JPS60175010A - 光導波路の作製方法 - Google Patents
光導波路の作製方法Info
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- JPS60175010A JPS60175010A JP3109084A JP3109084A JPS60175010A JP S60175010 A JPS60175010 A JP S60175010A JP 3109084 A JP3109084 A JP 3109084A JP 3109084 A JP3109084 A JP 3109084A JP S60175010 A JPS60175010 A JP S60175010A
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- optical waveguide
- refractive index
- polymer film
- optical
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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
- G02B6/13—Integrated optical circuits characterised by the manufacturing method
- G02B6/138—Integrated optical circuits characterised by the manufacturing method by using polymerisation
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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】
（イ）発明の分野
この発明は、高分子フィルムに形成される光導波路の作
製方法に関する。
製方法に関する。
（ロ）従来技術とその問題点
一般に、光機器には、先導波路に光ファイバを結合し、
この光導波路上に作製された制御手段により光ファイバ
からのレーザ光をコントロールしているものがある。こ
の制御手段としては光スィッチ、光変調器、光アイソレ
ータなどがある。この光機器において、制御手段の特性
が重要なポイントであると同時に、光ファイバと光導波
路との結合効率も重要なポイントである。この結合効率
が低いと光強度が低下し、ノイズに対して弱くなり、光
増幅の必要性が生じることになる。
この光導波路上に作製された制御手段により光ファイバ
からのレーザ光をコントロールしているものがある。こ
の制御手段としては光スィッチ、光変調器、光アイソレ
ータなどがある。この光機器において、制御手段の特性
が重要なポイントであると同時に、光ファイバと光導波
路との結合効率も重要なポイントである。この結合効率
が低いと光強度が低下し、ノイズに対して弱くなり、光
増幅の必要性が生じることになる。
この結合効率の低下は、主として光ファイバの形状と屈
折率分布が先導波路の形状と屈折率分布に一致しないと
いう点から生じている。つまり、第１図に示すように、
光ファイバ１はコア２の周囲にクラッド３が被覆され、
横断面が円形に形成されている。これに対し、第２図に
示すように、拡散光導波路ａは基板すに横断面略半楕円
に形成され、また第３図に示すように、スパッタリング
光導波路Ｃは基板ｄに横断面長方形に形成され、また第
４図に示すように、高分子光導波路ｅは基板ｆに横断面
正方形に形成される。従って、何れの光導波路ａ、ｃ、
ｅも光ファイバ１の形状と一致しないので、光ファイバ
１からのレーザ光を受光しきれず、結合効率が低下して
いた。
折率分布が先導波路の形状と屈折率分布に一致しないと
いう点から生じている。つまり、第１図に示すように、
光ファイバ１はコア２の周囲にクラッド３が被覆され、
横断面が円形に形成されている。これに対し、第２図に
示すように、拡散光導波路ａは基板すに横断面略半楕円
に形成され、また第３図に示すように、スパッタリング
光導波路Ｃは基板ｄに横断面長方形に形成され、また第
４図に示すように、高分子光導波路ｅは基板ｆに横断面
正方形に形成される。従って、何れの光導波路ａ、ｃ、
ｅも光ファイバ１の形状と一致しないので、光ファイバ
１からのレーザ光を受光しきれず、結合効率が低下して
いた。
一方、屈折率分布については、第５図に示すように、第
５図（ａ）の光ファイバｌにおいて、ス゛テップ形の屈
折率ｎが直線的に（第５図（ｂ）参照）、グレーディッ
ド形の屈折率ｎが２灰曲線的に（第５図（Ｃ）参照）変
化し、何れでも軸心を基準に対称に変化している。これ
に対し、第６図に示すように、第６図（ａ）の先導波路
ａ、ｃにおいて、スパッタリング光導波路Ｃの屈折率ｎ
が直線的に（第６図（ｂ）参照）、拡散光導波路ａの屈
折率ｎが減衰曲線的に（第６図＜ｃ＞参照）変化し、何
れも表面側が大きく、軸心を基準に対称とならず、光フ
ァイバ１の屈折率分布と一致せず、結合効率の低下要因
となっていた。
５図（ａ）の光ファイバｌにおいて、ス゛テップ形の屈
折率ｎが直線的に（第５図（ｂ）参照）、グレーディッ
ド形の屈折率ｎが２灰曲線的に（第５図（Ｃ）参照）変
化し、何れでも軸心を基準に対称に変化している。これ
に対し、第６図に示すように、第６図（ａ）の先導波路
ａ、ｃにおいて、スパッタリング光導波路Ｃの屈折率ｎ
が直線的に（第６図（ｂ）参照）、拡散光導波路ａの屈
折率ｎが減衰曲線的に（第６図＜ｃ＞参照）変化し、何
れも表面側が大きく、軸心を基準に対称とならず、光フ
ァイバ１の屈折率分布と一致せず、結合効率の低下要因
となっていた。
また、拡散光導波路ａやスパッタリング先導波路Ｃは、
膜厚が数μｍから数十μｍのオーダであり、標準的な光
ファイバト径の１００μｍに比較して小さく、取扱いが
不便であった。しかも、大膜厚の光導波路ａ、ｃも作製
には長時間を必要とし、膜の均一性も図り難いなどの問
題があった。
膜厚が数μｍから数十μｍのオーダであり、標準的な光
ファイバト径の１００μｍに比較して小さく、取扱いが
不便であった。しかも、大膜厚の光導波路ａ、ｃも作製
には長時間を必要とし、膜の均一性も図り難いなどの問
題があった。
更に、高分子先導波路ｅにおいては、導波路幅の違う層
を積層して断面円形の先導波路を作製する方法が提案さ
れている。ところが、積層を行うため、露光と乾燥のプ
ロセスを繰り返し行うことになり、作製工程が複雑化す
ることになる。その上、完全な円形とはならず、且つ積
層による境界面での散乱が生じ、光の伝搬損失が大きい
という問題があった。
を積層して断面円形の先導波路を作製する方法が提案さ
れている。ところが、積層を行うため、露光と乾燥のプ
ロセスを繰り返し行うことになり、作製工程が複雑化す
ることになる。その上、完全な円形とはならず、且つ積
層による境界面での散乱が生じ、光の伝搬損失が大きい
という問題があった。
そこで、従来より光ファイバと同形で且つ屈折率分布が
等しい先導波路が切望され゛、その光導波路を作製する
新たな方法の出現が望まれていた。
等しい先導波路が切望され゛、その光導波路を作製する
新たな方法の出現が望まれていた。
そして、炸裂時間の短縮及び工程の簡素化が叫ばれてい
た。
た。
（ハ）発明の目的
この発明は、斯かる点に鑑みてなされたもので、紫外線
を多方向から高分子フィルムに照射し、この紫外線の透
過量をマスクで変化させることにより、高分子フィルム
中に光ファイバと同径で同屈折率分布の埋込形光導波路
を形成するようにした光導波路の作製方法を提供するこ
とを目的とするものである。
を多方向から高分子フィルムに照射し、この紫外線の透
過量をマスクで変化させることにより、高分子フィルム
中に光ファイバと同径で同屈折率分布の埋込形光導波路
を形成するようにした光導波路の作製方法を提供するこ
とを目的とするものである。
（ニ）発明の構成と効果
この発明は、上述した目的を達成するために、モノマを
含有した高分子フィルムの表面上に、光の透過率分布が
横方向に変化する変化部が少なくとも２以上並列形成さ
れたマスクを設置し、このマスクの上方より紫外線を多
方向より照射し、前記高分子フィルムの内部に露光部と
非露光部とを作製し、断面円形の光導波路を形成するよ
うに構成されている。
含有した高分子フィルムの表面上に、光の透過率分布が
横方向に変化する変化部が少なくとも２以上並列形成さ
れたマスクを設置し、このマスクの上方より紫外線を多
方向より照射し、前記高分子フィルムの内部に露光部と
非露光部とを作製し、断面円形の光導波路を形成するよ
うに構成されている。
従って、この発明によれば、光ファイバと同径で且つ屈
折率分布が等しい円形先導波路を形成することができる
ので、高結合効率を得ることができる。
折率分布が等しい円形先導波路を形成することができる
ので、高結合効率を得ることができる。
また、埋込形光導波路を作製することができるから、伝
搬損失を少なくすることができると同時に、露光・乾燥
のプロセスが１回だけであるから、作製工程を簡素にす
ることができる。
搬損失を少なくすることができると同時に、露光・乾燥
のプロセスが１回だけであるから、作製工程を簡素にす
ることができる。
その上、高分子フィルム中に光導波路を形成して埋込形
にすることができるので、端面ｒｔＪＦｆｆｌｌを容易
に行うことができる。
にすることができるので、端面ｒｔＪＦｆｆｌｌを容易
に行うことができる。
（ボ）実施例の説明
以下、この発明の実施例について図面に基づき詳細に説
明する。
明する。
第７図に示すように、１１は光導波路１２の作製装置で
あって、高分子フィルム１３中に円形の先導波路１２を
作製するものである。
あって、高分子フィルム１３中に円形の先導波路１２を
作製するものである。
この高分子フィルム１３は、ドープモノマであるベンジ
ルメタクリレートと光増感剤であるベンゾインエチルニ
ー与ル（増感波長３３０〜３６０ｎｍ）を含むポリメチ
ルメタクリレート（ＰＭＭＡ）の母材フィルムがキャス
ティングによって作製されて構成されている。
ルメタクリレートと光増感剤であるベンゾインエチルニ
ー与ル（増感波長３３０〜３６０ｎｍ）を含むポリメチ
ルメタクリレート（ＰＭＭＡ）の母材フィルムがキャス
ティングによって作製されて構成されている。
この高分子フィルム１３の表面（上面）にはマスク１４
が設置されている。このマスク１４は、第８図（ａ）に
示すように、基板１４ａ上にクロム膜１４ｂが積層形成
されてなり、紫外線１５が透過する２つの変化部１４ｃ
、１４ｃが、所定の間隔を存して並列に形成されている
。この両度化部１４ｃは長手方向に形成されており、ク
ロム膜１４ｂ７）厚さによって、紫外線１５の透過率が
横方向に変化し、例えば、第８図（ｂ）に示すように、
透過率分布Ａ （ｒ）を２次曲線状に変化させ、両側端
で零、中央で最も大きく構成され、光ファイバｌの中心
からの屈折率分布ｎ（ｒ）（第５図（ｃ）参照）と同じ
に構成されている。
が設置されている。このマスク１４は、第８図（ａ）に
示すように、基板１４ａ上にクロム膜１４ｂが積層形成
されてなり、紫外線１５が透過する２つの変化部１４ｃ
、１４ｃが、所定の間隔を存して並列に形成されている
。この両度化部１４ｃは長手方向に形成されており、ク
ロム膜１４ｂ７）厚さによって、紫外線１５の透過率が
横方向に変化し、例えば、第８図（ｂ）に示すように、
透過率分布Ａ （ｒ）を２次曲線状に変化させ、両側端
で零、中央で最も大きく構成され、光ファイバｌの中心
からの屈折率分布ｎ（ｒ）（第５図（ｃ）参照）と同じ
に構成されている。
このマスク１４の上方には、両側に一対のミラー１６．
１６が、中央にプリズム１７がそれぞれ設けられ、この
プリズム１７の上方に、図示しないが、水銀灯などの光
源が設けられている。
１６が、中央にプリズム１７がそれぞれ設けられ、この
プリズム１７の上方に、図示しないが、水銀灯などの光
源が設けられている。
この光源より平行な紫外線が照射され、この紫外線はプ
リズム１７によって左右に分割され、ミラー１６．１６
で反射し、２方自からマスク１４に照射されるようにな
っている。そして、この紫外線１５は、変化部１４Ｃの
み透過してフィルム１３内に進行し、且つ両度化部１４
ｃを透過した紫外線１５がフィルム１３中で交差して円
形の露光部を作成するようになっている。この露光部が
光導波路１２となる。この露光部の径、即ち光導波路１
２の径ａは、紫外線１５のマスク１４への入射方向と、
マスク１４の変化部１４Ｃの大きさによって決まり、例
えば紫外線１５の入射角度を４５°、変化部１４Ｃの大
きさを１００１１ｍとすると、径ａ＝１００μｍとなる
。
リズム１７によって左右に分割され、ミラー１６．１６
で反射し、２方自からマスク１４に照射されるようにな
っている。そして、この紫外線１５は、変化部１４Ｃの
み透過してフィルム１３内に進行し、且つ両度化部１４
ｃを透過した紫外線１５がフィルム１３中で交差して円
形の露光部を作成するようになっている。この露光部が
光導波路１２となる。この露光部の径、即ち光導波路１
２の径ａは、紫外線１５のマスク１４への入射方向と、
マスク１４の変化部１４Ｃの大きさによって決まり、例
えば紫外線１５の入射角度を４５°、変化部１４Ｃの大
きさを１００１１ｍとすると、径ａ＝１００μｍとなる
。
次に、この作製装置１１を用いて光導波路１２の作製方
法について説明する。
法について説明する。
まず、ベンジルメタクリレートとペンゾインエヂルエー
テルを含むポリメチルメタクリレートの高分子フィルム
１３をキャスティングにより作製する。
テルを含むポリメチルメタクリレートの高分子フィルム
１３をキャスティングにより作製する。
続いてこの高分子フィルム１３上にマスク１４を設置し
、窒素雰囲気中において光源（図示省略）より紫外線１
５を出射する。この紫外線１５はプリズム１７を通し、
２方向の平行光線に分割され、ミラー１６．１６によっ
て反射して、マスク１４に２方向から照射される。
、窒素雰囲気中において光源（図示省略）より紫外線１
５を出射する。この紫外線１５はプリズム１７を通し、
２方向の平行光線に分割され、ミラー１６．１６によっ
て反射して、マスク１４に２方向から照射される。
そして、この紫外線１５はマスク１４の変化部１４Ｃの
みを透過してフィルム１３内を通ることになる。しかも
、２つの変化部１４ｃを透過した紫外線１５がフィルム
１３内で交差し、その上、中央部分の透過量が多く、周
囲にいくに従って少なくなるので、露光部が円形となる
。
みを透過してフィルム１３内を通ることになる。しかも
、２つの変化部１４ｃを透過した紫外線１５がフィルム
１３内で交差し、その上、中央部分の透過量が多く、周
囲にいくに従って少なくなるので、露光部が円形となる
。
この露光後、高分子フィルム１３を温度９５℃で１０時
間真空乾燥し、非露光部に残存している未反応モノマを
除去し、非露光部の屈折率を低下して円形の光導波路１
２を形成する。これによって光ファイバ１と同径で且つ
同屈折率分布の先導波路１２が作製される。
間真空乾燥し、非露光部に残存している未反応モノマを
除去し、非露光部の屈折率を低下して円形の光導波路１
２を形成する。これによって光ファイバ１と同径で且つ
同屈折率分布の先導波路１２が作製される。
第９図は、他の紫外線照射手段を示すもので、２つの光
源１８．１８より紫外線１５を出射し、凹面＆Ｍ１９．
１９に反射させて平行光線にし、マスク１４に照射する
ようになっている。その他の構成・作用は前述の実施例
と同じである。
源１８．１８より紫外線１５を出射し、凹面＆Ｍ１９．
１９に反射させて平行光線にし、マスク１４に照射する
ようになっている。その他の構成・作用は前述の実施例
と同じである。
尚、この紫外線１５の照射については、実施例に限定さ
れず、例えば、平行化の方法、分岐の方法及び反射の方
法は他の手段を用いてもよい。また、光源の数やマスク
１４への入射角についても実施例に限定されない。
れず、例えば、平行化の方法、分岐の方法及び反射の方
法は他の手段を用いてもよい。また、光源の数やマスク
１４への入射角についても実施例に限定されない。
マタ、マスク１４の変化部１４Ｃは２つのみ設けたが、
３つ以上設けてもよく、また、クロム膜１４ｂに代え、
ガラス股上のカルコゲナイドガラスに電子ビームでパタ
ーン（変化部）を形成してもよい。
３つ以上設けてもよく、また、クロム膜１４ｂに代え、
ガラス股上のカルコゲナイドガラスに電子ビームでパタ
ーン（変化部）を形成してもよい。
また、高分子フィルム１３は高屈折率モノマに代えて低
屈折率モノマを含有するものでもよく、その際、マスク
１４は変化部１４ｃで紫外線１５が透過しないように形
成し、且つその透過率分布は中央部で最も小さく、両側
端で大きくなるように構成する。
屈折率モノマを含有するものでもよく、その際、マスク
１４は変化部１４ｃで紫外線１５が透過しないように形
成し、且つその透過率分布は中央部で最も小さく、両側
端で大きくなるように構成する。
第１図は光ファイバの端面図、第２図、第３図及び第４
図はそれぞれ従来の異なる光導波路の端面図、第５図（
ａ）は光ファイバの縦断面図、第５図（ｂ）、（ｃ）は
それぞれ光ファイバの屈折率分布を示す図、第６図（ａ
）は従来の光導波路の縦断面図、第６図（ｂ）、（ｃ）
はそれぞれ従来の先導波路の屈折率分布を示す図、第７
し１はこの発明の実施例を示す先導波路の作製隻１の概
略構成図、第８図（ａ）はマスクの拡大端面図、第８図
（ｂ）はマスクの透過率分布を示す図、第９図は他の紫
外線照射手段を示す先導波路の作製装儂の概略構成図で
ある。 ｌ：光ファイバ、 １１：先導波路の作製装置、１２：
光導波路、 １３：高分子フィルム、１４：マスク、
１４Ｃ：変化部、 １５：紫外線。 特許出願人 立石電機株式会社 代理人 弁理士 中 村 茂 信 ｖ１１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図
図はそれぞれ従来の異なる光導波路の端面図、第５図（
ａ）は光ファイバの縦断面図、第５図（ｂ）、（ｃ）は
それぞれ光ファイバの屈折率分布を示す図、第６図（ａ
）は従来の光導波路の縦断面図、第６図（ｂ）、（ｃ）
はそれぞれ従来の先導波路の屈折率分布を示す図、第７
し１はこの発明の実施例を示す先導波路の作製隻１の概
略構成図、第８図（ａ）はマスクの拡大端面図、第８図
（ｂ）はマスクの透過率分布を示す図、第９図は他の紫
外線照射手段を示す先導波路の作製装儂の概略構成図で
ある。 ｌ：光ファイバ、 １１：先導波路の作製装置、１２：
光導波路、 １３：高分子フィルム、１４：マスク、
１４Ｃ：変化部、 １５：紫外線。 特許出願人 立石電機株式会社 代理人 弁理士 中 村 茂 信 ｖ１１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図
Claims (1)
- （１）モノマを含有した高分子フィルムの表面上に、光
の透過率分布が横方向に変化する変化部が少なくとも２
以上並列形成されたマスクを設置し、このマスクの上方
より紫外線を多方向より照射し、前記高分子フィルムの
内部に露光部と非露光部とを作製し、断面円形の光導波
路を形成することを特徴とする光導波路の作製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3109084A JPS60175010A (ja) | 1984-02-20 | 1984-02-20 | 光導波路の作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3109084A JPS60175010A (ja) | 1984-02-20 | 1984-02-20 | 光導波路の作製方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60175010A true JPS60175010A (ja) | 1985-09-09 |
Family
ID=12321704
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3109084A Pending JPS60175010A (ja) | 1984-02-20 | 1984-02-20 | 光導波路の作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60175010A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5006285A (en) * | 1988-07-28 | 1991-04-09 | Lockheed Missiles & Space Company, Inc. | Electro-optic channel waveguide |
| US5277730A (en) * | 1987-12-16 | 1994-01-11 | At&T Bell Laboratories | Methods of recoating spliced lengths of optical fibers |
| WO1997028473A1 (de) * | 1996-02-03 | 1997-08-07 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur herstellung von optischen bauelementen und optisches bauelement |
| US7653278B2 (en) | 2004-05-21 | 2010-01-26 | Panasonic Corporation | Refractive index distribution type optical member, and production method for refractive index distribution type optical member |
| US7710657B2 (en) | 2005-01-19 | 2010-05-04 | Panasonic Corporation | Distributed refractive index lens and method for manufacturing the same |
| CN107688211A (zh) * | 2016-08-04 | 2018-02-13 | 苏州旭创科技有限公司 | 一种光波导器件及其制作方法 |
-
1984
- 1984-02-20 JP JP3109084A patent/JPS60175010A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN107688211A (zh) * | 2016-08-04 | 2018-02-13 | 苏州旭创科技有限公司 | 一种光波导器件及其制作方法 |
| CN107688211B (zh) * | 2016-08-04 | 2020-09-25 | 苏州旭创科技有限公司 | 一种光波导器件及其制作方法 |
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