JP5353896B2 - 光導波路 - Google Patents

Description

本発明は、光導波路に関するものである。

近年、光搬送波を使用してデータを移送する光通信がますます重要になっている。このような光通信において、光搬送波を一地点から他地点に導くための手段として、光導波路が使用されている。

この光導波路は、例えば、長尺状のコア部と、このコア部を囲むように設けられたクラッド部とを有している。コア部は、光搬送波の光に対して実質的に透明な材料によって構成され、クラッド部は、コア部より屈折率が低い材料によって構成されている。

このような光導波路は、一般に配線基板の表面上に配設されている。また、この配線基板上には、発光素子や受光素子が搭載されており、発光素子から出射した光信号は、光導波路を伝搬して受光素子により受信される。

ところで、近年、配線基板の薄型化や低コスト化等の観点から、発光素子や受光素子は表面実装型の素子が増加している。表面実装型の発光素子には、配線基板に対して垂直方向に伝搬する光を発光するタイプの素子が多い。このため、配線基板に沿って配設された光導波路に光を入射するためには、発光素子から出射した光の光路を９０°変換する必要がある。一方、表面実装型の受光素子にも、配線基板に対して垂直方向に伝搬する光を受光するタイプの素子が多いため、光導波路から出射した光を受光素子に導くためには、光導波路から出射した光の光路を再び９０°変換する必要がある。

このような要請から、従来、光導波路の途中に、レーザ照射によりコアを斜めに横切るように穴を開け、光導波路面に対して４５°傾いた穴の壁面を微小ミラーとして備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

すなわち、特許文献１に記載の光導波路は、コアとクラッドの一部とを横切るようにレーザ加工された穴を備えており、この穴の壁面に露出したコアとクラッドの切断面が微小ミラーになっている。

近年、光通信の品質向上の観点から、このような微小ミラーの面精度をさらに高めることが求められている。

特開２００５−２８４２４８号公報

本発明の目的は、光学性能の高いミラーを備え、高品質の光通信が可能な光導波路を提供することにある。

また、レーザ加工によりミラーを形成する場合、ミラーの加工面を加工する際の加工レートを比較的均一にすることができるので、ミラーの面精度をより高めることができる。

上記目的を達成するために、本発明は、
樹脂材料で構成された長尺状のコア部と、
樹脂材料で構成され、該コア部に隣接するように設けられたクラッド部と、
前記コア部の光軸の延長線を斜めに横切る加工面からなるミラーと、を有する光導波路であって、
前記ミラーは、前記コア部の延長線上に設けられ、前記加工面と外部雰囲気との屈折率差により光を反射させるよう構成されており、
前記加工面には、前記コア部を構成する材料以外の材料のみが露出しており、
前記ミラーとこれに隣接する前記コア部との離間距離は、前記コア部の光軸の延長線上において５〜２５０μｍであることを特徴とする光導波路である。

このような本発明によれば、均一で高精度な加工が可能な材料が露出した加工面からなるミラーを備えているので、面精度および光学性能の高いミラーを備えた光導波路を提供することができる。また、ミラーの加工面に、クラッド部を構成する材料が露出している場合、クラッド部を構成する材料は一般に材料選択の自由度が高く、さらにはコア部を構成する材料に比べて耐熱性の高い材料（または化学構造）である場合が多い。このため、ミラーの加工面にクラッド部を構成する材料が露出していることにより、ミラーの耐熱性を高めることができる。その結果、はんだリフロー等の熱処理に対して十分な耐熱性を備えた光導波路を提供することができる。

また、本発明の光導波路では、前記加工面には、前記クラッド部のうちの少なくとも一部を構成する材料のみが露出しているのが好ましい。

また、本発明の光導波路では、前記加工面は、レーザ加工により形成されたものであるのが好ましい。

また、本発明の光導波路では、前記加工面の表面粗さが０．２０μｍ以下であるのが好ましい。
また、本発明の光導波路では、前記コア部を構成する樹脂材料は、ノルボルネン系ポリマーを主材料とするものであるのが好ましい。

図１は、本発明の光導波路の実施形態を示す（一部透過して示す）斜視図である。 図２は、図１の光導波路を上方から見たときの平面図である。 図３は、図２に示す光導波路のＡ−Ａ線断面図である。 図４は、図１に示す光導波路の製造方法の工程例を模式的に示す断面図である。 図５は、図１に示す光導波路の製造方法の工程例を模式的に示す断面図である。 図６は、図１に示す光導波路の製造方法の工程例を模式的に示す断面図である。 図７は、図１に示す光導波路の製造方法の工程例を模式的に示す断面図である。 図８は、図１に示す光導波路の製造方法の工程例を模式的に示す断面図である。 図９は、図８に示す光導波路形成用部材を別の角度から見た斜視図（一部透過して示す）である。 図１０は、図１に示す光導波路の製造方法の工程例を模式的に示す断面図である。 図１１は、従来の光導波路を示す（一部透過して示す）斜視図である。 図１２は、図１１の光導波路を上方から見たときの平面図である。 図１３は、図１２に示す光導波路のＸ−Ｘ線断面図である。 図１４は、実施例および各比較例で得られたサンプルについて、ミラーの角度を横軸、算出された挿入損を縦軸としたときの散布図である。

以下、本発明の光導波路および光導波路形成用部材について添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明の光導波路の実施形態を示す（一部透過して示す）斜視図、図２は、図１の光導波路を上方から見たときの平面図、図３は、図２に示す光導波路のＡ−Ａ線断面図である。なお、本明細書では、図１、３中の上側を「上」、下側を「下」という。

図１に示す光導波路１０は、図１において下側からクラッド層１１、コア層１３およびクラッド層１２をこの順に積層してなるものである。

また、光導波路１０の一方の端部近傍には、ミラー１７が形成されたミラー形成部１５５が設けられている。なお、本実施形態では、このミラー形成部１５５が、クラッド層１１の一部、側面クラッド部１５の一部、およびクラッド層１２の一部の積層体で構成されている。

以下、コア層１３および各クラッド層１１、１２について詳述する。
コア層１３には、長尺状のコア部１４と、このコア部１４の側面および一方の端部を囲むように、コア部１４に隣接する側面クラッド部１５とが形成されている。すなわち、コア部１４は、その下方に位置するクラッド層１１、上方に位置するクラッド層１２、および側方に位置する側面クラッド部１５からなるクラッド部１６で囲まれている。なお、図１〜３には、コア層１３にのみドットが付されており、このうち、コア部１４には、相対的に密なドットが付されており、側面クラッド部１５には、相対的に疎なドットが付されている。また、図１、２では、クラッド層１２を透過して示している。

コア部１４とクラッド部１６との界面で全反射を生じさせるためには、界面に屈折率差が存在する必要がある。コア部１４の屈折率は、クラッド部１６の屈折率より高く、その差は、特に限定されないものの、０．５％以上であるのが好ましく、０．８％以上であるのがより好ましい。なお、屈折率差の上限値は、特に設定されなくてもよいが、好ましくは５．５％程度とされる。屈折率差が前記下限値未満であると光を伝搬する効果が低下する場合があり、また、前記上限値を超えても、光の伝搬効果のそれ以上の増大は期待できない。

なお、前記屈折率差とは、コア部１４の屈折率をＡ、クラッド部１６の屈折率をＢとしたとき、次式で表わされる。
屈折率差（％）＝｜Ａ／Ｂ−１｜×１００

また、図１に示す構成では、コア部１４は、平面視で直線状に形成されているが、途中で湾曲、分岐等してもよく、その形状は任意である。

また、コア部１４は、その横断面形状が正方形または矩形（長方形）のような四角形をなしている。

コア部１４の幅および高さは、特に限定されないが、それぞれ、１〜２００μｍ程度であるのが好ましく、５〜１００μｍ程度であるのがより好ましく、１０〜６０μｍ程度であるのがさらに好ましい。

このようなコア部１４およびクラッド部１６の各構成材料は、それぞれ上記の屈折率差が生じる材料であれば特に限定されないが、具体的には、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、エポキシ樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリシラン、ポリシラザン、また、ベンゾシクロブテン系樹脂やノルボルネン系樹脂等の環状オレフィン系樹脂のような各種樹脂材料の他、石英ガラス、ホウケイ酸ガラスのようなガラス材料等を用いることができる。

本実施形態では、コア層１３において、コア部１４および側面クラッド部１５が同一のベース材料（基本成分）で構成されており、コア部１４と側面クラッド部１５との屈折率差が、それぞれの構成材料の化学構造の差異により発現している。

化学構造の差異により屈折率差を発現させるためには、コア部１４および側面クラッド部１５の各構成材料として、紫外線、電子線のような活性エネルギー線の照射により（あるいはさらに加熱することにより）屈折率が変化する材料を用いるのが好ましい。

このように屈折率が変化する材料としては、例えば、活性エネルギー線の照射や加熱により、少なくとも一部の結合が切断したり、少なくとも一部の官能基が脱離する等して、化学構造が変化し得る材料が挙げられる。

具体的には、ポリシラン（例：ポリメチルフェニルシラン）、ポリシラザン（例：ペルヒドロポリシラザン）等のシラン系樹脂や、前述したような構造変化を伴う材料のベースとなる樹脂としては、分子の側鎖または末端に官能基を有する以下の（１）〜（６）のような樹脂が挙げられる。（１）ノルボルネン型モノマーを付加（共）重合して得られるノルボルネン型モノマーの付加（共）重合体、（２）ノルボルネン型モノマーとエチレンやα−オレフィン類との付加共重合体、（３）ノルボルネン型モノマーと非共役ジエン、および必要に応じて他のモノマーとの付加共重合体、（４）ノルボルネン型モノマーの開環（共）重合体、および必要に応じて該（共）重合体を水素添加した樹脂、（５）ノルボルネン型モノマーとエチレンやα−オレフィン類との開環共重合体、および必要に応じて該（共）重合体を水素添加した樹脂、（６）ノルボルネン型モノマーと非共役ジエン、または他のモノマーとの開環共重合体、および必要に応じて該（共）重合体を水素添加した樹脂等のノルボルネン系樹脂、その他、光硬化反応性モノマーを重合することにより得られるアクリル系樹脂、エポキシ樹脂。

なお、これらの中でも特にノルボルネン系樹脂が好ましい。これらのノルボルネン系ポリマーは、例えば、開環メタセシス重合（ＲＯＭＰ）、ＲＯＭＰと水素化反応との組み合わせ、ラジカルまたはカチオンによる重合、カチオン性パラジウム重合開始剤を用いた重合、これ以外の重合開始剤（例えば、ニッケルや他の遷移金属の重合開始剤）を用いた重合等、公知のすべての重合方法で得ることができる。

一方、クラッド層１１および１２は、それぞれ、コア部１４の下部および上部に位置するクラッド部を構成するものである。このような構成により、コア部１４は、その外周をクラッド部１６に囲まれた導光路として機能する。

クラッド層１１、１２の平均厚さは、コア層１３の平均厚さ（コア部１４の平均高さ）の０．１〜１．５倍程度であるのが好ましく、０．２〜１．２５倍程度であるのがより好ましく、具体的には、クラッド層１１、１２の平均厚さは、特に限定されないが、それぞれ、通常、１〜２００μｍ程度であるのが好ましく、５〜１００μｍ程度であるのがより好ましく、１０〜６０μｍ程度であるのがさらに好ましい。これにより、光導波路１０が不要に大型化（厚膜化）するのを防止しつつ、クラッド層としての機能が好適に発揮される。

また、クラッド層１１および１２の構成材料としては、例えば、前述したコア層１３の構成材料と同様の材料を用いることができるが、特にノルボルネン系ポリマーが好ましい。

なお、本実施形態では、コア層１３の構成材料と、クラッド層１１、１２の構成材料との間で、両者の間の屈折率差を考慮して適宜異なる材料を選択して使用することが可能である。したがって、コア層１３とクラッド層１１、１２との境界において光を確実に全反射させるため、十分な屈折率差が生じるように材料を選択すればよい。これにより、光導波路１０の厚さ方向において十分な屈折率差が得られ、コア部１４からクラッド層１１、１２に光が漏れ出るのを抑制することができる。その結果、コア部１４を伝搬する光の減衰を抑制することができる。

また、光の減衰を抑制する観点からは、コア層１３とクラッド層１１、１２との間の密着性が高いことが好ましい。したがって、クラッド層１１、１２の構成材料は、コア層１３の構成材料よりも屈折率が低く、かつコア層１３の構成材料と密着性が高いという条件を満たすものであれば、いかなる材料であってもよい。

例えば、比較的低い屈折率を有するノルボルネン系ポリマーとしては、末端にエポキシ構造を含む置換基を有するノルボルネンの繰り返し単位を含むものが好ましい。かかるノルボルネン系ポリマーは、特に低い屈折率を有するとともに、密着性が良好である。

また、ノルボルネン系ポリマーは、アルキルノルボルネンの繰り返し単位を含むものが好ましい。アルキルノルボルネンの繰り返し単位を含むノルボルネン系ポリマーは、柔軟性が高いため、かかるノルボルネン系ポリマーを用いることにより、光導波路１０に高いフレキシビリティ（可撓性）を付与することができる。

アルキルノルボルネンの繰り返し単位が有するアルキル基としては、例えば、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等が挙げられるが、ヘキシル基が特に好ましい。なお、これらのアルキル基は、直鎖状または分岐状のいずれであってもよい。

ヘキシルノルボルネンの繰り返し単位を含むことにより、ノルボルネン系ポリマー全体の屈折率が上昇するのを防止することができる。また、ヘキシルノルボルネンの繰り返し単位を有するノルボルネン系ポリマーは、前述したような波長領域（特に、８５０ｎｍ付近の波長領域）の光に対する透過率が優れることから好ましい。

このような本発明の光導波路１０は、コア部１４の材料の光学特性等によっても若干異なり、特に限定されないが、例えば、６００〜１５５０ｎｍ程度の波長領域の光を使用したデータ通信において好適に使用される。

ここで、本実施形態では、前述したように、ミラー形成部１５５が、クラッド層１１、コア層１３、およびクラッド層１２の積層体の一方の端部近傍に設定されている。換言すれば、光導波路１０の一方の端部は、図２に示すように、ミラー形成部１５５で占有されており、このミラー形成部１５５によりコア部１４が遮られている。

そして、このミラー形成部１５５内にミラー１７が設けられている。
ミラー１７は、ミラー形成部１５５を厚さ方向に一部貫通するようにＶ字状の凹部１７０を形成し、この凹部１７０の側面（加工面）の一部からなるものである。この側面は平面状をなし、コア部１４の軸線Ｍに対して４５°傾斜している。すなわち、ミラー１７は、コア部１４の軸線Ｍの延長線を斜め４５°に横切るように形成されている。

なお、発光素子Ｓから見たときのミラー形成部１５５の幅および長さは、凹部１７０の幅および長さを包含するよう設定されている。これにより、ミラー１７には、全体にミラー形成部１５５が露出することとなり、本発明の目的が確実に達成される。

また、本実施形態では、凹部１７０の２つの側面のうち、一方（コア部１４に隣接する方）のみがミラー１７として機能しているため、他方は省略されてもよい。

このような光導波路１０では、図３に矢印で示すように、光導波路１０の下方に設けられた発光素子Ｓから照射された光をミラー１７で反射して、コア部１４中に入射することができる。すなわち、ミラー１７により、照射された光の光路は９０°変換されることとなる。

コア部１４中に入射された光は、コア部１４とクラッド部１６との界面で全反射を繰り返し、出射側に伝搬される。そして、図示しない出射端側で光を受光し、その光の明滅パターンに基づいて光通信を行うことができる。なお、上述した光路は反対方向に光を伝搬することもできる。

ところで、図１に示すミラー１７には、ミラー形成部１５５が露出しているが、より詳しくは、発光素子Ｓ側から、クラッド層１１を構成する材料の露出面１７１、側面クラッド部１５を構成する材料の露出面１７３、およびクラッド層１２を構成する材料の露出面１７２が、この順で並んでいる（図２および図３参照）。これらの各露出面１７１、１７３、１７２は、いずれもコア部１４を構成する材料（コア材料）以外の材料のみが露出したもの、すなわちクラッド部１６を構成する材料（クラッド材料）のみが露出したものであり、この材料が外部雰囲気（空気）と隣接していることにより、接触界面に屈折率差が生じている。ミラー１７では、この屈折率差に基づいて光を反射することができる。

また、ミラー１７に光を照射する場合、半導体レーザや発光ダイオード等の発光素子Ｓから照射される光の広がり方は、光軸を中心にして均等に広がる円錐状のパターンであることが一般的である。このため、ミラー１７の厚さ方向の中央部に位置する露出面１７３に最も多くの光量が照射される。したがって、ミラー１７の光学性能は、露出面１７３の面精度に大きく左右されると考えられる。

ここで、従来の光導波路について説明する。
図１１は、従来の光導波路を示す（一部透過して示す）斜視図、図１２は、図１１の光導波路を上方から見たときの平面図、図１３は、図１２に示す光導波路のＸ−Ｘ線断面図である。なお、本明細書では、図１１、１３中の上側を「上」、下側を「下」という。

図１１に示す従来の光導波路９０は、コア層９３の構造が異なっていること以外は、図１に示す光導波路１０と同様である。

従来の光導波路９０では、図１１〜１３に示すように、コア層９３においては、コア部９４の横断面全部と側面クラッド部９５（クラッド部９６）の横断面の一部とが露出するようにミラー９７が形成されることが一般的であった。このミラー９７は、コア層９３に対して、コア部９４の全部とクラッド部９６の幅方向の一部を横切るようにＶ字状の凹部９７０を掘り込み加工することにより、凹部９７０の２つの側面のうちの一方として形成される。なお、図１１〜１３には、コア層９３にのみドットが付されており、このうち、コア部９４には、相対的に密なドットが付されており、側面クラッド部９５およびミラー形成部１５５には、相対的に疎なドットが付されている。また、図１１、１２では、クラッド層１２を透過して示している。

ところが、従来の光導波路９０では、ミラー９７の面精度が低いという課題があった。この課題の原因について、本発明者は、凹部９７０の掘り込み加工をする際、コア部９４を加工する際の加工レートと、クラッド部９６を加工する際の加工レートとが異なっていることにあることを見出した。加工レートが異なっていると、例えばコア部９４とクラッド部９６の一部とを横切る平面状のミラー９７を形成しようと試みても、この加工レートの差が加工結果に影響してしまい、目的とする形状のミラー９７を形成することができない。このような加工レートの差が生じる原因の１つとしては、コア部９４の構成材料とクラッド部９６の構成材料との間の化学構造の差異が挙げられる。

結果として、従来は、追加工することなしには、面精度および光学性能の高いミラー９７を得ることが困難であった。

これに対し、本発明では、図１に示すように、ミラー１７がクラッド材料のみで構成されたミラー形成部１５５内に形成されている。このため、ミラー１７は、前述したように３種類の材料の露出面１７１、１７３、１７２から構成されることとなる。

このようなミラー１７では、露出面１７３においては、側面クラッド部１５を構成する材料のみが露出している（従来では、図１１に示すようにコア部９４を構成する材料とクラッド部９６を構成する材料の２種類が露出していた）ため、この露出面１７３内では加工レートの差が生じない。したがって、少なくともこの露出面１７３内では、目的とする形状のミラー１７を容易かつ均一に形成することができ、追加工することなしに、面精度（表面粗さ、面内均一性等）および光学性能の高いミラー１７を得ることができる。その結果、ミラー１７による損失が少なく、伝送効率の高い高品質の光導波路１０が得られる。

なお、前述したように、ミラー１７のうち、厚さ方向の中央部に位置する露出面１７３は、最も多くの光量が照射され、ミラー１７の光学性能を支配していることから、少なくとも露出面１７３の面精度（表面粗さ、面内均一性等）が高ければ、ミラー１７全体の光学性能を大きく向上させることが可能である。

また、図１に示すミラー１７では、側面クラッド部１５を構成する材料の他に、クラッド層１１を構成する材料およびクラッド層１２を構成する材料も露出している。クラッド層１１およびクラッド層１２の各構成材料および各化学構造を、側面クラッド部１５と同じ（同一）にすれば、露出面１７３のみでなく、ミラー１７の全面において加工時における加工レートの差が生じないので、ミラー１７の面精度および光学性能のさらなる向上が図られる。
なお、クラッド層１１およびクラッド層１２の各構成材料および各化学構造が、側面クラッド部１５と全く同じでなくても、両者はいずれもクラッド部であるので比較的物性が似通っている。よって、従来のようにミラーにコア材料とクラッド材料とが露出している場合に比べれば、いずれにしろ、加工レートの差を格段に小さくすることができ、ミラー１７の面精度および光学性能の向上を図ることができる。

また、本実施形態では、ミラー形成部１５５は、側面クラッド部１５の構成材料および各クラッド部１１、１２の構成材料からなるが、これらのクラッド材料は一般に材料選択の自由度が高く、またコア材料に比べて耐熱性の高い材料（または耐熱性の高い化学構造）が多い。このため、クラッド材料が露出したミラー１７は、従来に比べて耐熱性の高いものとなる。その結果、例えば、光導波路１０を搭載した基板に対してはんだリフロー等の熱処理を施した場合、熱の影響でミラー１７に変形等の不具合が発生するのが防止される。

なお、クラッド材料とコア材料とが同一の材料であって化学構造のみが異なる場合であっても、クラッド材料の方がコア材料に比べて耐熱性が高いため、かかる観点から、本発明によれば耐熱性の高いミラー１７を容易に得ることができる。

また、上記のようにミラー１７に露出する材料が、クラッド材料のみであれば、ミラー１７の面内の各部における熱膨張特性も均一（または近い値）になる。したがって、光導波路１０内に長時間にわたって光を入射し、ミラー１７に熱が蓄積された場合でも、各部の熱膨張特性が均一（または近い値）であるため、熱膨張に伴うミラー１７の著しい変形が防止される。このため、本発明によれば、光学性能の経時的な変化も抑制し得る光導波路１０が得られる。

上述したようなミラー１７において、図３に矢印で示すように光導波路１０の下方に設けられた発光素子Ｓから上方に光を照射する場合、照射光は、クラッド層１１および側面クラッド部１５を順次透過した後、ミラー１７で反射される。反射後、その反射光は、側面クラッド部１５（ミラー形成部１５５）とコア部１４との界面１４５を通過してコア部１４に入射する。

ところで、ミラー１７で反射された後、界面１４５までの距離が長すぎると、光が各クラッド層１１、１２に漏れ出す確率が高まり、一方短すぎると前述したミラー１７に対してコア部１４の影響が及ぶ確率が高まり、前述したミラー１７の加工均一性および耐熱性が低下するおそれがある。

このような観点からすると、コア部１４の軸線Ｍ上におけるミラー１７と界面１４５との離間距離は、５〜２５０μｍ程度であるのが好ましく、１０〜２００μｍ程度であるのがより好ましい。

また、ミラー１７には、必要に応じて、反射膜が成膜されていてもよい。この反射膜としては、例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ等の金属膜や、ミラー形成部１５５の屈折率より低屈折率の材料の膜等が挙げられる。

金属膜の製造方法としては、例えば、真空蒸着のような物理蒸着法、ＣＶＤのような化学蒸着法、めっき法等が挙げられる。

また、図１〜３に示す凹部１７０は、クラッド層１２、コア層１３およびクラッド層１１をそれぞれ貫通するように形成されているが、少なくともコア層１３を貫通していればよく、クラッド層１１は必ずしも貫通していなくてもよい。

なお、ミラー１７には、クラッド部１６を構成する材料（クラッド材料）のみが露出していると前述したが、この要件は、ミラー１７のうち、照射光の有効径に相当する領域（光通信に実質的に関与している領域）において満足していればよく、有効径以外の領域に上記要件を満足していない箇所があっても、本発明が効果を奏するにあたって特に差し支えない。

次に、光導波路１０の製造方法の一例について説明する。
光導波路１０は、クラッド層１１と、コア層１３と、クラッド層１２とをそれぞれ作製し、これらを積層することにより製造される。

このような製造方法では、互いに屈折率の異なる部位が物理的かつ光学的に接するように作製する必要がある。具体的には、コア部１４に対して、側面クラッド部１５や各クラッド層１１、１２が隙間を介することなく、確実に密着するように形成する必要がある。

コア層１３の具体的な製造方法としては、同一層（コア層１３）内に、コア部１４と、側面クラッド部１５を形成し得る方法であれば特に限定されず、この方法としては、例えば、フォトブリーチング法、フォトリソグラフィ法、直接露光法、ナノインプリンティング法、モノマーディフュージョン法等が挙げられる。

ここでは、代表として、モノマーディフュージョン法を含む光導波路１０の製造方法について説明する。

図４〜図１０は、それぞれ、図１に示す光導波路１０の製造方法の工程例を模式的に示す断面図である。なお、図４〜図８は、それぞれ、光導波路のコア部の軸線に直交する幅方向における横断面を示す図であり、図１０は、光導波路のコア部の軸線と平行な方向に沿う縦断面を示す図である。

［１］ まず、支持基板１６１上に、層１１０を形成する（図４参照）。
層１１０は、コア層形成用材料（ワニス）１００を塗布し硬化（固化）させる方法により形成される。

具体的には、層１１０は、支持基板１６１上にコア層形成用材料１００を塗布して液状被膜を形成した後、この支持基板１６１を換気されたレベルテーブルに置いて、液状被膜表面の不均一な部分を水平化するとともに、溶媒を蒸発（脱溶媒）することにより形成する。

層１１０を塗布法で形成する場合、例えば、ドクターブレード法、スピンコート法、ディッピング法、テーブルコート法、スプレー法、アプリケーター法、カーテンコート法、ダイコート法等の方法が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。

支持基板１６１には、例えば、シリコン基板、二酸化ケイ素基板、ガラス基板、石英基板、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム等が用いられる。

コア層形成用材料１００は、ポリマー１１５と、添加剤１２０（少なくともモノマーおよび触媒を含む）とで構成される現像性材料を含有し、活性放射線の照射および加熱により、ポリマー１１５中において、モノマーの反応が生じる材料である。

そして、得られた層１１０中では、ポリマー（マトリックス）１１５は、いずれも、実質的に一様かつランダムに分配され、添加剤１２０は、ポリマー１１５内に実質的に一様かつランダムに分散されている。これにより、層１１０中には、添加剤１２０が実質的に一様かつ任意に分散されている。

このような層１１０の平均厚さは、形成すべきコア層１３の厚さに応じて適宜設定され、特に限定されないが、１〜２００μｍ程度であるのが好ましく、５〜１００μｍ程度であるのがより好ましく、１０〜６０μｍ程度であるのがさらに好ましい。

ポリマー１１５には、透明性が十分に高く（無色透明であり）、かつ、後述するモノマーと相溶性を有するもの、さらに、その中で後述するようにモノマーが反応（重合反応や架橋反応）可能であり、モノマーが重合した後においても、十分な透明性を有するものが好適に用いられる。

ここで、「相溶性を有する」とは、モノマーが少なくとも混和して、コア層形成用材料１００中や層１１０中においてポリマー１１５と相分離を起こさないことを言う。
このようなポリマー１１５としては、前述したコア層１３の構成材料が挙げられる。

なお、ポリマー１１５としてノルボルネン系ポリマーを用いた場合、このポリマーが高い疎水性を有するため、吸水による寸法変化等を生じ難いコア層１３を得ることができる。

また、ノルボルネン系ポリマーとしては、単独の繰り返し単位を有するもの（ホモポリマー）、２つ以上のノルボルネン系繰り返し単位を有するもの（コポリマー）のいずれであってもよい。

このうち、コポリマーの一例としては、下記式（１）で表わされる繰り返し単位を有する化合物が好適に用いられる。

［式中、ｍは、１〜４の整数を表し、ｎは、１〜９の整数を表す。］

なお、コポリマーの種類としては、上記式（１）の２つの単位が任意の順序（ランダム）に並んだもの、交互に並んだもの、各単位がそれぞれ固まって（ブロック状に）並んだもの等のいずれの形態をとるものであってもよい。

ここで、ポリマー１１５として上記ノルボルネン系ポリマーを用いた場合、添加剤１２０の一例として、ノルボルネン系モノマー、助触媒（第１の物質）および触媒前駆体（第２の物質）を含むものが好ましく選択される。

ノルボルネン系モノマーは、後述する活性放射線に照射により、活性放射線の照射領域において反応して反応物を形成し、この反応物の存在により、層１１０において照射領域と、活性放射線の未照射領域とにおいて、屈折率差を生じさせ得るような化合物である。

この反応物としては、ノルボルネン系モノマーがポリマー（マトリックス）１１５中で重合して形成されたポリマー（重合体）、ポリマー１１５同士を架橋する架橋構造、および、ポリマー１１５に重合してポリマー１１５から分岐した分岐構造（ブランチポリマーや側鎖（ペンダントグループ））のうちの少なくとも１つが挙げられる。

ここで、層１１０において、照射領域の屈折率が高くなることが望まれる場合には、比較的低い屈折率を有するポリマー１１５と、このポリマー１１５に対して高い屈折率を有するノルボルネン系モノマーとが組み合わせて使用され、照射領域の屈折率が低くなることが望まれる場合には、比較的高い屈折率を有するポリマー１１５と、このポリマー１１５に対して低い屈折率を有するノルボルネン系モノマーとが組み合わせて使用される。

なお、屈折率が「高い」または「低い」とは、屈折率の絶対値を意味するものではなく、ある材料同士の相対的な関係を意味する。

そして、ノルボルネン系モノマーの反応（反応物の生成）により、層１１０において照射領域の屈折率が低下する場合、当該部分が側面クラッド部１５となり、照射領域の屈折率が上昇する場合、当該部分がコア部１４となる。

触媒前駆体（第２の物質）は、前記のモノマーの反応（重合反応、架橋反応等）を開始させ得る物質であり、後述する活性放射線の照射により活性化した助触媒（第１の物質）の作用により、活性化温度が変化する物質である。

この触媒前駆体（プロカタリスト：ｐｒｏｃａｔａｌｙｓｔ）としては、活性放射線の照射に伴って活性化温度が変化（上昇または低下）するものであれば、いかなる化合物を用いてもよいが、特に、活性放射線の照射に伴って活性化温度が低下するものが好ましい。これにより、比較的低温による加熱処理でコア層１３（光導波路１０）を形成することができ、他の層に不要な熱が加わって、光導波路１０の特性（光伝送性能）が低下するのを防止することができる。

このような触媒前駆体としては、下記式（Ｉａ）および（Ｉｂ）で表わされる化合物の少なくとも一方を含む（主とする）ものが好適に用いられる。

（Ｅ（Ｒ）_３）_２Ｐｄ（Ｑ）_２ ・・・（Ｉａ）
［（Ｅ（Ｒ）_３）_ａＰｄ（Ｑ）（ＬＢ）_ｂ］_ｐ［ＷＣＡ］_ｒ ・・・（Ｉｂ）
［式Ｉａ、Ｉｂ中、それぞれ、Ｅ（Ｒ）_３は、第１５族の中性電子ドナー配位子を表し、Ｅは、周期律表の第１５族から選択される元素を表し、Ｒは、水素原子（またはその同位体の１つ）または炭化水素基を含む部位を表し、Ｑは、カルボキシレート、チオカルボキシレートおよびジチオカルボキシレートから選択されるアニオン配位子を表す。また、式Ｉｂ中、ＬＢは、ルイス塩基を表し、ＷＣＡは、弱配位アニオンを表し、ａは、１〜３の整数を表し、ｂは、０〜２の整数を表し、ａとｂとの合計は、１〜３であり、ｐおよびｒは、パラジウムカチオンと弱配位アニオンとの電荷のバランスをとる数を表す。］

式Ｉａに従う典型的な触媒前駆体としては、Ｐｄ（ＯＡｃ）_２（Ｐ（ｉ−Ｐｒ）_３）_２、Ｐｄ（ＯＡｃ）_２（Ｐ（Ｃｙ）_３）_２、Ｐｄ（Ｏ_２ＣＣＭｅ_３）_２（Ｐ（Ｃｙ）_３）_２、Ｐｄ（ＯＡｃ）_２（Ｐ（Ｃｐ）_３）_２、Ｐｄ（Ｏ_２ＣＣＦ_３）_２（Ｐ（Ｃｙ）_３）_２、Ｐｄ（Ｏ_２ＣＣ_６Ｈ_５）_３（Ｐ（Ｃｙ）_３）_２が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。ここで、Ｃｐは、シクロペンチル（ｃｙｃｌｏｐｅｎｔｙｌ）基を表し、Ｃｙは、シクロヘキシル基を表す。

また、式Ｉｂで表される触媒前駆体としては、ｐおよびｒが、それぞれ１および２の整数から選択される化合物が好ましい。

このような式Ｉｂに従う典型的な触媒前駆体としては、Ｐｄ（ＯＡｃ）_２（Ｐ（Ｃｙ）_３）_２が挙げられる。ここで、Ｃｙは、シクロヘキシル基を表し、Ａｃは、アセチル基を表す。

これらの触媒前駆体は、モノマーを効率よく反応（ノルボルネン系モノマーの場合、付加重合反応によって効率よく重合反応や架橋反応等）することができる。

助触媒（第１の物質）は、活性放射線の照射によって活性化して、前記の触媒前駆体（プロカタリスト）の活性化温度（モノマーに反応を生じさせる温度）を変化させ得る物質である。

この助触媒（コカタリスト：ｃｏｃａｔａｌｙｓｔ）としては、活性放射線の照射により、その分子構造が変化（反応または分解）して活性化する化合物であれば、いかなるものでも用いることができるが、特定波長の活性放射線の照射によって分解し、プロトンや他の陽イオン等のカチオンと、触媒前駆体の脱離基に置換し得る弱配位アニオン（ＷＣＡ）とを発生する化合物（光開始剤）を含む（主とする）ものが好適に用いられる。

弱配位アニオンとしては、例えば、テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ホウ酸イオン（ＦＡＢＡ⁻）、ヘキサフルオロアンチモン酸イオン（ＳｂＦ_６ ⁻）等が挙げられる。

この助触媒（光酸発生剤または光塩基発生剤）としては、例えば、テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ホウ酸塩やヘキサフルオロアンチモン酸塩の他、テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ガリウム酸塩、アルミン酸塩類、アンチモン酸塩類、他のホウ酸塩類、ガリウム酸塩類、カルボラン類、ハロカルボラン類等が挙げられる。

また、コア層形成用材料（ワニス）１００中には、必要に応じて、増感剤を添加するようにしてもよい。

さらに、コア層形成用材料１００中には、酸化防止剤を添加することができる。これにより、望ましくないフリーラジカルの発生や、ポリマー１１５の自然酸化を防止することができる。その結果、得られたコア層１３（光導波路１０）の特性の向上を図ることができる。
以上のようなコア層形成用材料１００を用いて層１１０が形成される。

このとき、層１１０は、第１の屈折率を有している。この第１の屈折率は、層１１０中に一様に分散（分布）するポリマー１１５およびモノマーの作用による。

また、以上の添加剤１２０の説明では、モノマーがノルボルネン系モノマーの場合を例に説明したが、これ以外のモノマーとしては、重合可能な部位を有する化合物であればよく、アクリル酸（メタクリル酸）系モノマー、エポキシ系モノマー、スチレン系モノマー等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。

なお、添加剤１２０中の触媒は、モノマーの種類に応じて適宜選択すればよく、例えば、アクリル酸系モノマーやエポキシ系モノマーの場合には、触媒前駆体（第２の物質）の添加を省略することができる。

［２］ 次に、開口（窓）１３５１が形成されたマスク（マスキング）１３５を用意し、このマスク１３５を介して、層１１０に対して活性放射線（活性エネルギー光線）１３０を照射する（図５参照）。

以下では、モノマーとして、ポリマー１１５より低い屈折率を有するものを用い、コア層形成用材料１００は、活性放射線１３０の照射に伴って照射領域１２５の屈折率が低下する場合を一例に説明する。

すなわち、ここで示す例では、活性放射線１３０の照射領域１２５がコア層１３中の側面クラッド部１５となる。

したがって、ここで示す例では、マスク１３５には、形成すべき側面クラッド部１５のパターンと等価な開口（窓）１３５１が形成される。この開口１３５１は、照射する活性放射線１３０が透過する透過部を形成するものである。

マスク１３５は、予め形成（別途形成）されたもの（例えばプレート状のもの）でも、層１１０上に例えば気相成膜法や塗布法により形成されたものでもよい。

用いる活性放射線１３０は、助触媒に対して、光化学的な反応（変化）を生じさせ得るものであればよく、例えば、可視光、紫外光、赤外光、レーザ光の他、電子線やＸ線等を用いることもできる。

マスク１３５を介して、活性放射線１３０を層１１０に照射すると、活性放射線１３０が照射された照射領域１２５内に存在する助触媒（第１の物質：コカタリスト）は、活性放射線１３０の作用により反応（結合）または分解して、カチオン（プロトンまたは他の陽イオン）と、弱配位アニオン（ＷＣＡ）とを遊離（発生）する。

そして、これらのカチオンや弱配位アニオンは、照射領域１２５内に存在する触媒前駆体（第２の物質：プロカタリスト）の分子構造に変化（分解）を生じさせ、これを活性潜在状態（潜在的活性状態）に変化させる。

なお、活性放射線１３０として、レーザ光のように指向性の高い光を用いる場合には、マスク１３５の使用を省略してもよい。

［３］ 次に、層１１０に対して加熱処理（第１の加熱処理）を施す。
これにより、照射領域１２５内では、活性潜在状態の触媒前駆体が活性化して（活性状態となって）、モノマーの反応（重合反応や架橋反応）が生じる。

そして、モノマーの反応が進行すると、照射領域１２５内におけるモノマー濃度が徐々に低下する。これにより、照射領域１２５と未照射領域１４０との間には、モノマー濃度に差が生じ、これを解消すべく、未照射領域１４０からモノマーが拡散（モノマーディフュージョン）して照射領域１２５に集まってくる。

その結果、照射領域１２５では、モノマーやその反応物（重合体、架橋構造や分岐構造）が増加し、当該領域の屈折率にモノマー由来の構造が大きく影響を及ぼすようになり、第１の屈折率より低い第２の屈折率へと低下する。なお、モノマーの重合体としては、主に付加（共）重合体が生成する。

一方、未照射領域１４０では、当該領域から照射領域１２５にモノマーが拡散することにより、モノマー量が減少するため、当該領域の屈折率にポリマー１１５の影響が大きく現れるようになり、第１の屈折率より高い第３の屈折率へと上昇する。

このようにして、照射領域１２５と未照射領域１４０との間に屈折率差（第２の屈折率＜第３の屈折率）が生じて、コア部１４（未照射領域１４０）と側面クラッド部１５（照射領域１２５）とが形成される（図６参照）。

［４］ 次に、層１１０に対して第２の加熱処理を施す。
これにより、未照射領域１４０および／または照射領域１２５に残存する触媒前駆体を、直接または助触媒の活性化を伴って、活性化させる（活性状態とする）ことにより、各領域１２５、１４０に残存するモノマーを反応させる。

このように、各領域１２５、１４０に残存するモノマーを反応させることにより、得られるコア部１４および側面クラッド部１５の安定化を図ることができる。

［５］ 次に、層１１０に対して第３の加熱処理を施す。
これにより、得られるコア層１３に生じる内部応力の低減や、コア部１４および側面クラッド部１５の更なる安定化を図ることができる。

以上の工程を経て、コア部１４および側面クラッド部１５を含むコア層１３が得られる。

なお、例えば、第２の加熱処理や第３の加熱処理を施す前の状態で、コア部１４および側面クラッド部１５との間に十分な屈折率差が得られている場合等には、本工程［５］や前記工程［４］を省略してもよい。

［６］ 次に、支持基板１６２上に、クラッド層１１（１２）を形成する（図７参照）。

クラッド層１１（１２）の形成方法としては、クラッド材を含むワニス（クラッド層形成用材料）を塗布し硬化（固化）させる方法、硬化性を有するモノマー組成物を塗布し硬化（固化）させる方法等、いかなる方法でもよい。

クラッド層１１（１２）を塗布法で形成する場合、例えば、スピンコート法、ディッピング法、テーブルコート法、スプレー法、アプリケーター法、カーテンコート法、ダイコート法等の方法が挙げられる。

支持基板１６２には、支持基板１６１と同様のものを用いることができる。
以上のようにして、支持基板１６２上に、クラッド層１１（１２）が形成される。

［７］ 次に、支持基板１６１からコア層１３を剥離し、このコア層１３を、クラッド層１１が形成された支持基板１６２と、クラッド層１２が形成された支持基板１６２とで挟持する（図８参照）。

そして、クラッド層１２が形成された支持基板１６２の上面側から加圧し、クラッド層１１、１２とコア層１３とを圧着する。

これにより、クラッド層１１、１２とコア層１３とが接合、一体化され、光導波路形成用部材１０’（本発明の光導波路形成用部材）が得られる。

ここで、図９は、図８に示す光導波路形成用部材を別の角度から見た斜視図（一部透過して示す）である。なお、本明細書では、図９中の上側を「上」、下側を「下」という。

図９に示す光導波路形成用部材１０’は、下側からクラッド層１１、コア層１３およびクラッド層１２がこの順で積層されたものであり、このうちコア層１３中には、コア部１４と、このコア部１４の側面および一方の端部を囲むように隣接する側面クラッド部１５とが形成されている。すなわち、この側面クラッド部１５の一部は、コア部１４の一方の端部のみを遮るように配置されており、これによりコア部１４の他方の端面は露出しているものの、一方の端面は、側面クラッド部１５で覆われた状態になっている。なお、この側面クラッド部１５の一部と、その下方に位置するクラッド層１１の一部と、その上方に位置するクラッド層１２の一部との積層体が、前述したミラー形成部１５５を構成している。

このミラー形成部１５５に加工を施すことにより、ミラー１７を形成し、前述した光導波路１０を得ることができる。換言すれば、光導波路形成用部材１０’は、ミラー１７を形成するための加工に供されるミラー形成部１５５を、コア部１４の延長線上に有し、光導波路１０を形成するために用いられる部材である。

なお、前述した圧着作業は、加熱下で行われるのが好ましい。加熱温度は、クラッド層１１、１２やコア層１３の構成材料等により適宜決定されるが、通常は、８０〜２００℃程度が好ましく、１２０〜１８０℃程度がより好ましい。
次いで、クラッド層１１、１２から、それぞれ、支持基板１６２を剥離、除去する。

［８］ 次に、クラッド層１１、コア層１３およびクラッド層１２の積層体（光導波路形成用部材１０’）に対して、クラッド層１２側から、一部が光導波路形成用部材１０’を厚さ方向に貫通するようなＶ字状の凹部１７０を形成する（図１０参照）。図１０の破線に沿ってレーザ光Ｌを照射すると、コア部１４を斜めに横切るような２つの側面（加工面）で光導波路形成用部材１０’が切り取られ、その内側が除去されることにより、凹部１７０が形成される。この凹部１７０の２つの側面のうち、一方（図１０の右方）がミラー１７となる。

なお、凹部１７０の形成位置は、コア層１３中のミラー形成部１５５の内側になるよう設定される。また、図１０の破線は、コア部１４の軸線Ｍの延長線に対して４５°傾斜した面を示している。

凹部１７０の形成方法としては、例えば、レーザ加工法、切削法、研削法等の方法が挙げられる。このうち、レーザ加工法が好ましく用いられる。レーザ加工では、指向性の高いレーザ光を用いて加工するため、高い寸法精度で正確な加工が可能である。また、他の加工法では切断面にバリ等が生じるおそれがあるが、レーザ加工では、レーザの種類や波長によっては、被加工物を溶融しつつ加工することが可能になる。これにより、バリの発生を防止するとともに、切断面が溶融物で覆われることによりミラー１７の面を平滑化することが可能である。その結果、反射角が一定で乱反射が抑制された高品質のミラー１７を形成することが可能である。

レーザ加工に用いるレーザ光としては、例えば、ＣＯ_２ガスをレーザ媒質として用いるＣＯ_２レーザ、ＹＡＧ結晶（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）をレーザ媒質として用いるＹＡＧレーザ、フッ素レーザ（Ｆ_２レーザ）、ＡｒＦエキシマレーザ等が挙げられる。

なお、例えばレーザ光を用いて凹部１７０を形成した場合、ミラー形成部１５５の構成材料やレーザ加工の条件等に応じて若干異なるものの、表面粗さ（中心線平均粗さＲａ）が０．２０μｍ以下の平滑性の高いミラー１７が得られる。

以上、モノマーディフュージョン法による光導波路１０の製造方法について説明したが、前述したように、光導波路１０の製造方法には、その他の方法を用いることもできる。

このうち、フォトブリーチング法では、例えば、活性放射線の照射により活性化する離脱剤（物質）と、主鎖と該主鎖から分岐し、活性化した離脱剤の作用により、分子構造の少なくとも一部が主鎖から離脱し得る離脱性基（離脱性ペンダントグループ）とを有するポリマーを含有するコア層形成用材料を用いる。このコア層形成用材料は、層状に成膜された後、この層の一部に紫外線等の活性放射線を照射することにより、離脱性基が離脱（切断）され、その領域の屈折率が変化（上昇または低下）する。例えば、離脱性基の離脱に伴って屈折率が低下するものとすると、活性放射線の照射領域が側面クラッド部１５となり、それ以外の領域がコア部１４となる。このようにしてコア層１３を形成した後、前述したようにして、コア層１３の両面にクラッド層１１、１２を接合する。

一方、フォトリソグラフィ法は、例えば、高屈折率のコア部形成用材料の層をクラッド層１１上に成膜し、さらにこの層上にコア部１４に対応する形状のレジスト膜をフォトリソグラフィ技術により形成する。そして、このレジスト膜をマスクとして、コア部形成用材料の層をエッチングする。これによりコア部１４が得られる。その後、コア部１４を覆うようにして、相対的に低屈折率のクラッド部形成用材料を成膜することにより、コア部１４以外の領域をクラッド部形成用材料が充填し、側面クラッド部１５が得られる。また、さらに、これら（コア部１４および側面クラッド部１５）を覆うようにクラッド部形成用材料が供給されることにより、クラッド層１２が得られる。
以上のようにして、光導波路１０（本発明の光導波路）が得られる。

以上のような方法によれば、コア部１４および側面クラッド部１５を同一の製造工程において同時に形成することができる。

また、このようにして形成されたコア部１４および側面クラッド部１５は、化学構造が異なるものの同種の材料で構成されたものとなる。このため、両者は熱膨張率が等しくなり、互いに異なる材料で構成された場合に比べ、温度変化に伴う光導波路１０の変形や層間剥離等の不具合を低減することができる。

なお、上記では、クラッド層１１、コア層１３およびクラッド層１２の積層体（光導波路形成用部材１０’）に対して凹部１７０を形成する方法について説明したが、この光導波路形成用部材１０’をあらかじめ界面１４５で左右に分割したものと同等の個片をそれぞれ個別に用意し、ミラー形成部１５５を含む側の個片に凹部１７０を形成した後、各個片同士を接着するようにして光導波路１０を得るようにしてもよい。

この場合、ミラー形成部１５５を含む側の個片全体を同一の材料で構成することにより、同一の材料が露出した露出面からなるミラー１７が得られる。かかるミラー１７は、表面粗さおよび面内均一性等の面精度において、特に優れたものとなる。なお、このような個片は、例えば押出成形法等により製造することができる。

また、光導波路形成用部材１０’をあらかじめ界面１４５で左右に分割したものと同等の個片のうち、ミラー形成部１５５を含まない側の個片は、例えばコア部１４を構成する材料とクラッド部１６を構成する材料とを同時に押出成形することにより製造することができる。

以上、本発明の光導波路および光導波路形成用部材を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を発揮し得る任意の構成と置換することができ、また、任意の構成が付加されていてもよい。

例えば、ミラー１７のミラー角度（コア部１４の軸線Ｍとミラー１７の面とがなす角度）は、前記実施形態では４５°としたが、特に限定されるものではなく、その他の角度（例えば３０〜６０°程度）でもよい。

また、ミラー１７の形状は、反射光がコア部１４に集光するよう湾曲した湾曲面であってもよい。

また、前記実施形態では、照射光が、いずれもコア部１４の軸線Ｍに対して直交するように発光素子Ｓが設置されているが、この設置方向は特に限定されず、例えば照射光の進行方向はミラー１７を向いていれば、軸線Ｍに対して直交していなくてもよい。
さらに、ミラー１７は、光導波路１０の途中にあってもよい。

また、前記実施形態では、クラッド層１１、コア層１３およびクラッド層１２の積層体で構成された光導波路１０について説明したが、本発明の光導波路は、このような積層構造ではなく、長尺状のコア部と、このコア部の側面を被覆するように設けられたクラッド部とで構成される構造であってもよい。この場合、クラッド部は、単一のクラッド材料で構成されていてもよく、２種類以上のクラッド材料の組み合わせで構成されていてもよい。
クラッド部が２種類以上のクラッド材料で構成されている場合、ミラー１７には、２種類以上のクラッド材料が露出していてもよいが、１種類のみが露出しているのが好ましい。

ところで、このような本発明の光導波路は、例えば光通信用の光配線に用いることができる。

また、この光配線は、既存の電気配線とともに基板上に混載されることにより、いわゆる「光電気混載基板」を構成することができる。かかる光電気混載基板では、例えば、光配線（光導波路のコア部）で伝送された光信号を、光デバイスにおいて電気信号に変換し、電気配線に伝達する。これにより、光配線の部分で、従来の電気配線よりも高速かつ大容量の情報伝送が可能になる。したがって、例えばＣＰＵやＬＳＩ等の演算装置とＲＡＭ等の記憶装置との間をつなぐバス等に、この光電気混載基板を適用することにより、システム全体の性能を高めるとともに、電磁ノイズの発生を抑制することができる。

なお、かかる光電気混載基板は、例えば、携帯電話、ゲーム機、パソコン、テレビ、ホーム・サーバー等、大容量のデータを高速に伝送する電子機器類に搭載することが考えられる。

次に、本発明の具体的実施例について説明する。

１．光導波路の作製
（実施例）
まず、図９および図１０に示す光導波路形成用部材を用意した。この光導波路形成用部材は、ノルボルネン系ポリマーで構成されたコア層およびクラッド層を積層してなるものである。
次いで、この光導波路形成用部材のミラー形成部に、図１０に示すように、コア部の延長線に対して所定の角度でレーザ光を照射し、掘り込み加工を施した。これにより、ミラーを形成し、図１〜図３に示す光導波路を得た。得られた光導波路のミラーには、側面クラッド部を構成する材料（クラッド材料）と、クラッド層を構成する材料（クラッド材料）とが露出している。
なお、実施例では、同様の方法で合計３２個の光導波路のサンプルを作製したが、各サンプルでは、それぞれミラーの角度が異なっている。ミラーの角度は、４０〜５０°の間にほぼ均等に分布するように、各サンプル間で調整されている。

（比較例１）
光導波路の構造を、図１１〜図１３に示す構造にした以外は、実施例と同様にして光導波路を作製した。得られた光導波路のミラーには、コア部を構成する材料（コア材料）と、側面クラッド部を構成する材料と、クラッド層を構成する材料とが露出している。
なお、比較例１では、同様の方法で合計１２個の光導波路のサンプルを作製したが、各サンプルでは、それぞれミラーの角度が異なっている。ミラーの角度は、４０〜５０°の間にほぼ均等に分布するように、各サンプル間で調整されている。

（比較例２）
比較例１とは異なるポリマーを用いるようにした以外は、比較例１と同様にして光導波路を作製した。得られた光導波路のミラーには、コア部を構成する材料と、側面クラッド部を構成する材料と、クラッド層を構成する材料とが露出している。
なお、比較例２では、同様の方法で合計３０個の光導波路のサンプルを作製したが、各サンプルでは、それぞれミラーの角度が異なっている。ミラーの角度は、４０〜５０°の間にほぼ均等に分布するように、各サンプル間で調整されている。

２．光導波路の評価
実施例および各比較例で得られたサンプル（光導波路）について、それぞれのミラーの挿入損を以下の測定条件により測定した。
＜測定条件＞
・光源 ：ＶＣＳＥＬ １００μｍφ（ミラー側オイルなし）
・光源の波長 ：８３０ｎｍ
・光源の出力 ：０．６ｍＷ
・入射光強度Ｐ_０ ：１．０Ｖ
なお、ミラーの挿入損は、ミラーへの入射光強度をＰ_０とし、ミラーからの出射光強度をＰとしたとき、以下の式により計算される。
（挿入損）＝−１０＊ｌｏｇ（Ｐ／Ｐ_０）
そして、各サンプルについて、ミラーの角度（単位：度）を横軸、算出された挿入損（単位：ｄＢ）を縦軸として、散布図を作成した。得られた散布図のグラフを図１４に示す。また、各サンプルのうち、挿入損の最小値、および、挿入損が１．５ｄＢを下回るミラーの角度範囲（概算）を、表１に示す。

図１４から明らかなように、実施例で得られたサンプルでは、全体的に挿入損が小さいことが認められた。
一方、各比較例で得られたサンプルでは、全体的に挿入損が大きいことが認められた。特に、実施例で得られたサンプルと、比較例１で得られたサンプルは、構成材料（ポリマー）の組成が同じであるにもかかわらず、挿入損の差が大きかった。

また、表１から明らかなように、実施例で得られたサンプルの挿入損の最小値は１ｄＢを下回っており、特に良好であった。よって、実施例で得られた光導波路は、伝送効率が高いといえる。
さらに、実施例で得られたサンプルでは、１．５ｄＢを下回るミラーの角度範囲が十分に広いことが明らかとなった。これは、実施例においては、良好な伝送効率が得られるミラーを形成するにあたって、ミラーの角度の製造誤差の許容範囲が比較的広いことを示すものである。よって、実施例では、ミラーの角度を厳密に制御する必要がないので、高品質の光導波路を容易に作製可能であることが明らかとなった。

本発明の光導波路は、長尺状のコア部と、該コア部に隣接するように設けられたクラッド部と、前記コア部の光軸の延長線を斜めに横切る加工面からなるミラーとを有する光導波路であって、前記ミラーは、前記コア部の延長線上に設けられ、前記加工面には、前記コア部を構成する材料以外の材料のみが露出している。そのため、前記ミラーは、均一で高精度な加工が可能な材料が露出した加工面で構成されたものとなるので、面精度および光学性能の高いものとなり、伝送効率の高い高品質の光導波路を提供することができる。また、ミラーの加工面に、クラッド部を構成する材料が露出している場合、クラッド部を構成する材料は一般に材料選択の自由度が高く、さらにはコア部を構成する材料に比べて耐熱性の高い材料（または化学構造）である場合が多い。このため、ミラーの加工面にクラッド部を構成する材料が露出していることにより、ミラーの耐熱性を高めることができる。その結果、はんだリフロー等の熱処理に対して十分な耐熱性を備えた光導波路を提供することができる。また、本発明の光導波路形成用部材は、上記のような光導波路を容易に形成可能なものである。従って、本発明の光導波路および光導波路形成用部材は、産業上の利用可能性を有する。

Claims (5)

1. 樹脂材料で構成された長尺状のコア部と、
   樹脂材料で構成され、該コア部に隣接するように設けられたクラッド部と、
   前記コア部の光軸の延長線を斜めに横切る加工面からなるミラーと、を有する光導波路であって、
   前記ミラーは、前記コア部の延長線上に設けられ、前記加工面と外部雰囲気との屈折率差により光を反射させるよう構成されており、
   前記加工面には、前記コア部を構成する材料以外の材料のみが露出しており、
   前記ミラーとこれに隣接する前記コア部との離間距離は、前記コア部の光軸の延長線上において５〜２５０μｍであることを特徴とする光導波路。
2. 前記加工面には、前記クラッド部のうちの少なくとも一部を構成する材料のみが露出している請求項１に記載の光導波路。
3. 前記加工面は、レーザ加工により形成されたものである請求項１または２に記載の光導波路。
4. 前記加工面の表面粗さが０．２０μｍ以下である請求項３に記載の光導波路。
5. 前記コア部を構成する樹脂材料は、ノルボルネン系ポリマーを主材料とするものである請求項１ないし４のいずれか１項に記載の光導波路。

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