JP2599497B2 - Flat plastic optical waveguide - Google Patents

Flat plastic optical waveguide

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JP2599497B2 JP2257865A JP25786590A JP2599497B2 JP 2599497 B2 JP2599497 B2 JP 2599497B2 JP 2257865 A JP2257865 A JP 2257865A JP 25786590 A JP25786590 A JP 25786590A JP 2599497 B2 JP2599497 B2 JP 2599497B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、プラスチック光導波路に関し、特に光通信
あるいは画像伝送用の光コネクタあるいは分波器等の光
学部品に使用可能な平板型プラスチック光導波路に関す
るものである。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plastic optical waveguide, and more particularly to a flat plastic optical waveguide that can be used as an optical connector for optical communication or image transmission or an optical component such as a duplexer. It is about.

[従来の技術] 光学部品あるいは光ファイバの基材としては、光伝送
損失が小さくかつ伝送帯域が広いことから、一般に石英
ガラスおよび多成分ガラス等の無機系の物質が使用され
ている。
[Background Art] As a base material of an optical component or an optical fiber, inorganic materials such as quartz glass and multi-component glass are generally used because of a small optical transmission loss and a wide transmission band.

一方、プラスチックを基材とする光学部品も開発され
ている。これらに用いられるプラスチック光学材料は、
無機系の光学材料に比べて加工性が良く、取扱い易いの
で、これを用いると比較的特性のよい光導波路を容易に
作製できるのではないかという期待から注目されてい
る。平板型プラスチック光導波路の製作方法として従来
から知られている代表的な方法は、選択光重合法および
感光性樹脂を利用する方法の2つである。
On the other hand, optical components based on plastic have been developed. Plastic optical materials used for these are
Since it has better workability and is easier to handle than inorganic optical materials, it has attracted attention due to the expectation that an optical waveguide having relatively good characteristics can be easily manufactured by using the same. Conventionally, two typical methods for producing a flat plastic optical waveguide are a selective photopolymerization method and a method using a photosensitive resin.

選択光重合法はポリマに含ませたモノマを選択的に重
合させ、重合部の屈折率を変化させることによりパター
ン状の光導波路を作製するものである。まず、第4図
(A)に示すように、ポリカーボネートなどの透明性ポ
リマにアクリル酸メチル等の低屈折率モノマを含有させ
た低屈折率モノマ含有ポリマシートまたは基体11の表面
に所定のパターンを有するマスク12を載せ、紫外線13を
照射することにより、マスク12のパターンにしたがって
低屈折率モノマを選択的に重合させる。ポリマシートの
うち、重合した部分の屈折率は高屈折率ポリマ母材の屈
折率より低くなる。次に第4図(B)に示すように、ポ
リマシートを真空中で加熱し、紫外線で露光されなかっ
た部分の未反応のモノマ14を除去する。その結果未露光
部分は高屈折率のポリマのみとなる。このようにしてコ
ア15となる高屈折率部が所定のパターンで形成されたパ
ターン化シート16を得る。そして、最後に第4図(C)
に示すように、パターン化シート16を低屈折率のポリマ
からなるクラッド17ではさんで部品化する。
The selective photopolymerization method is to produce a patterned optical waveguide by selectively polymerizing a monomer contained in a polymer and changing the refractive index of the polymerized portion. First, as shown in FIG. 4 (A), a predetermined pattern is formed on the surface of a low-refractive-index monomer-containing polymer sheet or a substrate 11 in which a low-refractive-index monomer such as methyl acrylate is contained in a transparent polymer such as polycarbonate. The mask 12 having the low refractive index monomer is selectively polymerized according to the pattern of the mask 12 by irradiating the mask 12 with the ultraviolet light 13. The refractive index of the polymerized portion of the polymer sheet is lower than that of the high refractive index polymer base material. Next, as shown in FIG. 4 (B), the polymer sheet is heated in a vacuum to remove the unreacted monomer 14 in a portion that has not been exposed to ultraviolet light. As a result, the unexposed portion is only a polymer having a high refractive index. In this way, a patterned sheet 16 in which the high refractive index portion serving as the core 15 is formed in a predetermined pattern is obtained. And finally, FIG. 4 (C)
As shown in (1), the patterned sheet 16 is made into a component by sandwiching it with a clad 17 made of a low refractive index polymer.

一方、感光性樹脂を利用する作製方法は感光性樹脂を
パターン状に露光し、選択的に架橋をおこさせ、現像に
より未露光部分を除去し、コアパターンを得るものであ
る。まず、第5図(A)に示すように、下部クラッドと
なるポリマ22をディップあるいはスピンコーティングに
より基板21上に塗布する。ついで、第5図(B)に示す
ようにクラッド22の上に感光性の架橋剤を含むウレタン
樹脂のようなポリマ23を同様に塗布する。次に、マスク
24を用い、塗布されたポリマ23にパターン状に紫外線25
を照射することにより選択的に架橋させる。次に基板を
溶媒に浸せきすることにより未露光部を除去し、第5図
(C)に示すように、コア26のパターンを得る。最後に
第5図(D)に示すように、クラッド材をディップある
いはスピンコートまたはラミネートすることにより上部
クラッド27を形成し部品化する。
On the other hand, in a production method using a photosensitive resin, the photosensitive resin is exposed in a pattern, selectively crosslinked, and an unexposed portion is removed by development to obtain a core pattern. First, as shown in FIG. 5A, a polymer 22 to be a lower clad is applied on a substrate 21 by dip or spin coating. Next, as shown in FIG. 5B, a polymer 23 such as a urethane resin containing a photosensitive cross-linking agent is applied on the clad 22 in the same manner. Next, the mask
24, UV light is applied to the applied polymer 23 in a pattern
To crosslink selectively. Next, the substrate is immersed in a solvent to remove unexposed portions, thereby obtaining a pattern of the core 26 as shown in FIG. 5 (C). Finally, as shown in FIG. 5 (D), the upper clad 27 is formed by dipping, spin coating or laminating the clad material to make a part.

光損失が少ない実用的光部品を得るためには、光導波
路の作製において、光導波膜が良質であり、微細加工に
よって形成されるパターンの信頼性が高いことが必要で
ある。すなわち、材料としては、材料自身の光損失が少
ないものであり、膜厚および屈折率の制御が高精度にで
きるものが好ましい。一方、微細加工においてはコア側
壁の平滑性,寸法安定性,再現性が高いことなどが重要
である。
In order to obtain a practical optical component with a small optical loss, it is necessary in the production of an optical waveguide that the optical waveguide film be of good quality and that the pattern formed by fine processing be highly reliable. That is, it is preferable that the material has a small optical loss and the film thickness and the refractive index can be controlled with high precision. On the other hand, in microfabrication, it is important that the core side wall has high smoothness, dimensional stability, and high reproducibility.

[発明が解決しようとする課題] プラスチック材料を用いた場合、選択光重合法および
感光性樹脂を利用する方法の両者とも低波長(0.48〜1.
1μm)では比較的低損失であるが、プラスチックを構
成する炭素−水素結合の赤外振動吸収の高調波があるた
めに、現在光通信で使われている近赤外域(1.3〜1.55
μm)では光損失が0.5〜10dB/cmと高く、実用的でな
い。また架橋剤などの添加も光損失を高くする要因とな
っている。
[Problems to be Solved by the Invention] When a plastic material is used, both the selective photopolymerization method and the method using a photosensitive resin have a low wavelength (0.48 to 1.
1 μm), the loss is relatively low, but due to the harmonics of the infrared vibration absorption of the carbon-hydrogen bond that constitutes the plastic, the near infrared region (1.3 to 1.55) currently used in optical communication is present.
μm), the optical loss is as high as 0.5 to 10 dB / cm, which is not practical. Further, addition of a crosslinking agent or the like also causes an increase in light loss.

また、微細加工に関しては、両方法ともガラス導波路
の製造に比べると簡便で手軽に製造することができる。
しかし、選択光重合法では溶媒の揮発条件によってモノ
マ含有量が変化し屈折率変化が微妙に変動する等の問題
がある。一方、感光性樹脂を利用する方法では、現像時
の膨潤により解像性が悪く、また表面に凹凸ができやす
いという問題がある。これらのことも従来のプラスチッ
ク光導波路の光損失が高い原因となっている。
In addition, with respect to microfabrication, both methods are simpler and easier to manufacture than glass waveguides.
However, in the selective photopolymerization method, there is a problem that the monomer content changes depending on the volatilization condition of the solvent, and the change in the refractive index slightly fluctuates. On the other hand, the method using a photosensitive resin has problems that the resolution is poor due to swelling at the time of development, and that the surface tends to be uneven. These factors also cause high light loss of the conventional plastic optical waveguide.

本発明はこのような現状に鑑みてなされたものであ
り、その目的は可視光〜近赤外光域にわたり低損失であ
る平板型プラスチック光導波路を提供することにある。
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a flat plastic optical waveguide having low loss in a visible light to near-infrared light region.

[課題を解決するための手段] かかる目的を達成するために、本発明による平板型プ
ラスチック光導波路は、重水素またはハロゲン原子を含
むポリマからなるコア部と、該コア部を囲み、コア部よ
り低い屈折率を有するポリマからなるクラッド部とを有
する平板型プラスチック光導波路において、前記コア部
が下記一般式(I)で表される化学構造を繰り返し単位
として有する重水素化またはハロゲン化ポリアクリレー
トであることを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] To achieve the above object, a flat plastic optical waveguide according to the present invention includes a core portion made of a polymer containing deuterium or a halogen atom, a core portion surrounding the core portion, and A flat plastic optical waveguide having a clad portion made of a polymer having a low refractive index, wherein the core portion is made of a deuterated or halogenated polyacrylate having a chemical structure represented by the following general formula (I) as a repeating unit. There is a feature.

さらに、本発明は基板と、該基板上に順次形成され、
それぞれポリマからなる下層クラッド部,コア部,およ
び下層クラッド部と共にコア部を囲む上層クラッド部と
を有し、前記コアは重水素化またはハロゲン化ポリアク
リレートの重合体または共重合体,重水素化またはハロ
ゲン化シロキサンの重合体または共重合体および重水素
化またはハロゲン化スチレンの重合体または共重合体の
一種からなることを特徴とする。
Further, the invention provides a substrate and a substrate formed sequentially on the substrate,
A lower clad portion, a core portion, and an upper clad portion surrounding the core portion together with the lower clad portion, each core comprising a polymer or copolymer of deuterated or halogenated polyacrylate; Alternatively, it is characterized by comprising a polymer or copolymer of a halogenated siloxane and a polymer or copolymer of a deuterated or halogenated styrene.

[作 用] 本発明による平板型プラスチック光導波路は、コア部
のポリマに重水素またはハロゲン原子を含んでいる。そ
のために、本発明による平板型プラスチック光導波路
は、従来の光導波路に比べ、可視〜近赤外光域において
極めて優れた光伝送特性を有する。コアとクラッドの屈
折率差をハロゲン原子含有率によって制御することも可
能である。
[Operation] In the flat plastic optical waveguide according to the present invention, the polymer in the core portion contains deuterium or a halogen atom. Therefore, the flat plastic optical waveguide according to the present invention has extremely excellent optical transmission characteristics in the visible to near-infrared light region as compared with the conventional optical waveguide. It is also possible to control the difference in refractive index between the core and the clad by the halogen atom content.

[実施例] プラスチックの光伝送損失の最も大きな要因はプラス
チックを光する炭素−水素結合の赤外振動吸収の高調波
である。本発明によるプラスチック光導波路はこの炭素
−水素結合に起因する高調波を小さくし、また長波長側
へシフトさせるために、プラスチック構造中の水素を弗
素等のハロゲン原子や重水素に置換したものである。こ
れにより材料自体を低損失化でき、光導波路の高性能化
を図ることができる。
[Embodiment] The largest factor of the optical transmission loss of plastic is a harmonic of infrared vibration absorption of a carbon-hydrogen bond that shines on plastic. The plastic optical waveguide according to the present invention is obtained by substituting hydrogen in a plastic structure with a halogen atom such as fluorine or deuterium in order to reduce harmonics caused by the carbon-hydrogen bond and to shift the wavelength to a longer wavelength side. is there. As a result, the loss of the material itself can be reduced, and the performance of the optical waveguide can be improved.

このような光導波路は、基板上に形成されたプラスチ
ック膜上にリソグラフィによりレジストのパターンを形
成し、これをマスクとして酸素あるいは弗素系ガスを用
いたドライエッチングすることにより得ることができ
る。すなわち、加工するポリマの上にレジストを塗布
し、紫外線,電子線,X線等をパターン状に照射する。次
に、溶媒に浸せきすることにより現像し、パターンを得
る。このパターンをマスクにして下層のポリマに弗素系
あるいは酸素ガスの反応性ドライエッチングでパターン
を転写する。
Such an optical waveguide can be obtained by forming a resist pattern on a plastic film formed on a substrate by lithography, and performing dry etching using oxygen or a fluorine-based gas using the resist pattern as a mask. That is, a resist is applied on the polymer to be processed, and ultraviolet rays, electron beams, X-rays and the like are irradiated in a pattern. Next, development is performed by immersion in a solvent to obtain a pattern. Using this pattern as a mask, the pattern is transferred to the underlying polymer by reactive dry etching of fluorine or oxygen gas.

これらの工程を組み合わせることにより光導波路を作
製することができるが、代表的なプロセス工程を第1図
(A)〜(G)に示す。まず、基板1にクラッド材を塗
布し、層状のクラッド2を形成する(第1図(A))。
クラッド2の上に有機ポリマからなるコア材を塗布し、
コア層3を形成する(第1図(B))。次に第1図
(C)に示すように、コア層3上にシリコーン樹脂系の
レジスト4を塗布し、マスク5を介して紫外線6を照射
する。その後、現像してマスクパターンを得(第1図
(D))、さらに酸素ガスを用いた反応性イオンエッチ
ングを行い、パターン部以外のコア層を除去する(第1
図(E))。レジストを剥離し(第1図(F))、最後
にクラッド2と同じクラッド材7を塗布あるいはラミネ
ートする(第1図(G))。
An optical waveguide can be manufactured by combining these steps. Typical process steps are shown in FIGS. 1 (A) to 1 (G). First, a clad material is applied to the substrate 1 to form a layered clad 2 (FIG. 1A).
A core material made of an organic polymer is applied on the clad 2,
The core layer 3 is formed (FIG. 1 (B)). Next, as shown in FIG. 1C, a silicone resin-based resist 4 is applied on the core layer 3 and irradiated with ultraviolet rays 6 via a mask 5. Thereafter, development is performed to obtain a mask pattern (FIG. 1 (D)), and reactive ion etching using oxygen gas is performed to remove the core layer other than the pattern portion (FIG. 1 (D)).
(E). The resist is stripped (FIG. 1 (F)), and finally the same clad material 7 as the clad 2 is applied or laminated (FIG. 1 (G)).

この製造法は、解像性や寸法安定性の高いパターン
が、また反応性イオンエッチングにより急峻で平坦な側
壁が得られ、しかも工程が少なく、再現性にも優れてい
る。
In this manufacturing method, a pattern having high resolution and dimensional stability and steep and flat side walls can be obtained by reactive ion etching, and the number of steps is small and the reproducibility is excellent.

大面積の基板上に複数の光導波路を同時に作り、スタ
ンパー(金型)を用いて成形加工する方法も量産性の点
からメリットがあり使用することができる。
A method in which a plurality of optical waveguides are simultaneously formed on a large-area substrate and formed using a stamper (die) has an advantage in terms of mass productivity and can be used.

光導波路はコアとクラッドとの屈折率の差を利用して
光をコア内で伝搬させるものである。プラスチック光導
波路の場合、異なる系統のプラスチックをコアとクラッ
ドのそれぞれに使用するによって屈折率差を生じさせる
ことができる。さらに樹脂中のフッ素含有量によって屈
折率の値を制御することもできる。第2図は重水素化ヘ
プタフルオロイソプロピルメタクリレートと重水素化メ
チルメタクリレートの共重合物中のフッ素含有量による
屈折率の変化を示す。直線Aは波長0.6328μm、直線B
は波長1.5230μmの光に対する屈折率であって、いずれ
の場合も屈折率はフッ素含有量の増化と共に直線的に減
少する。
The optical waveguide propagates light in the core using the difference in the refractive index between the core and the clad. In the case of a plastic optical waveguide, a refractive index difference can be generated by using different types of plastics for the core and the clad. Further, the value of the refractive index can be controlled by the fluorine content in the resin. FIG. 2 shows the change in the refractive index depending on the fluorine content in the copolymer of deuterated heptafluoroisopropyl methacrylate and deuterated methyl methacrylate. The straight line A has a wavelength of 0.6328 μm and the straight line B
Is the refractive index for light with a wavelength of 1.5230 μm, and in each case the refractive index decreases linearly with increasing fluorine content.

実施例1 5個の水素が重水素に置換されたモノマであるヘプタ
フルオロイソプロピルメタクリレートd−520モル%
と、メチルメタクリレートの水素をすべて重水素に置換
したパーデューテロメチルメタクリレート80モル%との
モノマ混合物を、2,2′−アゾビスイソブチロニトリル
(AIBN)を重合開始剤として重合させ、共重合体(屈折
率n=1.46)を得た。さらに、ヘプタフルオロイソプロ
ピルメタクリレート−d5をAIBNを重合開始剤として重合
させ、重合体(n=1.37)を得た。
Example 1 Heptafluoroisopropyl methacrylate d-520 mol% which is a monomer in which five hydrogens are replaced by deuterium
And a monomer mixture of 80 mol% of perdeuteromethyl methacrylate in which all the hydrogens of methyl methacrylate are replaced with deuterium are polymerized using 2,2'-azobisisobutyronitrile (AIBN) as a polymerization initiator, A united product (refractive index n = 1.46) was obtained. Further, heptafluoroisopropyl methacrylate-d5 was polymerized using AIBN as a polymerization initiator to obtain a polymer (n = 1.37).

そして前者のポリマをコア成分、後者のポリマをクラ
ッド成分とする導波路を作製した。まず、前述した2種
のポリマをそれぞれ1,3−ビス(トリフルオロメチル)
ベンゼンに溶解し溶液とした。次にクラッド成分ポリマ
溶液をシリコン基板上に乾燥後の厚さが約10μmになる
様に塗布した。基板を90℃に加熱して塗布層を乾燥処理
後、クラッド成分ポリマ上にコア成分ポリマ溶液を約8
μmの厚さに塗布した。
A waveguide having the former polymer as a core component and the latter polymer as a cladding component was produced. First, the two types of polymers described above were each treated with 1,3-bis (trifluoromethyl)
It was dissolved in benzene to form a solution. Next, a clad component polymer solution was applied on a silicon substrate so that the thickness after drying was about 10 μm. After the substrate is heated to 90 ° C. and the coating layer is dried, the core component polymer solution is applied on the clad component polymer for about 8 hours.
It was applied to a thickness of μm.

次にシリコーン系ホトレジストを塗布し、露光現像し
てレジストパターンを形成した。さらに酸素ガスによる
反応性イオンエッチングを行い、パターン部以外のコア
成分ポリマを除去し、コア成分ポリマを長さ50mm,幅80
μm,高さ8μmの直線矩形パターンに加工した。基板を
アルカリ溶液に浸漬してレジストを剥離し、最後に下層
と同じクラッド層を塗布した。上層クラッドの厚さはコ
ア上で10μmとした。
Next, a silicone-based photoresist was applied and exposed and developed to form a resist pattern. Further, reactive ion etching with oxygen gas is performed to remove the core component polymer other than the pattern portion, and the core component polymer is 50 mm long and 80 mm wide.
It was processed into a linear rectangular pattern having a height of 8 μm and a height of 8 μm. The substrate was immersed in an alkaline solution to remove the resist, and finally the same clad layer as the lower layer was applied. The thickness of the upper cladding was 10 μm on the core.

この様にして作製された導波路の一端から光を照射
し、他端から出てくる光量を測定することにより導波路
の光損失を計算した。第3図に光損失の波長依存性を示
す。波長1.3μmにおけるこの導波路の光損失は0.1dB/c
m以下であった。
Light was irradiated from one end of the waveguide thus manufactured, and the light loss of the waveguide was calculated by measuring the amount of light coming out of the other end. FIG. 3 shows the wavelength dependence of optical loss. The optical loss of this waveguide at 1.3μm wavelength is 0.1dB / c
m or less.

実施例2 実施例1と同じ2種のポリマを用いて別法で導波路を
作製した。まず2種のポリマを1,3−ビス(トリフルオ
ロメチル)ベンゼンに溶解し溶液とした。次にクラッド
成分ポリマをシリコン基板上に約15μmの厚さに塗布
し、クラッドを形成した。乾燥処理後、クラッドの上に
シリコーン系レジストを塗布し、露光現像を行なった。
さらに酸素ガスの反応性イオンエッチングを行い、幅8
μm,深さ6μmの溝を設けた。
Example 2 A waveguide was manufactured by another method using the same two kinds of polymers as in Example 1. First, two kinds of polymers were dissolved in 1,3-bis (trifluoromethyl) benzene to form a solution. Next, a clad component polymer was applied on the silicon substrate to a thickness of about 15 μm to form a clad. After the drying treatment, a silicone-based resist was applied on the clad and exposed and developed.
Further, reactive ion etching of oxygen gas is performed, and the width 8
A groove having a thickness of 6 μm and a depth of 6 μm was provided.

次にレジストを剥離し、コア材を厚さ10μmに塗布し
た。次の酸素ガスの反応性イオンエッチングによってバ
ックエッチングを行い、溝の外部にあるコア材を除去し
た。最後に下層のクラッドと同じクラッド材を厚さ10μ
mに塗布した。
Next, the resist was peeled off, and a core material was applied to a thickness of 10 μm. Back etching was then performed by reactive ion etching of oxygen gas to remove the core material outside the groove. Finally, apply the same clad material as the lower clad to a thickness of 10μ.
m.

この工程により長さ50mm,幅8μm,高さ6μmの直線
矩形パターンのコアを持つ導波路が得られた。波長1.3
μmの光の導波路の一端から照射し、他端から出てくる
光量を測定することにより導波路の光損失を計算した。
この導波路の光損失は0.1dB/cm以下であった。
Through this process, a waveguide having a core of a linear rectangular pattern having a length of 50 mm, a width of 8 μm, and a height of 6 μm was obtained. Wavelength 1.3
The optical loss of the waveguide was calculated by irradiating μm light from one end of the waveguide and measuring the amount of light coming out of the other end.
The optical loss of this waveguide was 0.1 dB / cm or less.

実施例3 フェニル基の5個の水素が重水素に置換されたフェニ
ルトリクロルシランd−5を加水分解し、得られたOH化
合物をトルエンに溶かし、KODを添加して還流すること
によりポリマを得た。得られたポリフェニルシルセスオ
キサン(n=1.56)をコア成分とした。フェニルトリク
ロルシランd−5の代わりにメチル基の3個の水素が重
水素に置換されたメチルトリクロロシランd−3を用
い、同様の工程によって得られたポリメチルシルセスキ
オキサン(n=1.48)をクラッド成分とする光導波路を
作製した。その作製工程を以下に述べる。
Example 3 A polymer was obtained by hydrolyzing phenyltrichlorosilane d-5 in which five hydrogens of a phenyl group were replaced by deuterium, dissolving the obtained OH compound in toluene, adding KOD and refluxing, and obtaining a polymer. Was. The obtained polyphenylsilsesoxane (n = 1.56) was used as a core component. Polymethylsilsesquioxane (n = 1.48) obtained by a similar process using methyltrichlorosilane d-3 in which three hydrogens of a methyl group are replaced by deuterium instead of phenyltrichlorosilane d-5 An optical waveguide having as a cladding component was produced. The manufacturing process will be described below.

前述の2種のポリマをそれぞれメチルイソブチルケト
ンに溶かし溶液とした。まず、クラッド成分ポリマをシ
リコン基板上に約10μmの厚さに塗布した。乾燥処理
後、クラッド成分ポリマ上にコア成分ポリマを約8μm
の厚さに塗布した。次に膜厚のホトレジストを塗布し、
パターン化した。このレジストをマスクとしてCF4+H2
ガスによる反応性イオンエッチングを行い、コア部を長
さ50mm,幅8μm、高さ8μmの直線矩形パタンに加工
した。レジストを剥離し、最後に下層のクラッドと同じ
クラッド材を塗布した。
Each of the above two polymers was dissolved in methyl isobutyl ketone to form solutions. First, a clad component polymer was applied on a silicon substrate to a thickness of about 10 μm. After drying, the core component polymer is about 8 μm on the cladding component polymer.
To a thickness of Next, apply a photoresist with a film thickness,
Patterned. Using this resist as a mask, CF 4 + H 2
Reactive ion etching with a gas was performed to process the core into a linear rectangular pattern having a length of 50 mm, a width of 8 μm, and a height of 8 μm. The resist was removed, and finally the same clad material as the lower clad was applied.

波長1.3μmおよび1.5μmの光を導波路の一端から照
射し、他端から出てくる光量を測定することにより導波
路の光損失を計算した。この導波路の光損失は上述した
各波長に対し、それぞれ0.1dB/cm以下であり充分に種々
の光回路に供することが可能である。
Light having wavelengths of 1.3 μm and 1.5 μm was irradiated from one end of the waveguide, and the light loss of the waveguide was calculated by measuring the amount of light emitted from the other end. The optical loss of this waveguide is 0.1 dB / cm or less with respect to each of the above-mentioned wavelengths, so that it can be sufficiently provided to various optical circuits.

実施例4 フェニルトリクロロシランd−5を加水分解し、得ら
れたOH化合物をトルエンに溶かしKODを添加して還流す
ることによりポリマを得た。得られたポリフェニルシル
セスキオキサンをコア成分(n=1.56)、メチルトリク
ロロシランd−3から同様にして得たポリメチルシルセ
スキオキサンをクラッド成分(n=1.48)とする導波路
を作製した。前述の2種のポリマをそれぞれメチルイソ
ブチルケトンに溶かし溶液とした。先ずクラッド成分ポ
リマをシリコン基板上に約10μmの厚さに塗布した。ベ
ーク乾燥処理後、クラッド成分ポリマ上に弗素系ポリマ
を約9μmの厚さに塗布した。次にシリコーン系レジス
トを塗布し、パターン化した。これをマスクとして酸素
ガスにより、反応性イオンエッチングを行い、長さ50m
m,幅8μm、高さ9μmの直線矩形溝型パターンに加工
した。レジストを剥離し、コア成分を溝に流し込んだ。
乾燥処理後弗素ポリマを溶媒で溶解し、コアパターンを
えた。レジストを剥離し、最後に下層のクラッドと同じ
クラッド材を塗布した。
Example 4 A polymer was obtained by hydrolyzing phenyltrichlorosilane d-5, dissolving the obtained OH compound in toluene, adding KOD and refluxing. A waveguide was prepared using the obtained polyphenylsilsesquioxane as a core component (n = 1.56) and polymethylsilsesquioxane similarly obtained from methyltrichlorosilane d-3 as a cladding component (n = 1.48). did. Each of the above two polymers was dissolved in methyl isobutyl ketone to form solutions. First, a cladding component polymer was applied on a silicon substrate to a thickness of about 10 μm. After the bake drying treatment, a fluorine-based polymer was applied to a thickness of about 9 μm on the clad component polymer. Next, a silicone resist was applied and patterned. Using this as a mask, reactive ion etching is performed with oxygen gas to a length of 50 m.
m, a width of 8 μm, and a height of 9 μm. The resist was removed, and the core component was poured into the groove.
After the drying treatment, the fluorine polymer was dissolved with a solvent to obtain a core pattern. The resist was removed, and finally the same clad material as the lower clad was applied.

波長1.3μmおよび1.5μmの光を導波路の一端から照
射し、他端から出てくる光量を測定することにより導波
路の光損失を計算した。この導波路の光損失は上述した
各波長に対し、それぞれ0.1dB/cm以下であった。
Light having wavelengths of 1.3 μm and 1.5 μm was irradiated from one end of the waveguide, and the light loss of the waveguide was calculated by measuring the amount of light emitted from the other end. The optical loss of this waveguide was 0.1 dB / cm or less for each of the above-mentioned wavelengths.

実施例5 フェニルトリクロロシランd−5 20部、ジフェニルジ
クロロシランd−10 5部を加水分解し、えられたOH化合
物をトルエンに溶かしKODを添加して還流することによ
りポリマを得た。得られたポリフェニルシルセスキオキ
サンをコア成分(n=1.58)、メチルトリクロロシラン
d−3から同様にして得たポリメチルシルセスキオキサ
ンをクラッド成分(n=1.48)とする光導波路を作製し
た。前述の2種のポリマをそれぞれメチルイソブチルケ
トンに溶かし溶液とした。まず、クラッド成分ポリマを
シリコン基板上に約10μmの厚さに塗布した。乾燥処理
後、クラッド成分ポリマ上にコア成分ポリマを約8μm
の厚さに塗布した。次に厚膜のホトレジストを塗布し、
パターン化した。このレジストをマスクとしてCF4+H2
ガスによる反応性イオンエッチングを行い、コア部を長
さ50mm,幅8μm、高さ8μmの直線矩形パタンに加工
した。レジストを剥離し、最後に下層のクラッドと同じ
クラッド材を塗布した。
Example 5 A polymer was obtained by hydrolyzing 20 parts of phenyltrichlorosilane d-5 and 5 parts of diphenyldichlorosilane d-105, dissolving the obtained OH compound in toluene, adding KOD and refluxing. An optical waveguide was prepared using the obtained polyphenylsilsesquioxane as a core component (n = 1.58) and polymethylsilsesquioxane similarly obtained from methyltrichlorosilane d-3 as a cladding component (n = 1.48). did. Each of the above two polymers was dissolved in methyl isobutyl ketone to form solutions. First, a clad component polymer was applied on a silicon substrate to a thickness of about 10 μm. After drying, the core component polymer is about 8 μm on the cladding component polymer.
To a thickness of Next, apply a thick film photoresist,
Patterned. Using this resist as a mask, CF 4 + H 2
Reactive ion etching with a gas was performed to process the core into a linear rectangular pattern having a length of 50 mm, a width of 8 μm, and a height of 8 μm. The resist was removed, and finally the same clad material as the lower clad was applied.

波長1.3μmおよび1.5μmの光を導波路の一端から照
射し、他端から出てくる光量を測定することにより導波
路の光損失を計算した。この導波路の光損失は上述した
各波長に対し、それぞれ0.1dB/cm以下であった。
Light having wavelengths of 1.3 μm and 1.5 μm was irradiated from one end of the waveguide, and the light loss of the waveguide was calculated by measuring the amount of light emitted from the other end. The optical loss of this waveguide was 0.1 dB / cm or less for each of the above-mentioned wavelengths.

実施例6 下記一般式(I)で表わされる化学構造を繰り返し単
位として有し、かつ組成の異なるポリアクリレートをコ
アおよびクラッドとしてプラスチック光導波路を作製し
た。
Example 6 A plastic optical waveguide having a chemical structure represented by the following general formula (I) as a repeating unit and using a polyacrylate having a different composition as a core and a clad was produced.

ここで、X1およびX2はそれぞれ重水素またはハロゲン
原子、R1は重水素,CD3基,およびハロゲン原子のうちの
一種、R2はCnY2n+1で表わされるハロゲン化または重水
素化アルキル基(Yはハロゲン原子または重水素、nは
5以下の正の整数)である。
Here, X 1 and X 2 are each deuterium, or halogen atom, R 1 is deuterated, one of a CD 3 group, and a halogen atom, R 2 is halide represented by C n Y 2n + 1 or heavy A hydrogenated alkyl group (Y is a halogen atom or deuterium, n is a positive integer of 5 or less).

プラスチック光導波路の作製方法は実施例1または2
と同様である。
Example 1 or 2
Is the same as

各光導波路のコアおよびクラッドに用いたポリマの化
学構造および各導波路の波長1.5μmの光に対する損失
を表1に示す。損失は0.04〜0.11dB/cmと極めて低かっ
た。
Table 1 shows the chemical structure of the polymer used for the core and clad of each optical waveguide, and the loss of each waveguide with respect to light having a wavelength of 1.5 μm. The loss was as low as 0.04 to 0.11 dB / cm.

実施例7 下記一般式(II)で表される化学構造を繰り返し単位
として有する直鎖状ポリシロキサンの一種および/また
は下記一般式(III)で表される化学構造を繰り返し単
位として有するラダー型ポリシロキサンの一種をコアお
よびクラッドとしてプラスチック光導波路を作製した。
Example 7 One kind of linear polysiloxane having a chemical structure represented by the following general formula (II) as a repeating unit and / or a ladder-type polysiloxane having a chemical structure represented by the following general formula (III) as a repeating unit A plastic optical waveguide was manufactured using one kind of siloxane as a core and a clad.

ここでR3およびR4はそれぞれCnY2n+1(Yは重水素あ
るいはハロゲン原子、nは5以下の正の整数)またはC6
Y5である。
Here, R 3 and R 4 are each C n Y 2n + 1 (Y is a deuterium or a halogen atom, n is a positive integer of 5 or less) or C 6
Is a Y 5.

プラスチック光導波路の作製方法は実施例3〜5と同
様である。
The method of manufacturing the plastic optical waveguide is the same as in Examples 3 to 5.

各光導波路のコアおよびクラッドに用いたポリマの化
学構造および各光導波路の波長1.5μmの光に対する損
失を表2に示す。表2中の主鎖構造欄のIIおよびIIIは
それぞれ前述した一般式(II)および(III)に対応す
る。各光導波路の波長1.5μmの光に対する損失は0.05
〜0.11dB/cmと極めて低かった。
Table 2 shows the chemical structure of the polymer used for the core and clad of each optical waveguide and the loss of each optical waveguide with respect to light having a wavelength of 1.5 μm. II and III in the column of main chain structure in Table 2 correspond to the aforementioned general formulas (II) and (III), respectively. The loss for light with a wavelength of 1.5 μm in each optical waveguide is 0.05
It was extremely low at ~ 0.11dB / cm.

実施例8 フェニルトリクロロシランd−5を加水分解し、えら
れたOH化合物をトルエンに溶かしKOHを添加して還流す
ることによりポリマを得た。得られたポリフェニルシル
セスキオキサンをコア成分(n=1.56)、実施例1で得
たヘプタフルオロイソプロピルメタクリレートd−5と
メチルメタクリレートd−8の共重合体(混合比20/8
0)をクラッド成分(n=1.45)とする導波路を作製し
た。前述の2種のポリマをそれぞれメチルイソブチルケ
トンに溶かし溶液とした。まず、クラッド成分ポリマを
シリコン基板上に約10μmの厚さに塗布した。乾燥処理
後、クラッド成分ポリマ上にコア成分ポリマを約8μm
の厚さに塗布した。次に厚膜のホトレジストを塗布し、
パターン化した。このレジストをマスクとしてCF4+H2
ガスによる反応性イオンエッチングを行い、コア部を長
さ50mm,幅8μm、高さ8μmの直線矩形パタンに加工
した。レジストを剥離し、最後に下層のクラッドと同じ
クラッド材を塗布した。
Example 8 A polymer was obtained by hydrolyzing phenyltrichlorosilane d-5, dissolving the obtained OH compound in toluene, adding KOH and refluxing. The polyphenylsilsesquioxane obtained was used as a core component (n = 1.56), and a copolymer of heptafluoroisopropyl methacrylate d-5 and methyl methacrylate d-8 obtained in Example 1 (mixing ratio: 20/8)
A waveguide having a cladding component (n = 1.45) was prepared. Each of the above two polymers was dissolved in methyl isobutyl ketone to form solutions. First, a clad component polymer was applied on a silicon substrate to a thickness of about 10 μm. After drying, the core component polymer is about 8 μm on the cladding component polymer.
To a thickness of Next, apply a thick film photoresist,
Patterned. Using this resist as a mask, CF 4 + H 2
Reactive ion etching with a gas was performed to process the core into a linear rectangular pattern having a length of 50 mm, a width of 8 μm, and a height of 8 μm. The resist was removed, and finally the same clad material as the lower clad was applied.

波長1.3μmおよび1.5μmの光を導波路の一端から照
射し、他端から出てくる光量を測定することにより導波
路の光損失を計算した。この導波路の光損失は上述した
各波長に対し、それぞれ0.1dB/cm以下であった。
Light having wavelengths of 1.3 μm and 1.5 μm was irradiated from one end of the waveguide, and the light loss of the waveguide was calculated by measuring the amount of light emitted from the other end. The optical loss of this waveguide was 0.1 dB / cm or less for each of the above-mentioned wavelengths.

実施例9 フェニルトリクロロシランd−5を加水分解し、えら
れたOH化合物をトルエンに溶かしKOHに添加して還流す
ることによりポリマを得た。得られたポリフェニルシル
セスキオキサンをコア成分(n=1.56)、重水素化され
ていないメチルトリクロロシランから同様にして得たポ
リメチルシルセスキオキサンをクラッド成分(n=1.4
8)とする導波路を作製した。前述の2種のポリマをそ
れぞれメチルイソブチルケトンに溶かし溶液とした。ま
ず、クラッド成分ポリマをシリコン基板上に約10μmの
厚さに塗布した。乾燥処理後、クラッド成分ポリマ上に
コア分ポリマを約8μmの厚さに塗布した。次に厚膜の
ホトレジストを塗布し、パターン化した。このレジスト
をマスクとしてCF4+H2ガスによる反応性イオンエッチ
ングを行い、コア部を長さ50mm,幅8μm、高さ8μm
の直線矩形パタンに加工した。レジストを剥離し、最後
に下層のクラッドと同じクラッド材を塗布した。
Example 9 A polymer was obtained by hydrolyzing phenyltrichlorosilane d-5, dissolving the obtained OH compound in toluene, adding it to KOH and refluxing. The obtained polyphenylsilsesquioxane was used as a core component (n = 1.56), and polymethylsilsesquioxane similarly obtained from non-deuterated methyltrichlorosilane was used as a cladding component (n = 1.46).
8) was fabricated. Each of the above two polymers was dissolved in methyl isobutyl ketone to form solutions. First, a clad component polymer was applied on a silicon substrate to a thickness of about 10 μm. After the drying treatment, a core component polymer was applied to a thickness of about 8 μm on the clad component polymer. Next, a thick photoresist was applied and patterned. Using this resist as a mask, reactive ion etching was performed with CF 4 + H 2 gas, and the core was 50 mm long, 8 μm wide and 8 μm high.
In a rectangular pattern. The resist was removed, and finally the same clad material as the lower clad was applied.

波長1.3μmおよび1.5μmの光を導波路の一端から照
射し、他端から出てくる光量を測定することにより導波
路の光損失を計算した。この導波路の光損失は上述した
各波長に対し、それぞれ0.1dB/cm以下であった。
Light having wavelengths of 1.3 μm and 1.5 μm was irradiated from one end of the waveguide, and the light loss of the waveguide was calculated by measuring the amount of light emitted from the other end. The optical loss of this waveguide was 0.1 dB / cm or less for each of the above-mentioned wavelengths.

実施例10 下記一般式(IV)で表される化学構造を繰返し単位と
して有するハロゲン化または重水素化ポリスチロールを
コアおよびクラッド材とし、実施例1〜3と同様な方法
で平板型プラスチック光導波路を作製した。
Example 10 A flat plastic optical waveguide was produced in the same manner as in Examples 1 to 3, using a halogenated or deuterated polystyrene having a chemical structure represented by the following general formula (IV) as a repeating unit as a core and a cladding material. Was prepared.

ただし、Yはハロゲン原子または重水素である。各光
導波路のコアおよびクラッドに用いたポリマの化学構造
および各光導波路の波長1.3μmの光に対する損失を表
3に示す。各光導波路の損失は0.06〜0.09dB/cmと極め
て低かった。
Here, Y is a halogen atom or deuterium. Table 3 shows the chemical structure of the polymer used for the core and the clad of each optical waveguide and the loss of each optical waveguide for light having a wavelength of 1.3 μm. The loss of each optical waveguide was as low as 0.06 to 0.09 dB / cm.

実施例11 前述した一般式(I)で表される繰返し単位を有する
ポリアクリレートをクラッドとし、前述した一般式(I
V)で表される繰返し単位を有するポリスチレンまたは
前述した一般式(II)で表される繰返し単位を有するポ
リアクリレートをクラッドとして平板型プラスチック光
導波路を作製した。
Example 11 A polyacrylate having a repeating unit represented by the aforementioned general formula (I) was used as a clad, and the aforementioned general formula (I)
A plate-type plastic optical waveguide was prepared using polystyrene having a repeating unit represented by V) or polyacrylate having a repeating unit represented by the above general formula (II) as a clad.

光導波路の構造および波長1.3μmの光に対する損失
を表4に示す。光損失は0.08〜0.09dB/cmと極めて低か
った。
Table 4 shows the structure of the optical waveguide and the loss with respect to light having a wavelength of 1.3 μm. The light loss was as low as 0.08 to 0.09 dB / cm.

重水素化あるいはハロゲン化アクリレートの共重合
体,重水素化あるいはハロゲン化シロキサンの共重合体
および重水素化またはハロゲン化スチレンの共重合体を
それぞれコア部またはクラッド部に用いてプラスチック
光導波路を構成することもできる。
Plastic optical waveguides composed of a deuterated or halogenated acrylate copolymer, a deuterated or halogenated siloxane copolymer and a deuterated or halogenated styrene copolymer for the core or cladding, respectively You can also.

[発明の効果] 以上説明したように、本発明による平板型プラスチッ
ク光導波路は、従来の光導波路に比べ、可視〜近赤外光
域において極めて優れた光伝送特性を有する。
[Effects of the Invention] As described above, the flat plastic optical waveguide according to the present invention has extremely excellent optical transmission characteristics in the visible to near-infrared light region as compared with conventional optical waveguides.

特に、光ファイバ通信に用いられている650〜1600nm
の波長域において低損失であるので、この光導波路は多
成分系ガラスおよび石英系光ファイバと、光/電気変換
あるいは電気/光変換なしに接続して使用することがで
きる。このため、これらの光導波路を使って作製した光
部品により、経済性に優れたローカルエリアネットワー
クなどの光信号伝送システムを構成することができると
いう利点がある。
In particular, 650-1600nm used for optical fiber communication
Since the optical waveguide has low loss in the above wavelength range, this optical waveguide can be used by being connected to a multi-component glass or silica-based optical fiber without performing optical / electrical conversion or electrical / optical conversion. For this reason, there is an advantage that an optical signal transmission system such as a local area network which is excellent in economic efficiency can be constituted by optical components manufactured using these optical waveguides.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明によるプラスチック光導波の製造方法の
一例における各工程を示す模式的断面図、 第2図はポリアクリレートの屈折率のフッ素含有率への
依存性を示す特性図、 第3図は本発明によるプラスチック光導波路の実施例の
光損失の波長依存性を示す特性図、 第4図および第5図はそれぞれ従来の平板型プラスチッ
ク光導波路の製造工程を説明する模式的断面図である。 1……基板、 2……クラッド、 3……コア層、 4……レジスト、 5……マクク、 7……クラッド。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing each step in an example of the method for producing a plastic optical waveguide according to the present invention. FIG. 2 is a characteristic diagram showing the dependence of the refractive index of polyacrylate on the fluorine content. Is a characteristic diagram showing the wavelength dependence of optical loss of the embodiment of the plastic optical waveguide according to the present invention, and FIGS. 4 and 5 are schematic cross-sectional views each illustrating a manufacturing process of a conventional flat plastic optical waveguide. . 1 ... substrate, 2 ... clad, 3 ... core layer, 4 ... resist, 5 ... Mack, 7 ... clad.

Claims (17)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】重水素またはハロゲン原子を含むポリマか
らなるコア部と、該コア部を囲み、コア部より低い屈折
率を有するポリマからなるクラッド部とを有する平板型
プラスチック光導波路において、 前記コア部が下記一般式(I)で表される化学構造を繰
り返し単位として有する重水素化またはハロゲン化ポリ
アクリレートであることを特徴とする平板型プラスチッ
ク光導波路: ただし、X1およびX2はそれぞれ重水素またはハロゲン原
子、R1は重水素,CD3基,およびハロゲン原子のうちの一
種、R2はCnY2n+1で表わされるハロゲン化または重水素
化アルキル基(Yはハロゲン原子または重水素、nは5
以下の正の整数)である。
1. A flat plastic optical waveguide comprising: a core portion made of a polymer containing a deuterium or halogen atom; and a clad portion surrounding the core portion and made of a polymer having a lower refractive index than the core portion. Wherein the portion is a deuterated or halogenated polyacrylate having a repeating unit of a chemical structure represented by the following general formula (I): However, X 1 and X 2 are each deuterium, or halogen atom, R 1 is deuterated, halogenated or deuterated CD 3 group, and one of a halogen atom, R 2 is represented by C n Y 2n + 1 Alkyl group (Y is a halogen atom or deuterium, n is 5
The following positive integer).
【請求項2】重水素またはハロゲン原子を含むポリマか
らなるコア部と、該コア部を囲み、コア部より低い屈折
率を有するポリマからなるクラッド部とを有する平板型
プラスチック光導波路において、 前記コア部が下記一般式(I)で表させる化学構造のう
ち、2種以上の異なった繰り返し単位からなる共重合体
の重水素化またはハロゲン化ポリアクリレートであるこ
とを特徴とする平板型プラスチック光導波路: ただし、X1およびX2はそれぞれ重水素またはハロゲン原
子、R1は重水素,CD3基,およびハロゲン原子のうちの一
種、R2はCnY2n+1で表わされるハロゲン化または重水素
化アルキル基(Yはハロゲン原子または重水素、nは5
以下の正の整数)である。
2. A flat plastic optical waveguide comprising: a core portion made of a polymer containing a deuterium or a halogen atom; and a cladding portion surrounding the core portion and made of a polymer having a lower refractive index than the core portion. Wherein the portion is a deuterated or halogenated polyacrylate of a copolymer comprising two or more different repeating units in the chemical structure represented by the following general formula (I): : However, X 1 and X 2 are each deuterium, or halogen atom, R 1 is deuterated, halogenated or deuterated CD 3 group, and one of a halogen atom, R 2 is represented by C n Y 2n + 1 Alkyl group (Y is a halogen atom or deuterium, n is 5
The following positive integer).
【請求項3】重水素またはハロゲン原子を含むポリマか
らなるコア部と、該コア部を囲み、コア部より低い屈折
率を有するポリマからなるクラッド部とを有する平板型
プラスチック光導波路において、 前記コア部が下記一般式(II)または(III)で表され
る化学構造を繰り返し単位として有する重水素化または
ハロゲン化ポリシロキサンであることを特徴とする平板
型プラスチック光導波路: ただし、R3およびR4はそれぞれCnY2n+1(Yは重水素あ
るいはハロゲン原子、nは5以下の正の整数)またはC6
Y5である。
3. A flat plastic optical waveguide comprising: a core portion made of a polymer containing deuterium or a halogen atom; and a clad portion surrounding the core portion and made of a polymer having a lower refractive index than the core portion. Wherein the portion is a deuterated or halogenated polysiloxane having a chemical structure represented by the following general formula (II) or (III) as a repeating unit: However, R 3 and R 4 are each C n Y 2n + 1 (Y is a deuterium or a halogen atom, n is a positive integer of 5 or less) or C 6
Is a Y 5.
【請求項4】重水素またはハロゲン原子を含むポリマか
らなるコア部と、該コア部を囲み、コア部より低い屈折
率を有するポリマからなるクラッド部とを有する平板型
プラスチック光導波路において、 前記コア部が下記一般式(II)または(III)で表され
る化学構造のうち2種以上の異なった繰り返し単位から
なる共重合体の重水素またはハロゲン化ポリシロキサン
であることを特徴とする平板型プラスチック光導波路: ここで、R3およびR4はそれぞれCnY2n+1(Yは重水素あ
るいはハロゲン原子、nは5以下の正の整数)またはC6
Y5である。
4. A flat plastic optical waveguide comprising: a core portion made of a polymer containing deuterium or a halogen atom; and a clad portion surrounding the core portion and made of a polymer having a lower refractive index than the core portion. Wherein the portion is a deuterium or halogenated polysiloxane of a copolymer comprising two or more different repeating units of the chemical structure represented by the following general formula (II) or (III): Plastic optical waveguide: Here, R 3 and R 4 are each C n Y 2n + 1 (Y is a deuterium or a halogen atom, n is a positive integer of 5 or less) or C 6
Is a Y 5.
【請求項5】重水素またはハロゲン原子を含むポリマか
らなるコア部と、該コア部を囲み、コア部より低い屈折
率を有するポリマからなるクラッド部とを有する平板型
プラスチック光導波路において、 前記コア部がそれぞれ下記一般式(II)または(III)
で表される化学構造を繰返し単位として有する重水素化
またはハロゲン化シロキサンの共重合体であることを特
徴とする平板型プラスチック光導波路: ここで、R3およびR4はそれぞれCnY2n+1(Yは重水素あ
るいはハロゲン原子、nは5以下の正の整数)またはC6
Y5である。
5. A flat plastic optical waveguide having a core portion made of a polymer containing a deuterium or a halogen atom and a clad portion surrounding the core portion and made of a polymer having a lower refractive index than the core portion. Is the following general formula (II) or (III)
A planar plastic optical waveguide, which is a copolymer of a deuterated or halogenated siloxane having a repeating unit represented by the following chemical structure: Here, R 3 and R 4 are each C n Y 2n + 1 (Y is a deuterium or a halogen atom, n is a positive integer of 5 or less) or C 6
Is a Y 5.
【請求項6】重水素またはハロゲン原子を含むポリマか
らなるコア部と、該コア部を囲み、コア部より低い屈折
率を有するポリマからなるクラッド部とを有する平板型
プラスチック光導波路において、 前記コア部が、下記一般式(IV)で表される化学構造を
繰返し単位として有するハロゲン化または重水素化ポリ
スチレンであることを特徴とする平板型プラスチック光
導波路: ただし、Yはハロゲン原子または重水素である。
6. A flat plastic optical waveguide having a core portion made of a polymer containing deuterium or a halogen atom, and a clad portion surrounding the core portion and made of a polymer having a lower refractive index than the core portion. Wherein the portion is a halogenated or deuterated polystyrene having a chemical structure represented by the following general formula (IV) as a repeating unit: Here, Y is a halogen atom or deuterium.
【請求項7】重水素またはハロゲン原子を含むポリマか
らなるコア部と、該コア部を囲み、コア部より低い屈折
率を有するポリマからなるクラッド部とを有する平板型
プラスチック光導波路において、 前記コア部が下記一般式(IV)で表される化学構造のう
ち2種類以上の異なった繰り返し単位からなる共重合体
の重水素またはハロゲン化ポリスチレンであることを特
徴とする平板型プラスチック光導波路: ただし、Yはハロゲン原子または重水素である。
7. A flat plastic optical waveguide comprising: a core portion made of a polymer containing a deuterium or halogen atom; and a cladding portion surrounding the core portion and made of a polymer having a lower refractive index than the core portion. Wherein the portion is a copolymer deuterium or halogenated polystyrene composed of two or more different repeating units of the chemical structure represented by the following general formula (IV): Here, Y is a halogen atom or deuterium.
【請求項8】前記クラッド部が重水素またはハロゲン原
子を有するポリマからなることを特徴とする請求項1な
いし7のいずれかに記載の平板型プラスチック光導波
路。
8. A flat plastic optical waveguide according to claim 1, wherein said cladding portion is made of a polymer having deuterium or halogen atoms.
【請求項9】前記クラッド部が下記一般式(I)で表さ
れる化学構造を繰り返し単位として有する重水素化また
はハロゲン化ポリアクリレートであることを特徴とする
請求項8に記載の平板型プラスチック光導波路: ここで、X1およびX2はそれぞれ重水素またはハロゲン原
子、R1は重水素,CD3基,およびハロゲン原子のうちの一
種、R2はCnY2n+1で表わされるハロゲン化または重水素
化アルキル基(Yはハロゲン原子または重水素、nは5
以下の正の整数)である。
9. The flat plastic according to claim 8, wherein said cladding portion is a deuterated or halogenated polyacrylate having a repeating unit of a chemical structure represented by the following general formula (I). Optical waveguide: Here, X 1 and X 2 are each deuterium, or halogen atom, R 1 is deuterated, one of a CD 3 group, and a halogen atom, R 2 is halide represented by C n Y 2n + 1 or heavy Hydrogenated alkyl group (Y is a halogen atom or deuterium, n is 5
The following positive integer).
【請求項10】前記クラッド部が下記一般式(I)で表
される化学構造のうち、2種類以上の異なった繰り返し
単位からなる共重合体の重水素化またはハロゲン化ポリ
アクリレートであることを特徴とする請求項8に記載の
平板型プラスチック光導波路: ただし、X1およびX2はそれぞれ重水素またはハロゲン原
子、R1は重水素,CD3基,およびハロゲン原子のうちの一
種、R2はCnY2n+1で表わされるハロゲン化または重水素
化アルキル基(Yはハロゲン原子または重水素、nは5
以下の正の整数)である。
10. The method according to claim 1, wherein said cladding portion is a deuterated or halogenated polyacrylate of a copolymer comprising two or more different repeating units in the chemical structure represented by the following general formula (I). The flat plastic optical waveguide according to claim 8, wherein: However, X 1 and X 2 are each deuterium, or halogen atom, R 1 is deuterated, halogenated or deuterated CD 3 group, and one of a halogen atom, R 2 is represented by C n Y 2n + 1 Alkyl group (Y is a halogen atom or deuterium, n is 5
The following positive integer).
【請求項11】前記クラッド部が下記一般式(II)また
は(III)で表される化学構造を繰り返し単位として有
する重水素化またはハロゲン化ポリシロキサンであるこ
とを特徴とする請求項8に記載の平板型プラスチック光
導波路: ここで、R3およびR4はそれぞれCnY2n+1(Yは重水素あ
るいはハロゲン原子、nは5以下の正の整数)またはC6
Y5である。
11. The method according to claim 8, wherein the cladding portion is a deuterated or halogenated polysiloxane having a chemical structure represented by the following general formula (II) or (III) as a repeating unit. Flat plastic optical waveguide: Here, R 3 and R 4 are each C n Y 2n + 1 (Y is a deuterium or a halogen atom, n is a positive integer of 5 or less) or C 6
Is a Y 5.
【請求項12】前記クラッド部が下記一般式(II)また
は(III)で表される化学構造のうち2種以上の異なっ
た繰り返し単位からなる共重合体の重水素またはハロゲ
ン化ポリシロキサンであることを特徴とする請求項8に
記載の平板型プラスチック光導波路: ここで、R3およびR4はそれぞれCnY2n+1(Yは重水素あ
るいはハロゲン原子、nは5以下の正の整数)またはC6
Y5である。
12. The clad portion is a copolymer deuterium or halogenated polysiloxane comprising two or more different repeating units of the chemical structure represented by the following general formula (II) or (III). 9. The planar plastic optical waveguide according to claim 8, wherein: Here, R 3 and R 4 are each C n Y 2n + 1 (Y is a deuterium or a halogen atom, n is a positive integer of 5 or less) or C 6
Is a Y 5.
【請求項13】前記クラッド部がそれぞれ下記一般式
(II)および(III)で表される化学構造を繰返し単位
として有する重水素化またはハロゲン化ポリシロキサン
の共重合体であることを特徴とする請求項8に記載の平
板型プラスチック光導波路:
13. The clad portion is a deuterated or halogenated polysiloxane copolymer having a chemical structure represented by the following general formulas (II) and (III) as a repeating unit. The plastic optical waveguide according to claim 8, wherein:
【請求項14】前記クラッド部が、下記一般式(IV)で
表される化学構造を繰返し単位として有するハロゲン化
または重水素化ポリスチレンであることを特徴とする請
求項8に記載の平板型プラスチック光導波路: ただし、Yはハロゲン原子または重水素である。
14. The flat plastic according to claim 8, wherein the cladding is a halogenated or deuterated polystyrene having a chemical structure represented by the following general formula (IV) as a repeating unit. Optical waveguide: Here, Y is a halogen atom or deuterium.
【請求項15】前記クラッド部が下記一般式(IV)で表
される化学構造のうち2種類以上の異なった繰り返し単
位からなる共重合体の重水素化またはハロゲン化ポリス
チレンであることを特徴とする請求項8に記載の平板型
プラスチック光導波路: ただし、Yはハロゲン原子または重水素である。
15. The cladding part is a deuterated or halogenated polystyrene of a copolymer comprising two or more different repeating units of the chemical structure represented by the following general formula (IV). The flat plastic optical waveguide according to claim 8, wherein: Here, Y is a halogen atom or deuterium.
【請求項16】基板と、 該基板上に順次形成され、それぞれポリマからなる下層
クラッド部,コア部,および下層クラッド部と共にコア
部を囲む上層クラッド部とを有し、 前記コア部は重水素化またはハロゲン化アクリレートの
重合体または共重合体,重水素化またはハロゲン化シロ
キサンの重合体または共重合体および重水素化またはハ
ロゲン化スチレンの重合体または共重合体の一種からな
る ことを特徴とする平板型プラスチック光導波路。
16. A substrate, comprising: a lower clad portion, a core portion, and an upper clad portion surrounding the core portion together with the lower clad portion, each of which is sequentially formed on the substrate, wherein the core portion is deuterium. A polymer or copolymer of a halogenated or halogenated acrylate, a polymer or a copolymer of a deuterated or halogenated siloxane, and one of a polymer or a copolymer of a deuterated or halogenated styrene. Flat plastic optical waveguide.
【請求項17】前記下層および上層クラッド部は重水素
またはハロゲン化アクリレートの重合体または共重合
体,重水素化またはハロゲン化シロキサンの重合体また
は共重合体および重水素化またはハロゲン化スチレンの
重合体または共重合体の一種からなることを特徴とする
請求項16に記載の平板型プラスチック光導波路。
17. The method according to claim 17, wherein the lower and upper clad portions are formed of a polymer or copolymer of deuterium or a halogenated acrylate, a polymer or copolymer of a deuterated or halogenated siloxane, and a deuterated or halogenated styrene. 17. The flat plastic optical waveguide according to claim 16, wherein the flat plastic optical waveguide is made of one of a united material and a copolymer.
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