CN106575015A

CN106575015A - 波导

Info

Publication number: CN106575015A
Application number: CN201580041438.7A
Authority: CN
Inventors: 北添雄真; 久保田匠; 加藤正明
Original assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Current assignee: Nitto Denko Corp; Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date: 2014-08-04
Filing date: 2015-07-31
Publication date: 2017-04-19
Also published as: US20170235047A1; JPWO2016021505A1; TW201610492A; WO2016021505A1

Abstract

波导(10)具备：沿第1方向(x轴方向)延伸的第1芯部(芯(210))；与上述第1芯部(芯(210))并排设置，且沿上述第1方向(x轴方向)延伸的至少1个第2芯部(伪芯(220))；和将上述第1芯部(芯(210))与上述第2芯部(伪芯(220))隔离的包覆部(230)，上述第2芯部(伪芯(220))具有：横截面积实质上一定的第1区域(波导区域(240))；和与上述第1区域(波导区域(240))的至少一端连续地设置，且横截面积随着远离上述第1区域(波导区域(240))而减小的第2区域(第1遮光区域(252)和第2遮光区域(254))。由此，抑制第2芯部(伪芯)处的光信号的传输。

Description

波导

技术领域

本发明涉及一种波导。

背景技术

目前已开发出利用波导的光通信技术。波导具有芯(core)，光信号经由芯传输。为了使用波导传输高容量的光信号，有时将多个芯并列设置。另一方面，当将多个芯并列设置时，存在相互相邻的芯彼此之间发生串扰的情况。为了防止这样的串扰，有时像例如专利文献1中记载的那样，在相互相邻的芯彼此之间设置伪芯(dummy core)。伪芯为不用于传输光信号的芯，具有阻断芯彼此之间的串扰的功能。

另外，专利文献2中记载有具备光源和导光板的光源装置。光源设置在导光板的端面附近。在该情况下，导光板中，在光源的附近光量变得过多，会发生亮度不均匀。因此，在专利文献2中，在导光板中的光源的附近部分设置有使光量减少的减光部。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001-242332号公报

专利文献2：国际公开第2013/161941号

发明内容

发明要解决的技术问题

然而，当设置如专利文献1所记载的伪芯时，有光信号不仅会由芯来传输，也会由伪芯本身来传输的情况。

本发明鉴于上述情况而完成，其目的在于提供伪芯(第2芯部)处的光信号的传输被抑制的波导。

用于解决技术问题的手段

根据本发明，提供一种波导，其特征在于，具备：

沿第1方向延伸的第1芯部；

与上述第1芯部并排设置，且沿上述第1方向延伸的至少1个第2芯部；和

将上述第1芯部与上述第2芯部隔离的包覆部，

上述第2芯部具有：横截面积实质上一定的第1区域；和与上述第1区域的至少一端连续地设置，且横截面积随着远离上述第1区域而减小的第2区域。

发明效果

根据本发明，能够抑制第2芯部(伪芯)处的光信号的传输。

附图说明

图1为表示第1实施方式所涉及的波导的平面图。

图2为将图1中由虚线α包围的区域放大的图。

图3为将图2中由虚线β包围的区域放大的图。

图4为图2的A-A'截面图。

图5为图2的B-B'截面图。

图6为用于对波导的制造方法进行说明的截面图。

图7为表示第2实施方式所涉及的波导的平面图。

图8为将图7中由虚线β包围的区域放大的图。

图9为图7的C-C'截面图。

图10为表示第3实施方式所涉及的波导的平面图。

图11为将图10中由虚线β包围的区域放大的图。

图12为表示第1实施方式的图1的另一个结构例的图。

图13为将图12中由虚线α包围的区域放大的图。

图14为表示第1实施方式的图4的另一个结构例的图。

图15为表示第1实施方式的图4的另一个结构例的图。

图16为表示第1实施方式的图4的另一个结构例的图。

图17为表示第1实施方式的图4的另一个结构例的图。

图18为表示第4实施方式所涉及的波导的平面图。

图19为表示比较例所涉及的波导的平面图。

图20为表示遮光区域的数量与光的衰减量的关系的图表。

具体实施方式

以下，使用附图对本发明的实施方式进行说明。另外，在所有附图中，对于相同的构成要件标注相同符号，并适当省略说明。

(第1实施方式)

图1为表示第1实施方式所涉及的波导10的平面图。图2为将图1中由虚线α包围的区域放大的图。图3为将图2中由虚线β包围的区域放大的图。图4为图2的A-A'截面图。图5为图2的B-B'截面图。

波导10具有包覆层100、芯层200和包覆层300。包覆层100、芯层200和包覆层300依次层叠。芯层200包含芯210、伪芯220和包覆部230。芯210为用于传输光信号的芯。而伪芯220为不用于传输光信号的芯。

另外，以下，将芯210和伪芯220延伸的第1方向即芯210和伪芯220的长度方向设为“x轴方向”，将与第1方向正交的第2方向即芯210和伪芯220的宽方向设为“y轴方向”，将与第1方向和第2方向两者正交的第3方向即芯层200的厚度方向设为“z轴方向”，换言之，将包覆层100、芯层200和包覆层300的层叠方向设为“z轴方向”来进行说明。

在图1～图5所示的例子中，芯210和伪芯220分别具有作为整体沿x轴方向延伸的线状的形状。但是芯210和伪芯220的形状并不限定于图1～图5所示的例子，例如可以在其x轴方向的一部分弯曲。以下，对芯210和伪芯220分别具有作为整体沿x轴方向的线状的形状的例子进行说明。

芯210和伪芯220在芯层200中分别在y轴方向上被2个包覆部230夹持。而且，芯210和伪芯220在z轴方向上被包覆层100和包覆层300夹持。芯210和伪芯220的折射率高于包覆部230和包覆层100、包覆层300的折射率。因此，能够将光封闭在芯210和伪芯220中。

另外，从芯210或伪芯220至包覆部230和包覆层100、包覆层300的折射率分布并无特别的限定，例如能够为阶梯(SI)型分布或渐变(GI)型分布。另外，芯210和伪芯220的折射率ncore与包覆部230和包覆层100、包覆层300的折射率nclad的差(|ncore/nclad-1|×100(％))优选为0.3％以上5.5％以下。

在图1～图5所示的例子中，包覆层100、芯层200和包覆层300具有实质上相同的平面形状。而且，该平面形状实质上为矩形，该矩形具有边502、边504、边506、边508。边502和边504相互相对。边506和边508相互相对，且比边502和边504长。从而，沿芯层200的边502、边504的方向相当于“y轴方向”，与边502、边504正交的方向相当于“x轴方向”。但是包覆层100、芯层200和包覆层300的平面形状并不限定于矩形。

芯210(也称为“第1芯部”)沿x轴方向延伸，且其两端到达边502、边504。而且，芯210的横截面积从其一端至另一端实质上一定。在图1～图5所示的例子中，芯210的厚度和宽度从其一端至另一端实质上一定。

各芯210的在y轴方向上相互相对的侧面沿z轴方向实质上相互平行。而且，各芯210从芯层200的下表面形成至上表面，并到达芯层200的下表面和上表面。因此，各芯210在其与x轴方向垂直的截面(横截面)实质上为矩形。另外，芯210也可以不到达芯层200的下表面和上表面。

在芯层200中，多个芯210沿y轴方向实质上等间隔地重复排列。这些芯210具有实质上相同的长度，并且具有实质上相同的厚度和宽度。另外，芯层200可以仅包含2个芯210。在该情况下，2个芯210隔开适当的间隔沿y轴方向排列。

在间隙区域602和外侧区域604各自中，沿y轴方向相互分开地设置有伪芯220。间隙区域602为相互相邻的芯210彼此之间的区域。外侧区域604为在相当于y轴方向的多个芯210排列的方向上，位于比任一个芯210都靠外侧的位置的区域。在间隙区域602和外侧区域604中的任一区域中，伪芯220与芯210并排设置，且沿x轴方向从芯层200的边502延伸至边504。

各伪芯220从芯层200的下表面形成至上表面，并到达芯层200的下表面和上表面。而且，各伪芯220的在y轴方向上相互相对的侧面，沿z轴方向相互实质上平行。因此，各伪芯220在其与x轴方向垂直的截面(横截面)实质上为矩形。另外，伪芯220也可以不到达芯层200的下表面和上表面。

在图1～图5所示的例子中，在间隙区域602中设置有多个伪芯220。但是间隙区域602中包含的伪芯220的数量并不限定于多个，也可以仅为1个。

而且，在图1～图5所示的例子中，间隙区域602中的伪芯220具有实质上相同的长度，这些伪芯220的两端到达芯层200的边502、边504。但是，这些伪芯220的两端也可以不到达边502、边504。即，间隙区域602中的伪芯220的长度可以比芯210的长度短。

而且，在图1～图5所示的例子中，在外侧区域604中也设置有多个伪芯220。而且，这些多个伪芯220中的一部分伪芯220的长度比其他的伪芯220短。在该情况下，芯210位于比该短的伪芯220更靠内侧的位置。即，上述短的伪芯220作为表示芯210位置的标记发挥功能。

各伪芯220包含波导区域240和与波导区域240连续地设置的遮光区域250。在波导区域240中，其厚度和宽度W(x)实质上一定。而在遮光区域250中，其厚度实质上一定，但是其宽度W(x)随着从芯层200的边502向边504去而变化。

遮光区域250包含分别与波导区域240(也称为“第1区域”)连续地设置的第1遮光区域252和第2遮光区域254(分别也称为“第2区域”)。第1遮光区域252和第2遮光区域254从芯层200的边502向边504去依次排列。在第1遮光区域252中，其厚度实质上一定，但是其宽度W(x)随着从边502向边504去而变窄。而在第2遮光区域254中，其厚度实质上一定，但是其宽度W(x)随着从边502向边504去而变宽。即，第1遮光区域252和第2遮光区域254均是其厚度实质上为一定，但是其宽度W(x)随着远离波导区域240而减小。另外，在第1遮光区域252和第2遮光区域254中，W(x)能够由例如关于x的连续函数(例如三角函数或多项式)表示，但是并不限定于此。

第1遮光区域252与隔着该第1遮光区域252位于第2遮光区域254的相反侧的波导区域240连接。同样，第2遮光区域254与隔着该第2遮光区域254位于第1遮光区域252的相反侧的波导区域240连接。

换言之，各伪芯220包含与芯210并排设置且沿x轴方向延伸的多个伪芯单元(也称为“第2芯部”)。具体而言，多个伪芯单元包含分别沿x轴方向设置的1个第1伪芯单元、1个第2伪芯单元和多个(在本实施方式中为4个)第3伪芯单元。第1伪芯单元位于最靠近边502的位置，第2伪芯单元位于最靠近边504的位置，各第3伪芯单元位于第1伪芯单元与第2伪芯单元之间。

第1伪芯单元、第2伪芯单元和第3伪芯单元在从z轴方向观察时(在俯视波导10时)分别形状不同。具体而言，第1伪芯单元包含：波导区域240；和与波导区域240的边504侧的一端连续地设置的第1遮光区域252。第2伪芯单元包含：波导区域240；和与波导区域240的边502侧的一端连续地设置的第2遮光区域254。各第3伪芯单元包含：波导区域240；和分别与波导区域240的两端(边504侧的一端和边502侧的一端)连续地设置的第1遮光区域252和第2遮光区域254。

在从z轴方向观察时，第1遮光区域252的各侧面为直线形状。而且，第1遮光区域252的各侧面，在从z轴方向观察时，随着从波导区域240向第2遮光区域254去，向伪芯220的内侧、即伪芯220的中心线倾斜。

如图3所示，当将第1遮光区域252的各侧面与y轴方向形成的角度设为角度θ时，从芯层200的边502侧沿x轴方向在伪芯220中传播的光，从第1遮光区域252的侧面以角度θ入射至包覆部230。角度θ例如优选设定为大于伪芯220和包覆部230的数值孔径(NA＝sinθmax)的受光角(acceptance angle)(θmax)。具体而言，角度θ优选为5°以上且小于90°，更优选为5°以上45°以下，进一步优选为8°以上20°以下。

在从z轴方向观察时，第2遮光区域254的各侧面也为直线形状。而且，第2遮光区域254的各侧面，在从z轴方向观察时，随着从波导区域240向第1遮光区域252去，向伪芯220内侧、即伪芯220的中心线倾斜。在图1～图5所示的例子中，第2遮光区域254的平面形状，关于沿y轴方向通过第1遮光区域252与第2遮光区域254之间的直线，与第1遮光区域252的平面形状实质上对称。

在从z轴方向观察时，第1遮光区域252的两个侧面在第2遮光区域254侧以锐角相交，在其交点处形成端262。同样地，在从z轴方向观察时，第2遮光区域254的两个侧面在第1遮光区域252侧以锐角相交，在其交点处形成端264。而且，端262、端264在伪芯220的y轴方向的大致中央(实质上在伪芯220的中心线上)相互连接(接触)。即，在从z轴方向观察时(在俯视波导10时)，第1伪芯单元、第2伪芯单元和第3伪芯单元均具有相对于其中心线实质上线对称的形状。但是第1遮光区域252和第2遮光区域254的形状并不限定于此。例如，端262、端264在从z轴方向观察时，可以以在第2遮光区域254和第1遮光区域252侧分别形成凸起的方式弯曲(带圆角)。

在图1～图5所示的例子中，各伪芯220包含多个遮光区域250。而且，这些多个遮光区域250隔着波导区域240沿x轴方向实质上等间隔地重复设置。而且，在多个伪芯220中，遮光区域250的配置位置和配置间隔实质上设定为相等。因此，在实质上相等的配置位置设置的遮光区域250，沿y轴方向实质上位于一条直线上。但是伪芯220中包含的遮光区域250的数量并不限定于图1～图5所示的例子，例如可以仅为1个。

而且，在图1～图5所示的例子中，伪芯220的除遮光区域250以外的区域(波导区域240)，具有与芯210的宽度实质上相等的宽度。而且，多个芯210和多个伪芯220沿y轴方向实质上等间隔地排列。另外，伪芯220的宽度并不限定于图1～图5所示的例子。例如，伪芯220的宽度可以比芯210的宽度窄。在该情况下，能够减小芯层200中伪芯220所占的区域的宽度。因此，能够在芯层200中高密度地配置更多的芯210。

图6为用于对波导10的制造方法进行说明的截面图。图6相当于图2的A-A'截面图。另外，波导10的制造方法并不限定于图6所示的例子。

首先，准备包覆层100。包覆层100能够由例如(甲基)丙烯酸类树脂、环氧类树脂、硅酮类树脂、聚酰亚胺类树脂、氟类树脂或聚烯烃类树脂形成。具体而言，包覆层100优选由例如聚降冰片烯形成。但是包覆层100的材料并不限定于这些。

接着，如图6(a)所示，在包覆层100上形成芯层200。芯层200能够由分散有光聚合性单体的聚合物形成。该单体的聚合物具有比上述聚合物低的折射率。芯层200的聚合物能够使用例如(甲基)丙烯酸类树脂、环氧类树脂、硅酮类树脂、聚酰亚胺类树脂、氟类树脂或聚烯烃类树脂。更详细而言，芯层200的聚合物优选使用例如聚降冰片烯。芯层200的单体能够使用例如降冰片烯类单体、丙烯酸(甲基丙烯酸)类单体、环氧类单体或苯乙烯类单体。更详细而言，芯层200的单体优选使用例如氧杂环丁烷单体。但是上述聚合物和单体的材料并不限定于这些。

接着，如图6(b)所示，在隔着芯层200与包覆层100相对的位置配置掩模400。在图6(b)所示的例子中，掩模400具有将芯层200中形成芯210和伪芯220的区域覆盖的形状。

接着，隔着掩模400对芯层200照射光(例如，可见光、红外线或紫外线)。在该情况下，在芯层200的曝光区域发生上述单体的聚合反应。由此，曝光区域的单体浓度减少。因此，非曝光区域的单体向曝光区域扩散。通过所扩散的单体，在曝光区域中进一步发生聚合反应。这样，在非曝光区域中主要存在上述聚合物，由此，非曝光区域成为高折射率区域，在曝光区域中主要存在上述单体的聚合物，由此，曝光区域成为低折射率区域。结果，在非曝光区域形成芯210和伪芯220，在曝光区域形成包覆部230。

接着，在芯层200上形成包覆层300。由此，得到波导10。包覆层300能够由例如(甲基)丙烯酸类树脂、环氧类树脂、硅酮类树脂、聚酰亚胺类树脂、氟类树脂或聚烯烃类树脂形成。更详细而言，包覆层300优选由例如聚降冰片烯形成。

接着，对本实施方式的作用和效果进行说明。在本实施方式中，芯层200具有包含实质上相互平行的边502、边504的平面形状。而且，在芯层200中，沿y轴方向相互分开地排列有多个芯210。各芯210沿x轴方向从边502延伸至边504。而且，各芯210的厚度和宽度从其一端至另一端实质上一定。因此，通过这些多个芯210，能够将光信号从边502传输至边504。

在芯层200中，沿y轴方向相互分开地形成有多个伪芯220。各伪芯220沿x轴方向从边502延伸至边504。而且，伪芯220位于相互相邻的芯210彼此之间。而且，在伪芯220与芯210之间以及伪芯220彼此之间，配置有将它们相互分离的包覆部230。在该情况下，可以认为通过串扰而从芯210漏出的光，在伪芯220与包覆部230的界面进行扩散反射。因此，能够通过伪芯220防止相互相邻的芯210彼此之间的串扰。另外，伪芯220为不用于传输光信号的芯。

各伪芯220包含第1遮光区域252和第2遮光区域254。第1遮光区域252和第2遮光区域254从边502向边504去依次排列。第1遮光区域252和第2遮光区域254的厚度实质上一定。在第1遮光区域252中，随着从边502向边504去，其宽度变窄。而在第2遮光区域254中，随着从边502向边504去，其宽度变宽。

在从z轴方向观察时，第1遮光区域252和第2遮光区域254的各侧面相对于边502、边504和x轴方向倾斜。由此，可以认为在伪芯220中沿x轴方向被导波的光，在第1遮光区域252和第2遮光区域254的侧面进行扩散反射。这样，能够抑制从边502侧输入至伪芯220的光传播至边504。

而且，在图1～图5所示的例子中，在从z轴方向观察时，第1遮光区域252的各侧面相对于y轴方向倾斜角度θ。在该情况下，从芯层200的边502侧沿伪芯220的x轴方向传播的光，会从第1遮光区域252的侧面以角度θ入射至包覆部230。角度θ优选设定为大于伪芯220和包覆部230的数值孔径(NA＝sinθmax)的受光角(θmax)。在该情况下，从边502侧沿x轴方向在伪芯220中传播的光，不在第1遮光区域252的侧面与包覆部230的界面全反射，而入射至包覆部230。因此，能够更有效地抑制将从边502侧输入至伪芯220的光传播至边504。

(第2实施方式)

图7为表示第2实施方式所涉及的波导10的平面图，对应于第1实施方式的图2。图8为将图7中由虚线β包围的区域放大的图，对应于第1实施方式的图3。图9为图7的C-C'截面图。本实施方式所涉及的波导10，除了第1遮光区域252的端262与第2遮光区域254的端264分开这一点以外，与第1实施方式所涉及的波导10结构相同。

详细而言，波导10在芯层200中包含伪芯220。各伪芯220包含第1遮光区域252和第2遮光区域254。第1遮光区域252和第2遮光区域254沿各伪芯220的x轴方向依次排列。

波导区域240的厚度和宽度实质上一定。而在第1遮光区域252中，其厚度实质上一定，但是随着从与第1遮光区域252连接的波导区域240向第2遮光区域254去，其宽度变窄。而且，在第2遮光区域254中，其厚度实质上一定，但是随着从第1遮光区域252向与第2遮光区域254连接的波导区域240去，其宽度变宽。

在从z轴方向观察时，第1遮光区域252的两个侧面在第2遮光区域254侧以锐角相交，在其交点处形成端262。同样地，在从z轴方向观察时，第2遮光区域254的两个侧面在第1遮光区域252侧以锐角相交，在其交点处形成端264。但是第1遮光区域252和第2遮光区域254的形状并不限定于此。例如，端262、端264在从z轴方向观察时，可以以在第2遮光区域254和第1遮光区域252侧分别形成凸起的方式弯曲(带圆角)。

相互相邻的端262与端264在x轴方向上分开距离D。即，相互相邻的2个伪芯单元彼此在x轴方向上分开距离D。而且，在端262(第1遮光区域252)与端264(第2遮光区域254)之间、即伪芯单元彼此之间，设置有包覆部230。距离D优选设定为5μm以上1000μm以下。

在图7和图8所示的例子中，端262、端264实质上位于沿x轴方向的一条直线上。具体而言，端262、端264位于伪芯220的y轴方向的大致中央(实质上位于伪芯220的中心线上)。但是端262、端264的位置并不限定于图7和图8所示的例子。例如，端262、端264可以在y轴方向上相互错开。

本实施方式也能够得到与第1实施方式相同的效果。

(第3实施方式)

图10为表示第3实施方式所涉及的波导10的平面图，对应于第1实施方式的图2。图11为将图10中由虚线β包围的区域放大的图，对应于第1实施方式的图3。本实施方式所涉及的波导10除了以下方面以外，与第1实施方式所涉及的波导10结构相同。

波导10在芯层200中包含伪芯220。各伪芯220包含波导区域240和第1遮光区域252，而不包含如图3所示的第2遮光区域254。即，在本实施方式中，各伪芯220包含多个第1伪芯单元，但是不包含第2伪芯单元和第3伪芯单元。

详细而言，波导区域240和第1遮光区域252沿伪芯220的x轴方向依次排列。波导区域240与第1遮光区域252相互连接。

波导区域240的厚度和宽度实质上一定。而在第1遮光区域252中，其厚度实质上一定，但是随着从边502侧的波导区域240向边504侧的波导区域240去，其宽度变窄。因此，在从z轴方向观察时，波导区域240的与和其连接的第1遮光区域252相反的一侧的端面与y轴方向实质上平行。

在从z轴方向观察时，第1遮光区域252的两个侧面在与和第1遮光区域252连接的波导区域240相反的一侧以锐角相交，在其交点处形成端262。但是第1遮光区域252的形状并不限定于此。例如，端262在从z轴方向观察时，可以以在相邻的波导区域240侧(与和第1遮光区域252连接的波导区域240相反的一侧)形成凸起的方式弯曲(带圆角)。

在图10和图11所示的例子中，端262与相邻的波导区域240接触。即，在x轴方向上相互相邻的2个第1伪芯单元(第2芯部)中，一个第1伪芯单元的波导区域240(第1区域)与另一个第1伪芯单元的第1遮光区域252(第2区域)接触。但是端262也可以与相邻的波导区域240分开。当端262与相邻的波导区域240分开时，其分开距离在x轴方向上优选设定为例如5μm以上1000μm以下。

本实施方式也能够得到与第1实施方式相同的效果。另外，在本实施方式中，例如，从边502(图1)输入光，从边504(图1)输出光。

(其他结构例1)

图12为表示第1实施方式的图1的另一个结构例的图。图13为将图12中由虚线α包围的区域放大的图，对应于第1实施方式的图2。本结构例，除了在相互相邻的伪芯220中遮光区域250的配置位置在x轴方向上相互错开这一点以外，与第1实施方式相同。

详细而言，在相互相邻的第1伪芯220和第2伪芯220各自中，沿x轴方向实质上等间隔地重复设置有多个遮光区域250。而且，遮光区域250沿x轴方向，在第1伪芯220和第2伪芯220之间交错地配置。在图12和图13所示的例子中，在从y轴方向观察时，第1伪芯220的1个遮光区域250位于将第2伪芯220中相互相邻的2个遮光区域250的配置点连接的线段的大致中心(第2伪芯220的波导区域240的大致中心)。

本结构例也能够得到与第1实施方式相同的效果。

(其他结构例2)

图14为表示第1实施方式的图4的另一个结构例的图。本结构例除了没有形成包覆层300这一点以外，与第1实施方式相同。

在本结构例中，芯层200也包含芯210和伪芯220。而且，芯层200的与包覆层100相反的一侧的面与具有比芯210和伪芯220低的折射率的气体(例如，空气)或液体(例如，水)接触。在该情况下，即使没有形成包覆层300，也能够将光封闭在芯210和伪芯220中。

另外，可以在芯层200的与包覆层100相反的一侧的面形成保护层(未图示)。保护层能够由例如聚酰亚胺(PI)、聚醚醚酮(PEEK)、聚酰胺酰亚胺(PAI)、聚酰胺(PA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚醚砜(PES)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)形成。

本结构例也能够得到与第1实施方式相同的效果。

(其他结构例3)

图15为表示第1实施方式的图4的另一个结构例的图。本结构例除了没有形成包覆层100、包覆层300这一点以外，与第1实施方式相同。

在本结构例中，芯层200也包含芯210和伪芯220。而且，芯层200的上表面和下表面与具有比芯210和伪芯220低的折射率的气体(例如，空气)或液体(例如，水)接触。在该情况下，即使没有形成包覆层100、包覆层300，也能够将光封闭在芯210和伪芯220中。另外，可以在芯层200的上表面和下表面，与结构例2同样地形成保护层。

本结构例也能够得到与第1实施方式相同的效果。

(其他结构例4)

图16为表示第1实施方式的图4的另一个结构例的图。本结构例除了以下方面以外，与第1实施方式相同。

在包覆层100上形成有芯210和伪芯220。芯210和伪芯220在y轴方向上隔着间隙相互分开。而且，形成有覆盖芯210和伪芯220的包覆层300。在该情况下，包覆层300的一部分位于上述间隙而成为包覆部230。这样，在上述芯的与x轴方向实质上垂直的截面(横截面)中，包覆层100和包覆层300(包覆部230)将各芯包围。由此，能够将光封闭在芯210和伪芯220中。

本结构例也能够得到与第1实施方式相同的效果。

(其他结构例5)

图17为表示第1实施方式的图4的另一个结构例的图。本结构例除了以下方面以外，与第1实施方式相同。

在包覆层100的表面上，隔着间隙相互分开地形成有多个槽。芯210和伪芯220被埋入该槽中。在该情况下，包覆层100的一部分位于上述间隙而成为包覆部230。在形成有上述槽的面上形成有包覆层300。这样，在上述芯的与x轴方向垂直的截面(横截面)中，包覆层100(包覆部230)和包覆层300将各芯包围。由此，能够将光封闭在芯210和伪芯220中。

本结构例也能够得到与第1实施方式相同的效果。

(第4实施方式)

图18为表示第4实施方式所涉及的波导10的平面图，对应于第1实施方式的图2。本实施方式所涉及的波导10除了伪芯220在遮光区域250中具有包覆部270这一点以外，与第1实施方式所涉及的波导10结构相同。

包覆部270是平面形状为圆形的包覆部。包覆部270的折射率可以与包覆部230的折射率相等，也可以与包覆部230的折射率不同，但是优选相等。包覆部270例如如图4或图5所示，从芯层200的上表面形成至下表面。在该情况下，包覆部270的上表面到达芯层200的上表面，且下表面到达芯层200的下表面。

详细而言，第1遮光区域252和第2遮光区域254各自，在与其波导区域240相反的一侧的端面上，具有平面形状为半圆形的槽部。该槽部在第1遮光区域252或第2遮光区域254的y轴方向上实质上位于中央，并到达芯层200的上表面和下表面。相互相邻的第1遮光区域252与第2遮光区域254接触，包覆部270位于由2个槽部划分的平面形状为圆形的孔部。

本实施方式也能够得到与第1实施方式相同的效果。

实施例

(实施例1)

制造了第1实施方式的图1～图5所示的结构的波导10。具体条件如下所述。

包覆层100的材料：聚降冰片烯

芯层200的聚合物材料：聚降冰片烯

芯层200的单体材料：氧杂环丁烷单体

包覆层300的材料：聚降冰片烯

芯210的宽度：50μm

芯210的长度：100mm

伪芯220的宽度：50μm

伪芯220的长度：100mm

芯210和伪芯220的配置间隔：12.5μm

角度θ：11.5°

遮光区域250的配置间隔：1000μm

(实施例2)

制造了图18所示的结构的波导10。具体条件如下所述。

包覆层100的材料：聚降冰片烯

芯层200的聚合物材料：聚降冰片烯

芯层200的单体材料：氧杂环丁烷单体

包覆层300的材料：聚降冰片烯

芯210的宽度：50μm

芯210的长度：100mm

伪芯220的宽度：50μm

伪芯220的长度：100mm

芯210和伪芯220的配置间隔：12.5μm

包覆部270的直径：30μm

包覆部270(遮光区域250)的配置间隔：250μm

(比较例)

图19为表示比较例所涉及的波导10的平面图，对应于第1实施方式的图2。比较例所涉及的波导10除了在x轴方向上相互相邻的伪芯单元彼此隔开间隙配置，伪芯220在x轴方向上被分断这一点以外，与实施例2所涉及的波导10结构相同。即，在比较例所涉及的波导10中，各伪芯单元不具有遮光区域，且平面形状呈长方形。

在比较例中，制造了图19所示的结构的波导10。具体条件如下所述。

包覆层100的材料：聚降冰片烯

芯层200的聚合物材料：聚降冰片烯

芯层200的单体材料：氧杂环丁烷单体

包覆层300的材料：聚降冰片烯

芯210的宽度：50μm

芯210的长度：100mm

伪芯220的宽度：50μm

伪芯220的长度：100mm

芯210和伪芯220的配置间隔：12.5μm

相互相邻的伪芯单元彼此的分开距离：30μm

相互相邻的伪芯单元彼此的间隙的配置间隔：250μm

对各实施例和比较例的波导10，从芯层200的边502对所有的芯210和伪芯220输入相同强度的光。然后，测定芯层200的边504处的伪芯220的光的强度。这样，对遮光区域250或相互相邻的伪芯单元彼此的间隙的数量为0、5、10、15、20、40个的情况，分别测定伪芯220处的光的衰减量。另外，遮光区域250或相互相邻的伪芯单元彼此的间隙，以偏向存在于伪芯220的x轴方向的中央部的方式形成。图20为表示实施例1和2的遮光区域的数量与光的衰减量的关系的图表。

另外，光的衰减量通过下述的式子定义：

衰减量[dB]＝-10log(A504/A502)，

其中，A502表示在边502处的伪芯220的光的强度，A504表示在边504处的伪芯220的光的强度。

如图20所示，在实施例1和实施例2中均为衰减量随着遮光区域(遮光区域250)的数量的增加而增加。另外，虽然未图示，但是比较例的衰减量低于实施例2的衰减量。

而且，在图20所示的例子中，当遮光区域250的数量相同的情况下，实施例1的衰减量高于实施例2的衰减量。另外，在实施例1中，即使使遮光区域250的数量为实施例2的一半，也能够实现与实施例2相同程度的衰减量。而且如上所述，遮光区域250的配置间隔为实施例1(1000μm)大于实施例2(250μm)。尽管如此，在实施例1中仍能够实现比实施例2大的衰减量。另外，遮光区域250的x轴方向的长度为实施例1(约10μm)小于实施例2(约30μm)。尽管如此，在实施例1中仍能够实现比实施例2大的衰减量。

图20所示的结果暗示了：在设置有锥状(三角形状)的遮光区域250的情况下(实施例1)，与仅在伪芯220的x轴方向的中途设置有圆形状的包覆部270的情况(实施例2)相比，伪芯220的光更高效率地衰减。

以上，参照附图对本发明实施方式进行了叙述，但是这些为本发明的例示，也能够采用上述以外的各种结构。另外，可以将上述第1～第4实施方式的任意结构组合。

在各上述实施方式中，第1遮光区域252和/或第2遮光区域254的厚度实质上一定，但是第1遮光区域252和/或第2遮光区域254的宽度随着远离波导区域240而减小。然而，本发明中，只要第1遮光区域252和/或第2遮光区域254的横截面积(与长度方向正交的方向的截面的面积)随着远离波导区域240而减小即可。从而，第1遮光区域252和/或第2遮光区域254可以是其宽度实质上一定，但是其厚度随着远离波导区域240而减小，也可以是其宽度和厚度的两者均随着远离波导区域240而减小。

另外，在上述第1～第3实施方式中，第1遮光区域252和/或第2遮光区域254的横截面积(宽度)随着远离波导区域240而连续地(以一定的比例)减小，但是也可以分阶段地减小。

另外，在各上述实施方式中，各伪芯220具有沿其x轴方向(第1方向)设置的多个伪芯单元，但是也可以仅包含1个长度与芯210的长度实质上相同或长度比芯210的长度稍短的伪芯单元。该伪芯单元能够使用第1伪芯单元、第2伪芯单元或第3伪芯单元。

产业上的可利用性

本发明的波导的特征在于，具备：沿第1方向延伸的第1芯部；与上述第1芯部并排设置，且沿上述第1方向延伸的至少1个第2芯部；和将上述第1芯部与上述第2芯部隔离的包覆部，上述第2芯部具有：横截面积实质上一定的第1区域；和与上述第1区域的至少一端连续地设置，且横截面积随着远离上述第1区域而减小的第2区域。由此，能够提供伪芯(第2芯部)处的光信号的传输被抑制的波导。从而，本发明具有产业上的可利用性。

符号说明

10 波导

100 包覆层

200 芯层

210 芯

220 伪芯

230 包覆部

240 波导区域(第1区域)

250 遮光区域

252 第1遮光区域(第2区域)

254 第2遮光区域(第2区域)

262 端

264 端

270 包覆部

300 包覆层

502 边

504 边

506 边

508 边

Claims

1.一种波导，其特征在于，具备：

沿第1方向延伸的第1芯部；

与所述第1芯部并排设置，且沿所述第1方向延伸的至少1个第2芯部；和

将所述第1芯部与所述第2芯部隔离的包覆部，

所述第2芯部具有：横截面积实质上一定的第1区域；和与所述第1区域的至少一端连续地设置，且横截面积随着远离所述第1区域而减小的第2区域。

2.根据权利要求1所述的波导，其特征在于：

所述至少1个第2芯部包含沿所述第1方向设置且相互接触的多个第2芯部。

3.根据权利要求2所述的波导，其特征在于：

在相互相邻的2个所述第2芯部中，一个所述第2芯部的所述第1区域与另一个所述第2芯部的所述第2区域接触。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的波导，其特征在于：

所述至少1个第2芯部包含沿所述第1方向设置且相互分开的多个第2芯部。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的波导，其特征在于：

所述至少1个第2芯部包含沿与所述第1方向正交的第2方向设置且相互分开的多个第2芯部。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的波导，其特征在于：

所述至少1个第2芯部包含具有所述第1区域和与所述第1区域的两端连续地设置的2个所述第2区域的第2芯部。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的波导，其特征在于：

所述第2区域的厚度实质上一定，所述第2区域的宽度随着远离所述第1区域而减小。

8.根据权利要求7所述的波导，其特征在于：

在俯视该波导时，所述第2区域的侧面和与所述第1方向正交的第2方向形成的角度为5°以上且小于90°。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的波导，其特征在于：

在俯视该波导时，所述第2芯部具有相对于其中心线实质上线对称的形状。