JPH1048443A - Polymer waveguide and its production - Google Patents

Polymer waveguide and its production

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Publication number
JPH1048443A
JPH1048443A JP20056296A JP20056296A JPH1048443A JP H1048443 A JPH1048443 A JP H1048443A JP 20056296 A JP20056296 A JP 20056296A JP 20056296 A JP20056296 A JP 20056296A JP H1048443 A JPH1048443 A JP H1048443A
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JP
Japan
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layer
polymer
irradiated
refractive index
core layer
Prior art date
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Pending
Application number
JP20056296A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsuyuki Imoto
克之 井本
Yoshihiro Narita
善広 成田
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Hitachi Cable Ltd
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
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Publication date
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Publication of JPH1048443A publication Critical patent/JPH1048443A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a waveguide which has a low loss, a flat upper surface of a clad layer, high dimensional accuracy and a small thickness of a substrate, and can be produced in a simple processes, by forming a core layer which is not to be irradiated with UV rays and forming upper and lower clad layers to be irradiated with UV rays on a buffer layer on a substrate. SOLUTION: The waveguide consists of a buffer layer 32 on a substrate 31, a polymer core layer 33 having an almost rectangular cross section on the buffer layer, a lower clad layer 34 formed on both sides of the core layer 33, and an upper clad layer 35 which covers the upper faces of the core layer 33 and the clad layer 34. The core layer 33 and lower clad layer 34 consist of a polymer material which decreases the refractive index by irradiation of UV rays. The core layer 33 is not irradiated with UV rays. The lower clad layer 34 consists of a polymer material which has been irradiated with UV rays and photoleached. Since the refractive index of the exposed part to LJV rays decreases, the exposed part to UV rays can be used as the clad layer.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリマ導波路及び
その製造方法に関する。
The present invention relates to a polymer waveguide and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、ポリマ導波路の研究開発が活発に
なってきた。これは低コスト光デバイスを実現するのに
有望であると考えられているためである。
2. Description of the Related Art In recent years, research and development of polymer waveguides have become active. This is because it is considered to be promising for realizing a low-cost optical device.

【0003】図10はポリマ導波路の従来例を示す断面
図である。
FIG. 10 is a sectional view showing a conventional example of a polymer waveguide.

【0004】同図に示すポリマ導波路は、基板(Si、
ガラス等)10上に、ポリマ材料からなるクラッド層1
1−1,11−2を形成し、そのクラッド層11−1,
11−2の中に、クラッド層11−1,11−2の屈折
率よりも高い屈折率を有するポリマ材料からなるコア層
12を埋め込んだ構造を有している。
[0004] The polymer waveguide shown in FIG.
A cladding layer 1 made of a polymer material on
1-1 and 11-2 are formed, and the cladding layers 11-1 and 11-2 are formed.
11-2 has a structure in which a core layer 12 made of a polymer material having a higher refractive index than the cladding layers 11-1 and 11-2 is embedded.

【0005】コア層12及びクラッド層11−1,11
−2のポリマ材料としては、PMMA(ポリメチルメタ
クリレート)、ポリスチレン、ポリイミド、ポリガイ
ド、エポキシ樹脂、ポリシロキサン等が用いられる。
The core layer 12 and the cladding layers 11-1 and 11
As the polymer material of -2, PMMA (polymethyl methacrylate), polystyrene, polyimide, polyguide, epoxy resin, polysiloxane, or the like is used.

【0006】図11(a)〜図11(c)はポリマ導波
路の製造方法を示す従来例である。基板10の上に、紫
外線照射により屈折率が高くなる感光性のポリマ層15
を形成しておき、そのポリマ層15の上にマスク16を
配置し、マスク16の上から紫外線17を照射する(図
11(a))。
FIGS. 11A to 11C show a conventional example showing a method for manufacturing a polymer waveguide. On the substrate 10, a photosensitive polymer layer 15 whose refractive index is increased by irradiation with ultraviolet rays
Is formed, a mask 16 is arranged on the polymer layer 15, and ultraviolet rays 17 are irradiated from above the mask 16 (FIG. 11A).

【0007】ポリマ層15のうちマスク16を透過した
紫外線17が照射された露光部15aは屈折率が高くな
り、マスク16で紫外線が照射されなかった未露光部1
5bは屈折率が変化せず低いままである(図11
(b))。
The exposed portion 15a of the polymer layer 15 irradiated with the ultraviolet light 17 transmitted through the mask 16 has a high refractive index, and the unexposed portion 1 not irradiated with the ultraviolet light by the mask 16 is exposed.
5b remains low without change in refractive index (FIG. 11).
(B)).

【0008】このような未露光部15bを光の導波層、
すなわちコア層12として用い、コア層12をクラッド
層11で被覆することによりポリマ導波路が形成される
(図11(c))。
[0008] Such an unexposed portion 15b is formed by a light waveguide layer,
That is, the polymer waveguide is formed by using the core layer 12 and covering the core layer 12 with the clad layer 11 (FIG. 11C).

【0009】図12(a)〜図12(d)はポリマ導波
路の製造方法を示す他の従来例である。
FIGS. 12A to 12D show another conventional example showing a method of manufacturing a polymer waveguide.

【0010】基板10の上に、光の伝搬するコア用ポリ
マ導波層19を形成しておき、その上にマスク16を置
いて紫外線17を照射する(図12(a))。
A core polymer waveguide layer 19 through which light propagates is formed on a substrate 10, and a mask 16 is placed thereon to irradiate ultraviolet rays 17 (FIG. 12A).

【0011】マスク16を透過した紫外線17が照射さ
れた露光部19aはエッチングにより除去され、マスク
16で紫外線17が照射されなかった未露光部19bは
略矩形断面形状のコア層12として残る(図12
(b)、(c))。
The exposed portion 19a irradiated with the ultraviolet light 17 transmitted through the mask 16 is removed by etching, and the unexposed portion 19b not irradiated with the ultraviolet light 17 by the mask 16 remains as the core layer 12 having a substantially rectangular cross-sectional shape (FIG. 12
(B), (c)).

【0012】略矩形断面形状のコア層12を、コア層1
2の屈折率より低い屈折率のポリマからなるクラッド層
11で覆うことにより、ポリマ導波路が形成される(図
12(d))。
The core layer 12 having a substantially rectangular cross-sectional shape is
By covering with a cladding layer 11 made of a polymer having a refractive index lower than the refractive index of 2, a polymer waveguide is formed (FIG. 12D).

【0013】図13(a)〜図13(d)はポリマ導波
路の製造方法を示すさらに他の従来例である。
FIGS. 13A to 13D show still another conventional example showing a method of manufacturing a polymer waveguide.

【0014】基板10の上に、光の伝搬するコア用ポリ
マ導波層19を形成し、そのコア用ポリマ導波層19の
上にマスクパターン20を形成する。このマスクパター
ン20の材質はレジスト材料、酸化膜材料或いはメタル
材料が用いられる。次いでマスクパターン20の上から
紫外線17を照射する(図13(a))。
A core polymer waveguide layer 19 through which light propagates is formed on the substrate 10, and a mask pattern 20 is formed on the core polymer waveguide layer 19. As the material of the mask pattern 20, a resist material, an oxide film material or a metal material is used. Next, ultraviolet rays 17 are irradiated from above the mask pattern 20 (FIG. 13A).

【0015】コア用ポリマ導波層19のうちマスクパタ
ーン20が形成されなかった部分は紫外線17が照射さ
れ、マスクパターン20が形成された部分は紫外線17
が照射されない。コア用ポリマ導波層19の紫外線17
が照射された露光部をエッチングにより除去する(図1
2(b))。
The portion of the core polymer waveguide layer 19 where the mask pattern 20 is not formed is irradiated with ultraviolet light 17, and the portion where the mask pattern 20 is formed is irradiated with ultraviolet light 17.
Is not irradiated. Ultraviolet rays 17 of the core polymer waveguide layer 19
The exposed portion irradiated with is removed by etching (FIG. 1).
2 (b)).

【0016】コア用ポリマ導波層19の未露光部19b
上に残ったマスクパターン20を剥離し、コア層12及
び基板10の表面を、コア層12の屈折率より低い屈折
率のポリマからなるクラッド層11で覆うことによりポ
リマ導波路が形成される(図12(c))。
Unexposed portion 19b of core polymer waveguide layer 19
The mask pattern 20 remaining on the core layer 12 is peeled off, and the surfaces of the core layer 12 and the substrate 10 are covered with a cladding layer 11 made of a polymer having a refractive index lower than that of the core layer 12 to form a polymer waveguide ( FIG. 12 (c)).

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図11
(a)〜図11(c)、図12(a)〜図12(d)、
図13(a)〜図13(d)に示した従来の方法で形成
したポリマ導波路には以下のような問題があった。
However, FIG.
(A) to FIG. 11 (c), FIG. 12 (a) to FIG.
The polymer waveguide formed by the conventional method shown in FIGS. 13A to 13D has the following problems.

【0018】(1) 図10に示したコア層12とクラッド
層11−1,11−2と間の界面14−1,14−2,
14−3が不均一になり、これによる光の散乱損失を無
視することができなかった。このような界面の不整は、
コア層12をエッチングしたり、クラッド層11−1,
11−2で被覆する際に避けられないものであった。
(1) Interfaces 14-1, 14-2, 14-1 and 14-2 between the core layer 12 and the cladding layers 11-1 and 11-2 shown in FIG.
14-3 became non-uniform, and the resulting light scattering loss could not be ignored. Such interface irregularities are:
The core layer 12 is etched or the cladding layers 11-1,
This was inevitable when coating with 11-2.

【0019】(2) また、図10に示すようにクラッド層
11−2の上面の平坦性が悪いという問題があった。特
に図12、図13のように、略矩形断面形状のコア層1
2を形成した後に、その上面をクラッド層11で覆う方
法を用いている限りクラッド層11−2の上面を平坦化
することが困難であることが分かった。
(2) Further, as shown in FIG. 10, there is a problem that the flatness of the upper surface of the cladding layer 11-2 is poor. In particular, as shown in FIGS. 12 and 13, the core layer 1 has a substantially rectangular cross-sectional shape.
It has been found that it is difficult to flatten the upper surface of the cladding layer 11-2 as long as the method of covering the upper surface with the cladding layer 11 is used after forming No. 2.

【0020】このように平坦度が悪いと図14に示すよ
うに、クラッド層11−2の上に薄膜ヒータ21を設け
るのが困難なことが分かる。なぜならば、この薄膜ヒー
タ21は、まず、ポリマクラッド層11−2上に金属膜
を蒸着によって形成し、その後、その金属膜上にレジス
トパターンを形成し、このレジストパターンをマスクに
してエッチング加工により形成されるが、クラッド層1
1−2の上面が平坦でないと、金属膜の蒸着が困難なこ
と、レジスト膜を均一膜厚に塗布することが困難なこ
と、さらにエッチングによる微細な薄膜ヒータ21のパ
ターンを加工することが困難なためである。尚、図14
(a)は従来のポリマ導波路上に薄膜ヒータを設けた場
合の平面図であり、同図(b)は同図(a)のA−A線
断面図である。22は電源、23はスイッチであり、2
4〜26は信号光である。
As shown in FIG. 14, when the flatness is poor, it is difficult to provide the thin film heater 21 on the cladding layer 11-2. This is because the thin film heater 21 first forms a metal film on the polymer cladding layer 11-2 by vapor deposition, then forms a resist pattern on the metal film, and performs etching by using the resist pattern as a mask. Although formed, the cladding layer 1
If the top surface of 1-2 is not flat, it is difficult to deposit a metal film, it is difficult to apply a resist film to a uniform thickness, and it is difficult to process a fine pattern of the thin film heater 21 by etching. That's why. FIG.
(A) is a plan view when a thin film heater is provided on a conventional polymer waveguide, and (b) is a cross-sectional view taken along the line AA of (a). 22 is a power supply, 23 is a switch, 2
Reference numerals 4 to 26 denote signal lights.

【0021】(3) 製造工程数が多いため、ポリマ導波路
の低コスト化が困難である。
(3) Since the number of manufacturing steps is large, it is difficult to reduce the cost of the polymer waveguide.

【0022】(4) 高寸法精度が要求される高性能のシン
グルモード伝送用ポリマ導波路型光部品を実現すること
ができない。例えば、Nチャンネル波長多重伝送用光分
波器、1×M(或いはN×M)型光スターカプラ等の光
部品を高性能(低損失性、中心波長の制御性、高アイソ
レーション特性、低分配偏差特性等)に実現するのが困
難である。
(4) A high-performance single-mode transmission polymer waveguide type optical component requiring high dimensional accuracy cannot be realized. For example, optical components such as an optical demultiplexer for N-channel wavelength division multiplexing transmission and a 1 × M (or N × M) optical star coupler can be manufactured with high performance (low loss, control of center wavelength, high isolation characteristics, Distribution deviation characteristics, etc.).

【0023】(5) 基板10の厚さを極めて薄くした(1
00μm以下)、いわゆるフレキシブルポリマ導波路型
光部品を高性能、高寸法精度で形成するのが困難であ
る。なぜならば、エッチング等の加工プロセスがあるた
め、薄い基板では高寸法精度に保って加工することが困
難なためである。
(5) The thickness of the substrate 10 is made extremely thin (1.
It is difficult to form a so-called flexible polymer waveguide type optical component with high performance and high dimensional accuracy. This is because there is a processing process such as etching, and it is difficult to process a thin substrate while maintaining high dimensional accuracy.

【0024】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、低損失、クラッド層の上面が平坦、高寸法精度で、
基板の厚さが極めて薄く、しかもプロセスが簡単なポリ
マ導波路及びその製造方法を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, to achieve low loss, a flat upper surface of the cladding layer, high dimensional accuracy,
An object of the present invention is to provide a polymer waveguide having an extremely thin substrate and a simple process, and a method for manufacturing the same.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のポリマ導波路は、基板と、基板上に形成され
た低屈折率nb のバッファ層と、バッファ層の上に形成
され紫外線が照射されると屈折率が低下するポリマから
なり、紫外線が照射されない略矩形断面形状のコア層
(屈折率nw 、nw >nb )と、コア層の両側で紫外線
が照射された下部クラッド層(屈折率np 、np
w )と、ポリマのコア層の両側で紫外線が照射された
下部クラッド層と、下部クラッド層及びコア層の上面を
覆う上部クラッド層(nc 、nc <nw )とを備えたも
のである。
Means for Solving the Problems] polymer waveguide of the present invention in order to achieve the above object, a substrate, a buffer layer of low refractive index n b, which is formed on the substrate, is formed on the buffer layer A core layer (refractive index n w , n w > n b ) made of a polymer whose refractive index decreases when irradiated with ultraviolet light, and which is not irradiated with ultraviolet light, and ultraviolet light is irradiated on both sides of the core layer Lower cladding layer (refractive index n p , n p <
and n w), those having a lower clad layer ultraviolet is irradiated on both sides of the polymer of the core layer, an upper cladding layer covering the upper surface of the lower clad layer and the core layer and (n c, n c <n w) It is.

【0026】本発明は、基板と、基板上に形成され紫外
線が照射されると屈折率が低下するポリマからなり、紫
外線が照射されない略矩形断面形状のコア層(屈折率n
w 、nw >nb )と、コア層の両側で紫外線が照射され
た下部クラッド層(屈折率np 、np <nw )と、ポリ
マのコア層の両側で紫外線が照射された下部クラッド層
と、下部クラッド層及びコア層の上面を覆う上部クラッ
ド層(nc 、nc <nw )とを備えたものである。
The present invention is directed to a core layer (refractive index n) having a substantially rectangular cross-section formed of a substrate and a polymer formed on the substrate and having a refractive index which decreases when irradiated with ultraviolet rays.
w , n w > n b ), the lower cladding layer (refractive index n p , n p <n w ) irradiated with ultraviolet light on both sides of the core layer, and the lower part irradiated with ultraviolet light on both sides of the polymer core layer. a clad layer, in which an upper cladding layer covering the upper surface of the lower clad layer and the core layer (n c, n c <n w).

【0027】上記構成に加え本発明のポリマ導波路は、
バッファ層及び上部クラッド層にSiO2 系の材料か或
いはポリマ材料のいずれかを用いてもよい。
In addition to the above configuration, the polymer waveguide of the present invention
Either a SiO 2 material or a polymer material may be used for the buffer layer and the upper cladding layer.

【0028】上記構成に加え本発明のポリマ導波路は、
コア層及び下部クラッド層を、屈折率がni (ni <n
w )で所望の厚さを有する中間層で上下に仕切ってもよ
い。
In addition to the above configuration, the polymer waveguide of the present invention
The refractive index of the core layer and the lower cladding layer is n i (n i <n
In w ), it may be divided vertically by an intermediate layer having a desired thickness.

【0029】上記構成に加え本発明のポリマ導波路は、
基板にプラスチック材料を用いてもよい。
In addition to the above configuration, the polymer waveguide of the present invention
A plastic material may be used for the substrate.

【0030】本発明のポリマ導波路の製造方法は、基板
上にバッファ層、紫外線が照射されると屈折率が低下す
るポリマ層及び上部クラッド層を順次形成する第1工程
と、上部クラッド層の上面に紫外線非透過部及び紫外線
透過部のパターンが形成されたフォトマスクを配置し、
フォトマスクの上から紫外線を照射することにより、紫
外線の照射されないポリマからなるコア層と紫外線が照
射されたポリマからなる下部クラッド層とを形成する第
2工程と、コア層及び下部クラッド層の上面に上部クラ
ッド層を形成する第3工程とからなるものである。
The method of manufacturing a polymer waveguide according to the present invention includes a first step of sequentially forming a buffer layer, a polymer layer whose refractive index decreases when irradiated with ultraviolet rays, and an upper clad layer on a substrate; Arrange a photomask with a pattern of UV non-transmitting part and UV transmitting part on the upper surface,
A second step of forming a core layer made of a polymer not irradiated with ultraviolet rays and a lower clad layer made of a polymer irradiated with ultraviolet rays by irradiating ultraviolet rays from above the photomask, and upper surfaces of the core layer and the lower clad layer And a third step of forming an upper cladding layer.

【0031】上記構成に加え本発明のポリマ導波路の製
造方法は、第1工程において、ポリマ層と上部クラッド
層との間に、他のポリマ層と中間層とを順次形成し、第
2工程において、紫外線の照射されないポリマからなる
コア層及び他のコア層と紫外線が照射されたポリマから
なる下部クラッド層及び他のクラッド層とを形成しても
よい。
In addition to the above structure, in the method of manufacturing a polymer waveguide according to the present invention, in the first step, another polymer layer and an intermediate layer are sequentially formed between the polymer layer and the upper clad layer, and the second step is performed. In the above, a core layer and another core layer made of a polymer not irradiated with ultraviolet rays and a lower clad layer and another clad layer made of a polymer irradiated with ultraviolet rays may be formed.

【0032】本発明によれば、紫外線が照射されると屈
折率が低下するポリマコア層を用い、そのポリマコア層
のうちコア層とすべき部分を除いて紫外線を照射するこ
とにより、紫外線露光部の屈折率が低下するので紫外線
露光部をクラッド層として用いることができる。このた
めポリマコア層の上を上部クラッド層で覆っても平坦性
が確保でき、コア層と上部クラッド層との間の界面の不
均一性がなくなり低損失性が得られる。また、上部クラ
ッド層の表面が平坦なため、薄膜金属ヒータの搭載等が
容易となる。しかも紫外線を照射するという簡単なプロ
セスのため高性能なポリマ導波路が低コストに実現でき
る。さらに基板の厚さを極めて薄くすることができるの
でフレキシブルなポリマ導波路を形成することができ
る。
According to the present invention, a polymer core layer whose refractive index is reduced when irradiated with ultraviolet rays is used, and the polymer core layer is irradiated with ultraviolet rays except for a part to be a core layer, whereby the ultraviolet light exposed portion is exposed. Since the refractive index is lowered, the UV-exposed portion can be used as a cladding layer. For this reason, even if the upper part of the polymer core layer is covered with the upper clad layer, flatness can be ensured, and non-uniformity of the interface between the core layer and the upper clad layer can be eliminated and low loss can be obtained. Further, since the surface of the upper clad layer is flat, mounting of the thin-film metal heater becomes easy. In addition, a high-performance polymer waveguide can be realized at low cost because of the simple process of irradiating ultraviolet rays. Furthermore, since the thickness of the substrate can be made extremely thin, a flexible polymer waveguide can be formed.

【0033】[0033]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて詳述する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

【0034】図1は本発明のポリマ導波路の一実施の形
態を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing one embodiment of the polymer waveguide of the present invention.

【0035】同図に示すポリマ導波路30は、基板31
(Si等の半導体材料、ガラス材料、プラスチック材料
或いは磁性材料等が用いられる)上に形成されたSiO
2 からなるバッファ層(屈折率nb )32と、バッファ
層32の上に形成され略矩形断面形状のポリマからなる
コア層(屈折率nw 、nw >nb )33と、コア層33
の両側面に形成された下部クラッド層(屈折率np 、n
p <nw )34と、コア層33及び下部クラッド層34
の上面を覆う上部クラッド層(nc 、nc <nw )35
とで構成されている。
The polymer waveguide 30 shown in FIG.
(A semiconductor material such as Si, a glass material, a plastic material, a magnetic material, or the like is used).
A buffer layer (refractive index n b) 32 consisting of 2, a core layer comprising a polymer of a rectangular cross-sectional shape substantially formed on the buffer layer 32 (refractive index n w, n w> n b ) and 33, the core layer 33
Lower cladding layers (refractive indices n p , n
p <n w ) 34, core layer 33 and lower cladding layer 34
An upper cladding layer covering the top surface (n c, n c <n w) 35
It is composed of

【0036】コア層33及び下部クラッド層34は、紫
外線が照射されると屈折率が低下するポリマ材料(ポリ
マコア層)からなり、このうちコア層33は紫外線の照
射されていないポリマ材料からなり、下部クラッド層3
4は紫外線の照射された、いわゆるフォトブリーチング
されたポリマ材料からなっている。
The core layer 33 and the lower cladding layer 34 are made of a polymer material (polymer core layer) whose refractive index decreases when irradiated with ultraviolet rays. Among them, the core layer 33 is made of a polymer material not irradiated with ultraviolet rays. Lower cladding layer 3
4 is made of a so-called photobleached polymer material irradiated with ultraviolet rays.

【0037】ここでポリマ材料としては、例えばDMA
PN{α−(4−dimethlaminophenyl)−N−phenylni
tron}が用いられる。これは化学式(1)で表される。
Here, as the polymer material, for example, DMA
PN @ α- (4-dimethlaminophenyl) -N-phenylni
tron} is used. This is represented by the chemical formula (1).

【0038】[0038]

【化1】 Embedded image

【0039】このポリマ材料の光化学的転位は、波長3
80nmでフォトブリーチングされて、波長270nm
にオキサジリデン光生成物の新しい吸収が行われる。波
長380nmの紫外線照射によるフォトブリーチングは
全露光量100mJ/cm2 で略完了する(図2及び図
3参照、参考文献;フォトポリマ技術の新展開、東レリ
サーチ)。尚、図2はDMAPNの吸収スペクトルを示
す図であり、横軸が波長であり、縦軸が光学密度であ
る。図3はフォトブリーチング前後の屈折率の波長依存
性を示す図であり、横軸が波長であり、縦軸が屈折率で
ある。
The photochemical rearrangement of this polymer material has a wavelength of 3
Photobleached at 80nm, wavelength 270nm
New absorption of the oxazilidene photoproduct takes place. Photobleaching by irradiation with ultraviolet light having a wavelength of 380 nm is almost completed with a total exposure of 100 mJ / cm 2 (see FIGS. 2 and 3; references; new development of photopolymer technology, Toray Research). FIG. 2 is a diagram showing the absorption spectrum of DMAPN, where the horizontal axis is the wavelength and the vertical axis is the optical density. FIG. 3 is a diagram showing the wavelength dependence of the refractive index before and after photobleaching. The horizontal axis represents the wavelength, and the vertical axis represents the refractive index.

【0040】図1に示すポリマ導波路30のコア層33
及びフォトブリーチングした下部クラッド層34の膜厚
は、数μmから数十μmの範囲にあるので、上記露光量
で十分である。未露光のコア層33は波長815nmで
1.553であり、フォトブリーチングした下部クラッ
ド層34の屈折率は波長815nmで1.537であ
る。上記コア層33と下部クラッド層34との間の比屈
折率差Δ1 は約1.28%である。バッファ層32及び
上部クラッド層35は、SiO2 からなっている。コア
層33と上部クラッド層35(バッファ層32)との比
屈折率差Δ2 は約5.2%となり、光はコア層33内に
十分に閉じ込められて伝送される。コア層33には前述
したDMAPNの他にdyepolymer,4−alkoxy−4´−
alkylsulfone stilbene PMMA side −chain,4−dialky
lamino−4´−nitro −stilbene等を用いることができ
る。
The core layer 33 of the polymer waveguide 30 shown in FIG.
In addition, since the thickness of the photo-bleached lower cladding layer 34 is in the range of several μm to several tens μm, the above exposure is sufficient. The unexposed core layer 33 has a wavelength of 815 nm and has a wavelength of 1.553, and the photobleached lower cladding layer has a refractive index of 1.537 at a wavelength of 815 nm. The relative refractive index difference delta 1 between the core layer 33 and the lower cladding layer 34 is about 1.28%. The buffer layer 32 and the upper cladding layer 35 are made of SiO 2 . The core layer 33 and the upper cladding layer 35 (a buffer layer 32) relative refractive index difference delta 2 between the neighboring about 5.2%, the light is transmitted sufficiently confined in the core layer 33. The core layer 33 includes, in addition to DMAPN described above, dyepolymer, 4-alkoxy-4'-
alkylsulfone stilbene PMMA side −chain, 4-dialky
lamino-4'-nitro-stilbene or the like can be used.

【0041】図1に示したポリマ導波路は、比屈折率差
Δ1 ,Δ2 が1%以上のマルチモード伝送用の導波路で
あるが、他の実施の形態について述べる。尚、図1に示
した実施の形態と同様の部材には共通の符号を用いた。
The polymer waveguide shown in FIG. 1 is a waveguide for multimode transmission in which the relative refractive index differences Δ 1 and Δ 2 are 1% or more, but another embodiment will be described. The same reference numerals are used for members similar to those in the embodiment shown in FIG.

【0042】図4は本発明のポリマ導波路の他の実施の
形態を示す断面図である。
FIG. 4 is a sectional view showing another embodiment of the polymer waveguide of the present invention.

【0043】同図に示すポリマ導波路40は、シングル
モード伝送用のポリマ導波路であり、バッファ層41と
上部クラッド層42にPoly−furfuryl methacrylate
(PFFMA、屈折率約1.536)を用いたものであ
る。比屈折率差Δ1 、Δ2 を1.3%前後とすることに
より、シングルモード伝送用導波路としたものである。
尚、バッファ層41及び上部クラッド層42には上記ポ
リマ材料の他に種々のポリマ材料、例えばdiethylene g
lycore bisallyl caronate(屈折率1.517)等を用
いることができる。
The polymer waveguide 40 shown in the figure is a polymer waveguide for single mode transmission, and a poly-furfuryl methacrylate is provided on the buffer layer 41 and the upper cladding layer 42.
(PFFMA, refractive index about 1.536). By setting the relative refractive index differences Δ 1 and Δ 2 to around 1.3%, a single mode transmission waveguide is obtained.
The buffer layer 41 and the upper cladding layer 42 may have various polymer materials other than the above-mentioned polymer materials, for example,
Lycore bisallyl caronate (refractive index 1.517) or the like can be used.

【0044】図5は本発明のポリマ導波路の他の実施の
形態を示す断面図である。
FIG. 5 is a sectional view showing another embodiment of the polymer waveguide of the present invention.

【0045】同図に示すポリマ導波路50は、基板51
にポリカーボネート、ポリイミド、エポキシ、ポリスチ
レン等のプラスチックフィルムを用いたものである。こ
のフィルムの厚さは100μmから数百μm程度であ
り、このような薄いものを用いることにより、ポリマ導
波路50自体にフレキシビリティを持たせたものであ
る。このプラスチックフィルム状の基板51を用いるこ
とにより、ガラス、半導体、磁性体の基板に比し、弾力
性を持たせることができる。また、ある程度の曲げに対
してもコア層33が折れるようなことがない。さらに、
軽量であるため、装置内に実装した場合の装置の軽量化
を図ることができる。また、大幅な低コスト化も期待で
きる。尚、同図に示したポリマ導波路において、プラス
チックからなる基板51の屈折率がコア層33の屈折率
よりも低い場合には、バッファ層32はなくてもよい。
The polymer waveguide 50 shown in FIG.
Using a plastic film of polycarbonate, polyimide, epoxy, polystyrene or the like. The thickness of this film is about 100 μm to several hundreds of μm, and by using such a thin film, the polymer waveguide 50 itself has flexibility. By using this plastic film-shaped substrate 51, elasticity can be provided as compared with a glass, semiconductor, or magnetic substrate. Further, the core layer 33 does not break even with a certain degree of bending. further,
Since it is lightweight, the weight of the device when mounted in the device can be reduced. Also, significant cost reduction can be expected. Note that, in the polymer waveguide shown in the figure, when the refractive index of the substrate 51 made of plastic is lower than the refractive index of the core layer 33, the buffer layer 32 may not be provided.

【0046】図6は本発明のポリマ導波路の他の実施の
形態を示す断面図である。
FIG. 6 is a sectional view showing another embodiment of the polymer waveguide of the present invention.

【0047】同図に示すポリマ導波路60は、バッファ
層32に光の伝搬するコア層61,62を低屈折率の中
間層63を介して積層させた構造の導波路であり、例え
ば2つのコア層61,62間で光の結合を利用した方向
性結合器、光フィルタ等の光回路を実現するのに有効な
光導波路構造のものである。中間層63の屈折率ni
コア層61(62)の屈折率nw よりも低い値とし、上
部クラッド層35の屈折率nc 、フォトブリーチングし
た下部クラッド層64,65の屈折率np 、バッファ層
32の屈折率nb と同程度の値に選ばれる。この実施の
形態ではコア層61,62が2つの場合であるが、さら
に中間層を設けて多数のコア層を積層させてもよい。
The polymer waveguide 60 shown in the figure is a waveguide having a structure in which core layers 61 and 62 for transmitting light are stacked on a buffer layer 32 via an intermediate layer 63 having a low refractive index. The optical waveguide structure is effective for realizing an optical circuit such as a directional coupler or an optical filter using light coupling between the core layers 61 and 62. The refractive index n i of the intermediate layer 63 is lower than the refractive index n w of the core layer 61 (62), the refractive index n c of the upper cladding layer 35, and the refractive index n of the photo-bleached lower cladding layers 64 and 65. p, is selected to the same extent value and the refractive index n b of the buffer layer 32. In this embodiment, the number of core layers 61 and 62 is two. However, an intermediate layer may be further provided and a large number of core layers may be laminated.

【0048】図7(a)は本発明のポリマ導波路を用い
た光分岐回路の一実施の形態を示す側面図であり、同図
(b)は(a)のB−B線断面図(すなわち、コア層の
パターン図)である。
FIG. 7A is a side view showing an embodiment of an optical branch circuit using the polymer waveguide according to the present invention, and FIG. 7B is a sectional view taken along line BB of FIG. That is, a pattern diagram of the core layer).

【0049】同図に示す光分岐回路70は、入射光71
をコア層72内へ入射させ、コア層73及びコア層74
に光信号を分配し、矢印75,76のように入射光71
を等分配するための光分岐回路であるが、この等分配を
低過剰損失で実現するためには、分岐部のδとLとを精
密に形成しなければならない。
The optical branching circuit 70 shown in FIG.
Into the core layer 72, and the core layer 73 and the core layer 74
To the incident light 71 as indicated by arrows 75 and 76.
Is an optical branching circuit for equal distribution, but in order to realize this equal distribution with low excess loss, δ and L of the branching portion must be precisely formed.

【0050】特に、δの値は1μm前後の値が好ましい
値であるが、従来の製造方法では、δの値を実現するこ
とは極めて困難であったが、本発明のフォトブリーチン
グによれば、1μm前後の微細な寸法を要求する光回路
パターンを実現することができる。例えば、2つのコア
層を1〜2μmの間隔で平行に所望長さだけ配置させて
光を二等分に分岐したり、波長の異なる光信号を分波さ
せたりする光方向性結合回路や光の伝搬方向に屈折率の
異なるコア層を交互に設けて所望の波長の光信号のみを
反射させたり、或いは透過させる光グレーティング回路
や光フィルタ回路を実現するのに好適である。
In particular, the value of δ is preferably about 1 μm, but it was extremely difficult to realize the value of δ by the conventional manufacturing method. However, according to the photobleaching of the present invention, An optical circuit pattern requiring a fine dimension of about 1 μm can be realized. For example, an optical directional coupling circuit or an optical circuit in which two core layers are arranged in parallel at an interval of 1 to 2 μm by a desired length to split light into two equal parts, or to split optical signals having different wavelengths. It is suitable for realizing an optical grating circuit or an optical filter circuit that alternately provides core layers having different refractive indexes in the propagation direction and reflects or transmits only an optical signal of a desired wavelength.

【0051】図8は本発明のポリマ導波路の製造方法の
一実施の形態を示す工程図である。
FIG. 8 is a process chart showing one embodiment of a method for manufacturing a polymer waveguide according to the present invention.

【0052】まず同図(a)に示すように、基板31上
にバッファ層32を形成する。バッファ層23はSiO
2 或いはSiO2 にB、F、P、Ti、Ge、Al等屈
折率制御用添加物を少なくとも一種類含んだものの場合
には、このバッファ層32はCVD法、プラズマCVD
法、スパッタリング法、電子ビーム蒸着法或いはスピン
コーティング法等によって形成する。バッファ層32が
ポリマからなる場合にはスピンコーティング法、真空蒸
着法等によって形成する。バッファ層32の上にフォト
ブリーチング用ポリマコア層34aを形成する。このフ
ォトブリーチング用ポリマコア層34aはスピンコーテ
ィング法、真空蒸着法等によって形成される。尚、ポリ
マのスピンコーティング法は、溶剤に溶かしたポリマ液
をスピンコーティング法によって塗布した後、プリベー
ク、ポストベークを経て乾燥、硬化させる。
First, a buffer layer 32 is formed on a substrate 31 as shown in FIG. The buffer layer 23 is made of SiO
2 or SiO 2 containing at least one kind of additive for controlling the refractive index such as B, F, P, Ti, Ge, and Al, the buffer layer 32 may be formed by a CVD method or a plasma CVD method.
It is formed by a sputtering method, a sputtering method, an electron beam evaporation method, a spin coating method, or the like. When the buffer layer 32 is made of a polymer, it is formed by a spin coating method, a vacuum evaporation method, or the like. A photobleaching polymer core layer 34a is formed on the buffer layer 32. The photobleaching polymer core layer 34a is formed by a spin coating method, a vacuum evaporation method, or the like. In the polymer spin coating method, a polymer solution dissolved in a solvent is applied by a spin coating method, followed by drying and curing after pre-baking and post-baking.

【0053】次に同図(b)に示すように、フォトブリ
ーチング用ポリマコア層34aの上に上部クラッド層3
5を形成する。この上部クラッド層35はバッファ層3
2と同様の材質を用い、同様の方法で形成する。
Next, as shown in FIG. 2B, the upper cladding layer 3 is formed on the polymer core layer 34a for photobleaching.
5 is formed. This upper cladding layer 35 is
2 and is formed by the same method.

【0054】同図(c)に示すように上部クラッド層3
5の上にフォトマスク36を配置し、このフォトマスク
36の上から紫外線37を照射する。フォトブリーチン
グ用ポリマ層34aが、例えば前述したDMAPNの場
合には、紫外線37の波長は380nmの光を照射す
る。紫外線の照射量は100mJ/cm2 とする。紫外
線37を照射すると、紫外線非透過部36a以外の紫外
線透過部36bに対応する部分はフォトブリーチングに
より屈折率が低下し(屈折率1.537)、同図(d)
に示すようにフォトブリーチングした下部クラッド層3
4になる。紫外線37の照射されなかった部分はコア層
33となり、図1に示したポリマ導波路が形成される
(屈折率1.553)。
As shown in FIG. 3C, the upper cladding layer 3
5, a photomask 36 is arranged, and ultraviolet rays 37 are irradiated from above the photomask 36. When the photobleaching polymer layer 34a is, for example, the DMAPN described above, the ultraviolet light 37 is irradiated with light having a wavelength of 380 nm. The irradiation amount of the ultraviolet rays is set to 100 mJ / cm 2 . When the ultraviolet ray 37 is irradiated, the refractive index of the portion corresponding to the ultraviolet ray transmitting portion 36b other than the ultraviolet ray non-transmitting portion 36a is reduced by photobleaching (refractive index 1.537), and FIG.
Lower cladding layer 3 photo-bleached as shown in FIG.
It becomes 4. The portion not irradiated with the ultraviolet rays 37 becomes the core layer 33, and the polymer waveguide shown in FIG. 1 is formed (refractive index: 1.553).

【0055】以上のように、膜の形成と紫外線の照射と
でポリマ導波路を実現することができるので、従来のポ
リマ導波路で問題となっていた、ポリマコア層14の界
面14−1,14−2,14−3の荒れは生じない(図
10参照)。また上部クラッド層35の上面にも平坦さ
をそのまま維持することができるので、上部クラッド層
35の上面にさらに光導波路を形成したり、薄膜ヒータ
を設けたり、光部品や電子部品を搭載することが容易と
なる。さらに、従来のようなエッチングプロセスがない
ので、製造方法が簡単で、かつ安価に製造することがで
きる。
As described above, since the polymer waveguide can be realized by forming the film and irradiating the ultraviolet rays, the interface 14-1, 14 of the polymer core layer 14, which has been a problem in the conventional polymer waveguide, has been problematic. No roughening of -2 and 14-3 occurs (see FIG. 10). Also, since the flatness can be maintained on the upper surface of the upper cladding layer 35, it is necessary to further form an optical waveguide, provide a thin film heater, or mount an optical component or an electronic component on the upper surface of the upper cladding layer 35. Becomes easier. Furthermore, since there is no conventional etching process, the manufacturing method is simple and the manufacturing can be performed at low cost.

【0056】図9は本発明のポリマ導波路の製造方法の
他の実施の形態を示す工程図である。
FIG. 9 is a process chart showing another embodiment of the method for manufacturing a polymer waveguide according to the present invention.

【0057】まず同図(a)に示すように、基板31上
にバッファ層32、フォトブリーチング用ポリマ層64
a、中間層63、ブリーチング用ポリマ層65a及び上
部クラッド層35を順次堆積させておく。バッファ層3
2、フォトブリーチング用ポリマ層64a,65a、上
部クラッド層35は図8に示した製造方法の場合と同様
の方法で形成する。中間層63は、材料がSiO2 或い
はSiO2 にB、F、P、Ti、Ge、Al等屈折率制
御用添加物を少なくとも一種類含んだものの場合には、
CVD法、プラズマCVD法、電子ビーム蒸着法が用い
られる。材料がスピンオングラス液のような材料や溶剤
に溶けたポリマ液のような材料の場合にはスピンコーテ
ィング、プリベーク、ポストベークによって形成する。
First, as shown in FIG. 1A, a buffer layer 32 and a photobleaching polymer layer 64 are formed on a substrate 31.
a, an intermediate layer 63, a bleaching polymer layer 65a, and an upper cladding layer 35 are sequentially deposited. Buffer layer 3
2. The photobleaching polymer layers 64a and 65a and the upper cladding layer 35 are formed by the same method as in the manufacturing method shown in FIG. When the material of the intermediate layer 63 is SiO 2 or SiO 2 containing at least one kind of a refractive index controlling additive such as B, F, P, Ti, Ge, or Al,
A CVD method, a plasma CVD method, and an electron beam evaporation method are used. When the material is a material such as a spin-on-glass solution or a material such as a polymer solution dissolved in a solvent, it is formed by spin coating, pre-baking, or post-baking.

【0058】次に同図(b)に示すように、上部クラッ
ド層35の上にフォトマスク66を配置し、そのフォト
マスク66の上面から紫外線67を照射する。紫外線6
7は紫外線透過部67aを透過して上部クラッド層3
5、フォトブリーチング用ポリマ層65a、中間層6
3、フォトブリーチング用ポリマ層64a、バッファ層
32及び基板31に到達する。フォトブリーチング用ポ
リマ層64a,65aをフォトブリーチングするとその
ポリマ層の屈折率が低下し、フォトブリーチングした下
部クラッド層64,65が形成される。
Next, as shown in FIG. 6B, a photomask 66 is disposed on the upper cladding layer 35, and the upper surface of the photomask 66 is irradiated with ultraviolet rays 67. UV rays 6
7 denotes an upper clad layer 3 which transmits through the ultraviolet transmitting portion 67a.
5. Photobleaching polymer layer 65a, intermediate layer 6
3. The photobleaching polymer layer 64a, the buffer layer 32 and the substrate 31 are reached. When the photobleaching polymer layers 64a and 65a are photobleached, the refractive index of the polymer layers is reduced, and the photobleached lower cladding layers 64 and 65 are formed.

【0059】他方、フォトマスク66の紫外線非透過部
66bの下のフォトブリーチング用ポリマ層64a,6
5aの部分は未露光部として屈折率は低下せずそのまま
コア層61,62となる。コア層61,62の形状は、
下部クラッド層64,65、フォトブリーチング用ポリ
マ層64a,65a、中間層63のそれぞれの厚さの総
和が30μm以下の場合には、略等しい寸法形状とな
る。上記各層のそれぞれの層の厚さの総和が35μm以
上の場合には、コア層61,62の形状が若干異なって
いる。フォトブリーチング用ポリマ層64a,65aの
厚さが厚い場合、すなわち、マルチモード伝送用の場合
には、上部クラッド層35を形成する前に、フォトブリ
ーチング用ポリマ層65aの上にフォトマスク66を配
置してフォトブリーチングを行い、その後で上部クラッ
ド層35を形成するようにすれば、コア層61,62を
より精度良く形成することができると共に、フォトブリ
ーチングした下部クラッド層64,65の屈折率が均一
なポリマ導波路60が得られる。
On the other hand, the photobleaching polymer layers 64a, 6b under the ultraviolet non-transmissive portion 66b of the photomask 66.
The portion 5a is the unexposed portion, and becomes the core layers 61 and 62 without lowering the refractive index. The shapes of the core layers 61 and 62 are as follows:
When the total thickness of each of the lower cladding layers 64 and 65, the photobleaching polymer layers 64a and 65a, and the intermediate layer 63 is 30 μm or less, the dimensions are substantially the same. When the sum of the thicknesses of the respective layers is 35 μm or more, the shapes of the core layers 61 and 62 are slightly different. When the photobleaching polymer layers 64a and 65a are thick, that is, for multi-mode transmission, the photomask 66 is formed on the photobleaching polymer layer 65a before the upper cladding layer 35 is formed. Are arranged and photo-bleaching is performed, and then the upper clad layer 35 is formed, so that the core layers 61 and 62 can be formed with higher accuracy and the photo-bleached lower clad layers 64 and 65 can be formed. A polymer waveguide 60 having a uniform refractive index is obtained.

【0060】尚、図8に示したポリマ導波路の製造方法
を用いる場合も同様にしてフォトブリーチングしてもよ
い。
Incidentally, in the case where the method of manufacturing the polymer waveguide shown in FIG. 8 is used, photobleaching may be performed in the same manner.

【0061】以上において本発明によれば、 (1) ポリマからなるコア層とクラッド層との界面の不均
一性がほとんどなくなり、低損失の光導波路を実現する
ことができる。
As described above, according to the present invention, (1) the non-uniformity of the interface between the polymer core layer and the clad layer is almost eliminated, and a low-loss optical waveguide can be realized.

【0062】(2) 上部クラッド層の上面が平坦なため、
薄膜金属ヒータや薄膜磁性体の形成等が容易となる。ま
た光部品や電子部品の搭載も容易となる。
(2) Since the upper surface of the upper cladding layer is flat,
It becomes easy to form a thin film metal heater and a thin film magnetic material. Also, mounting of optical components and electronic components becomes easy.

【0063】(3) プロセスが簡単で、かつ高寸法精度の
コアパターン層を形成することができるので、高性能な
導波路型光部品を低コストで実現することができる。
(3) Since a core pattern layer having a simple process and high dimensional accuracy can be formed, a high-performance waveguide-type optical component can be realized at low cost.

【0064】(4) 基板の厚さを極めて薄くした、いわゆ
るフレキシブルポリマ導波路型光部品を高性能、高寸法
精度で製造することができる。しかも曲げて折れること
がなく、装置内への実装も容易である。
(4) A so-called flexible polymer waveguide type optical component having an extremely thin substrate can be manufactured with high performance and high dimensional accuracy. Moreover, it is not bent and broken, and is easily mounted in the device.

【0065】[0065]

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。
In summary, according to the present invention, the following excellent effects are exhibited.

【0066】紫外線が照射されると屈折率が低下するポ
リマコア層のコア層とすべき部分を除いて紫外線を照射
することにより、コア層の両側面にクラッド層が形成さ
れるので、クラッド層の上面が平坦となり、高寸法精度
の極めて薄いポリマ導波路を得ることができる。
The cladding layers are formed on both sides of the core layer by irradiating the ultraviolet rays except for the portion of the polymer core layer which is to be the core layer, the refractive index of which decreases when irradiated with the ultraviolet rays. The upper surface becomes flat, and a very thin polymer waveguide with high dimensional accuracy can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のポリマ導波路の一実施の形態を示す断
面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a polymer waveguide according to the present invention.

【図2】DMAPNの吸収スペクトルを示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an absorption spectrum of DMAPN.

【図3】フォトブリーチング前後の屈折率の波長依存性
を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing the wavelength dependence of the refractive index before and after photobleaching.

【図4】本発明のポリマ導波路の他の実施の形態を示す
断面図である。
FIG. 4 is a sectional view showing another embodiment of the polymer waveguide of the present invention.

【図5】本発明のポリマ導波路の他の実施の形態を示す
断面図である。
FIG. 5 is a sectional view showing another embodiment of the polymer waveguide of the present invention.

【図6】本発明のポリマ導波路の他の実施の形態を示す
断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing another embodiment of the polymer waveguide of the present invention.

【図7】(a)は本発明のポリマ導波路を用いた光分岐
回路の一実施の形態を示す側面図であり、(b)は
(a)のB−B線断面図である。
7A is a side view showing an embodiment of an optical branch circuit using the polymer waveguide of the present invention, and FIG. 7B is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG.

【図8】本発明のポリマ導波路の製造方法の一実施の形
態を示す工程図である。
FIG. 8 is a process chart showing one embodiment of a method for manufacturing a polymer waveguide of the present invention.

【図9】本発明のポリマ導波路の製造方法の他の実施の
形態を示す工程図である。
FIG. 9 is a process chart showing another embodiment of the method for producing a polymer waveguide of the present invention.

【図10】ポリマ導波路の従来例を示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view showing a conventional example of a polymer waveguide.

【図11】(a)〜(c)はポリマ導波路の製造方法を
示す従来例である。
FIGS. 11A to 11C are conventional examples showing a method for manufacturing a polymer waveguide.

【図12】(a)〜(d)はポリマ導波路の製造方法を
示す他の従来例である。
FIGS. 12A to 12D are other conventional examples showing a method for manufacturing a polymer waveguide.

【図13】(a)〜(d)はポリマ導波路の製造方法を
示すさらに他の従来例である。
FIGS. 13A to 13D show still another conventional example illustrating a method for manufacturing a polymer waveguide.

【図14】(a)は従来のポリマ導波路上に薄膜ヒータ
を設けた場合の平面図であり、(b)は(a)のA−A
線断面図である。
FIG. 14A is a plan view showing a case where a thin film heater is provided on a conventional polymer waveguide, and FIG. 14B is a plan view of AA in FIG.
It is a line sectional view.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

30 ポリマ導波路 31 基板 32 バッファ層 33 コア層 34 下部クラッド層 34a ポリマコア層 35 上部クラッド層 Reference Signs List 30 polymer waveguide 31 substrate 32 buffer layer 33 core layer 34 lower clad layer 34a polymer core layer 35 upper clad layer

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板と、該基板上に形成された低屈折率
b のバッファ層と、該バッファ層の上に形成され紫外
線が照射されると屈折率が低下するポリマからなり、紫
外線が照射されない略矩形断面形状のコア層(屈折率n
w 、nw >nb )と、該コア層の両側で紫外線が照射さ
れた下部クラッド層(屈折率np 、np <nw )と、上
記ポリマの該コア層の両側で紫外線が照射された下部ク
ラッド層と、該下部クラッド層及び上記コア層の上面を
覆う上部クラッド層(nc 、nc <nw )とを備えたこ
とを特徴とするポリマ導波路。
1. A substrate, a buffer layer having a low refractive index n b formed on the substrate, and a polymer formed on the buffer layer and having a refractive index which is reduced when irradiated with ultraviolet rays. A core layer having a substantially rectangular cross-sectional shape that is not irradiated (refractive index n
w , n w > n b ), the lower cladding layer (refractive index n p , n p <n w ) irradiated with ultraviolet light on both sides of the core layer, and ultraviolet light irradiation on both sides of the core layer of the polymer. It is a lower cladding layer, a polymer waveguide, characterized in that it comprises an upper cladding layer covering the upper surface of the lower cladding layer and the core layer and (n c, n c <n w).
【請求項2】 基板と、該基板上に形成され紫外線が照
射されると屈折率が低下するポリマからなり、紫外線が
照射されない略矩形断面形状のコア層(屈折率nw 、n
w >nb )と、該コア層の両側で紫外線が照射された下
部クラッド層(屈折率np 、np <nw )と、上記ポリ
マの該コア層の両側で紫外線が照射された下部クラッド
層と、該下部クラッド層及び上記コア層の上面を覆う上
部クラッド層(nc 、nc <nw )とを備えたことを特
徴とするポリマ導波路。
2. A core layer (refractive index n w , n w ) comprising a substrate and a polymer formed on the substrate and having a refractive index which decreases when irradiated with ultraviolet rays, and which is not irradiated with ultraviolet rays.
w > n b ), a lower cladding layer (refractive index n p , n p <n w ) irradiated with ultraviolet light on both sides of the core layer, and a lower part irradiated with ultraviolet light on both sides of the core layer of the polymer. polymer waveguide and a cladding layer, characterized in that an upper cladding layer covering the upper surface of the lower cladding layer and the core layer (n c, n c <n w).
【請求項3】 上記バッファ層及び上記上部クラッド層
にSiO2 系の材料か或いはポリマ材料のいずれかを用
いた請求項1又は2に記載のポリマ導波路。
3. The polymer waveguide according to claim 1, wherein the buffer layer and the upper cladding layer are made of one of a SiO 2 material and a polymer material.
【請求項4】 上記コア層及び上記下部クラッド層を、
屈折率がni (ni <nw )で所望の厚さを有する中間
層で上下に仕切った請求項1から3のいずれかに記載の
ポリマ導波路。
4. The method according to claim 1, wherein the core layer and the lower clad layer are
4. The polymer waveguide according to claim 1, wherein the polymer waveguide is vertically divided by an intermediate layer having a refractive index of ni ( ni < nw ) and a desired thickness.
【請求項5】 上記基板にプラスチック材料を用いた請
求項1から4のいずれかに記載のポリマ導波路。
5. The polymer waveguide according to claim 1, wherein a plastic material is used for the substrate.
【請求項6】 基板上にバッファ層、紫外線が照射され
ると屈折率が低下するポリマ層及び上部クラッド層を順
次形成する第1工程と、上記上部クラッド層の上面に紫
外線非透過部及び紫外線透過部のパターンが形成された
フォトマスクを配置し、該フォトマスクの上から紫外線
を照射することにより、紫外線の照射されないポリマか
らなるコア層と紫外線が照射されたポリマからなる下部
クラッド層とを形成する第2工程と、上記コア層及び下
部クラッド層の上面に上部クラッド層を形成する第3工
程とからなることを特徴とするポリマ導波路の製造方
法。
6. A first step of sequentially forming a buffer layer, a polymer layer whose refractive index decreases when irradiated with ultraviolet light and an upper clad layer on a substrate, and an ultraviolet non-transmissive portion and ultraviolet light on the upper surface of the upper clad layer. By arranging a photomask on which a pattern of the transmission portion is formed, and irradiating ultraviolet rays from above the photomask, a core layer made of a polymer not irradiated with ultraviolet rays and a lower clad layer made of a polymer irradiated with ultraviolet rays are formed. A method for manufacturing a polymer waveguide, comprising: a second step of forming; and a third step of forming an upper clad layer on the upper surfaces of the core layer and the lower clad layer.
【請求項7】 上記第1工程において、ポリマ層と上部
クラッド層との間に、他のポリマ層と中間層とを順次形
成し、上記第2工程において、紫外線の照射されないポ
リマからなるコア層及び他のコア層と紫外線が照射され
たポリマからなる下部クラッド層及び他のクラッド層と
を形成する請求項6に記載のポリマ導波路の製造方法。
7. In the first step, another polymer layer and an intermediate layer are sequentially formed between the polymer layer and the upper clad layer, and in the second step, a core layer made of a polymer which is not irradiated with ultraviolet rays. 7. The method of manufacturing a polymer waveguide according to claim 6, wherein another core layer, a lower cladding layer made of a polymer irradiated with ultraviolet rays, and another cladding layer are formed.
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