JP2813713B2 - Polyimide optical waveguide - Google Patents

Polyimide optical waveguide

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JP2813713B2 JP11050090A JP11050090A JP2813713B2 JP 2813713 B2 JP2813713 B2 JP 2813713B2 JP 11050090 A JP11050090 A JP 11050090A JP 11050090 A JP11050090 A JP 11050090A JP 2813713 B2 JP2813713 B2 JP 2813713B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光導波路に関し、特に耐熱性に優れたプラス
チック系光導波路に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical waveguide, and more particularly to a plastic optical waveguide excellent in heat resistance.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

低損失光ファイバの開発による光通信システムの実用
化に伴い、種々の光通信用部品の開発が望まれている。
またこれら光部品を高密度に実装する光配線技術、特に
光導波路技術の確立が望まれている。
With the practical use of optical communication systems by the development of low-loss optical fibers, development of various optical communication components has been desired.
It is also desired to establish an optical wiring technology for mounting these optical components at a high density, particularly an optical waveguide technology.

一般に、光導波路には、光損失が小さい、製造が
容易、コアとクラッドの屈折率差を制御できる、耐
熱性に優れている、等の条件が要求される。
In general, optical waveguides are required to have conditions such as low optical loss, easy manufacture, control of the refractive index difference between the core and clad, and excellent heat resistance.

低損失な光導波路としては石英系が主に検討されてい
る。光ファイバで実証済みのように石英は光透過性が極
めて良好であるため導波路とした場合も波長1.3μmに
おいて0.1dB/cm以下の低損失化が達成されている。しか
しその光導波路作製に長時間を必要とする、作製時に高
温が必要である、大面積化が困難であるなど製造上の問
題点がある。これに対してポリメチルメタクリレート
(PMMA)などのプラスチック系光導波路は低い温度で成
形が可能であり、低価格が期待できるが耐熱性に劣る、
長波長で十分な低損失化が達成されていない、などの欠
点がある。
As a low-loss optical waveguide, a silica-based optical waveguide is mainly studied. As demonstrated in optical fibers, quartz has extremely good light transmittance, so even when used as a waveguide, a loss of 0.1 dB / cm or less is achieved at a wavelength of 1.3 μm. However, there are manufacturing problems such as a long time required for manufacturing the optical waveguide, a high temperature required for manufacturing, and difficulty in increasing the area. On the other hand, plastic optical waveguides such as polymethyl methacrylate (PMMA) can be molded at low temperatures, and can be expected to be low in price, but have poor heat resistance.
There are drawbacks such as insufficient loss reduction at long wavelengths.

〔発明が解決しようとする課題〕 従来の技術で示したように石英系光導波路、プラスチ
ック系光導波路とも問題点があり、現在のところ光導波
路に要求される上記4点の条件を満足する光導波路は得
られていない。
[Problems to be Solved by the Invention] As shown in the prior art, there are problems with both silica-based optical waveguides and plastic-based optical waveguides, and at present, optical waveguides satisfying the above four conditions required for optical waveguides. The wave path has not been obtained.

本発明は、屈折率差を自由にコントロールでき、製造
が容易でしかも耐熱性が良好な低損失光導波路を提供す
ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a low-loss optical waveguide that can easily control the difference in refractive index, is easy to manufacture, and has good heat resistance.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明を概説すれば、本発明はポリイミド系光導波路
に関する発明であって、テトラカルボン酸二無水物とジ
アミンから得られるポリイミドを構成要素とするポリイ
ミド系光導波路において、該ポリイミドが、下記の構造
式I: で表されるジアミン若しくはそれを含むジアミンからの
ポリイミド、又はその混合物であることを特徴とする。
To summarize the present invention, the present invention relates to a polyimide-based optical waveguide, and in a polyimide-based optical waveguide comprising a polyimide obtained from tetracarboxylic dianhydride and a diamine, the polyimide has the following structure: Formula I: Or a polyimide from a diamine containing the same, or a mixture thereof.

本発明においてはプラスチック中でも最も高い耐熱性
を有するポリイミドを光導波路のコア層、クラッド層の
いずれか又は両方に用いることを特徴とする。ポリイミ
ドの耐熱温度は300℃以上であり、電子材料として重要
な特性であるハンダ耐熱性は十分に保持している。更に
スピンコート法により、容易に大面積導波路が作製でき
るという利点を持ち、導波路の低価格化が可能である。
またポリイミド導波路の作製温度は通常400℃以下であ
るため、石英、シリコーン以外にポリイミドなど既に電
気配線基板として使用されている汎用の基板上にも作製
できるという利点を有している。一方既に上市されてい
るポリイミドは吸湿性が高く、使用時に屈折率が変化す
ること、材料吸収による光損失が大きいことなどの欠点
がある。本発明者らは光導波路の適用を目指して種々の
ポリイミドを合成して適用性を検討した結果、以下に示
すフッ素化ポリイミド群において良好な光導波路が形成
できることを見出した。すなわち、テトラカルボン酸二
無水物とジアミンから得られるポリイミドにおいて、前
記の構造式Iで表されるジアミン若しくはそれを含むジ
アミンからのポリイミド又はその混合物を光導波路の構
成要素とすることが必要である。
The present invention is characterized in that polyimide having the highest heat resistance among plastics is used for one or both of the core layer and the cladding layer of the optical waveguide. Polyimide has a heat resistance temperature of 300 ° C. or higher, and sufficiently retains solder heat resistance, which is an important property as an electronic material. Further, the spin coating method has an advantage that a large area waveguide can be easily manufactured, and the cost of the waveguide can be reduced.
Further, since the production temperature of the polyimide waveguide is usually 400 ° C. or less, there is an advantage that it can be produced on a general-purpose substrate already used as an electric wiring substrate such as polyimide in addition to quartz and silicone. On the other hand, the polyimides already on the market have high hygroscopicity and have disadvantages such as a change in the refractive index during use and a large light loss due to material absorption. The present inventors have synthesized various polyimides with the aim of applying optical waveguides and studied the applicability. As a result, they have found that good optical waveguides can be formed in the following fluorinated polyimide group. That is, in the polyimide obtained from the tetracarboxylic dianhydride and the diamine, it is necessary to use a polyimide from the diamine represented by the above structural formula I or a diamine containing the same or a mixture thereof as a component of the optical waveguide. .

本発明に用いるテトラカルボン酸二無水物としては、
例えばピロメリット酸二無水物、3,3′,4,4′−ベンゾ
フェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3′,4,4′−ビ
フェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2−ビス(3,4−
ジカルボキシフェニル)−ヘキサフルオロプロパン二無
水物、トリフルオロメチルピロメリット酸二無水物、1,
4−ジ(トリフルオロメチル)ピロメリット酸二無水
物、1,4−ジ(ペンタフルオロメチル)ピロメリット酸
二無水物、ヘプタフルオロプロピルピロメリット酸二無
水物等が挙げられる。この中でピロメリット酸のベンゼ
ン環にフルオロアルキル基を導入した含フッ素酸二無水
物であるトリフルオロメチルピロメリット酸二無水物、
1,4−ジ(トリフルオロメチル)ピロメリット酸二無水
物、1,4−ジ(ペンタフルオロエチル)ピロメリット酸
二無水物、ヘプタフルオロプロピルピロメリット酸二無
水物等の製造方法は特願昭63−165056号明細書に記載さ
れている。
As the tetracarboxylic dianhydride used in the present invention,
For example, pyromellitic dianhydride, 3,3 ', 4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,2-bis ( 3,4-
Dicarboxyphenyl) -hexafluoropropane dianhydride, trifluoromethylpyromellitic dianhydride, 1,
4-di (trifluoromethyl) pyromellitic dianhydride, 1,4-di (pentafluoromethyl) pyromellitic dianhydride, heptafluoropropylpyromellitic dianhydride and the like. Among them, trifluoromethyl pyromellitic dianhydride, which is a fluorinated dianhydride having a fluoroalkyl group introduced into the benzene ring of pyromellitic acid,
A method for producing 1,4-di (trifluoromethyl) pyromellitic dianhydride, 1,4-di (pentafluoroethyl) pyromellitic dianhydride, heptafluoropropyl pyromellitic dianhydride, etc. is a patent application. It is described in the specification of Sho 63-165056.

また式Iで表されるジアミン以外のジアミンとして
は、3,3′−ジメチル−4,4′−ジアミノビフェニル、4,
4′−ジアミノ−p−テルフェニル等が挙げられる。式
Iで表される2,2′−(ビストリフルオロメチル)−4,
4′−ジアミノビフェニルの製造方法は、例えば日本化
学会誌、第1972巻、第3号、第675〜676頁(1972)に記
載されている。
Further, as the diamine other than the diamine represented by the formula I, 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 4,4
4'-diamino-p-terphenyl and the like. 2,2 '-(bistrifluoromethyl) -4 of the formula I
The method for producing 4'-diaminobiphenyl is described, for example, in The Chemical Society of Japan, Vol. 1972, No. 3, pp. 675-676 (1972).

本発明に使用するポリイミドの前駆体であるポリアミ
ック酸の製造方法は、通常のポリアミック酸の製造条件
と同じでよく、一般的にはN−メチル−2−ピロリド
ン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルム
アミドなどの極性有機溶媒中で反応させる。本発明にお
いてはジアミンまたはテトラカルボン酸二無水物共単一
化合物で用いるばかりではなく、複数のジアミン、テト
ラカルボン酸二無水物を混合して用いる場合がある。そ
の場合は、複数又は単一のジアミンのモル数の合計と複
数又は単一のテトラカルボン酸二無水物のモル数の合計
が等しいかほぼ等しくなるようにする。
The method for producing the polyamic acid which is a precursor of the polyimide used in the present invention may be the same as the production conditions for ordinary polyamic acid, and is generally N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N The reaction is carried out in a polar organic solvent such as N-dimethylformamide. In the present invention, not only a diamine or tetracarboxylic dianhydride co-single compound may be used, but also a plurality of diamines and tetracarboxylic dianhydrides may be mixed and used. In that case, the sum of the number of moles of a plurality or a single diamine and the sum of the number of moles of a plurality or a single tetracarboxylic dianhydride are equal or almost equal.

次に得られたポリアミック酸のイミド化によるポリイ
ミドの合成であるが、通常のポリイミドの合成法が使用
できる。本発明においては、単一のポリアミック酸のイ
ミド化のほか、複数のポリアミック酸を混合した状態で
のイミド化を行い、ポリイミドの混合体も得ている。
Next, a polyimide is synthesized by imidization of the obtained polyamic acid, and an ordinary polyimide synthesis method can be used. In the present invention, in addition to imidation of a single polyamic acid, imidation in a state in which a plurality of polyamic acids are mixed is performed to obtain a polyimide mixture.

本発明の光導波路の構造は、一般に製造されているす
べての光導波路と同様でよく、例えばファイバ型、平面
型、リッジ型、レンズ型、埋め込み型等がある。光導波
路のコア材とクラッド材の選択は、光の波長、使用用途
に適した屈折率の差になるようにすればよい。
The structure of the optical waveguide of the present invention may be the same as that of all optical waveguides generally manufactured, and examples thereof include a fiber type, a planar type, a ridge type, a lens type, and a buried type. The selection of the core material and the clad material of the optical waveguide may be made so that the difference in the refractive index suitable for the wavelength of light and the intended use is obtained.

リッジ型の製造方法について第1図を参照しつつ説明
する。すなわち第1図は本発明によるリッジ型光導波路
の作製方法の一例を示す工程図であって、符号1は基
板、2は下部クラッド層、3はコア層、4はアルミニウ
ム層、5はレジスト層を意味する。シリコン等の基板1
の上に本発明の構成要素であるポリイミドが形成可能な
ポリアミック酸を所定の厚さに塗布し、加熱することに
より下部クラッド層2を得る。次いで下部クラッド層2
の上に下部クラッド層よりも屈折率の大きい本発明の構
成要素であるポリイミドが形成可能なポリアミック酸を
所定の厚さに塗布し、加熱することによりコア層3を得
る。次に蒸着によりアルミニウム層4をつけた後レジス
ト塗布、プリベーク、露光、現像、アフターベークを行
い、パターニングされたレジスト層5を得る。アルミニ
ウムをウェットエッチングにより除去した後、ポリイミ
ドをドライエッチングにより除去する。最後に残ったア
ルミニウム層4をウェットエッチングで除去し、光導波
路を得る。このようにして下部クラッド層、コア層が本
発明の構成要素であるポリイミド、上部クラッド層が空
気層のリッジ型光導波路が得られる。
A ridge type manufacturing method will be described with reference to FIG. That is, FIG. 1 is a process diagram showing an example of a method for producing a ridge-type optical waveguide according to the present invention, wherein reference numeral 1 denotes a substrate, 2 denotes a lower cladding layer, 3 denotes a core layer, 4 denotes an aluminum layer, and 5 denotes a resist layer. Means Substrate 1 of silicon etc.
The lower cladding layer 2 is obtained by applying a predetermined thickness of a polyamic acid capable of forming a polyimide, which is a constituent element of the present invention, and heating it. Next, the lower cladding layer 2
A polyamic acid capable of forming polyimide, which is a constituent element of the present invention having a higher refractive index than the lower cladding layer, is applied thereon to a predetermined thickness, and heated to obtain the core layer 3. Next, after applying an aluminum layer 4 by vapor deposition, resist coating, pre-baking, exposure, development, and after-baking are performed to obtain a patterned resist layer 5. After the aluminum is removed by wet etching, the polyimide is removed by dry etching. Finally, the remaining aluminum layer 4 is removed by wet etching to obtain an optical waveguide. In this way, a ridge type optical waveguide in which the lower clad layer and the core layer are polyimide, which is a component of the present invention, and the upper clad layer is an air layer, is obtained.

また第2図に示したように第1図のリッジ型光導波路
にコア層よりも屈折率の小さい本発明の構成要素である
ポリイミドで構成される上部クラッド層6を形成するこ
とにより、下部クラッド層、コア層、上部クラッド層と
も本発明の構成要素であるポリイミドの埋め込み型光導
波路が得られる。すなわち第2図は、埋め込み型光導波
路の一例の断面図であり、符号1〜3は第1図と同義、
6は上部クラッド層を意味する。
As shown in FIG. 2, an upper cladding layer 6 made of polyimide, which is a component of the present invention, having a lower refractive index than the core layer, is formed on the ridge-type optical waveguide of FIG. The embedded optical waveguide of polyimide, which is a component of the present invention, is obtained for all of the layers, the core layer, and the upper clad layer. That is, FIG. 2 is a cross-sectional view of an example of the embedded optical waveguide, and reference numerals 1 to 3 have the same meaning as in FIG.
Reference numeral 6 denotes an upper cladding layer.

〔実施例〕〔Example〕

以下、いくつかの実施例を用いて本発明を更に詳しく
説明する。なお種々のポリイミドの組合せにより、また
光導波路構造により数限りない本発明のポリイミド系光
導波路が得られることは明らかであり、本発明はこれら
の実施例のみに限定されるものではない。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to some examples. It is clear that an infinite number of polyimide-based optical waveguides of the present invention can be obtained by various combinations of polyimides and optical waveguide structures, and the present invention is not limited to only these examples.

本実施例に用いたポリイミド及びその混合物の熱分解
温度、屈折率を表1に示す。なお熱分解温度は窒素気流
下10℃/分の速度で昇温した時の10wt%重量減少時の温
度で示した。屈折率はアッベ型屈折率計を用いて、20℃
における波長589nmでの屈折率を示した。なお表1にお
いて番号1〜6はポリイミド単体、番号7〜15はポリイ
ミド共重合体、番号16〜20はポリイミド混合物である。
Table 1 shows the thermal decomposition temperature and the refractive index of the polyimide and the mixture thereof used in this example. The thermal decomposition temperature was shown as the temperature at which the weight was reduced by 10 wt% when the temperature was increased at a rate of 10 ° C./min under a nitrogen stream. Refractive index is 20 ° C using Abbe refractometer
Indicates the refractive index at a wavelength of 589 nm. In Table 1, Nos. 1 to 6 are polyimides alone, Nos. 7 to 15 are polyimide copolymers, and Nos. 16 to 20 are polyimide mixtures.

このように本実施例で用いたポリイミド及びその組成
物は屈折率が1.49から1.65の間に細かく存在するため、
これらを用いたコアとクラッドの屈折率差を自由に制御
できる。また熱分解温度はすべて500℃以上と高く、ハ
ンダにも十分に耐えるだけの耐熱性を有している。
As described above, the polyimide and the composition used in this example have a refractive index between 1.49 and 1.65, which is fine,
The refractive index difference between the core and the clad using these can be freely controlled. In addition, the thermal decomposition temperature is as high as 500 ° C or more, and it has heat resistance enough to withstand solder.

表1に示したポリイミド及びその混合物を用いて作製
した光導波路の実施例を示す。なお光伝搬損失は作製し
た光導波路に波長0.63μm、0.85μm及び1.3μmの光
を通してストリーク光散乱法又はカットバック法で測定
した。
Examples of optical waveguides manufactured using the polyimides and their mixtures shown in Table 1 are shown. The light propagation loss was measured by passing light having wavelengths of 0.63 μm, 0.85 μm and 1.3 μm through the manufactured optical waveguide by a streak light scattering method or a cutback method.

実施例1 表面が酸化シリコン層である直径3インチのシリコン
ウェファに表1の番号1のポリイミドの前駆体であるポ
リアミック酸のジメチルアセトアミド10wt%溶液を加熱
後の膜厚が10μmになるようにスピンコート法により塗
布した後最高温度350℃で熱処理をした。このようにし
て下部クラッド層が酸化シリコン層、コア層が表1の番
号1のポリイミド、上部クラッド層が空気層の最も単純
な平面型光導波路が得られた。この光導波路に波長0.63
μmの光を通してストリーク光散乱法で光伝搬損失を測
定した結果、0.85dB/cmであった。
Example 1 A 10 wt% solution of dimethylacetamide of polyamic acid, which is a precursor of the polyimide of No. 1 in Table 1, was spun onto a 3-inch diameter silicon wafer having a silicon oxide layer so that the film thickness after heating was 10 μm. After coating by a coating method, heat treatment was performed at a maximum temperature of 350 ° C. Thus, the simplest planar optical waveguide having the lower clad layer as the silicon oxide layer, the core layer as the polyimide of No. 1 in Table 1, and the upper clad layer as the air layer was obtained. This optical waveguide has a wavelength of 0.63
As a result of measuring a light propagation loss by a streak light scattering method through light of μm, it was 0.85 dB / cm.

実施例2〜20 実施例1において使用した表1の番号1のポリイミド
の前駆体であるポリアミック酸のジメチルアセトアミド
10wt%溶液の代りに表1の番号2〜20から選ばれたポリ
イミド及びその混合物の前駆体であるポリアミック酸の
ジメチルアセトアミド10wt%溶液を用いて実施例1と同
様の方法で、下部クラッド層が酸化シリコン層、コア層
が表1の番号2〜20から選ばれたポリイミド、上部クラ
ッド層が空気層の最も単純な平面型光導波路を得た。こ
の光導波路に波長0.63μmの光を通してストリーク光散
乱法で光伝搬損失を測定した。結果を表2に示す。
Examples 2 to 20 Dimethylacetamide of polyamic acid which is a precursor of the polyimide of No. 1 in Table 1 used in Example 1
A lower cladding layer was formed in the same manner as in Example 1 by using a 10 wt% solution of dimethylacetamide of polyamic acid which is a precursor of a polyimide selected from Nos. 2 to 20 in Table 1 and a mixture thereof instead of the 10 wt% solution. The simplest planar optical waveguide in which the silicon oxide layer, the core layer was polyimide selected from Nos. 2 to 20 in Table 1, and the upper clad layer was an air layer was obtained. Light having a wavelength of 0.63 μm was passed through this optical waveguide, and the light propagation loss was measured by the streak light scattering method. Table 2 shows the results.

実施例21 表面が酸化シリコン層である直径3インチのシリコン
ウェファに表1の番号15のポリイミドの前駆体であるポ
リアミック酸のジメチルアセトアミド10wt%溶液を加熱
後の膜厚が30μmになるようにスピンコート法により塗
布した。この塗膜を最高温度350℃で熱処理をして下部
クラッド層を形成した。引続いてこの下部クラッド層上
に表1の番号1のポリイミドの前駆体であるポリアミッ
ク酸のジメチルアセトアミド10wt%溶液を加熱後の膜厚
が10μmになるようにスピンコート法により塗布した。
この塗膜を最高温度350℃で熱処理をしてコア層を形成
した。次に電子ビーム蒸着機により、アルミニウムを0.
3μmつけた後レジスト加工を行った。まず通常のポジ
型レジストをスピンコート法により塗布した後約95℃で
プリベークを行った。次に線幅10μm、長さ60mmのパタ
ーン形成用マスクを通して超高圧水銀ランプを用いて紫
外線を照射した後ポジ型レジスト用の現像液を用いて現
像した。その後135℃でアフターベークをした。次にレ
ジストでコートされていないアルミニウムのウェットエ
ッチングを行った。洗浄乾燥後ドライエッチング装置を
用いてポリイミドのRIE加工を行った。最後にポリイミ
ドの上層にあるアルミニウムを上記したエッチング液で
除去し、下部クラッド層が表1の番号15のポリイミド、
コア層が表1の番号1のポリイミド、上部クラッド層が
空気層のリッジ型光導波路が得られた。この光導波路に
波長0.85μmの光を通してカットバック法で光伝搬損失
を測定した結果、0.70dB/cmであった。また波長1.3μm
での光伝搬損失は0.3dB/cmであった。
Example 21 A 10 wt% solution of dimethylacetamide of polyamic acid, which is a precursor of polyimide of No. 15 in Table 1, was spun on a 3-inch diameter silicon wafer having a silicon oxide layer so that the film thickness after heating was 30 μm. It was applied by a coating method. This coating film was heat-treated at a maximum temperature of 350 ° C. to form a lower cladding layer. Subsequently, a 10 wt% solution of dimethylacetamide of polyamic acid, which is a precursor of the polyimide of No. 1 in Table 1, was applied onto the lower clad layer by spin coating so that the film thickness after heating was 10 μm.
This coating film was heat-treated at a maximum temperature of 350 ° C. to form a core layer. Next, aluminum was removed by an electron beam evaporation machine.
After attaching 3 μm, resist processing was performed. First, a normal positive resist was applied by spin coating, and then prebaked at about 95 ° C. Next, ultraviolet rays were irradiated through a pattern forming mask having a line width of 10 μm and a length of 60 mm using an ultrahigh pressure mercury lamp, and then developed using a developing solution for a positive resist. Thereafter, after-baking was performed at 135 ° C. Next, wet etching of aluminum not coated with a resist was performed. After washing and drying, RIE processing of the polyimide was performed using a dry etching apparatus. Finally, the aluminum in the upper layer of the polyimide was removed with the above-mentioned etching solution, and the lower cladding layer was made of the polyimide of No. 15 in Table 1,
A ridge type optical waveguide was obtained in which the core layer was polyimide of No. 1 in Table 1 and the upper cladding layer was an air layer. The light having a wavelength of 0.85 μm was passed through this optical waveguide, and the light propagation loss was measured by the cutback method. The result was 0.70 dB / cm. In addition, wavelength 1.3μm
Was 0.3 dB / cm.

実施例22〜40 実施例21において下部クラッド層として使用した表1
の番号15のポリイミドの前駆体であるポリアミック酸の
ジメチルアセトアミド10wt%溶液の代りに表1の番号8
〜14から選ばれたポリイミドの前駆体であるポリアミッ
ク酸のジメチルアセトアミド10wt%溶液を用い、またコ
ア層として使用した表1の番号1のポリイミドの前駆体
であるポリアミック酸のジメチルアセトアミド10wt%溶
液の代りに表1の番号1及び12〜14から選ばれた下部ク
ラッド層よりも屈折率の大きいポリイミドの前駆体であ
るポリアミック酸のジメチルアセトアミド10wt%溶液を
用いて実施例21と同様の方法で下部クラッド層、コア層
共表1の番号1及び8〜14から選ばれたポリイミド、上
部クラッド層が空気層のリッジ型光導波路を得た。この
光導波路に波長0.85μmの光を通してカットバック法で
光伝搬損失を測定した。結果を表3に示す。
Examples 22 to 40 Table 1 used as a lower cladding layer in Example 21
No. 8 in Table 1 was used instead of a 10 wt% solution of polyamic acid, which is a precursor of the polyimide No. 15 in dimethylacetamide.
A 10 wt% solution of polyamic acid dimethylacetamide, a precursor of a polyimide selected from Nos. To 14, was used, and a 10 wt% solution of dimethylacetamide of polyamic acid, a precursor of the polyimide of No. 1 in Table 1 used as a core layer was used. Instead, using a 10 wt% solution of dimethylacetamide of polyamic acid, which is a precursor of polyimide having a higher refractive index than the lower cladding layer selected from Nos. 1 and 12 to 14 in Table 1, in the same manner as in Example 21, A ridge type optical waveguide having a clad layer and a polyimide selected from Nos. 1 and 8 to 14 in Table 1 for the core layer and an air layer in the upper clad layer was obtained. Light having a wavelength of 0.85 μm was passed through this optical waveguide, and the light propagation loss was measured by the cutback method. Table 3 shows the results.

実施例41〜60 実施例21〜40において作製したリッジ型光導波路の上
に下部クラッド層と同様のポリイミドの前駆体であるポ
リアミック酸のジメチルアセトアミド10wt%溶液を加熱
後の膜厚が30μmになるようにスピンコート法により塗
布した。この塗膜を最高温度350℃で熱処理して上部ク
ラッド層を形成した。このようにして下部クラッド層、
コア層、上部クラッド層共本発明の構成要素であるポリ
イミドを用いた埋め込み型光導波路が得られた。この光
導波路に波長0.85μmの光を通してカットバック法で光
伝搬損失を測定した。結果を表4に示す。また実施例41
の光導波路の波長1.3μmでの光伝搬損失は0.1dB/cmで
あった。
Examples 41 to 60 A 10 wt% solution of dimethylacetamide of polyamic acid, which is a polyimide precursor similar to the lower clad layer, was heated on the ridge-type optical waveguide prepared in Examples 21 to 40, and the film thickness became 30 μm. Was applied by a spin coating method as described above. This coating film was heat-treated at a maximum temperature of 350 ° C. to form an upper clad layer. Thus, the lower cladding layer,
A buried optical waveguide using polyimide, which is a component of the present invention, for both the core layer and the upper cladding layer was obtained. Light having a wavelength of 0.85 μm was passed through this optical waveguide, and the light propagation loss was measured by the cutback method. Table 4 shows the results. Example 41
The light propagation loss of the optical waveguide at a wavelength of 1.3 μm was 0.1 dB / cm.

〔発明の効果〕 本発明によれば従来の石英系光導波路、プラスチック
系光導波路で得られていない屈折率差を自由にコントロ
ールでき、製造が容易でしかも耐熱性が良好な低損失光
導波路を提供することができる。
[Effects of the Invention] According to the present invention, a conventional silica-based optical waveguide, a low-loss optical waveguide that can easily control a refractive index difference not obtained by a plastic-based optical waveguide, is easy to manufacture, and has good heat resistance. Can be provided.

【図面の簡単な説明】 第1図は本発明によるリッジ型光導波路の作製方法の一
例を示す工程図、第2図は埋め込み型光導波路の一例の
断面図である。 1:基板、2:下部クラッド層、3:コア層、4:アルミニウム
層、5:レジスト層、6:上部クラッド層
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a process diagram showing an example of a method for manufacturing a ridge-type optical waveguide according to the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a buried optical waveguide. 1: substrate, 2: lower cladding layer, 3: core layer, 4: aluminum layer, 5: resist layer, 6: upper cladding layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 二三男 東京都千代田区内幸町1丁目1番6号 日本電信電話株式会社内 (72)発明者 安藤 慎治 東京都千代田区内幸町1丁目1番6号 日本電信電話株式会社内 (72)発明者 佐々木 重邦 東京都千代田区内幸町1丁目1番6号 日本電信電話株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G02B 6/12 C08F 73/10──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Fumio Yamamoto 1-1-6 Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Telegraph and Telephone Corporation (72) Inventor Shinji Ando 1-16-1 Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo Japan Within Telegraph and Telephone Co., Ltd. (72) Inventor Shigekuni Sasaki 1-1-6, Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Telegraph and Telephone Co., Ltd. (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) G02B 6/12 C08F 73/10

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】テトラカルボン酸二無水物とジアミンから
得られるポリイミドを構成要素とするポリイミド系光導
波路において、該ポリイミドが、 下記の構造式I: で表されるジアミン若しくはそれを含むジアミンからの
ポリイミド、又はその混合物であることを特徴とするポ
リイミド系光導波路。
1. A polyimide-based optical waveguide comprising a polyimide obtained from a tetracarboxylic dianhydride and a diamine as a component, wherein the polyimide has the following structural formula I: Or a polyimide from a diamine containing the same, or a mixture thereof.
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