JP4678155B2 - 光導波路、光導波路用フェルール、及び光コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、光通信や光情報処理の分野で用いられる光導波路、該光導波路を嵌合する光導波路用フェルール、光導波路が光導波路用フェルールに嵌合してなる光コネクタに関する。

近年、インターネットをはじめとする情報伝達手段の普及・発展により、大容量かつ高速なデータ伝送の要求が高まっている。大容量のデータを高速に伝送するには、膨大な情報をより遠くまで少ない伝送損失で送ることができる光ファイバが知られており、この光ファイバを複数一括して接続する多芯光コネクタが用いられている。
この多芯光コネクタを多芯光ファイバコネクタに接続する。このとき、多芯光コネクタの光導波路の光軸と、多芯光ファイバコネクタの導波路の光軸とを調芯して同芯とする必要がある。この調芯方法として、例えば、多芯光ファイバコネクタの導波路を発光させた状態で、多芯光コネクタの光導波路に最も強い光が入射するように、多芯コネクタに対して光導波路を移動させて位置調整するアクティブアライメントがある。

しかし、このアクティブアライメントでの調芯作業は手作業で行われるため、コストが高くついてしまう。コストを下げるためには、調芯作業を簡略化するか、もしくは無調芯で製造できることが求められている。
そこで、図８に示すように、基板１０２の上に光導波路コア１０４と光導波路コア１０４を取り囲むクラッド部１０６とが形成された光導波路１０８の両端に、位置決め用の溝１１０（又は、段差）を光導波路コア１０４の延伸方向と平行に形成し、この位置決め用溝１１０を、光導波路１２２を接続するコネクタ１１２に形成した凸部１１４に係合させることで、光導波路コア１０４をコネクタ１１２に対して位置決めする構成が開示されている（例えば、特許文献１〜３参照）。

しかし、溝１１０は光導波路コア１０４の延伸方向と平行に形成されているので、光導波路１０８をコネクタ１１２に接続するとき、光導波路コア１０４の延伸方向と直交する方向（光導波路の幅方向）の位置は規制されるが、光導波路コア１０４の延伸方向の位置が規制されない。このため、コネクタ１１２に光導波路１０８を接続し、このコネクタ１１２を、光ファイバーコネクタ１２０に接続するとき、光導波路コア１０４の端面を光ファイバーコネクタ１２０の光導波路１２２の端面に突き当て、位置合わせしなければならない。このため、光導波路コア１０４の端面に傷がついてしまい、光接続損失が増大してしまう。

これらの問題を解決する方法として、光導波路とコネクタにテーパ面を形成し、位置決めを行うものが開示されている（例えば、特許文献４参照）。簡単に説明すると、光導波路の幅方向の側面を位置決め面とし、一方の側面に光導波路コアと平行な面に対しテーパ面を形成する。また、このテーパ面に対峙するコネクタの面にもテーパ面を形成する。そして、光導波路をコネクタの嵌合部へ挿入すると、コネクタに形成したテーパ面から反作用を受けて光導波路は嵌合部に位置決めされる。

しかし、この構成では、光導波路がシリコン基板やガラス基板等の上に形成されている場合、また、十分な機械強度が無い高分子化合物で形成される場合、光導波路をコネクタの嵌合部へ挿入したとき、テーパで位置合わせがされる際に生ずる反作用の力で、光導波路に撓みが生じて光接続損失が増大してしまうことが考えられる。
特開平８−２４８２６９号公報（第３−４項、第１図） 特開平９−１０５８３８号公報（第４項、第１図） 特開２００１−３２４６３１号公報（第４項、第３図） 特開２００２−０２０４９８号公報（第４項、第１図）

本発明は、上記事実を考慮し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、
本発明の目的は、サイズが小さく、十分な強度を有する光導波路用フェルール、これに嵌合する光導波路、及びこれらを一体化した光コネクタを提供することにある。

前記課題を解決するための手段は以下の通りである。即ち、
＜１＞ 光信号を伝達する光導波路コアと、該光導波路コアを取り囲む板状のクラッド部と、を有する光導波路であって、前記光導波路コア及び前記クラッド部が、高分子化合物で形成されており、前記光導波路コアの一端近傍のクラッド部の少なくとも一側に、前記光導波路コアの延伸方向における肉厚が変わる段差を有し、前記段差が、前記光導波路コアの延伸方向の略法線方向に断面を持つように前記クラッド部のみに形成されていることを特徴とする光導波路である。
前記＜１＞に記載の発明によれば、光導波路コアは板状のクラッド部に取り囲まれており、クラッド部に段差が設けられている。この段差が光導波路用フェルールに設けられた段差に突き当てることで、光導波路コアが光導波路用フェルールに対して位置決めがなされる。これにより、光コネクタを光ファイバコネクタに接続するだけで、光導波路端面と光ファイバコネクタのコネクタ光導波路コア端面が一致するため、調芯作業が不要となる。このため、接続作業が複雑にならず、コストを低く抑えることができる。
また、光導波路用フェルールの段差に当接する段差を、光導波路コアの一端部近傍のクラッド部表面に形成することで、段差を形成するスペースを別途必要とせず、光導波路の幅方向寸法が大きくなることがない。従って、光導波路コアの数が増えても、幅方向の寸法は光導波路コアを並列させただけの大きさで抑えることができる。また、シリコン基板やガラス基板等を用いて光導波路を形成した場合に比べフェルール開口面積を小さくできるので、フェルールの機械強度が低下せず、撓みが発生しにくくなる。これにより、光軸ズレ等の光接続損失の増大を抑えることができる。

また、光導波路コアとクラッド部を、シリコン基板やガラス基板等で形成せずに高分子化合物で形成することで、材料費を低く抑えることができ、製造コスト削減に繋がる。また、高分子化合物、例えばプラスチック材を用いることで、光導波路コア及びクラッド部を成形するにあたって、任意の形状を得ることが容易となる。

また、前記光導波路コアの略法線方向に段差を形成することで、前記光導波路用フェルールの開口部内に光導波路を挿入する方向の略法線方向に隆起部を形成される。これにより、光導波路コアが挿入される開口部を形成する金型に、隆起部を形成するための形状を作成し、光導波路コアが挿入される開口部を形成する方向と同じ方向で抜けばよく、２方向抜きの金型で成形できる。従って、光導波路用フェルールの製造コストを低く抑えることができる。

＜２＞ 前記段差が、断面形状が矩形状の立体が切除されてなる形状であることを特徴とする前記＜１＞に記載の光導波路である。
前記＜２＞に記載の発明によれば、断面形状が矩形状の立体が切除されてなる形状としたため、光導波路を光導波路用フェルールの開口部に挿入し、クラッド部表面に形成した段差が光導波路用フェルールに形成した段差に突き当たることで、光導波路延伸方向に対して挿入されることなく、位置が変化することがない。

＜３＞ 前記＜１＞又は＜２＞のいずれかに記載の光導波路の一端部近傍と凹凸の関係をなし、該光導波路が嵌合する開口部を有することを特徴とする光導波路用フェルールである。
前記＜３＞に記載の発明によれば、当該光導波路用フェルールが、前記＜１＞又は＜２＞のいずれかに記載の光導波路と凹凸の関係をなす形状の開口部を有することで、前記光導波路が当該光導波路用フェルールと係合し、光導波路の光導波路用フェルールに対する位置決めを容易に行うことができる。

＜４＞ 前記光導波路が前記開口部に挿入された際に前記光導波路の段差に係合する隆起部を有することを特徴とする前記＜３＞に記載の光導波路用フェルールである。
前記＜４＞に記載の発明によれば、光導波路と凹凸の関係をなす形状の開口部を有することで、前記光導波路が当該光導波路用フェルールと係合し、光導波路の光導波路用フェルールに対する位置決めを容易に行うことができる。

＜５＞ 前記隆起部が、柱状状突起であることを特徴とする前記＜４＞に記載の光導波路用フェルールである。
前記＜５＞に記載の発明によれば、光導波路用フェルールの開口部に柱状突起が形成されれば、段差が形成された光導波路を挿入し位置決めすることができ、光導波路の幅方向の全域にわたって段差を形成するに比べ光導波路用フェルールの体積を低減できる。このため、コネクタ材料の使用量を低減でき、コストを低く抑えることができる。

＜６＞ 前記＜１＞又は＜２＞のいずれかに記載の光導波路に、該光導波路と凹凸の関係をなし、該光導波路が嵌合する開口部を有する光導波路用フェルールが嵌合してなることを特徴とする光コネクタである。
前記＜６＞に記載の発明によると、光導波路用フェルールの隆起部に係合して位置決めを行う段差を光導波路に形成することで、光導波路と光導波路用フェルールとの間に接着剤を侵入させ硬化固定し硬化収縮が生じても、変位しないよう固定された箇所がないので、硬化収縮で光導波路と光導波路用フェルールを近づける力が均等に働き、撓みが発生しにくくなる。これにより、光軸ズレ等の光接続損失の増大を抑えることができる。

＜７＞ 前記光導波路を前記光導波路用フェルールに嵌合させたとき、前記光導波路の先端面と前記光導波路用フェルールの先端面とが面一となることを特徴とする前記＜６＞に記載の光コネクタである。
前記＜７＞に記載の発明によれば、光導波路フェルールには開口部が形成されており、この開口部には光導波路に設けられた段差に突き当たり、位置決めするための段差が形成されている。これにより、光導波路用フェルールを光ファイバコネクタに接続するだけで、光導波路の先端面と光導波路用フェルールの先端面が面一となり、光ファイバコネクタのコネクタ光導波路コア端面が一致するため、調芯作業が不要となる。このため、接続作業が複雑にならず、コストを低く抑えることができる。

本発明は、上記構成としたので、サイズが小さく、十分な強度を有する光導波路用フェルール、これに嵌合する光導波路、及びこれらを一体化した光コネクタを提供することができる。

最初に、図１を用いて本発明の光導波路の製造工程について工程順に説明する。
１）鋳型形成用硬化性樹脂の硬化樹脂層から形成され、コア凸部に対応する凹部を有する鋳型を準備する工程
鋳型の作製は、光導波路コア（以下「コア」とする）に対応する凸部を形成した原盤を用いて行うのが好ましいが、これに限定されるものではない。以下では、原盤を用いる方法について説明する。

＜原盤の作製＞
コアに対応する凸部１２を形成した原盤１０（図１（Ａ）に示す）の作製には、従来の方法、たとえばフォトリソグラフィー法やＲＩＥ法を特に制限なく用いることができる。また、本出願人が先に出願した電着法又は光電着法により光導波路を作製する方法（特願２００２−１０２４０号）も、原盤１０を作製するのに適用できる。
原盤１０に形成されるコアに対応する凸部１２の大きさは、一般的に５〜５００μｍ角程度、好ましくは４０〜２００μｍ角程度であり、光導波路の用途等に応じて適宜決められる。例えばシングルモード用の光導波路の場合には、１０μｍ角程度のコアを、マルチモード用の光導波路の場合には、５０〜１００μｍ角程度のコアが一般的に用いられるが、用途によっては数百μｍ角程度と更に大きなコアを持つ光導波路も利用される。

＜鋳型の作製＞
次に、鋳型２０の作製の工程について説明する。
上記のようにして作製した原盤１０のコアに対応する凸部１２が形成された面に、図１（Ｂ）に示すように、鋳型形成用硬化性樹脂を塗布又は注型して硬化性樹脂層２０ａを形成し、必要に応じ乾燥処理をして硬化性樹脂層２０ａを硬化させる。そして、この硬化した硬化性樹脂層２０ａを原盤１０から剥離することで、凸部１２に対応する凹部２２が形成された鋳型２０が作製される。

次に、図１（Ｃ）に示すように、鋳型２０に、凹部２２にコア形成用硬化性樹脂を充填するための進入口２６、及び凹部２２から樹脂を排出させるための排出口２８を、打ち抜きによって形成する。
なお、進入口２６及び排出口２８は、鋳型２０に打ち抜きによって予め設ける構成以外にも、種々の方法を用いることができる。その他の方法として、例えば、原盤に鋳型形成用硬化性樹脂の硬化樹脂層を形成した後、硬化性樹脂層を原盤から剥離して鋳型を作製し、その後、鋳型の両端を凹部が露出するように切断することにより進入口及び排出口を形成する方法が挙げられる。このように、進入口２６及び排出口２８の形成方法は特に制限されない。

鋳型２０の凹部２２に連通する進入口２６及び排出口２８を、凹部２２の両端に設けることによって、進入口２６は液（樹脂）溜まりとして利用でき、排出口２８は減圧吸引管をその中に挿入して凹部２２内部を減圧吸引装置に接続することができる。また、進入口２６をコア形成用硬化性樹脂の注入管に連結して、進入口２６から樹脂を凹部２２に加圧注入することも可能である。排出口２８は、凹部２２が複数ある場合には、各凹部２２に対応してそれぞれ設けてもよく、また、各凹部２２に共通に連通する１つの孔を設けてもよい。

硬化樹脂層の厚さは、鋳型２０の取り扱い性を考慮して適宜決められるが、一般的に０．１〜５０ｍｍ程度が適切である。また、原盤１０にはあらかじめ離型剤塗布などの離型処理を行うことで、硬化性樹脂層２２ａが原盤１０から剥離しやすくなり、原盤１０と鋳型２０の剥離が促進される。

鋳型形成用硬化性樹脂としては、その硬化物が原盤１０から容易に剥離できること、鋳型２０（繰り返し用いる）として一定以上の機械的強度・寸法安定性を有すること、凹部の２２形状を維持する硬さ（硬度）を有すること、後述するクラッド用基材３０との密着性が良好であることが好ましい。鋳型形成用硬化性樹脂には、必要に応じて各種添加剤を加えることができる。

鋳型形成用硬化性樹脂は、原盤１０の表面に塗布や注型等することが可能で、また、原盤１０に形成された個々のコアに対応する凸部１２を正確に転写しなければならない。従って、ある限度以下の粘度、たとえば、５００〜７０００ｍPa・ｓ程度を有することが好ましい。（なお、本発明において用いる「鋳型形成用硬化性樹脂」の中には、硬化後、弾性を有するゴム状体となるものも含まれる。）また、粘度調節のために溶剤を、溶剤の悪影響が出ない程度に鋳型形成用硬化性樹脂に加えることができる。

鋳型形成用硬化性樹脂としては、剥離性、機械強度・寸法安定性、硬度、クラッド用基材との密着性の点から、硬化後、シリコーンゴム（シリコーンエラストマー）又はシリコーン樹脂となる硬化性オルガノポリシロキサンが好ましく用いられる。硬化性オルガノポリシロキサンは、分子中にメチルシロキサン基、エチルシロキサン基、フェニルシロキサン基を含むものが好ましい。また、硬化性オルガノポリシロキサンは、一液型のものでも硬化剤と組み合わせて用いる二液型のものでもよく、また、熱硬化型のものでも室温硬化型（例えば空気中の水分で硬化するもの）のものでもよく、更に他の硬化（紫外線硬化等）を利用するものであってもよい。

硬化性オルガノポリシロキサンとしては、硬化後シリコーンゴムとなるものが好ましい。硬化後シリコーンゴムとなるものには、通常液状シリコーンゴム（「液状」の中にはペースト状のように粘度の高いものも含まれる）と称されているものが用いられている。液状シリコーンゴムは、硬化剤と組み合わせて用いる二液型のものが好ましい。中でも付加型の液状シリコーンゴムは、表面と内部が均一にかつ短時間に硬化し、またその際、副生成物が無く、あるいは少なく、かつ離型性に優れ収縮率も小さいので好ましく用いられる。

液状シリコーンゴムの中でも特に液状ジメチルシロキサンゴムが密着性、剥離性、強度及び硬度の制御性の点から好ましい。また、液状ジメチルシロキサンゴムの硬化物は、一般に屈折率が１．４３程度と低いため、これを用いて形成された鋳型は、クラッド用基材から剥離させずに、そのままクラッド層として利用することができる。この場合には、鋳型と、充填したコア形成用樹脂及びクラッド用基材とが剥がれないような工夫が必要になる。

液状シリコーンゴムの粘度は、コアに対応する凸部１２を正確に転写し、かつ気泡の混入を少なくして脱泡し易くする観点と、数ミリの厚さの鋳型を形成する点から、５００〜７０００ｍＰａ・ｓ程度のものが好ましく、さらには、２０００〜５０００ｍＰａ・ｓ程度のものがより好ましい。

さらに、鋳型２０の表面エネルギーは、１０ｄｙｎ／ｃｍ〜３０ｄｙｎ／ｃｍ、特に、１５ｄｙｎ／ｃｍ〜２４ｄｙｎ／ｃｍの範囲にあることが、基材フィルムとの密着性とコア形成用硬化性樹脂の浸透速度の点からみて好ましい。

鋳型２０のシェア（Ｓｈａｒｅ）ゴム硬度は、１５〜８０であればよく、特に２０〜６０であることが、型取り性能、凹部形状の維持、剥離性の点からみて好ましい。
鋳型２０の表面粗さ（二乗平均粗さ（ＲＭＳ））は、０．５μｍ以下、好ましくは０．１μｍ以下、より好ましくは０．０５μｍ以下にすることで、形成されたコアの光導波特性において光損失を大幅に低減できる。表面粗さは、使用する光の波長の２分の１以下が好ましく、１０分の１以下になるとその光のコア表面粗さによる導波損失は殆ど無視できるレベルになる。

また、鋳型２０は、紫外領域及び／又は可視領域において光透過性であることが好ましい。鋳型２０が可視領域において光透過性であることによって、後述する２）の工程において鋳型２０をクラッド用基材３０（図１（Ｄ）参照）に密着させる際、位置決めが容易に行える。また、後述する３）の工程においてコア形成用硬化性樹脂が鋳型２０の凹部２２に充填される様子が観察でき、充填完了等が容易に確認することができる。

さらに、鋳型２０が紫外領域において光透過性であることが好ましいのは、コア形成用硬化性樹脂として紫外線硬化性樹脂を用いる場合に、鋳型２０を透して紫外線硬化を行うためである。従って、鋳型２０の、紫外領域（３００ｎｍ〜４００ｎｍ）における透過率が８０％以上であることが好ましい。

硬化性オルガノポリシロキサン、中でも硬化後シリコーンゴムとなる液状シリコーンゴムは、クラッド用基材３０との密着性と剥離性という相反した特性に優れ、ナノ構造を転写する能力を持ち、シリコーンゴムとクラッド用基材３０とを密着させたとき、液体の進入さえ防ぐことができる。このようなシリコーンゴムを用いた鋳型２０は高精度に原盤１０の形状を転写し、クラッド用基材３０にしっかりと密着する。このため、鋳型２０とクラッド用基材３０の間の凹部２２のみに、コア形成用樹脂を効率良く充填することが可能となる。また、クラッド用基材３０と鋳型２０の剥離も容易である。従って、この鋳型２０からは高精度に形状を維持した光導波路を、極めて簡便に作製することができる。
さらに、硬化樹脂層、とりわけ硬化樹脂層がゴム弾性を有する場合、硬化樹脂層の一部すなわち原盤１０の凸部１２を転写する部分以外の部分を他の剛性材料に置き換えることができ、この場合、鋳型２０のハンドリング性が向上する。

２）鋳型２０にクラッド用基材３０を密着させる工程
鋳型２０にクラッド用基材（クラッド部）３０を密着させる。クラッド用基材３０としては、ガラス基材、セラミック基材、プラスチック基材等のものが制限なく用いられる。クラッド用基材３０にプラスチック基材等の高分子化合物を用いることで、クラッド部を成形するにあたって、任意の形状を得ることが容易となる。

また、屈折率制御のためにこれらの基材に樹脂コートしたものも用いられる。クラッド用基材３０の屈折率は、１．５５より小さく、１．５０より小さいものがより好ましい。特に、コア３２（図１（Ｆ）参照）の屈折率より０．０１以上小さい必要がある。また、クラッド用基材３０としては、平坦で、鋳型２０との密着性に優れ、両者を密着させた場合、鋳型２０の凹部２２以外に空隙が生じないものが好ましい。

プラスチック基材の中でも、フレキシブルなフィルム基材を用いた光導波路は、カプラー、ボード間の光配線や光分波器等としても使用できる。フィルム基材は、作製される光導波路の用途に応じて、その屈折率、光透過性等の光学的特性、機械的強度、耐熱性、鋳型との密着性、フレキシビリティー（可撓性）等を考慮して選択される。

フィルム基材の材料としては、アクリル系樹脂（ポリメチルメタクリレート等）、脂環式アクリル樹脂、スチレン系樹脂（ポリスチレン、アクリロニトリル・スチレン共重合体等）、オレフィン系樹脂（ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体等）、脂環式オレフィン樹脂、塩化ビニル系樹脂、塩化ビニリデン系樹脂、ビニルアルコール系樹脂、ビニルブチラール系樹脂、アリレート系樹脂、含フッ素樹脂、ポリエステル系樹脂（ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等）、ポリカーボネート系樹脂、二又は三酢酸セルロース、アミド系樹脂（脂肪族、芳香族ポリアミド等）、イミド系樹脂、スルホン系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポリオキシメチレン系樹脂、または樹脂の混合物等が挙げられる。

フィルム基材が、鋳型２０やコア３２との密着性があまり良好でない場合には、オゾン雰囲気による処理、波長３００ｎｍ以下の紫外線照射処理を行い、鋳型２０及びコア３２との密着を改善することが望ましい。
また、脂環式オレフィン樹脂としては、主鎖にノルボルネン構造を有するもの、及び主鎖にノルボルネン構造を有しかつ側鎖にアルキルオキシカルボニル基（アルキル基としては炭素数１から６のものやシクロアルキル基）等の極性基をもつものが挙げられる。中でも主鎖にノルボルネン構造を有しかつ側鎖にアルキルオキシカルボニル基等の極性基をもつ脂環式オレフィン樹脂は、低屈折率（屈折率が１．５０近辺であり、コア３２、クラッド用基材３０の屈折率の差を確保できる）及び高い光透過性等の優れた光学的特性を有し、鋳型２０との密着性に優れ、さらに耐熱性に優れている。

フィルム基材の屈折率は、コア３２との屈折率差を確保するため、１．５５より小さく、好ましくは１．５３より小さくすることが望ましい。
また、フィルム基材の厚さはフレキシビリティーと剛性や取り扱いの容易さ等を考慮して適切に選ばれ、一般的には０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ程度が好ましい。

３）クラッド用基材３０を密着させた鋳型２０の凹部２２にコア形成用硬化性樹脂を充填する工程
図１（Ｄ）に示すように、凹部２２の一端に形成された進入口２６にコア形成用硬化性樹脂を注入し、凹部２２の他端に形成された排出口２８から減圧吸引して、凹部２２にコア形成用硬化性樹脂を充填する。
なお、凹部２２にコア形成用硬化性樹脂を充填する方法は、上記方法に限定されない。例えば、進入口２６にコア形成用硬化性樹脂を少量垂らし毛細管現象を利用して充填したり、進入口２６から凹部２２にコア形成用硬化性樹脂を加圧充填したり、排出口２８から凹部２２内を減圧吸引したり、あるいは加圧充填と減圧吸引の両方を行うなどにより、凹部２２にコア形成用硬化性樹脂を充填する方法がある。加圧充填と減圧吸引を併用する場合はこれらを同期して行うことが好ましい。これにより、鋳型２０が安定して固定された状態で、加圧充填において圧力を段階的に増加させ、減圧吸引において圧力を段階的に減少させることで、コア形成用硬化性樹脂をより高速に注入する相反則を両立させることができる。また、毛細管現象を利用して、凹部２２にコア形成用硬化性樹脂を充填する場合には、充填を促進するために凹部２２内を０．１〜１００ｋＰａ程度に減圧することが好ましい。さらに、充填を促進するために、凹部２２内の減圧に加えて、鋳型２０の進入口２６から充填するコア形成用硬化性樹脂を加熱することで、より低粘度化することも有効な手段である。

コア形成用硬化性樹脂としては、紫外線硬化性、放射線硬化性、電子線硬化性、熱硬化性等の樹脂を用いることができ、中でも紫外線硬化性樹脂及び熱硬化性樹脂が好ましく用いられる。コア形成用の紫外線硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂としては、紫外線硬化性又は熱硬化性のモノマー、オリゴマー若しくはモノマーとオリゴマーの混合物が好ましく用いられる。また、紫外線硬化性樹脂としてエポキシ系、ポリイミド系、アクリル系紫外線硬化性樹脂が好ましく用いられる。このように、コアをシリコン基板やガラス基板等で形成せずに高分子化合物で形成することで、材料費を低く抑えることができ、製造コスト削減に繋がる。また、コアを紫外線硬化性、放射線硬化性、電子線硬化性、熱硬化性等の樹脂などの高分子化合物で成形することで、任意の形状を得ることが容易となる。

コア形成用硬化性樹脂は、鋳型２０とクラッド用基材３０との間に形成された空隙（凹部２２）に充填させるため、低粘度であることが必要である。硬化性樹脂の粘度は、１０〜２０００ｍＰａ・ｓ好ましくは１００〜１０００ｍＰａ・ｓ、更に好ましくは３００〜７００ｍＰａ・ｓにすることで、充填速度が速くなり、精度の良い形状のコアが得られ、光損失を少なくすることができる。

このほかに、原盤１０に形成されたコアに対応する凸部１２が有する元の形状を高精度に再現するため、硬化性樹脂の硬化前後の体積変化が小さいことが必要である。例えば、体積が減少すると導波損失の原因になる。従って、硬化性樹脂は、体積変化ができるだけ小さいものが望ましく、体積変化が１０％以下のものが用いられる。好ましくは体積変化が０．０１〜４％の範囲にあるものが用いられる。溶剤を用いて硬化性樹脂を低粘度化することは、硬化前後の体積変化が大きいのでできれば避ける方が好ましい。体積収縮が０．０１％以下の材料や体積膨張する材料では、鋳型２０からの剥離効率が下がり、鋳型２０からの剥離時に表面の破断等の表面劣化が生じるため、形成されるコア３２の表面の平滑性が低下して光導波損失が上昇するので好ましくない。

コア形成用硬化性樹脂の硬化後の体積変化（収縮）を小さくするため、樹脂にポリマーを添加することができる。ポリマーはコア形成用硬化性樹脂との相溶性を有し、かつ樹脂の屈折率、弾性率、透過特性に悪影響を及ぼさないものが好ましい。またポリマーを添加することにより体積変化を小さくする他、粘度や硬化樹脂のガラス転移点を高度に制御できる。ポリマーとしては例えばアクリル系、メタクリル酸系、エポキシ系のものが用いられるが、これらに限定されるものではない。

コア形成用硬化性樹脂の硬化物の屈折率は１．２から１．６の範囲、より好ましくは１．４から１．６の範囲が好ましく、硬化物の屈折率が範囲内に入る２種類以上の屈折率の異なる樹脂が用いられる。
コア形成用硬化性樹脂の硬化物の屈折率は、クラッド用基材３０となるフィルム基材（以下の５）の工程におけるクラッド層を含む）より大きいことが必要である。コアとクラッド（クラッド用基材及びクラッド層）との屈折率の差は、０．０１以上、好ましくは０．０５以上である。

４）充填したコア形成用硬化性樹脂を硬化させる工程
前記３）の工程において、凹部２２に充填したコア形成用硬化性樹脂を、硬化させる。紫外線硬化性樹脂を硬化させるには、紫外線ランプ、紫外線ＬＥＤ、ＵＶ照射装置等が用いられる。また、熱硬化性樹脂を硬化させるには、オーブン中での加熱等が用いられる。

５）鋳型２０をクラッド用基材３０から剥離する工程
前記４）の工程の後、鋳型２０をクラッド用基材３０から剥離する。図１（Ｅ）に示すように、剥離したクラッド用基材３０の上には、コア３２と進入口２６及び排出口２８内において硬化した樹脂部分が形成される。そして、図１（Ｆ）に示すように、進入口２６及び排出口２８内において硬化した樹脂部分を、研削等によって除去する。これにより、コア３２（光導波路コア）とする。なお、コア３２の端面は、鏡面平滑性を有している。

また、前記１）〜４）の工程で用いる鋳型２０は、屈折率等の条件を満たせばそのままクラッド層に用いることも可能で、この場合は、鋳型を剥離する必要はなくそのままクラッド層として利用する。この場合、鋳型とコア材料の接着性を向上させるために鋳型をオゾン処理することが好ましい。

６）コア３２が形成されたクラッド用基材３０の上にクラッド層を形成する工程
図１（Ｇ）に示すように、コア３２が形成されたクラッド用基材３０の上にクラッド層３４を形成する。クラッド層３４としては、フィルム（たとえば前記２）の工程で用いたようなクラッド用基材が同様に用いられる）や、クラッド用硬化性樹脂を塗布して硬化させた層、高分子材料の溶剤溶液を塗布して乾燥して得られる高分子膜等が挙げられる。クラッド用硬化性樹脂としては紫外線硬化性樹脂や熱硬化性樹脂が好ましく用いられ、例えば、紫外線硬化性又は熱硬化性のモノマー、オリゴマー若しくはモノマーとオリゴマーの混合物が用いられる。

クラッド形成用硬化性樹脂の硬化後の体積変化（収縮）を小さくするために、樹脂と相溶性を有し、また樹脂の屈折率、弾性率、透過特性に悪影響を及ぼさないポリマー（例えばメタクリル酸系、エポキシ系）を、クラッド用硬化性樹脂（紫外線硬化性樹脂や熱硬化性樹脂）に添加することができる。

クラッド層３４としてフィルムを用いる場合は、接着剤を用いて貼り合わされるが、その際、接着剤の屈折率がフィルムの屈折率と近いことが望ましい。用いる接着剤は紫外線硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂が好ましく用いられ、例えば、紫外線硬化性又は熱硬化性のモノマー、オリゴマー若しくはモノマーとオリゴマーの混合物が用いられる。また、このフィルムにも、紫外線硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂の硬化後の体積変化（収縮）を小さくするために、クラッド層３４に添加するポリマーと同様のポリマーを添加することができる。

クラッド用基材３０とクラッド層３４との屈折率の差は小さい方が好ましく、その差は光の閉じ込めの点から、０．１以内、好ましくは０．０５以内、更に好ましくは０．００１以内、最も好ましくは差をなくするのがよい。

７）クラッド層３４を硬化させる工程
前記６）の工程のクラッド層３４である、クラッド用硬化性樹脂を塗布して硬化させた層と高分子材料の溶剤溶液を塗布して乾燥して得られる高分子膜を、クラッド用基材フィルムを貼り合わせる接着剤等（紫外線硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂）を用いて貼り合わせ、硬化させる。紫外線硬化性樹脂を硬化させるには、紫外線ランプ、紫外線ＬＥＤ、ＵＶ照射装置等が用いられる。また、熱硬化性樹脂を硬化させるには、オーブン中での加熱等が行われる。
以上の工程によって、光導波路３８が形成される。

８）光導波路３８に段差３６を形成する工程
図１（Ｈ）に示すように、上記工程によって形成された光導波路３８のクラッド用基材３０に、段差３６を研磨等の機械加工によって形成する。段差３６は、光導波路コアの延伸方向におけるクラッド部の肉厚が変わる。
なお、段差３６の形成方法は、機械加工に限定されない。例えば、クラッド用基材３０の成形時に段差を形成しておいてもよい。この場合、クラッド用基材３０に段差３６を形成する方法として、前記１）工程等と同様に、凸形状を設けた鋳型を形成し、その上面にクラッド用基材の材料をスピンコート法により塗布し、その後硬化させ剥離して得る方法がある。また、圧延ロールに凸形状を設けて、クラッド用基材を圧延ロールで押圧して凸形状を形成する方法もある。但し段差形状とするため、ダイシングソー等により、凹形状のくぼんだ面で切断し、段差を形成する。

前記段差は、断面形状が矩形状の立体が切除されてなる形状とすることが好ましい。断面形状が矩形状の立体とは、例えば、直方体であり、段差は、光導波路のクラッド部から直方体形状の立体が切除された形状である。

以上の段差は、コア外郭のクラッドが少なくとも５μｍ残る大きさまで形成することができ、光導波路の大きさが、例えば、幅２ｍｍ、長さ１００ｍｍの場合、光導波路コアの延伸方向に０．０１０〜１ｍｍ、光導波路の肉厚方向に０．０１０〜１ｍｍであることが好ましい。

＜光導波路用フェルール及び光コネクタ＞
本発明の光導波路用フェルールは、前記本発明の光導波路と凹凸の関係をなし、該光導波路が嵌合する開口部を有することを特徴としている。
また、本発明の光コネクタは、前記光導波路に、該光導波路と凹凸の関係をなし、該光導波路が嵌合する開口部を有する光導波路用フェルールが嵌合してなることを特徴としている。

図２に示すように、光導波路用フェルール７０は、光導波路３８が接続されるための開口部４４が形成されている。開口部４４には、光導波路３８に形成された段差３６を突き当てて位置決めする精度の高い隆起部４６が形成されている。そして、光導波路用フェルール７０の開口部４４に挿入して嵌合させた状態において、光導波路３８の段差３６と光導波路用フェルール７０の隆起部４６は、光導波路３８の先端面と光導波路用フェルール７０の先端面とが面一となるように設定されている。なお、光導波路用フェルール７０に使用される材料は、エポキシ樹脂、ポリフェニレンサルファイド等が用いられる。また、石英等の無機ガラス粉末等をこれらの材料に添加すると、機械強度や形状精度が高められる。そして、これらの材料を使用し、射出成形、トランスファ成形、インジェクション成形などによって形成される。

例えば、図２に示すように、光導波路用フェルール７０の開口部４４には、光導波路３８に形成された段差３６と係合する精度の高い隆起部４６が形成されていて、光導波路３８を、図２（Ａ）の矢印方向に、光導波路用フェルール７０の開口部４４に挿入すると、図２（Ｂ）に示すように、光導波路３８の段差３６と光導波路用フェルール７０の隆起部４６とが当接した状態で嵌合する。図３に図２（Ａ）、（Ｂ）の状態における光導波路用フェルール７０と光導波路３８とを一部断面図として示す。このように、光導波路３８と光導波路用フェルール７０とが嵌合し、本発明の光コネクタ５０をなす。

図２、図３においては、段差を下側に設けた形態であるが、本発明はそれに限定されず、図４に示すように、段差３６ａ、隆起部４６ａを上側に設けた形態、図５に示すように、それぞれ上下両側に、段差３６ａ、３６ｂ、及び隆起部４６ａ、４６ｂを設けた形態であってもよい。あるいは、図６に示すように、隆起部として、光導波路用フェルール７０に柱状の突起（凸部）４８に設ける形態であってもよい。なお、図４〜図６において、図２、図３と実質的に同一の要素には同一の符号を付している。

この光導波路用フェルール７０の隆起部４６に、光導波路３８の段差３６を突き当てて位置決めを行う。そして、光導波路用フェルール７０と光導波路３８の間に接着剤を流し込み、光導波路３８を光導波路用フェルール７０に固定する。接着剤は、体積変化（収縮）により光導波路３８と光導波路用フェルール７０の相対位置を変化させようとする撓みや歪みといった力が加わらないようなものを使用することが好ましく、クラッド用基材３０（図１（Ｇ）参照）の貼り合わせに用いられた接着剤が好適に用いられる。

また、光導波路用フェルール７０の接続面にはピン孔４２が形成されており、このピン孔４２にピン４５の一端を挿入し、接続する光ファイバコネクタ４１のピン孔４３にピン４５の他端を挿入する。これにより、光導波路用フェルール７０は光ファイバコネクタ４１に位置決めされて接続され、光導波路用フェルール７０のコア６６の光軸が、光ファイバコネクタ４１の光導波路３８の光軸と一致する。
そして、光導波路用フェルール７０と光ファイバコネクタ４１を図示しないばねクランプを用いて固定する。

以下に実施例を示し本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。

［実施例１］
＜原盤の作製＞
シリコン基板５２に厚膜レジスト（マイクロケミカル（株）製、ＳＵ−８）をスピンコート法で塗布した後、８０℃でプリベークし、フォトマスクを通して露光し、現像した。これにより、図７（Ａ）に示すように、断面が正方形の８本のコア用の凸部５４（幅：５０μｍ、高さ：５０μｍ、長さ：１５０ｍｍ、近接幅２５０μｍ）が形成された。これを１２０℃でポストベークして、コア作製用の原盤５６を作製した。

＜鋳型の作製＞
次に、原盤５６に離型剤を塗布した後、図７（Ｂ）に示すように、鋳型の材料として熱硬化性液状ジメチルシロキサンゴム（ダウコーニングアジア社製：ＳＹＬＧＡＲＤ１８４、粘度５０００ｍＰａ・ｓ）及びその硬化剤を混合したもの（鋳型材５８）を流し込み、１２０℃で３０分間加熱して硬化させた。そして、原盤５６から鋳型材５８を剥離して、図７（Ｃ）に示すように、コア用の凹部６２が形成された鋳型６０（型の厚さ３ｍｍ）を作製した。次に、コア用の凹部６２の両端が露出するように、紫外線硬化性樹脂を充填するための進入口（図１（Ｃ）参照）及び、この樹脂（紫外線硬化性樹脂）を排出させるための排出口を形成した。
鋳型６０は、表面エネルギーが２２ｄｙｎ／ｃｍ、シェアゴム硬度が６０、表面粗さが１０ｎｍ以下、紫外線透過率が８０％以上で、透明で下のものが良く観察できた。

＜クラッド用基材及び光導波路コアの作成＞
図７（Ｄ）に示すように、鋳型６０より一回り大きい厚膜１８８μｍのクラッド用基材６４（ＪＳＲ（株）社製、アートンフィルム、屈折率１．５１０）を、鋳型６０に密着させた。
次に、鋳型６０の一端にある進入口に、粘度１３００ｍＰａ・ｓの紫外線硬化樹脂（ＪＳＲ（株）社製、ＰＪ３００１）を数滴垂らし、毛細管現象により、図７（Ｅ）に示すように、凹部６２に紫外線硬化製樹脂を充填した。そして、５０ｍＷ／ｃｍ²のＵＶ光を鋳型６０を通して５分間照射し、紫外線硬化性樹脂を硬化させ、鋳型６０をクラッド用基材６４から剥離した。
これにより、図７（Ｆ）に示すように、クラッド用基材６４上に原盤５６の凸部５４と同じ形状のコア６６が形成された。なお、本実施例において、コア６６の屈折率は１．５９１であった。

＜クラッド層の作成＞
次に、図７（Ｇ）に示すように、クラッド用基材６４のコア６６が形成された面に、クラッド層６８を貼り合わせた。クラッド層６８は、硬化後の屈折率がクラッド用基材６４と同じ１．５１０となる紫外線硬化性接着剤（ＪＳＲ（株）社製）を用いた。そして、５０ｍＷ／ｃｍ²のＵＶ光を、鋳型６０を通して５分間照射して、クラッド用基材６４にクラッド層６８を接着した。このようにして、光導波路３８を形成した。

＜位置決め用段差の作製＞
次に、ダイシングソー（（株）ディスコ社製、ＤＡＤ３２１、ブレード幅０．１０ｍｍ）を用いて、図４に示すように、最外郭のコア６６からそれぞれ１００μｍの位置で、光導波路３８をコア６６の延伸方向と平行に研削し、コア６６の延伸方向と直交する方向（幅方向）の寸法を２ｍｍとした。また、コア６６の延伸方向の寸法は１００ｍｍとなるように研削した。

そして、図７に示すように、光導波路３８の下面３８Ａに、光導波路コア延伸方向端面から、幅０．１ｍｍ、深さ０．１ｍｍの矩形状の段差３６をコア６６の延伸方向と法線方向に形成した（図２参照）。
この段差３６は、後述する光導波路用フェルール７０に形成された隆起部４６に突き当て、光導波路用フェルール７０と光導波路３８の位置決めをするものである。

＜光導波路用フェルールの作製＞
光導波路用フェルール７０は、石英ガラス粉末を添加したエポキシ樹脂をトランスファ成形法で形成した。図２に示すように、光導波路用フェルール７０には開口部４４が形成されており、一方向から見て略矩形状となっている。開口部４４には光導波路３８が挿入されるようになっており、開口部４４の底面４４Ａの端面から、幅０．１ｍｍ、高さ０．１ｍｍの隆起部４６が形成されている。

光導波路３８の段差３６と光導波路用フェルールの隆起部４６が係合する方向に、光導波路用フェルール開口部４４に、光導波路３８を挿入して、突き当てて位置決めした。そして開口部４４の側面と光導波路３８の側面との間に紫外線硬化性接着剤（ＪＳＲ（株）社製）を垂らし、５０ｍＷ／ｃｍ²のＵＶ光を５分間照射して紫外線硬化性接着剤を硬化させ、光導波路３８を光導波路用フェルール７０に固定した。

また、光導波路用フェルール７０の接続面にはピン孔４２が形成されており、このピン孔４２にピン４５の一端を挿入し、接続する光ファイバコネクタ４１のピン孔４３にピン４５の他端を挿入する。これにより、光導波路用フェルール７０は光ファイバコネクタ４１に位置決めされて接続され、光導波路用フェルール７０のコア６６の光軸が、光ファイバコネクタ４１の光導波路６７の光軸と一致する。
そして、光導波路用フェルール７０と光ファイバコネクタ４１を図示しないばねクランプを用いて固定した。

以上の製造方法によって作製された光導波路３８及び光導波路用フェルール７０において、位置決め用の段差３６及び隆起部４６を、コア６６の延伸方向と直交する方向に設けることで、光導波路用フェルール７０に光導波路３８を接続する際、光導波路３８の段差３６を光導波路用フェルール７０の隆起部４６に突き当てれば、光導波路３８は光導波路用フェルール７０に対してコア６６の延伸方向に位置決めがされる。これにより、光導波路３８を光導波路用フェルール７０に接続するだけで、光導波路３８のコア６６の光軸と、光導波路用フェルール７０に接続する光ファイバコネクタ４１の光導波路６７の光軸が一致するので、調芯作業が不要となる。このため、接続作業が複雑にならず、コストを低く抑えることができる。

また、光導波路用フェルール７０と光ファイバコネクタ４１を接続するとき、コア６６の端面を光ファイバコネクタ４１の光導波路６７の端面に突き当てて位置合わせする必要がないので、コア６６の端面に傷がついて光接続損失が増大する心配がない。

さらに、段差３６を光導波路３８の下面のコア６６の投影領域にかかる位置に形成することで、光導波路３８には光導波路用フェルールとの位置決め形状を形成するスペースを別途必要としないので、光導波路３８の幅方向の寸法が大きくなることがない。従って、コア６６の数が増えても、幅方向の寸法はコア６６を並列させただけの大きさで抑えることができるので、シリコン基板やガラス基板等の十分な機械強度を持たない材料で光導波路３８を形成しても、撓みが発生しにくくなる。これにより、光軸ズレ等の光接続損失の増大を抑えることができる。

［実施例２］
まず、実施例１と同様に、光導波路３８を作製した。
＜位置決め用段差の作製＞
実施例１と同様に、ダイシングソー（（株）ディスコ社製、ＤＡＤ３２１、ブレード幅０．１０ｍｍ）を用いて、最外郭のコア６６からそれぞれ１００μｍの位置で、光導波路７８をコア６６の延伸方向と平行に研削し、コア６６の延伸方向と直交する方向（幅方向）の寸法を２ｍｍとした。またコア６６の延伸方向の寸法が１００ｍｍとなるように研削した。

そして、図７に示すように、光導波路３８の下面３８Ａ及び対面に、光導波路コア延伸方向端面から、幅０．１ｍｍ、深さ０．１ｍｍの矩形状段差３６ａ、３６ｂをそれぞれ、光導波路コア延伸方向と直交する方向で形成した（図５参照）。
この段差３６は、後述する光導波路用フェルール７０に形成された隆起部４６に突き当て、光導波路用フェルール７０と光導波路３８の位置決めをするものである。

＜光導波路用フェルールの作製＞
光導波路用フェルール７０は、石英ガラス粉末を添加したエポキシ樹脂を射出成形法で形成した。図５に示すように、光導波路用フェルール７０には開口部４４が形成されており、一方向から見て略矩形状となっている。開口部４４には光導波路３８が挿入されるようになっており、開口部４４の底面４４Ａ及びその対面の端面から、幅０．１ｍｍ、高さ０．１ｍｍの隆起部４６ａ、４６ｂがそれぞれ形成されている。

光導波路３８の段差３６と光導波路用フェルールの隆起部４６ａ、４６ｂが係合する方向に、光導波路用フェルールの開口部７７に、光導波路用フェルール５０を挿入して、突き当てて位置決めした。そして開口部７７の側面と光導波路３８の側面との間に紫外線硬化性接着剤（ＪＳＲ（株）社製）を垂らし、５０ｍＷ／ｃｍ²のＵＶ光を５分間照射して紫外線硬化性接着剤を硬化させ、光導波路３８を光導波路用フェルール７０に固定した。

また、光導波路用フェルール７０の接続面にはピン孔４２が形成されており、このピン孔４２にピン４５の一端を挿入し、接続する光ファイバコネクタ４１のピン孔４３にピン４５の他端を挿入した。これにより、光導波路用フェルール７０は光ファイバコネクタ４１に位置決めされて接続され、光導波路用フェルール７０のコア６６の光軸が、光ファイバコネクタ４１の光導波路６７の光軸と一致した。
そして、光導波路用フェルール７０と光ファイバコネクタ４１を図示しないばねクランプを用いて固定した。

この製造方法によって作製された光導波路３８及び光導波路用フェルール７０において、位置決め用の段差３６ａ、３６ｂ及び隆起部４６ａ、４６ｂを、コア６６の延伸方向と直交する方向に上下設けることで、光導波路用フェルール７０に光導波路３８を接続する際、光導波路３８の段差３６ａ、３６ｂを光導波路用フェルール７０の隆起部４６ａ、４６ｂに上下突き当てれば、光ファイバコネクタと接続する光導波路用フェルール端面が傾きにくく、光導波路３８は光導波路用フェルール７０に対してコア６６の延伸方向に位置決めがされる。これにより、光導波路３８を光導波路用フェルール７０に接続するだけで、光導波路３８のコア６６の光軸と、光導波路用フェルール７０に接続する光ファイバコネクタ４１の光導波路６７の光軸が一致するので、調芯作業が不要となる。このため、接続作業が複雑にならず、コストを低く抑えることができる。

また、光導波路用フェルール７０と光ファイバコネクタ４１を接続するとき、コア６６の端面を光ファイバコネクタ４１の光導波路６７の端面に突き当てて位置合わせする必要がないので、コア６６の端面に傷がついて光接続損失が増大する心配がない。
さらに、段差３６ａ、３６ｂを光導波路３８の上下面のコア６６の投影領域にかかる位置に形成することで、光導波路３８には光導波路用フェルールとの位置決め形状を形成するスペースを別途必要としないので、光導波路３８の幅方向の寸法が大きくなることがない。従って、コア６６の数が増えても、幅方向の寸法はコア６６を並列させただけの大きさで抑えることができるので、シリコン基板やガラス基板等の十分な機械強度を持たない材料で光導波路３８を形成しても、撓みが発生しにくくなる。これにより、光軸ズレ等の光接続損失の増大を抑えることができる。

［実施例３］
まず、実施例１と同様に、光導波路３８を作製し、実施例１と同様の位置決め用段差３６を作製した。
＜光導波路用フェルールの作製＞
光導波路用フェルール７０は、石英ガラス粉末を添加したエポキシ樹脂をインジェクション成形法で形成した。図６（Ａ）に示すように、光導波路用フェルール７０には開口部４４が形成されており、一方向から見て略矩形状となっている。開口部４４には光導波路３８が挿入されるようになっており、開口部４４の底面４４Ａの端面から、幅０．１ｍｍ、奥行き０．１ｍｍ、高さ０．１ｍｍの柱状突起４８が形成されている。

光導波路３８の段差３６と光導波路用フェルールの柱状突起４８が突き当てて位置決めされる方向に、光導波路用フェルール７０の開口部４４に、光導波路３８を挿入して、突き当てて位置決めした。そして開口部４４の側面と光導波路３８の側面との間に紫外線硬化性接着剤（ＪＳＲ（株）社製）を垂らし、５０ｍＷ／ｃｍ²のＵＶ光を５分間照射して紫外線硬化性接着剤を硬化させ、光導波路３８を光導波路用フェルール７０に固定した。

また、光導波路用フェルール７０の接続面にはピン孔４２が形成されており、このピン孔４２にピン４５の一端を挿入し、接続する光ファイバコネクタ４１のピン孔４３にピン４５の他端を挿入した。これにより、光導波路用フェルール７０は光ファイバコネクタ４１に位置決めされて接続され、光導波路用フェルール７０のコア６６の光軸が、光ファイバコネクタ４１の光導波路６７の光軸と一致する。
そして、光導波路用フェルール７０と光ファイバコネクタ４１を図示しないばねクランプを用いて固定した。

この製造方法によって作製された光導波路３８及び光導波路用フェルール７０において、段差３６及び柱状突起４８を、コア６６の延伸方向と直交する方向に設けることで、光導波路用フェルール７０に光導波路３８を接続する際、光導波路３８の段差３６を光導波路用フェルール７０の柱状突起４８に突き当てれば、光導波路３８は光導波路用フェルール７０に対してコア６６の延伸方向に位置決めがされる。これにより、光導波路３８を光導波路用フェルール７０に接続するだけで、光導波路３８のコア６６の光軸と、光導波路用フェルール７０に接続する光ファイバコネクタ４１の光導波路６７の光軸が一致するので、調芯作業が不要となる。このため、接続作業が複雑にならず、コストを低く抑えることができる。

また、光導波路用フェルール７０と光ファイバコネクタ４１を接続するとき、コア６６の端面を光ファイバコネクタ４１の光導波路６７の端面に突き当てて位置合わせする必要がないので、コア６６の端面に傷がついて光接続損失が増大する心配がない。
さらに、段差７２を光導波路３８の下面のコア６６の投影領域にかかる位置に形成することで、光導波路３８には光導波路用フェルールとの位置決め形状を形成するスペースを別途必要としないので、光導波路３８の幅方向の寸法が大きくなることがない。従って、コア６６の数が増えても、幅方向の寸法はコア６６を並列させただけの大きさで抑えることができるので、シリコン基板やガラス基板等の十分な機械強度を持たない材料で光導波路３８を形成しても、撓みが発生しにくくなる。これにより、光軸ズレ等の光接続損失の増大を抑えることができる。

［実施例４］
まず、実施例１と同様に、光導波路３８を作製し、実施例２と同様の位置決め用段差を作製した。
＜光導波路用フェルールの作製＞
光導波路用フェルール７０は、石英ガラス粉末を添加したエポキシ樹脂をインジェクション成形法で形成した。図６（Ｂ）に示すように、光導波路用フェルール７０には開口部４４が形成されており、一方向から見て略矩形状となっている。開口部４４には光導波路３８が挿入されるようになっており、開口部４４の底面４４Ａの端面から、幅０．１ｍｍ、奥行き０．１ｍｍ、高さ０．１ｍｍの柱状突起４８が上下に形成されている。

光導波路３８の段差３６ａ、３６ｂと光導波路用フェルールの柱状突起４８が突き当たてて位置決めされる方向に、光導波路用フェルール開口部７７に、光導波路用フェルール５０を挿入して、突き当てて位置決めする。そして開口部７７の側面と光導波路３８の側面との間に紫外線硬化性接着剤（ＪＳＲ（株）社製）を垂らし、５０ｍＷ／ｃｍ²のＵＶ光を５分間照射して紫外線硬化性接着剤を硬化させ、光導波路３８を光導波路用フェルール７０に固定した。

また、光導波路用フェルール７０の接続面にはピン孔４２が形成されており、このピン孔４２にピン４５の一端を挿入し、接続する光ファイバコネクタ４１のピン孔４３にピン４５の他端を挿入した。これにより、光導波路用フェルール７０は光ファイバコネクタ４１に位置決めされて接続され、光導波路用フェルール７０のコア６６の光軸が、光ファイバコネクタ４１の光導波路６７の光軸と一致した。
そして、光導波路用フェルール７０と光ファイバコネクタ４１を図示しないばねクランプを用いて固定した。

この製造方法によって作製された光導波路３８及び光導波路用フェルール７０において、位置決め用の段差３６ａ、３６ｂ及び柱状突起４８を、コア６６の延伸方向と直交する方向に上下設けることで、光導波路用フェルール７０に光導波路３８を接続する際、光導波路３８の段差３６ａ、３６ｂを光導波路用フェルール７０の柱状突起４８に上下突き当てれば、光ファイバコネクタと接続する光導波路用フェルール端面が傾きにくく、光導波路３８は光導波路用フェルール７０に対してコア６６の延伸方向に位置決めがされる。これにより、光導波路３８を光導波路用フェルール７０に接続するだけで、光導波路３８のコア６６の光軸と、光導波路用フェルール７０に接続する光ファイバコネクタ４１の光導波路６７の光軸が一致するので、調芯作業が不要となる。このため、接続作業が複雑にならず、コストを低く抑えることができる。

また、光導波路用フェルール７０と光ファイバコネクタ４１を接続するとき、コア６６の端面を光ファイバコネクタ４１の光導波路６７の端面に突き当てて位置合わせする必要がないので、コア６６の端面に傷がついて光接続損失が増大する心配がない。
さらに、段差３６を光導波路３８の上下面のコア６６の投影領域にかかる位置に形成することで、光導波路３８には光導波路用フェルールとの位置決め形状を形成するスペースを別途必要としないので、光導波路３８の幅方向の寸法が大きくなることがない。従って、コア６６の数が増えても、幅方向の寸法はコア６６を並列させただけの大きさで抑えることができるので、シリコン基板やガラス基板等の十分な機械強度を持たない材料で光導波路３８を形成しても、撓みが発生しにくくなる。これにより、光軸ズレ等の光接続損失の増大を抑えることができる。

本発明の第１の実施形態に係る光導波路の製造工程を示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係る光コネクタの製造工程を示す斜視図である。 図２における光導波路を光導波路用フェルールに挿入する様相を示す部分断面斜視図である。 光導波路と光導波路用フェルールの変形例を示す図３に対応する図である。 光導波路と光導波路用フェルールの変形例を示す図３に対応する図である。 光導波路と光導波路用フェルールの変形例を示す図３に対応する図である。 本発明の実施例に係る光導波路の製造工程を示す斜視図である。 従来の光導波路及び光導波路用フェルールを示す斜視図である。

符号の説明

３０ クラッド用基材（クラッド部）
３６ 段差
３８ 光導波路
４１ 光ファイバコネクタ
４４ 開口部
４６ 隆起部
４８ 突起
５０ 光コネクタ
６６ コア（光導波路コア）
６７ 光導波路（コネクタ光導波路コア）
７０ 光導波路用フェルール

Claims (7)

1. 光信号を伝達する光導波路コアと、該光導波路コアを取り囲む板状のクラッド部と、を有する光導波路であって、
   前記光導波路コア及び前記クラッド部が、高分子化合物で形成されており、
   前記光導波路コアの一端近傍のクラッド部の少なくとも一側に、前記光導波路コアの延伸方向における肉厚が変わる段差を有し、前記段差が、前記光導波路コアの延伸方向の略法線方向に断面を持つように前記クラッド部のみに形成されていることを特徴とする光導波路。
2. 前記段差が、断面形状が矩形状の立体が切除されてなる形状であることを特徴とする請求項１に記載の光導波路。
3. 請求項１又は２に記載の光導波路の一端部近傍と凹凸の関係をなし、該光導波路が嵌合する開口部を有することを特徴とする光導波路用フェルール。
4. 前記光導波路が前記開口部に挿入された際に前記光導波路の段差に係合する隆起部を有することを特徴とする請求項３に記載の光導波路用フェルール。
5. 前記隆起部が、柱状の突起であることを特徴とする請求項４に記載の光導波路用フェルール。
6. 請求項１又は２に記載の光導波路に、該光導波路と凹凸の関係をなし、該光導波路が嵌合する開口部を有する光導波路用フェルールが嵌合してなることを特徴とする光コネクタ。
7. 前記光導波路を前記光導波路用フェルールに嵌合させたとき、前記光導波路の先端面と前記光導波路用フェルールの先端面とが面一となることを特徴とする請求項６に記載の光コネクタ。

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