイスを製造する際に用いる第１の型（凹型）の斜視図であり、（ｂ）この第１の型から作製された第２の型（凸型）の斜視図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）図１に示す波長分割多重光デバイスを製造する一連の工程を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００８１】
２        下部クラッド層
４ａ      第１光導波路コア
４ｂ      第２光導波路コア
６ａ      第１光導波路コア溝
６ｂ      第２光導波路コア溝
８ａ      第１光ファイバ
８ｂ      第２光ファイバ
８ｃ      第３光ファイバ
１０ａ    第１光ファイバ固定溝
１０ｂ    第２光ファイバ固定溝
１０ｃ    第３光ファイバ固定溝
１２      波長選択フィルタ挿入溝
１４      波長選択フィルタ
１６      上部クラッド層
２４      第１の型（凹型）
３２      第２の型（凸型）
【図１】
2009003132.tif 000003
【図２】
2009003132.tif 000004
【図３】
2009003132.tif 000005
【図４】
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