JPH08313742A - 光伝送路用樹脂材料および光導波路 - Google Patents
光伝送路用樹脂材料および光導波路Info
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- JPH08313742A JPH08313742A JP11674395A JP11674395A JPH08313742A JP H08313742 A JPH08313742 A JP H08313742A JP 11674395 A JP11674395 A JP 11674395A JP 11674395 A JP11674395 A JP 11674395A JP H08313742 A JPH08313742 A JP H08313742A
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- optical transmission
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光伝送路の低損失化を可能にする光伝送路用
樹脂材料とこれを用いて形成された低損失の光導波路を
提供する。 【構成】 重水素化テトラアルコキシシランが部分加水
分解され、得られたアルコキシヒドロキシシランが縮合
されて得られたポリ（シロキサン）樹脂からなる光伝送
路用樹脂材料。重水素化テトラアルコキシシランのケイ
素を他の金属に代えてなる重水素化アルコキシ金属が部
分加水分解され、得られたアルコキシド化合物が縮合さ
れて得られたポリ（メタロキサン）樹脂からなる光伝送
路用樹脂材料。また、前記重水素化アルコキシド化合物
を複数種混合して得られてなる光伝送路用樹脂材料。こ
れら樹脂は、さらに重水素化されていてもよい。これら
樹脂からなるコア１１あるいはクラッド１２を有する光
導波路１０。
樹脂材料とこれを用いて形成された低損失の光導波路を
提供する。 【構成】 重水素化テトラアルコキシシランが部分加水
分解され、得られたアルコキシヒドロキシシランが縮合
されて得られたポリ（シロキサン）樹脂からなる光伝送
路用樹脂材料。重水素化テトラアルコキシシランのケイ
素を他の金属に代えてなる重水素化アルコキシ金属が部
分加水分解され、得られたアルコキシド化合物が縮合さ
れて得られたポリ（メタロキサン）樹脂からなる光伝送
路用樹脂材料。また、前記重水素化アルコキシド化合物
を複数種混合して得られてなる光伝送路用樹脂材料。こ
れら樹脂は、さらに重水素化されていてもよい。これら
樹脂からなるコア１１あるいはクラッド１２を有する光
導波路１０。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特にガラス系光導波路
などの光伝送路に用いられる光伝送路用樹脂材料と、こ
の材料を用いて形成された光導波路に関する。
などの光伝送路に用いられる光伝送路用樹脂材料と、こ
の材料を用いて形成された光導波路に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、情報通信に関するニーズが高まる
につれ、光通信技術の重要性が益々高まっている。その
中でも、低損失の光伝送技術は幹線系においても光アク
セス系においても極めて重要であり、その技術の開発が
急速に進められている。ところで、伝送損失の大きな原
因の一つとして、通信に用いる光が伝送媒体の形成材料
によって吸収されることが従来より知られている。ここ
で、光伝送媒体、すなわち光伝送路としては、幹線系の
もの、例えば光ファイバ等については火炎堆積法の技術
的進歩により、現在ではほぼ理論限界に近い低損失のも
のが製造されるようになっている。一方、光アクセス系
のもの、例えば光導波路等については、ハイブリッド光
集積技術の採用に伴ってその低損失化が重要となってい
るものの、十分な低損失化を可能にするための技術は提
供されていないのが現状である。したがって、搭載する
光部品や電気部品の実装プロセスとの整合性から、簡便
かつ低損失の光導波路の製造を可能にする材料の提供が
望まれている。
につれ、光通信技術の重要性が益々高まっている。その
中でも、低損失の光伝送技術は幹線系においても光アク
セス系においても極めて重要であり、その技術の開発が
急速に進められている。ところで、伝送損失の大きな原
因の一つとして、通信に用いる光が伝送媒体の形成材料
によって吸収されることが従来より知られている。ここ
で、光伝送媒体、すなわち光伝送路としては、幹線系の
もの、例えば光ファイバ等については火炎堆積法の技術
的進歩により、現在ではほぼ理論限界に近い低損失のも
のが製造されるようになっている。一方、光アクセス系
のもの、例えば光導波路等については、ハイブリッド光
集積技術の採用に伴ってその低損失化が重要となってい
るものの、十分な低損失化を可能にするための技術は提
供されていないのが現状である。したがって、搭載する
光部品や電気部品の実装プロセスとの整合性から、簡便
かつ低損失の光導波路の製造を可能にする材料の提供が
望まれている。
【０００３】このような要望に応える材料技術として、
例えば文献（Japanese Journal ofApplied Physics,29,
1990,2868. ）に開示された技術が知られている。この
技術は、テトラメトキシシランを用いたゾルゲル法を採
用したものであり、具体的にはテトラメトキシシラン、
メタノール、塩酸、アンモニアを含むゾルを使用し、こ
れを基板に塗布してゲル化させ、得られた多孔質のシリ
カガラス膜を焼成・緻密化して光導波路を製造する技術
である。
例えば文献（Japanese Journal ofApplied Physics,29,
1990,2868. ）に開示された技術が知られている。この
技術は、テトラメトキシシランを用いたゾルゲル法を採
用したものであり、具体的にはテトラメトキシシラン、
メタノール、塩酸、アンモニアを含むゾルを使用し、こ
れを基板に塗布してゲル化させ、得られた多孔質のシリ
カガラス膜を焼成・緻密化して光導波路を製造する技術
である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記文献に
は、その技術によって損失が１ｄＢ／ｃｍ程度に抑える
ことができると記載されている。しかし、今後の光電子
集積回路の高集積化・高機能化に対応するためには、こ
の程度の低損失化では不十分である。したがって、さら
なる低損失化を図るべく、この低損失化を可能にする光
伝送路用材料の開発が求められているのである。本発明
は前記事情に鑑みてなされたもので、その目的とすると
ころは、光伝送路の低損失化を可能にする光伝送路用樹
脂材料とこれを用いて形成された低損失の光導波路を提
供することにある。
は、その技術によって損失が１ｄＢ／ｃｍ程度に抑える
ことができると記載されている。しかし、今後の光電子
集積回路の高集積化・高機能化に対応するためには、こ
の程度の低損失化では不十分である。したがって、さら
なる低損失化を図るべく、この低損失化を可能にする光
伝送路用材料の開発が求められているのである。本発明
は前記事情に鑑みてなされたもので、その目的とすると
ころは、光伝送路の低損失化を可能にする光伝送路用樹
脂材料とこれを用いて形成された低損失の光導波路を提
供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の光伝送路用樹脂
材料は、以下の（イ）〜（ニ）に示す材料を用いて形成
されたものである。 （イ）重水素化テトラアルコキシシラン （ロ）重水素化テトラアルコキシシランの重水素化アル
コキシル基の一部をアシル基で置換してなるシラン化合
物 （ハ）重水素化テトラアルコキシシランのケイ素を他の
金属に代えてなる重水素化アルコキシ金属 （ニ）重水素化テトラアルコキシシランの重水素化アル
コキシル基の一部をアシル基で置換してなるシラン化合
物の、ケイ素を他の金属に代えてなる重水素化アルコキ
シ金属
材料は、以下の（イ）〜（ニ）に示す材料を用いて形成
されたものである。 （イ）重水素化テトラアルコキシシラン （ロ）重水素化テトラアルコキシシランの重水素化アル
コキシル基の一部をアシル基で置換してなるシラン化合
物 （ハ）重水素化テトラアルコキシシランのケイ素を他の
金属に代えてなる重水素化アルコキシ金属 （ニ）重水素化テトラアルコキシシランの重水素化アル
コキシル基の一部をアシル基で置換してなるシラン化合
物の、ケイ素を他の金属に代えてなる重水素化アルコキ
シ金属
【０００６】ここで、（イ）の重水素化テトラアルコキ
シシランは、以下の反応式に示すように重水素化アルキ
ル置換基（ＲD ）を有するものである。
シシランは、以下の反応式に示すように重水素化アルキ
ル置換基（ＲD ）を有するものである。
【化１】 （ロ）のシラン化合物は、重水素化テトラアルコキシシ
ランの重水素化アルコキシル基の一部をアシル基で置換
してなるものである。アシル基は、加水分解がきわめて
容易であるので、通常の反応条件ではポリマ中に未反応
の基として残ることはない。したがって、このアシル基
は、後述するように部分加水分解によって得られるアル
コキシヒドロキシシラン中に残留することがほとんどな
いことから、該アシル基として必ずしも重水素置換され
た基を用いる必要はない。（ハ）の重水素化アルコキシ
金属は、前記（イ）の重水素化テトラアルコキシシラン
のケイ素を他の金属等、例えばチタンやスズ（Ｓｎ）、
ゲルマニウム（Ｇｅ）、ジルコニウム（Ｚｒ）などの金
属等に代えてなるものであり、また（ニ）重水素化アル
コキシ金属は、前記（ロ）の重水素化テトラアルコキシ
シランのケイ素を前記したような他の金属等に代えてな
るものである。
ランの重水素化アルコキシル基の一部をアシル基で置換
してなるものである。アシル基は、加水分解がきわめて
容易であるので、通常の反応条件ではポリマ中に未反応
の基として残ることはない。したがって、このアシル基
は、後述するように部分加水分解によって得られるアル
コキシヒドロキシシラン中に残留することがほとんどな
いことから、該アシル基として必ずしも重水素置換され
た基を用いる必要はない。（ハ）の重水素化アルコキシ
金属は、前記（イ）の重水素化テトラアルコキシシラン
のケイ素を他の金属等、例えばチタンやスズ（Ｓｎ）、
ゲルマニウム（Ｇｅ）、ジルコニウム（Ｚｒ）などの金
属等に代えてなるものであり、また（ニ）重水素化アル
コキシ金属は、前記（ロ）の重水素化テトラアルコキシ
シランのケイ素を前記したような他の金属等に代えてな
るものである。
【０００７】そして、これら（イ）〜（ニ）の化合物
は、部分加水分解されることによってアルコキシド化合
物とされる。このアルコキシド化合物は、例えば部分加
水分解前の化合物が前記（イ）のものである場合、前記
反応式中に示したように、一部の重水素化アルコキシ基
中の重水素化アルキル置換基（ＲD ）が部分加水分解に
よって除去されて水酸基（ヒドロキシ基）となり、一つ
乃至三つの重水素化アルコキシ基が残って形成された、
アルコキシヒドロキシシランである。また、部分加水分
解前の化合物が前記（ロ）のものである場合も、前述し
たようにアシル基は加水分解によって容易に脱離するこ
とから、部分加水分解後に得られるアルコキシド化合物
は、該アシル基が水酸基に置換したアルコキシヒドロキ
シシランとなる。また、部分加水分解前の化合物が前記
（ハ）のものである場合は、前記反応式中に示したアル
コキシヒドロキシシランのケイ素に代えて、金属が位置
するアルコキシド化合物となり、さらに部分加水分解前
の化合物が前記（ニ）のものである場合も、（ハ）のも
のである場合と同じアルコキシド化合物となる。
は、部分加水分解されることによってアルコキシド化合
物とされる。このアルコキシド化合物は、例えば部分加
水分解前の化合物が前記（イ）のものである場合、前記
反応式中に示したように、一部の重水素化アルコキシ基
中の重水素化アルキル置換基（ＲD ）が部分加水分解に
よって除去されて水酸基（ヒドロキシ基）となり、一つ
乃至三つの重水素化アルコキシ基が残って形成された、
アルコキシヒドロキシシランである。また、部分加水分
解前の化合物が前記（ロ）のものである場合も、前述し
たようにアシル基は加水分解によって容易に脱離するこ
とから、部分加水分解後に得られるアルコキシド化合物
は、該アシル基が水酸基に置換したアルコキシヒドロキ
シシランとなる。また、部分加水分解前の化合物が前記
（ハ）のものである場合は、前記反応式中に示したアル
コキシヒドロキシシランのケイ素に代えて、金属が位置
するアルコキシド化合物となり、さらに部分加水分解前
の化合物が前記（ニ）のものである場合も、（ハ）のも
のである場合と同じアルコキシド化合物となる。
【０００８】そして、このように部分加水分解によって
得られたアルコキシド化合物は、該アルコキシド化合物
同士がさらに縮合されることによってポリ（シロキサ
ン）樹脂、あるいはポリ（メタロキサン）樹脂とされ、
このような樹脂から本発明の光伝送路用樹脂材料が形成
される。すなわち、例えば部分加水分解前の化合物が前
記（イ）のものである場合、前記反応式中に示したアル
コキシヒドロキシシラン同士が縮合することにより、反
応式中においてポリマ１として示す、ポリ（シロキサ
ン）樹脂が得られる。また、部分加水分解前の化合物が
前記（ロ）のものである場合でも、反応式中のポリマ１
と同じポリ（シロキサン）樹脂が得られ、さらに部分加
水分解前の化合物が前記（ハ）のもの、（ニ）のもので
ある場合では、前記ポリマ１中のケイ素を金属に代え
た、ポリ（メタロキサン）樹脂が得られる。
得られたアルコキシド化合物は、該アルコキシド化合物
同士がさらに縮合されることによってポリ（シロキサ
ン）樹脂、あるいはポリ（メタロキサン）樹脂とされ、
このような樹脂から本発明の光伝送路用樹脂材料が形成
される。すなわち、例えば部分加水分解前の化合物が前
記（イ）のものである場合、前記反応式中に示したアル
コキシヒドロキシシラン同士が縮合することにより、反
応式中においてポリマ１として示す、ポリ（シロキサ
ン）樹脂が得られる。また、部分加水分解前の化合物が
前記（ロ）のものである場合でも、反応式中のポリマ１
と同じポリ（シロキサン）樹脂が得られ、さらに部分加
水分解前の化合物が前記（ハ）のもの、（ニ）のもので
ある場合では、前記ポリマ１中のケイ素を金属に代え
た、ポリ（メタロキサン）樹脂が得られる。
【０００９】また、前記（イ）〜（ニ）に示した材料に
ついては、それぞれ単独で用いるだけでなくその二種以
上を混合し、この混合物を共部分加水分解し、さらに縮
合してポリ（シロキサン）樹脂またはポリ（メタロキサ
ン）樹脂、さらにはＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合とＭｅ−Ｏ−Ｍ
ｅ結合（ただし、Ｍｅはケイ素以外の金属を表す）とを
有する樹脂（以下、混合樹脂と称する）を得てもよく、
これら樹脂も本発明の光伝送路用樹脂材料となる。さら
に、これらポリ（シロキサン）樹脂、ポリ（メトロキサ
ン）樹脂、混合樹脂については、重水素化処理を施し、
前記反応中に示すように水酸基の水素を重水素に置換し
て水素のほとんど全てを重水素にしたポリマ２とし、こ
れを本発明の光伝送路用樹脂材料としてもよい。
ついては、それぞれ単独で用いるだけでなくその二種以
上を混合し、この混合物を共部分加水分解し、さらに縮
合してポリ（シロキサン）樹脂またはポリ（メタロキサ
ン）樹脂、さらにはＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合とＭｅ−Ｏ−Ｍ
ｅ結合（ただし、Ｍｅはケイ素以外の金属を表す）とを
有する樹脂（以下、混合樹脂と称する）を得てもよく、
これら樹脂も本発明の光伝送路用樹脂材料となる。さら
に、これらポリ（シロキサン）樹脂、ポリ（メトロキサ
ン）樹脂、混合樹脂については、重水素化処理を施し、
前記反応中に示すように水酸基の水素を重水素に置換し
て水素のほとんど全てを重水素にしたポリマ２とし、こ
れを本発明の光伝送路用樹脂材料としてもよい。
【００１０】なお、前記反応式はあくまで模式的に記載
したものであり、本発明の光伝送路用樹脂材料となるポ
リマ１やポリマ２などは、この反応式中に示した置換基
の個数や縮合の様式（線状か枝分かれか、また枝分かれ
の箇所やその個数など）に限定されることなく、高分子
であることに基づくある分布を持ったものとなってい
る。したがって、前記反応式中に記載したポリマ１やポ
リマ２の分子構造は、その部分構造を特定した例を表し
ているにすぎない。
したものであり、本発明の光伝送路用樹脂材料となるポ
リマ１やポリマ２などは、この反応式中に示した置換基
の個数や縮合の様式（線状か枝分かれか、また枝分かれ
の箇所やその個数など）に限定されることなく、高分子
であることに基づくある分布を持ったものとなってい
る。したがって、前記反応式中に記載したポリマ１やポ
リマ２の分子構造は、その部分構造を特定した例を表し
ているにすぎない。
【００１１】また、本発明の光導波路は、前述したよう
な樹脂からなる光伝送路用樹脂材料からクラッド、ある
いはコアを形成したものである。ここで、クラッドとし
て用いる光伝送路用樹脂材料としては、その屈折率が低
いことから、前記のポリ（シロキサン）樹脂からなる材
料が用いられる。また、コアとして用いる光伝送路用樹
脂材料としては、その屈折率が前記ポリ（シロキサン）
樹脂に比べ高いことから、前記ポリ（メトロキサン）樹
脂からなる材料、さらには前記混合樹脂材料が用いられ
る。
な樹脂からなる光伝送路用樹脂材料からクラッド、ある
いはコアを形成したものである。ここで、クラッドとし
て用いる光伝送路用樹脂材料としては、その屈折率が低
いことから、前記のポリ（シロキサン）樹脂からなる材
料が用いられる。また、コアとして用いる光伝送路用樹
脂材料としては、その屈折率が前記ポリ（シロキサン）
樹脂に比べ高いことから、前記ポリ（メトロキサン）樹
脂からなる材料、さらには前記混合樹脂材料が用いられ
る。
【００１２】
【作用】本発明の光伝送路用樹脂材料は、従来ガラス系
導波路用の材料としてポリ（シロキサン）樹脂が一部に
使用されていたのに対し、前述したごとく、重水素化し
たアルコキシ基を有してなる重水素化ポリ（シロキサ
ン）樹脂、あるいは重水素化ポリ（メタロキサン）樹脂
から形成されたものである。したがって、従来のポリ
（シロキサン）樹脂では、該材料の分子中に、通信用と
して一般に用いられる１．３μｍや１．５５μｍの波長
の光を吸収する、Ｃ−Ｈ結合やＯ−Ｈ結合が形成されて
いるのに対し、本発明の光伝送路用樹脂材料は、Ｃ−Ｈ
結合がＣ−Ｄ結合に置換されたものとなっており、ま
た、特に縮合後さらに重水素化されたものは、Ｏ−Ｈ結
合もＯ−Ｄ結合に置換されたものとなっている。しかし
て、これらＣ−Ｄ結合、Ｏ−Ｄ結合は、Ｃ−Ｈ結合、Ｏ
−Ｈ結合に対し、可視域にある前記波長付近の吸収が長
波長にシフトしたものとなっており、したがって、本発
明の光伝送路用樹脂材料は、前記波長の通信光に対して
吸収が少なく、透明度が向上したものとなる。
導波路用の材料としてポリ（シロキサン）樹脂が一部に
使用されていたのに対し、前述したごとく、重水素化し
たアルコキシ基を有してなる重水素化ポリ（シロキサ
ン）樹脂、あるいは重水素化ポリ（メタロキサン）樹脂
から形成されたものである。したがって、従来のポリ
（シロキサン）樹脂では、該材料の分子中に、通信用と
して一般に用いられる１．３μｍや１．５５μｍの波長
の光を吸収する、Ｃ−Ｈ結合やＯ−Ｈ結合が形成されて
いるのに対し、本発明の光伝送路用樹脂材料は、Ｃ−Ｈ
結合がＣ−Ｄ結合に置換されたものとなっており、ま
た、特に縮合後さらに重水素化されたものは、Ｏ−Ｈ結
合もＯ−Ｄ結合に置換されたものとなっている。しかし
て、これらＣ−Ｄ結合、Ｏ−Ｄ結合は、Ｃ−Ｈ結合、Ｏ
−Ｈ結合に対し、可視域にある前記波長付近の吸収が長
波長にシフトしたものとなっており、したがって、本発
明の光伝送路用樹脂材料は、前記波長の通信光に対して
吸収が少なく、透明度が向上したものとなる。
【００１３】また、本発明における請求項８記載の光導
波路によれば、屈折率が比較的低く、しかも前述したよ
うに通信光に対して吸収が少ない前記ポリ（シロキサ
ン）によってクラッドが形成されているので、コア中を
伝播する通信光が前記クラッド面で反射した際、該通信
光のクラッド材料中に吸収される量が少なくなり、した
がってこの光導波路は従来に比べ低損失化したものとな
る。また、本発明における請求項９記載の光導波路によ
れば、屈折率が比較的高く、しかも前述したように通信
光に対して吸収が少ない前記ポリ（メトロキサン）によ
ってコアが形成されているので、該コア中を伝播する通
信光のコア材料中に吸収される量が少なくなり、したが
ってこの光導波路は従来に比べ低損失化したものとな
る。
波路によれば、屈折率が比較的低く、しかも前述したよ
うに通信光に対して吸収が少ない前記ポリ（シロキサ
ン）によってクラッドが形成されているので、コア中を
伝播する通信光が前記クラッド面で反射した際、該通信
光のクラッド材料中に吸収される量が少なくなり、した
がってこの光導波路は従来に比べ低損失化したものとな
る。また、本発明における請求項９記載の光導波路によ
れば、屈折率が比較的高く、しかも前述したように通信
光に対して吸収が少ない前記ポリ（メトロキサン）によ
ってコアが形成されているので、該コア中を伝播する通
信光のコア材料中に吸収される量が少なくなり、したが
ってこの光導波路は従来に比べ低損失化したものとな
る。
【００１４】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。まず、本発明の光伝送路用樹脂材料を以下のように
して作製した。ジムロート、温度計、滴下ロート、攪拌
機をそれぞれ装着した四つ口反応器を用意し、これに、
原料化合物としてジアセトキシジ重水素化メトキシシラ
ン〔（ＣＨ3 ＣＯ2 ）2 （ＣＤ3 Ｏ）2 Ｓｉ〕０．１８
ｍｏｌと、ジアセトキシジ重水素化メトキシチタン
〔（ＣＨ3 ＣＯ2 ）2 （ＣＤ3 Ｏ）2 Ｔｉ〕０．０２ｍ
ｏｌと、テトラアセトキシシラン０．１０ｍｏｌとを入
れ、さらにこの反応器にＭＩＢＫ（メチルイソブチルケ
トン）６００ｍｌを加えて前記原料化合物を該ＭＩＢＫ
中に溶解させた。
る。まず、本発明の光伝送路用樹脂材料を以下のように
して作製した。ジムロート、温度計、滴下ロート、攪拌
機をそれぞれ装着した四つ口反応器を用意し、これに、
原料化合物としてジアセトキシジ重水素化メトキシシラ
ン〔（ＣＨ3 ＣＯ2 ）2 （ＣＤ3 Ｏ）2 Ｓｉ〕０．１８
ｍｏｌと、ジアセトキシジ重水素化メトキシチタン
〔（ＣＨ3 ＣＯ2 ）2 （ＣＤ3 Ｏ）2 Ｔｉ〕０．０２ｍ
ｏｌと、テトラアセトキシシラン０．１０ｍｏｌとを入
れ、さらにこの反応器にＭＩＢＫ（メチルイソブチルケ
トン）６００ｍｌを加えて前記原料化合物を該ＭＩＢＫ
中に溶解させた。
【００１５】次に、この反応器中にトリエチルアミン
０．８ｍｏｌを加え、その後これを−４０℃に冷却し
た。次いで、この反応器中に水８．０ｍｏｌを３０分間
かけて加えた。そして、この溶液を３０分間攪拌し、そ
の後室温に昇温してさらに３０分間攪拌を続け、これに
より前記原料化合物を部分加水分解し、本発明の樹脂材
料の中間体となる重水素化アルコキシド化合物を形成し
た。次いで、反応器中の化合物を４０℃に加熱し、その
まま３０分間反応を続けて前記重水素化アルコキシド化
合物を縮合反応させた。そして、反応後冷却し、さらに
その後、分液して水層が中性を示すままで有機層を水で
洗浄した。次いで、得られた有機層の溶液から減圧下で
溶媒を蒸留により除去し、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合とＴｉ−
Ｏ−Ｔｉ結合とを有する樹脂を得た。
０．８ｍｏｌを加え、その後これを−４０℃に冷却し
た。次いで、この反応器中に水８．０ｍｏｌを３０分間
かけて加えた。そして、この溶液を３０分間攪拌し、そ
の後室温に昇温してさらに３０分間攪拌を続け、これに
より前記原料化合物を部分加水分解し、本発明の樹脂材
料の中間体となる重水素化アルコキシド化合物を形成し
た。次いで、反応器中の化合物を４０℃に加熱し、その
まま３０分間反応を続けて前記重水素化アルコキシド化
合物を縮合反応させた。そして、反応後冷却し、さらに
その後、分液して水層が中性を示すままで有機層を水で
洗浄した。次いで、得られた有機層の溶液から減圧下で
溶媒を蒸留により除去し、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合とＴｉ−
Ｏ−Ｔｉ結合とを有する樹脂を得た。
【００１６】そして、このようにして得た樹脂に対して
さらに重水素化処理を以下のようにして行った。まず、
前記蒸留による溶媒除去後の残分、すなわちＳｉ−Ｏ−
Ｓｉ結合とＴｉ−Ｏ−Ｔｉ結合とを有する樹脂をテトラ
ヒドロキシシラン１００ｍｌに溶解させ、これに重水１
００ｍｌを加えて一夜攪拌した。次に、有機層を水層か
ら分離してさらにこの有機層を濃縮し、再びこの濃縮後
の有機層を重水中に注入して沈殿を生成させた。その
後、このようにして得られた沈殿物を４０℃で一夜真空
乾燥し、本発明の樹脂材料を得た。
さらに重水素化処理を以下のようにして行った。まず、
前記蒸留による溶媒除去後の残分、すなわちＳｉ−Ｏ−
Ｓｉ結合とＴｉ−Ｏ−Ｔｉ結合とを有する樹脂をテトラ
ヒドロキシシラン１００ｍｌに溶解させ、これに重水１
００ｍｌを加えて一夜攪拌した。次に、有機層を水層か
ら分離してさらにこの有機層を濃縮し、再びこの濃縮後
の有機層を重水中に注入して沈殿を生成させた。その
後、このようにして得られた沈殿物を４０℃で一夜真空
乾燥し、本発明の樹脂材料を得た。
【００１７】得られた樹脂材料は１１ｇであった。ま
た、この樹脂材料に対してポリ（スチレン）換算による
ゲルパーミエーションクロマトグラフィを行った結果、
重量平均分子量（ＭW ）は４８０００であった。さら
に、１Ｈ−ＮＭＲの測定を行ったところ、シグナルは全
く観測されず、分子中に水素原子が残存していないこと
が確認された。
た、この樹脂材料に対してポリ（スチレン）換算による
ゲルパーミエーションクロマトグラフィを行った結果、
重量平均分子量（ＭW ）は４８０００であった。さら
に、１Ｈ−ＮＭＲの測定を行ったところ、シグナルは全
く観測されず、分子中に水素原子が残存していないこと
が確認された。
【００１８】次に、このようにして得られた樹脂材料、
すなわち本発明の光伝送路用樹脂材料の利用法の一例と
して、これを光導波路の形成に用いた場合の一実施例を
説明する。図１は前記光伝送路用樹脂材料を用いてなる
光導波路を示す図であり、図１中符号１０は光導波路で
ある。この光導波路１０は、通信光の伝播路となるコア
１１と、このコア１１の外周を覆って設けられたクラッ
ド１２とからなるものであり、コア１１は前記光伝送路
用樹脂材料から形成され、またクラッド１２はシリカガ
ラスから形成されたものである。
すなわち本発明の光伝送路用樹脂材料の利用法の一例と
して、これを光導波路の形成に用いた場合の一実施例を
説明する。図１は前記光伝送路用樹脂材料を用いてなる
光導波路を示す図であり、図１中符号１０は光導波路で
ある。この光導波路１０は、通信光の伝播路となるコア
１１と、このコア１１の外周を覆って設けられたクラッ
ド１２とからなるものであり、コア１１は前記光伝送路
用樹脂材料から形成され、またクラッド１２はシリカガ
ラスから形成されたものである。
【００１９】このような構成の光導波路１０を形成する
には、図２（ａ）に示すように基板１３を用意し、この
基板１３上に図２（ｂ）に示すようにシリカガラスから
なるアンダークラッド層１２ａを形成する。次いで、こ
のアンダークラッド層１２ａの上に、図２（ｃ）に示す
ように前記光伝送路用樹脂材料からなるコア１１につい
てのパターン１１ａを形成する。そして、このパターン
１１ａを形成する前記光伝送路用樹脂材料の硬化処理を
行い、図２（ｄ）に示すようにコア１１を得る。この硬
化処理については、例えば該樹脂材料を露光しさらに１
００℃程度で加熱して硬化させるといった方法、あるい
は該樹脂材料を焼成して完全無機化し、該樹脂材料中の
Ｏ−Ｄ基、Ｏ−Ｈ基のほとんど全てを除去するといった
方法が採られる。このようにして硬化処理を行うと、単
に露光・加熱といった処理によって硬化させても、前記
樹脂材料が前述したようにＣ−Ｈ結合がＣ−Ｄ結合に置
換され、さらにＯ−Ｈ基もほとんどＯ−Ｄ基に置換され
ていることから、パターン１１ａから得られるコア１１
は、通信光に対しての吸収がほとんどないものとなり、
したがって従来に比べ十分に低損失のものとなる。ま
た、焼成処理を行って完全無機化した場合には、前記し
たように樹脂材料中のＯ−Ｄ基、Ｏ−Ｈ基のほとんど全
てが除去されるので、通信光に対しての吸収が、焼成処
理しない場合に比べ一層少ないものとなる。
には、図２（ａ）に示すように基板１３を用意し、この
基板１３上に図２（ｂ）に示すようにシリカガラスから
なるアンダークラッド層１２ａを形成する。次いで、こ
のアンダークラッド層１２ａの上に、図２（ｃ）に示す
ように前記光伝送路用樹脂材料からなるコア１１につい
てのパターン１１ａを形成する。そして、このパターン
１１ａを形成する前記光伝送路用樹脂材料の硬化処理を
行い、図２（ｄ）に示すようにコア１１を得る。この硬
化処理については、例えば該樹脂材料を露光しさらに１
００℃程度で加熱して硬化させるといった方法、あるい
は該樹脂材料を焼成して完全無機化し、該樹脂材料中の
Ｏ−Ｄ基、Ｏ−Ｈ基のほとんど全てを除去するといった
方法が採られる。このようにして硬化処理を行うと、単
に露光・加熱といった処理によって硬化させても、前記
樹脂材料が前述したようにＣ−Ｈ結合がＣ−Ｄ結合に置
換され、さらにＯ−Ｈ基もほとんどＯ−Ｄ基に置換され
ていることから、パターン１１ａから得られるコア１１
は、通信光に対しての吸収がほとんどないものとなり、
したがって従来に比べ十分に低損失のものとなる。ま
た、焼成処理を行って完全無機化した場合には、前記し
たように樹脂材料中のＯ−Ｄ基、Ｏ−Ｈ基のほとんど全
てが除去されるので、通信光に対しての吸収が、焼成処
理しない場合に比べ一層少ないものとなる。
【００２０】その後、図２（ｅ）に示すようにシリカガ
ラスからなるオーバークラッド層１２ｂを形成し、さら
に適宜な処理により該オーバークラッド層１２ｂを前記
アンダークラッド層１２ａと一体化してクラッド１２を
得、これにより光導波路１０を得る。このようにして、
特にコア１１を焼成処理することなく作製した光導波路
１０の、波長１．３μｍ半導体レーザを用いた場合での
損失を評価したところ、０．０１ｄＢ／ｃｍであり、例
えば前記の文献に開示された従来技術によるものの損失
が１．０ｄＢ／ｃｍ程度であるのに比べ、性能が大きく
改善されたことが確認された。
ラスからなるオーバークラッド層１２ｂを形成し、さら
に適宜な処理により該オーバークラッド層１２ｂを前記
アンダークラッド層１２ａと一体化してクラッド１２を
得、これにより光導波路１０を得る。このようにして、
特にコア１１を焼成処理することなく作製した光導波路
１０の、波長１．３μｍ半導体レーザを用いた場合での
損失を評価したところ、０．０１ｄＢ／ｃｍであり、例
えば前記の文献に開示された従来技術によるものの損失
が１．０ｄＢ／ｃｍ程度であるのに比べ、性能が大きく
改善されたことが確認された。
【００２１】なお、前記実施例では、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結
合とＴｉ−Ｏ−Ｔｉ結合とを有する樹脂から光導波路１
０のコア１１を形成した例を示したが、例えば、ポリ
（シロキサン）樹脂からなる光伝送路用樹脂材料を用い
て光導波路のクラッドを形成しても、得られる光導波路
の損失を低減することができるのはもちろんである。ま
た、前記実施例では、本発明の光伝送路用樹脂材料を光
導波路の形成に用いた例を示したが、本発明の光伝送路
用樹脂材料は光導波路の形成のみに用いられることな
く、他に例えば、光集積回路部品における構成要素とな
る光伝送路の形成にも用いることができる。
合とＴｉ−Ｏ−Ｔｉ結合とを有する樹脂から光導波路１
０のコア１１を形成した例を示したが、例えば、ポリ
（シロキサン）樹脂からなる光伝送路用樹脂材料を用い
て光導波路のクラッドを形成しても、得られる光導波路
の損失を低減することができるのはもちろんである。ま
た、前記実施例では、本発明の光伝送路用樹脂材料を光
導波路の形成に用いた例を示したが、本発明の光伝送路
用樹脂材料は光導波路の形成のみに用いられることな
く、他に例えば、光集積回路部品における構成要素とな
る光伝送路の形成にも用いることができる。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように本発明の光伝送路用
樹脂材料は、重水素化したアルコキシ基を有してなる重
水素化ポリ（シロキサン）樹脂、あるいは重水素化ポリ
（メタロキサン）樹脂から形成されたものであり、これ
によって通信用として一般に用いられる１．３μｍや
１．５５μｍの波長の光の吸収を少なくしたものである
から、これを用いて光伝送路を形成すれば、該光伝送路
を伝播する前記波長の通信光の低損失化を達成すること
ができる。また、本発明の光導波路は、前述したように
通信光の損失を十分低くすることのできる光伝送路用樹
脂材料を用いてなるものであることから、光導波路全体
としても従来に比べ十分に低損失化したものとなる。
樹脂材料は、重水素化したアルコキシ基を有してなる重
水素化ポリ（シロキサン）樹脂、あるいは重水素化ポリ
（メタロキサン）樹脂から形成されたものであり、これ
によって通信用として一般に用いられる１．３μｍや
１．５５μｍの波長の光の吸収を少なくしたものである
から、これを用いて光伝送路を形成すれば、該光伝送路
を伝播する前記波長の通信光の低損失化を達成すること
ができる。また、本発明の光導波路は、前述したように
通信光の損失を十分低くすることのできる光伝送路用樹
脂材料を用いてなるものであることから、光導波路全体
としても従来に比べ十分に低損失化したものとなる。
【図１】本発明の光導波路の一実施例を示す部分斜視図
である。
である。
【図２】（ａ）〜（ｅ）は図１に示した光導波路の製造
方法を工程順に説明するための正面図である。
方法を工程順に説明するための正面図である。
【符号の説明】 １０ 光導波路 １１ コア １２ クラッド
Claims (9)
- 【請求項１】 重水素化テトラアルコキシシランが部分
加水分解され、得られたアルコキシヒドロキシシランが
縮合されて得られたポリ（シロキサン）樹脂からなる光
伝送路用樹脂材料。 - 【請求項２】 重水素化テトラアルコキシシランの重水
素化アルコキシル基の一部をアシル基で置換してなるシ
ラン化合物が部分加水分解され、得られたアルコキシヒ
ドロキシシランが縮合されて得られたポリ（シロキサ
ン）樹脂からなる光伝送路用樹脂材料。 - 【請求項３】 前記縮合後に得られたポリ（シロキサ
ン）樹脂が、さらに重水素化されてなることを特徴とす
る請求項１又は２記載の光伝送路用樹脂材料。 - 【請求項４】 重水素化テトラアルコキシシランのケイ
素を他の金属に代えてなる重水素化アルコキシ金属が部
分加水分解され、得られたアルコキシド化合物が縮合さ
れて得られたポリ（メタロキサン）樹脂からなる光伝送
路用樹脂材料。 - 【請求項５】 重水素化テトラアルコキシシランの重水
素化アルコキシル基の一部をアシル基で置換してなるシ
ラン化合物の、ケイ素を他の金属に代えてなる重水素化
アルコキシ金属が部分加水分解され、得られたアルコキ
シド化合物が縮合されて得られたポリ（メタロキサン）
樹脂からなる光伝送路用樹脂材料。 - 【請求項６】 前記縮合後に得られたポリ（メトロキサ
ン）樹脂が、さらに重水素化されてなることを特徴とす
る請求項４又は５記載の光伝送路用樹脂材料。 - 【請求項７】 重水素化テトラアルコキシシラン、重水
素化テトラアルコキシシランの重水素化アルコキシル基
の一部をアシル基で置換してなるシラン化合物、重水素
化テトラアルコキシシランのケイ素を他の金属に代えて
なる重水素化アルコキシ金属、重水素化テトラアルコキ
シシランの重水素化アルコキシル基の一部をアシル基で
置換してなるシラン化合物の、ケイ素を他の金属に代え
てなる重水素化アルコキシ金属のうちの二種以上が混合
され、この混合物が部分加水分解され、得られたアルコ
キシド化合物が縮合されて得られたポリ（メトロキサ
ン）樹脂からなる光伝送路用樹脂材料。 - 【請求項８】 請求項１、２又は３記載の光伝送路用樹
脂材料からなるクラッドを有することを特徴とする光導
波路。 - 【請求項９】 請求項４、５又は６記載の光伝送路用樹
脂材料からなるコアを有することを特徴とする光導波
路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11674395A JPH08313742A (ja) | 1995-05-16 | 1995-05-16 | 光伝送路用樹脂材料および光導波路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11674395A JPH08313742A (ja) | 1995-05-16 | 1995-05-16 | 光伝送路用樹脂材料および光導波路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08313742A true JPH08313742A (ja) | 1996-11-29 |
Family
ID=14694688
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11674395A Pending JPH08313742A (ja) | 1995-05-16 | 1995-05-16 | 光伝送路用樹脂材料および光導波路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08313742A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001024236A (ja) * | 1999-07-13 | 2001-01-26 | Sanken Electric Co Ltd | 半導体発光装置 |
| US6632585B1 (en) | 1999-11-12 | 2003-10-14 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Photosensitive composition, and optical waveguide element and process for producing the same |
| JP2005181871A (ja) * | 2003-12-22 | 2005-07-07 | Kyocera Corp | 光導波路基板 |
| JP2009545649A (ja) * | 2006-08-04 | 2009-12-24 | ダウ・コーニング・コーポレイション | シリコーン樹脂およびシリコーン組成物 |
-
1995
- 1995-05-16 JP JP11674395A patent/JPH08313742A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001024236A (ja) * | 1999-07-13 | 2001-01-26 | Sanken Electric Co Ltd | 半導体発光装置 |
| US6632585B1 (en) | 1999-11-12 | 2003-10-14 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Photosensitive composition, and optical waveguide element and process for producing the same |
| JP2005181871A (ja) * | 2003-12-22 | 2005-07-07 | Kyocera Corp | 光導波路基板 |
| JP2009545649A (ja) * | 2006-08-04 | 2009-12-24 | ダウ・コーニング・コーポレイション | シリコーン樹脂およびシリコーン組成物 |
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