JP2014109768A - 光導波路の製造方法および光導波路 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のコア部に形成されたミラー間で特性の均一化が図られ、全体の光通信品質の特性が高い光導波路、およびかかる光導波路を効率よく製造可能な光導波路の製造方法を提供すること。
【解決手段】本発明の光導波路の製造方法は、硬化前の硬化性樹脂材料で構成された硬化性樹脂層１００に、平面視で線状をなす第１の溝２１０および第２の溝２２０を形成する工程と、第２の溝２２０と重なる部分は除く第１の領域１３１０および第１の溝２１０と重なる部分は除く第２の領域１３２０について硬化性樹脂材料を硬化させる工程と、硬化させなかった硬化性樹脂材料を除去する工程と、第１の溝２１０の一部（傾斜面２１）と第２の溝２２０の一部（傾斜面２２）にそれぞれ反射膜を成膜する工程と、硬化させた硬化性樹脂層１００（コア層１３）を覆うように上側クラッド部を設ける工程と、を有する。
【選択図】図３

Description

本発明は、光導波路の製造方法および光導波路に関するものである。

光搬送波を使用してデータを移送する光通信技術が開発され、近年、この光搬送波を、一地点から他地点に導くための手段として、光導波路が普及しつつある。この光導波路は、線状のコア部と、その周囲を覆うように設けられたクラッド部と、を有している。コア部は、光搬送波の光に対して実質的に透明な材料によって構成され、クラッド部は、コア部より屈折率が低い材料によって構成されている。

光導波路では、コア部の一端から導入された光が、クラッド部との境界で反射しながら他端に伝送（搬送）される。光導波路の入射側には半導体レーザー等の発光素子が配置され、出射側にはフォトダイオード等の受光素子が配置される。発光素子から入射された光は光導波路を伝搬し、受光素子により受光され、受光した光の明滅パターンもしくはその強弱パターンに基づいて通信を行う。

このような光導波路と発光素子および受光素子とを光結合させるにあたり、光導波路のコア部の途中に形成したミラーを介してコア部の光路を変換し、光導波路の主面に垂直な方向に光路を導くことによって光結合させる構造が検討されている。例えば特許文献１には、ビルドアップ基板と、ビルドアップ基板上に設けられた光導波路と、光導波路上に配置された発光素子と、を有する光モジュールが開示されており、このうち、発光素子と光導波路内のコアとが、光導波路に形成されたミラーを介して光学的に接続されている。

かかる構造の光モジュールについては小型化の要請が強くあり、そのため、光導波路中に並列配置された複数のコアの間隔を狭める試みがなされている。これにより、光モジュールの単位面積当たりの伝送容量については増大が図られる。しかしながら、コアの間隔を狭めると、コアに合わせて発光素子を配置したとき、発光素子同士が互いに干渉し合う場合があり、このような立体障害が光モジュールの小型化を阻む要因の１つになっている。また、ミラー同士の間隔が狭まることによって、発光素子から出射した光がその発光素子に対応して設けられたミラーとは異なるミラーに入射してしまったり、あるいは、ミラーから出射した光信号がそのミラーに対応して設けられた受光素子とは異なる受光素子に入射してしまったりする現象（クロストーク）が発生し、通信品質が低下するおそれがある。

そこで、特許文献２には、並列配置された複数のコア部において、隣り合うコア部間で光入出射部の位置を延伸方向に互いにずらすことにより、光入出射部同士の間隔を確保することが提案されている。

しかしながら、このような構造を備えた光導波路では、各コア部で異なった位置にミラー（光入出射部）を形成する必要があるため、製造工程が非常に複雑にならざるを得ない。このため、ミラーごとの光の反射角や反射率といった特性の均一化が図り難く、全体の通信品質の低下を招き易くなる。また、製造歩留まりが悪化するとともに、製造コストの上昇が避けられない。

特開２００６−１４５７８９号公報 特開２００４−１９８５７９号公報

本発明の目的は、通信品質の高い光導波路、およびかかる光導波路を効率よく製造可能な光導波路の製造方法を提供することにある。

このような目的は、下記（１）〜（８）の本発明により達成される。
（１） 並列する線状をなす第１のコア部および第２のコア部と、前記各コア部にそれぞれ設けられ、その位置が前記第１のコア部と前記第２のコア部とで長手方向に互いにずれているミラーと、を有する光導波路を製造する方法であって、
硬化前の硬化性樹脂材料で構成された硬化性樹脂層と、前記硬化性樹脂層をそれぞれ斜めに横切るよう設けられ、平面視で線状をなす第１の傾斜面および第２の傾斜面と、を備えるコア部形成層を用意する工程と、
前記第１の傾斜面の一部分とそこから前記第１の傾斜面の長手方向と交差する方向に伸びる線状の領域であって前記第１のコア部を形成すべき第１の領域と、前記第２の傾斜面の一部分とそこから前記第２の傾斜面の長手方向と交差する方向に伸びる線状の領域であって前記第２のコア部を形成すべき第２の領域と、についてはそれぞれ前記硬化前の硬化性樹脂材料を硬化させるとともに、前記第２の領域と前記第１の傾斜面とが重なる部分については前記硬化前の硬化性樹脂材料を硬化させないように、前記硬化性樹脂層に対して硬化処理を施す工程と、
前記硬化性樹脂層のうち、硬化させなかった前記硬化前の硬化性樹脂材料を除去する工程と、を有することを特徴とする光導波路の製造方法。

（２） 並列する線状をなす第１のコア部および第２のコア部と、前記各コア部にそれぞれ設けられ、その位置が前記第１のコア部と前記第２のコア部とで長手方向に互いにずれているミラーと、を有する光導波路を製造する方法であって、
硬化前の硬化性樹脂材料で構成された硬化性樹脂層を用意し、そのうち前記第１のコア部を形成すべき第１の領域と前記第２のコア部を形成すべき第２の領域とについてはそれぞれ前記硬化前の硬化性樹脂材料を硬化させるとともに、前記第２の領域の途中の一部については前記硬化前の硬化性樹脂材料を硬化させないように、前記硬化性樹脂層に対して硬化処理を施す工程と、
前記硬化性樹脂層をそれぞれ斜めに横切るよう設けられ、前記第１の領域の長手方向と交差する方向に伸びる平面視で線状をなす傾斜面であって前記第２の領域の前記途中の一部に対応する位置に設けられた第１の傾斜面と、前記第２の領域の長手方向と交差する方向に伸びる平面視で線状をなす第２の傾斜面と、を形成する工程と、
前記硬化性樹脂層のうち、硬化させなかった前記硬化前の硬化性樹脂材料を除去する工程と、を有することを特徴とする光導波路の製造方法。

（３） 前記光導波路は、前記各コア部の側面を覆うように設けられたクラッド部を有するものであり、
当該光導波路の製造方法は、さらに、前記クラッド部を設ける工程を有する上記（１）または（２）に記載の光導波路の製造方法。

（４） 前記クラッド部は、前記第２のコア部が途切れた部分を充填するよう構成されている上記（３）に記載の光導波路の製造方法。

（５） 前記硬化性樹脂材料は、光硬化性を有するものであり、
前記硬化処理は、硬化させるべき領域またはその領域の反転領域に光を照射する処理である上記（１）ないし（４）のいずれか１項に記載の光導波路の製造方法。

（６） 前記ミラーは、前記各コア部を横切る面と、その上に成膜された反射膜と、を備えたものであり、
当該光導波路の製造方法は、さらに、前記反射膜を成膜する工程を有する上記（１）ないし（５）のいずれか１項に記載の光導波路の製造方法。

（７） 並列する線状をなす第１のコア部および第２のコア部と、前記各コア部にそれぞれ設けられ、その位置が前記第１のコア部と前記第２のコア部とで長手方向に互いにずれているミラーと、を有し、
前記第２のコア部は、前記第１のコア部に設けられた前記ミラーに対応する位置で途切れていることを特徴とする光導波路。

（８） さらに、前記第１のコア部および前記第２のコア部の側面を覆うとともに、前記第２のコア部が途切れた部分を充填するように設けられたクラッド部を有する上記（７）に記載の光導波路。

本発明によれば、通信品質の高い光導波路が得られる。
また、本発明によれば、上記光導波路を効率よく製造することができる。

本発明の光導波路の実施形態を示す平面図および平面図のＡ−Ａ線に対応する断面図である。 本発明の光導波路の製造方法の第１実施形態を説明するための平面図および各平面図のＡ−Ａ線に対応する断面図である。 本発明の光導波路の製造方法の第１実施形態を説明するための平面図および各平面図のＡ−Ａ線に対応する断面図である。 本発明の光導波路の製造方法の第１実施形態を説明するための平面図および各平面図のＡ−Ａ線に対応する断面図である。 本発明の光導波路の他の実施形態の製造途中の状態を示す平面図および平面図のＡ−Ａ線に対応する断面図である。 本発明の光導波路の製造方法の第２実施形態を説明するための平面図および各平面図のＡ−Ａ線に対応する断面図である。

以下、本発明の光導波路の製造方法および光導波路について添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。

＜光導波路＞
まず、本発明の光導波路の実施形態について説明する。

図１は、本発明の光導波路の実施形態を示す平面図および平面図のＡ−Ａ線に対応する断面図である。なお、図１では、図１の左右方向に延伸している光導波路の右端部および左端部のみを図示し、それらの間については図示を省略している（図１の一点鎖線部分）。また、図１の平面図では、上側クラッド部１２を透過した図を図示している。

図１に示す光導波路１は、層状の下側クラッド部１１と、その上に設けられた平面視で線状をなすコア部１３と、下側クラッド部１１上においてコア部１３を覆うように設けられた上側クラッド部１２と、を備えている。

光導波路１は、２本のコア部１３を備えており、このうち、図１の平面図において上側に位置しているものをコア部（第１のコア部）１３１とし、下側に位置しているものをコア部（第２のコア部）１３２とする。これらは、平面視で直線状をなしており、互いに平行である。

また、コア部１３１、１３２の両端部は傾斜面２１、２２になっており、その傾斜面２１、２２上にはそれぞれ反射膜（ミラー）１４が設けられている。この反射膜１４により、コア部１３１、１３２の光路を変換し、他の光学部品と光導波路１とを光学的に接続することができる。なお、図１では、コア部１３１、１３２に粗のドットを付し、反射膜１４にそれより密のドットを付している。

また、コア部１３１は、全体的にコア部１３２に対して左側にずれている。その結果、コア部１３１に設けられた反射膜１４についても、コア部１３２に設けられた反射膜１４に対して左側にずれている。このように反射膜１４が長手方向にずれていることにより、反射膜１４の位置に対応して他の光学部品を載置したとき、ずれていない場合に比べて、隣り合う反射膜１４同士の離間距離、すなわち他の光学部品同士の離間距離を十分に確保することができる。その結果、他の光学部品同士の干渉を避けるとともに、クロストークの発生を抑えることができる。加えて、コア部１３１とコア部１３２との離間距離をより狭めることができるので、光導波路１の高密度化を図ることができ、光通信の大容量化を図ることができる。

また、コア部１３１は、長手方向の途中で途切れており、その途切れた箇所２３には上側クラッド部１２が充填されている。コア部１３１が途切れた箇所２３は、コア部１３２に設けられた反射膜１４の位置に対応している。同様に、コア部１３２も、長手方向の途中で途切れており、その途切れた箇所２４には上側クラッド部１２が充填されている。そして、コア部１３２が途切れた箇所２４は、コア部１３１に設けられた反射膜１４の位置に対応している。

このような構成の光導波路１は、各反射膜１４を設けるための傾斜面２１、２２を形成し易いという利点がある。すなわち、傾斜面２１、２２を形成する際に、コア部１３１、１３２の位置を狙って精度よく加工しなくても、複数のコア部１３１、１３２に対してまとめて加工すればよいので、加工の位置精度をあまり考慮することなく、傾斜面を容易に形成することができる。これは、コア部１３１、１３２に対し、前述した途切れた箇所２３、２４をあえて設けることにより、隣り合うコア部ごと、まとめて加工することを可能にしたためである。そして、途切れた箇所２３、２４には上側クラッド部１２が充填されることによって、伝送損失の増大を抑えることができる。なお、かかる利点については、後に詳述する。

以上のことから、光導波路１は、他の光学部品の実装が容易であり、かつ、複数のコア部１３１、１３２間で生じるクロストークを抑制し得るものとなる。また、上述したように、複数のコア部１３１、１３２に対して傾斜面２１、２２を一括で形成することができるので、傾斜面２１、２２の加工精度に基づく反射膜１４の反射角や反射率といった光学特性を高められるとともに、均一化を図り易い。よって、光導波路１は、通信品質の低下を確実に抑え得るものとなる。

＜光導波路の製造方法＞
次に、本発明の光導波路の製造方法について説明する。
≪第１実施形態≫
まず、本発明の光導波路の製造方法の第１実施形態について説明する。

図２〜４は、それぞれ、本発明の光導波路の製造方法の第１実施形態を説明するための平面図および各平面図のＡ−Ａ線に対応する断面図である。なお、図２〜４では、図１に示す光導波路１のうち、右端部近傍について図示している。

本実施形態に係る光導波路１の製造方法は、［１］硬化前の硬化性樹脂材料で構成された硬化性樹脂層１００に、平面視で線状をなす第１の溝２１０および第２の溝２２０を形成する工程と、［２］第２の溝２２０と重なる部分は除く第１の領域１３１０および第１の溝２１０と重なる部分は除く第２の領域１３２０について硬化性樹脂材料を硬化させる工程と、［３］硬化させなかった硬化性樹脂材料を除去する工程と、［４］第１の溝２１０の一部（傾斜面２１）と第２の溝２２０の一部（傾斜面２２）にそれぞれ反射膜１４を成膜する工程と、［５］硬化させた硬化性樹脂層１００を覆うように上側クラッド部１２を設ける工程と、を有する。以下、各工程について順次説明する。

［１］
［１−１］ まず、層状の下側クラッド部１１上に、硬化前の硬化性樹脂材料で構成された硬化性樹脂層１００を用意する（図２（ａ）参照）。硬化前の硬化性樹脂材料とは、熱や光等のエネルギーを付与することにより、硬化反応を生じる材料であり、本硬化する前の状態、すなわち未硬化または半硬化の状態（未固化または半固化の状態も含む。）にある硬化性樹脂材料（固化性樹脂材料も含む。）のことを指す。

硬化性樹脂層１００は、最終的に光導波路を形成するためのものであり、その平面視形状は特に限定されないが、一般的には長尺状に形成される。そして、その長手方向に沿ってコア部が形成され、光配線として用いられることとなる。本実施形態では、図２（ａ）の左右方向を長手方向とする硬化性樹脂層１００を用意する。なお、以下の説明では、この長手方向に延伸する２本の並列するコア部を形成する場合について説明する。なお、形成するコア部の数は、特に限定されず、３本以上であってもよい。

このような硬化性樹脂材料としては、例えば、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、エポキシ系樹脂やオキセタン系樹脂のような環状エーテル系樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリシラン、ポリシラザン、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリウレタン、ポリオレフィン系樹脂、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリクロロプレン、ＰＥＴやＰＢＴのようなポリエステル、ポリエチレンサクシネート、ポリサルフォン、ポリエーテル、また、ベンゾシクロブテン系樹脂やノルボルネン系樹脂等の環状オレフィン系樹脂のような各種樹脂材料等を用いることができる。なお、樹脂材料は、異なる組成のものを組み合わせた複合材料であってもよい。

また、このような硬化性樹脂材料は、熱や光等のエネルギーを付与することで硬化反応を生じる材料であるが、ポジ型材料であっても、ネガ型材料であってもよい。なお、以下の説明では、一例として、光を照射した領域にある硬化性樹脂材料に硬化反応が生じるネガ型材料を用いる場合について説明する。

硬化性樹脂層１００は、硬化前の硬化性樹脂材料を下側クラッド部１１上に塗布し、乾燥させることにより形成される。

塗布方法は、特に限定されず、例えば、ドクターブレード法、スピンコート法、ディッピング法、テーブルコート法、スプレー法、アプリケーター法、カーテンコート法、ダイコート法、インクジェット法等の方法が挙げられる。

また、このような方法で形成された液状被膜を乾燥させる方法も、特に限定されないが、例えば、液状被膜を加熱したり、減圧下に置いたり、あるいは乾燥ガスを吹き付けたりする方法が用いられる。

［１−２］ 次に、硬化性樹脂層１００に対し、図２（ｂ）に示すように、平面視で線状をなす第１の溝２１０および第２の溝２２０を形成する。これらの第１の溝２１０および第２の溝２２０は、所定の離間距離で並列するものであり、その延伸方向は互いに非平行であっても構わないが、好ましくは互いに平行とされる。

また、これらの第１の溝２１０および第２の溝２２０は、図２（ｂ）に示すように、横断面形状が略Ｖ字状をなしている。その結果、第１の溝２１０および第２の溝２２０には、それぞれ硬化性樹脂層１００を斜めに横切る傾斜面が２つずつ形成されることとなる。すなわち、第１の溝２１０には、図２（ｂ）においてその最深部より左側と右側にそれぞれ傾斜面が形成される。本実施形態では、このうち、左側の傾斜面を「第１の傾斜面２１１」とする。同様に、第２の溝２２０には、図２（ｂ）においてその最深部より左側と右側にそれぞれ傾斜面が形成されるが、本実施形態では、このうち、左側の傾斜面を「第２の傾斜面２２１」とする。これらの第１の傾斜面２１１および第２の傾斜面２２１は、その上に反射膜が形成されることによって、コア部の光路を変換するミラー（光路変換部）として機能する。このような第１の傾斜面２１１および第２の傾斜面２２１が形成された硬化性樹脂層１００を「コア部形成層１０」という。

第１の溝２１０および第２の溝２２０の形成方法としては、特に限定されないが、例えば、ダイシング法、インプリント法、レーザー加工法、電子線加工法等が挙げられる。

また、第１の溝２１０および第２の溝２２０の最深部は、硬化性樹脂層１００の途中で止まっていても、下側クラッド部１１に到達していても、さらには下側クラッド部１１を貫通していてもよい。

また、溝の本数は、コア部１３の本数や、反射膜１４同士の間において必要とされる離間距離等に応じて適宜設定される。

なお、第１の溝２１０および第２の溝２２０の横断面形状は、図２に示す形状に限定されない。例えば、第１の傾斜面２１１や第２の傾斜面２２１の傾斜角度（下側クラッド部１１の上面との角度）は、１０〜８５°程度の範囲から適宜選択されるが、好ましくは４５°とされる。一方、最深部より右側の傾斜面については、傾斜角度が１〜１７９°の範囲から第１の傾斜面２１１および第２の傾斜面２２１との干渉を避けつつ適宜選択されるが、好ましくは３０〜９０°とされる。

［２］
図３（ｃ）に示すコア部形成層１０のうち、コア部（第１のコア部）１３１を形成しようとする領域を「第１の領域１３１０」とし、コア部（第２のコア部）１３２を形成しようとする領域を「第２の領域１３２０」とする。具体的には、第１の領域１３１０および第２の領域１３２０は、それぞれ、図３（ｃ）の左右方向に延伸する、互いに平行な帯状の領域であり、このうち第１の領域１３１０は、第１の傾斜面２１１より左側に向かって延伸している。また、第２の領域１３２０は、第２の傾斜面２２１より左側に向かって延伸している。また、第１の領域１３１０および第２の領域１３２０は、図３（ｃ）に示すように、平面視において第１の溝２１０および第２の溝２２０と交差するよう設定される。

これらの第１の領域１３１０および第２の領域１３２０に対し、それぞれ光を照射する。これにより、照射部の硬化性樹脂材料に硬化反応が生じ、第１の領域１３１０および第２の領域１３２０が硬化する。一方、この硬化処理では、第２の領域１３２０と第１の溝２１０とが重なる部分については、光を照射しないようにする。これにより、この部分については、硬化性樹脂材料が硬化しない。なお、図３のうち、光の照射領域にはドットを付している。また、図３のうち、第１の領域１３１０および第２の領域１３２０は、二点鎖線で示している。

照射する光の波長は、硬化性樹脂材料が有する感光性に応じて適宜選択されるが、例えば１０〜１０００ｎｍ程度とされる。また、照射するのは光に限定されず、電子線、イオン線、粒子線等であってもよい。

一方、熱硬化性樹脂材料の場合、上記の光照射領域に対応する領域を選択的に加熱するようにすればよい。加熱方法としては、例えば、赤外線照射、ヒーター加熱等が挙げられる。

なお、硬化性樹脂材料としてポジ型材料を用いる場合、上記の光照射領域や加熱領域は反転させるようにすればよい。

また、第１の領域１３１０および第２の領域１３２０は、平面視において第１の溝２１０および第２の溝２２０と交差していればよく、その交差角は特に限定されないが、好ましくは６０〜１２０°程度とされ、より好ましくは略直角とされる。

［３］
次いで、コア部形成層１０において、硬化させなかった硬化前の硬化性樹脂材料を除去する。これにより、硬化させた硬化性樹脂材料のみが残存し、図３（ｄ）に示す第１のコア部１３１および第２のコア部１３２が形成される。そして、第１の傾斜面２１１と第１の領域１３１０との交差部分は、コア部１３１に設けられた傾斜面２１となる。同様に、第２の傾斜面２２１と第２の領域１３２０との交差部分は、コア部１３２に設けられた傾斜面２２となる。

また、前述した硬化処理において硬化させなかった第２の領域１３２０と第１の傾斜面２１１とが重なる部分が除去されることにより、コア部１３１、１３２が途中で途切れることとなり、図１に示す途切れた箇所２３、２４が得られる。

なお、このようなプロセスによって途切れた箇所２３、２４が形成された結果、途切れた箇所２３、２４に臨むコア部１３１、１３２の端面２３１、２４１（図１参照）の傾斜角度（下側クラッド部１１の上面との角度）は、ほぼ９０°になる。これは、上記硬化処理において下側クラッド部１１の上面に対して垂直な方向に沿って光が照射される（あるいは熱が付与される）ため、照射領域と非照射領域との界面は、自ずと、下側クラッド部１１の上面に対して垂直になるからである。このような端面２３１、２４１では、コア部１３１、１３２を伝搬してきた光が通過するときの反射や散乱に伴う損失を最小限に抑えることができる。その結果、伝送損失の小さい光導波路１が得られる。

端面２３１、２４１の傾斜角度は、ほぼ９０°であるのが最良であるが、好ましくは９０±５°程度とされる。

一方、後述するようにして、この途切れた箇所２３、２４が他の部材（上側クラッド部１２等）で充填される場合、端面２３１、２４１での反射や散乱は大幅に抑えられることになるので、端面２３１、２４１の傾斜角度は上記範囲に限定されない。

硬化させなかった硬化性樹脂材料を除去するには、例えば、硬化性樹脂材料を溶解する処理液を用いる方法、各種ウェットエッチング法、各種ドライエッチング法等が挙げられる。このうち、簡便性や除去精度等の観点から、処理液を用いる方法が好ましく用いられる。このような処理液に接触することで、硬化させなかった硬化性樹脂材料が処理液に溶解し、処理液とともに除去されることとなる。一方、このような処理液は、硬化させた硬化性樹脂材料には作用しないので、これらのみを選択的に残存させることができる。
このような処理液としては、例えば、アルカリ現像液といった現像液が用いられる。

コア部形成層１０に対して処理液を接触させる方法としては、例えば、スプレー法、ディッピング法等が挙げられる。

以上のようにして、傾斜面（ミラー）２１、２２を備えた第１のコア部１３１および第２のコア部１３２が形成される。このような第１のコア部１３１および第２のコア部１３２を備えた光導波路では、傾斜面２１、２２において光路が変換される。したがって、この時点でも光配線として機能するが、本実施形態では、以下の工程［４］、［５］をさらに行う。

第１のコア部１３１および第２のコア部１３２の幅および高さは、特に限定されないが、それぞれ１〜２００μｍ程度であるのが好ましく、５〜１００μｍ程度であるのがより好ましく、１０〜７０μｍ程度であるのがさらに好ましい。

また、第１のコア部１３１と第２のコア部１３２の間隔は、５〜２５０μｍ程度であるのが好ましく、１０〜２００μｍ程度であるのがより好ましく、１０〜１２０μｍ程度であるのがさらに好ましい。

［４］
次いで、形成した傾斜面２１、２２にそれぞれ反射膜１４を成膜する（図４（ｅ）参照）。

反射膜１４としては、例えば、金属膜、炭素膜、樹脂膜、セラミック膜、シリコン膜等が挙げられる。このうち、金属膜が好ましく用いられる。金属膜によれば、金属特有の光沢による反射率の高い反射膜１４が得られる。金属膜の構成材料としては、例えば、アルミニウム、鉄、クロム、ニッケル、銅、亜鉛、銀、白金、金、鉛等が挙げられる。

反射膜１４の平均厚さは、特に限定されないが、０．１〜５００μｍ程度であるのが好ましく、０．５〜３００μｍ程度であるのがより好ましい。これにより、十分な反射率を有するとともに、剥がれ難い反射膜１４が得られる。

反射膜１４の成膜方法としては、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法のような物理蒸着法、ＣＶＤ法のような化学蒸着法、めっき法、熱転写法、金属箔転写法、印刷法、塗布法等が挙げられる。このうち、蒸着法では、マスクを介して蒸着することにより、傾斜面２１、２２に対して選択的に反射膜１４を成膜することができる。また、熱転写法、金属箔転写法、印刷法、塗布法のような方法では、処理装置や部材を傾斜面２１、２２に接触させる必要があるが、本実施形態のように第１の溝２１０や第２の溝２２０があることによって、これらの処理装置や部材を傾斜面２１、２２に接触させ易い。このため、反射膜１４の成膜を効率よく行うことができる。

［５］
次いで、硬化させた硬化性樹脂層を覆うように、すなわち第１のコア部１３１および第２のコア部１３２を覆うように、上側クラッド部１２を成膜する。これにより、第１のコア部１３１および第２のコア部１３２は、それぞれ下面が下側クラッド部１１で覆われ、両側面と上面が上側クラッド部１２で覆われる。その結果、入出射面以外がクラッド部で囲われた状態となる。また、途切れた箇所２３、２４にも、上部クラッド部１２が充填される。これにより、図４（ｆ）に示す光導波路１が得られる。

上側クラッド部１２は、液状の原材料を塗布し、乾燥、硬化させることにより成膜される。この原材料としては、特に限定されないが、例えば、各種ポリマー、各種モノマー、各種重合開始剤、各種添加剤等を、必要に応じて溶媒で希釈してなるものが挙げられる。

同様に、前述した下側クラッド部１１についても上側クラッド部１２と同様に形成することができる。

コア部１３の屈折率は、下側クラッド部１１および上側クラッド部１２の屈折率より大きければよいが、その差は０．３％以上であるのが好ましく、０．５％以上であるのがより好ましい。一方、上限値は特に設定されないが、好ましくは５．５％程度とされる。屈折率差が前記下限値未満の場合、光を伝搬する効果が低下するおそれがあり、一方、屈折率差が前記上限値を上回る場合、光の伝送効率のそれ以上の向上は期待できない。

なお、前記屈折率差とは、コア部１３の屈折率をＡ、クラッド部の屈折率をＢとしたとき、次式で表される。

屈折率差（％）＝｜Ａ／Ｂ−１｜×１００
以上のような方法によれば、隣り合うコア部１３１、１３２において、傾斜面２１、２２の位置をコア部の長手方向にずらした光導波路１を製造する際、コア部１３１、１３２をそれぞれ横切るように第１の溝２１０および第２の溝２２０を形成しさえすれば、コア部１３１、１３２に対してそれぞれ異なる位置に傾斜面２１、２２を加工する場合に比べて、加工の容易性が飛躍的に高まる。これにより、短時間で高精度の傾斜面２１、２２を形成することができる。その結果、他の光学部品に対して高い結合効率で接続し得る光導波路が得られる。

また、第１の溝２１０および第２の溝２２０は、硬化処理前の硬化性樹脂層１００を加工してなるものであるので、加工バラツキを抑えることができる。これにより、特に精度の高い加工を行うことができる。

このような効果は、光導波路１に設けられるコア部１３の数が多ければ多いほど、顕著になる。

図５は、本発明の光導波路の他の実施形態の製造途中の状態を示す平面図および平面図のＡ−Ａ線に対応する断面図である。なお、図５では、コア部形成層の一部のみを図示しており、その他の部位については図示を省略している。

図５に示すコア部形成層１０は、これに形成されている溝の数およびこれに形成しようとするコア部の数がそれぞれ異なる以外、図３（ｃ）に示すコア部形成層１０と同様である。

図５に示すコア部形成層１０には、平面視で線状をなす３本の溝２３０、２４０、２５０が形成されている。これらの溝２３０〜２５０は、所定の離間距離で並列しており、その延伸方向は互いに平行である。

また、これらの溝２３０〜２５０の横断面形状は、上述した第１の溝２１０や第２の溝２２０と同様、図５に示すような略Ｖ字状とされる。

一方、コア部形成層１０には、コア部を形成しようとする領域が６本設定されている。これらの領域１３３０、１３４０、１３５０、１３６０、１３７０、１３８０は、上述した第１の領域１３１０や第２の領域１３２０と同様、図５の左右方向に延伸しており、互いに平行とされる。これらの領域１３３０〜１３８０に対し、それぞれ光を照射する。これにより、照射部の硬化性樹脂材料に硬化反応が生じ、領域１３３０〜１３８０が硬化する。一方、この硬化処理では、領域１３４０と溝２３０とが重なる部分については、光を照射しないようにする。これにより、この部分については、硬化性樹脂材料が硬化しない。同様に、領域１３５０と溝２３０、２４０とがそれぞれ重なる部分、領域１３７０と溝２３０とが重なる部分、および、領域１３８０と溝２３０、２４０とがそれぞれ重なる部分についても、光を照射しないようにする。これにより、この部分についても、硬化性樹脂材料が硬化しない。なお、図５のうち、光の照射領域にはドットを付している。

この硬化処理の後、上述した各工程を経ることにより、隣り合うコア部同士で傾斜面（反射膜）の位置が長手方向にずれている光導波路が得られる。このような光導波路を製造するには、従来、コア部ごとに凹部を加工する必要があり、加工作業に多くの手間を要していたのに対し、図５では、６本のコア部に傾斜面を形成するにあたって、３本の溝２３０〜２５０を形成し、その溝２３０〜２５０に合わせて露光領域を適宜設定することのみで、傾斜面の位置を長手方向にずらした光導波路を容易に製造することができる。

また、図５の場合、溝２３０〜２５０は、それぞれ２本のコア部に対して傾斜面を形成するのに寄与している。これら２つの傾斜面は、共通する１本の溝の壁面の一部からなるので、互いの位置精度が非常に高くなる。そして、溝２３０〜２５０の加工自体、凹部を形成する加工に比べて、加工精度を高め易いという利点もある。これらの観点から、本発明によれば、互いの位置精度、そして面精度の高い傾斜面を形成することができ、その結果、他の光学部品に対して高い結合効率で接続し得る光導波路が得られる。

≪第２実施形態≫
次に、本発明の光導波路の製造方法の第２実施形態について説明する。

図６は、本発明の光導波路の製造方法の第２実施形態を説明するための平面図および各平面図のＡ−Ａ線に対応する断面図である。

以下、第２実施形態について説明するが、以下の説明では、第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。

第２実施形態は、硬化性樹脂層１００に対して硬化処理を施す工程と、硬化性樹脂層１００に対して第１の傾斜面２１１および第２の傾斜面２２１を形成する工程の順序が、第１実施形態に対して入れ替わっていること以外、第１実施形態と同様である。

まず、図６（ａ）に示す硬化性樹脂層１００のうち、コア部（第１のコア部）１３１を形成しようとする領域を「第１の領域１３１０」とし、コア部（第２のコア部）１３２を形成しようとする領域を「第２の領域１３２０」とする。

これらの第１の領域１３１０および第２の領域１３２０に対し、それぞれ光を照射する。これにより、照射部の硬化性樹脂材料に硬化反応が生じ、第１の領域１３１０および第２の領域１３２０が硬化する。なお、この硬化処理では、第２の領域１３２０のうち、後述する第１の溝２１０と重なる部分については、光を照射しないようにする。なお、図６のうち、光の照射領域にはドットを付している。また、図６のうち、第１の領域１３１０および第２の領域１３２０は、二点鎖線で示している。

次に、図６（ｂ）に示す硬化性樹脂層１００に対し、平面視で線状をなす第１の溝２１０および第２の溝２２０を形成する。これにより、第１の溝２１０および第２の溝２２０には、それぞれ硬化性樹脂層１００を斜めに横切る傾斜面が２つずつ形成されることとなる。その結果、第１の傾斜面２１１および第２の傾斜面２２１が形成される。このようにしてコア部形成層１０が得られる。

以後、第１実施形態と同様の工程を経て、光導波路１が得られる。
このような本実施形態においても、第１実施形態と同様の作用・効果が得られる。

＜電子機器＞
上述したような本発明の光導波路は、前述したように、ミラーを介した他の光学部品との結合効率が高いものであって、かつ製造が容易なものとなる。このため、本発明の光導波路を備えることにより、信頼性の高い電子機器が得られる。

本発明の光導波路を備える電子機器としては、例えば、携帯電話、ゲーム機、ルーター装置、ＷＤＭ装置、テレビ、ホーム・サーバー、パーソナルコンピューター、スーパーコンピューター等の電子機器類が挙げられる。これらの電子機器では、いずれも、例えばＬＳＩ等の演算装置とＲＡＭ等の記憶装置との間で、大容量のデータを高速に伝送する必要がある。したがって、このような電子機器が本発明の光導波路を備えることにより、電気配線に特有なノイズ、信号劣化等の不具合が解消され、その性能の飛躍的な向上が期待できる。

さらに、光導波路部分では、電気配線に比べて発熱量が大幅に削減される。このため、冷却に要する電力を削減することができ、電子機器全体の消費電力を削減することができる。

以上、本発明の光導波路の製造方法および光導波路を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。

１ 光導波路
１０ コア部形成層
１００ 硬化性樹脂層
１１ 下側クラッド部
１２ 上側クラッド部
１３、１３１、１３２ コア部
１３１０ 第１の領域
１３２０ 第２の領域
１３３０〜１３８０ 領域
１４ 反射膜
２１、２２ 傾斜面
２１０ 第１の溝
２２０ 第２の溝
２３０〜２５０ 溝
２１１ 第１の傾斜面
２２１ 第２の傾斜面
２３、２４ 途切れた箇所
２３１、２４１ 端面

Claims (8)

1. 並列する線状をなす第１のコア部および第２のコア部と、前記各コア部にそれぞれ設けられ、その位置が前記第１のコア部と前記第２のコア部とで長手方向に互いにずれているミラーと、を有する光導波路を製造する方法であって、
   硬化前の硬化性樹脂材料で構成された硬化性樹脂層と、前記硬化性樹脂層をそれぞれ斜めに横切るよう設けられ、平面視で線状をなす第１の傾斜面および第２の傾斜面と、を備えるコア部形成層を用意する工程と、
   前記第１の傾斜面の一部分とそこから前記第１の傾斜面の長手方向と交差する方向に伸びる線状の領域であって前記第１のコア部を形成すべき第１の領域と、前記第２の傾斜面の一部分とそこから前記第２の傾斜面の長手方向と交差する方向に伸びる線状の領域であって前記第２のコア部を形成すべき第２の領域と、についてはそれぞれ前記硬化前の硬化性樹脂材料を硬化させるとともに、前記第２の領域と前記第１の傾斜面とが重なる部分については前記硬化前の硬化性樹脂材料を硬化させないように、前記硬化性樹脂層に対して硬化処理を施す工程と、
   前記硬化性樹脂層のうち、硬化させなかった前記硬化前の硬化性樹脂材料を除去する工程と、を有することを特徴とする光導波路の製造方法。
2. 並列する線状をなす第１のコア部および第２のコア部と、前記各コア部にそれぞれ設けられ、その位置が前記第１のコア部と前記第２のコア部とで長手方向に互いにずれているミラーと、を有する光導波路を製造する方法であって、
   硬化前の硬化性樹脂材料で構成された硬化性樹脂層を用意し、そのうち前記第１のコア部を形成すべき第１の領域と前記第２のコア部を形成すべき第２の領域とについてはそれぞれ前記硬化前の硬化性樹脂材料を硬化させるとともに、前記第２の領域の途中の一部については前記硬化前の硬化性樹脂材料を硬化させないように、前記硬化性樹脂層に対して硬化処理を施す工程と、
   前記硬化性樹脂層をそれぞれ斜めに横切るよう設けられ、前記第１の領域の長手方向と交差する方向に伸びる平面視で線状をなす傾斜面であって前記第２の領域の前記途中の一部に対応する位置に設けられた第１の傾斜面と、前記第２の領域の長手方向と交差する方向に伸びる平面視で線状をなす第２の傾斜面と、を形成する工程と、
   前記硬化性樹脂層のうち、硬化させなかった前記硬化前の硬化性樹脂材料を除去する工程と、を有することを特徴とする光導波路の製造方法。
3. 前記光導波路は、前記各コア部の側面を覆うように設けられたクラッド部を有するものであり、
   当該光導波路の製造方法は、さらに、前記クラッド部を設ける工程を有する請求項１または２に記載の光導波路の製造方法。
4. 前記クラッド部は、前記第２のコア部が途切れた部分を充填するよう構成されている請求項３に記載の光導波路の製造方法。
5. 前記硬化性樹脂材料は、光硬化性を有するものであり、
   前記硬化処理は、硬化させるべき領域またはその領域の反転領域に光を照射する処理である請求項１ないし４のいずれか１項に記載の光導波路の製造方法。
6. 前記ミラーは、前記各コア部を横切る面と、その上に成膜された反射膜と、を備えたものであり、
   当該光導波路の製造方法は、さらに、前記反射膜を成膜する工程を有する請求項１ないし５のいずれか１項に記載の光導波路の製造方法。
7. 並列する線状をなす第１のコア部および第２のコア部と、前記各コア部にそれぞれ設けられ、その位置が前記第１のコア部と前記第２のコア部とで長手方向に互いにずれているミラーと、を有し、
   前記第２のコア部は、前記第１のコア部に設けられた前記ミラーに対応する位置で途切れていることを特徴とする光導波路。
8. さらに、前記第１のコア部および前記第２のコア部の側面を覆うとともに、前記第２のコア部が途切れた部分を充填するように設けられたクラッド部を有する請求項７に記載の光導波路。

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