【発明の詳細な説明】
自立の可撓性導波体シートを用いて、光導波体を
ファイバーコンベクターにする方法
本発明は、誘導層(guiding layer)より低い屈折率を有する２つの偏向層(defl
ection layer)の間に挟まれたポリマー誘導層(polymeric guiding layer)を含む
、積層された光導波体成分が集積されているところの基板および光ファイバー端
を含み、光ファイバー端は溝に置かれている、光デバイスを作る方法に関する。
集積された光デバイスに付けられた光ファイバー端は通常、「ピグテール（ぶ
たのしっぽ）(pigtail)」といわれ、そのようなピグテールを導波体成分に備え
るプロセスは、「ピグテーリング(pigtailing)」といわれる。本発明はまた、そ
のようにして得ることができるピグテール化された光導波デバイスおよび、それ
を作るのに使用される、自立の可撓性の導波体シートに関する。
一般に、可撓性の導波体は知られている。例えば特開平4-232906号公報は、信
号伝達（例えば自動車のための光データ連結のように光が分裂する）において使
用するのに適した可撓性の多層光導波シートを開示する。
特開平5-281428号公報は、種々の形（例えば曲線状）を有することができる基
礎板に据え付けられた可撓性の光導波体を含む、可撓性の光相互連絡盤に関する
。
特開平4-274402号公報から、ポリアミン酸(polyamic acid)溶液を基板にコー
ティングし、前硬化されたフィルムを製造するようにそれを照射し、該フィルム
を基板から除去し、そしてポリイミド導波体を形成するようにそれを硬化するこ
とによって、可撓性の導波体を提供することが知られている。ポリイミド導波フ
ィルムより低い屈折率を有するポリイミドフィルムが、導波フィルムの上方の層
および下方の層の少なくとも一部を被覆するために使用される。
屈折率パターンを有する、ポリマーの可撓性導波体を製造することが知られて
いる（ポリマーフィルムを形成し、その中にモノマーを拡散させ、そして選択さ
れた領域中でモノマーを重合することを教示する特開昭52-138146号公報を見よ
）。匹敵する技術が、特開昭53-26813号公報および特開昭54-88144号公報に開示
されている。
米国特許第4,496,215号明細書から、光相互連絡が（層をなした可撓性の構造
中に置かれた）ファイバーの形状であるところの、直線状および曲線状のセグメ
ントを含む光相互連絡デバイスを提供することが知られている。
これらの参考文献は、ピグテール化しているポリマー光導波体成分(polymeric
optical waveguide component)の問題に特別に注意を向けない。これは、光導
波デバイスを作るときの主な挑戦の１つであり続ける。導波体成分の誘導層と光
ファイバーのコアとの間での光の最小の損失（カップリング損失）で、適当な結
合をさせることは、厄介な、一般的に高価なプロセス段階である。このことは特
に、単
一モードの光ファイバーのカップリングに妥当する。
ファイバー端が置かれ得るところのＶ形の溝を有する（通常、ケイ素でできた
）基板を使用することが知られている。溝のＶの形は、ファイバーが垂直に（す
なわち、誘導層の高さに関して）ならびに横向きに（すなわち、誘導層に作られ
た導波チャンネルの幅に関して）適切に整列されることを可能にする。ファイバ
ーをＶ溝に置いた後、通常、接着剤、はんだ等を用いてそれらを固定する。
そのようなＶ溝の基板を使用する上記した方法は、英国特許第2 000 877号か
ら知られている。この方法は、複数の光ファイバーの端部分を、透明基板に備え
られたＶ形の溝に接着剤により結合し；ポリマー溶液を、固定された光先導ファ
ィバー(optical lead fibre)含有基板に施与し、そして溶媒を蒸発させることを
開示する。このように、光先導ファイバーは、ポリマー層中に据え付けられる。
光導波体成分の誘導層として役立つ該ポリマー層は、とりわけ光重合可能なモノ
マーを含む。このモノマーを選択的に活性化させることにより、誘導層の屈折率
を選択的に減少させることができる。したがって、取り囲んでいる物質を照射す
ることにより、導波体チャンネルを誘導層中に形成することができる。これらの
チャンネルは、光ファイバーの据え付けられた端の部分に対して整列させられる
ことができる。誘導層の上に、低い屈折率のコーティングが、上部偏向層として
施与される。基板は、下方の偏向層として役立つ。
英国特許第2 000 877号に開示された方法は幾つかの欠点を有する。幾分、こ
れらは、下方の偏向層として基板を使用することに関連がある。その１つの不都
合は、開示された方法が、電気光学的に能動の導波体を作るのに適用できないこ
とである。E/0 能動、またはＮＬＯ物質は公知である。そのような物質において
は、外部電場の影響下で、非線形電荷分極(non-linear charge polarization)が
生じる。非線形電荷分極は、幾つかの光学的に非線形の現象例えば周波数２倍化
(frequency doubling)およびポッケルス効果(Pockels effect)を生じ得る。ポリ
マー物質において所望のＮＬＯ効果を得ることは、まず、そのような物質に存在
する基、主として過分極可能な側鎖基が整列される（分極される(poled)）こと
を必要とする。そのような分極(poling)は通常、ポリマー物質を（直流）電圧、
いわゆるポーリング場(poling field)にさらし、ポリマー鎖を配向のために十分
に動けるように加熱することによりなされる。この故に、分極可能な(polable)
e/o 物質が誘導層に使用されるなら、分極のために、誘導層が電場にされされ得
ることが起こるのが必要である。このために、２つの電極が必要とされ、その１
つは通常、層をなした導波体構造の上部に施与され、他は通常、底部、すなわち
基板と下方の偏向層との間に施与される。そのような底部電極を備えることは、
英国特許第2 000 877号の方法において認識されていない。
下方の偏向層として、Ｖ溝のある基板を用いることの別
の不都合は、そのような下方の偏向層の屈折率が、誘導層と上部偏向層の屈折率
に対して調整できないことである。層の屈折率の違い（屈折率の差）が、光ファ
イバーからの光が導波体へおよびその逆へと、カップリングされ得る効率を決定
するので、層の任意の１つの屈折率が自由に選択できないなら、設計が厳しく限
定される。これは特に、偏向層に妥当する。というのは、デバイスの性質によっ
て、誘導層ポリマーに適用可能な要求はしばしば、クラッドした層に適用可能な
要求よりも厳しいからである。例えば、電気光学的に能動の誘導層の場合、誘導
層ポリマーの選択は、屈折率のような他の特性によるよりも、e/o 係数によって
より多く決定される。または、「漂白」（欧州特許第358 476 号に開示されたよ
うな屈折率の光物理的(photophysical)変化）によって誘導層にチャンネルを形
成するのが望ましいなら、誘導層ポリマーは、他の何よりも、その漂白能力のた
めに選択され得る。
英国特許第2 000 877号の方法は、別の下方の偏向層を基板に施与する方法に
より、単純に置き換えることができない。まず第１に、このことは、この開示に
教示されたように、まさに繊維と導波体の整列を取り消す。さらに、下方の偏向
層がポリマー（屈折率の調整およびポリマー誘導層との相溶性に関して非常に好
ましい）ならば、Ｖ溝が偏向層ポリマーで満たされ、ファイバーのコアがポリマ
ー導波体(polymeric waveguide の光誘導チャンネルに対して重大にも誤整列さ
れる、または導波体構造が平らでなく厚
さが不均一である、またはその両方をもたらす。
Ｖ溝のあるＳｉを用いて、光ファイバーを導波体デバイスと接続するための別
の公知の方法は、IEEE Transactions on Components ，Hybrids，and Manufactur ing Technology
、第13巻(4)、1990年、第780-786頁から知られている。この方法
は、第１の基板（その一部がＶ溝中の光ファイバーを運ぶ）と、集積光回路を運
ぶ第２の基板とを結合し、ファイバーと回路は結局、互いに隣接して置かれるこ
とを含む。２つの基板は互いに向きがそれており、結合は、はんだの衝突によっ
てなされる。この、いわゆるフリップチップはんだ衝突結合は、自己整列プロセ
スであり、整列は、はんだのリフロー(reflow)中の表面張力の作用を通して達成
される。この方法は、ピグテール化しているポリマー導波体成分に関して幾つか
欠点を有する。はんだの要求される溶融性および流れ性は一般に、ポリマーと共
に使用されるのには高すぎる温度を必要とする。典型的な温度は２００℃であり
、これは多くのタイプの電気光学的に能動のポリマーのガラス転移温度より上で
ある。このことは、これらのポリマーにその活性を失わせる。さらに、原則とし
て、リフロー中にはんだに施与されるフラックス（はんだの酸化を防ぐ有機酸）
は、ポリマーを攻撃するようである。さらに、この方法は、最終製品が３つもの
異なる基板を含むという欠点を有する。記載された２つの基板（すなわち１つは
集積光回路を運び、もう１つはＶ溝中でファイバーを運ぶ）は共に、第３の基板
、いわゆるマザーボード
(motherboard)により支えられる必要がある。
本発明はここで、受動の、ならびに熱光学的におよび電気光学的に能動の導波
体（屈折率を調整でき、ポリマーと共に使用できる）と共に使用することができ
るピグテーリング法を提供することを探し求める。そのような方法を提供する上
で、本発明の目的は、３つの異なる基板の複雑な使用を避け、単一基板を含むデ
バイスにいきつくことにある。このために、本発明は、明細書の最初の段落にお
いて記載したような方法において、溝、特にＶ形の溝を含む基板が、１以上の層
を含む、別途作られたポリマー構造体（以後、自立シートという）を備えている
ことにある。
自立シートは単一層であり得るかまたは、誘導層および少なくとも１の偏向層
を含む、層をなす構造（積層構造）であり得、該層をなす構造は、偏向層を基板
に面して、施与される。好ましくは、自立シートは、誘導層と誘導層を囲んでい
る２つの偏向層とを含む、完全な層をなす導波体構造である。
自立シートが単一層である場合には、それは、Ｖ溝のある基板を平面化する(p
lanarize)ために役立つ。この層が施与された後に、スピンコーティング、蒸着
等によって、他の層をその上に施与することができる。例えばポリマー光導波体
の場合に、薄層を施与するために最も慣用の方法であると通常認識されているス
ピンコーティングプロセスは、原則として、被覆されるべき基板全体を急速に回
転させることを含む。その故に、層のさらなる施与が必然的に、
溝のある基板全部を覆うことを含む。平面化された層（下方の偏向層として役立
つかまたは、さらなる層であり得る）はしたがって、溝のある表面全部にわたっ
て施与される。層をなす導波体構造の他の層が施与された後に、溝を覆わないよ
うに、その一部（平面化された層の対応する部分を含む）が除去されなければな
らない。そのような除去は一般に、エッチング（例えばＯ2反応性イオンエッチ
ング）によって行われなければならない。単一の平面化された層の使用は、ポリ
マーの、層をなす導波体構造が、溝がポリマーで満たされること無く、溝のある
基板上に施与され得ることを、その主な利点として有する。さらなるスピンコー
ティングの段階は慣用であり、明確な層をなす導波体構造を形成させるので、フ
ァイバーおよび導波体の適当な整列が成し遂げられ得る。しかしながら、完全な
層をなす導波体構造の形状の自立シートは、重要なさらなる利点を有する。この
態様は、あまり複雑でなく、物質の廃棄物が最小に減少され、かつよりなめらか
な導波体ファセット（facet）を作ることができる。すべてのその態様において
、本発明は、層をなす導波体構造（および、使用するなら平面化された層）の層
厚を光ファイバーの寸法（特に：コアの直径）に合わせることによって、導波体
と光ファイバーとの正確な結合を得ることができる。したがって、光ファイバー
のコア（通常、円筒形または長円形）は、層をなす導波体構造の誘導層と向かい
合わせに置かれることができる。
本発明の方法は、ファイバー端をすでに含むまたは含ま
ない、溝のある基板を提供することおよび自立シートを作ることを別々に含む。
溝のある基板を提供するやり方は、それ自体は、本発明の一部ではない。代わ
りに、そのような基板は市販されていて入手可能であるか、または当業者に公知
の方法によって作ることができる。
原則として、基板は、ポリマー導波体構造を支持するのに適した、どのような
物質からできていることもできる。例としては、例えば射出成形のような形成技
術によって、所望の溝を作ることができる熱硬化性ポリマー、ガラス、または他
の無機物質、例えばケイ素またはＧａＡｓ等である。後者の物質においては、溝
は、半導体産業から公知のエッチング技術により作ることができる。この点に関
して、ケイ素が特に好ましい。溝は好ましくはＶ形であり、したがって、それに
関して光ファイバーが適所に非常によく保持され得、したがって導波体ファセッ
トに関して最も正確に置かれるところの２つのファセットを提供する。溝の深さ
は、必然的に、使用される光ファイバーの直径に依存する。
約９μｍのコア直径を有する、単一モードのファイバーが使用されるなら、基
板は好ましくは、不等方性のエッチング特性を示す単結晶物質である。というの
は、１２５μｍの大きさの直径を有するファイバーを含むであろうＶ溝の寸法に
おいて、高い正確さが得られなければならないからである。この点に関して、ケ
イ素、砒化ガリウムおよび
リン化インジウムが、適当な基板物質の例である。
自立シートが、単なる平面化された層でないなら、溝のある基板は、自立シー
トが施与される前にファイバー端を備えることができる。後でファイバー端を備
えるのが好ましい。電気光学的に能動の導波体が形成される場合には、自立シー
トで覆われるべき基板の少なくとも一部に、金属の薄層の形状の底部電極がまず
施与される。この底部金属化は、好ましくは金であり、通常蒸着またはスパッタ
リングにより施与される。この態様においては特に、基板が２つの部分：溝を含
む部分（ここに、結局はファイバーが置かれる）と平らな部分とを含むなら、そ
の平らな部分に、まず金属層および次に自立シートが施与されるのが好ましい。
自立シートは、別途製造される。要求される正確さおよび層（複数または単数
）の厚さの均一性の故に、まず基板上に自立シートが作られるのが、通常必要で
ある。そのような基板は、平面（平ら）であり、それで、はっきりと限定された
層厚を有する、層または層をなす構造を作ることができる。層または層をなす構
造が、最初の基板からはずされた後、それは溝のある基板に置かれることができ
る。最初の基板は、上記した基板物質でできていることができ、ケイ素が好まし
い。
自立シートおよび、結局は層をなす導波体が作られるところのポリマー物質は
、本発明には重大ではない。
偏向層ならびに、受動の光成分の場合には誘導層は、使
用される波長に対して透明な、そして所望の波長について最小の光損失を示すと
ころの任意の適当なポリマーでできていることができる。実際に実行する際に最
も重要な波長範囲は、約６７０nm、約８００〜１０００nm、約１３００nm、およ
び約１５００nmである。これらの最後の２つの波長範囲は、遠隔通信において使
用するのに特に適している。もちろん、誘導層が偏向層より高い屈折率を有する
ことは避けられない。当業者は、所望の屈折率を有するように変えられ得る光学
ポリマーを知っているであろう。適当な偏向の（クラッドした）層物質の例は、
アクリレート‐スチレンコポリマー、例えばヒドロキシエチルメタクリレートと
スチレンとのコポリマーおよび、無水マレイン酸に関して同じものである。官能
性の末端基を有するプレポリマーの形状のこれらのポリマーを適用し、これらの
末端基に対する多官能性の架橋剤（例えばヒドロキシ末端基は、デスモジュール
‐Ｎ（Desmodur-N）トリイソシアネートで架橋される）を含むのが有利であり得
る。受動の導波体のための適当なポリマー物質は、当業者に知られている。さら
に、コアおよび偏向の層が、処理しやすくかつ、コアおよび偏向の層の間の、で
きるだけ最も平たく最も純粋な接触表面ならびに、コアおよび偏向の層の間の十
分な接着を与えるように、加工可能であることは重要である。このためにどのよ
うな物質を選択するかは当業者は知っているであろう。好ましくは、導波体チャ
ンネルが、以下に述べるような照射によって作られることができる物質を使用す
る。
先に示したように、電気光学的に能動の導波体において、整列によってそこに
巨視的にもたらされた、非線形光学活性を有するポリマーを使用する。適当なＮ
ＬＯ‐活性な物質（ＮＬＯポリマー）は、欧州特許第358 476号、および例えば
欧州特許第350 112号、欧州特許第350 113号、欧州特許第359 648号、米国特許
第4,867,540号明細書、米国特許第4,795,664号明細書、および国際特許出願WO 9
1/03001号に記載されている。そのため、これらの物質はまた、受動の導波体に
おいて使用するのに適している。
層をなす導波体構造の形状の自立シートの製造は、通常、以下の段階：
−平らな基板に、適当な処理ではずすことができる層、例えば金の層、または水
溶性物質例えばポリビニルアルコールまたは水溶性塩の層を備えさせること；
−はずすことのできる層の上に第１の偏向層ポリマーを施与すること；
−第１の偏向層の上に誘導層ポリマーを施与すること；
−誘導層の上に第２の偏向層ポリマーを施与すること；
−はずすことのできる層を適当に処理することにより、平らな基板から、層をな
す構造をはずすこと；金の層の場合は、そのような処理は、熱（約５０℃の）Ｋ
ＯＨにさらすことを含む。
全部の層より少ない、層をなす導波体構造を含む自立シートの場合には、適当
な段階を省略することができる。自立シートが、第１の偏向層として役立つので
はない、別の
平らにされているものなら、はずすことのできる層に施与された層は本質的に、
任意のポリマー層であり得る。
特に有利な本発明の態様によれば、はずすことのできる層は水溶性の物質例え
ば塩例えばＮａＣｌまたはポリビニルアルコールを含む。このことは、侵略的な
処理例えば熱ＫＯＨにさらすことは避けることができ、導波体シートは、水の中
に構造全体を浸すことにより、最初の基板からはずすことができる。それは次に
、溝のある基板の上に置かれるのが容易である。
幾つかの場合、特に導波体構造が扱いの問題を与えるように可撓性であるとき
は、まず導波体構造をはずし、次いでそれを溝のある基板の上に置くことに代え
て、これらの動作を同時に行う。これは、溝のある基板を、なお最初の基板の上
にある、はずすことのできる導波体構造の一番上に置き、次いではずすことので
きる層を活性化することによってなされ得る。基板の溝のある面は、偏向層に向
いていなければならない。偏向層の最初の上部はしたがって、溝のある基板上で
底部偏向層になる。これは、さらなる処理なしにうまくいくことが見出されたが
、導波体構造の、その上部に置かれた溝のある基板への接着を、まず溝のある基
板に薄い接着剤層を備えさせることによって促進するのが有利であり得る。これ
は、最も便利には、偏向層と同じポリマー物質の約０．５μｍの厚さの層であり
得る。そのような薄層はまた、溝の底部を覆うが、溝を満たすことはない。それ
ゆえに、全部クラッドされた層（３〜１５μ
ｍの大きさの厚さを有する）を溝のある基板の上に施与するときに生ずる先に示
した欠点は生じない。好ましくは、接着剤層は、なお硬化可能なプレポリマーで
あり、このプレポリマーは、構造体が最初の基板からはずされた後に、（熱を適
用することにより）硬化される。厚さに関しては、３層をなす導波体シートは通
常、約５〜約５０μｍの厚さを有することを挙げることができる。
２つのポリマーのクラッドされた層の間に挟まれた、ポリマー誘導層のはっき
りと限定された構造をまず作ることの利点は、溝のある基板上に構造体を置くこ
とが、高い正確さを要求しないことである。というのは、この導波体シートは、
比較的低い精度で、溝のある基板の上に施与され、導波体成分が結局望まれるよ
りも広い領域を覆い得るからである。導波体シートがそのように施与された後、
チャンネルが規定され、滑らかなファセットが、光ファイバーが置かれる面にエ
ッチングされる。任意の適当なエッチング技術、例えば集積回路（ＩＣ）の製造
から公知の技術を用いて、すべてのはみ出した部分を除去することができる。こ
の場合、ウェットケミカル(wet-chemical)エッチング技術、例えば有機溶媒また
は強塩基を用いた技術が適用できる。しかし、ドライエッチング技術、例えばス
パッタ エッチング、反応性イオンエッチング、または反応性プラズマエッチン
グが好ましい。そのような技術は当業者に公知であり、ここでさらに説明する必
要はない。あるいは、レーザーを用いたエッチング、機械的エッチング例えばす
り
つぶす、刻む、穴をあける、または砂の粒子例えばアルミナ、シリカ、および特
に軽石を用いての衝撃を経たエッチングがあり得る。当業者は、過度の実験をせ
ずに、適当なエッチグ剤を選択できると期待される。好ましくは、反応性イオン
エッチング（ＲＩＥ）またはＲＩＥと反応性プラズマエッチングの組み合わせを
使用するが、いわゆるレーザー切除(ablation)は別の非常に適当な技術である。
ファセットを作り、層をなすポリマー構造体のはみ出した部分を除去するために
、エッチング剤の攻撃にさらされないでいなければならないそれらの部分を覆う
ために、マスクを適用する。これらのマスクの主要な欠くことができない点は、
それらがエッチング剤の作用に抵抗性であることであり、これらのマスクは、と
りわけＩＣ技術から公知である。そのようなマスクは例えば金属または合成物質
で予め作られたり、それらでできていたりすることができ；あるいは、それは、
感光性樹脂（フォトレジスト）を施与し、次いで所望のパターンについて該樹脂
を感光し、かつ現像することにより行うことができる。
ファイバーおよび導波体の正確な位置決めによって単純に、光ファイバーと導
波体との間の空気の間隙（エアギャップ）が避けられないなら、充填剤（好まし
くは低粘度の）を使用して、間隙を満たすことができる。このようにして、充填
剤の光特性がポリマーと著しく異ならない場合には、空気の間隙に関して、不便
な屈折率差が避けられる。好ましくは、選ばれる充填剤は、ポリマー導波体のコ
ア層と同
じまたは実質的に同じ屈折率を有する。したがって、ポリマーはそれ自体、溶液
の形状で、または（熱硬化性の場合には）未硬化の状態で、充填剤として非常に
よく使用され得る。あるいは、ポリマーと同族のオリゴマー、接着剤(glue)また
は他の接着剤(adhesive)を使用することができる。適当な接着剤は、例えば良く
知られたエポキシまたはシアノアクリレートタイプの接着剤(glue)である。
電気光学的に能動の導波体を製造する場合には、本発明の好ましい方法は、第
１の電極を金属（好ましくは金）層の形状で、塩層の上に施与し、第１の偏向層
、誘導層、および第２の偏向層を施与し、次いで第２の電極を金属層の形状で第
２の偏向層の上に施与することを含む。ここで、導波体構造は、それがはずされ
る前に、２つの電極に適当な電圧を施与することにより、分極されることができ
る。その後、分極された、層をなす導波体構造を平らな基板からはずし、ゲスト
基板上に施与する。
通常、誘導層において、導波体チャンネル（すなわち、横方向の波の閉じ込め
(confinement)）を規定することが必要である。これを達成する方法は公知であ
る。例えば、層をなす導波体構造の一部を、例えばウェットケミカルエッチング
またはドライエッチング技術によって除去し、形成された空間をより低い屈折率
を有する物質で満たす（したがって、偏向層物質によってすべての面が囲まれた
物質でできたチャンネルの形状で波の閉じ込めを形成する）ことによって、その
ようなパターンが提供され得る。
あるいは、照射後に現像され得るところの感光性物質、例えば負のフォトレジ
スト、すなわち照射された後、特定の溶媒（現像液）に抵抗性の物質を使用する
ことが可能である。その場合、現像液は、照射されていない物質を除去するため
に使用され得る。しかし、正のフォトレジストを使用し、現像液に、照射された
部分を除去させるのが好ましい。
しかしながら、好ましい技術は、エッチングにより除去されるどんな物質もな
しに、導波体パターンが提供され得るところのコア物質を使用することを含む。
例えば、熱、光またはＵＶ照射の影響下で、異なる屈折率を有する物質に化学的
に転化されるコア物質がある。これが屈折率の増加に関係するなら、処理された
物質はコア物質として使用される。これは、マスクを用いた処理を行う形を取る
ことができ、マスクの穴が、所望の導波体パターンと同じである。一方、屈折率
の減少が含まれるなら、処理した物質は、偏向層物質として使用されるのに適し
ている。その場合、当該処理は、閉じられた部分が所望の導波体パターンと同じ
であるマスクを使用して行うことができる。例えば前記した英国特許第2 000 87
7号を見よ。
本発明の方法において、そのコア層が照射の影響下で漂白可能なポリマーを含
むところの平らな導波体を使用するのが好ましい。これは、特別のタイプの光も
しくはＵＶ感受性コア層物質である。おそらく化学的な転位反応のために、好ま
しくは一般に青の光を用いた照射は、残っている
物理的および機械的特性に影響を与えずに、そのような物質の屈折率を低下させ
る。好ましくは、平らな導波体が、チャンネルの所望のパターンを覆うマスクを
備えており、そのため、取り囲む物質は、照射によって低下された（「漂白され
た」）その屈折率を有することができる。したがって、所望のように、より低い
屈折率を有する物質（底部および上部偏向層および取り囲む漂白されたコア層物
質）によってすべての面が囲まれた導波体チャンネルが形成される。そのような
漂白可能なポリマーは、とりわけ欧州特許第358 476号に記載されている。
本発明の方法において、まず、ファセットをエッチングし、層をなした導波体
構造のはみだした部分を除去するために、次いで、照射して所望の導波体チャン
ネルを形成するために、同じマスク物質を使用するのが特に有利である。したが
って、最初の基板から溝のあるゲスト基板へ、導波体シートを移植した後、例え
ば金の層を導波体構造全体に施与することができる。次に、慣用の金エッチング
剤、例えばＫＩ／Ｉ2を用いて、溝のある基板の境界に沿って、および所望の導
波体ファセットの位置で、正確にエッチングすることによって金を除去する（し
たがって移植された導波体のはみ出した部分が開いて残る）。どの金がエッチン
グによって除去されるべきか、かつどの金が保持されるべきかの限定は、フォト
レジストマスクによって便利になされ得る。金層がない、すべての余分のはみ出
した、層をなす導波体物質は、次に、エッチングによって除去される。
したがって、なめらかなファセットを有する、層をなす導波体構造を備えた部分
を溝のある基板に残すと、層をなす導波体構造はなお、金の層で覆われている。
この同じ金の層は、次に、エッチングし、再びフォトマスクを用い、そして再び
ＫＩ／Ｉ2を用いることによって、漂白されるべき領域のパターンを限定するよ
うに、部分的に除去されることができる。基板の一部のみが導波体構造で覆われ
るので、他の部分では（エッチングしたファセットに隣接して）、溝は覆われず
に残り、かつ見ることができる。溝が見えることは、所望の導波体チャンネルの
正確な配置、すなわち溝（ゆえに、光ファイバー）に対して横方向の整列を可能
にする。正確な配置はまた、溝のある基板と導波体チャンネルの限定のためのマ
スクとの両方に、対応する整列の印を整列させることにによって得ることができ
る。導波体構造のいずれかの面にファセットを有すること、かつ各ファセットに
隣接した溝のある基板の何もない部分を有することがまた可能である。
あるいは、導波体シートは、最初の平らな基板から溝のあるゲスト基板へ移植
される前に、横方向の波の閉じ込め（チャンネル）を備えることができる。もち
ろん、光ファイバーに対する整列に関して、これは有利ではないが、得られる自
立の導波体シートは、いくらか異なるやり方で、すなわち可撓性の光導波体成分
として、非常によく施与され得る。すなわち、自立のシートは、ゲスト基板に移
植されないが、このように自立の導波体シートの可撓性の特性
を好ましく使用するように使用される。
したがって、本発明はまた、誘導層より低い屈折率を有する２つの偏向層に挟
まれた、ポリマー誘導層を含む、層をなす構造を有する光導波体成分であって、
誘導層は横方向の波の閉じ込めが備えられており、ここで層をなす構造は曲げや
すく、かつ堅い基板の上に固定されていないところの光導波体成分に関する。そ
のような可撓性の導波体成分は、上記したピグテーリング法において使用された
導波体シートと本質的に同じものであり、同じ方法で製造されるが、導波体チャ
ンネルを備えており、可撓性の光相互連絡（良く知られている可撓性のプリント
配線板の光学的相対物）として有利に適用され得る。例えば、可撓性の導波体成
分は、２以上の光デバイスまたはボードの間の相互連絡をすることができ、その
ような光デバイスまたはボードの間に存在し得る他の光学的または電気的構造体
の上または下を通過する。同様の用途を見出す、公知のファイバーリボンと比べ
ると、本発明の可撓性のポリマー光導波体成分は、非常に高い相互連絡密度およ
び導波体配列のより容易な整列が可能であるという利点を有する。数ミリ（例え
ば約２〜10mm）の曲率の半径を超えて導波体を曲げることにより引き起こされる
損失は無視できる。巻き取られた可撓性の導波体を作ることがまた認識される。
そのような可撓性の光導波体成分についての背景となる文献としては、ブルース
エル．ブース(Bruce L．Booth)の論文、Polymers for electronic and photon ic applications,
シー．
ピー．ワン(C.P．Wong)発行、アカデミック プレス(Academic Press)、サン
ディエゴ、1993年、第549-599頁、およびJournal of Lightwave Technology、第
７巻、第10号、1989年10月、第1445-1453頁を挙げることができる。
特に有利な態様において、光学（可視または赤外の）顕微鏡を通して見ること
ができる、可撓性の、ポリマーの、層をなした導波体構造を見通すことが可能で
ある。この態様においては、導波体チャンネルが基板上のパターンに対して正確
に整列され、基板上には、ファイバー端、検出器、または光源がこれらのパター
ンに関して正確に取り付けられている。誘導する光のために使用されるポリマー
のほとんどが、５３０nm（黄色）〜１７００nm（赤外）の範囲内で透明である。
可撓性の導波体成分の端の部分は通常、堅いカバーを備えている（例えば、成
分の両端で、薄いガラス板で両方の偏向層を覆うことによって）。そのようなガ
ラス板の典型的厚さは４００μｍであり、典型的長さは１〜５mmである。
好ましくは、可撓性の導波体成分は、両方の表面に、保護コーティング層を有
する。すなわち、層をなす導波体構造が、保護コーティング層の間に挟まれる。
したがって、上記した堅いカバーを、この保護コーティングの上に施与すること
ができる。保護コーティングは好ましくは、導波体構造の上に接着剤層によって
固定された、別の比較的厚い（典型的には約50〜500μｍ、好ましくは約200〜30
0μｍ）ポリマー層である。保護コーティングは、慣用の透
明な接着テープの形状で施与され得る。そのような可撓性の光導波体成分が、相
互連絡部分（すなわち、光ファイバーとのカップリングがなされなければならな
い、成分の端）を含むのが特に好ましく、ここには、保護コーティングの層の１
つがない。そのような相互連絡部分の長さは通常、上記したようであり、すなわ
ち、約１〜５ｍｍである。相互連絡部分の端で、なめらかなファセットが作られ
て、光の中へのカップリングおよび外へのカップリングを可能にする。このファ
セットは、先に記載したエッチング技術によって、磨く技術(polishing techniq
ue)によって、またはナイフ‐カット(knife-cut)（ミクロトームを用いること）
によって作ることができる。このタイプの相互連絡部分は、光ファイバーに対し
て可撓性の導波体を正確に整列されることを可能にすることの著しい有利さを有
する。この整列は、相互連絡部分が堅いカバー、例えば薄いガラス板を、保護コ
ーティングがない面と逆を向いている面に備えていると、なおさらに改善される
。したがって、相互連絡部分は取扱いが容易になり、カップリングが生じるべき
光導波体成分（例えば光ファイバー、レーザーダイオード、検出器、導波体）に
関して、横向き、垂直および長手方向に、本質的に動かすことができる。
本発明をさらに、図面に関して説明する。これらの図面は、説明のためだけに
示されており、いかなるやり方でも限定的とみなされるべきではない。
図１〜７は、本発明のピグテーリング法を説明する。
図１は、はずすことのできる層(2)を備えた平らな基板(1)ならびに、下方の偏
向層(4)、誘導層(5)および上部偏向層(6)を含む、層をなす導波体構造(3)を示す
。
図２は、どのようにして層をなす導波体構造(3)が最初の基板(1)からはずされ
、よって自立の導波体シートを形成したかを示す。
図３は、平らな部分(8)および、溝(10)を有する溝のある部分(9)を含む、溝の
あるゲスト基板(7)を示す。
図４によれば、はずされた導波体(3)は、溝のある基板(7)に、平らな部分(8)
を少なくとも覆って施与される。
図５は、導波体(3)が、溝(10)に隣接する、エッチングされたファセット(11)
を備えたことを示す。
図６によれば、導波体チャンネル(12)が、誘導層(5)を漂白することにより、
導波体(3)中に作られた。チャンネル(12)は、溝(10)に対して整列されるように
、置かれた。
図７においては、層をなす光導波体成分(3)が集積された基板(7)および光ファ
イバー端(13)を含む装置であって、光ファイバー端が溝(10)中に置かれている装
置が示される。ファイバー端(13)は、導波体(3)のファセット(11)に結合されて
いる。それらは、誘導層(5)に対して垂直の整列をしていて、かつ誘導層(5)に含
まれるチャンネル(12)に対して横方向の整列をしている。
図８〜10は、本発明の可撓性光導波体成分と光導波体デバイスとの相互連絡を
説明する。
図８においては、保護コーティング層(102)、偏向層
(103)および誘導層(104)を含む可撓性の導波体成分(101)が示される。誘導層(10
4)は導波体チャンネル(105)を備えている。
図９は、可撓性の導波体成分(101)が、一方の面(107)に保護コーティング層(1
02)がなく、反対の面に堅いカバー(108)が備えられているところの相互連絡部分
(106)をどのように含むかを示す。
図10は、成分(101)と光デバイス(108)との基板(109)上での結合を示す。
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(72)発明者 メールマン，グスターフ，ロナルド
オランダ国，6952 シーエル ディーレ
ン，エデュアード ファン バイヌムラー
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