JPH11202143A - 光導波路部品およびその製造方法 - Google Patents
光導波路部品およびその製造方法Info
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- JPH11202143A JPH11202143A JP704298A JP704298A JPH11202143A JP H11202143 A JPH11202143 A JP H11202143A JP 704298 A JP704298 A JP 704298A JP 704298 A JP704298 A JP 704298A JP H11202143 A JPH11202143 A JP H11202143A
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- sol
- optical waveguide
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- glass
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ゾル−ゲル法で形成された光回路パターンを
有する新規な光導波路部品とその製造方法、特に、基板
が熱可塑性樹脂から成るため可撓性に優れている光導波
路部品とその製造方法を提供する。 【解決手段】 基板１上に、ゾル−ゲル法を適用してガ
ラス薄膜を２００℃近辺の温度で成膜することにより、
基板１が熱可塑性樹脂であっても熱損傷を受けることな
く、基板１と基板１上のガラス光導波路２とから成る光
導波路部品を製造し得る。
有する新規な光導波路部品とその製造方法、特に、基板
が熱可塑性樹脂から成るため可撓性に優れている光導波
路部品とその製造方法を提供する。 【解決手段】 基板１上に、ゾル−ゲル法を適用してガ
ラス薄膜を２００℃近辺の温度で成膜することにより、
基板１が熱可塑性樹脂であっても熱損傷を受けることな
く、基板１と基板１上のガラス光導波路２とから成る光
導波路部品を製造し得る。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光導波路部品およ
びその製造方法に関する。さらに詳しくは、光導波路が
低温プロセスで得られたガラスから成る光導波路部品お
よびその製造方法に関する。
びその製造方法に関する。さらに詳しくは、光導波路が
低温プロセスで得られたガラスから成る光導波路部品お
よびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】昨今、公衆電話や交通機関その他におい
て、表面に磁気回路パターンが形成された磁気記録カー
ドがプリペイドカードとして頻繁に利用されている。こ
のプリペイドカードの磁気回路は利用額に応じて一部ず
つ順次切断され、予め定められた利用限度額になると全
てが切断されて使用不可能になる。しかし、使用済みの
プリペイドカードであっても、切断された磁気回路パタ
ーンを修復したり、使用金額や残額などの情報を磁気を
利用して書き換えるなどして、再使用できるように偽造
・変造する行為が多発している。
て、表面に磁気回路パターンが形成された磁気記録カー
ドがプリペイドカードとして頻繁に利用されている。こ
のプリペイドカードの磁気回路は利用額に応じて一部ず
つ順次切断され、予め定められた利用限度額になると全
てが切断されて使用不可能になる。しかし、使用済みの
プリペイドカードであっても、切断された磁気回路パタ
ーンを修復したり、使用金額や残額などの情報を磁気を
利用して書き換えるなどして、再使用できるように偽造
・変造する行為が多発している。
【０００３】このような問題に対して、回路パターンを
光導波路で形成するプリペイドカード（以下、光回路カ
ードという）の検討が行われている。切断された光導波
路の回路パターンの再生は、磁気回路の再生に比べると
困難であるからである。このような光回路カードを製造
するためには、シート状をした基板の上に信号光が伝搬
する材料、具体的にはガラスから成る光導波路を、所定
の回路パターンで形成する必要がある。一般にガラスか
ら成る光導波路は、ＦＨＤ（火炎加水分解）法、イオン
交換法、ＥＢ（イオンビーム）蒸着法などを適用して形
成されており、前記各方法のいずれにおいても、最終的
に目的とする回路パターンをガラス化するためには５０
０〜１０００℃以上の高温での熱処理を必要とする。そ
のため、基板にはこのような高温でも変形、熱分解、溶
融などを起こさない材料、例えば石英、シリコン、ある
いはホウ珪酸ガラスなどを用いることが必要となる。
光導波路で形成するプリペイドカード（以下、光回路カ
ードという）の検討が行われている。切断された光導波
路の回路パターンの再生は、磁気回路の再生に比べると
困難であるからである。このような光回路カードを製造
するためには、シート状をした基板の上に信号光が伝搬
する材料、具体的にはガラスから成る光導波路を、所定
の回路パターンで形成する必要がある。一般にガラスか
ら成る光導波路は、ＦＨＤ（火炎加水分解）法、イオン
交換法、ＥＢ（イオンビーム）蒸着法などを適用して形
成されており、前記各方法のいずれにおいても、最終的
に目的とする回路パターンをガラス化するためには５０
０〜１０００℃以上の高温での熱処理を必要とする。そ
のため、基板にはこのような高温でも変形、熱分解、溶
融などを起こさない材料、例えば石英、シリコン、ある
いはホウ珪酸ガラスなどを用いることが必要となる。
【０００４】しかしながら、上記した従来の方法で製造
した光回路カードの場合には基板それ自体に柔軟性がな
く、光回路カードに強い衝撃を与えた場合に基板が破損
して使用不能となることが考えられる。このような問題
に対しては、基板材料として柔軟な材料、例えば熱可塑
性樹脂を用い、可撓性を持たせることが好適である。し
かし熱可塑性樹脂は一般に融点が低いため、５００〜１
０００℃のガラス化温度での熱処理を必要とする上記の
従来方法を適用すると、前記熱可塑性樹脂の基板は溶融
してしまい、目的とするカードを製造することはできな
い。
した光回路カードの場合には基板それ自体に柔軟性がな
く、光回路カードに強い衝撃を与えた場合に基板が破損
して使用不能となることが考えられる。このような問題
に対しては、基板材料として柔軟な材料、例えば熱可塑
性樹脂を用い、可撓性を持たせることが好適である。し
かし熱可塑性樹脂は一般に融点が低いため、５００〜１
０００℃のガラス化温度での熱処理を必要とする上記の
従来方法を適用すると、前記熱可塑性樹脂の基板は溶融
してしまい、目的とするカードを製造することはできな
い。
【０００５】一方、従来からゾル−ゲル法でガラスを製
造する方法が知られている（特開平６−１９９５２８号
を参照）。この先行技術においては、シリコンアルコシ
キドを主体とし、ここに他の金属アルコシキドを配合し
て成るゾルからガラスの薄膜を２００℃近辺の温度で成
膜できることが開示されている。したがって、前記した
光回路カードの製造に際し、基板が熱可塑性樹脂から成
る基板であったとしても、上記した先行技術を適用すれ
ば、基板上にガラスの回路パターンを形成することがで
きるものと考えられる。
造する方法が知られている（特開平６−１９９５２８号
を参照）。この先行技術においては、シリコンアルコシ
キドを主体とし、ここに他の金属アルコシキドを配合し
て成るゾルからガラスの薄膜を２００℃近辺の温度で成
膜できることが開示されている。したがって、前記した
光回路カードの製造に際し、基板が熱可塑性樹脂から成
る基板であったとしても、上記した先行技術を適用すれ
ば、基板上にガラスの回路パターンを形成することがで
きるものと考えられる。
【０００６】しかしながら、現在までのところ、ゾル−
ゲル法を適用して光回路カードに代表される光導波路部
品が製造されたという事例は知られていない。
ゲル法を適用して光回路カードに代表される光導波路部
品が製造されたという事例は知られていない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ゾル−ゲル
法で形成された光回路パターンを有する新規な光導波路
部品とその製造方法、とりわけ、基板が熱可塑性樹脂か
ら成るため可撓性に優れている光導波路部品とその製造
方法の提供を目的とする。
法で形成された光回路パターンを有する新規な光導波路
部品とその製造方法、とりわけ、基板が熱可塑性樹脂か
ら成るため可撓性に優れている光導波路部品とその製造
方法の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記した
目的を達成するために鋭意研究を重ねる過程で、次のよ
うな考察を行った。例えば、基板上にゾル−ゲル法でガ
ラスの回路パターンを形成する場合、当該ガラスの屈折
率は基板のそれよりも高くなければならないということ
である。
目的を達成するために鋭意研究を重ねる過程で、次のよ
うな考察を行った。例えば、基板上にゾル−ゲル法でガ
ラスの回路パターンを形成する場合、当該ガラスの屈折
率は基板のそれよりも高くなければならないということ
である。
【０００９】また、回路パターンが、光伝搬回路である
コア部とそのコア部を囲撓してコア部からの光の漏洩を
防止するクラッド部から成る場合には、コア部のガラス
の屈折率は前記クラッド部のそれよりも高くなければな
らないということである。即ち、基板とクラッド部とコ
ア部との間では、上記した屈折率差が生ずるように、前
記クラッド部とコア部を形成しなければならないという
ことである。そのためには、クラッド部のガラスになる
ゾルと、コア部のガラスになるゾルとは、それらをガラ
ス化したときに屈折率が異なるような性質を備えたもの
でなければならないことになる。
コア部とそのコア部を囲撓してコア部からの光の漏洩を
防止するクラッド部から成る場合には、コア部のガラス
の屈折率は前記クラッド部のそれよりも高くなければな
らないということである。即ち、基板とクラッド部とコ
ア部との間では、上記した屈折率差が生ずるように、前
記クラッド部とコア部を形成しなければならないという
ことである。そのためには、クラッド部のガラスになる
ゾルと、コア部のガラスになるゾルとは、それらをガラ
ス化したときに屈折率が異なるような性質を備えたもの
でなければならないことになる。
【００１０】ここで、本発明者らは、例えばＦＨＤ法の
場合、主体であるＳｉＯ2に他の元素をドープしたとき
には、その種類とドープ量が変化すると、得られるガラ
スの屈折率が変化するという公知の事実に着目した。そ
こで、本発明者らは、前記した特開平６−１９９５２８
号公報に記載のゾル−ゲル法において、シリコンアルコ
シキドをガラス本体用のゾルと位置づけ、他のアルコシ
キド、例えばジルコニウムアルコシキドなどをドーパン
ト用のゾルと位置づけ、このドーパント用のゾルの種類
と配合量を変化させた状態で両者を混合したゾルを調製
して、それをガラス化すれば、得られたガラスの屈折率
が種々に変化したガラスを得ることができると推考し
た。そして、種々の実験を重ねた結果、上記推考の正し
さを確認し、本発明の光導波路部品を開発するに至っ
た。
場合、主体であるＳｉＯ2に他の元素をドープしたとき
には、その種類とドープ量が変化すると、得られるガラ
スの屈折率が変化するという公知の事実に着目した。そ
こで、本発明者らは、前記した特開平６−１９９５２８
号公報に記載のゾル−ゲル法において、シリコンアルコ
シキドをガラス本体用のゾルと位置づけ、他のアルコシ
キド、例えばジルコニウムアルコシキドなどをドーパン
ト用のゾルと位置づけ、このドーパント用のゾルの種類
と配合量を変化させた状態で両者を混合したゾルを調製
して、それをガラス化すれば、得られたガラスの屈折率
が種々に変化したガラスを得ることができると推考し
た。そして、種々の実験を重ねた結果、上記推考の正し
さを確認し、本発明の光導波路部品を開発するに至っ
た。
【００１１】即ち、本発明の光導波路は、基板上に光導
波路のパターンが形成されている光導波路部品におい
て、前記光導波路がゾル−ゲル法により得られたガラス
から成ることを特徴とする。特に、本発明においては、
前記光導波路がコア部と前記コア部の全部または一部を
囲撓するクラッド部とを備え、前記コア部と前記クラッ
ド部はいずれもゾル−ゲル法により得られたガラスから
成ることを特徴とする光導波路部品が提供される。
波路のパターンが形成されている光導波路部品におい
て、前記光導波路がゾル−ゲル法により得られたガラス
から成ることを特徴とする。特に、本発明においては、
前記光導波路がコア部と前記コア部の全部または一部を
囲撓するクラッド部とを備え、前記コア部と前記クラッ
ド部はいずれもゾル−ゲル法により得られたガラスから
成ることを特徴とする光導波路部品が提供される。
【００１２】また、本発明においては、１成分または２
成分以上の加水分解可能な有機金属化合物を主成分とす
るゾルを調製する工程；前記ゾルを基板上に所望のパタ
ーンで塗布する工程；塗布した前記ゾルのパターンを乾
燥させてゲル化する工程；および、前記ゲル化したパタ
ーンをガラス化温度に加熱してガラス化する工程を備え
ていることを特徴とする光導波路部品の製造方法（以
下、第１の製造方法という）が提供される。
成分以上の加水分解可能な有機金属化合物を主成分とす
るゾルを調製する工程；前記ゾルを基板上に所望のパタ
ーンで塗布する工程；塗布した前記ゾルのパターンを乾
燥させてゲル化する工程；および、前記ゲル化したパタ
ーンをガラス化温度に加熱してガラス化する工程を備え
ていることを特徴とする光導波路部品の製造方法（以
下、第１の製造方法という）が提供される。
【００１３】さらに本発明においては、ガラスとしたと
きの屈折率が異なるゾルを２種類調製し、前記２種類の
ゾルのうち高屈折率のガラスが得られるゾルを第１ゾ
ル、低屈折率のガラスが得られるゾルを第２ゾルとし、
前記第１ゾルを基板上に所望のパターンで塗布し、塗布
した前記第１ゾルのパターンを乾燥させてゲル化し、前
記ゲル化したパターンをガラス化温度に加熱してガラス
化してコア部とし、前記コア部の周囲の全部または一部
に前記第２ゾルを塗布し、塗布した前記第２ゾルを乾燥
してゲル化し、前記ゲルをガラス化温度に加熱してガラ
ス化してクラッド部とすることを特徴とする光導波路部
品の製造方法（以下、第２の製造方法という）が提供さ
れ、また、ガラスとしたときの屈折率が異なるゾルを２
種類調製し、前記２種類のゾルのうち高屈折率のガラス
が得られるゾルを第１ゾル、低屈折率のガラスが得られ
るゾルを第２ゾルとし、前記第１ゾルを基板上に所望の
パターンで塗布し、塗布した前記第１ゾルのパターンを
乾燥させてゲル化してコア部前駆体とし、前記コア部前
駆体の周囲の全部または一部に前記第２ゾルを塗布し、
塗布した第２ゾルを乾燥し、第２ゾルをゲル化してクラ
ッド部前駆体とし、前記コア部前駆体および前記クラッ
ド部前駆体をガラス化温度に加熱してガラス化してコア
部およびクラッド部とすることを特徴とする光導波路部
品の製造方法（以下、第３の製造方法という）が提供さ
れる。特に、前記ガラス化温度が高くとも２００℃であ
る光導波路部品の製造方法が提供される。
きの屈折率が異なるゾルを２種類調製し、前記２種類の
ゾルのうち高屈折率のガラスが得られるゾルを第１ゾ
ル、低屈折率のガラスが得られるゾルを第２ゾルとし、
前記第１ゾルを基板上に所望のパターンで塗布し、塗布
した前記第１ゾルのパターンを乾燥させてゲル化し、前
記ゲル化したパターンをガラス化温度に加熱してガラス
化してコア部とし、前記コア部の周囲の全部または一部
に前記第２ゾルを塗布し、塗布した前記第２ゾルを乾燥
してゲル化し、前記ゲルをガラス化温度に加熱してガラ
ス化してクラッド部とすることを特徴とする光導波路部
品の製造方法（以下、第２の製造方法という）が提供さ
れ、また、ガラスとしたときの屈折率が異なるゾルを２
種類調製し、前記２種類のゾルのうち高屈折率のガラス
が得られるゾルを第１ゾル、低屈折率のガラスが得られ
るゾルを第２ゾルとし、前記第１ゾルを基板上に所望の
パターンで塗布し、塗布した前記第１ゾルのパターンを
乾燥させてゲル化してコア部前駆体とし、前記コア部前
駆体の周囲の全部または一部に前記第２ゾルを塗布し、
塗布した第２ゾルを乾燥し、第２ゾルをゲル化してクラ
ッド部前駆体とし、前記コア部前駆体および前記クラッ
ド部前駆体をガラス化温度に加熱してガラス化してコア
部およびクラッド部とすることを特徴とする光導波路部
品の製造方法（以下、第３の製造方法という）が提供さ
れる。特に、前記ガラス化温度が高くとも２００℃であ
る光導波路部品の製造方法が提供される。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１に、本発明の光導波路部品の
一例Ａを示す。この部品Ａは、基板１の上に所定の平面
パターンでガラスからなる光導波路２が形成されている
ものである。この光導波路２は、後述するゾル−ゲル法
で形成されたガラスであって、基板１よりも高屈折率に
なっている。
一例Ａを示す。この部品Ａは、基板１の上に所定の平面
パターンでガラスからなる光導波路２が形成されている
ものである。この光導波路２は、後述するゾル−ゲル法
で形成されたガラスであって、基板１よりも高屈折率に
なっている。
【００１５】基板１の材料としては特に限定されるもの
ではなく、従来と同じように石英、シリコンなどを用い
ることができることは当然であるが、ＰＥＴ（ポリエチ
レンテレフタレート）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＣ
（ポリカーボネート）、ＰＰ（ポリプロピレン）などの
熱可塑性樹脂を好適例とする。図２は、別の光導波路部
品Ｂを示し、これは基板１の上にゾル−ゲル法でコア部
２ａが所定のパターンで形成され、このコア部２ａが、
同じくゾル−ゲル法で形成されたクラッド部２ｂによっ
て囲撓されて光導波路になっているものである。
ではなく、従来と同じように石英、シリコンなどを用い
ることができることは当然であるが、ＰＥＴ（ポリエチ
レンテレフタレート）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＣ
（ポリカーボネート）、ＰＰ（ポリプロピレン）などの
熱可塑性樹脂を好適例とする。図２は、別の光導波路部
品Ｂを示し、これは基板１の上にゾル−ゲル法でコア部
２ａが所定のパターンで形成され、このコア部２ａが、
同じくゾル−ゲル法で形成されたクラッド部２ｂによっ
て囲撓されて光導波路になっているものである。
【００１６】なお、本発明の部品の断面構造は図１、図
２で示したものに限定されるものではなく、例えば、コ
ア部がクラッド部に埋め込まれている埋込型（図３）、
基板の上に、クラッド部、リッジを備えたコア部を下か
らこの順序で積層させたリッジ型（図４）、基板の上
に、クラッド部、装荷材を備えたコア部を下からこの順
序で積層させた装荷型（図５）のものであっても良い。
２で示したものに限定されるものではなく、例えば、コ
ア部がクラッド部に埋め込まれている埋込型（図３）、
基板の上に、クラッド部、リッジを備えたコア部を下か
らこの順序で積層させたリッジ型（図４）、基板の上
に、クラッド部、装荷材を備えたコア部を下からこの順
序で積層させた装荷型（図５）のものであっても良い。
【００１７】本発明の光導波路部品は、特開平６−１９
９５２８号公報に記載されている方法に準拠して、次の
ようにして製造することができる。最初に、部品Ａを製
造するための第１の製造方法について説明する。まず、
加水分解可能な有機金属化合物を主成分とするゾルを調
製する。その場合、ゾルは、それをガラス化したときの
屈折率が基板１の屈折率よりも高くなるようなものが選
択される。したがって、用いる基板との関係でゾルの種
類、即ちゾルの主成分である有機金属化合物の種類が決
められることになる。
９５２８号公報に記載されている方法に準拠して、次の
ようにして製造することができる。最初に、部品Ａを製
造するための第１の製造方法について説明する。まず、
加水分解可能な有機金属化合物を主成分とするゾルを調
製する。その場合、ゾルは、それをガラス化したときの
屈折率が基板１の屈折率よりも高くなるようなものが選
択される。したがって、用いる基板との関係でゾルの種
類、即ちゾルの主成分である有機金属化合物の種類が決
められることになる。
【００１８】次いで、調製したゾルを基板１の上に塗布
して所定のパターンを形成する。そして、全体を乾燥し
てゾルの溶媒を揮散除去して当該ゾルをゲル化する。そ
の結果、基板１の上には、ゲルから成る所定のパターン
が描画された状態になる。次いで、全体に加熱処理を施
して、ゲルをガラス化する。加熱温度は高々２００℃で
充分である。したがって、基板１が熱可塑性樹脂であっ
たとしても、基板１が熱損傷を受けることはない。
して所定のパターンを形成する。そして、全体を乾燥し
てゾルの溶媒を揮散除去して当該ゾルをゲル化する。そ
の結果、基板１の上には、ゲルから成る所定のパターン
が描画された状態になる。次いで、全体に加熱処理を施
して、ゲルをガラス化する。加熱温度は高々２００℃で
充分である。したがって、基板１が熱可塑性樹脂であっ
たとしても、基板１が熱損傷を受けることはない。
【００１９】このようにして、図１で示したように基板
１の上にガラスの回路パターン（光導波路２）が形成さ
れている部品Ａが得られる。次に、図２で示した部品Ｂ
の製造方法について説明する。この製造方法の場合は、
基板１の上にコア部２ａとそれを囲撓するクラッド部２
ｂから成る光導波路２を形成することが必要であり、そ
のために前記した第２の製造方法と第３の製造方法が実
施される。
１の上にガラスの回路パターン（光導波路２）が形成さ
れている部品Ａが得られる。次に、図２で示した部品Ｂ
の製造方法について説明する。この製造方法の場合は、
基板１の上にコア部２ａとそれを囲撓するクラッド部２
ｂから成る光導波路２を形成することが必要であり、そ
のために前記した第２の製造方法と第３の製造方法が実
施される。
【００２０】まず、第２の製造方法について説明する。
この方法では、最初に２種類のゾルが調製される。即
ち、ガラス化したときの屈折率を比較した場合、相対的
に高屈折率となる第１ゾルと、相対的に低屈折率となる
第２ゾルである。前記第１ゾルはコア部２ａ形成用のも
のであり、前記第２ゾルはクラッド部２ｂ形成用のもの
である。
この方法では、最初に２種類のゾルが調製される。即
ち、ガラス化したときの屈折率を比較した場合、相対的
に高屈折率となる第１ゾルと、相対的に低屈折率となる
第２ゾルである。前記第１ゾルはコア部２ａ形成用のも
のであり、前記第２ゾルはクラッド部２ｂ形成用のもの
である。
【００２１】この２種類のゾルは、用いる有機金属化合
物の種類を変えたり、または、主成分としては例えばシ
リコンアルコシキドのようなものを用い、これにドーパ
ントとして他の有機金属化合物を配合したり、その配合
比を変化させたりして、ガラス化したときの屈折率を相
違させるようにして、調製することができる。調製した
２種類のゾルのうち、まず前記第１ゾルを基板１の上に
所定のパターンで塗布する。ついで、そのゾルパターン
を乾燥してゲル化した後、ガラス化温度で加熱して当該
ゲルパターンをガラスパターンのコア部２ａに転化す
る。次いで、そのコア部２ａの上から、前記第２ゾルを
塗布した後ゲル化する。そして最後に、全体を当該ゲル
のガラス化温度で加熱して、コア部２ａを囲撓している
ゲルをガラス化してクラッド部２ｂに転化する。
物の種類を変えたり、または、主成分としては例えばシ
リコンアルコシキドのようなものを用い、これにドーパ
ントとして他の有機金属化合物を配合したり、その配合
比を変化させたりして、ガラス化したときの屈折率を相
違させるようにして、調製することができる。調製した
２種類のゾルのうち、まず前記第１ゾルを基板１の上に
所定のパターンで塗布する。ついで、そのゾルパターン
を乾燥してゲル化した後、ガラス化温度で加熱して当該
ゲルパターンをガラスパターンのコア部２ａに転化す
る。次いで、そのコア部２ａの上から、前記第２ゾルを
塗布した後ゲル化する。そして最後に、全体を当該ゲル
のガラス化温度で加熱して、コア部２ａを囲撓している
ゲルをガラス化してクラッド部２ｂに転化する。
【００２２】このようにして、高屈折率ガラスのコア部
２ａと、それを囲撓しかつコア部２ａよりも低屈折率の
ガラスから成るクラッド部２ｂとを備えた光導波路２が
基板１の上に形成される。次に、第３の製造方法につい
て説明する。この方法の場合には、第２の製造方法にお
いて第１ゾルで形成したゲルパターン（コア部前駆体）
へのガラス化処理を行うことなく、直ちにこのゲルパタ
ーンの上から第２ゾルを塗布してそれをゲル化（クラッ
ド部前駆体）し、その後、全体をガラス化温度で加熱し
て、前記コア部前駆体とクラッド部前駆体とを一括同時
にガラス化することにより、コア部２ａとクラッド部２
ｂとを備えた光導波路２が基板１の上に形成される。
２ａと、それを囲撓しかつコア部２ａよりも低屈折率の
ガラスから成るクラッド部２ｂとを備えた光導波路２が
基板１の上に形成される。次に、第３の製造方法につい
て説明する。この方法の場合には、第２の製造方法にお
いて第１ゾルで形成したゲルパターン（コア部前駆体）
へのガラス化処理を行うことなく、直ちにこのゲルパタ
ーンの上から第２ゾルを塗布してそれをゲル化（クラッ
ド部前駆体）し、その後、全体をガラス化温度で加熱し
て、前記コア部前駆体とクラッド部前駆体とを一括同時
にガラス化することにより、コア部２ａとクラッド部２
ｂとを備えた光導波路２が基板１の上に形成される。
【００２３】
【実施例】［実施例１］ガラス本体用のゾルとする有機
金属化合物としてＳｉ（ＯＣ2Ｈ5）4を、ドーパント用
のゾルとする有機金属化合物としてＺｒ（ＯＣ4Ｈ9）4
をそれぞれ選択し、Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）4：Ｚｒ（ＯＣ4Ｈ
9）4＝５４：４６（重量比）となるよう混合した。ま
た、水：メタノール：エタノール：イソプロパノール＝
１：１：１：４の容量比の混合溶媒を調製した。この溶
媒に、前記したＳｉ（ＯＣ2Ｈ5）4とＺｒ（ＯＣ4Ｈ9）4
の混合物を２４重量％となるように溶解し、さらに得ら
れた溶液にボラントリエトキシドを０．２モル／ｋｇの
割合で添加して、１０分間撹拌して主剤溶液とした。
金属化合物としてＳｉ（ＯＣ2Ｈ5）4を、ドーパント用
のゾルとする有機金属化合物としてＺｒ（ＯＣ4Ｈ9）4
をそれぞれ選択し、Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）4：Ｚｒ（ＯＣ4Ｈ
9）4＝５４：４６（重量比）となるよう混合した。ま
た、水：メタノール：エタノール：イソプロパノール＝
１：１：１：４の容量比の混合溶媒を調製した。この溶
媒に、前記したＳｉ（ＯＣ2Ｈ5）4とＺｒ（ＯＣ4Ｈ9）4
の混合物を２４重量％となるように溶解し、さらに得ら
れた溶液にボラントリエトキシドを０．２モル／ｋｇの
割合で添加して、１０分間撹拌して主剤溶液とした。
【００２４】一方、前記混合溶媒に酸性フッ化アンモニ
ウムを添加して触媒用溶液を調製した。添加量は、前記
主剤溶液と混合したときのフッ素イオン濃度が０．１モ
ル／ｋｇとなるように調整した。主剤溶液と触媒用溶液
を３：１（重量比）で混合して１０分間撹拌し、ここに
塩酸を滴下してｐＨを５．０とし、約３時間放置してゾ
ル（これをゾルａという）を調製した。
ウムを添加して触媒用溶液を調製した。添加量は、前記
主剤溶液と混合したときのフッ素イオン濃度が０．１モ
ル／ｋｇとなるように調整した。主剤溶液と触媒用溶液
を３：１（重量比）で混合して１０分間撹拌し、ここに
塩酸を滴下してｐＨを５．０とし、約３時間放置してゾ
ル（これをゾルａという）を調製した。
【００２５】ＰＥＴ製の基板（屈折率＝１．５８）を用
意し、この基板の上に前記ゾルを塗布して幅１００μ
ｍ、高さ５０μｍの回路パターンを形成した。次いで、
温度６０℃で３０分乾燥してゾルパターンをゲル化した
後、さらに１８０℃で１時間加熱処理を行ってゲルパタ
ーンをガラス化して部品Ａを得た。基板１の熱損傷は認
められなかった。
意し、この基板の上に前記ゾルを塗布して幅１００μ
ｍ、高さ５０μｍの回路パターンを形成した。次いで、
温度６０℃で３０分乾燥してゾルパターンをゲル化した
後、さらに１８０℃で１時間加熱処理を行ってゲルパタ
ーンをガラス化して部品Ａを得た。基板１の熱損傷は認
められなかった。
【００２６】得られたガラスパターンはＺｒがドープさ
れたＳｉＯ2からなり、その屈折率は１．６０であっ
た。 ［実施例２〜１４］主剤溶液に用いる有機金属化合物と
して、表１で示したような２種類の有機金属化合物を表
示割合で組み合わせたものであったことを除いては、実
施例１の場合と同じようにして各種のゾルを調製した。
そして、実施例１の場合と同じようにしてこれらのゾル
をガラス化したときの屈折率を予め測定した。その結果
を表１に示した。実施例１で用いたゾルａの結果も表１
に併記した。
れたＳｉＯ2からなり、その屈折率は１．６０であっ
た。 ［実施例２〜１４］主剤溶液に用いる有機金属化合物と
して、表１で示したような２種類の有機金属化合物を表
示割合で組み合わせたものであったことを除いては、実
施例１の場合と同じようにして各種のゾルを調製した。
そして、実施例１の場合と同じようにしてこれらのゾル
をガラス化したときの屈折率を予め測定した。その結果
を表１に示した。実施例１で用いたゾルａの結果も表１
に併記した。
【００２７】
【表１】
【００２８】次いで、表１で示した各ゾルから、ガラス
化したときの屈折率を考慮して、高屈折率化する第１ゾ
ルと、それよりも低屈折率化する第２ゾルとを選択し、
それらで表２に示したような組み合わせを行い、まず、
表２で示した基板の上に第１ゾルでコア部を形成し、次
いでそのコア部を囲撓するクラッド部を形成する第２の
製造方法で光導波路部品を製造した。なお、各ゾルの乾
燥、ガラス化の条件は実施例１と同様の条件にした。
化したときの屈折率を考慮して、高屈折率化する第１ゾ
ルと、それよりも低屈折率化する第２ゾルとを選択し、
それらで表２に示したような組み合わせを行い、まず、
表２で示した基板の上に第１ゾルでコア部を形成し、次
いでそのコア部を囲撓するクラッド部を形成する第２の
製造方法で光導波路部品を製造した。なお、各ゾルの乾
燥、ガラス化の条件は実施例１と同様の条件にした。
【００２９】以上の結果を表２に示した。
【００３０】
【表２】
【００３１】得られた部品につき、その光導波路に波長
６６０ｎｍの信号光を入力して光伝搬状態を観察したと
ころ、いずれも低損失で光が伝搬し、形成された光導波
路は光回路として機能することが確認された。
６６０ｎｍの信号光を入力して光伝搬状態を観察したと
ころ、いずれも低損失で光が伝搬し、形成された光導波
路は光回路として機能することが確認された。
【００３２】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
光導波路部品は、その光導波路がゾル−ゲル法で得られ
るガラスによって構成されるので、熱可塑性樹脂を基板
とすることも可能である。したがって、基板に熱可塑性
樹脂を用いた本発明の光導波路部品は可撓性に富み、プ
リペイドカードなど、広汎な新規用途が期待される。
光導波路部品は、その光導波路がゾル−ゲル法で得られ
るガラスによって構成されるので、熱可塑性樹脂を基板
とすることも可能である。したがって、基板に熱可塑性
樹脂を用いた本発明の光導波路部品は可撓性に富み、プ
リペイドカードなど、広汎な新規用途が期待される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光導波路部品の一例Ａを示す。
【図２】本発明の光導波路部品の他の例Ｂを示す。
【図３】埋込型光導波路の断面図である。
【図４】リッジ型光導波路の断面図である。
【図５】装荷型光導波路の断面図である。
１ 基板 ２ 光導波路 ２ａ コア部 ２ｂ クラッド部 ３ 装荷材
Claims (8)
- 【請求項１】 基板上に光導波路のパターンが形成され
ている光導波路部品において、前記光導波路がゾル−ゲ
ル法により得られたガラスから成ることを特徴とする光
導波路部品。 - 【請求項２】 前記光導波路が、コア部と、前記コア部
の全部または一部を囲撓するクラッド部とを備え、前記
コア部と前記クラッド部はいずれもゾル−ゲル法により
得られたガラスから成る請求項１の光導波路部品。 - 【請求項３】 前記基板は、少なくとも前記光導波路よ
り低屈折率の熱可塑性樹脂から成る請求項１の光導波路
部品。 - 【請求項４】 １成分または２成分以上の加水分解可能
な有機金属化合物を主成分とするゾルを調製する工程；
前記ゾルを基板上に所望のパターンで塗布する工程；塗
布した前記ゾルのパターンを乾燥させてゲル化する工
程；および、前記ゲル化したパターンをガラス化温度に
加熱してガラス化する工程；を備えていることを特徴と
する光導波路部品の製造方法。 - 【請求項５】 ガラスとしたときの屈折率が異なるゾル
を２種類調製し、前記２種類のゾルのうち高屈折率のガ
ラスが得られるゾルを第１ゾル、低屈折率のガラスが得
られるゾルを第２ゾルとし、前記第１ゾルを基板上に所
望のパターンで塗布し、塗布した前記第１ゾルのパター
ンを乾燥させてゲル化し、前記ゲル化したパターンをガ
ラス化温度に加熱してガラス化してコア部とし、前記コ
ア部の周囲の全部または一部に前記第２ゾルを塗布し、
塗布した前記第２ゾルを乾燥してゲル化し、前記ゲルを
ガラス化温度に加熱してガラス化してクラッド部とす
る、ことを特徴とする光導波路部品の製造方法。 - 【請求項６】 ガラスとしたときの屈折率が異なるゾル
を２種類調製し、前記２種類のゾルのうち高屈折率のガ
ラスが得られるゾルを第１ゾル、低屈折率のガラスが得
られるゾルを第２ゾルとし、前記第１ゾルを基板上に所
望のパターンで塗布し、塗布した前記第１ゾルのパター
ンを乾燥させてゲル化してコア部前駆体とし、前記コア
部前駆体の周囲の全部または一部に前記第２ゾルを塗布
し、塗布した第２ゾルを乾燥し、第２ゾルをゲル化して
クラッド部前駆体とし、前記コア部前駆体および前記ク
ラッド部前駆体をガラス化温度に加熱してガラス化して
コア部およびクラッド部とする、ことを特徴とする光導
波路部品の製造方法。 - 【請求項７】 前記ガラス化温度が高くとも２００℃で
ある請求項４乃至６のいずれかの光導波路部品の製造方
法。 - 【請求項８】 前記第１ゾルが前記基板よりも高屈折率
のガラスが得られる有機金属化合物を主成分とするもの
である請求項５または請求項６の光導波路部品の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP704298A JPH11202143A (ja) | 1998-01-16 | 1998-01-16 | 光導波路部品およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP704298A JPH11202143A (ja) | 1998-01-16 | 1998-01-16 | 光導波路部品およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11202143A true JPH11202143A (ja) | 1999-07-30 |
Family
ID=11655005
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP704298A Pending JPH11202143A (ja) | 1998-01-16 | 1998-01-16 | 光導波路部品およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11202143A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001075495A3 (en) * | 2000-04-04 | 2002-02-28 | Waveguide Solutions Inc | Integrated optical circuits |
| JP2005513768A (ja) * | 2001-12-17 | 2005-05-12 | ノースウエスタン ユニバーシティ | 直接書込みナノリソグラフィック印刷による固体フィーチャのパターニング |
-
1998
- 1998-01-16 JP JP704298A patent/JPH11202143A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001075495A3 (en) * | 2000-04-04 | 2002-02-28 | Waveguide Solutions Inc | Integrated optical circuits |
| US7058245B2 (en) * | 2000-04-04 | 2006-06-06 | Waveguide Solutions, Inc. | Integrated optical circuits |
| JP2005513768A (ja) * | 2001-12-17 | 2005-05-12 | ノースウエスタン ユニバーシティ | 直接書込みナノリソグラフィック印刷による固体フィーチャのパターニング |
| JP2010080977A (ja) * | 2001-12-17 | 2010-04-08 | Northwestern Univ | 直接書込みナノリソグラフィック印刷による固体フィーチャのパターニング |
| US7811635B2 (en) | 2001-12-17 | 2010-10-12 | Northwestern University | Patterning of solid state features by direct write nanolithographic printing |
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