JPH0862440A - 光導波路及びその作製方法 - Google Patents
光導波路及びその作製方法Info
- Publication number
- JPH0862440A JPH0862440A JP6214291A JP21429194A JPH0862440A JP H0862440 A JPH0862440 A JP H0862440A JP 6214291 A JP6214291 A JP 6214291A JP 21429194 A JP21429194 A JP 21429194A JP H0862440 A JPH0862440 A JP H0862440A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- core
- clad
- optical waveguide
- formula
- laminating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Optical Integrated Circuits (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 インターミキシングを回避し、導波特性の優
れたプラスチック光導波路、及びその製造方法を提供す
る。 【構成】 プラスチックよりなるコア、及び前記コアよ
りも屈折率の低いプラスチックよりなるクラッドを有す
る光導波路において、前記コアと前記クラッドの間にコ
ア及びクラッドと共通溶媒を持たない材料よりなる境界
層が存在する光導波路。基板上の下層クラッドの上に下
層クラッドに対する溶媒に不溶な材料よりなる第１の境
界層を積層する工程、その上にコア層を積層する工程、
コア及び下層クラッドに対する溶媒に不溶な材料よりな
る第２の境界層を積層する工程、その上に上層クラッド
を積層する工程よりなる前記プラスチック光導波路の製
造方法。該プラスチックがポリシロキサンで、境界層が
ＳｉＯ2 のものが好ましい。
れたプラスチック光導波路、及びその製造方法を提供す
る。 【構成】 プラスチックよりなるコア、及び前記コアよ
りも屈折率の低いプラスチックよりなるクラッドを有す
る光導波路において、前記コアと前記クラッドの間にコ
ア及びクラッドと共通溶媒を持たない材料よりなる境界
層が存在する光導波路。基板上の下層クラッドの上に下
層クラッドに対する溶媒に不溶な材料よりなる第１の境
界層を積層する工程、その上にコア層を積層する工程、
コア及び下層クラッドに対する溶媒に不溶な材料よりな
る第２の境界層を積層する工程、その上に上層クラッド
を積層する工程よりなる前記プラスチック光導波路の製
造方法。該プラスチックがポリシロキサンで、境界層が
ＳｉＯ2 のものが好ましい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プラスチック光導波
路、及びその製造方法に関する。
路、及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】光部品、あるいは光ファイバの基材とし
ては、光伝搬損失が小さく、伝送帯域が広いという特徴
を有する石英ガラスや多成分ガラス等の無機系の材料が
広く使用されているが、最近ではプラスチック系の材料
も開発され、無機系の材料に比べて加工性や価格の点で
優れていることから、光導波路用材料として注目されて
いる。例えば、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）
あるいは、ポリスチレンのような透明性に優れたプラス
チックをコアとし、そのコア材料よりも屈折率の低いプ
ラスチックをクラッド材料としたコア−クラッド構造か
らなる平板型光導波路が作製されている（特開平３−１
８８４０２号）。しかし、これら従来のプラスチック光
導波路では、導波損失と耐熱性が無機系の材料に及ばな
いという問題がある。導波損失に関して言えば、プラス
チック光導波路の一端に光を入射させた場合、材料によ
る吸収や散乱によって、光が導波路内で減衰される度合
いが、無機系材料に比べて大きい。特に、光通信に用い
られる１３００〜１６００ｎｍの波長領域での低損失化
が必要であった。また、耐熱性に関して言えば、プラス
チックのガラス転移温度が一般に１００℃前後であるた
め、耐熱温度の上限は８０℃程度であり、プラスチック
光導波路を実用的なものとして使用することが困難であ
った。これらの問題を解決する材料として、可視〜近赤
外域にわたって低損失であり、耐熱性に優れるポリイミ
ド、ポリカーボネート、ポリシロキサンを使用すること
ができる。これらの材料を溶媒中に溶かして使用する
と、スピンコート法により容易に基板上に膜が形成でき
る。これは非常に簡便な方法であり、プラスチックで光
導波路を作製する場合の利点の一つである。しかし、ス
ピンコート法を光導波路作製の基本技術として用いた場
合には、従来、以下に示すような問題点があった。図２
は、プラスチック光導波路の構成図である。１はコアで
あり、２及び３はそれぞれ下層クラッド及び上層クラッ
ド、４は基板である。プラスチック光導波路の作製工程
の概略は、以下のようになる。まず、基板上に、クラッ
ド構成材料をスピンコートし、下層クラッド２を形成す
る。次に、コア構成材料をスピンコートし、任意の形状
にコア１に加工する。更にその上から、クラッド構成材
料をスピンコートし、上層クラッド３を形成すること
で、図２に示すような埋め込み型光導波路が出来上る。
このとき、シングルモード光導波路を作製するために
は、コアとクラッドの屈折率差を数パーセント以下に制
御する必要がある。このようなわずかな屈折率差を有す
る２種類のプラスチックを得るためには、コア材料の基
本構造はそのままにして、一部の構造を変えて屈折率を
制御し、クラッド材料として用いるのが一般的な方法で
ある。反対に、クラッド材料の構造の一部を変えてコア
材料として用いることも可能である。基本構造を同一に
すると、屈折率の精密な制御が比較的容易に行えるとい
う利点がある。しかし、基本構造が同一であると、コア
材料にとっての良溶媒は、クラッド材料の良溶媒にもな
るため、クラッド材料の上にコア材料を、あるいは、コ
ア材料の上にクラッド材料をスピンコートにより塗布す
ると、後から塗布した材料中に含まれる溶媒により、先
に塗布してあった材料が溶解され混じり合うインターミ
キシング５を起こすことがしばしばある。インターミキ
シングの発生により、コア−クラッド間の界面が乱れ、
光導波路の損失増大の原因となることから、これがプラ
スチック光導波路の作製上の重要な問題点であった。
ては、光伝搬損失が小さく、伝送帯域が広いという特徴
を有する石英ガラスや多成分ガラス等の無機系の材料が
広く使用されているが、最近ではプラスチック系の材料
も開発され、無機系の材料に比べて加工性や価格の点で
優れていることから、光導波路用材料として注目されて
いる。例えば、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）
あるいは、ポリスチレンのような透明性に優れたプラス
チックをコアとし、そのコア材料よりも屈折率の低いプ
ラスチックをクラッド材料としたコア−クラッド構造か
らなる平板型光導波路が作製されている（特開平３−１
８８４０２号）。しかし、これら従来のプラスチック光
導波路では、導波損失と耐熱性が無機系の材料に及ばな
いという問題がある。導波損失に関して言えば、プラス
チック光導波路の一端に光を入射させた場合、材料によ
る吸収や散乱によって、光が導波路内で減衰される度合
いが、無機系材料に比べて大きい。特に、光通信に用い
られる１３００〜１６００ｎｍの波長領域での低損失化
が必要であった。また、耐熱性に関して言えば、プラス
チックのガラス転移温度が一般に１００℃前後であるた
め、耐熱温度の上限は８０℃程度であり、プラスチック
光導波路を実用的なものとして使用することが困難であ
った。これらの問題を解決する材料として、可視〜近赤
外域にわたって低損失であり、耐熱性に優れるポリイミ
ド、ポリカーボネート、ポリシロキサンを使用すること
ができる。これらの材料を溶媒中に溶かして使用する
と、スピンコート法により容易に基板上に膜が形成でき
る。これは非常に簡便な方法であり、プラスチックで光
導波路を作製する場合の利点の一つである。しかし、ス
ピンコート法を光導波路作製の基本技術として用いた場
合には、従来、以下に示すような問題点があった。図２
は、プラスチック光導波路の構成図である。１はコアで
あり、２及び３はそれぞれ下層クラッド及び上層クラッ
ド、４は基板である。プラスチック光導波路の作製工程
の概略は、以下のようになる。まず、基板上に、クラッ
ド構成材料をスピンコートし、下層クラッド２を形成す
る。次に、コア構成材料をスピンコートし、任意の形状
にコア１に加工する。更にその上から、クラッド構成材
料をスピンコートし、上層クラッド３を形成すること
で、図２に示すような埋め込み型光導波路が出来上る。
このとき、シングルモード光導波路を作製するために
は、コアとクラッドの屈折率差を数パーセント以下に制
御する必要がある。このようなわずかな屈折率差を有す
る２種類のプラスチックを得るためには、コア材料の基
本構造はそのままにして、一部の構造を変えて屈折率を
制御し、クラッド材料として用いるのが一般的な方法で
ある。反対に、クラッド材料の構造の一部を変えてコア
材料として用いることも可能である。基本構造を同一に
すると、屈折率の精密な制御が比較的容易に行えるとい
う利点がある。しかし、基本構造が同一であると、コア
材料にとっての良溶媒は、クラッド材料の良溶媒にもな
るため、クラッド材料の上にコア材料を、あるいは、コ
ア材料の上にクラッド材料をスピンコートにより塗布す
ると、後から塗布した材料中に含まれる溶媒により、先
に塗布してあった材料が溶解され混じり合うインターミ
キシング５を起こすことがしばしばある。インターミキ
シングの発生により、コア−クラッド間の界面が乱れ、
光導波路の損失増大の原因となることから、これがプラ
スチック光導波路の作製上の重要な問題点であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、プラ
スチックを用いた光導波路を作製する際に、インターミ
キシングを回避し、導波特性の優れたプラスチック光導
波路を容易に提供することにある。
スチックを用いた光導波路を作製する際に、インターミ
キシングを回避し、導波特性の優れたプラスチック光導
波路を容易に提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明を概説すれば、本
発明の第１の発明は光導波路に関する発明であって、プ
ラスチックよりなるコア、及び前記コアよりも屈折率の
低いプラスチックよりなるクラッドを有する光導波路に
おいて、前記コアと前記クラッドの間にコア及びクラッ
ドと共通溶媒を持たない材料よりなる境界層が存在する
ことを特徴とする。また本発明の第２の発明は、光導波
路の製造方法に関する発明であって、基板上にプラスチ
ックよりなる下層クラッドを積層する第１の工程、前記
下層クラッドの上に下層クラッドに対する溶媒に不溶な
材料よりなる第１の境界層を積層する第２の工程、前記
第１の境界層の上に下層クラッドよりも屈折率の高いプ
ラスチックよりなるコア層を積層する第３の工程、前記
コア層を所望の幅のコアに加工する第４の工程、前記コ
ア及び下層クラッドの上に、コア及び下層クラッドに対
する溶媒に不溶な材料よりなる第２の境界層を積層する
第５の工程、前記第２の境界層の上に前記コアよりも屈
折率の低い上層クラッドを積層する第６の工程よりなる
ことを特徴とする。
発明の第１の発明は光導波路に関する発明であって、プ
ラスチックよりなるコア、及び前記コアよりも屈折率の
低いプラスチックよりなるクラッドを有する光導波路に
おいて、前記コアと前記クラッドの間にコア及びクラッ
ドと共通溶媒を持たない材料よりなる境界層が存在する
ことを特徴とする。また本発明の第２の発明は、光導波
路の製造方法に関する発明であって、基板上にプラスチ
ックよりなる下層クラッドを積層する第１の工程、前記
下層クラッドの上に下層クラッドに対する溶媒に不溶な
材料よりなる第１の境界層を積層する第２の工程、前記
第１の境界層の上に下層クラッドよりも屈折率の高いプ
ラスチックよりなるコア層を積層する第３の工程、前記
コア層を所望の幅のコアに加工する第４の工程、前記コ
ア及び下層クラッドの上に、コア及び下層クラッドに対
する溶媒に不溶な材料よりなる第２の境界層を積層する
第５の工程、前記第２の境界層の上に前記コアよりも屈
折率の低い上層クラッドを積層する第６の工程よりなる
ことを特徴とする。
【０００５】本発明によれば、プラスチック光導波路の
コア、クラッド間に、コア及びクラッドと共通溶媒を持
たない材料よりなる境界層を設けることにより、前記イ
ンターミキシングを防止して導波特性の優れた光導波路
を提供することができる。
コア、クラッド間に、コア及びクラッドと共通溶媒を持
たない材料よりなる境界層を設けることにより、前記イ
ンターミキシングを防止して導波特性の優れた光導波路
を提供することができる。
【０００６】前記各発明の実施の態様を列挙すると下記
のとおりである。 （１）前記境界層の屈折率が、前記クラッドの屈折率よ
りも低いことを特徴とする光導波路。 （２）前記境界層がＳｉＯ2 よりなることを特徴とする
光導波路。 （３）前記コア及びクラッドに用いる材料が、下記一般
式（化１）又は（化２）：
のとおりである。 （１）前記境界層の屈折率が、前記クラッドの屈折率よ
りも低いことを特徴とする光導波路。 （２）前記境界層がＳｉＯ2 よりなることを特徴とする
光導波路。 （３）前記コア及びクラッドに用いる材料が、下記一般
式（化１）又は（化２）：
【０００７】
【化１】
【０００８】
【化２】
【０００９】〔式中、Ｒ1 、Ｒ2 は同一又は異なる、Ｃ
n Ｙ2n-1（Ｙは水素、重水素若しくはハロゲン、ｎは５
以下の正の整数を表す）で表されるアルキル基、重水素
化アルキル基又はハロゲン化アルキル基、あるいはＣ6
Ｙ5 （Ｙは水素、重水素若しくはハロゲンを表す）で表
されるフェニル基、重水素化フェニル基又はハロゲン化
フェニル基〕で表される繰返し単位を有するポリシロキ
サン、一般式（化１）及び（化２）で表される繰返し単
位の共重合体であるポリシロキサン、及びこれらの混合
物よりなる群から選ばれたポリマーよりなることを特徴
とする光導波路。 （４）前記第２の工程又は第５の工程が、ＳｉＯ2 を積
層するドライプロセスであることを特徴とする光導波路
の製造方法。 （５）前記第１の工程、第３の工程、又は第６の工程
が、前記一般式（化１）あるいは（化２）で表される繰
返し単位を有するポリシロキサン、一般式（化１）及び
（化２）で表される繰返し単位の共重合体であるポリシ
ロキサン、及びこれらの混合物よりなる群から選ばれた
ポリマーを溶媒に溶かした溶液を基板上にスピンコート
する工程であることを特徴とする光導波路の製造方法。
n Ｙ2n-1（Ｙは水素、重水素若しくはハロゲン、ｎは５
以下の正の整数を表す）で表されるアルキル基、重水素
化アルキル基又はハロゲン化アルキル基、あるいはＣ6
Ｙ5 （Ｙは水素、重水素若しくはハロゲンを表す）で表
されるフェニル基、重水素化フェニル基又はハロゲン化
フェニル基〕で表される繰返し単位を有するポリシロキ
サン、一般式（化１）及び（化２）で表される繰返し単
位の共重合体であるポリシロキサン、及びこれらの混合
物よりなる群から選ばれたポリマーよりなることを特徴
とする光導波路。 （４）前記第２の工程又は第５の工程が、ＳｉＯ2 を積
層するドライプロセスであることを特徴とする光導波路
の製造方法。 （５）前記第１の工程、第３の工程、又は第６の工程
が、前記一般式（化１）あるいは（化２）で表される繰
返し単位を有するポリシロキサン、一般式（化１）及び
（化２）で表される繰返し単位の共重合体であるポリシ
ロキサン、及びこれらの混合物よりなる群から選ばれた
ポリマーを溶媒に溶かした溶液を基板上にスピンコート
する工程であることを特徴とする光導波路の製造方法。
【００１０】本発明により、境界層をコア及びクラッド
の屈折率より低い材料で作製し、伝搬させる光の波長よ
り十分に薄いものとすることにより、境界層をコアとク
ラッドの間に設けても、光の伝搬損失には、実質的な影
響を与えない。本発明によれば、安価なプラスチック材
料を光導波路材料として用い、溶媒に対して不溶な酸化
シリコン層を形成することでポリマー間のインターミキ
シングを防止し、コア−クラッド界面の乱れをなくす構
造としているため、導波特性の優れたプラスチック光導
波路を容易に作製することができる。
の屈折率より低い材料で作製し、伝搬させる光の波長よ
り十分に薄いものとすることにより、境界層をコアとク
ラッドの間に設けても、光の伝搬損失には、実質的な影
響を与えない。本発明によれば、安価なプラスチック材
料を光導波路材料として用い、溶媒に対して不溶な酸化
シリコン層を形成することでポリマー間のインターミキ
シングを防止し、コア−クラッド界面の乱れをなくす構
造としているため、導波特性の優れたプラスチック光導
波路を容易に作製することができる。
【００１１】下記実施例としては、いずれも直線の３次
元光導波路の作製例のみを説明したが、このほか、光導
波路回路の基本構成をなす、分岐・合流回路、方向性結
合器、マッハツェンダ干渉計、リング共振器等は、マス
クパターンの変更により、容易に作製可能であった。
元光導波路の作製例のみを説明したが、このほか、光導
波路回路の基本構成をなす、分岐・合流回路、方向性結
合器、マッハツェンダ干渉計、リング共振器等は、マス
クパターンの変更により、容易に作製可能であった。
【００１２】
【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明する
が、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
が、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００１３】実施例１ 本発明により、作製した光導波路の実施例を図１に工程
図として示す。図１において、符号１〜４は図２と同義
であり、６は酸化シリコン層、７はコア層、８はマスク
パターン、９は酸化シリコン層を意味する。光導波路材
料として用いたポリシロキサンの基本構造を下記一般式
（化３）及び（化４）に示す。
図として示す。図１において、符号１〜４は図２と同義
であり、６は酸化シリコン層、７はコア層、８はマスク
パターン、９は酸化シリコン層を意味する。光導波路材
料として用いたポリシロキサンの基本構造を下記一般式
（化３）及び（化４）に示す。
【００１４】
【化３】
【００１５】
【化４】
【００１６】ポリシロキサン（Ａ）〔式（化４）の繰返
し単位を有するポリマー〕を溶かした１０％アニソール
溶液を用いて、シリコン基板４上にスピンコートにより
膜厚が約１５μｍとなるように塗布した。得られた膜を
１５０℃で乾燥し、十分に溶媒を除去して下層クラッド
２を形成した。完全に乾燥したことを確認してから、下
層クラッド表面にマグネトロンスパッタリングにより酸
化シリコン層６を厚さが約０．１μｍとなるように堆積
させた。更に、この上に上記ポリシロキサン（Ａ）より
屈折率が高い、ポリシロキサン（Ｂ）〔式（化３）の繰
返し単位を有するポリマーと式（化４）の繰返し単位を
有するポリマーとの共重合体〕を含むアニソール溶液を
スピンコートにより塗布し、膜厚８μｍの膜をコア層７
として堆積した。得られた膜を２００℃で乾燥し、十分
に溶媒を除去した。次に、フォトリソグラフィにより８
μｍ幅の直線状のマスクパターン８を形成した。リアク
ティブイオンエッチング（ＲＩＥ）により、マスクパタ
ーン以外のコア層をエッチングし、幅８μｍ、高さ８μ
ｍの矩形のコア１が形成できた。このコア表面にマグネ
トロンスパッタリングにより酸化シリコン層９を厚さが
約０．１μｍとなるように堆積させ、この上からポリシ
ロキサン（Ａ）をスピンコートにより塗布して上層クラ
ッド３とした。２００℃で乾燥し、十分に溶媒を除去し
て埋め込み型の３次元光導波路を作製した。この光導波
路を長さ５ｃｍに切り出し、一端から波長１３００ｎｍ
の光を入射させ、他端から出てくる光量を測定すること
により光導波路の損失を測定した結果、この光導波路の
損失は０．３ｄＢ／ｃｍ以下であった。次に、波長１５
５０ｎｍの光を用いて同様の実験を行った結果、この波
長においても損失は０．３ｄＢ／ｃｍ以下であった。ま
た、出射する光の近視野像を近赤外線用カメラを用いて
観察したところ、１３００ｎｍ、１５００ｎｍ両者の波
長域においてシングルモードとなっていることが確認で
きた。また、１２０℃の大気中で１００時間放置した後
の損失を測定したところ、放置前に比べ変化せず、耐熱
性に優れていることが確認できた。
し単位を有するポリマー〕を溶かした１０％アニソール
溶液を用いて、シリコン基板４上にスピンコートにより
膜厚が約１５μｍとなるように塗布した。得られた膜を
１５０℃で乾燥し、十分に溶媒を除去して下層クラッド
２を形成した。完全に乾燥したことを確認してから、下
層クラッド表面にマグネトロンスパッタリングにより酸
化シリコン層６を厚さが約０．１μｍとなるように堆積
させた。更に、この上に上記ポリシロキサン（Ａ）より
屈折率が高い、ポリシロキサン（Ｂ）〔式（化３）の繰
返し単位を有するポリマーと式（化４）の繰返し単位を
有するポリマーとの共重合体〕を含むアニソール溶液を
スピンコートにより塗布し、膜厚８μｍの膜をコア層７
として堆積した。得られた膜を２００℃で乾燥し、十分
に溶媒を除去した。次に、フォトリソグラフィにより８
μｍ幅の直線状のマスクパターン８を形成した。リアク
ティブイオンエッチング（ＲＩＥ）により、マスクパタ
ーン以外のコア層をエッチングし、幅８μｍ、高さ８μ
ｍの矩形のコア１が形成できた。このコア表面にマグネ
トロンスパッタリングにより酸化シリコン層９を厚さが
約０．１μｍとなるように堆積させ、この上からポリシ
ロキサン（Ａ）をスピンコートにより塗布して上層クラ
ッド３とした。２００℃で乾燥し、十分に溶媒を除去し
て埋め込み型の３次元光導波路を作製した。この光導波
路を長さ５ｃｍに切り出し、一端から波長１３００ｎｍ
の光を入射させ、他端から出てくる光量を測定すること
により光導波路の損失を測定した結果、この光導波路の
損失は０．３ｄＢ／ｃｍ以下であった。次に、波長１５
５０ｎｍの光を用いて同様の実験を行った結果、この波
長においても損失は０．３ｄＢ／ｃｍ以下であった。ま
た、出射する光の近視野像を近赤外線用カメラを用いて
観察したところ、１３００ｎｍ、１５００ｎｍ両者の波
長域においてシングルモードとなっていることが確認で
きた。また、１２０℃の大気中で１００時間放置した後
の損失を測定したところ、放置前に比べ変化せず、耐熱
性に優れていることが確認できた。
【００１７】実施例２ 実施例１と異なる方法で酸化シリコン層を形成し、光導
波路を作製した実施例２を図１を用いて説明する。実施
例１と同様にポリシロキサン（Ａ）を用いて、シリコン
基板４上に厚さ約１５μｍの下層クラッド２を形成し
た。この上に、ケイ素化合物をアルコールを主成分とし
た有機溶媒に溶解させた溶液を塗布し、３００℃で焼成
することで酸化シリコンを形成することができるＳＯＧ
法（Spin-on Glass)を用いて、酸化シコン層６を約０．
１μｍの厚さになるように形成した。この上に、実施例
１と同様にポリシロキサン（Ｂ）を用いて膜厚８μｍの
膜をコア層７として堆積し、フォトリソグラフィにより
８μｍ幅の直線状のマスクパターン８を形成した。ＲＩ
Ｅにより、マスクパターン以外のコア層をエッチング
し、幅８μｍ、高さ８μｍのコア１が形成できた。この
パターン表面に、ＳＯＧ法により厚さ約０．１μｍの酸
化シリコン層９を形成した後、実施例１と同様にポリシ
ロキサン（Ａ）を上層クラッド３として積層して、埋め
込み型の３次元光導波路を作製した。実施例１と同様に
して損失を測定したところ、波長１３００ｎｍ、１５５
０ｎｍにおいて損失は０．３ｄＢ／ｃｍ以下であった。
また、１３００ｎｍ、１５００ｎｍ両者の波長域におい
てシングルモードとなっていることが確認できた。ま
た、実施例１と同様に、１２０℃の大気中で１００時間
放置した後の損失を測定したところ、放置前に比べ変化
せず、耐熱性に優れていることが確認できた。
波路を作製した実施例２を図１を用いて説明する。実施
例１と同様にポリシロキサン（Ａ）を用いて、シリコン
基板４上に厚さ約１５μｍの下層クラッド２を形成し
た。この上に、ケイ素化合物をアルコールを主成分とし
た有機溶媒に溶解させた溶液を塗布し、３００℃で焼成
することで酸化シリコンを形成することができるＳＯＧ
法（Spin-on Glass)を用いて、酸化シコン層６を約０．
１μｍの厚さになるように形成した。この上に、実施例
１と同様にポリシロキサン（Ｂ）を用いて膜厚８μｍの
膜をコア層７として堆積し、フォトリソグラフィにより
８μｍ幅の直線状のマスクパターン８を形成した。ＲＩ
Ｅにより、マスクパターン以外のコア層をエッチング
し、幅８μｍ、高さ８μｍのコア１が形成できた。この
パターン表面に、ＳＯＧ法により厚さ約０．１μｍの酸
化シリコン層９を形成した後、実施例１と同様にポリシ
ロキサン（Ａ）を上層クラッド３として積層して、埋め
込み型の３次元光導波路を作製した。実施例１と同様に
して損失を測定したところ、波長１３００ｎｍ、１５５
０ｎｍにおいて損失は０．３ｄＢ／ｃｍ以下であった。
また、１３００ｎｍ、１５００ｎｍ両者の波長域におい
てシングルモードとなっていることが確認できた。ま
た、実施例１と同様に、１２０℃の大気中で１００時間
放置した後の損失を測定したところ、放置前に比べ変化
せず、耐熱性に優れていることが確認できた。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によるプラ
スチック光導波路は、可視〜近赤外域において極めて優
れた光学特性を有するプラスチックを光導波路材料とし
て用い、従来光導波路作製時に問題となっていた、イン
ターミキシングによるコアとクラッドの界面の乱れをな
くすことができるため、低損失で、信頼性の高い高品質
な光集積回路を容易に供給できるという利点がある。す
なわち、この作製方法を用いた光回路を利用して作製し
た光部品により、経済性に優れ、信頼性の高いローカル
エリアネットワーク等の光通信システムを構成できる利
点がある。
スチック光導波路は、可視〜近赤外域において極めて優
れた光学特性を有するプラスチックを光導波路材料とし
て用い、従来光導波路作製時に問題となっていた、イン
ターミキシングによるコアとクラッドの界面の乱れをな
くすことができるため、低損失で、信頼性の高い高品質
な光集積回路を容易に供給できるという利点がある。す
なわち、この作製方法を用いた光回路を利用して作製し
た光部品により、経済性に優れ、信頼性の高いローカル
エリアネットワーク等の光通信システムを構成できる利
点がある。
【図１】本発明の光導波路の作製方法による実施例を示
す工程図である。
す工程図である。
【図２】従来技術により作製した光導波路の例を示す構
成概要図である。
成概要図である。
１：コア、２：下層クラッド、３：上層クラッド、４：
基板、５：インターミキシング、６：酸化シリコン層、
７：コア層、８：マスクパターン、９：酸化シリコン層
基板、５：インターミキシング、６：酸化シリコン層、
７：コア層、８：マスクパターン、９：酸化シリコン層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０２Ｂ 6/12 // Ｃ０８Ｇ 77/04 Ｇ０２Ｂ 6/12 Ｎ
Claims (7)
- 【請求項１】 プラスチックよりなるコア、及び前記コ
アよりも屈折率の低いプラスチックよりなるクラッドを
有する光導波路において、前記コアと前記クラッドの間
にコア及びクラッドと共通溶媒を持たない材料よりなる
境界層が存在することを特徴とする光導波路。 - 【請求項２】 前記境界層の屈折率が、前記クラッドの
屈折率よりも低いことを特徴とする請求項１に記載の光
導波路。 - 【請求項３】 前記境界層がＳｉＯ2 よりなることを特
徴とする請求項１又は２に記載の光導波路。 - 【請求項４】 前記コア及びクラッドに用いる材料が、
下記一般式（化１）又は（化２）： 【化１】 【化２】 〔式中、Ｒ1 、Ｒ2 は同一又は異なる、Ｃn Ｙ2n-1（Ｙ
は水素、重水素若しくはハロゲン、ｎは５以下の正の整
数を表す）で表されるアルキル基、重水素化アルキル基
又はハロゲン化アルキル基、あるいはＣ6 Ｙ5 （Ｙは水
素、重水素若しくはハロゲンを表す）で表されるフェニ
ル基、重水素化フェニル基又はハロゲン化フェニル基〕
で表される繰返し単位を有するポリシロキサン、一般式
（化１）及び（化２）で表される繰返し単位の共重合体
であるポリシロキサン、及びこれらの混合物よりなる群
から選ばれたポリマーよりなることを特徴とする請求項
１〜３のいずれかに記載の光導波路。 - 【請求項５】 基板上にプラスチックよりなる下層クラ
ッドを積層する第１の工程、前記下層クラッドの上に下
層クラッドに対する溶媒に不溶な材料よりなる第１の境
界層を積層する第２の工程、前記第１の境界層の上に下
層クラッドよりも屈折率の高いプラスチックよりなるコ
ア層を積層する第３の工程、前記コア層を所望の幅のコ
アに加工する第４の工程、前記コア及び下層クラッドの
上に、コア及び下層クラッドに対する溶媒に不溶な材料
よりなる第２の境界層を積層する第５の工程、前記第２
の境界層の上に前記コアよりも屈折率の低い上層クラッ
ドを積層する第６の工程よりなることを特徴とする光導
波路の製造方法。 - 【請求項６】 前記第２の工程又は第５の工程が、Ｓｉ
Ｏ2 を積層するドライプロセスであることを特徴とする
請求項５に記載の光導波路の製造方法。 - 【請求項７】 前記第１の工程、第３の工程、又は第６
の工程が、前記一般式（化１）あるいは（化２）で表さ
れる繰返し単位を有するポリシロキサン、一般式（化
１）及び（化２）で表される繰返し単位の共重合体であ
るポリシロキサン、及びこれらの混合物よりなる群から
選ばれたポリマーを溶媒に溶かした溶液を基板上にスピ
ンコートする工程であることを特徴とする請求項５又は
６に記載の光導波路の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6214291A JPH0862440A (ja) | 1994-08-17 | 1994-08-17 | 光導波路及びその作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6214291A JPH0862440A (ja) | 1994-08-17 | 1994-08-17 | 光導波路及びその作製方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0862440A true JPH0862440A (ja) | 1996-03-08 |
Family
ID=16653300
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6214291A Pending JPH0862440A (ja) | 1994-08-17 | 1994-08-17 | 光導波路及びその作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0862440A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4849799B2 (ja) * | 2002-06-24 | 2012-01-11 | ダウ・コーニング・コーポレイション | 平面光学導波管組み立て品、およびこれの製造方法 |
-
1994
- 1994-08-17 JP JP6214291A patent/JPH0862440A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4849799B2 (ja) * | 2002-06-24 | 2012-01-11 | ダウ・コーニング・コーポレイション | 平面光学導波管組み立て品、およびこれの製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6769274B2 (en) | Method of manufacturing a planar waveguide using ion exchange method | |
| Holmes et al. | Fabrication of buried channel waveguides on silicon substrates using spin-on glass | |
| EP0420592B1 (en) | Planar plastics optical waveguide | |
| JP3204359B2 (ja) | フレキシブル高分子光導波路 | |
| JP2599497B2 (ja) | 平板型プラスチック光導波路 | |
| Butt et al. | Numerical scrutiny of a silica-titania-based reverse rib waveguide with vertical and rounded sidewalls | |
| JP3273519B2 (ja) | ポリシロキサン系光導波路の製造方法 | |
| JP3206638B2 (ja) | フレキシブル高分子光導波路 | |
| JPH0862440A (ja) | 光導波路及びその作製方法 | |
| JP3110814B2 (ja) | シロキサン系ポリマおよび光学材料 | |
| JPH0921920A (ja) | ポリイミド光導波路 | |
| JP3465242B2 (ja) | 高分子光学材料及びそれを用いた光導波路及びその製造方法 | |
| JPH06109936A (ja) | 光導波路の作製方法 | |
| JP2002277663A (ja) | 光導波路製造方法 | |
| Tsushima et al. | Novel manufacturing process of waveguide using selective photobleaching of polysilane films by UV light irradiation | |
| JPH08313747A (ja) | 高分子光導波路の製造方法 | |
| Jiang et al. | Property-tailorable PFCB-containing polymers for wavelength division devices | |
| JPH0875942A (ja) | 光導波路の作製方法 | |
| KR20000066586A (ko) | 광도파로 | |
| Segawa et al. | Design of organic-inorganic hybrid waveguide | |
| JP2002350663A (ja) | ポリマ導波路及びその製造方法 | |
| JP2002148455A (ja) | 高分子光導波路素子 | |
| KR100409223B1 (ko) | 불소치환 폴리이미드를 이용한 광도파로 | |
| JPH1152152A (ja) | 高分子光導波路 | |
| Chu et al. | Polyimide/Ta/sub 2/O/sub 5//polyimide antiresonant reflecting optical waveguides |