JP2001343540A - ポリマ光導波路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複雑な形状を形成することができ、量産性及
び光学特性に優れたポリマ光導波路を提供する。 【解決手段】 透明な合成樹脂からなるコア１を透明な
合成樹脂からなるクラッド基板２に埋め込んだ後、透明
な上部クラッド３で覆ったポリマ光導波路のコア１とク
ラッド基板２とがテトラフルオロエチレン／ヘキサフル
オロプロピレン／フッ化ビニリデン３元重合体とするこ
とにより、複雑な形状を形成することができ、量産性及
び光学特性に優れたポリマ光導波路が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリマ光導波路に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、石英光ファイバを基幹に用いた大
容量情報伝送システムが、石英系光導波路を利用した波
長多重光情報伝送技術により実現されている。石英系光
導波路は石英ガラスのもつ高い信頼性（耐熱性、耐湿
性、光透過性、無偏向性等）により、分岐、結合素子か
らアレイ型波長フィルタ等の長距離光伝送システムのキ
ーデバイスになっている。

【０００３】これらの素子は石英ガラスにより形成され
るため、脆く、高温プロセスや反応性イオンエッチング
等の真空プロセスを必要とするため、コストが高くなる
という欠点を有している。

【０００４】ホームネットワーク、自動車内光ＬＡＮ等
プラスチック光ファイバやポリマ光導波路を用いた汎用
性の高いシステムが検討されている。これらの分野で最
も重要な特性は、量産性に優れること、すなわち、低コ
ストで製品が実現できることである。ポリマ光導波路の
量産性を重視し、射出成型を用いた「樹脂製光回路板お
よびその製法」（特許登録第２７４２４６６号公報参
照）等の製造方法がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来例は、クラッド基板を作製した後にクラッドよりも高
屈折率のコアを射出成型や塗布により形成するものであ
る。

【０００６】ここで、クラッド基板材料は、コア材料よ
りも低屈折率である必要があるため、高価で成型性等の
制限が大きなフッ素樹脂を用いるのが一般的であり、コ
ストと特性の点でよいものが得られにくいという問題点
がある。また、情報通信に使用される光は、石英系光フ
ァイバの低損失領域である１．３μｍや１．５μｍの赤
外線領域の光である。この赤外線波長領域では一般にポ
リマはＣＨ（炭素、水素）の分子振動による赤外線吸収
を有するので、コア材料には使用できない。

【０００７】そこで、水素原子に代り、重水素やフッ素
原子で置換されたポリマが用いられる。

【０００８】しかし、これらのポリマは成型性、透明
性、価格等の特性で満足できるものが少いという問題が
あった。

【０００９】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、複雑な形状を形成することができ、量産性及び光学
特性に優れたポリマ光導波路を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のポリマ光導波路は、透明な合成樹脂からなる
コアを透明な合成樹脂からなるクラッド基板に埋め込ん
だ後透明な上部クラッドで覆ったポリマ光導波路におい
て、コアとクラッド基板とがテトラフルオロエチレン／
ヘキサフルオロプロピレン／フッ化ビニリデン３元重合
体からなるものである。

【００１１】上記構成に加え本発明のポリマ光導波路
は、コア、クラッド基板、上部クラッド若しくはこれら
の二つ以上の組み合わせが電子線若しくは電離放射線に
より３次元架橋処理されているのが好ましい。

【００１２】

【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。

【００１３】図１は本発明のポリマ光導波路の一実施の
形態を示す外観斜視図であり、図２は図１に示したポリ
マ光導波路のＡ−Ａ線断面図である。

【００１４】本ポリマ光導波路は、透明な合成樹脂から
なるコア１を透明な合成樹脂からなるクラッド基板２に
埋め込んだ後、透明な上部クラッド３で覆ったポリマ光
導波路であって、コア１とクラッド基板２とがテトラフ
ルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン／フッ化ビ
ニリデン３元重合体からなるものである。クラッド基板
２、コア１、上部クラッド３若しくはこれらの二つ以上
の組み合わせが電子線若しくは電離放射線により３次元
架橋処理されているのが好ましい。

【００１５】このように構成したことで、複雑な形状を
形成することができ、量産性及び光学特性に優れたポリ
マ光導波路が得られる。

【００１６】

【実施例】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。

【００１７】クラッド基板２には、屈折率が１．３６で
あり、メルトフローインデックス（測定方法ＡＳＴＭ１
２３８）２６５℃／５ｋｇで２０（ｇ／１０ｍｉｎ）の
テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン／
ビニリデンフルオロライド３元重合体５重量部と、屈折
率が１．５９であり、メルトフローインデックス（測定
方法ＡＳＴＭ１２３８）２６５℃／５ｋｇで５（ｇ／１
０ｍｉｎ）のポリカーボネート９５重量部との混合物を
射出成型により得られたものを用いる。このクラッド基
板２にはコア１を埋め込むための溝が形成されている。

【００１８】次に透明な室温硬化型エポキシ樹脂（屈折
率１．５３）を、クラッド基板２の溝に流し込んで硬化
させてコア１を形成する。さらにポリジメチルシロキサ
ンポリマ前駆体を塗布し、加熱硬化しオーバクラッド
（屈折率１．４２）とする。

【００１９】（実施例１）クラッド基板２として米国ダ
イニオン社ＴＨＶ（テトラフルオロエチレン／ヘキサフ
ルオロプロピレン／フッ化ビニリデン３元重合体）を用
いて射出圧縮成型により７μｍ角の溝付平板を成型した
後、ＴＨＶ２００の１００ｗｔ％酢酸エチル溶液をスピ
ンコートして溝を埋めて乾燥、固化させた後、クラッド
基板２の表面を研磨し、溝からはみ出したＴＨＶ２００
の層を除去した。さらにクラッド基板２上に上部クラッ
ド基板３としてＴＨＶ５００の成型板を載せ、１７０℃
の温度でプレスして貼り合わせた。得られた光導波路を
長さ４０ｍｍ、２０ｍｍに切断し、それぞれ石英系シン
グルモードファイバを用い１．３μｍ、１．５５μｍの
半導体レーザを導入し、出口からの光を石英系シングル
モードファイバを用いて検出し、損失を求めた。その結
果、１．３μｍで０．５ｄＢ／ｃｍであり、１．５μｍ
で１．０ｄＢ／ｃｍであった。

【００２０】（実施例２）実施例１で得られた光導波路
に電子線を照射した光導波路を作製した。なお、この光
導波路と電子線未照射の光導波路とを１８０℃で２４時
間加熱し伝送損失を測定した電子線の未照射のものは、
１．３μｍで４．５ｄＢ／ｃｍであり、１．５μｍで
５．５ｄＢ／ｃｍであった。電子線を照射したものは、
１．３μｍで０．６ｄＢ／ｃｍであり、１．５μｍで
１．０ｄＢ／ｃｍであり、熱的に極めて安定しているこ
とが分った。

【００２１】

【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。

【００２２】複雑な形状を形成することができ、量産性
及び光学特性に優れたポリマ光導波路の提供を実現する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のポリマ光導波路の一実施の形態を示す
外観斜視図である。

【図２】図１に示したポリマ光導波路のＡ−Ａ線断面図
である。

【符号の説明】

１ コア ２ クラッド基板 ３ 上部クラッド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浅野 秀樹 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社総合技術研究所内 Ｆターム(参考） 2H047 KA04 PA28 QA05 QA07 TA42

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明な合成樹脂からなるコアを透明な合
   成樹脂からなるクラッド基板に埋め込んだ後透明な上部
   クラッドで覆ったポリマ光導波路において、上記コアと
   上記クラッド基板とがテトラフルオロエチレン／ヘキサ
   フルオロプロピレン／フッ化ビニリデン３元重合体から
   なることを特徴とするポリマ光導波路。
2. 【請求項２】 上記コア、上記クラッド基板、上記上部
   クラッド若しくはこれらの二つ以上の組み合わせが電子
   線若しくは電離放射線により３次元架橋処理されている
   請求項１に記載のポリマ光導波路。