JP2015127783A

JP2015127783A - 光導波路および電子機器

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Publication number: JP2015127783A
Application number: JP2014057783A
Authority: JP
Inventors: 匠久保田; Takumi Kubota
Original assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date: 2013-03-29
Filing date: 2014-03-20
Publication date: 2015-07-09
Anticipated expiration: 2034-03-20
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Abstract

【課題】伝送特性の低下が抑制され、高品質な光通信を行い得る光導波路、並びにかかる光導波路を備えた電子機器を提供する。
【解決手段】光導波路１は、コア部１４が形成されているコア層１３と、コア層１３の一方の面に積層されている第１クラッド層１１と、コア層１３の他方の面に積層されている第２クラッド層１２と、第２クラッド層１２およびコア層１３をそれぞれ貫通し第１クラッド層１１に至る凹部（空洞部）１７０と、を有し、凹部１７０の内壁面の一部は、コア層１３と第１クラッド層１１との界面を含む平面に対して傾斜しつつ交差する傾斜面１７１、１７２で構成されており、平面において、傾斜面１７１、１７２とそれに連続する内壁面の他部（直立面１７３、１７４）との接続部の最小曲率半径が１〜５００μｍである。
【選択図】図１

Description

本発明は、光導波路および電子機器に関するものである。

近年、光信号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、コア部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、コア部とクラッド部との境界で反射しながら他端に搬送される。光導波路において、光の入射側には、半導体レーザー等の発光素子が配置され、光の出射側には、フォトダイオード等の受光素子が配置される。発光素子から出射した光は光導波路に入射して光導波路を伝搬し、受光素子により受光される。受光した光の明滅パターンもしくは光の強弱パターンに基づいて通信が行われる。

例えば信号処理基板内の電気配線を光導波路に置き換えると、高周波ノイズの発生、電気信号の劣化といった電気信号に特有の課題が解消され、信号処理基板のさらなる高スループット化が可能になると期待されている。

電気配線を光導波路に置き換えるには、電気信号と光信号との相互変換を行う必要がある。したがって、発光素子および受光素子と、発光素子および受光素子との間を光学的に接続する光導波路とを備えた光導波路モジュールが開発されている。

例えば、特許文献１には、プリント基板と、プリント基板上に搭載された発光素子と、プリント基板の下面側に設けられた光導波路と、を有する光インターフェースが開示されている。そして、光導波路と発光素子との間は、プリント基板に形成された、光信号を伝送するための貫通孔であるスルーホールを介して光学的に接続されている。

上述したような光インターフェースにおいては、発光素子の発光部から出射した信号光を光導波路のコア部に入射させるべく、光導波路に形成されたミラーで光路を変換する必要がある。

このようなミラーは、例えば光導波路のうちコア部のみを横切るように形成された傾斜面で構成されたものであってもよいが、特許文献２に記載されたようなコアとそれに積層されたクラッド層とにわたって連続して形成された傾斜面で構成されたものであってもよい。特許文献２には、アンダークラッド層、コアおよびオーバークラッド層を積層した後、これらの一端に、コアの軸方向、すなわち長手方向に対して４５°傾斜した傾斜面を形成し、これを光導波路の光反射面として用いることが開示されている。

特開２００５−２９４４０７号公報特開２０１２−２０８３０６号公報

ところが、積層体に傾斜面を設けた場合、コアとクラッド層との間に剥離が生じ、光導波路の伝送特性が低下したり、ミラーの反射特性が低下したりする問題が懸念されている。

本発明の目的は、伝送特性の低下が抑制され、高品質な光通信を行い得る光導波路、かかる光導波路を備えた電子機器を提供することにある。

このような目的は、下記（１）〜（１１）の本発明により達成される。
（１）コア部が形成されているコア層と、前記コア層の一方の面に積層されている第１クラッド層と、前記コア層の他方の面に積層されている第２クラッド層と、前記第２クラッド層および前記コア層をそれぞれ貫通し前記第１クラッド層に至る空洞部と、を有する光導波路であって、
前記空洞部の内壁面の一部は、前記コア層と前記第１クラッド層との界面を含む平面に対して傾斜しつつ交差する傾斜面で構成されており、
前記平面において、前記傾斜面とそれに連続する前記内壁面の他部との接続部の最小曲率半径が１〜５００μｍであることを特徴とする光導波路。

（２）前記空洞部は、前記コア部または前記コア部の長手方向の延長線上に設けられており、
前記傾斜面が前記コア部の光軸またはその延長線を横切るよう構成されている上記（１）に記載の光導波路。

（３）前記第２クラッド層のうちの前記コア層とは反対側の面における前記空洞部において、前記傾斜面とそれに連続する前記内壁面の他部との接続部の最小曲率半径が１〜５００μｍである上記（１）または（２）に記載の光導波路。

（４）前記第２クラッド層と前記コア層との界面における前記空洞部において、前記傾斜面とそれに連続する前記内壁面の他部との接続部の最小曲率半径が１〜５００μｍである上記（１）〜（３）のいずれか１つに記載の光導波路。

（５）前記第２クラッド層の前記コア層とは反対側の面に積層されているカバー層を有する上記（１）〜（４）のいずれか１つに記載の光導波路。

（６）前記空洞部の内壁面は、前記平面に対して鋭角側の角度が６０〜９０°で交差する直立面を含んでいる上記（１）〜（５）のいずれか１つに記載の光導波路。

（７）前記傾斜面は、前記平面に対して２０〜９０°の角度で交差する上記（１）〜（６）のいずれか１つに記載の光導波路。

（８）前記空洞部の内壁面は、２つの前記傾斜面と、２つの前記直立面と、を含んでおり、
前記空洞部は、その内壁面が前記平面によって切断されたときの断面において、前記傾斜面同士および前記直立面同士がそれぞれ対向しているよう構成されている上記（６）または（７）に記載の光導波路。

（９）前記直立面は、光導波路の長手方向に湾曲している上記（６）〜（８）のいずれか１つに記載の光導波路。

（１０）前記空洞部の内壁面は、前記平面との間の角度であって前記空洞部側とは反対側における角度が鋭角になるよう構成されている上記（１）〜（５）のいずれかに記載の光導波路。

（１１）上記（１）〜（１０）のいずれかに記載の光導波路を備えることを特徴とする電子機器。

本発明によれば、伝送特性の低下が抑制され、高品質な光通信を行い得る光導波路が得られる。
また、本発明によれば、かかる光導波路を備える信頼性の高い電子機器が得られる。

本発明の光導波路の第１実施形態を、光導波路の一部を透過して示す斜視図である。図１に示す光導波路の平面図である。図２に示す光導波路の凹部（空洞部）が、コア層と第１クラッド層との界面を含む平面において切断されたときの開口を模式的に示す平面図である。図２に示す光導波路の凹部（空洞部）の開口を模式的に示す平面図である。第２実施形態に係る光導波路の平面図である。第３実施形態に係る光導波路の平面図である。第４実施形態に係る光導波路の断面図である。本発明の光導波路の製造に用いられるレーザー加工装置の一例を模式的に示す斜視図である。レーザー加工用マスクを相対的に移動させ凹部を形成する様子を図示した平面図である。図４に示す凹部の開口の他の構成例を模式的に示す平面図である。

以下、本発明の光導波路および電子機器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＞
≪第１実施形態≫
まず、本発明の光導波路の第１実施形態について説明する。

図１は、本発明の光導波路の第１実施形態を一部透過して示す斜視図、図２は、図１に示す光導波路の平面図、図３は、図２に示す光導波路の凹部（空洞部、溝ともいう）が、コア層と第１クラッド層との界面を含む平面において切断されたときの開口を模式的に示す平面図、図４は、図２に示す光導波路の凹部（空洞部）の開口を模式的に示す平面図である。

図１に示す光導波路１は、帯状をなしており、光入射部と光出射部との間で光信号を伝送し、光通信を行う。

図１に示す光導波路１は、下側からクラッド層１１、コア層１３およびクラッド層１２を積層してなる積層体１０を備えている。コア層１３中には、長尺状のコア部１４とその側面に隣接して設けられた側面クラッド部１５とが形成されている。なお、図１、２では、クラッド層１２から透けて見えるコア層１３中のコア部１４や側面クラッド部１５についても点線等で図示している。

コア部１４の幅およびコア部１４の高さ（コア層１３の厚さ）は、特に限定されないが、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い。これにより、コア層１３におけるコア部１４の高密度化を図ることができ、光導波路の光の伝送効率を高めることができる。すなわち、単位面積当たりに敷設可能なコア部１４の数を多くすることができるので、光導波路が小面積であっても大容量の光通信を行うことができる。

なお、コア層１３に形成されるコア部１４の数は、特に限定されないが、例えば１〜１００本とされる。

また、光導波路１の幅方向における屈折率分布および厚さ方向における屈折率分布は、それぞれ、屈折率が不連続的に変化したいわゆるステップインデックス（ＳＩ）型の分布であってもよく、屈折率が連続的に変化したいわゆるグレーデッドインデックス（ＧＩ）型の分布であってもよい。

光導波路１には、その一部を除去することによって形成された凹部（空洞部）１７０が設けられている。すなわち、光導波路１は、積層体１０とそれに形成された凹部１７０とを備えたものである。図１に示す凹部１７０は、コア部１４の長手方向の途中に位置している。凹部１７０の内側面の一部は、コア部１４の光軸、すなわちコア部１４の長手方向に対して傾斜する傾斜面１７１になっている。換言すれば、コア層１３とクラッド層１１との界面を含む平面に対し、傾斜面１７１は、傾斜しつつ交差している。このような傾斜面１７１は、コア部１４の光路を変換するミラー（光路変換部）として機能する。すなわち、傾斜面１７１からなるミラーは、コア部１４内において図２の上側から下側に向かって伝搬する光を、図２の紙面裏側に向けて反射することにより、伝搬方向を変換する。

凹部１７０は、クラッド層１２の上面に直交するとともにコア部１４の長手方向に平行な平面で切断されたとき、その断面形状が、底の幅が狭く、開口の幅が広い台形をなすよう構成されている。また、凹部１７０は、クラッド層１２の上面に直交するとともにコア部１４の長手方向に平行な平面で切断されたとき、その断面形状が底を頂点とする三角形をなすよう構成されていてもよい。

また、傾斜面１７１は、図１、２に示すように、クラッド層１２からコア層１３を経てクラッド層１１の途中に至るまでの間に連続して形成された平坦面である。また、凹部１７０の内側面のうち、傾斜面１７１に対向する位置には、別の傾斜面１７２が設けられている。この傾斜面１７２も、傾斜面１７１と同様、クラッド層１２からコア層１３を経てクラッド層１１の途中に至るまでの間に連続して形成された平坦面である。

一方、凹部１７０の内側面のうち、コア部１４の光軸、すなわち長手方向とほぼ平行な２つの面は、それぞれクラッド層１１の下面に対して垂直であるという関係を有する直立面１７３、１７４である。この直立面１７３、１７４は、コア層１３とクラッド層１１との界面を含む平面を平面視したとき、図２に示すようにわずかに湾曲して見えるよう構成されている。

このような２つの傾斜面１７１、１７２と２つの直立面１７３、１７４とにより、凹部１７０の内側面が構成されている。

光導波路に凹部を形成すると、伝送特性や反射特性に関する意図しない不具合が発生することがある。このような不具合は、光導波路に対して温度サイクル試験のような加速試験を行った場合に高い頻度で発生していることから、加速試験による負荷に伴って、光導波路には何らかの化学的または構造的な問題が生じていると考えられる。

本発明者は、このような凹部を備えた光導波路において不具合が発生する原因について鋭意調査、検討を行った。そして、不具合の原因が、凹部近傍において発生する層間剥離、具体的には、前述した傾斜面近傍のうち、コア層とクラッド層との界面において発生する層間剥離にあることを見出した。その上で、凹部の開口部の形状が所定の条件を満足するとき、このような層間剥離の発生が抑制され、その結果、光導波路に発生していた不具合が解消されることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、光導波路１のうち、コア層１３とクラッド層１１との界面を含む平面によって凹部１７０の内壁面を切断したときの凹部１７０の開口部を「開口部１７７」としたとき、開口部１７７の平面視形状は、前述した２つの傾斜面１７１、１７２に対応する直線線分１７１ｂ、１７２ｂと、直線線分１７１ｂ、１７２ｂに隣り合い（連続し）、前述した２つの直立面１７３、１７４に対応する弧１７３ｂ、１７４ｂと、で構成された長円形をなしている。そして、各直線線分１７１ｂ、１７２ｂと各弧１７３ｂ、１７４ｂとの接続部１７８の最小曲率半径が１〜５００μｍになっている（図３の曲率半径ｒ₂参照）。

このような断面形状を有する凹部１７０によれば、その近傍において応力の局所的な集中が緩和される。その結果、応力が集中した部位を起点にして亀裂が発生したり、凹部１７０近傍の層間に剥離が生じたりするのを抑制することができる。その結果、光導波路１の伝送効率の低下や傾斜面１７１における反射効率の低下を抑制し、高品質な光通信を行い得る光導波路１が得られる。

なお、最小曲率半径ｒ₂は、好ましくは３〜４００μｍ程度とされ、より好ましくは５〜３５０μｍ程度とされ、さらにより好ましくは１０〜１００μｍ程度、最も好ましくは２０〜４０μｍ程度とされる。

接続部１７８の最小曲率半径が前記下限値を下回ると、接続部１７８に応力が集中し易くなり、そこを起点にした亀裂が発生したり、層間の剥離が生じたりする確率が高くなる。一方、接続部１７８の最小曲率半径が前記上限値を上回ると、それ以上の効果を期待することができず、また、必然的に開口部１７７が大きくなり過ぎるため、小さな凹部１７０を形成することができなくなるという問題を招くこととなる。

なお、接続部１７８とは、図３に示す開口部１７７において、例えば傾斜面１７１に対応する直線線分１７１ｂと直立面１７３に対応する弧１７３ｂ（他部）との間に位置する部分である。また、接続部１７８は、より具体的には、図３において、開口部１７７のＸ方向の最大長さをＬ１とし、直線線分１７１ｂの長さをＬ２としたとき、開口部１７７のうち、直線線分１７１ｂの左側の終端１７１ｂ’から左側に（Ｌ１−Ｌ２）／４の幅を有し、かつＹ方向に平行な帯状の範囲に含まれる部分のことをいう。

これと同様に、図３に示す開口部１７７のうち、直線線分１７２ｂの左側の終端１７２ｂ’から左側に（Ｌ１−Ｌ２）／４の幅を有し、かつＹ方向に平行な帯状の範囲に含まれる部分のことを、接続部１７８という。

一方、図３に示す開口部１７７のうち、直線線分１７１ｂの右側の終端１７１ｂ”から右側に（Ｌ１−Ｌ２）／４の幅を有し、かつＹ方向に平行な帯状の範囲に含まれる部分も、接続部１７８である。

さらには、図３に示す開口部１７７のうち、直線線分１７２ｂの右側の終端１７２ｂ”から右側に（Ｌ１−Ｌ２）／４の幅を有し、かつＹ方向に平行な帯状の範囲に含まれる部分も、接続部１７８である。

このような範囲は、傾斜面１７１や傾斜面１７２に隣接しており、そのため、傾斜面に特有の応力集中を招き易い領域である。本発明では、かかる範囲、すなわち接続部１７８を特定するとともに、少なくとも接続部１７８において最小曲率半径を規定することにより、層間の剥離をより確実に抑制し得ることを見出したのである。

また、凹部１７０は、横断面積が徐々に変化している四角錐のような形状をなしているため、凹部１７０の開放端である開口部１７５は、開口部１７７より面積が大きく、開口部１７７とほぼ相似の関係または開口部１７７の一部を圧縮もしくは伸張した類似関係にある。したがって、図２に示す凹部１７０の開口部１７５の平面視形状は、前述した２つの傾斜面１７１、１７２に対応する直線線分からなる傾斜面上端１７１ａ、１７２ａと、前述した２つの直立面１７３、１７４に対応する弧からなる直立面上端１７３ａ、１７４ａとで構成された、長円形をなしている。したがって、この開口部１７５においても、各傾斜面上端１７１ａ、１７２ａと各直立面上端１７３ａ、１７４ａとの接続部１７６は、曲線になっているのが好ましい。これにより、上述した効果がより顕著なものとなる。すなわち、凹部１７０近傍において、構造の変化や熱変化等に伴う応力が発生したとき、その応力が接続部１７６にも集中し難くなる。その結果、応力集中に伴って接続部１７６を起点にした亀裂が発生したり、接続部１７６近傍の層間に剥離が生じたりするのを抑制することができる。その結果、光導波路１の伝送効率の低下や傾斜面１７１における反射効率の低下をより抑制し、高品質な光通信を行い得る光導波路１が得られる。

この場合、接続部１７６の最小曲率半径ｒ₁（図４参照）は、特に限定されないが、１〜５００μｍ程度であるのが好ましく、３〜４００μｍ程度であるのがより好ましく、５〜３５０μｍ程度であるのがさらに好ましく、１０〜１００μｍ程度であるのがさらにより好ましく、２０〜４０μｍ程度であるのが最も好ましい。接続部１７６の最小曲率半径ｒ₁を前記範囲内に設定することにより、接続部１７６における応力集中を特に緩和し、応力集中に伴う不具合の発生を抑制することができる。

なお、接続部１７６とは、図４に示す開口部１７５において、例えば傾斜面１７１に対応する傾斜面上端１７１ａと直立面１７３に対応する直立面上端１７３ａとの間に位置する部分である。また、接続部１７６は、より具体的には、図４において、開口部１７５のＸ方向の最大長さをＬ３とし、傾斜面上端１７１ａの長さをＬ４としたとき、開口部１７５のうち、傾斜面上端１７１ａの左側の終端１７１ａ’から左側に（Ｌ３−Ｌ４）／４の幅を有し、かつＹ方向に平行な帯状の範囲に含まれる部分のことをいう。

これと同様に、図４に示す開口部１７５のうち、傾斜面上端１７２ａの左側の終端１７２ａ’から左側に（Ｌ３−Ｌ４）／４の幅を有し、かつＹ方向に平行な帯状の範囲に含まれる部分のことを、接続部１７６という。

一方、図４に示す開口部１７５のうち、傾斜面上端１７１ａの右側の終端１７１ａ”から右側に（Ｌ３−Ｌ４）／４の幅を有し、かつＹ方向に平行な帯状の範囲に含まれる部分も、接続部１７６である。

さらには、図４に示す開口部１７５のうち、傾斜面上端１７２ａの右側の終端１７２ａ”から右側に（Ｌ３−Ｌ４）／４の幅を有し、かつＹ方向に平行な帯状の範囲に含まれる部分も、接続部１７６である。

また、上述した開口部１７５や開口部１７７のみならず、例えばクラッド層１２とコア層１３との界面における凹部１７０の開口部や、凹部１７０の底部においても、それぞれ、傾斜面１７１に対応する直線線分と直立面１７３に対応する弧との接続部の最小曲率半径は、１〜５００μｍ程度であるのが好ましく、３〜４００μｍ程度であるのがより好ましく、５〜３５０μｍ程度であるのがさらに好ましく、１０〜１００μｍ程度であるのがさらにより好ましく、２０〜４０μｍ程度であるのが最も好ましい。これにより、光導波路１において、応力集中に伴う不具合の発生をより確実に抑制することができる。

なお、開口部１７７のうち、接続部１７８以外の部分の最小曲率半径は、必ずしも前記範囲内でなくてもよいが、できれば、各接続部のみならず、傾斜面に対応する線分や直立面に対応する弧も含めた開口部全体（底部全体）においても、最小曲率半径が前記範囲内であることが好ましい。これにより、光導波路１において、応力集中に伴う不具合の発生をより確実に抑制することができる。

なお、凹部１７０の形状は、好ましくは略四角錐状とされるが、必ずしもこのような形状に限定されず、その場合、開口部１７７と開口部１７５の形状が互いに異なっていてもよい。

また、開口部１７７や開口部１７５の全体形状を前述したような長円形にすることで、上記効果がより顕著なものとなる。すなわち、開口部１７７や開口部１７５の形状を長円形にすることで、仮に光導波路１に対して長手方向に伸縮する外力が付与された場合であっても、開口部１７７や開口部１７５の形状作用により、接続部１７６への応力集中がとりわけ緩和される。したがって、接続部１７８や接続部１７６を前述したような曲線にするとともに、開口部１７７や開口部１７５の形状を長円形にすることで、応力集中による不具合の発生を特に抑制することができる。なお、本明細書における「長円形」とは、周の一部に直線部分を含む円のことをいう。

また、開口部１７５の全体形状は、長円形に限定されず、傾斜面上端１７１ａ以外の部分は、いかなる形状であってもよいが、例えば、四角形、五角形、六角形のような多角形が挙げられる。このことは、開口部１７７においても同様である。

また、傾斜面１７１は、ミラーとして機能するものであるため、コア部１４の光路を変換する方向に応じてその傾斜角度が適宜設定されるが、コア層１３の下面を基準面としたとき、基準面と傾斜面１７１とがなす角度（鋭角側）は、３０〜６０°程度であるのが好ましく、４０〜５０°程度であるのがより好ましい。傾斜角度を前記範囲内に設定することにより、傾斜面１７１においてコア部１４の光路を効率よく変換し、光路変換に伴う損失を抑制することができる。

また、基準面と傾斜面１７２とがなす角度（鋭角側）は、特に限定されないが、２０〜９０°程度であるのが好ましく、３０〜６０°程度であるのがより好ましく、４０〜５０°程度であるのがさらに好ましく、傾斜面１７１の傾斜角度と同じにするのが最も好ましい。これにより、凹部１７０近傍に応力が発生したとき、応力が偏在し難くなり、やはり応力集中による不具合の発生を特に抑制することができる。なお、基準面と傾斜面１７１、１７２とがなす角度（鋭角側）とは、基準面と傾斜面１７１、１７２とがなす角度のうち、凹部１７０側とは反対側における角度のことをいう。

第１実施形態では直立面１７３、１７４が、コア層１３とクラッド層１１との界面を含む平面に対して直交している。しかしながら、基準面と直立面１７３、１７４とがなす角度（鋭角側）は、これに限定されず、それぞれ好ましくは６０〜９０°程度とされ、より好ましくは７０〜９０°程度とされ、さらに好ましくは８０〜９０°程度とされる。基準面と直立面１７３、１７４とがなす角度を前記範囲内に設定することにより、特にクラッド層１１とコア層１３との界面にかかる応力を抑制することができる。なお、各図では、基準面と直立面１７３、１７４とがなす角度はほぼ９０°として図示している。また、基準面と直立面１７３、１７４とがなす角度（鋭角側）とは、基準面と直立面１７３、１７４とがなす角度のうち、凹部１７０側とは反対側における角度のことをいう。

このような凹部１７０は、その占める幅が最小限に抑えられるので、複数の凹部１７０を隣り合わせて形成したとき、その間隔を最小化することができる。したがって、基準面と直立面１７３、１７４とがなす角度を前記範囲内に収めることは、狭いピッチで併設されたコア部１４に対しても凹部１７０を高密度に配置し得るという点で有用である。また、基準面と直立面１７３、１７４とがなす角度を前記範囲内に収めることにより、直立面１７３、１７４近傍において各層を構成する材料の物性差による応力集中が特に抑えられ、層間剥離が特に生じ難くなるため、光導波路１の信頼性を特に高めることができる。

また、開口部１７７や開口部１７５における直立面１７３、１７４の形状は、すなわち前述した弧１７３ｂ、１７４ｂや直立面上端１７３ａ、１７４ａの形状が全体的に湾曲形状になっている。このような形状をなす直立面１７３、１７４は、応力の集中を特に緩和することができる。その結果、開口部１７７における接続部１７８や開口部１７５における接続部１７６が前述したような曲線になっていることと相まって、凹部１７０近傍における不具合の発生をより確実に抑制することができる。

なお、凹部１７０の最大深さは、積層体１０の厚さから適宜設定されるものであり、特に限定されないが、光導波路１の機械的強度や可撓性といった観点から、好ましくは１〜５００μｍ程度とされ、より好ましくは５〜４００μｍ程度とされる。

また、凹部１７０の最大長さ、すなわち図２における凹部１７０のＹ方向の最大長さは、特に限定されないが、クラッド層１１、１２やコア層１３の厚さや傾斜面１７１の傾斜角度との関係から、好ましくは２〜１２００μｍ程度とされ、より好ましくは１０〜１０００μｍ程度とされる。

さらに、凹部１７０の最大幅、すなわち図２における凹部１７０のＸ方向の最大長さは、特に限定されず、コア部１４の幅等に応じて適宜設定されるが、好ましくは１〜６００μｍ程度とされ、より好ましくは５〜５００μｍ程度とされる。

なお、凹部１７０は、１本のコア部１４に対して１つ設けられていてもよいが、複数本のコア部１４に対してこれらに跨るように１つの凹部１７０が設けられていてもよい。

また、複数個の凹部１７０を形成する場合、それらの形成位置は、Ｙ方向において互いに同じ位置であっても、互いにずれていてもよい。

上述したようなコア層１３およびクラッド層１１、１２の構成材料（主材料）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、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリブチレンテレフタレート（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。これらは、比較的加工が容易であるため、凹部１７０が形成されるコア層１３やクラッド層１１、１２の構成材料として好適である。

≪第２実施形態≫
次に、本発明の光導波路の第２実施形態について説明する。
図５は、第２実施形態に係る光導波路の平面図である。

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について説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。

図５に示す第２実施形態に係る光導波路１は、凹部１７０の形成位置が異なる以外、第１実施形態に係る光導波路１と同様である。

すなわち、図５に示す凹部１７０は、コア部１４の延長線上の側面クラッド部１５に形成されている。このような凹部１７０は、その形成にあたって、クラッド層１２、側面クラッド部１５およびクラッド層１１を加工することになるが、これらはいずれもクラッド材料で構成された部位である。このため、各部位を加工する際、加工レート等の加工条件がほぼ等しくなる。その結果、高い加工精度で加工を施すことができ、形成される凹部１７０の寸法精度を特に高めることができる。したがって、本実施形態によれば、寸法精度の高い凹部１７０を備え、傾斜面１７１における反射効率が高く、高品質な光通信を行い得る光導波路１が得られる。
このような第２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。

≪第３実施形態≫
次に、本発明の光導波路の第３実施形態について説明する。
図６は、第３実施形態に係る光導波路の平面図である。

以下、第３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について説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。

前述した第１実施形態に係る光導波路１では、直立面１７３、１７４が、コア層１３とクラッド層１１との界面を含む平面に対して直交しているのに対し、本実施形態に係る光導波路１では、これらの直立面１７３、１７４が、前記平面に対して傾斜するよう交差している傾斜面１７３’、１７４’になっている。本実施形態に係る光導波路１は、この点で相違している以外、第１実施形態に係る光導波路１と同様である。

このような凹部１７０の内側面は、４つの傾斜面で構成されている。すなわち、凹部１７０の内側面は、その全体において、基準面との角度（凹部１７０側とは反対側における角度）が鋭角になるよう構成されている。このような凹部１７０は、いわゆるすり鉢状をなしているため、比較的形成し易いものとなる。このため、高い寸法精度（傾斜角の精度および面精度）の傾斜面１７１を容易に形成することができる。
このような第３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。

≪第４実施形態≫
次に、本発明の光導波路の第４実施形態について説明する。
図７は、第４実施形態に係る光導波路の断面図である。

以下、第４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について説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。

図７に示す第４実施形態に係る光導波路１は、さらに、クラッド層１１の下面に積層された支持フィルム２と、クラッド層１２の上面に積層されたカバーフィルム３と、を備えている以外、第１実施形態に係る光導波路１と同様である。

また、凹部１７０は、カバーフィルム３を貫通するよう構成されている。したがって、傾斜面１７１は、カバーフィルム３からクラッド層１２およびコア層１３をそれぞれ経てクラッド層１１の途中に至るまでの間に連続して形成された平坦面となる。
このような第４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。

また、第４実施形態によれば、傾斜面１７１がカバーフィルム３の断面も含むため、より広い面積を有するものとなる。このため、傾斜面１７１をより高い精度で形成し易くなる。すなわち、加工しようとする面が広いほど、コア部１４の断面の加工精度を容易に高められるため、第４実施形態によればミラーの反射効率を特に高めることができる。

なお、上述した開口部１７５、開口部１７７、クラッド層１２とコア層１３との界面における凹部１７０の開口部、および凹部１７０の底部のみならず、カバーフィルム３とクラッド層１２との界面における凹部１７０の開口部や、クラッド層１１と支持フィルム２との界面における凹部１７０の開口部においても、それぞれ、傾斜面１７１に対応する直線線分と直立面１７３に対応する弧との接続部の最小曲率半径は、１〜５００μｍ程度であるのが好ましく、３〜４００μｍ程度であるのがより好ましく、５〜３５０μｍ程度であるのがさらに好ましく、１０〜１００μｍ程度であるのがさらにより好ましく、２０〜４０μｍ程度であるのが最も好ましい。これにより、光導波路１において、応力集中に伴う不具合の発生をより確実に抑制することができる。

＜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。

図１に示す光導波路１は、クラッド層１１、コア層１３およびクラッド層１２を順次積層して積層体１０を得る工程と、積層体１０の一部を除去する加工を施すことにより、凹部１７０を形成する工程と、を有する方法により製造することができる。

以下、各工程について順次説明する。
［１］まず、（ａ）クラッド層１１を形成するための組成物、コア層１３を形成するための組成物、およびクラッド層１２を形成するための組成物を、順次成膜して製造する方法、（ｂ）各組成物を用いてクラッド層１１、コア層１３およびクラッド層１２をそれぞれ形成した後、積層する方法、（ｃ）３種の組成物を同時に押出成形して積層体を製造する方法等により、コア層形成層またはコア層形成層を含む多層構造を得る。

この際、コア層１３を形成するための組成物として、露光により屈折率が変化する屈折率変調能を有するものを用い、このコア層形成層に露光処理を施すことのみで、所望のパターンで敷設されたコア部１４を含むコア層１３を得ることができる。

なお、コア層１３の製造方法は、このような方法に限定されず、例えば成膜工程と、フォトリソグラフィー技術とエッチング技術とを組み合わせたパターニング工程と、を繰り返し行うことにより、所望のパターンで敷設されたコア部１４を含むコア層１３を得ることができる。

［２］次に、積層体１０の一部を除去する加工を施す。これにより、凹部１７０が形成され、光導波路１が得られる。凹部１７０の形成方法には様々な方法が挙げられる。例えば、切削加工や研削加工といった機械加工法の他、レーザー加工法、電子線加工法、インプリント法等が挙げられる。このうち、レーザー加工法によれば、寸法精度の高い凹部１７０を比較的容易に形成することができる。以下、代表的にレーザー加工法によって凹部１７０を形成する方法について説明する。

図８は、本発明の光導波路の製造に用いられるレーザー加工装置の一例を模式的に示す斜視図、図９は、レーザー加工用マスクを相対的に移動させ凹部を形成する様子を図示した平面図である。

図８に示すレーザー加工機（レーザー加工装置）９００は、図示しないレーザー光源と、レーザーの光軸上に配置されたレーザー加工用マスク９１０と、レーザー加工用マスク９１０を介してレーザー光源とは反対側に配置され、積層体１０をレーザー加工用マスク９１０に対して相対的に移動させる図示しない駆動ステージと、を備えている。以下、レーザー加工機９００の各部の構成について詳述する。

レーザー光源は、発振するレーザーの波長に応じて適宜選択されるが、例えば、ＹＡＧレーザー、ＹＶＯ₄レーザー、Ｙｂレーザー、半導体レーザーのような各種固体レーザー、ＣＯ₂レーザー、Ｈｅ−Ｎｅレーザー、エキシマーレーザーのような各種気体レーザー等が挙げられる。

また、レーザーの波長は、積層体１０の構成材料に応じて適宜設定されるが、例えば１５０〜９５０ｎｍ程度とされる。

駆動ステージとしては、例えばＸ−Ｙステージやリニアアクチュエーター等が用いられる。レーザー加工用マスク９１０に対して駆動ステージ上に載置した積層体１０を相対的に移動させることにより、積層体１０に対してレーザーの照射領域を任意のパターンで走査させることができる。これにより、積層体１０の任意の位置に対して任意の時間のレーザー照射を施すことができる。

レーザーが照射されると、照射領域では気化反応が生じ、凹部が生じる。したがって、照射領域を走査させることにより、走査軌跡に沿って凹部が連続的に形成され、最終的には走査軌跡に応じた開口を有する凹部が形成されることとなる。

なお、固定したレーザー加工用マスク９１０に対して積層体１０を移動させるのではなく、積層体１０を固定した状態でレーザー加工用マスク９１０を移動させるようにしてもよく、双方を移動させるようにしてもよい。

本製造方法に係るレーザー加工用マスク９１０は、板状体であって、レーザーを遮蔽する遮蔽部９１１と、レーザーを透過する透過部９１２と、を備えている。このレーザー加工用マスク９１０を介してレーザーを照射すると、透過部９１２においてレーザーの照射領域が成形され、透過部９１２の平面視形状に対応した積層体１０上の領域にレーザーが選択的に照射されることとなる。

次いで、このようなレーザー加工用マスク９１０を用いて、積層体１０に凹部１７０を形成する方法について説明する。

図８に示すレーザー加工用マスク９１０は、コア部１４の長手方向、すなわちＹ方向に沿って透過部９１２が相対的に移動しつつレーザーが照射されるように使用される。図９には、その移動の際の透過部９１２の位置を間欠的に示している。

図９に示すような軌跡で透過部９１２（レーザーの照射領域）が移動すると、その照射領域の軌跡に応じて、図４に示すような開口部１７５の凹部１７０が形成される。すなわち、平面視で長円形をなす開口部１７５を有する凹部１７０を容易に形成することができる。

また、図９に示すような軌跡で透過部９１２（レーザーの照射領域）が移動すると、それに伴ってＹ方向の端部、すなわち移動開始端と移動終了端では、積算光量が縁部に向かうにつれて徐々に減少する積算光量分布が形成される。このため、図９に示す軌跡の上端部と下端部には、図１に示すような傾斜面１７１と傾斜面１７２とが形成されることとなる。なお、このときの透過部９１２の移動速度を適宜変更することにより、傾斜面１７１、１７２の傾斜角度を調整することができる。

また、透過部９１２のうち、開口部１７７の接続部１７８に対応する部位について、前述したように、最小曲率半径１〜５００μｍの曲線にすることで、接続部１７８についても前述した条件を満足させることができる。すなわち、レーザー加工用マスク９１０を用いることで、前述した凹部１７０を効率よく形成することができる。

＜電子機器＞
上述したような本発明に係る光導波路は、伝送効率が高く、かつ他の光学部品との光結合効率に優れたものである。このため、本発明の光導波路を備えることにより、高品質の光通信を行い得る信頼性の高い電子機器（本発明の電子機器）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、パソコン、テレビ、ホーム・サーバ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ことから、電子機器の低コスト化に貢献することができる。

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、本発明の光導波路および電子機器について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば光導波路には、任意の構成物が付加されていてもよい。

また、傾斜面を光入射側ミラーとして用いた場合、光出射側はコア部１４の端面からコア部１４の光軸に沿って光を出射させるようにしてもよく、その際、出射端にはコネクターが装着されていてもよい。一方、傾斜面を光出射側ミラーとして用いた場合、光入射側はコア部１４の端面からコア部１４の光軸に沿って光を入射するようにしてもよく、その際、入射端にはコネクターが装着されていてもよい。

また、光導波路には複数の凹部が形成されていてもよい。例えば２つの凹部が形成されている場合、一方の傾斜面を光入射側ミラーとして用い、他方の傾斜面を光出射側ミラーとして用いることができる。

さらに、凹部の開口部の平面視形状は、図１０に示すような形状であってもよい。図１０は、図４に示す凹部の開口の他の構成例を模式的に示す平面図である。

図１０（ａ）に示す凹部１７０の開口部１７５は、略矩形をなしている。また、図１０（ｂ）に示す凹部１７０の開口部１７５は、略台形をなしている。さらに、図１０（ｃ）に示す凹部１７０の開口部１７５は、略六角形をなしている。このような凹部１７０の傾斜面１７１の上端（傾斜面上端１７１ａ）と直立面１７３の上限（直立面上端１７３ａ）とを接続する接続部１７６は、前述したような曲線になっている。このような形状の凹部を備える光導波路においても、前述した各実施形態に係る光導波路と同様の作用、効果が得られる。

次に、本発明の具体的実施例について説明する。
１．凹部付き光導波路の製造
（実施例１−１）
（１）クラッド層形成用樹脂組成物の製造
ダイセル化学工業（株）製の脂環式エポキシ樹脂、セロキサイド２０８１２０ｇ、（株）ＡＤＥＫＡ製のカチオン重合開始剤、アデカオプトマーＳＰ−１７００．６ｇ、およびメチルイソブチルケトン８０ｇを撹拌混合して溶液を調製した。

次いで、得られた溶液を０．２μｍ孔径のＰＴＦＥフィルターでろ過して清浄で無色透明なクラッド層形成用樹脂組成物を得た。

（２）感光性樹脂組成物の製造
エポキシ系ポリマーとして新日鐵化学（株）製のフェノキシ樹脂、ＹＰ−５０Ｓ２０ｇ、光重合性モノマーとしてダイセル化学工業（株）製のセロキサイド２０２１Ｐ５ｇ、および重合開始剤として（株）ＡＤＥＫＡ製のアデカオプトマーＳＰ−１７００．２ｇを、メチルイソブチルケトン８０ｇ中に投入し、撹拌溶解して溶液を調製した。

次いで、得られた溶液を０．２μｍ孔径のＰＴＦＥフィルターでろ過して清浄で無色透明な感光性樹脂組成物を得た。

（３）下側クラッド層の作製
クラッド層形成用樹脂組成物をドクターブレードにより厚さ２５μｍのポリイミドフィルム上に均一に塗布した後、５０℃の乾燥機に１０分間投入した。溶媒を完全に除去した後、ＵＶ露光機で全面に紫外線を照射し、塗布した樹脂組成物を硬化させた。これにより、厚さ１０μｍの無色透明な下側クラッド層を得た。なお、紫外線の積算光量は５００ｍＪ／ｃｍ²とした。

（４）コア層の作製
作製した下側クラッド層上に感光性樹脂組成物をドクターブレードにより均一に塗布した後、４０℃の乾燥機に５分間投入した。溶媒を完全に除去して被膜とした後、得られた被膜上に、ライン、スペースを繰り返す直線パターンを描くように、マスクレス露光装置により紫外線を照射した。コア部の幅Ｗは５０μｍ、コア部間の距離Ｐは２５０μｍとした。なお、コア部間の距離Ｐとは、コア部の中心線間の距離のことをいう。コア部の中心線とは、コア部の中心を通りコア部の長手方向に平行である直線のことをいう。なお、紫外線の積算光量は１０００ｍＪ／ｃｍ²とした。

次いで、露光後の被膜を１５０℃のオーブンに３０分間投入した。オーブンから取り出すと、被膜には鮮明な導波路パターンが現れているのが確認された。なお、得られたコア層の厚さは５０μｍであった。

（５）上側クラッド層の作製
作製したコア層上に、（３）と同様にしてクラッド層形成用樹脂組成物を塗布し、厚さ１０μｍの無色透明な上側クラッド層を得た。

（６）凹部の形成
次に、レーザー加工によりコア部に２つの凹部を１０ｃｍの間隔をあけて形成し、これらをそれぞれ光入射側ミラー、光出射側ミラーとした。凹部は全てのコア部に対して同様に作成した。形成した凹部の形状は、下記に示す通りである。また、凹部は、その開放端である開口部１７５の形状と、コア層１３とクラッド層１１との界面を含む平面で切断されたときの開口部１７７の形状と、が類似関係になるよう構成した。

＜凹部の形状＞
・開口部１７５の概略図：図４
・接続部１７８の最小曲率半径ｒ₂ ：５μｍ
・開口部１７５の縁部の輪郭形状：弧状（弧の曲率半径１２５μｍ）
・凹部１７０のＹ方向の最大長さ：２１０μｍ
・凹部１７０のＸ方向の最大長さ：１０５μｍ
・凹部１７０の最大深さ：６５μｍ

なお、開口部１７５における接続部１７６、クラッド層１２とコア層１３との界面における凹部１７０の開口部の接続部、および凹部１７０の底部の接続部についても、その最小曲率半径は５μｍであった。
なお、接続部とは、傾斜面１７１に対応する直線線分と直立面１７３に対応する弧との間に位置する部分である。

（実施例１−２）
レーザー加工用マスクの形状を変更し、形成する凹部の形状を以下の形状に変更した以外は、実施例１−１と同様にして光導波路を得た。

＜凹部の形状＞
・開口部１７５の概略図：図４
・接続部１７８の最小曲率半径ｒ₂ ：２０μｍ
・開口部１７５の縁部の輪郭形状：弧状（弧の曲率半径６６．２５μｍ）
・凹部１７０のＹ方向の最大長さ：２１０μｍ
・凹部１７０のＸ方向の最大長さ：１１５μｍ
・凹部１７０の最大深さ：６５μｍ

なお、開口部１７５における接続部１７６、クラッド層１２とコア層１３との界面における凹部１７０の開口部の接続部、および凹部１７０の底部の接続部についても、その最小曲率半径は２０μｍであった。

（実施例１−３）
レーザー加工用マスクの形状を変更し、形成する凹部の形状を以下の形状に変更した以外は、実施例１−１と同様にして光導波路を得た。

＜凹部の形状＞
・開口部１７５の概略図：図４
・接続部１７８の最小曲率半径ｒ₂ ：４０μｍ
・開口部１７５の縁部の輪郭形状：弧状（弧の曲率半径４８．３３μｍ）
・凹部１７０のＹ方向の最大長さ：２１０μｍ
・凹部１７０のＸ方向の最大長さ：１２５μｍ
・凹部１７０の最大深さ：６５μｍ

なお、開口部１７５における接続部１７６、クラッド層１２とコア層１３との界面における凹部１７０の開口部の接続部、および凹部１７０の底部の接続部についても、その最小曲率半径は４０μｍであった。

（実施例１−４）
レーザー加工用マスクの形状を変更し、形成する凹部の形状を以下の形状に変更した以外は、実施例１−１と同様にして光導波路を得た。

＜凹部の形状＞
・開口部１７５の概略図：図４
・接続部１７８の最小曲率半径ｒ₂ ：１μｍ
・開口部１７５の縁部の輪郭形状：弧状（弧の曲率半径６．３３μｍ）
・凹部１７０のＹ方向の最大長さ：２１０μｍ
・凹部１７０のＸ方向の最大長さ：１０５μｍ
・凹部１７０の最大深さ：６５μｍ

なお、開口部１７５における接続部１７６、クラッド層１２とコア層１３との界面における凹部１７０の開口部の接続部、および凹部１７０の底部の接続部についても、その最小曲率半径は１μｍであった。

（実施例１−５）
レーザー加工用マスクの形状を変更し、形成する凹部の形状を以下の形状に変更した以外は、実施例１−１と同様にして光導波路を得た。

＜凹部の形状＞
・開口部１７５の概略図：図４
・接続部１７８の最小曲率半径ｒ₂ ：１００μｍ
・開口部１７５の縁部の輪郭形状：弧状（弧の曲率半径１２０μｍ）
・凹部１７０のＹ方向の最大長さ：２１０μｍ
・凹部１７０のＸ方向の最大長さ：２００μｍ
・凹部１７０の最大深さ：６５μｍ

なお、開口部１７５における接続部１７６、クラッド層１２とコア層１３との界面における凹部１７０の開口部の接続部、および凹部１７０の底部の接続部についても、その最小曲率半径は１００μｍであった。

（実施例１−６）
レーザー加工用マスクの形状を変更し、形成する凹部の形状を以下の形状に変更したこと、及びコア部間の距離Ｐを５００μｍとしたこと以外は、実施例１−１と同様にして光導波路を得た。

＜凹部の形状＞
・開口部１７５の概略図：図４
・接続部１７８の最小曲率半径ｒ₂ ：３００μｍ
・開口部１７５の縁部の輪郭形状：弧状（弧の曲率半径３４０μｍ）
・凹部１７０のＹ方向の最大長さ：２１０μｍ
・凹部１７０のＸ方向の最大長さ：６４０μｍ
・凹部１７０の最大深さ：６５μｍ

なお、開口部１７５における接続部１７６、クラッド層１２とコア層１３との界面における凹部１７０の開口部の接続部、および凹部１７０の底部の接続部についても、その最小曲率半径は３００μｍであった。

（実施例１−７）
レーザー加工用マスクの形状を変更し、形成する凹部の形状を以下の形状に変更したこと、及びコア部間の距離Ｐを５００μｍとしたこと以外は、実施例１−１と同様にして光導波路を得た。

＜凹部の形状＞
・開口部１７５の概略図：図４
・接続部１７８の最小曲率半径ｒ₂ ：４５０μｍ
・開口部１７５の縁部の輪郭形状：弧状（弧の曲率半径５８０μｍ）
・凹部１７０のＹ方向の最大長さ：２１０μｍ
・凹部１７０のＸ方向の最大長さ：９００μｍ
・凹部１７０の最大深さ：６５μｍ

なお、開口部１７５における接続部１７６、クラッド層１２とコア層１３との界面における凹部１７０の開口部の接続部、および凹部１７０の底部の接続部についても、その最小曲率半径は４５０μｍであった。

（実施例１−８）
レーザー加工用マスクの形状を変更し、形成する凹部の形状を以下の形状に変更した以外は、実施例１−１と同様にして光導波路を得た。

＜凹部の形状＞
・開口部１７５の概略図：図４
・接続部１７８の最小曲率半径ｒ₂ ：１００μｍ
・開口部１７５の縁部の輪郭形状：弧状（弧の曲率半径１２０μｍ）
・凹部１７０のＹ方向の最大長さ：９００μｍ
・凹部１７０のＸ方向の最大長さ：２００μｍ
・凹部１７０の最大深さ：６５μｍ

（実施例２−１）
レーザー加工用マスクの形状を変更し、形成する凹部の形状を以下の形状に変更した以外は、実施例１−１と同様にして光導波路を得た。

＜凹部の形状＞
・開口部１７５の概略図：図１０（ａ）
・接続部１７８の最小曲率半径ｒ₂ ：５μｍ
・凹部１７０のＹ方向の最大長さ：２１０μｍ
・凹部１７０のＸ方向の最大長さ：１２５μｍ
・凹部１７０の最大深さ：６５μｍ

なお、開口部１７５における接続部１７６、クラッド層１２とコア層１３との界面における凹部１７０の開口部の接続部、および凹部１７０の底部の接続部についても、その最小曲率半径は５μｍであった。

（実施例２−２）
レーザー加工用マスクの形状を変更し、形成する凹部の形状を以下の形状に変更した以外は、実施例１−１と同様にして光導波路を得た。

＜凹部の形状＞
・開口部１７５の概略図：図１０（ａ）
・接続部１７８の最小曲率半径ｒ₂ ：２０μｍ
・凹部１７０のＹ方向の最大長さ：２１０μｍ
・凹部１７０のＸ方向の最大長さ：１２５μｍ
・凹部１７０の最大深さ：６５μｍ

（実施例２−３）
レーザー加工用マスクの形状を変更し、形成する凹部の形状を以下の形状に変更した以外は、実施例１−１と同様にして光導波路を得た。

＜凹部の形状＞
・開口部１７５の概略図：図１０（ａ）
・接続部１７８の最小曲率半径ｒ₂ ：４０μｍ
・凹部１７０のＹ方向の最大長さ：２１０μｍ
・凹部１７０のＸ方向の最大長さ：１２５μｍ
・凹部１７０の最大深さ：６５μｍ

（実施例２―４）
レーザー加工用マスクの形状を変更し、形成する凹部の形状を以下の形状に変更した以外は、実施例１−１と同様にして光導波路を得た。

＜凹部の形状＞
・開口部１７５の概略図：図１０（ａ）
・接続部１７８の最小曲率半径ｒ₂ ：１００μｍ
・凹部１７０のＹ方向の最大長さ：９００μｍ
・凹部１７０のＸ方向の最大長さ：２００μｍ
・凹部１７０の最大深さ：６５μｍ

（実施例３−１）
凹部を形成する工程において、切削加工及び研削加工により以下の形状の凹部を形成した以外は、実施例１−１と同様にして光導波路を得た。

＜凹部の形状＞
・開口部１７５の概略図：図４
・接続部１７８の最小曲率半径ｒ₂ ：４０μｍ
・接続部１７６の最小曲率半径ｒ₁ ：８０μｍ
・クラッド層１２とコア層１３との界面における凹部１７０の開口部の接続部の最小曲率半径：８０μｍ
・凹部１７０の底部の接続部最小曲率半径：４０μｍ
・開口部１７５の縁部の輪郭形状：弧状（弧の曲率半径４５μｍ）
・凹部１７０のＹ方向の最大長さ：２１０μｍ
・凹部１７０のＸ方向の最大長さ：１６０μｍ
・凹部１７０の最大深さ：６５μｍ

（実施例３−２）
凹部を形成する工程において、切削加工及び研削加工により以下の形状の凹部を形成したこと、及びコア部間の距離Ｐを５００μｍとしたこと以外は、実施例１−１と同様にして光導波路を得た。

＜凹部の形状＞
・開口部１７５の概略図：図４
・接続部１７８の最小曲率半径ｒ₂ ：３００μｍ
・接続部１７６の最小曲率半径ｒ₁ ：４７５μｍ
・クラッド層１２とコア層１３との界面における凹部１７０の開口部の接続部の最小曲率半径：４７５μｍ
・凹部１７０の底部の接続部最小曲率半径：３００μｍ
・開口部１７５の縁部の輪郭形状：弧状（弧の曲率半径３００μｍ）
・凹部１７０のＹ方向の最大長さ：２１０μｍ
・凹部１７０のＸ方向の最大長さ：９５０μｍ
・凹部１７０の最大深さ：６５μｍ

（実施例４）
本実施例では、コア部の延長線上の側面クラッド部に凹部を形成したこと、及びレーザー加工用マスクの形状を変更し、形成する凹部の形状を以下の形状に変更したこと以外は、実施例１−１と同様にして光導波路を得た。

＜凹部の形状＞
・開口部１７５の概略図：図４
・接続部１７８の最小曲率半径ｒ₂ ：２０μｍ
・開口部１７５の縁部の輪郭形状：弧状（弧の曲率半径２０μｍ）
・凹部１７０のＹ方向の最大長さ：２１０μｍ
・凹部１７０のＸ方向の最大長さ：１１５μｍ
・凹部１７０の最大深さ：６５μｍ

（実施例５−１）
本実施例では、クラッド層１２の上面に直交するとともにコア部１４の長手方向に平行な平面で切断されたとき、凹部の断面形状が底を頂点とする三角形となる形状としたこと、及びレーザー加工用マスクの形状を変更し、形成する凹部の形状を以下の形状に変更したこと以外は、実施例１−１と同様にして光導波路を得た。

＜凹部の形状＞
・開口部１７５の概略図：図４
・接続部１７８の最小曲率半径ｒ₂ ：２０μｍ
・開口部１７５の縁部の輪郭形状：弧状（弧の曲率半径４０μｍ）
・凹部１７０のＹ方向の最大長さ：２１０μｍ
・凹部１７０のＸ方向の最大長さ：１１５μｍ
・凹部１７０の最大深さ：６５μｍ

（実施例５−２）
レーザー加工用マスクの形状を変更し、形成する凹部の形状を以下の形状に変更したこと以外は、実施例５−１と同様にして光導波路を得た。

＜凹部の形状＞
・開口部１７５の概略図：図４
・接続部１７８の最小曲率半径ｒ₂ ：１００μｍ
・開口部１７５の縁部の輪郭形状：弧状（弧の曲率半径１５０μｍ）
・凹部１７０のＹ方向の最大長さ：２１０μｍ
・凹部１７０のＸ方向の最大長さ：２００μｍ
・凹部１７０の最大深さ：６５μｍ

（実施例６−１）
レーザー加工用マスクの形状を変更し、形成する凹部の形状を以下の形状に変更した以外は、実施例１−１と同様にして光導波路を得た。

＜凹部の形状＞
・開口部１７５の概略図：図１０（ｂ）
・鋭角を形成する接続部１７８の最小曲率半径ｒ₂’ ：０．５μｍ
・鈍角を形成する接続部１７８の最小曲率半径ｒ₂” ：１５．４μｍ
・開口部１７５の縁部の輪郭形状：弧状（弧の曲率半径１４．２μｍ）
・凹部１７０のＹ方向の最大長さ：８０μｍ
・凹部１７０のＸ方向の最大長さ：１０５μｍ
・凹部１７０の最大深さ：６０μｍ

なお、開口部１７５における接続部１７６、クラッド層１２とコア層１３との界面における凹部１７０の開口部の接続部、および凹部１７０の底部の接続部についても、それらの最小曲率半径は対応する接続部１７８と一致していた。

（実施例６−２）
レーザー加工用マスクの形状を変更し、形成する凹部の形状を以下の形状に変更した以外は、実施例１−１と同様にして光導波路を得た。

＜凹部の形状＞
・開口部１７５の概略図：図１０（ｂ）
・鋭角を形成する接続部１７８の最小曲率半径ｒ₂’ ：１．５μｍ
・鈍角を形成する接続部１７８の最小曲率半径ｒ₂” ：４５．３μｍ
・開口部１７５の縁部の輪郭形状：弧状（弧の曲率半径５０．４６μｍ）
・凹部１７０のＹ方向の最大長さ：８０μｍ
・凹部１７０のＸ方向の最大長さ：１３５μｍ
・凹部１７０の最大深さ：６０μｍ

（実施例６−３）
レーザー加工用マスクの形状を変更し、形成する凹部の形状を以下の形状に変更した以外は、実施例１−１と同様にして光導波路を得た。

＜凹部の形状＞
・開口部１７５の概略図：図１０（ｂ）
・鋭角を形成する接続部１７８の最小曲率半径ｒ₂’ ：３．３μｍ
・鈍角を形成する接続部１７８の最小曲率半径ｒ₂” ：８．５μｍ
・開口部１７５の縁部の輪郭形状：弧状（弧の曲率半径４．３μｍ）
・凹部１７０のＹ方向の最大長さ：１４０μｍ
・凹部１７０のＸ方向の最大長さ：１６０μｍ
・凹部１７０の最大深さ：６０μｍ

（実施例６−４）
レーザー加工用マスクの形状を変更し、形成する凹部の形状を以下の形状に変更した以外は、実施例１−１と同様にして光導波路を得た。

＜凹部の形状＞
・開口部１７５の概略図：図１０（ｂ）
・鋭角を形成する接続部１７８の最小曲率半径ｒ₂’ ：４．２μｍ
・鈍角を形成する接続部１７８の最小曲率半径ｒ₂” ：１０．３μｍ
・開口部１７５の縁部の輪郭形状：弧状（弧の曲率半径４．３μｍ）
・凹部１７０のＹ方向の最大長さ：１４０μｍ
・凹部１７０のＸ方向の最大長さ：１６０μｍ
・凹部１７０の最大深さ：６０μｍ

（実施例６−５）
レーザー加工用マスクの形状を変更し、形成する凹部の形状を以下の形状に変更した以外は、実施例１−１と同様にして光導波路を得た。

＜凹部の形状＞
・開口部１７５の概略図：図１０（ｂ）
・鋭角を形成する接続部１７８の最小曲率半径ｒ₂’ ：６．２μｍ
・鈍角を形成する接続部１７８の最小曲率半径ｒ₂” ：１９．１μｍ
・開口部１７５の縁部の輪郭形状：弧状（弧の曲率半径４．３μｍ）
・凹部１７０のＹ方向の最大長さ：１４０μｍ
・凹部１７０のＸ方向の最大長さ：１６０μｍ
・凹部１７０の最大深さ：６０μｍ

（実施例６−６）
レーザー加工用マスクの形状を変更し、形成する凹部の形状を以下の形状に変更した以外は、実施例１−１と同様にして光導波路を得た。

＜凹部の形状＞
・開口部１７５の概略図：図１０（ｂ）
・鋭角を形成する接続部１７８の最小曲率半径ｒ₂’ ：１６．０μｍ
・鈍角を形成する接続部１７８の最小曲率半径ｒ₂” ：３５．０μｍ
・開口部１７５の縁部の輪郭形状：弧状（弧の曲率半径４．３μｍ）
・凹部１７０のＹ方向の最大長さ：１４０μｍ
・凹部１７０のＸ方向の最大長さ：１６０μｍ
・凹部１７０の最大深さ：６０μｍ

（実施例６−７）
レーザー加工用マスクの形状を変更し、形成する凹部の形状を以下の形状に変更した以外は、実施例１−１と同様にして光導波路を得た。

＜凹部の形状＞
・開口部１７５の概略図：図１０（ｂ）
・鋭角を形成する接続部１７８の最小曲率半径ｒ₂’ ：１８．９μｍ
・鈍角を形成する接続部１７８の最小曲率半径ｒ₂” ：４０．６μｍ
・開口部１７５の縁部の輪郭形状：弧状（弧の曲率半径４．３μｍ）
・凹部１７０のＹ方向の最大長さ：１４０μｍ
・凹部１７０のＸ方向の最大長さ：１６０μｍ
・凹部１７０の最大深さ：６０μｍ

（実施例６−８）
レーザー加工用マスクの形状を変更し、形成する凹部の形状を以下の形状に変更した以外は、実施例１−１と同様にして光導波路を得た。

＜凹部の形状＞
・開口部１７５の概略図：図１０（ｂ）
・鋭角を形成する接続部１７８の最小曲率半径ｒ₂’ ：４３．０μｍ
・鈍角を形成する接続部１７８の最小曲率半径ｒ₂” ：１４７．０μｍ
・開口部１７５の縁部の輪郭形状：弧状（弧の曲率半径４．３μｍ）
・凹部１７０のＹ方向の最大長さ：１４０μｍ
・凹部１７０のＸ方向の最大長さ：１６０μｍ
・凹部１７０の最大深さ：６０μｍ

（比較例１）
レーザー加工用マスクの形状を変更し、形成する凹部の形状を以下の形状に変更した以外は、実施例１−１と同様にして光導波路を得た。

＜凹部の形状＞
・開口部１７５の概略形状：図４
・接続部１７８の最小曲率半径ｒ₂ ：０．５μｍ
・開口部１７５の縁部の輪郭形状：弧状（弧の曲率半径３．１３μｍ）
・凹部１７０のＹ方向の最大長さ：２１０μｍ
・凹部１７０のＸ方向の最大長さ：５１０μｍ
・凹部１７０の最大深さ：６５μｍ

なお、開口部１７５における接続部１７６、クラッド層１２とコア層１３との界面における凹部１７０の開口部の接続部、および凹部１７０の底部の接続部についても、その最小曲率半径は０．５μｍであった。

（比較例２）
コア部間の距離Ｐを５００μｍとしたこと以外は、比較例１と同様にして光導波路を得た。

（比較例３）
レーザー加工用マスクの形状を変更し、形成する凹部の形状を以下の形状に変更した以外は、実施例１−１と同様にして光導波路を得た。

＜凹部の形状＞
・開口部１７５の概略形状：図４
・接続部１７８の最小曲率半径ｒ₂ ：５１０μｍ
・開口部１７５の縁部の輪郭形状：弧状（弧の曲率半径５１０μｍ）
・凹部１７０のＹ方向の最大長さ：２１０μｍ
・凹部１７０のＸ方向の最大長さ：５２０μｍ
・凹部１７０の最大深さ：６５μｍ

なお、開口部１７５における接続部１７６、クラッド層１２とコア層１３との界面における凹部１７０の開口部の接続部、および凹部１７０の底部の接続部についても、その最小曲率半径は５１０μｍであった。

（比較例４）
コア部間の距離Ｐを５００μｍとしたこと以外は、比較例３と同様にして光導波路を得た。

２．光導波路の評価
各実施例および各比較例で得られた光導波路について、温度サイクル試験に供し、試験前と試験後の伝送特性を比較することにより耐久性を評価した。なお、温度サイクル試験の試験条件は以下に示す通りである。

＜温度サイクル試験の試験条件＞
・温度：−４０〜１２５℃
・サイクル数：５００サイクル（高温、低温各３０分間）
・評価特性：挿入損失

評価の結果を表１、表２、表３に示す。なお、表１、表２、表３において、概略図とは開口部１７５の概略図を表し、ｒ₂とは接続部１７８の最小曲率半径を表し、ｒ₁とは接続部１７６の最小曲率半径を表し、ｒ₃とはクラッド層１２とコア層１３との界面における凹部１７０の開口部の接続部の最小曲率半径を表し、ｒ₄とは凹部１７０の底部の接続部最小曲率半径を表し、縁輪郭とは開口部１７５の縁部の輪郭形状を表し、弧の曲率半径とは開口部１７５の縁部の弧の曲率半径を表し、Ｙとは凹部１７０のＹ方向の最大長さを表し、Ｘとは凹部１７０のＸ方向の最大長さを表し、深さとは凹部１７０の最大深さを表し、Ｐとはコア部間の距離Ｐを表す。また、ｒ₂’とは略台形において鋭角を形成する接続部１７８の最小曲率半径を表し、ｒ₂”とは略台形において鈍角を形成する接続部１７８の最小曲率半径を表す。

なお、実施例１−１、１−２、１−３及び２−４と同様の条件にて、図７に示すように支持フィルム２およびカバーフィルム３を備えた光導波路１−１’１−２’、１−３’及び２−４’についても、同様の評価を行った。このとき、カバーフィルム３を貫通する凹部の開口部における接続部の最小曲率半径については、各接続部１７８の最小曲率半径ｒ₂と同様にした。その結果を、表４に示す。

評価の結果、各実施例で得られた光導波路では、温度サイクル試験の試験前後において挿入損失の値には変化がなかった。

これに対し、比較例１〜４で得られた光導波路では、温度サイクル試験の後、挿入損失が大きく増加していた。変化量を算出したところ、試験前の測定値の２０〜１００％に及んでいた。試験後の光導波路について凹部を厚さ方向にカットし、断面を観察したところ、クラッド層とコア層との界面に剥離の発生が認められた。

以上のことから、本発明の光導波路によれば、温度サイクル試験に供されたとしても伝送特性や反射特性の低下が抑制され、高品質な光通信を行い得ることが認められた。

本発明によれば、伝送特性の低下が抑制され、高品質な光通信を行い得る光導波路が得られる。また、本発明によれば、かかる光導波路を備える信頼性の高い電子機器が得られる。
したがって、本発明は光導波路および電子機器に好適に利用でき、産業上極めて重要である。

１光導波路
２支持フィルム
３カバーフィルム
１０積層体
１１クラッド層
１２クラッド層
１３コア層
１４コア部
１５側面クラッド部
１７０凹部
１７１傾斜面
１７１ａ傾斜面上端
１７１ａ’ 左側の終端
１７１ａ” 右側の終端
１７１ｂ直線線分
１７１ｂ’ 左側の終端
１７１ｂ” 右側の終端
１７２傾斜面
１７２ａ傾斜面上端
１７２ａ’ 左側の終端
１７２ａ” 右側の終端
１７２ｂ直線線分
１７２ｂ’ 左側の終端
１７２ｂ” 右側の終端
１７３直立面
１７３’ 傾斜面
１７３ａ直立面上端
１７３ｂ弧
１７４直立面
１７４’ 傾斜面
１７４ａ直立面上端
１７４ｂ弧
１７５開口部
１７６接続部
１７７開口部
１７８接続部
９００レーザー加工機
９１０レーザー加工用マスク
９１１遮蔽部
９１２透過部
Ｌレーザー
ｒ₁、ｒ₂ 曲率半径

Claims

コア部が形成されているコア層と、前記コア層の一方の面に積層されている第１クラッド層と、前記コア層の他方の面に積層されている第２クラッド層と、前記第２クラッド層および前記コア層をそれぞれ貫通し前記第１クラッド層に至る空洞部と、を有する光導波路であって、
前記空洞部の内壁面の一部は、前記コア層と前記第１クラッド層との界面を含む平面に対して傾斜しつつ交差する傾斜面で構成されており、
前記平面において、前記傾斜面とそれに連続する前記内壁面の他部との接続部の最小曲率半径が１〜５００μｍであることを特徴とする光導波路。
前記空洞部は、前記コア部または前記コア部の長手方向の延長線上に設けられており、
前記傾斜面が前記コア部の光軸またはその延長線を横切るよう構成されている請求項１に記載の光導波路。
前記第２クラッド層のうちの前記コア層とは反対側の面における前記空洞部において、前記傾斜面とそれに連続する前記内壁面の他部との接続部の最小曲率半径が１〜５００μｍである請求項１または２に記載の光導波路。
前記第２クラッド層と前記コア層との界面における前記空洞部において、前記傾斜面とそれに連続する前記内壁面の他部との接続部の最小曲率半径が１〜５００μｍである請求項１〜３のいずれか１項に記載の光導波路。
前記第２クラッド層の前記コア層とは反対側の面に積層されているカバー層を有する請求項１〜４のいずれか１項に記載の光導波路。
前記空洞部の内壁面は、前記平面に対して鋭角側の角度が６０〜９０°で交差する直立面を含んでいる請求項１〜５のいずれか１項に記載の光導波路。
前記傾斜面は、前記平面に対して２０〜９０°の角度で交差する請求項１〜６のいずれか１項に記載の光導波路。
前記空洞部の内壁面は、２つの前記傾斜面と、２つの前記直立面と、を含んでおり、
前記空洞部は、その内壁面が前記平面によって切断されたときの断面において、前記傾斜面同士および前記直立面同士がそれぞれ対向しているよう構成されている請求項６または７に記載の光導波路。
前記直立面は、光導波路の長手方向に湾曲している請求項６〜８のいずれか１項に記載の光導波路。
前記空洞部の内壁面は、前記平面との間の角度であって前記空洞部側とは反対側における角度が鋭角になるよう構成されている請求項１〜５のいずれか１項に記載の光導波路。
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の光導波路を備えることを特徴とする電子機器。