JP2003057476A

JP2003057476A - 光導波路デバイス製造用治具及びそれを用いた光導波路デバイスの製造方法並びにその光導波路デバイス

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Publication number: JP2003057476A
Application number: JP2001245705A
Authority: JP
Inventors: Manabu Kagami; 学各務; Tatsuya Yamashita; 達弥山下; Shuri Kawasaki; 朱里河崎; Hiroshi Ito; 伊藤　　博; Yukitoshi Inui; 幸利伊縫; Kuniyoshi Kondo; 国芳近藤
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd; Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd; Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 2001-08-13
Filing date: 2001-08-13
Publication date: 2003-02-26
Anticipated expiration: 2021-08-13
Also published as: US6823116B2; EP1284426A2; US20030031414A1; JP3984009B2; EP1284426B1; DE60230369D1; EP1284426A3; US20050013578A1; US6925233B2

Abstract

(57)【要約】【課題】容易に光導波路デバイスを製造する治具及びそ
の製造方法を提供する。【解決手段】透明容器２０内の光経路にあらかじめ、光
部品である干渉フィルタ２５を立設し、光硬化性樹脂溶
液２３を充填する。又、筐体１０に孔１１と複数の孔１
２を有した光導波路デバイス製造用治具を用意する。こ
の時、孔１１から入射した光は干渉フィルタ２５を経て
孔１２に達するように孔位置を設定しておく。そして、
筐体１０の孔１１、１２に光ファイバ２１、２２を嵌合
させ、その筐体１０を透明容器２０に装着する（工程
（ａ））。次に、光ファイバ１１、１２に所定波長光を
導入し、光硬化性樹脂溶液２３中に光導波路２４を成長
させる（工程（ｂ）、（ｃ））。次に、低屈折率光硬化
性樹脂溶液２６に入れ替え、紫外線で全体を固化する
（工程（ｄ））。最後に、例えば光ファイバ３１、受光
素子２９ａ等を備える（工程（ｅ））。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高精度に光導波路
デバイスを製造する光導波路デバイス製造用治具、及び
その治具を用いた光導波路デバイスの製造方法、並びに
その光導波路デバイスに関する。特に、容器内に光学部
品を内挿してその容器内に光硬化性樹脂溶液を満たし、
治具に設定された所定位置から所定波長光を導入して、
容易に精度よく光導波路デバイスを製造する治具及びそ
の治具を用いた光導波路デバイスの製造方法、並びにそ
の光導波路デバイスに関する。本発明は、光ファイバ通
信における安価で低損失な光送受信器、光インタ−コネ
クション、光分波器あるいは合波器の製造に適用でき
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、光硬化性樹脂溶液にビーム状の所
定波長光を導入し、自己集光現象（セルフフォーカシン
グ現象）を利用して、光導波路デバイスを形成する技術
が注目されている。自己集光現象とは、光硬化性樹脂が
光照射により液相から固相へ相変化する際、固相での屈
折率上昇により発散性の照射光が固相領域に閉じこめら
れる現象のことである。そして、この現象を利用して形
成する光導波路を自己形成光導波路という。以下、簡略
化して光導波路と云う。具体例として、特開平８−３２
０４２２号公報に開示された光導波路系の作成方法およ
びそれを用いた光デバイスがある。これは、光硬化性樹
脂溶液内に受光素子、レンズ、プリズム、ミラー等の光
部品を設置し、単数又は複数個所から単数又は複数の所
定波長光を導入し、セルフフォーカシング効果を利用し
て各光部品間を光導波路で結ぶ方法である。これによ
り、様々な光部品が光導波路で結合された光デバイスを
形成することを特徴としている。例えば、様々な干渉フ
ィルタを光軸にそって立設すれば、光導波路型の分波フ
ィルタが形成される。又、例えばハーフミラーを光硬化
性樹脂溶液中に設置して、入射口、出射口を光導波路で
接続すれば、光導波路型の分岐器又は光導波路型の合波
器が形成される。特に、上記例ではその製造方法におい
て、双方向から光を導入し中間点で両側からの光導波路
を互いに引き込んで結合させる、所謂セルフアライメン
ト効果によって結合させ、結合点での損失を低減するこ
とを特徴としている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例においては光硬化性樹脂溶液は１種類である。１種
類の光硬化性樹脂溶液を硬化させた場合、光導波路のク
ラッド形成は困難となる。即ち、光導波路表面の僅かな
傷、埃等で伝送損失が発生するという問題がある。又、
その光導波路は入射口、出射口、又は光部品で支持され
るのみであり、機械振動等に頑強な光導波路デバイスと
はならないという問題がある。又、従来例では例えば光
部品として半導体レーザを組み込む例がある。即ち、光
導波路形成に使用する波長と、実使用時（例えば光通
信）に使用する波長を同一としている。この場合は、所
定波長と吸収率の関係から得られた光導波路は伝送損失
が大きくなるという問題がある。

【０００４】更に、従来例の特徴は、異なる方向から光
を導入し異なる方向から光導波路を成長させて、中間点
でセルフアライメント効果で軸合わせを行うことであ
る。そして、低損失な光導波路デバイスを作製すること
である。しかしながら、光導波路径が百数十μｍでセル
フアライメント効果を奏するには、中間点で例えば数十
ミクロン程度の位置合わせが必要である。光部品を光硬
化性樹脂溶液中に設置する場合は、その光部品の位置ず
れ、角度ずれがセルフアライメント効果を低減させる大
きな因子となり、必ずしも効率よく製造されるものでは
ない。

【０００５】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたものであり、その目的は光導波路デバイス作成用
治具の筐体の所定位置に光部品に対応したＮ個の光導入
部を形成し、その位置決めされたＮ個の光導入部から所
定波長光を導入することによって、容易に高精度光導波
路デバイスを製造することである。又、上記Ｎ個の光導
入部に孔を形成して、その孔に光ファイバを嵌合し、そ
の光ファイバから所定波長光を出射させるだけで作業性
よく光導波路デバイスを製造する治具及びその製造方法
を提供することである。又、その光導波路の周囲を低屈
折率樹脂溶液で包埋することで、ステップインデックス
型の光導波路とし、伝送損失の少ない光導波路デバイス
の製造方法を提供することである。更に、他の目的は、
光部品の調整可能な治具を提供し、作業効率を向上させ
るとともに、さらに高精度な光導波路デバイスの製造方
法を提供することである。又、その光導波路デバイス
を提供することである。尚、上記目的は、個々の発明が
個々に達成する目的であって、個々の発明が全ての上記
の目的を達成するものと解釈されるべきではない。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の請求項１に記載の光導波路デバイス製造用治
具は、単数又は複数の光部品を内挿しＮ個の入出力端を
有する光導波路デバイスを製造する治具であって、光硬
化性樹脂溶液が注入された透明容器に単数又は複数の光
部品を内挿し、その透明容器に装着して用いる光導波路
デバイス製造用治具であって、筐体と、その筐体に所定
の位置関係で設けられたＮ個の光導入部からなり、その
Ｎ個の光導入部の任意の光導入部から所定波長光を導入
して光硬化性樹脂溶液を硬化させ、それらの光軸方向、
又は光硬化性樹脂溶液内に設置された単数又は複数の光
部品によって変換された光軸方向に光導波路を成長させ
て、Ｎ個の光導入部と単数又は複数の光部品とを光導波
路で接続させて、Ｎ個の入出力端を有する光導波路デバ
イスを製造することを特徴とする。

【０００７】又、本発明の請求項２に記載の光導波路デ
バイス製造用治具は請求項１に記載の光導波路デバイス
製造用治具であって、任意の光導入部には孔が形成され
ており、その孔に光ファイバが嵌合されることを特徴と
する。又、本発明の請求項３に記載の光導波路デバイス
製造用治具は請求項１又は請求項２に記載の光導波路デ
バイス製造用治具であって、所定波長光が導入される光
導入部には集光光学系が付与されることを特徴とする。
又、本発明の請求項４に記載の光導波路デバイス製造用
治具は請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の光導
波路デバイス製造用治具であって、導入光の光軸に対す
る光部品の位置及び／又は角度を調整する調整手段を有
することを特徴とする。又、本発明の請求項５に記載の
光導波路デバイス製造用治具は請求項１乃至請求項４の
何れか１項に記載の光導波路デバイス製造用治具であっ
て、Ｎ個の光導入部を有する筐体は複数に分離可能であ
ることを特徴とする。

【０００８】又、本発明の請求項６に記載の光導波路デ
バイスの製造方法は、請求項１乃至請求項５の何れか１
項の光導波路デバイス製造用治具を用いて形成する光導
波路デバイスの製造方法であって、透明容器に単数又は
複数の光部品を所定位置に内挿し、その透明容器に光硬
化性樹脂溶液を充填し、請求項１乃至請求項５の何れか
１項の光導波路デバイス製造用治具を透明容器に装着し
てその任意の光導入部から所定波長光を導入し、内部の
光硬化性樹脂溶液を硬化させて光導波路を形成し、Ｎ個
の光導入部と単数又は複数の光部品とを光導波路で接続
させてＮ個の入出力端を有する光導波路デバイスを形成
することを特徴とする。

【０００９】又、本発明の請求項７に記載の光導波路デ
バイスの製造方法は請求項６に記載の光導波路デバイス
の製造方法であって、任意の光導入部には孔が形成され
ており、その孔には所定波長光を出射する光ファイバが
嵌合されることを特徴とする。又、本発明の請求項８に
記載の光導波路デバイスの製造方法は請求項６又は請求
項７に記載の光導波路デバイスの製造方法であって、光
導波路は少なくともその両端が透明容器に固定されるこ
とを特徴とする。

【００１０】又、本発明の請求項９に記載の光導波路デ
バイスの製造方法は請求項６乃至請求項８の何れか１項
に記載の光導波路デバイスの製造方法であって、透明容
器内に配置された光部品は透明容器の外部から位置調整
及び／又は角度調整が可能であり、光硬化性樹脂溶液の
注入後に光硬化性樹脂溶液が硬化しない波長で一つの光
導入部から入射された光が他の光導入部から出射される
ように光部品の位置調整及び／又は角度調整が行われる
ことを特徴とする。

【００１１】又、本発明の請求項１０に記載の光導波路
デバイスの製造方法は請求項６乃至請求項９の何れか１
項に記載の光導波路デバイスの製造方法であって、光導
波路の形成後は光導波路周囲の未硬化の光硬化性樹脂溶
液を除去し、続いて光導波路の屈折率より屈折率の低い
低屈折率樹脂溶液で光導波路を包埋し固化することを特
徴とする。

【００１２】又、本発明の請求項１１に記載の光導波路
デバイスの製造方法は請求項１０に光導波路デバイスの
製造方法であって、低屈折率樹脂溶液は光導波路形成に
使用した光硬化性樹脂溶液と相溶性の高い光硬化性樹脂
溶液又は熱硬化性樹脂溶液であることを特徴とする。

【００１３】又、本発明の請求項１２に記載の光導波路
デバイスの製造方法は請求項６乃至請求項９の何れか１
項に記載の光導波路デバイスの製造方法であって、光硬
化性樹脂溶液は硬化開始波長が異なる高屈折率光硬化性
樹脂溶液と低屈折率光硬化性樹脂溶液の混合溶液であ
り、光導波路の形成時には高屈折率光硬化性樹脂溶液の
みが硬化する第１の所定波長光を任意の光導入部から導
入し、光導波路の形成後は高屈折率光硬化性樹脂溶液と
低屈折率光硬化性樹脂溶液の両方が硬化する第２の所定
波長光を光導波路周囲の未硬化の混合溶液全体に照射し
固化させることを特徴とする。

【００１４】又、本発明の請求項１３に記載の光導波路
デバイスの製造方法は請求項６乃至請求項１２の何れか
１項に記載の光導波路デバイスの製造方法であって、光
導波路形成に使用する所定波長光は、光導波路デバイス
が形成された後に使用される光信号とは波長が異なるこ
とを特徴とする。

【００１５】又、本発明の請求項１４に記載の光導波路
デバイスは、請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載
の光導波路デバイス製造用治具、及び請求項６乃至請求
項１３の何れか１項に記載の光導波路デバイスの製造方
法を用いて製造される光導波路デバイスであって、その
光導波路デバイスの入出力端には、光学素子及び／又は
光電変換素子が結合されることを特徴とする。

【００１６】

【作用および効果】本発明の請求項１に記載の光導波路
デバイス製造用治具は、筐体とその筐体に所定の位置関
係で設けられたＮ個の光導入部からなる治具である。所
定の位置関係とは、単数又は複数の光部品の位置関係に
高精度に対応した位置関係の意味である。光導波路デバ
イス製造時には、先ず単数又は複数の光部品が内挿され
た透明容器に光硬化性樹脂溶液を充填する。そして、こ
の治具を透明容器に装着し治具の筐体の所定位置に設け
られたＮ個の光導入部の任意の光導入部から所定波長光
を導入する。任意の光導入部とは、Ｎ個より少ない数の
光導入部でもよいし、全ての光導入部でもよい。両者を
含む。尚、全ての光導入部から所定波長光を導入するこ
とは、双方向から光硬化性樹脂溶液を硬化させることを
意味する。即ち、片方向又は双方向から光硬化性樹脂溶
液を硬化させ、それらの光軸方向、及び光硬化性樹脂溶
液内に設置された単数又は複数の光部品によって変換さ
れた光軸方向に光導波路を成長させる。特に、双方向か
ら所定波長光を導入した場合は光導波路を中間の所定点
で連結させる。これにより、Ｎ個の光導入部と単数又は
複数の光部品とが光導波路で接続された光導波路デバイ
スを得る。このように、光導入部と光部品の位置関係が
予め設定された治具を用いて光導波路デバイスを製造す
れば、作業者はいちいち軸合わせをする必要がない。即
ち、効率よく光導波路デバイスを製造することができ
る。又、光導入部の位置関係が保たれた治具を用いて光
導波路デバイスを製造するので、製造された光導波路デ
バイスの品質にはバラツキが少ない。即ち、品質の安定
した光導波路デバイスを製造することができる。

【００１７】本発明の請求項２に記載の光導波路デバイ
ス製造用治具は、請求項１に記載の光導波路デバイス製
造用治具であって、任意の光導入部には孔が形成されて
おり、その孔には光ファイバが嵌合される。即ち、この
光導入部の孔に光ファイバを嵌合し所定波長光を導入す
るので、容易に、正確に光導波路を形成することができ
る。又、光ファイバは柔軟性に優れているので、その製
造工程での作業性を向上させることができる。

【００１８】本発明の請求項３に記載の光導波路デバイ
ス製造用治具は、請求項１又は請求項２に記載の光導波
路デバイス製造用治具であって、所定波長光が導入され
る光導入部には集光光学系が付与されている。この集光
光学系は透明容器側に設けられていても、光源側に設け
られていても良い。筐体の光導入部に所定波長光を導入
すると、たとえば、透明容器側の集光光学系（例えば凸
レンズ）によって、透明容器を透過して透明容器壁近傍
に光が集光される。光が集光されると単位面積当たりの
光強度が増大し、透明容器内の光硬化性樹脂溶液がより
速く、より強固に透明容器の内壁に固定される。よっ
て、振動等の外乱に頑強な光導波路デバイスを製造する
ことができる。尚、この集光光学系は治具の光導入部が
透明であれば、光源側に設置しても構わない。

【００１９】本発明の請求項４に記載の光導波路デバイ
ス製造用治具は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に
記載の光導波路デバイス製造用治具であって、導入光の
光軸に対する光部品の位置及び／又は角度を調整する調
整手段を有している。調整手段とは、例えば光部品底部
に取り付けられた軟磁性材料と筐体底部の外側に取り付
けられた磁石である。両者は例えば透明容器底部と筐体
底部を挟んで磁力で調整可能に固定される。光部品の調
整時には、例えば、光硬化性樹脂溶液が硬化しない波長
の光を導入する。光部品が光軸に対して位置ずれを有し
ておれば、磁石を平行移動することにより外部から調整
する。又、光部品の角度が光軸に対して角度ずれを有し
ておれば、その磁石を回動することにより調整する。即
ち、光硬化性樹脂溶液を満たしたままで、光部品を調整
することができる。よって、より高精度に光導波路デバ
イスを製造することができる。

【００２０】又、本発明の請求項５に記載の光導波路デ
バイス製造用治具は請求項１乃至請求項３の何れか１項
に記載の光導波路デバイス製造用治具であって、Ｎ個の
光導入部を有する筐体は複数に分離可能となっている。
筐体が分離可能となっているので、様々な形状の透明容
器に対応することができる。例えば、分離された一方の
筐体の光導入部から所定波長光を導入し、その導入光が
他方の筐体の光導入部から出射するように互いの位置を
設定すればよい。様々な形状の透明容器に使用可能とな
る。即ち、様々な形状の光導波路デバイスを製造するこ
とができる光導波路デバイス製造用治具となる。

【００２１】又、本発明の請求項６に記載の光導波路デ
バイスの製造方法は、請求項１乃至請求項５の何れか１
項の光導波路デバイス製造用治具を用いて形成する光導
波路デバイスの製造方法である。先ず、透明容器に単数
又は複数の光部品を所定位置に内挿し、光硬化性樹脂溶
液を満たす。そして、その容器に請求項１乃至請求項５
の何れか１項に記載の光導波路デバイス製造用治具を装
着する。次に、光導波路デバイス製造用治具の任意の光
導入部から所定波長光の光を導入する。所定波長光と
は、例えば短波長のレーザ光である。所定波長光は、順
次、光軸方向に光硬化性樹脂溶液に対して光重合反応を
起こさせる。これにより、Ｎ個の光導入部と単数又は複
数の光部品とが光導波路で結ばれた光導波路デバイスが
形成される。ここで、Ｎ個の光導入部は完成した光導波
路デバイスにおいては入射口及び／又は出射口を意味す
る。本発明の治具を用いれば、光導入部、即ち入射口と
出射口が予め正確に位置決めされているので、精度のよ
い光導波路デバイスを形成することができる。又、それ
を容易に形成することができる。

【００２２】又、請求項７に記載の光導波路の製造方法
は請求項６に記載の光導波路デバイスの製造方法であっ
て、透明容器の外側に装着される光導波路デバイス製造
用治具の光導入部には孔が形成されており、この孔に所
定波長光を出射する光ファイバが嵌合される。即ち、こ
の光導入部に光ファイバを挿入し、光を導入すれば容易
に正確に光導波路デバイスが形成される。又、光ファイ
バは柔軟性に優れている。よって、その製造工程での作
業性を高める方法となる。

【００２３】又、請求項８に記載の光導波路の製造方法
は請求項６又は請求項７に記載の光導波路デバイスの製
造方法であって、光導波路は少なくともその両端が透明
容器に固定される。一般に、光硬化性樹脂溶液は硬化時
には接着性を有して固化する。即ち、光導波路は光硬化
性樹脂溶液に当接する媒体に固定される。本発明では、
透明容器に光硬化性樹脂溶液を注入し、光導波路デバイ
ス製造用治具に設置されたＮ個の全ての光導入部から所
定波長光が入出力する。よって、形成される光導波路は
少なくとも透明容器に固定される。光導波路の両端は透
明容器に固定されるので、振動等に頑強な光導波路デバ
イスとなる。即ち、頑強な光導波路デバイスを製造する
製造方法となる。

【００２４】又、請求項９に記載の光導波路の製造方法
は請求項６乃至請求項８の何れか１項に記載の光導波路
デバイスの製造方法であって、透明容器内に内挿された
光部品は透明容器の外部から位置調整及び／又は角度調
整が可能となっている。調整手段とは、例えば光部品底
部に取り付けられた軟磁性材料と筐体底面の外側に取り
付けられた磁石である。両者は磁力で透明容器と筐体を
挟んで調整可能に固定される。そして、光硬化性樹脂溶
液の注入後に、光硬化性樹脂溶液が硬化しない波長で一
つの光導入部から入射された光が他の光導入部から出射
されるように調整手段により光部品の位置調整及び／又
は角度調整を行なう。例えば、出射位置の位置ずれが光
部品の光軸に対する位置ずれであれば、その磁石を平行
移動して調整する。又、その位置ずれが光部品の光軸に
対する角度ずれであれば、その磁石を回動することによ
り調整する。即ち、光硬化性樹脂溶液を充填したまま
で、光部品を調整することができる。よって、容易に高
精度な光導波路デバイスを製造する製造方法となる。

【００２５】又、請求項１０に記載の光導波路の製造方
法は請求項６乃至請求項９の何れか１項に記載の光導波
路デバイスの製造方法であって、光導波路の形成後は先
ず光導波路周囲の未硬化の光硬化性樹脂溶液を除去す
る。次に、形成された光導波路の屈折率より屈折率の低
い低屈折率樹脂溶液でその光導波路を包埋し固化する。
この時、低屈折率樹脂溶液は例えば光硬化性樹脂溶液又
は熱硬化性樹脂溶液である。光硬化性樹脂溶液の場合
は、例えば紫外線等で固化させ、熱硬化性樹脂溶液の場
合は熱で固化させる。

【００２６】又、例えば光導波路を形成する樹脂溶液を
高屈折率光硬化性樹脂溶液、全体を固化させる溶液を低
屈折率樹脂溶液とする時、高屈折率光硬化性樹脂溶液の
硬化後の屈折率に合わせて、低屈折率樹脂溶液を選択す
る。即ち、例えば低損失なステップインデックス型の光
導波路になるように低屈折率樹脂溶液を設定する。ステ
ップインデックス型の光導波路となるので、伝送損失が
低減される。又、全体が固化されるので、頑強な光導波
路デバイスとなる。即ち、振動等の外乱の影響を受けな
い頑強で、且つ低損失な光導波路デバイスを製造するこ
とができる。

【００２７】又、請求項１１に記載の光導波路の製造方
法は請求項１０に記載の光導波路デバイスの製造方法で
あって、低屈折率樹脂溶液には光導波路形成に使用した
光硬化性樹脂溶液と相溶性の高い光硬化性樹脂溶液又は
熱硬化性樹脂溶液を用いている。光硬化性樹脂溶液によ
って光導波路を形成する場合、その光硬化性樹脂溶液の
除去後にもその表面にはその光硬化性樹脂溶液が残存す
る。通常は、この残存液が光導波路の伝送損失の原因と
なる。本発明では、この状態で相溶性を有する低屈折率
樹脂溶液を注入する。相溶性を有するので、光導波路表
面に残存した光硬化性樹脂溶液は注入された低屈折率樹
脂溶液に溶融される。即ち、光導波路の表面が滑らかに
ほぼ均一となる。表面が均一になれば、伝搬（全反射）
による損失が低減される。即ち、低損失な光導波路デバ
イスを製造することができる。尚、通常は、光硬化性樹
脂溶液の除去後には洗浄工程が必要とされるが、本発明
では相溶性の低屈折率樹脂溶液を用いている。よって、
その洗浄工程を省略できる効果もある。

【００２８】又、請求項１２に記載の光導波路の製造方
法は請求項６乃至請求項９の何れか１項に記載の光導波
路デバイスの製造方法であって、光硬化性樹脂溶液には
硬化開始波長が異なる高屈折率光硬化性樹脂溶液と低屈
折率光硬化性樹脂溶液からなる混合液を用いている。そ
して、光導波路の形成時には、高屈折率光硬化性樹脂溶
液のみが硬化する第１波長平行光を任意の光導入部から
導入する。そして、光導波路の形成後は高屈折率光硬化
性樹脂溶液と低屈折率光硬化性樹脂溶液の両方が硬化す
る第２波長光を光導波路周囲の未硬化の混合液全体に照
射し固化させる。

【００２９】例えば、混合溶液に高屈折率光硬化性樹脂
溶液のみを硬化させる波長λ_w（λ ₂＜λ_w＜λ₁）の
光を導入する。ここに、波長λ₁は高屈折率光硬化性樹
脂溶液の硬化開始波長であり、波長λ₂は低屈折率光硬
化性樹脂溶液の硬化開始波長である。又、上記波長λ_w
の光は、例えばアルゴンイオンレーザ等の短波長レーザ
光である。これにより、混合溶液中の高屈折率光硬化性
樹脂溶液のみが光重合反応により硬化し、光導波路が形
成される。この時、光導波路外周には２種の光硬化性樹
脂溶液からなる混合溶液が残存することになる。次に、
この混合溶液の周囲より、両光硬化性樹脂溶液を硬化さ
せる波長帯λ_c（λ_c＜λ₂）の光を、例えば紫外線ラ
ンプ等より照射させて、同じく光重合反応により残存混
合溶液を固化させる。この結果、光導波路（コア部）周
囲にクラッド部が形成されることになり、所謂ステップ
インデックス型の光伝送路が形成される。又、形成され
た光導波路と光部品と容器全体が固化される。よって、
これによっても頑強な光導波路デバイスが製造される。
本発明の製造方法によれば、光硬化性樹脂溶液の入れ替
え工程を必要としない。よって、作業性効率の向上した
製造方法ともなる。

【００３０】又、本発明の請求項１３に記載の光導波路
デバイスの製造方法は請求項６乃至請求項１２の何れか
１項に記載の光導波路デバイスの製造方法であって、光
導波路形成に使用される所定波長光は、光導波路デバイ
スが形成された後に使用される光信号とは波長が異なる
ように設定されている。光導波路を形成する光硬化性樹
脂溶液は、所定波長の光エネルギーを吸収して固化され
る。即ち、所定波長光は光導波路形成時において、光硬
化性樹脂溶液が吸収し易い波長が選択される。これは、
形成された光導波路もその所定波長を微弱ながら吸収し
易いことを意味する。よって、完成された光導波路デバ
イスには、所定波長以外の波長の光を用いる。換言すれ
ば、光導波路の形成には光導波路デバイスが形成された
後に使用される光信号の波長とは異なる所定波長の光を
用いる。例えば、光信号（赤外〜可視光）に用いる波長
より短波長の光を用いる。これにより、低損失な光導波
路デバイスとすることができる。

【００３１】又、本発明の請求項１４に記載の光導波路
デバイスは、請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載
の光導波路デバイス製造用治具、及び請求項６乃至請求
項１３の何れか１項に記載の光導波路デバイスの製造方
法を用いて製造される光導波路デバイスであって、その
光導波路デバイスの入出力端には光学素子及び／又は光
電変換素子が結合されている。光学素子とは、例えばレ
ンズ、フィルタ、光ファイバ等の素子である。これらの
素子が例えば、透明な接着剤で固定される。これによ
り、より小型で取り扱いの容易な光導波路デバイスとす
ることができる。又、光電変換素子とは、レーザダイオ
ード等の発光素子、フォトダイオード等の受光素子であ
る。これらの素子を入出力端に結合すれば、様々な送受
信デバイスを形成することができる。例えば、受光素子
を結合すれば光通信における受信装置とすることができ
る。又、発光素子を結合すれば光通信における通信装置
とすることができる。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的な実施例に
基づいて説明する。尚、本発明は下記実施例に限定され
るものではない。（第１実施例）図１に本実施例の光導波路デバイス製造
用治具を示す。この治具により後述する光導波路デバイ
スが製造される。尚、図１（ａ）が上面図、（ｂ）が正
面図である。本実施例の光導波路デバイス製造用治具
は、筐体１０、筐体１０の光導入部１３に設けられた孔
１１、１２から構成される。この時、孔１１と孔１２は
後述する光電変換素子の位置に合わせて高精度に加工さ
れている。即ち、孔１１と孔１２の位置関係及びそれら
の直角度が高精度となっている。例えば、孔１１、１２
の中心座標のＹ座標の誤差は、精密加工により例えば数
μｍ〜数十ミクロン以内に設定されている。又、孔１１
と孔１２の直角度、即ち孔１１の中心線と孔１２の中心
線の交わる角度は例えば数十秒〜数百秒に設定されてい
る。これにより、例えば光ファイバをそれぞれの孔１
１、１２に嵌合した場合は、その先端から出射される光
（例えば、レーザ光）は、正確にほぼ９０度で交叉す
る。本実施例の光導波路デバイスは、この様な治具を用
いて形成される。よって、作業者は例えばそれぞれの光
ファイバの位置関係及び角度を調整する必要がない。こ
の治具に光ファイバを嵌合させて、所定波長光をそれぞ
れの光ファイバから導入し後述する所定の製造工程を行
うだけで、精度のよい光導波路デバイスを作成すること
ができる。

【００３３】図２に、本実施例の光導波路デバイスの製
造方法を示す。図は工程図である。基本的な製造方法は
光硬化性樹脂に短波長レーザを導入し、光重合反応によ
りその樹脂を硬化させる所謂光造形法である。光造形法
との違いは可動部がなく光導波路が自律的に成長すると
いう点である。先ず、工程（ａ）において光導波路デバ
イス製造用治具の筐体１０に例えばコア径１００μｍ、
クラッド径１４０μｍの石英からなる光ファイバ２１、
２２を備える。即ち、筐体１０の孔１１に光ファイバ２
１を嵌合し、孔１２に光ファイバ２２を嵌合する。又、
一方で例えば光部品である干渉フィルタ２５を透明容器
２０の所定位置に内挿し、高屈折率を有し光照射により
ラジカル重合反応を示すアクリル系の光硬化性樹脂溶液
２３を満たす。そして、光ファイバ１１、１２を備えた
筐体１０をその透明容器２０に装着する。透明容器は、
例えば肉厚０．５ｍｍの直方体アクリル容器である。そ
して、工程（ｂ）に移行する。

【００３４】工程（ｂ）では、所定波長光である、例え
ば短波長レーザ（波長λ_W）を光ファイバ２１、２２に
導入する。短波長レーザとは、例えば波長λ_w＝４８８
ｎｍのアルゴンイオンレーザである。そして、その先端
からの所定波長光（波長λ_W）を出力強度約１５０ｍＷ
で出射させ、それにより光硬化性樹脂溶液２３を重合反
応させて硬化させる。この時、光導波路２４の先端部で
は光硬化性樹脂溶液２３の硬化による屈折率上昇が起こ
り、セルフフォーカシング効果により導波光を閉じ込め
ながら光導波路２４が成長を続ける（自己形成型光導波
路）。そして、工程（ｃ）に示すように例えば間隔５ｍ
ｍに立設された干渉フィルタ２５に到達する。干渉フィ
ルタ２５は干渉波長以外の波長に対しては半透鏡であ
る。即ち、導入光の所定波長を干渉波長と異なるように
設定すれば、その一部は反射し一部は透過する。即ち、
その反射経路及び透過経路に順次、光導波路２４が形成
される。そして、異なる経路から成長せられた光導波路
２４は、セルフアライメント効果により、互いに引き込
み合い光導波路２４が結合する。全ての光導波路２４が
結合されると光ファイバ１１、１２によるレーザ照射を
停止する。この時、形成された光導波路２４の直径は、
約１２０μｍであり、波長８５０ｎｍに対する伝送損失
は約０．８ｄＢ／ｃｍである。又、干渉フィルタ２５で
の損失は約０．５ｄＢ／ｃｍである。そして、工程
（ｄ）に移行する。

【００３５】工程（ｄ）では、透明容器２０から光硬化
性樹脂溶液２３を除去し、光導波路２４の屈折率より低
屈折率であるフッ素化したアクリル性の低屈折率光硬化
性樹脂溶液２６を注入する。この時、光導波路２４はそ
の端部が透明容器２０に固定され、中央部は干渉フィル
タ２５で固定されている。よって、溶液の入れ替え時に
も光導波路２４は変形離脱することがない。又、機械振
動等に対しても頑強となっている。この時、入れ替える
低屈折率光硬化性樹脂溶液２６は、光導波路形成用の光
硬化性樹脂溶液２３と相溶性であることが望ましい。相
溶性を有する光硬化性樹脂溶液溶液を用いると、溶液の
入れ替え時に光硬化性樹脂溶液２３の一部が光導波路表
面に残存せず、光導波路２４の表面を平滑に形成するこ
とができる。これにより、伝送損失が低減された光導波
路が形成される。又、通常溶液入れ替え時には、溶剤に
よる洗浄工程が必要であり、その分製造コストが上昇す
る。本実施例の工程（ｄ）では光硬化性樹脂溶液２３と
相溶性の高い低屈折率光硬化性樹脂溶液２６を注入する
ので、その洗浄工程も省略することができる。よって、
その製造コストもより安価となる。

【００３６】次に、例えば紫外線ランプ等で、紫外線
（波長λｃ）を全体的に照射する。即ち、低屈折率光硬
化性樹脂溶液２６を硬化させ全体を固化させる。これに
より、光導波路２４の周囲にクラッドが形成されステッ
プインデックス型の光導波路が形成される。この時、上
述したように光導波路２４はその表面は平滑であり、又
半径方向には急峻な屈折率変化を有する。即ち、より完
全なステップインデックス型の光導波路が形成され、よ
り低損失（約０．５ｄＢ／ｃｍ）となる。又、全体が固
化されるので頑強な光導波路が形成される。尚、光導波
路２４の伝送損失を最小とするには、硬化後の光導波路
２４の屈折率（コア部屈折率）と硬化後の低屈折率溶液
の屈折率（クラッド部屈折率）との差が最大になるよう
な低屈折率光硬化性樹脂溶液２６を選択すればよい。１
例として、光硬化性樹脂溶液２３（コア用の光硬化性樹
脂溶液）にアクリル系樹脂を用いた場合は、低屈折率光
硬化性樹脂溶液２６（クラッド材用の光硬化性樹脂溶
液）にはアクリル系樹脂の他、エポキシ樹脂、オキセタ
ン樹脂、シリコーン樹脂を用いることができる。何れか
の低屈折率溶液を用いれば、低損失な光導波路が得られ
る。そして、最後の工程（ｅ）に移行する。

【００３７】工程（ｅ）では、光導波路デバイスが作成
される。この例は、例えば光導波路型受信センサであ
る。即ち、光導波路２４の入射口２７に新たな光ファイ
バ３１を装着（接着）し、光導波路２４の出射口２８に
例えば光電変換素子である受光素子（フォトダイオー
ド）２９_A、２９_B、２９_Cを設ける。尚、３０は受光
素子２９のリードフレームである。これにより、光導波
路型受信センサが形成される。例えば、この光導波路型
受信センサの光ファイバ３１にλ_A、λ_B、λ_Cをキャ
リアとした光信号を導入する。光ファイバ３１から入力
された波長λ_A、λ_B、λ_Cの光信号は、それぞれの干
渉フィルタ２５で反射されて、それぞれの受光素子２９
_A、２９_B、２９_Cで受信される。即ち、光周波数多重
の光導波路型の受信センサとなる。本実施例では、図１
に示す光導波路デバイス製造用治具１０を用いているの
で、このようなデバイスを容易に、又精度よく製造する
ことができる。尚、上記３波長λ_A、λ_B、λ_Cはいず
れも所定波長λ_Wより長波長であることが望ましい。λ
_A、λ_B、λ_Cが光導波路形成波長（所定波長）λ_W若
しくは所定波長近傍であると、光導波路２４に吸収され
やすく伝送損失が大となる。例えば、４８８ｎｍで光導
波路２４を形成した場合、４８８ｎｍでの伝送損失は５
ｄＢ／ｃｍであるが、波長６７０ｎｍでは１．３ｄＢ／
ｃｍ、８５０ｎｍでは０．８ｄＢである。よって、４８
８ｎｍで光導波路を形成した場合は、光導波路デバイス
としての適用波長（通信デバイスであれば通信波長）
は、例えば６００ｎｍ〜１５００ｎｍが望ましい。伝送
損失の少ない光導波路デバイスとなる。

【００３８】（第２実施例）第１実施例は、光硬化性樹
脂溶液で光導波路（コア部）を形成し、その光硬化性樹
脂溶液を低屈折率光硬化性樹脂溶液に入れ替えて、それ
を固化させてクラッド部を形成する例であった。本実施
例は、硬化開始波長と硬化後の屈折率が異なる２種類の
光硬化性樹脂溶液を混合させた混合溶液を用い、溶液の
入れ替え工程を省略した例である。即ち、図２における
第１実施例の工程（ｃ）の後、溶液を入れ替えずに、即
座に紫外線照射工程（ｄ）に移行する例である。又、第
１実施例の光導波路製造用治具の筐体１０を筐体１０ａ
と１０ｂに分離し、より効率よく光導波路デバイスを製
造する例である。

【００３９】そのためには、硬化開始波長と硬化後の屈
折率が異なる２種の光硬化性樹脂溶液、即ち高屈折率光
硬化性樹脂溶液と低屈折率光硬化性樹脂溶液を混合し、
それを光造形法の光硬化性樹脂溶液とする。高屈折率光
硬化性樹脂溶液は、例えばラジカル重合反応を示すアク
リル系の光硬化性樹脂溶液である。又、低屈折率光硬化
性樹脂溶液はカチオン重合反応を示すエポキシ系光硬化
性樹脂溶液である。両者を例えば７：３の比率で混合
し、混合溶液３０とする。両者の分光感度特性を図３に
示す。横軸が波長、縦軸が相対感度である。曲線Ａが高
屈折率光硬化性樹脂溶液の分光感度特性であり、曲線Ｂ
が低屈折率光硬化性樹脂溶液の分光感度特性である。図
示するように、それぞれの光硬化性樹脂溶液のそれぞれ
の硬化開始波長（λ ₁、λ₂）は、使用する短波長レー
ザの波長λ_Wを挟むように構成する。以降、この屈折率
の高い高屈折率光硬化性樹脂溶液を溶液Ａ、屈折率の低
いそれを溶液Ｂと記す。

【００４０】本実施例では、この様な混合溶液３０を用
いて光導波路を作製する。その製造工程を図４に説明す
る。尚、光導波路形成治具１０、光ファイバ２１、２
２、干渉フィルタ２５等の光部品の設置は第１実施例と
同等であるので、詳細な説明は省略する。又、筐体１０
は分離されて自由度を持って使用されるものとする。先
ず、工程（ａ）において、この混合溶液３０を透明容器
２０に満たす。次に、工程（ｂ）で上記分離された治具
をそれぞれ装着し、所定波長（アルゴンイオンレーザ：
λ_W＝４８８ｎｍ）を導入する。この波長は、上述の様
に溶液Ａの硬化開始波長より短く、溶液Ｂのそれより長
い。従って、溶液Ａのみが硬化され、光導波路２４が形
成される。尚、この時、光軸上にあった溶液Ｂは周囲に
押しやられる。そして、異なる方向からの光導波路２４
が、セルフアライメント効果により互いに引き込まれて
連続した光導波路２４が形成される。その後、工程
（ｃ）で、所定波長光（波長λ_W）の導入を停止し、工
程（ｄ）に移行する。

【００４１】工程（ｄ）では、紫外線ランプ等によっ
て、波長λ_Cの紫外線が周囲より一様に照射される。図
３に示すように、この波長λ_Cは溶液Ａ，Ｂの両溶液の
硬化開始波長より短い。よって、両溶液とも硬化させ
る。これにより、光導波路２４の周囲の混合溶液３０の
全体が硬化され、クラッド部が形成される。この時、ク
ラッド部の屈折率は、光導波路（コア部）２４の屈折率
より小となる。即ち、ステップインデックス型の光導波
路が形成される。尚、次の工程（ｅ）は、第１実施例の
それと同等であるので省略する。この様に、硬化開始波
長と硬化後の屈折率が異なる２種の光硬化性樹脂溶液を
混合し、波長の異なる光を２工程で照射すれば、簡単に
ステップインデックス型の光導波路を形成することがで
き、又それを用いて光導波路デバイスを製造することが
できる。

【００４２】（変形例）以上、本発明を表す実施例を示
したが、他に様々な変形例が考えられる。例えば、第１
実施例及び第２実施例では、所定波長光は、全ての孔１
１、孔１２から導入し、中間点で光導波路２４が接続さ
れる方法を採ったが、それらの孔１１，１２の採用は任
意でもよい。即ち、全て双方向から所定波長光を導入せ
ずともよい。部分的には、片方向からのみ導入してもよ
い。例えば、図２（ｅ）、図４（ｅ）に示す受光素子２
９_Cの受光面積が大である場合や、孔１１と孔１２の距
離、即ち光路が短い場合は、孔１１から所定波長光を導
入するだけでよい。このようにしても良い。

【００４３】又、第２実施例では第１実施例の筐体１０
を筐体１０ａ、１０ｂに分離して、両者を微調整して入
出力位置を決定し光導波路２４を成長させたが、一方の
みでもよい。又、例えば筐体１０ａは必ずしも用いなく
ともよい。即ち、図５に示すように透明容器の側壁に筐
体１０ａの孔１１に対応する孔４１を設けそこに光ファ
イバ２１を嵌合してもよい。光導波路デバイス製造用治
具を筐体１０ｂと孔１２のみとしてもよい。筐体１０ｂ
のみを微調整するだけで、容易に入出力位置を設定する
ことも可能である。尚、この場合は光ファイバ２１の先
端から光導波路２４が延出され、光導波路デバイスと光
ファイバ２１が一体となったデバイスとなる。よって、
より接続損失の少ないデバイスとすることができる。例
えば、接続損失が０．１ｄＢと極めて小さい光導波路デ
バイスとすることができる。この様にして、筐体１０ｂ
のみからなる光導波路デバイス製造用治具を使用して、
光ファイバ２１が一体となったデバイスを製造してもよ
い。

【００４４】又、第１実施例、第２実施例では光ファイ
バ２１、２２から光導波路２４を成長させたが、光ファ
イバを用いなくともよい。例えば、図６（ａ）に示すよ
うに所定波長光を半値全幅（ＦＷＨＭ）が約３ｍｍのア
ルゴンイオンレーザ（２００ｍＷ）を孔１２から導入し
てもよい。径約２〜３ｍｍの光導波路２４が得られる。
このような光導波路デバイスを形成してもよい。又、所
定波長光は短波長レーザ光でなくともよい。例えば、紫
外線ランプを２つ以上のアパーチャで取り出して概略平
行光としてもよい。この概略平行光を図６に示す孔１２
から導入してもよい。同等の結果が得られる。又、この
ようなレーザ光やランプ光を用いる場合には治具に孔を
設ける必要はなく、光導入部が透明であるならば、図６
（ｂ）に示したような照射系でも同様の光導波路形成が
可能となる。

【００４５】又、第１実施例及び第２実施例では、筐体
１０の孔１１、１２には凸レンズ等の集光光学系を設け
なかったが、図７（ａ）、（ｂ）に示すように孔１２の
透明容器２０側に凸レンズ４３（開口数０．２５）を設
けてもよい。図７（ａ）が光ファイバ２２を用いた場合
であり、図７（ｂ）がＦＷＨＭが約３ｍｍのレーザビー
ムを用いた場合である。孔１２の透明容器２０側にこの
凸レンズ４３を設ければ、光ファイバ２２を出射したレ
ーザ光を例えば透明容器２０の壁近傍で集光させること
ができる（図７（ａ））。同様にＦＷＨＭが約３ｍｍの
レーザビームを透明容器２０の壁長近傍に集光させるこ
とができる（図７（ｂ））。このようにレーザ光を集光
させれば、集光部分では光強度が増大するのでより迅速
により高硬度に光硬化性樹脂溶液を固化させることがで
きる。そして、その透明容器２０の内壁により強固に固
定することができる。光導波路２４が透明容器２０の内
壁により強固に固定されるので、機械振動に頑強な光導
波路デバイスとすることができる。焦点距離の長いレン
ズを用いれば、レンズの設置位置は容器２０側の反対側
（光源側）でも構わない。又、前述したように、透明な
光導入部であれば、孔を設ける必要はなく、レーザ光の
経路の任意の位置にレンズを設置すれば良い。

【００４６】又、第１実施例及び第２実施例では光周波
数多重の受信デバイス（３波長多重片方向受信デバイ
ス）を製造する例を示した。本発明の適用は、受信デバ
イスに限らない。例えば、図８に示す（２波長多重単
線）双方向通信デバイスにも適用できる。この場合は、
光導波路２４の端面３７、３８に光電変換素子として受
信センサ２９_Aと発光素子３９を装着させる。ファイバ
３１から入力された波長λ ₁の光信号は、光導波路２４
を伝搬し干渉フィルタ（波長選択性フィルタ）３５を介
して、全て受光素子２９_Aに入力される。即ち、信号が
受信される。一方、発光素子３９からの発光された波長
λ₂の光信号は、干渉フィルタ３４を介して、光導波路
２４の端面２７側に反射され、光ファイバ３１に出力さ
れる。即ち、光信号が送信される。即ち、単線で送受信
可能な２波長多重通信デバイスが形成される。このよう
なデバイスとしてもよい。

【００４７】又、第１実施例、第２実施例において、干
渉フィルタ２５の厚みにばらつきがあると透過光の光路
がずれることになる。又、干渉フィルタ２５の設置に角
度誤差がある場合は、反射光路が所定光路からずれるこ
とになる。この様な場合に備えて、図９に示すように、
干渉フィルタ等の光部品の下に光部品の位置と角度を調
整する調整手段を設けてもよい。例えば、光導波路デバ
イス製造用治具を、筐体１０の側壁をＬ字形状にして、
それに底板が付けたものとする。調整手段は光部品下に
設けられた軟磁性材料１３と透明容器２０と筐体１０の
底板を挟んで設けられた磁石１４で構成される。そし
て、軟磁性材料１３に直接、光部品を立設させるか、軟
磁性材料１３に支柱を設けてこの支柱で光部品を支持す
ると共に光部品の回転軸とする。尚、図９は、光導波路
デバイス製造用治具の筐体１０を光部品が搭載されてい
ない透明容器２０に装着した図であり、図９（ａ）が上
面図、図９（ｂ）が正面図である。使用時には、光部品
（例えば、干渉フィルタ２５）をこの容器に内挿し、光
硬化性樹脂溶液２３を注入する。その後、光硬化性樹脂
溶液２３が硬化しない波長（例えば６３３ｎｍ）を光フ
ァイバ２１から導入する。そして、出力側の各光ファイ
バ２２でその導入光が最大となるように、磁石１４を平
行移動することで、光部品の配設位置が変化でき、磁石
１４を回転させることで、光部品を回転させて光の反射
角度を調整することができる。このようにすれば、確実
に光軸を合わせることができる。即ち、より高精度な光
導波路デバイスが製造できる。このようにしてもよい。

【００４８】又、第１実施例においては、全体を固化す
るに当たって光硬化性樹脂溶液である低屈折率光硬化性
樹脂溶液２６を透明容器２０に注入しそれを紫外線（λ
_C）で固化したが、その光硬化性樹脂溶液を熱硬化性シ
リコン樹脂としてもよい。その場合は、紫外線の照射の
代わりに加熱すればよい。この場合も伝送損失は約０．
５ｄＢ／ｃｍとなる。又、熱硬化性シリコン樹脂を用い
る場合は光学ガラス等からなる透明容器２０を用いる必
要がない。よって、安価に製造することができる。尚、
金属等の不透明容器を用いる場合は、光センサ等の光部
品をその内部に設けるか、不透明容器に孔を設けて直
接、光導波路が光センサに接続されるようにすればよ
い。同等の効果がある。

【００４９】又、第１実施例、第２実施例において、短
波長レーザに波長λ_w＝４８８ｎｍのアルゴンイオンレ
ーザを用いたが、光硬化性樹脂溶液によっては波長λ_w
＝３２５ｎｍのＨｅ−Ｃｄ（ヘリウムカドニウム）レー
ザを用いても良い。同等の結果を得ることができる。
又、超高圧水銀ランプ（λ＝３８０ｎｍ）等も略平行光
線とすれば適用可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例に係る光導波路デバイス製造用治具
の上面図（ａ）、正面図（ｂ）。

【図２】第１実施例に係る光導波路デバイスの製造工程
図。

【図３】第２実施例に係る混合溶液の分光感度特性図。

【図４】第２実施例に係る光導波路デバイスの製造工程
図。

【図５】変形例に係る光導波路デバイス製造用治具の配
置図。

【図６】変形例に係るレーザビームを導入した場合の光
導波路形成図。

【図７】変形例に係り、光導波路デバイス製造用治具に
凸レンズを備えた場合の光導波路形成図。

【図８】変形例に係る光導波路型双方向通信デバイスの
構成断面図。

【図９】変形例に係る光導波路デバイス用治具の上面図
（ａ）、正面図（ｂ）。

【符号の説明】

１０…筐体１１、１２…孔１３…光導入部２０…透明容器２１、２２…光ファイバ２３…光硬化性樹脂溶液２４…光導波路２５…干渉フィルタ２６…低屈折率光硬化性樹脂溶液２９_A、２９_B，２９_C…受光素子３０…混合溶液３４、３５…干渉フィルタ３９…発光素子４３…凸レンズ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者各務学愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番地の１株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者山下達弥愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番地の１株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者河崎朱里愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番地の１株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者伊藤博愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番地の１株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者伊縫幸利愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑１番地豊田合成株式会社内 (72)発明者近藤国芳愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑１番地豊田合成株式会社内Ｆターム(参考） 2H047 KA04 LA00 LA14 LA18 MA05 MA07 PA15 PA22 PA28 QA05 TA41

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】単数又は複数の光部品を内挿し、Ｎ個の入
出力端を有する光導波路デバイスを製造する治具であっ
て、光硬化性樹脂溶液が注入された透明容器に前記単数
又は複数の光部品を設置し、該透明容器に装着して用い
る光導波路デバイス製造用治具であって、筐体と、該筐体に所定の位置関係で設けられたＮ個の光
導入部からなり、前記Ｎ個の光導入部の任意の光導入部
から所定波長光を導入して前記光硬化性樹脂溶液を硬化
させ、光軸方向、及び前記光硬化性樹脂溶液内に設置さ
れた前記単数又は複数の光部品によって変換された光軸
方向に光導波路を成長させて、前記Ｎ個の光導入部と前
記単数又は複数の光部品とを前記光導波路で接続させ
て、前記Ｎ個の入出力端を有する光導波路デバイスを製
造することを特徴とする光導波路デバイス製造用治具。
【請求項２】前記任意の光導入部には孔が形成されてお
り、その孔に光ファイバが嵌合されることを特徴とする
請求項１に記載の光導波路デバイス製造用治具。
【請求項３】前記所定波長光が導入される前記任意の光
導入部には、集光光学系が付与されることを特徴とする
請求項１又は請求項２に記載の光導波路デバイス製造用
治具。
【請求項４】前記光導波路デバイス製造用治具は、導入
光の光軸に対する前記光部品の位置及び／又は角度を調
整する調整手段を有することを特徴とする請求項１乃至
請求項３の何れか１項に記載の光導波路デバイス製造用
治具。
【請求項５】前記Ｎ個の光導入部を有する前記筐体は、
複数に分離可能であることを特徴とする請求項１乃至請
求項４の何れか１項に記載の光導波路デバイス製造用治
具。
【請求項６】請求項１乃至請求項５の何れか１項の光導
波路デバイス製造用治具を用いて形成する光導波路デバ
イスの製造方法であって、透明容器に単数又は複数の光部品を所定位置に内挿して
該透明容器に光硬化性樹脂溶液を充填し、請求項１乃至
請求項５の何れか１項の光導波路デバイス製造用治具を
前記透明容器に装着してその任意の光導入部から所定波
長光を導入し、前記光硬化性樹脂溶液を硬化させて光導
波路を形成し、前記Ｎ個の光導入部と前記単数又は複数
の光部品とを光導波路で接続させてＮ個の入出力端を有
する光導波路デバイスを形成することを特徴とする光導
波路デバイスの製造方法。
【請求項７】前記任意の光導入部には孔が形成されてお
り、その孔には前記所定波長光を出射する光ファイバが
嵌合されることを特徴とする請求項６に記載の光導波路
デバイスの製造方法。
【請求項８】前記光導波路は、少なくともその両端が前
記透明容器に固定されることを特徴とする請求項６又は
請求項７に記載の光導波路デバイスの製造方法。
【請求項９】前記透明容器に内挿された前記光部品は、
前記透明容器の外部から位置調整及び／又は角度調整が
可能であり、前記光硬化性樹脂溶液の注入後に、前記光
硬化性樹脂溶液が硬化しない波長で一つの光導入部から
入射された光が他の光導入部から出射されるように前記
光部品の位置調整及び／又は角度調整が行われることを
特徴とする請求項６乃至請求項８の何れか１項に記載の
光導波路デバイスの製造方法。
【請求項１０】前記光導波路の形成後は前記光導波路周
囲の未硬化の前記光硬化性樹脂溶液を除去し、続いて前
記光導波路の屈折率より屈折率の低い低屈折率樹脂溶液
で前記光導波路を包埋し固化することを特徴とする請求
項６乃至請求項９の何れか１項に記載の光導波路デバイ
スの製造方法。
【請求項１１】前記低屈折率樹脂溶液は、前記光硬化性
樹脂溶液と相溶性の高い光硬化性樹脂溶液又は熱硬化性
樹脂溶液であることを特徴とする請求項１０光導波路デ
バイスの製造方法。
【請求項１２】前記光硬化性樹脂溶液は、硬化開始波長
が異なる高屈折率光硬化性樹脂溶液と低屈折率光硬化性
樹脂溶液の混合溶液であり、光導波路の形成時には、前記高屈折率光硬化性樹脂溶液
のみが硬化する第１の所定波長光を前記Ｎ個の光導入部
の任意の光導入部から導入し、前記光導波路の形成後は
前記高屈折率光硬化性樹脂溶液と前記低屈折率光硬化性
樹脂溶液の両方が硬化する第２の所定波長光を前記光導
波路周囲の未硬化の前記混合溶液全体に照射し固化させ
ることを特徴とする請求項６乃至請求項９の何れか１項
に記載の光導波路デバイスの製造方法。
【請求項１３】前記所定波長光は、前記光導波路デバイ
スが形成された後に使用される光信号とは波長が異なる
ことを特徴とする請求項６乃至請求項１２の何れか１項
に記載の光導波路デバイスの製造方法。
【請求項１４】請求項１乃至請求項５の何れか１項に記
載の光導波路デバイス製造用治具、及び請求項６乃至請
求項１３の何れか１項に記載の光導波路デバイスの製造
方法を用いて製造される光導波路デバイスであって、前記光導波路デバイスの入出力端には、光学素子及び／
又は光電変換素子が結合されることを特徴とする光導波
路デバイス。