JPS60208706A - 導波路レンズ - Google Patents

導波路レンズ

Info

Publication number
JPS60208706A
JPS60208706A JP6485584A JP6485584A JPS60208706A JP S60208706 A JPS60208706 A JP S60208706A JP 6485584 A JP6485584 A JP 6485584A JP 6485584 A JP6485584 A JP 6485584A JP S60208706 A JPS60208706 A JP S60208706A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
waveguide
monomolecular
photopolymerizable
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6485584A
Other languages
English (en)
Inventor
Yukio Nishimura
征生 西村
Mamoru Miyawaki
守 宮脇
Takashi Nakagiri
孝志 中桐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP6485584A priority Critical patent/JPS60208706A/ja
Publication of JPS60208706A publication Critical patent/JPS60208706A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/26Optical coupling means
    • G02B6/28Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/293Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
    • G02B6/29304Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means operating by diffraction, e.g. grating
    • G02B6/29316Light guides comprising a diffractive element, e.g. grating in or on the light guide such that diffracted light is confined in the light guide
    • G02B6/29325Light guides comprising a diffractive element, e.g. grating in or on the light guide such that diffracted light is confined in the light guide of the slab or planar or plate like form, i.e. confinement in a single transverse dimension only
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12Light 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
    • G02B6/122Basic optical elements, e.g. light-guiding paths
    • G02B6/124Geodesic lenses or integrated gratings
    • G02B6/1245Geodesic lenses

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光重合性化合物からなる導波路レンズに関する
。更に詳しくは、光重合性オレフィン系化合物の重合単
分子累積膜からなる導波路レンズに関する。
近年、光集積回路の発達に伴って、高精度でかつ効率の
よい導波レンズの開発が望まれている。
まづ、導波路レンズについて図面を参照して説明する。
第1図ないし第8図は導波路レンズの概略図である。こ
こで第1図(a) 、 (b)は内部収光型グレーティ
ングレンズを示し、(−)はツレネル型、(b)はブラ
ッグ回折型の斜視図である。第2図(a) 、 (b)
は外部収光型グレーティングレンズを示し、(mlは概
略平面図、(b)はその断面図である。また第8図(a
) 、 (b) 、 lcj d訃はモード・インデッ
クス・レンズを示す。
これらの図において、2は基板であって例えば、ガラス
、プラスチック又はニオブ酸リチウム(LiNbos)
等の透明基板又はシリコン、セラミックス等の不透明基
板が用いられる。基板2の表面に先導波路1が配設され
る。光導波路1は基板2よりも屈折率が高いものが用い
られる。例えば、ニオブ酸リチウムを基板として用いる
場合には、その表面にチタン(Ti)を熱拡散すること
によりCo、5〜5μ程度の膜厚の光導波路1が得られ
る。
或いは、屈折率が1.5のガラスを基板として用いる場
合には、その表面に屈折率が1.55(波長6828A
)のガラス(例えば、コーニング社商品名C−7059
)をスパッタリングにより膜厚0.5〜5μ程度に成膜
し光導波路1を得る。8はグレーティング(第1.2図
)であって、通常ピッチ0.8〜1μ、深さ0.1〜0
.2μである。このように構成された導波路レンズの光
導波路1内を導波光4が全反射により伝播し、グレーテ
ィング8によって回折され射出光5が収束ないし発散す
る。第8図において、6は凸状または凹状の光導波路1
内設けられたモード・インデックスレンズで、この場合
もモード・インデックスレンズ6により導波光4は収束
ないし発散する射出光5が得られる。
従来より光重合性有機化合物を薄膜にして導波路として
用いる導波路レンズが知られている。そのつくり方は、
まず、光重合性有機化合物の溶液を回転塗布機などを用
いて、ガラス、プラスチック、半導体、誘電体等の基板
上に塗布し薄膜を形成する。次に、マスキングして紫外
線等を照射し選択的に重合させ、未露光部分を除去して
グレーティング等を作り、導波路レンズとして使用され
る。
しかしながら該かる従来法では薄膜の分子配向が不規則
であるため、微視的にみた場合、次のような弊害が生ず
る。即ち、どんなに解像力の良C・光重合性有機化合物
を用いても、微小領域では鋭いエッヂを得ることができ
ずそのため光集積回路の製作に不可欠な高性能の導波路
レンズか得られないといった欠点があった。該かる点に
鑑みて本発明は微小化容易で高性能の導波路レンズを提
供することを目的とする。
本発明の目的は導波路レンズの光導波路を光重合性オレ
フィン化合物の単分子累積−によって構成することによ
り達成される。また本発明の目的は、分子内に親水基、
疎水基および少な(とも1個の不飽和結合を有する光重
合性七ツマ−からなる光記録媒体用化合物の使用により
達成される。
本発明の光重合性七ツマ−は、基板上に単分子膜または
単分子層累積膜を形成し得る。基板上に形成された単分
子層累積膜に光を照射して、照射部位において重合反応
を生じさせ非照射部位の未重合部分を現像除去して導波
路レンズを形成する。
本発明に用いる光重合性七ツマ−としては、分子内に親
水基、疎水基および少なくとも1個の不飽和結合を有す
る光重合性モノマーであれば広、< 11 <、+、 
1使うことができる。
この様な光重合性七ツマ−は、一般式(Ila) 。
(ub) で表わすことができる。
R,−CH=CH−Rffi (I[a)R,−CH=
CH−R,−CH=CH−鳥 (nb)上式(I[a)
 Rt部或いは、鳥及び4部に親水性部位と疎水性部位
の両者が存在するか、若しくは、R1は島との関係にお
いて疎水性であり、鳥はR1との関係において親水性で
ある。上式(nb ) において、R1−R1またはR
8部のいずれかに親水性部位と疎水性部位の両者が存在
するか、若しくはg、、R1および83部のいずれかが
他の部との関係において疎水性であり、残りの部のいず
れかは親水性である。特に炭素原子数lθ〜80の長鎖
アルキル基をR1部或いは、R,及び4部、若しくはR
,、R,またはR3部の少なくともいずれかに有する光
重合性モ 。
ツマ−が望ましい。
本発明の光重合性七ツマ−の具体的な例としては以下の
化合物が例示される。
しΦ0−CI(=CH−@−CH=CH−0Q ・Xo
t%■−CH=C)I−@ −CH=CH−@N(% 
−2xe前記の光重合性上ツマ−は、長鎖アルキル基を
新たに導入した点を除けば、それ自体公知(文献基;化
学と工業第82巻第10号768〜765頁)であるか
、又は、それに類似した構造を持つ化合物である。故に
公知の方法により合成することができる。例えば、炭素
原子数18の長鎖アルキル基(n−オクタデカノイル基
)を有する光重合性オレフィンモノマーである過塩素酸
1.4−i:t −n−オクタデカノイル−2,5−ジ
スチリルピラジンAは以下の方法により合成することが
できる。
Δ 10.8g2.5−ジメチルピラジンと44.5,9 
p−クロルベンゼンスルホン酸−n−オクタデカノイル
エステルとを100 mA! DMFにとかし、窒素雰
囲気下にて1時間加熱還流する。冷却後、過塩素酸ナト
リウム1011を水2001nlに溶かした溶液を加え
る。
析出した固体をエーテルで洗浄した後、メチルアルコー
ル中で再結晶させる。こうして得た、過塩素酸1.4−
 n−オクタデカノイ/l/ −Q、 5−ジメチルピ
ラジン4.7gとベンズアルデヒド1.04,9’とを
無水酢酸中で8時間加熱還流し、冷却後メチルアルコー
ル中で再結晶させてAを得る(収率40チ)他の化合物
もこれと同様の手法により合成することができる。
前記単分子膜または単分子層累積膜を作成する方法とし
ては、例えば、1.Langmuir らの開発したラ
ングミュア・プロジェット法(LB法)を用いる。ラン
グミュア・プロジェット法は、分子内に親水基と疎水基
を有する構造の分子において、両者のバランス(両親媒
性のバランス)が適度に保たれているとき、分子は水面
上で親水基を下に向けて単分子の層になることを利用し
て単分子膜または単分子層の累積膜を作成する方法であ
る。
水面上の単分子層は二次元系の特徴をもつ。分子がまば
らに散開しているときは、一分子当り面積Aと表面圧 
との間に二次元理想気体の式、A=KT が成り立ち、1気体膜”となる。ここに、Kはポルツマ
ン定数、Tは絶対温度である。Aを十分小さくすれば分
子間相互作用が強まり二次元固体の1凝縮膜(または固
体膜)l′になる。凝縮膜はガラスなどの基板の表面へ
一層ずつ移すことができる。この方法を用いて、単分子
膜または単分子層累積膜は例えば次のようにして製造す
る。
まず光重合性上ツマ−を溶剤に溶解し、これを水相中に
展開し光重合性上ツマ−を膜状に析出させる。次にこの
析出物が水相上を自由に拡散して拡がりすぎないように
仕切板(または浮子)を設けて展開面積を制限して膜物
質の集合状態を制御し、その集合状態に比例した表面圧
 を得る。この仕切板を動かし、展開面積を縮少して膜
物質の集合状態を制御し、表面圧を徐々に上昇させ、累
積膜の製造に適する表面圧 を設定することができる。
この表面圧を維持しながら静かに清浄な基板を垂直に上
下させることにより単分子膜が基板上に移しとられる。
単分子膜は以上で製造されるが、単分子層累積膜は、前
記の操作を繰り返すことにより所望の累積度の単分子層
累積膜が形成される。このように形成した単分子膜およ
び単分子層累積膜をLB膜という。
この単分子累積膜(LB膜)にあるノζターンに従って
ガンマ線、X線、紫外線など重合に必要なエネルギーを
供給しうる光を照射すると照射部位において■式に示す
ように重合がおこる。
これらの反応は互いに隣接する不飽和結合の距離が4又
以下のときおこり得るものであり、先に述べた様な方法
で作成された単分子膜又は、単分子層累積膜では、同一
層内の隣接分子間又は累積する層の隣接する分子間にお
いて可能である。また、重合した後は、暗所下でも解重
合は起こらず、非照射部位は単量体のままであるので、
現像液に溶解し所定の形状が得られる。
つぎに本発明の実施例について図面を参照して説明する
第4図((転)、 (B) 、 (C) 、 (Dl 
、 (E) 、 IFIは本発明の製作順序の一実施例
であって、 1、重合性LB膜IOを基板2の表面にLB法により付
着形成せしめる(第4図(A))。
2、光等のエネルギー線7により重合性LB膜10をパ
ターニング露光する(第4図(B))。
8、 次いで、現像(アルコール、クロロホルム又はベ
ンゼン等に漬ける)し、未露光部を溶解除去する。重合
したLB膜11は現像液に対して不溶である。かくして
重合LB膜11かl−)なる導波路下部が構築される(
第4図(C))。
4 導波路下部11の上に重合性LB膜12をLB法に
より付着形成せしめる(第4図(D))。
5、次いで、光等のエネルギー線7により重合性LB膜
12をグレーグイングパターン露光する(第4図(E)
)。
6、現像により、未露光部を溶解除去する(第4図(F
))。
かくして、グレーティング型光結合器が得られる。
実施例1 2.5−ジスチリルピラジンのピラジン環上にn−オク
タデカノイル基を導入した四級塩Aを成膜分子とし、表
面圧を一定に保ちながら表面が十分に清浄で親水性とな
っているガラス基板を水中に静かに上下させて単分子膜
を基板2上に移しとり、50 、100,200,80
0.500 @に累積シタ単分子層累積膜を製造した。
生成膜はピラジン環側か基板に接している。ここで第4
図の第1層10−25゜50 、100 、150 、
200層に累積、第2層12〜25 、50 、100
 、150 、200層に累積した。
この実施例1で作成したLB膜にパターンに従ってX線
照射を行ない次式■の様な重合を行ないパターニング形
成した。
A(Vl) 結果は、グレーティング6(第4図(F’l ’)に鋭
いエッヂが得られ、高い性能が発揮された。
グレーティングピッチ最小ZOOA グレーティング深さ O,1μ 実施例2 実施例1と同様にして、第1表に示す光重合性上ツマ−
を用いて導波路レンズを製造した。
第1表 本発明の特有の効果は下記の通りである。
1、上述したLB膜の特質により、鋭いエッチの微小形
状を容易に形成できるのでレンズ性能の良い導波路レン
ズを得ることができる。
2、製作が容易であるため、製作コストが安価である。
8、製作過程上、高温処理を要しないため耐熱性のない
組材を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図(al 、 (bl 、第2図(al 、 (b
l 、第8図(at 、 (bl 。 (clは導波路レンズの概略図、第4図(A) 、 (
B) 、 (C1。 +D) 、 (E) 、 (F)は本発明の製作順序の
一実施例の断面図による説明図である。 1・・・光導波路、2・・・基板。 8・・・グレーティング 、4・・・導波光。 5・・・射出光、 6・・・モード・イイfツクスレ2
ズ 。 7・・・露光、 8.8’・・・非露光部(モノマLB
膜)9・・・LB膜(重合)、10・・・重合性LB膜
11・・・導波路下部、12・・・重合性LB膜。 第4図 n

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 光重合性オレフィン化合物の単分子累積膜によって構成
    されることを特徴とする導波路レンズ。
JP6485584A 1984-03-31 1984-03-31 導波路レンズ Pending JPS60208706A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6485584A JPS60208706A (ja) 1984-03-31 1984-03-31 導波路レンズ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6485584A JPS60208706A (ja) 1984-03-31 1984-03-31 導波路レンズ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS60208706A true JPS60208706A (ja) 1985-10-21

Family

ID=13270214

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6485584A Pending JPS60208706A (ja) 1984-03-31 1984-03-31 導波路レンズ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60208706A (ja)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8597549B2 (en) Two-photon or higher-order absorbing optical materials for generation of reactive species
US8354204B2 (en) Hologram recording material and hologram recording medium
EP0514786A2 (en) Hologram recording material, hologram recording device, method of manufacturing the same, and method of hologram recording
US4581315A (en) Photoresistive compositions
JP2000086914A (ja) 重合誘発収縮を補償する材料及びそれから形成された記録媒体
GB2357512A (en) Organic anti-reflextive coating polymer and preparation thereof
US7338742B2 (en) Photoresist polymer and photoresist composition containing the same
CN101529336B (zh) 抗反射涂料组合物
JPH0348500B2 (ja)
KR19990007240A (ko) 감광성 수지 조성물 및 이를 사용한 패턴 형성 방법
CN114728894A (zh) 用于体布拉格光栅的蒽醌衍生单体及聚合物
JP4102010B2 (ja) 有機反射防止膜用組成物とその製造方法
US6593446B1 (en) Organic polymer for organic anti-reflective coating layer and preparation thereof
US6143466A (en) Chemically amplified photoresist composition
KR100520185B1 (ko) 신규한 포토레지스트 중합체 및 이를 함유하는 포토레지스트 조성물
US7358036B2 (en) Photosensitive composition for manufacturing optical waveguide, production method thereof and polymer optical waveguide pattern formation method using the same
EP0022618B1 (en) Photographic or photolithographic article and method of forming a photoresist
RU2281310C2 (ru) Чувствительная к облучению композиция, изменяющая показатель преломления
JPS60208706A (ja) 導波路レンズ
US6797451B2 (en) Reflection-inhibiting resin used in process for forming photoresist pattern
JPS60208711A (ja) 光結合器
JPS60208707A (ja) 導波路レンズ
JPS63199715A (ja) o−ニトロカルビノールエステル基を有する共重合体及び該共重合体を用いた2層レジスト並びに半導体素子の製法
JPS60208712A (ja) 光結合器
CN101031619B (zh) 成膜材料以及通过辐照所述材料的膜制备表面起伏和光学异向性结构