JPH08160239A - 高分子光導波路の製造方法 - Google Patents
高分子光導波路の製造方法Info
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- JPH08160239A JPH08160239A JP6300807A JP30080794A JPH08160239A JP H08160239 A JPH08160239 A JP H08160239A JP 6300807 A JP6300807 A JP 6300807A JP 30080794 A JP30080794 A JP 30080794A JP H08160239 A JPH08160239 A JP H08160239A
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- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 基板間の間隙を無くして、各コア間における
光の漏洩がない、光導波特性に優れた高分子光導波路の
製造方法を提供する。 【構成】 キャピラリとなる溝のパターンが形成された
パターン基板のパターン面を平面基板に密着させてその
溝によりキャピラリを形成した後、光導波路のコアの原
料であるモノマ溶液6を毛細管現象によりキャピラリに
充填させてから、モノマ溶液を高分子化させることを特
徴とする高分子光導波路の製造方法。
光の漏洩がない、光導波特性に優れた高分子光導波路の
製造方法を提供する。 【構成】 キャピラリとなる溝のパターンが形成された
パターン基板のパターン面を平面基板に密着させてその
溝によりキャピラリを形成した後、光導波路のコアの原
料であるモノマ溶液6を毛細管現象によりキャピラリに
充填させてから、モノマ溶液を高分子化させることを特
徴とする高分子光導波路の製造方法。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、イメージスキャナ等、
様々な光学デバイスに応用される高分子光導波路の製造
方法に関するものである。
様々な光学デバイスに応用される高分子光導波路の製造
方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】光導波路は、屈折率n1の誘電体材料
が、n1より小さい屈折率の誘電体材料の間に配置され
て形成されるものである。このような光導波路に光が入
射されると、それぞれの誘電体の屈折率が異なるので、
入射された光は、高屈折率n1の誘電体内部においてそ
の全てが繰り返し反射され、光導波路に沿って導波され
る。このようにして、光は1点から別の点へ伝播され
る。
が、n1より小さい屈折率の誘電体材料の間に配置され
て形成されるものである。このような光導波路に光が入
射されると、それぞれの誘電体の屈折率が異なるので、
入射された光は、高屈折率n1の誘電体内部においてそ
の全てが繰り返し反射され、光導波路に沿って導波され
る。このようにして、光は1点から別の点へ伝播され
る。
【0003】光導波路には、プレーナ型光導波路とチャ
ネル型光導波路とがある。プレーナ型光導波路とは、光
が導波する部分(コア)が平面状に形成されているもの
で、これに対し、チャネル型導波路とは、線状にコアが
形成されているものである。つまり、プレーナ型光導波
路は、光の進行方向が一次元的に制限されるものであ
り、一方、チャネル型光導波路は、導波路の形状が曲が
ったようにパターン化されていても光が導波できるの
で、二次元的に光の進行方向が制限されるものである。
ネル型光導波路とがある。プレーナ型光導波路とは、光
が導波する部分(コア)が平面状に形成されているもの
で、これに対し、チャネル型導波路とは、線状にコアが
形成されているものである。つまり、プレーナ型光導波
路は、光の進行方向が一次元的に制限されるものであ
り、一方、チャネル型光導波路は、導波路の形状が曲が
ったようにパターン化されていても光が導波できるの
で、二次元的に光の進行方向が制限されるものである。
【0004】また、光導波路の製造方法には、無機材料
や有機材料を用いた多くのものがある。無機材料を用い
た光導波路の製造方法においては、局所的に屈折率を変
化させるのに、イオン交換プロセスが用いられる。例え
ば、ガラス内のナトリウムイオンは、融解させた窒化銀
が容れられた容器内で330℃、30分間ガラスシート
を浸しておくだけで、銀イオンと交換することができ
る。このようにして銀を含ませた領域は、高い屈折率を
もち、光導波路のコアとして作用する。しかしながら、
無機材料から光導波路を製造するには、材料自体と作製
工程のコストのため、コストが高くなってしまう。
や有機材料を用いた多くのものがある。無機材料を用い
た光導波路の製造方法においては、局所的に屈折率を変
化させるのに、イオン交換プロセスが用いられる。例え
ば、ガラス内のナトリウムイオンは、融解させた窒化銀
が容れられた容器内で330℃、30分間ガラスシート
を浸しておくだけで、銀イオンと交換することができ
る。このようにして銀を含ませた領域は、高い屈折率を
もち、光導波路のコアとして作用する。しかしながら、
無機材料から光導波路を製造するには、材料自体と作製
工程のコストのため、コストが高くなってしまう。
【0005】一方、有機材料を用いても、光導波路を製
造することができ、例えば、次のような原理のものがあ
る。まず、高分子材料中に感光性の添加物を添加し、そ
こに紫外線を露光させて選択的に高分子化させ、その
後、加熱して、その周囲よりも高い屈折率をもつ未露光
部の添加物を除去することにより、光導波路を形成す
る。しかしながら、この製造方法の原理は簡単ではある
が、実際のデバイスを実現するためには、多くの製造工
程を必要とする。
造することができ、例えば、次のような原理のものがあ
る。まず、高分子材料中に感光性の添加物を添加し、そ
こに紫外線を露光させて選択的に高分子化させ、その
後、加熱して、その周囲よりも高い屈折率をもつ未露光
部の添加物を除去することにより、光導波路を形成す
る。しかしながら、この製造方法の原理は簡単ではある
が、実際のデバイスを実現するためには、多くの製造工
程を必要とする。
【0006】有機材料を用いた他の光導波路の製造方法
としては、レーザビーム法、反応性イオンエッチング法
(RIE法)、湿式エッチング法等を用いて、薄膜を選
択的に除去し、光導波路を形成するようなものもある。
としては、レーザビーム法、反応性イオンエッチング法
(RIE法)、湿式エッチング法等を用いて、薄膜を選
択的に除去し、光導波路を形成するようなものもある。
【0007】これらの他に、有機材料を用いた光導波路
の製造方法として、生産コストが低いものが、Electron
ics Letters,1993,Vol.29,No4,pp.309-401(Fabricatio
n ofLow Polymer Wavegides using Injection Mouldin
g Technology)に提案されている。この光導波路の製造
方法は、キャピラリとなる溝のパターンが形成されたパ
ターン基板作製を、高分子材料を用いた射出成形法によ
り行い、これによりチャネル型の高分子光導波路を製造
するものである。この高分子光導波路の製造方法は、射
出成形法を用いるので生産性に優れており、安価で量産
性に優れた高分子光導波路を提供することができる。
の製造方法として、生産コストが低いものが、Electron
ics Letters,1993,Vol.29,No4,pp.309-401(Fabricatio
n ofLow Polymer Wavegides using Injection Mouldin
g Technology)に提案されている。この光導波路の製造
方法は、キャピラリとなる溝のパターンが形成されたパ
ターン基板作製を、高分子材料を用いた射出成形法によ
り行い、これによりチャネル型の高分子光導波路を製造
するものである。この高分子光導波路の製造方法は、射
出成形法を用いるので生産性に優れており、安価で量産
性に優れた高分子光導波路を提供することができる。
【0008】これの製造方法について、図5から図7を
用いて説明する。まず、キャピラリとなる溝のパターン
が形成されたパターン基板を作製するための射出成形用
の金型の作製について図5を用いて説明する。
用いて説明する。まず、キャピラリとなる溝のパターン
が形成されたパターン基板を作製するための射出成形用
の金型の作製について図5を用いて説明する。
【0009】第1に、図5(a)に示すように、シリコ
ン基板20上に、紫外線用のフォトレジスト21を塗布
する。このとき、フォトレジスト21の厚さは、最終的
なパターン基板の溝の深さとなるので、パターン基板の
設計に応じて設定されるものである。また、ここで、基
板としてシリコン基板を用いたが、これは、後の工程で
電気メッキ技術を用いるからであり、この他にも種々の
ものが用いられ、ガラス上に酸化インジウム錫がコート
されたITO基板等の導電性基板であればよい。
ン基板20上に、紫外線用のフォトレジスト21を塗布
する。このとき、フォトレジスト21の厚さは、最終的
なパターン基板の溝の深さとなるので、パターン基板の
設計に応じて設定されるものである。また、ここで、基
板としてシリコン基板を用いたが、これは、後の工程で
電気メッキ技術を用いるからであり、この他にも種々の
ものが用いられ、ガラス上に酸化インジウム錫がコート
されたITO基板等の導電性基板であればよい。
【0010】それから、図5(b)に示すように、溝の
パターンが描画されたマスク22を用いた紫外線23に
よる露光を行い、これを現像すると、図5(c)に示す
ように、フォトレジスト21をパターニングすることが
できる。
パターンが描画されたマスク22を用いた紫外線23に
よる露光を行い、これを現像すると、図5(c)に示す
ように、フォトレジスト21をパターニングすることが
できる。
【0011】次に、電気メッキ技術により、図5(d)
に示すように、上記のようにしてパターン化されたフォ
トレジスト21上に、ニッケルや亜鉛等の金属材料を電
着させて金属薄板24を形成し、図5(e)に示すよう
なフォトレジストのパターンが転写された金型25を作
製することができる。なお、このような金型25は、比
較的大きな光導波路のコアを形成するものであれば、金
属研削技術を用いて加工することができる。
に示すように、上記のようにしてパターン化されたフォ
トレジスト21上に、ニッケルや亜鉛等の金属材料を電
着させて金属薄板24を形成し、図5(e)に示すよう
なフォトレジストのパターンが転写された金型25を作
製することができる。なお、このような金型25は、比
較的大きな光導波路のコアを形成するものであれば、金
属研削技術を用いて加工することができる。
【0012】上記のようにして作製した金型25を用い
れば、通常の射出成形機によって、図6のようにPMM
A(polymethyl methacrylate)等の高分子材料からな
る高分子パターン基板1を作製することができる。ここ
で用いる射出成形技術は、光ディスクの製造に用いられ
ているような通常の技術であり、PMMA等の高分子材
料を用いて、6μmの幅で6μmの深さの矩形の溝形状
のパターンをもつようなパターン基板を作製することが
できる。
れば、通常の射出成形機によって、図6のようにPMM
A(polymethyl methacrylate)等の高分子材料からな
る高分子パターン基板1を作製することができる。ここ
で用いる射出成形技術は、光ディスクの製造に用いられ
ているような通常の技術であり、PMMA等の高分子材
料を用いて、6μmの幅で6μmの深さの矩形の溝形状
のパターンをもつようなパターン基板を作製することが
できる。
【0013】次いで、このようにして作製したパターン
基板の溝部1に導波路のコア用の高分子の原料となるポ
リマ前駆体材料を充填して、PMMA等の高分子材料か
らなる平面基板をパターン基板の溝部に接するように密
着させた後、紫外線照射等で高分子化させることによ
り、重水素置換されたEGDMA(ethleneglycol dime
thacrylate)等の高分子材料からなる光導波路のコアを
形成することができる。この後、上記のようにして形成
した光導波路のコアがある面を平面基板に張り合わせ
る。ここで、重水素置換とは、水素を重水素に置換する
ことをいう。
基板の溝部1に導波路のコア用の高分子の原料となるポ
リマ前駆体材料を充填して、PMMA等の高分子材料か
らなる平面基板をパターン基板の溝部に接するように密
着させた後、紫外線照射等で高分子化させることによ
り、重水素置換されたEGDMA(ethleneglycol dime
thacrylate)等の高分子材料からなる光導波路のコアを
形成することができる。この後、上記のようにして形成
した光導波路のコアがある面を平面基板に張り合わせ
る。ここで、重水素置換とは、水素を重水素に置換する
ことをいう。
【0014】なお、パターン基板及び平面基板と、光導
波路のコアとは、PMMAと重水素置換されたEGDM
Aとの組み合わせのように、光導波路のコアの屈折率の
方が高くなるように、それぞれの屈折率が異なる材料を
用いる(PMMAとEGDMAとの組み合わせの場合、
EGDMAの屈折率の方が、PMMAの屈折率より高
い)。
波路のコアとは、PMMAと重水素置換されたEGDM
Aとの組み合わせのように、光導波路のコアの屈折率の
方が高くなるように、それぞれの屈折率が異なる材料を
用いる(PMMAとEGDMAとの組み合わせの場合、
EGDMAの屈折率の方が、PMMAの屈折率より高
い)。
【0015】以上のようにして、図7に示すように、平
面基板2が上部クラッド、パターン基板1が下部クラッ
ドとなり、パターン基板の溝部に形成された高分子材料
がコア8となる高分子光導波路を製造することができ
る。
面基板2が上部クラッド、パターン基板1が下部クラッ
ドとなり、パターン基板の溝部に形成された高分子材料
がコア8となる高分子光導波路を製造することができ
る。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の高分子光導波路の製造方法により作製した光導波路
は、図8に示すように、平面基板2とパターン基板1と
の間に、コア用の高分子材料の原料がはみ出した状態で
高分子化されてしまい、1〜10μm程度の厚い間隙8
aが生じてしまう。したがって、この間隙8aのため、
この光導波路に光を入射させると、光が間隙8aに漏洩
し、デバイス全体に拡散してしまい、光導波路のコア8
を正常に伝播することができなくなってしまう。この間
隙8aの厚さは、入射させる光の波長や導波路のコアの
屈折率等に依存するが、通常1μm以下でも、損失の原
因となるとされているものである。
来の高分子光導波路の製造方法により作製した光導波路
は、図8に示すように、平面基板2とパターン基板1と
の間に、コア用の高分子材料の原料がはみ出した状態で
高分子化されてしまい、1〜10μm程度の厚い間隙8
aが生じてしまう。したがって、この間隙8aのため、
この光導波路に光を入射させると、光が間隙8aに漏洩
し、デバイス全体に拡散してしまい、光導波路のコア8
を正常に伝播することができなくなってしまう。この間
隙8aの厚さは、入射させる光の波長や導波路のコアの
屈折率等に依存するが、通常1μm以下でも、損失の原
因となるとされているものである。
【0017】本発明は、上記のような課題を解決するた
めになされたものであって、キャピラリとなる溝のパタ
ーンが形成されたパターン基板のパターン面を平面基板
に密着させてキャピラリを形成して、そのキャピラリに
高分子材料からなるコアを形成した高分子光導波路にお
いて、パターン基板と平面基板との間の間隙を無くし
て、各コア間における光の漏洩がない、光導波特性に優
れた高分子光導波路の製造方法を提供することを目的と
している。
めになされたものであって、キャピラリとなる溝のパタ
ーンが形成されたパターン基板のパターン面を平面基板
に密着させてキャピラリを形成して、そのキャピラリに
高分子材料からなるコアを形成した高分子光導波路にお
いて、パターン基板と平面基板との間の間隙を無くし
て、各コア間における光の漏洩がない、光導波特性に優
れた高分子光導波路の製造方法を提供することを目的と
している。
【0018】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明では、高分子光導波路の製造方法において、
キャピラリとなる溝のパターンが形成されたパターン基
板のパターン面を平面基板に密着させてその溝によりキ
ャピラリを形成した後、光導波路のコアの原料であるモ
ノマ溶液を毛細管現象によりキャピラリに充填させてか
ら、モノマ溶液を高分子化させている。
め、本発明では、高分子光導波路の製造方法において、
キャピラリとなる溝のパターンが形成されたパターン基
板のパターン面を平面基板に密着させてその溝によりキ
ャピラリを形成した後、光導波路のコアの原料であるモ
ノマ溶液を毛細管現象によりキャピラリに充填させてか
ら、モノマ溶液を高分子化させている。
【0019】また、本発明では、高分子光導波路の製造
方法において、キャピラリとなる溝のパターンが形成さ
れたパターン基板のパターン面を平面基板に密着させて
その溝によりキャピラリを形成した後、キャピラリの一
方の開口部を封止し、そのキャピラリの内部と光導波路
のコアの原料であるモノマ溶液の周囲とを真空にし、キ
ャピラリの封止していない他方の開口部をモノマ溶液に
浸し、そのモノマ溶液の周囲を真空から大気圧まで徐々
に変化させることによりそのモノマ溶液をキャピラリに
充填させてから、そのモノマ溶液を高分子化させてい
る。
方法において、キャピラリとなる溝のパターンが形成さ
れたパターン基板のパターン面を平面基板に密着させて
その溝によりキャピラリを形成した後、キャピラリの一
方の開口部を封止し、そのキャピラリの内部と光導波路
のコアの原料であるモノマ溶液の周囲とを真空にし、キ
ャピラリの封止していない他方の開口部をモノマ溶液に
浸し、そのモノマ溶液の周囲を真空から大気圧まで徐々
に変化させることによりそのモノマ溶液をキャピラリに
充填させてから、そのモノマ溶液を高分子化させてい
る。
【0020】また、本発明では、高分子光導波路の製造
方法において、キャピラリとなる溝のパターンが形成さ
れたパターン基板のパターン面を平面基板に密着させて
その溝によりキャピラリを形成した後、キャピラリの一
方の開口部を光導波路のコアの原料であるモノマ溶液に
浸し、そのキャピラリの他方の開口部を真空引きするこ
とによりモノマ溶液をキャピラリに充填させてから、そ
のモノマ溶液を高分子化させている。
方法において、キャピラリとなる溝のパターンが形成さ
れたパターン基板のパターン面を平面基板に密着させて
その溝によりキャピラリを形成した後、キャピラリの一
方の開口部を光導波路のコアの原料であるモノマ溶液に
浸し、そのキャピラリの他方の開口部を真空引きするこ
とによりモノマ溶液をキャピラリに充填させてから、そ
のモノマ溶液を高分子化させている。
【0021】
【作用】本発明の高分子光導波路の製造方法によれば、
上記のように光導波路のキャピラリにコアの原料となる
モノマ溶液を毛細管現象により充填させた後、そのモノ
マ溶液を高分子化しているので、従来のもののように、
パターン基板と平面基板との境界面にモノマ溶液が回り
込んで間隙を形成することがない。
上記のように光導波路のキャピラリにコアの原料となる
モノマ溶液を毛細管現象により充填させた後、そのモノ
マ溶液を高分子化しているので、従来のもののように、
パターン基板と平面基板との境界面にモノマ溶液が回り
込んで間隙を形成することがない。
【0022】さらに、本発明によれば、光導波路のキャ
ピラリへモノマ溶液を充填させるときに、毛細管現象を
補助するように、キャピラリ内部とモノマ溶液周囲との
真空を用いた圧力変化を利用しているので、比較的長い
キャピラリや粘度の高い状態でモノマ溶液を充填させる
ときにでも、速やかに充填工程を行うことができる。
ピラリへモノマ溶液を充填させるときに、毛細管現象を
補助するように、キャピラリ内部とモノマ溶液周囲との
真空を用いた圧力変化を利用しているので、比較的長い
キャピラリや粘度の高い状態でモノマ溶液を充填させる
ときにでも、速やかに充填工程を行うことができる。
【0023】また、本発明によれば、光導波路のキャピ
ラリへモノマ溶液を充填させるときに、毛細管現象を補
助するように、キャピラリの一方の開口部を真空引きし
て、モノマ溶液を吸入してキャピラリへ充填しているの
で、比較的長いキャピラリや粘度の高い状態でモノマ溶
液を充填させるときにでも、速やかに充填工程を行うこ
とができる。
ラリへモノマ溶液を充填させるときに、毛細管現象を補
助するように、キャピラリの一方の開口部を真空引きし
て、モノマ溶液を吸入してキャピラリへ充填しているの
で、比較的長いキャピラリや粘度の高い状態でモノマ溶
液を充填させるときにでも、速やかに充填工程を行うこ
とができる。
【0024】したがって、本発明によれば、パターン基
板と平面基板との境界に間隙を形成しないので、各コア
間の漏洩光によるクロストークがなく光導波特性に優れ
た高分子光導波路を実現することができる。
板と平面基板との境界に間隙を形成しないので、各コア
間の漏洩光によるクロストークがなく光導波特性に優れ
た高分子光導波路を実現することができる。
【0025】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
して説明する。なお、従来の技術で説明したものと同じ
構成要素については、同一の符号を用いる。第1の実施
例として、光導波路のキャピラリへモノマ溶液を充填さ
せるときに、毛細管現象を補助するように、キャピラリ
内部とモノマ溶液周囲との真空を用いた圧力変化を利用
した高分子光導波路の製造方法について説明する。ま
た、この実施例では、パターン基板及び平面基板の材料
としてPMMA(polymethyl methacrylate)を用い、
光導波路のコアの材料としてDAI(diallyl isophthl
ate)を用いている。
して説明する。なお、従来の技術で説明したものと同じ
構成要素については、同一の符号を用いる。第1の実施
例として、光導波路のキャピラリへモノマ溶液を充填さ
せるときに、毛細管現象を補助するように、キャピラリ
内部とモノマ溶液周囲との真空を用いた圧力変化を利用
した高分子光導波路の製造方法について説明する。ま
た、この実施例では、パターン基板及び平面基板の材料
としてPMMA(polymethyl methacrylate)を用い、
光導波路のコアの材料としてDAI(diallyl isophthl
ate)を用いている。
【0026】パターン基板は、従来の技術において述べ
たものと同様にして作製することができるので、本実施
例でのパターン基板の作製について、従来の技術の説明
に用いた図5を用いて詳細に説明する。まず、図5
(a)のように膜厚が8μmのフォトレジスト膜21を
シリコン基板20上に形成し、次に、図5(b)に示す
ように、フォトリソグラフィ技術を用いて溝パターンの
転写を行う。即ち、このフォトレジスト膜21にマスク
22を密着させて紫外線23を露光すると、マスク22
の溝22a、22bのパターンがフォトレジスト膜21
に転写される。すると、図5(c)に示すように、キャ
ピラリとなる溝21a、21bのパターンが形成され
る。ここで、この溝21a、21bの幅も8μmとし
た。
たものと同様にして作製することができるので、本実施
例でのパターン基板の作製について、従来の技術の説明
に用いた図5を用いて詳細に説明する。まず、図5
(a)のように膜厚が8μmのフォトレジスト膜21を
シリコン基板20上に形成し、次に、図5(b)に示す
ように、フォトリソグラフィ技術を用いて溝パターンの
転写を行う。即ち、このフォトレジスト膜21にマスク
22を密着させて紫外線23を露光すると、マスク22
の溝22a、22bのパターンがフォトレジスト膜21
に転写される。すると、図5(c)に示すように、キャ
ピラリとなる溝21a、21bのパターンが形成され
る。ここで、この溝21a、21bの幅も8μmとし
た。
【0027】それから、パターン化されたフォトレジス
ト膜の表面に、塩化ニッケル(■)の水溶液を用いて電
気メッキ法により、図5(d)に示すように、厚さが1
0μmのニッケル製の金属薄板24を形成する。そし
て、このようにして形成した金属薄板24のパターン面
の反対側の平面に、図示しない支持板をエポキシベース
の接着剤を用いて接着する。
ト膜の表面に、塩化ニッケル(■)の水溶液を用いて電
気メッキ法により、図5(d)に示すように、厚さが1
0μmのニッケル製の金属薄板24を形成する。そし
て、このようにして形成した金属薄板24のパターン面
の反対側の平面に、図示しない支持板をエポキシベース
の接着剤を用いて接着する。
【0028】最後に、レジスト剥離剤を用いて、フォト
レジスト膜21を溶解することにより、金属薄板23を
シリコン基板20から分離させると、図5(e)に示す
ような、射出成形機に使用可能な8μm矩形の凸部25
a、25bをもった凸形状のパターンをもった金型25
を作製することができる。
レジスト膜21を溶解することにより、金属薄板23を
シリコン基板20から分離させると、図5(e)に示す
ような、射出成形機に使用可能な8μm矩形の凸部25
a、25bをもった凸形状のパターンをもった金型25
を作製することができる。
【0029】上記のようにして作製した金型25を用い
れば、従来の技術で前述したのと同様に、図6のように
して、射出成形技術により高分子材料としてPMMAを
用いて、溝形状のパターンをもったパターン基板1を作
製することができる。なお、本実施例では、パターン基
板1の厚さは、溝部がないところで2mmとした。ま
た、図7に2として示した平面基板も、高分子材料とし
てPMMAを用いて、射出成形技術により作製すること
ができ、本実施例では、2mmのものを射出成型技術に
より作製した。ここで、PMMAは、射出成形に用いる
のに適しており、かつ、光学特性に優れたものである。
れば、従来の技術で前述したのと同様に、図6のように
して、射出成形技術により高分子材料としてPMMAを
用いて、溝形状のパターンをもったパターン基板1を作
製することができる。なお、本実施例では、パターン基
板1の厚さは、溝部がないところで2mmとした。ま
た、図7に2として示した平面基板も、高分子材料とし
てPMMAを用いて、射出成形技術により作製すること
ができ、本実施例では、2mmのものを射出成型技術に
より作製した。ここで、PMMAは、射出成形に用いる
のに適しており、かつ、光学特性に優れたものである。
【0030】なお、パターン基板1のサイズについて、
厚さは前述のとおり2mmとしたが、縦と横の長さは、
溝の長さ方向を5cmで、溝の幅方向を2.5cmと
し、一方、平面基板の縦と横の長さもパターン基板のサ
イズと同様に5cm×2.5cmとした。
厚さは前述のとおり2mmとしたが、縦と横の長さは、
溝の長さ方向を5cmで、溝の幅方向を2.5cmと
し、一方、平面基板の縦と横の長さもパターン基板のサ
イズと同様に5cm×2.5cmとした。
【0031】次いで、上記のようにして作製したパター
ン基板と平面基板とを密着させる工程について、図1を
用いて説明する。図1(a)に示すように、パターン基
板1と平面基板2とをクランプ用治具3の内部にセッテ
ィングし、クランプ用治具3によりパターン基板1と平
面基板2とを密着させる。すると、パターン基板の溝部
が空洞状になりキャピラリ1a、1b、1c、1d、1
e、1fが形成される。そして、図1(b)に示すよう
に、パターン基板1と平面基板2とを密着させて形成さ
れる四側面のうち、モノマの吸入口となるキャピラリ1
a〜1fの一方の開口部のある面10aを除いた三側
面、側面10b、10c及び図1の紙面の裏面に相当す
る図示されない面を、エポキシ樹脂等からなる低真空用
のシール用樹脂11を用いて封止する。これにより、キ
ャピラリ1a〜1fのモノマの吸入口とはならない他方
の開口部も封止されたことになる。
ン基板と平面基板とを密着させる工程について、図1を
用いて説明する。図1(a)に示すように、パターン基
板1と平面基板2とをクランプ用治具3の内部にセッテ
ィングし、クランプ用治具3によりパターン基板1と平
面基板2とを密着させる。すると、パターン基板の溝部
が空洞状になりキャピラリ1a、1b、1c、1d、1
e、1fが形成される。そして、図1(b)に示すよう
に、パターン基板1と平面基板2とを密着させて形成さ
れる四側面のうち、モノマの吸入口となるキャピラリ1
a〜1fの一方の開口部のある面10aを除いた三側
面、側面10b、10c及び図1の紙面の裏面に相当す
る図示されない面を、エポキシ樹脂等からなる低真空用
のシール用樹脂11を用いて封止する。これにより、キ
ャピラリ1a〜1fのモノマの吸入口とはならない他方
の開口部も封止されたことになる。
【0032】クランプ用治具3は、厚さが5mmのアル
ミ合金製の2枚の金属板3a、3bと、ネジ3c、3d
及び図示されないネジの合計6個のネジから構成され
る。そして、このクランプ用治具3は、パターン基板1
及び平面基板2を曲げたり破損させることなく、パター
ン基板1及び平面基板2を密着するのに充分な圧力を与
えるように、その周囲を6個のネジを用いて固定するも
のである。
ミ合金製の2枚の金属板3a、3bと、ネジ3c、3d
及び図示されないネジの合計6個のネジから構成され
る。そして、このクランプ用治具3は、パターン基板1
及び平面基板2を曲げたり破損させることなく、パター
ン基板1及び平面基板2を密着するのに充分な圧力を与
えるように、その周囲を6個のネジを用いて固定するも
のである。
【0033】なお、パターン基板1及び平面基板2をク
ランプ用治具3によりクランプする際には、パターン基
板1及び平面基板2が歪曲すると、高精度な光導波路を
形成することができないので、パターン基板1及び平面
基板2が歪曲しないように、均一に圧力を与えるように
クランプしなければならない。
ランプ用治具3によりクランプする際には、パターン基
板1及び平面基板2が歪曲すると、高精度な光導波路を
形成することができないので、パターン基板1及び平面
基板2が歪曲しないように、均一に圧力を与えるように
クランプしなければならない。
【0034】そして、後述する工程において、クランプ
されたパターン基板1及び平面基板2をコア用高分子の
原料のモノマ溶液に浸すとき、即ちキャピラリ1a〜1
fの開口端をモノマ溶液に接触させてモノマをキャピラ
リ1a〜1fに充填するときに、気泡が混入されること
がないように、パターン基板1及び平面基板2の端面1
0aは、同一平面になるように配置してクランプしなけ
ればならない。
されたパターン基板1及び平面基板2をコア用高分子の
原料のモノマ溶液に浸すとき、即ちキャピラリ1a〜1
fの開口端をモノマ溶液に接触させてモノマをキャピラ
リ1a〜1fに充填するときに、気泡が混入されること
がないように、パターン基板1及び平面基板2の端面1
0aは、同一平面になるように配置してクランプしなけ
ればならない。
【0035】なお、本実施例では、クランプ用治具とし
て、アルミニウム合金からなる金属板とネジから構成さ
れるものを用いたが、これに限定されるものではなく、
基板を密着させるために圧力をかけるのに水圧応用機構
を用いたものなどでもよく、基板の大きさや形状等によ
り適宜に設計されるものである。
て、アルミニウム合金からなる金属板とネジから構成さ
れるものを用いたが、これに限定されるものではなく、
基板を密着させるために圧力をかけるのに水圧応用機構
を用いたものなどでもよく、基板の大きさや形状等によ
り適宜に設計されるものである。
【0036】次いで、上記のようにしてパターン基板と
平面基板とを密着させたもののキャピラリに、コアの原
料であるモノマ溶液を充填する工程について、図2を用
いて説明する。上記のようにしてパターン基板1及び平
面基板2をクランプ用治具3によりクランプしたもの
を、図2(a)に示すように、真空室4内の保持具5に
セッティングする。ここで保持具5は、クランプ用治具
3を上下方向に移動可能な構成になっている。また、真
空室4の内部には、5%の過酸化ベンゾイルを含むDA
Iのモノマ溶液6が入れられた容器7が、クランプ用治
具3の真下に位置するように配置される。なお、DAI
モノマ溶液6中に含有される過酸化ベンゾイルは、加熱
されると、DAIのモノマを高分子化させる重合剤とし
て作用するものである。
平面基板とを密着させたもののキャピラリに、コアの原
料であるモノマ溶液を充填する工程について、図2を用
いて説明する。上記のようにしてパターン基板1及び平
面基板2をクランプ用治具3によりクランプしたもの
を、図2(a)に示すように、真空室4内の保持具5に
セッティングする。ここで保持具5は、クランプ用治具
3を上下方向に移動可能な構成になっている。また、真
空室4の内部には、5%の過酸化ベンゾイルを含むDA
Iのモノマ溶液6が入れられた容器7が、クランプ用治
具3の真下に位置するように配置される。なお、DAI
モノマ溶液6中に含有される過酸化ベンゾイルは、加熱
されると、DAIのモノマを高分子化させる重合剤とし
て作用するものである。
【0037】次に、真空室4内を、10- 4 Torrの
真空度まで真空引きして、DAIのモノマ溶液6に含ま
れる気体を取り除かれるまで、脱ガス処理を施し、その
後、保持具5を用いてクランプ用治具3を下方向に移動
させ、図1で示したキャピラリ1a〜1fの開口部をD
AIモノマ溶液6に浸す。
真空度まで真空引きして、DAIのモノマ溶液6に含ま
れる気体を取り除かれるまで、脱ガス処理を施し、その
後、保持具5を用いてクランプ用治具3を下方向に移動
させ、図1で示したキャピラリ1a〜1fの開口部をD
AIモノマ溶液6に浸す。
【0038】それから、真空室4内部を、真空から大気
圧まで徐々に変化するようにリークさせると、キャピラ
リ内部の圧力が、DAIモノマ溶液6の周囲の圧力より
相対的に小さくなるので、DAIモノマ溶液6がキャピ
ラリ内部に吸入される。このように、比較的長いキャピ
ラリにモノマを充填させる場合には、毛細現象による効
果を補助するように、真空を用いた圧力変化を利用すれ
ば、キャピラリへのモノマの充填工程を行うことができ
る。
圧まで徐々に変化するようにリークさせると、キャピラ
リ内部の圧力が、DAIモノマ溶液6の周囲の圧力より
相対的に小さくなるので、DAIモノマ溶液6がキャピ
ラリ内部に吸入される。このように、比較的長いキャピ
ラリにモノマを充填させる場合には、毛細現象による効
果を補助するように、真空を用いた圧力変化を利用すれ
ば、キャピラリへのモノマの充填工程を行うことができ
る。
【0039】このようにして、キャピラリ内にDAIモ
ノマ溶液6が充填され、真空室4内が大気圧に達した
後、クランプ用治具3を、保持具5から取り外してオー
ブンを用いて85℃の温度で6時間加熱して、DAIモ
ノマ溶液6を高分子化させる。
ノマ溶液6が充填され、真空室4内が大気圧に達した
後、クランプ用治具3を、保持具5から取り外してオー
ブンを用いて85℃の温度で6時間加熱して、DAIモ
ノマ溶液6を高分子化させる。
【0040】ここで、モノマが高分子化されると、その
高分子は、パターン基板1と平面基板2との接着剤とし
ても作用するので、光導波路パターンが形成された部分
が接着に充分な領域(接着面)となり、クランプ用治具
3を取り外しても、パターン基板1及び平面基板2をク
ランプする必要はなくなる。なお、より細い光導波路パ
ターンの場合には、接着用のダミーパターンを形成する
ことにより、基板の接着に充分な部分(接着面)を光導
波路に接触するようにすればよい。
高分子は、パターン基板1と平面基板2との接着剤とし
ても作用するので、光導波路パターンが形成された部分
が接着に充分な領域(接着面)となり、クランプ用治具
3を取り外しても、パターン基板1及び平面基板2をク
ランプする必要はなくなる。なお、より細い光導波路パ
ターンの場合には、接着用のダミーパターンを形成する
ことにより、基板の接着に充分な部分(接着面)を光導
波路に接触するようにすればよい。
【0041】最後に、以上のようにして作製した高分子
光導波路の表面を、0.5μm以下のサイズのダイアモ
ンド含有懸濁液を用いた標準的な研磨機器により、研磨
して、シール用樹脂を取り去る。以上のようにして、本
発明による高分子光導波路を作製することができる。
光導波路の表面を、0.5μm以下のサイズのダイアモ
ンド含有懸濁液を用いた標準的な研磨機器により、研磨
して、シール用樹脂を取り去る。以上のようにして、本
発明による高分子光導波路を作製することができる。
【0042】ここで、本発明の高分子光導波路の製造方
法に用いる高分子材料の選定について説明する。第1
に、高分子光導波路のコアに光を導波させるためには、
クラッドとして作用するパターン基板及び平面基板の高
分子材料の屈折率は、コアの屈折率が基板の屈折率より
も小さくなければならない。
法に用いる高分子材料の選定について説明する。第1
に、高分子光導波路のコアに光を導波させるためには、
クラッドとして作用するパターン基板及び平面基板の高
分子材料の屈折率は、コアの屈折率が基板の屈折率より
も小さくなければならない。
【0043】第2に、高分子光導波路のコアにおける光
結合、即ち光をコアに入射させたりコアからの出射光を
取り出したりするときに用いる光学部品等との結合にお
いて、高分子光導波路の光学特性に大きく影響を受ける
ので、これを考慮しなければならない。そのため、光導
波路の光学特性を表す一つのパラメータとしてN.A.
(開口数)がある。このN.A.は、光導波路のコアと
クラッドの屈折率により求めることができ、コアの屈折
率をncore、クラッド(基板)の屈折率をncladとする
と、下式で表される。
結合、即ち光をコアに入射させたりコアからの出射光を
取り出したりするときに用いる光学部品等との結合にお
いて、高分子光導波路の光学特性に大きく影響を受ける
ので、これを考慮しなければならない。そのため、光導
波路の光学特性を表す一つのパラメータとしてN.A.
(開口数)がある。このN.A.は、光導波路のコアと
クラッドの屈折率により求めることができ、コアの屈折
率をncore、クラッド(基板)の屈折率をncladとする
と、下式で表される。
【0044】 N.A.=((ncore)2−(nclad)2)1/2 例えば、光導波路に光を入射させる光結合を考えた場
合、このN.A.は、どれ位の広い角度からの光が光導
波路内を導波する光として取り入れられるかを表す指標
となり、その値が大きいほど広い角度からの光が光導波
路内に取り入れられる。そして、レンズを用いて光導波
路に光を入射させる光結合を考えると、レンズのN.
A.が光導波路のN.A.より大きければ、光導波路内
を導波しない、即ち光導波路内に取り入れられない光の
成分が生じるので、光導波路の入射端側のレンズのN.
A.を光導波路のN.A.より小さいものを用いる。こ
のように、実際の光デバイスの光学系の設計において
は、N.A.が重要なファクタとなる。
合、このN.A.は、どれ位の広い角度からの光が光導
波路内を導波する光として取り入れられるかを表す指標
となり、その値が大きいほど広い角度からの光が光導波
路内に取り入れられる。そして、レンズを用いて光導波
路に光を入射させる光結合を考えると、レンズのN.
A.が光導波路のN.A.より大きければ、光導波路内
を導波しない、即ち光導波路内に取り入れられない光の
成分が生じるので、光導波路の入射端側のレンズのN.
A.を光導波路のN.A.より小さいものを用いる。こ
のように、実際の光デバイスの光学系の設計において
は、N.A.が重要なファクタとなる。
【0045】典型的な基板に用いられる高分子材料とし
ては、光学特性に優れ、温度安定性や化学安定性にも優
れているPMMA(polymethyl metha
crylate)やポリカーボネイト等のようなアクリ
ル高分子がよく用いられるので、実際の光結合に用いる
他の光学部品の光学特性に応じて、N.A.とこれらの
基板材料の屈折率とを考慮して、コアの屈折率によりコ
アの高分子材料を選択すればよい。
ては、光学特性に優れ、温度安定性や化学安定性にも優
れているPMMA(polymethyl metha
crylate)やポリカーボネイト等のようなアクリ
ル高分子がよく用いられるので、実際の光結合に用いる
他の光学部品の光学特性に応じて、N.A.とこれらの
基板材料の屈折率とを考慮して、コアの屈折率によりコ
アの高分子材料を選択すればよい。
【0046】第3に、モノマ材料は、光導波路のコアを
作製するのに液体状態で用いることができるものでなけ
ればならず、かつ基板にもちいる高分子材料を溶解させ
るものであってはいけない。
作製するのに液体状態で用いることができるものでなけ
ればならず、かつ基板にもちいる高分子材料を溶解させ
るものであってはいけない。
【0047】また、モノマが高分子化する、即ち重合反
応の際に、副生成物を生じないもので、比較的低温(1
00℃以下)で反応するものが望ましい。
応の際に、副生成物を生じないもので、比較的低温(1
00℃以下)で反応するものが望ましい。
【0048】本実施例では、上記の点を考慮して、パタ
ーン基板及び平面基板の材料としてPMMA(polymeth
yl methacrylate)を用い、光導波路のコアの材料とし
てDAI(diallyl isophthlalate)を用いてた。
ーン基板及び平面基板の材料としてPMMA(polymeth
yl methacrylate)を用い、光導波路のコアの材料とし
てDAI(diallyl isophthlalate)を用いてた。
【0049】本実施例で作製した高分子光導波路では、
PMMA高分子の屈折率が1.49であり、DAIの屈
折率が1.59であったので、N.A.が0.55であ
った。
PMMA高分子の屈折率が1.49であり、DAIの屈
折率が1.59であったので、N.A.が0.55であ
った。
【0050】上記のようにして作製した高分子光導波路
のコアの入射端に、倍率が20倍でN.A.が0.4で
ある顕微鏡用対物レンズを用いて、光を入射させて、そ
の高分子光導波路のコアの出射端からの出射光を観察し
た。ここで、前述のとおり、本実施例で作製した高分子
光導波路のN.A.が0.55であったので、入射端に
おける光結合を考慮して、顕微鏡様態物レンズのN.
A.が0.4のものを用いた。この観察結果として、一
つのコアの出射端からの出射光を拡大したものを図3に
示す。図3からも明らかなように、本実施例において作
製した高分子光導波路は、パターン基板1と平面基板2
との境界面においてコア8の原料となるモノマ溶液の回
り込みがなく間隙を形成することがないので、入射光が
その境界面で漏洩することなく、入射光が入射したコア
8のみを良好に導波してそのコア8の出射端のみから出
射されていた。
のコアの入射端に、倍率が20倍でN.A.が0.4で
ある顕微鏡用対物レンズを用いて、光を入射させて、そ
の高分子光導波路のコアの出射端からの出射光を観察し
た。ここで、前述のとおり、本実施例で作製した高分子
光導波路のN.A.が0.55であったので、入射端に
おける光結合を考慮して、顕微鏡様態物レンズのN.
A.が0.4のものを用いた。この観察結果として、一
つのコアの出射端からの出射光を拡大したものを図3に
示す。図3からも明らかなように、本実施例において作
製した高分子光導波路は、パターン基板1と平面基板2
との境界面においてコア8の原料となるモノマ溶液の回
り込みがなく間隙を形成することがないので、入射光が
その境界面で漏洩することなく、入射光が入射したコア
8のみを良好に導波してそのコア8の出射端のみから出
射されていた。
【0051】第2の実施例として、上記第1の実施例と
は異なり、光導波路のキャピラリへモノマ溶液を充填さ
せるときに、毛細管現象を補助するように、キャピラリ
の一方の開口部を真空引きして、モノマ溶液を吸入して
キャピラリへ充填してものについて説明する。
は異なり、光導波路のキャピラリへモノマ溶液を充填さ
せるときに、毛細管現象を補助するように、キャピラリ
の一方の開口部を真空引きして、モノマ溶液を吸入して
キャピラリへ充填してものについて説明する。
【0052】パターン基板及び平面基板の作製は、第1
の実施例と同様にして作製した。そして、パターン基板
と平面基板とを密着させるのに、図1に示したクランプ
用治具3を用いてクランプし、第1の実施例と同様に行
った。ただし、第1の実施例では、クランプ用治具によ
りパターン基板と平面基板とをクランプした後、シール
用樹脂を用いて三側面の封止をしたが、本実施例では、
必要がないので、シール用樹脂を用いた封止は行わなか
った。しかし、必要に応じて、図1に示した側面10
b、10cのみに、シール用樹脂を用いた封止をしても
よい。また、基板材料やモノマ材料についても、第1の
実施例と同様のものを用いた。
の実施例と同様にして作製した。そして、パターン基板
と平面基板とを密着させるのに、図1に示したクランプ
用治具3を用いてクランプし、第1の実施例と同様に行
った。ただし、第1の実施例では、クランプ用治具によ
りパターン基板と平面基板とをクランプした後、シール
用樹脂を用いて三側面の封止をしたが、本実施例では、
必要がないので、シール用樹脂を用いた封止は行わなか
った。しかし、必要に応じて、図1に示した側面10
b、10cのみに、シール用樹脂を用いた封止をしても
よい。また、基板材料やモノマ材料についても、第1の
実施例と同様のものを用いた。
【0053】次に、コアの原料であるモノマ溶液のキャ
ピラリへの充填にていて、図4を用いて説明する。パタ
ーン基板及び平面基板をクランプ用治具によりクランプ
したものを、図4に示すように、キャピラリ1a、1b
の一方の開口部を、容器7に容れられたモノマ溶液6に
浸しす。そして、一方の端部が図示しない真空装置に接
続された真空引き管15の先端を、モノマ溶液6に浸し
ていないキャピラリの他方の開口部にあてっがえば、キ
ャピラリ1a、1bにモノマ溶液を充填することができ
る。なおここで、図4に示すように、真空引き管の先端
に、光導波路の真空引きをする面の全体を覆うような形
状のゴム製等のカバー16を取り付けて真空引きすれ
ば、全てのキャピラリを同時に真空引きすることができ
る。
ピラリへの充填にていて、図4を用いて説明する。パタ
ーン基板及び平面基板をクランプ用治具によりクランプ
したものを、図4に示すように、キャピラリ1a、1b
の一方の開口部を、容器7に容れられたモノマ溶液6に
浸しす。そして、一方の端部が図示しない真空装置に接
続された真空引き管15の先端を、モノマ溶液6に浸し
ていないキャピラリの他方の開口部にあてっがえば、キ
ャピラリ1a、1bにモノマ溶液を充填することができ
る。なおここで、図4に示すように、真空引き管の先端
に、光導波路の真空引きをする面の全体を覆うような形
状のゴム製等のカバー16を取り付けて真空引きすれ
ば、全てのキャピラリを同時に真空引きすることができ
る。
【0054】この後は、上記第1の実施例と同様にし
て、キャピラリに充填したモノマを高分子化させた。た
だし、本実施例では、シール用樹脂を用いた封止を行わ
なかったので、第1の実施例で行った光導波路表面の研
磨工程は、省略することができる。以上のようにして、
第2の実施例における高分子光導波路を作製することが
できる。
て、キャピラリに充填したモノマを高分子化させた。た
だし、本実施例では、シール用樹脂を用いた封止を行わ
なかったので、第1の実施例で行った光導波路表面の研
磨工程は、省略することができる。以上のようにして、
第2の実施例における高分子光導波路を作製することが
できる。
【0055】上記のように第2の実施例において作製し
た高分子光導波路を用いて、第1の実施例と同条件で、
光を入射させて、その出射端から出射される出射光を観
察した結果、第1の実施例と同様に図3に示したものと
同じ観察結果が得られた。すなわち、パターン基板1と
平面基板2との境界面においてコア8の原料となるモノ
マ溶液の回り込みがなく間隙を形成することがないの
で、入射光がその境界面で漏洩することなく、入射光が
入射したコア8のみを良好に導波してそのコア8の出射
端のみから出射されていた。
た高分子光導波路を用いて、第1の実施例と同条件で、
光を入射させて、その出射端から出射される出射光を観
察した結果、第1の実施例と同様に図3に示したものと
同じ観察結果が得られた。すなわち、パターン基板1と
平面基板2との境界面においてコア8の原料となるモノ
マ溶液の回り込みがなく間隙を形成することがないの
で、入射光がその境界面で漏洩することなく、入射光が
入射したコア8のみを良好に導波してそのコア8の出射
端のみから出射されていた。
【0056】なお、上記第2の実施例において、コアの
原料となるモノマ溶液の脱ガス工程については説明を省
略したが、この工程は、より高精度な光導波路を製造す
るためには必要な工程である。
原料となるモノマ溶液の脱ガス工程については説明を省
略したが、この工程は、より高精度な光導波路を製造す
るためには必要な工程である。
【0057】なお、上記第1及び第2の実施例におい
て、パターン基板の溝の数即ちキャピラリの数につい
て、図はあくまでも概念的に表したものであり、これら
に限定されるものではない。また、キャピラリの形状に
ついても、上記実施例に限定されるものではなく、直線
上のものばかりでなく、曲線部を有するようなキャピラ
リでもかまわない。
て、パターン基板の溝の数即ちキャピラリの数につい
て、図はあくまでも概念的に表したものであり、これら
に限定されるものではない。また、キャピラリの形状に
ついても、上記実施例に限定されるものではなく、直線
上のものばかりでなく、曲線部を有するようなキャピラ
リでもかまわない。
【0058】また、上記第1及び第2の実施例では、キ
ャピラリに充填したモノマを加熱することにより高分子
化させたが、これに限定されるものではなく、紫外線を
照射することにより高分子化させるなど、用いるモノマ
材料によって適宜選定されるものである。
ャピラリに充填したモノマを加熱することにより高分子
化させたが、これに限定されるものではなく、紫外線を
照射することにより高分子化させるなど、用いるモノマ
材料によって適宜選定されるものである。
【0059】
【発明の効果】以上のように、請求項1に記載の発明に
よれば、光導波路のキャピラリにコアの原料となるモノ
マ溶液を毛細管現象により充填させた後、そのモノマ溶
液を高分子化して高分子光導波路を製造するので、従来
のもののように、パターン基板と平面基板との境界面に
モノマ溶液が回り込んで間隙を形成することがない。し
たがって、この基板の境界面において、それぞれのコア
からの漏洩光が発生してクロストークを生じることな
く、入射光を正確に導波させることができる。また、基
板を射出成形技術を用いて作製できるので、曲線を有す
るコアや、他のデバイス用部品を同じ一回の射出成形工
程で一体化させて作製できるなど、様々な形状の設計に
対応でき、設計の自由度が非常に高く、かつ光導波路特
性に優れた光導波路を実現することが可能となる。
よれば、光導波路のキャピラリにコアの原料となるモノ
マ溶液を毛細管現象により充填させた後、そのモノマ溶
液を高分子化して高分子光導波路を製造するので、従来
のもののように、パターン基板と平面基板との境界面に
モノマ溶液が回り込んで間隙を形成することがない。し
たがって、この基板の境界面において、それぞれのコア
からの漏洩光が発生してクロストークを生じることな
く、入射光を正確に導波させることができる。また、基
板を射出成形技術を用いて作製できるので、曲線を有す
るコアや、他のデバイス用部品を同じ一回の射出成形工
程で一体化させて作製できるなど、様々な形状の設計に
対応でき、設計の自由度が非常に高く、かつ光導波路特
性に優れた光導波路を実現することが可能となる。
【0060】さらに、請求項2及び請求項3に記載の発
明によれば、光導波路のキャピラリへモノマ溶液を充填
させるときに、毛細管現象を補助するように、キャピラ
リ内部とモノマ溶液周囲との真空を用いた圧力変化を利
用しているので、比較的長いキャピラリや粘度の高い状
態でモノマ溶液を充填させるときにでも、速やかに充填
工程を行うことができるので、非常に生産性に優れた光
導波路を実現することができる。
明によれば、光導波路のキャピラリへモノマ溶液を充填
させるときに、毛細管現象を補助するように、キャピラ
リ内部とモノマ溶液周囲との真空を用いた圧力変化を利
用しているので、比較的長いキャピラリや粘度の高い状
態でモノマ溶液を充填させるときにでも、速やかに充填
工程を行うことができるので、非常に生産性に優れた光
導波路を実現することができる。
【図1】本発明による第1の実施例のパターン基板と平
面基板との密着工程を及び封止工程を示す図である。
面基板との密着工程を及び封止工程を示す図である。
【図2】本発明による第1の実施例のコアの原料のモノ
マ溶液をキャピラリに充填する工程を示す図である。
マ溶液をキャピラリに充填する工程を示す図である。
【図3】本発明により作製した高分子光導波路の出射端
からの出射光の観察結果を示す図である。
からの出射光の観察結果を示す図である。
【図4】本発明による第2の実施例のコアの原料のモノ
マ溶液をキャピラリに充填する工程を示す図である。
マ溶液をキャピラリに充填する工程を示す図である。
【図5】高分子光導波路を構成するパターン基板を作製
するための金型の製造工程を示す図である。
するための金型の製造工程を示す図である。
【図6】高分子光導波路を構成するパターン基板を金型
を用いて作製する工程を示す図である。
を用いて作製する工程を示す図である。
【図7】従来の高分子光導波路の製造方法の製造工程を
示す図である。
示す図である。
【図8】従来の高分子光導波路の製造方法により製造し
た高分子光導波路のコアの出射端の拡大図である。
た高分子光導波路のコアの出射端の拡大図である。
1 パターン基板 1a,1b,1c,1d,1e,1f キャピラリ 2 平面基板 3 クランプ用治具 4 真空室 5 保持具 6 モノマ溶液 7 容器 8 コア 11 シール用樹脂 15 真空引き管 16 カバー 20 シリコン基板 21 フォトレジスト膜 22 マスク 23 紫外線 24 金属薄板 25 金型
Claims (3)
- 【請求項1】 キャピラリとなる溝のパターンが形成さ
れたパターン基板のパターン面を平面基板に密着させて
前記溝によりキャピラリを形成した後、光導波路のコア
の原料であるモノマ溶液を毛細管現象により前記キャピ
ラリに充填させてから、前記モノマ溶液を高分子化させ
ることを特徴とする高分子光導波路の製造方法。 - 【請求項2】 キャピラリとなる溝のパターンが形成さ
れたパターン基板のパターン面を平面基板に密着させて
前記溝によりキャピラリを形成した後、前記キャピラリ
の一方の開口部を封止し、該キャピラリの内部と光導波
路のコアの原料であるモノマ溶液の周囲とを真空にし、
前記キャピラリの封止していない他方の開口部を前記モ
ノマ溶液に浸し、該モノマ溶液の周囲を真空から大気圧
まで徐々に変化させることにより該モノマ溶液を前記キ
ャピラリに充填させてから、前記モノマ溶液を高分子化
させることを特徴とする高分子光導波路の製造方法。 - 【請求項3】 キャピラリとなる溝のパターンが形成さ
れたパターン基板のパターン面を平面基板に密着させて
前記溝によりキャピラリを形成した後、前記キャピラリ
の一方の開口部を光導波路のコアの原料であるモノマ溶
液に浸し、前記キャピラリの他方の開口部を真空引きす
ることにより前記モノマ溶液を前記キャピラリに充填さ
せてから、前記モノマ溶液を高分子化させることを特徴
とする高分子光導波路の製造方法。
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