JPS59164510A - 光導波路装置 - Google Patents
光導波路装置Info
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- JPS59164510A JPS59164510A JP58037799A JP3779983A JPS59164510A JP S59164510 A JPS59164510 A JP S59164510A JP 58037799 A JP58037799 A JP 58037799A JP 3779983 A JP3779983 A JP 3779983A JP S59164510 A JPS59164510 A JP S59164510A
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- Japan
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- waveguide
- light guide
- optical waveguide
- film
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
- G02B6/122—Basic optical elements, e.g. light-guiding paths
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
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- Optical Integrated Circuits (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（発明の分野）
この発明は、大口径光ファイバく例えば、２００μ以上
）との結合に際して結合ロスが少なく、かつ導波効率が
高い大口径の光導波路装置に関りる。
）との結合に際して結合ロスが少なく、かつ導波効率が
高い大口径の光導波路装置に関りる。
（従来技術とその問題点）
第１図に、従来の選択光重合法による高分子光導波路フ
ィルムの製造工程を示づ。
ィルムの製造工程を示づ。
まず、第１図（ａ＞に示す如く、シー１〜状の高分子フ
ィルムを作成するためのキャス１〜容器１を溶媒で洗浄
する。
ィルムを作成するためのキャス１〜容器１を溶媒で洗浄
する。
次いで、第１図（ｂ）に示す如く、洗浄後のキャスト容
器１内に、透明な光重合性材料からなるキャスト溶液２
を薄く流し込む。
器１内に、透明な光重合性材料からなるキャスト溶液２
を薄く流し込む。
次いで、第１図（Ｃ）に示７Ｊ−如く、キャスト溶液２
内の溶媒を一部蒸発さけることににす、半固形状態の高
分子フィルム２ａを得る。
内の溶媒を一部蒸発さけることににす、半固形状態の高
分子フィルム２ａを得る。
次いで、第１図（ｄ ）に示す々口く、高分子フィルム
２ａの表面にフォトマスク４を載置し、史にその上から
紫外線５を露光りることににす、マスクされていない部
分に対して選択的に光重合を生ゼしめ、これによりその
部分の屈折率を減少させる。
２ａの表面にフォトマスク４を載置し、史にその上から
紫外線５を露光りることににす、マスクされていない部
分に対して選択的に光重合を生ゼしめ、これによりその
部分の屈折率を減少させる。
次いで、第１図（ｅ）に示す如く、真空乾燥によって、
非光重合部６に含まれ（−いるモノマ７を蒸発させ、こ
れにより非光重合部６の屈折率を光重合部８の屈折率Ｊ
：りち大きくする。
非光重合部６に含まれ（−いるモノマ７を蒸発させ、こ
れにより非光重合部６の屈折率を光重合部８の屈折率Ｊ
：りち大きくする。
次いで、ｆｆ１１図（ｆ）に示す如く、以上の工程を経
た高分子フィルム２ａの表面および裏面に、屈折率の小
さい樹脂層９，１０をコートし、以上により屈折率の高
い非光重合部６をコア、イの周りの屈折率の小さな光重
合部８．コート層９，１０をクラッドとする高分子先導
波路フィルムが完成する。
た高分子フィルム２ａの表面および裏面に、屈折率の小
さい樹脂層９，１０をコートし、以上により屈折率の高
い非光重合部６をコア、イの周りの屈折率の小さな光重
合部８．コート層９，１０をクラッドとする高分子先導
波路フィルムが完成する。
しかしながら、以上の工程を経て得られる高分子先導波
路フィルムは、第１図（ｄ ）の紫外線露光工程におい
て、第２図に示す如く、高分子フィルム２ａ上に、フォ
トマスク板４ａを載置し、その上から紫外線露光装置１
１により平行ビーム状の紫外光を照射するようにしてい
るため、表面からの深さが増づに従って高分子フィルム
２ａ内の紫外光強度Ｉは第３図に示す如く減少づ−ると
ともに、これにつれて高分子フィルム２ａ内の屈折率変
化−八〇の度合も減少し、この結果高分子フィルム２ａ
の裏面付近はど、非光重合部６の屈折率と光重合部８の
屈折率との差が小さくなる。
路フィルムは、第１図（ｄ ）の紫外線露光工程におい
て、第２図に示す如く、高分子フィルム２ａ上に、フォ
トマスク板４ａを載置し、その上から紫外線露光装置１
１により平行ビーム状の紫外光を照射するようにしてい
るため、表面からの深さが増づに従って高分子フィルム
２ａ内の紫外光強度Ｉは第３図に示す如く減少づ−ると
ともに、これにつれて高分子フィルム２ａ内の屈折率変
化−八〇の度合も減少し、この結果高分子フィルム２ａ
の裏面付近はど、非光重合部６の屈折率と光重合部８の
屈折率との差が小さくなる。
このため、高分子フィルム２ａの裏面付近においては、
非光重合部６（コア）と光重合部８（クラッド）との界
面では光の散乱や洩れが大きく、光の閉込め効果が弱い
ため光導波路としての損失例えば、第５図（ａ ）に示
す厚さ１００μの高分子フィルムと、第６図（ａ ）に
示す厚さ２００μの高分子フィルムの場合で比較づると
、フ゛イルム内の紫外光強度■はぞれぞれ第５図（ｂ）
、第６図（ｂ’）の如く２００μフイルムの方が大きく
減衰し、これに伴い裏面付近の屈折率変化の度合はそれ
ぞれ第５図（Ｃ）、第６図（Ｃ）の如く２００μフイル
ムの方が小さくなり、すなわち以上の問題は高分子フィ
ルムの厚さが増大する程顕著に見られる。
非光重合部６（コア）と光重合部８（クラッド）との界
面では光の散乱や洩れが大きく、光の閉込め効果が弱い
ため光導波路としての損失例えば、第５図（ａ ）に示
す厚さ１００μの高分子フィルムと、第６図（ａ ）に
示す厚さ２００μの高分子フィルムの場合で比較づると
、フ゛イルム内の紫外光強度■はぞれぞれ第５図（ｂ）
、第６図（ｂ’）の如く２００μフイルムの方が大きく
減衰し、これに伴い裏面付近の屈折率変化の度合はそれ
ぞれ第５図（Ｃ）、第６図（Ｃ）の如く２００μフイル
ムの方が小さくなり、すなわち以上の問題は高分子フィ
ルムの厚さが増大する程顕著に見られる。
このため、このような製造工程によって、例えば２００
μ以上の大［１径光）、・イバに接続可能な先導波路を
製造しようとで−る場合、フィルム裏面近傍におりる導
波損失の増大によって実用に供し得る製品を得ることが
できなかった。
μ以上の大［１径光）、・イバに接続可能な先導波路を
製造しようとで−る場合、フィルム裏面近傍におりる導
波損失の増大によって実用に供し得る製品を得ることが
できなかった。
また、高分子先導波フィルムの裏面側において、コアと
クラッドとの屈折率差が小さいことによる導波ロスの増
大に加え、第５図Ｊ３よび第６図に示すごとき導波路断
面が矩形もしくは正方形の導波路は、これに対して円形
断面の光ファイバを結合しようとした場合、その結合端
面形状の違いによる結合ロスが大きく、しかもこの結合
ロスは導波路の口径が増大する桿顕著に見られ、この点
からしても光導波システム全体における光導波効率の低
下要因ともなる。
クラッドとの屈折率差が小さいことによる導波ロスの増
大に加え、第５図Ｊ３よび第６図に示すごとき導波路断
面が矩形もしくは正方形の導波路は、これに対して円形
断面の光ファイバを結合しようとした場合、その結合端
面形状の違いによる結合ロスが大きく、しかもこの結合
ロスは導波路の口径が増大する桿顕著に見られ、この点
からしても光導波システム全体における光導波効率の低
下要因ともなる。
（発明の目的）
この発明の目的は、導波効率の高い光導波路を有し、か
つ大口径光ファイバと結合するに際し結合ロスが少ない
先導波路部分を提供することにある。
つ大口径光ファイバと結合するに際し結合ロスが少ない
先導波路部分を提供することにある。
（発明の構成と効果）
この発明は、導波路断面が長方形状をなし、かつ導波路
幅を段階的に異ならせてなる複数枚の光導波路基板を、
各基板の導波路部分を連続してなる全体の導波路断面が
擬似円形となるＪ、うに積層接着してなることを特徴と
するものである。
幅を段階的に異ならせてなる複数枚の光導波路基板を、
各基板の導波路部分を連続してなる全体の導波路断面が
擬似円形となるＪ、うに積層接着してなることを特徴と
するものである。
以上の構成にＪ：れば、最終的な光導波路は複数枚の光
導波路基板を接合してなるため、各１枚の光導波路基板
についでは極めで厚さの薄いもので済み、例えば前述の
選択光手合法にＪ、る光導波路フィルムを用いる場合に
も裏面側にお【プる導波損失が比較的小ざな簿いフィル
ムを使用することができ、更に導波路断面が擬似円形と
なって光ファイバの円形断面に極めて近くなるため、こ
れにより大口径光ファイバとの結合に際してもその結合
ロスを可及的に低減さぼることができる。
導波路基板を接合してなるため、各１枚の光導波路基板
についでは極めで厚さの薄いもので済み、例えば前述の
選択光手合法にＪ、る光導波路フィルムを用いる場合に
も裏面側にお【プる導波損失が比較的小ざな簿いフィル
ムを使用することができ、更に導波路断面が擬似円形と
なって光ファイバの円形断面に極めて近くなるため、こ
れにより大口径光ファイバとの結合に際してもその結合
ロスを可及的に低減さぼることができる。
（実施例の説明）
第７図はこの発明に係わる光導波路の一実施例を示す断
面図である。同図において、１２へ・２１はそれぞれ高
分子光導波路フィルム（光導波路基板）であり、これら
のフィルム１２〜２１には、クラッドを構成する光重合
部２２とコアを形成°りる非光重合部２３とによって、
導波路幅をＷとする光導波路部分２４が形成されている
。
面図である。同図において、１２へ・２１はそれぞれ高
分子光導波路フィルム（光導波路基板）であり、これら
のフィルム１２〜２１には、クラッドを構成する光重合
部２２とコアを形成°りる非光重合部２３とによって、
導波路幅をＷとする光導波路部分２４が形成されている
。
また、各高分子先導波路フィルム１２〜２１に形成され
た先導波路部分２４の幅Ｗは、順次段階的に異ならせで
設定されてＪ３す、かつ各高分子光導波路フィルム１２
〜２１は、それぞれの光導波路部分２４を連続してなる
全体の導波路断面が凝似円形となるように積層され、接
着層２５によって互いに接合されている。
た先導波路部分２４の幅Ｗは、順次段階的に異ならせで
設定されてＪ３す、かつ各高分子光導波路フィルム１２
〜２１は、それぞれの光導波路部分２４を連続してなる
全体の導波路断面が凝似円形となるように積層され、接
着層２５によって互いに接合されている。
また、以上の接合体の上下各面には、コート層２６．２
７が設けられており、これにＪ：り断面が擬似円形とな
る大口径光導波路部分２８を有する光導波路装置２９が
構成されている。
７が設けられており、これにＪ：り断面が擬似円形とな
る大口径光導波路部分２８を有する光導波路装置２９が
構成されている。
接着層２５を構成する接着剤としては、例えばＥＰＯ−
ＴＥＣ３０２−３等の耐高温性エポキシ系接着剤等を使
用すれば良く、またコート層２６゜２７としては、例え
ば水溶性アクリルエマルジョン等により１０μ程度の厚
さにＭｕば良い。
ＴＥＣ３０２−３等の耐高温性エポキシ系接着剤等を使
用すれば良く、またコート層２６゜２７としては、例え
ば水溶性アクリルエマルジョン等により１０μ程度の厚
さにＭｕば良い。
次に、以上の構造からなる本発明光導波路装置の製造工
程を簡単に説明すると、まず前記第１図（ａ）〜（Ｃ）
の工程を経て、第１図（ｄ ）に示す紫外線露光工程へ
移行する。
程を簡単に説明すると、まず前記第１図（ａ）〜（Ｃ）
の工程を経て、第１図（ｄ ）に示す紫外線露光工程へ
移行する。
この紫外線露光工程においては、マスク幅を段階的に異
ならヒた複数枚のフォトマスク板によって、複数回の紫
外線露光工程を行なう。
ならヒた複数枚のフォトマスク板によって、複数回の紫
外線露光工程を行なう。
次いで、第１図（ｅ ）の工程を経た高分子フィルムを
複数枚完成し、次いでこれらの高分子光導波路フィルム
１２〜２１を、拡大顕微鏡でパターン、位置合せを行な
い、次いでＥ Ｐ Ｏ−Ｔ Ｅ Ｃ３０２−３等の耐高
湿性エポキシ系接着剤等によって各フィルムを互いに積
層接着する。
複数枚完成し、次いでこれらの高分子光導波路フィルム
１２〜２１を、拡大顕微鏡でパターン、位置合せを行な
い、次いでＥ Ｐ Ｏ−Ｔ Ｅ Ｃ３０２−３等の耐高
湿性エポキシ系接着剤等によって各フィルムを互いに積
層接着する。
次いで、以上により得られＩＣ積層体の上下各面に、Ｅ
ＰＯ−ＴＥＣ３０２−３等の水溶性アルカリエマルジョ
ン等により１０μ程麿の厚さにバーコーティング２６．
２７を行ない、本発明装置を完成する。
ＰＯ−ＴＥＣ３０２−３等の水溶性アルカリエマルジョ
ン等により１０μ程麿の厚さにバーコーティング２６．
２７を行ない、本発明装置を完成する。
以上の構造よりなる光導波路装置の実際の寸法の一例を
挙げれば、第７図に示す如く直径Ｄ＝１０００μ程度の
大ロ径プラスチック光フフフイバに適用させる場合、各
高分子光導波路フィルム１２〜２１の厚さｄ ＝９０μ
と覆れば゛良い。
挙げれば、第７図に示す如く直径Ｄ＝１０００μ程度の
大ロ径プラスチック光フフフイバに適用させる場合、各
高分子光導波路フィルム１２〜２１の厚さｄ ＝９０μ
と覆れば゛良い。
このように、Ｄ＝１０００μ程度の人［」径プラスチッ
ク光ファイバに適用づ゛る場合でも、各フィルム１２〜
２１の厚さとしては９０μ程度の薄いものですみ、この
ため各フィルムの裏面側におけるコアとクラッドとの屈
折率差は充分大ぎく、かつ導波損失の小さなものを使用
することができる。
ク光ファイバに適用づ゛る場合でも、各フィルム１２〜
２１の厚さとしては９０μ程度の薄いものですみ、この
ため各フィルムの裏面側におけるコアとクラッドとの屈
折率差は充分大ぎく、かつ導波損失の小さなものを使用
することができる。
また、第７図からも明らかなよ・うに、全体の導波路部
分の断面形状は擬似円形となって、光ファイバの円形断
面と極めて近くなり、このため光ファイバとの結合に際
して結合効率が高く、本発明者等の実験の結果では従来
の正方形断面の光導波路の場合に比べて約０．６ｄ Ｂ
程度の結合効率の改善が見られた。
分の断面形状は擬似円形となって、光ファイバの円形断
面と極めて近くなり、このため光ファイバとの結合に際
して結合効率が高く、本発明者等の実験の結果では従来
の正方形断面の光導波路の場合に比べて約０．６ｄ Ｂ
程度の結合効率の改善が見られた。
なお、前記実施例では、光導波路基板として、高分子光
導波路フィルムを使用したが、本発明はこれに限定され
ず、光導波路基板としてはニオブ酸リチウム等の強誘電
体、ガラス等のアモルファス材料等を用い１〔光導波路
基板をも使用することができることは勿論である。
導波路フィルムを使用したが、本発明はこれに限定され
ず、光導波路基板としてはニオブ酸リチウム等の強誘電
体、ガラス等のアモルファス材料等を用い１〔光導波路
基板をも使用することができることは勿論である。
第１図は従来の高分子光導波路フィルムの製造工程を示
す工程図、第２図は同工程の中て・紫外線露光工程を示
す図、第３図は同工程で得られた光導波路フィルムにお
ける厚さ方向の紫外光強度分布を示すグラフ、第４図は
同厚さ方向の屈折率変化分布を示すグラフ、第５図（ａ
）は厚さ１００μの高分子光導波路フィルムの断面図
、同（ｂ）は同フィルムにおける厚さ方向の紫外光強度
分布を示すグラフ、同（Ｃ）は厚さ方向の屈折率変化分
布を示すグラフ、第６図（ａ ）は厚さ２００μの高分
子先導波路フィルムの断面図、同（ｂ）は同フィルムに
おける厚さ方向の紫外光強度分布を示すグラフ、同＜ｃ
＞は厚さ方向の屈折率変化分布を示すグラフ、第７図
は本発明の一実施例を示す断面図である。 １２〜２１・・・先導波路基板 ２２・・・・・・・・・・・・光重合部２３・・・・・
・・・・・・・非光車台部２４・・・・・・・・・・・
・光導波路部分２５・・・・・・・・・・・・接着層 ２６．２７・・・コート層 ２８・・・・・・・・・・・・全体の光導波路部分２９
・・・・・・・・・・・・光導波路装置Ｄ・・・・・・
・・・・・・・・・光ファイバの直径Ｗ・・・・・・・
・・・・・・・・光導波路部分の幅ｄ・・・・・・・・
・・・・・・・光導波路基板の厚さ第１図 第２図 （ａ） 第６図 Ｉ （ａ） （ｂ）（。） （ｂ） （ｃ）
す工程図、第２図は同工程の中て・紫外線露光工程を示
す図、第３図は同工程で得られた光導波路フィルムにお
ける厚さ方向の紫外光強度分布を示すグラフ、第４図は
同厚さ方向の屈折率変化分布を示すグラフ、第５図（ａ
）は厚さ１００μの高分子光導波路フィルムの断面図
、同（ｂ）は同フィルムにおける厚さ方向の紫外光強度
分布を示すグラフ、同（Ｃ）は厚さ方向の屈折率変化分
布を示すグラフ、第６図（ａ ）は厚さ２００μの高分
子先導波路フィルムの断面図、同（ｂ）は同フィルムに
おける厚さ方向の紫外光強度分布を示すグラフ、同＜ｃ
＞は厚さ方向の屈折率変化分布を示すグラフ、第７図
は本発明の一実施例を示す断面図である。 １２〜２１・・・先導波路基板 ２２・・・・・・・・・・・・光重合部２３・・・・・
・・・・・・・非光車台部２４・・・・・・・・・・・
・光導波路部分２５・・・・・・・・・・・・接着層 ２６．２７・・・コート層 ２８・・・・・・・・・・・・全体の光導波路部分２９
・・・・・・・・・・・・光導波路装置Ｄ・・・・・・
・・・・・・・・・光ファイバの直径Ｗ・・・・・・・
・・・・・・・・光導波路部分の幅ｄ・・・・・・・・
・・・・・・・光導波路基板の厚さ第１図 第２図 （ａ） 第６図 Ｉ （ａ） （ｂ）（。） （ｂ） （ｃ）
Claims (1)
- （１）導波路断面が長方形状をなし、かつ導波路幅を段
階的に異ならせでなる複数枚の先導波路基板を、各基板
の導波路部分を連続してなる全体の導波路断面が擬似円
形となるように積層接着しでなることを特徴とする先導
波路装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58037799A JPS59164510A (ja) | 1983-03-08 | 1983-03-08 | 光導波路装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58037799A JPS59164510A (ja) | 1983-03-08 | 1983-03-08 | 光導波路装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59164510A true JPS59164510A (ja) | 1984-09-17 |
Family
ID=12507548
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58037799A Pending JPS59164510A (ja) | 1983-03-08 | 1983-03-08 | 光導波路装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59164510A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63138501U (ja) * | 1987-03-04 | 1988-09-12 |
-
1983
- 1983-03-08 JP JP58037799A patent/JPS59164510A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63138501U (ja) * | 1987-03-04 | 1988-09-12 |
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