JP2002014246A - 光導波路及びその製造方法 - Google Patents
光導波路及びその製造方法Info
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- JP2002014246A JP2002014246A JP2000193507A JP2000193507A JP2002014246A JP 2002014246 A JP2002014246 A JP 2002014246A JP 2000193507 A JP2000193507 A JP 2000193507A JP 2000193507 A JP2000193507 A JP 2000193507A JP 2002014246 A JP2002014246 A JP 2002014246A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 パワー強度の強いレーザー光を照射すること
により材料そのものの改質を行い、その結果、屈折率を
変化させることにより複雑な三次元状のコア領域が容易
に形成される光導波路を提供する。 【解決手段】 有機材料からなる母相2の内部に、レー
ザー光4の照射により屈折率が変化されたコア領域7が
連続して形成されて成る。円形の断面をもち複雑な形状
を有する三次元状のコア領域7を容易に形成することが
できる。有機材料を母相2として軽量化を図ると共に製
造コストを低減することができる。製造工程においてコ
ア領域7を形成した後、このコア領域7を固定化するよ
うな煩雑な工程が不要となる。
により材料そのものの改質を行い、その結果、屈折率を
変化させることにより複雑な三次元状のコア領域が容易
に形成される光導波路を提供する。 【解決手段】 有機材料からなる母相2の内部に、レー
ザー光4の照射により屈折率が変化されたコア領域7が
連続して形成されて成る。円形の断面をもち複雑な形状
を有する三次元状のコア領域7を容易に形成することが
できる。有機材料を母相2として軽量化を図ると共に製
造コストを低減することができる。製造工程においてコ
ア領域7を形成した後、このコア領域7を固定化するよ
うな煩雑な工程が不要となる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、有機材料の内部に
屈折率変化領域からなるコア領域が連続的に形成され、
光通信用部品はもとよりメタル配線に代わる光配線板お
よび光・電気混載配線板にも応用できる光導波路及びそ
の製造方法に関するものである。
屈折率変化領域からなるコア領域が連続的に形成され、
光通信用部品はもとよりメタル配線に代わる光配線板お
よび光・電気混載配線板にも応用できる光導波路及びそ
の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、光通信等において使用される光導
波路は、LiNbO3やLiTaO3に代表される酸化物
単結晶材料やガラスなどの無機材料からなるものが用い
られてきた。
波路は、LiNbO3やLiTaO3に代表される酸化物
単結晶材料やガラスなどの無機材料からなるものが用い
られてきた。
【0003】さらに最近は、有機材料を用いた光導波路
も作製されている。この有機材料を用いた光導波路の作
製方法の代表例を以下に示す。
も作製されている。この有機材料を用いた光導波路の作
製方法の代表例を以下に示す。
【0004】下部クラッド層となる有機材料をディッピ
ングやスピンコート等の方法で基板の上に形成し、その
後コア領域となる前記クラッド材料より屈折率の高い有
機材料を形成する。この屈折率の高い材料を通常の半導
体プロセスで用いられるフォトリソグラフィによりパタ
ーニングする。次に反応性イオンエッチング(RIE)
法により所望のサイズのコア領域を形成する。最後にコ
ア領域の上に下部クラッド層と同じ有機材料を用いコア
領域を囲むように形成し上部クラッド層とするものであ
る。
ングやスピンコート等の方法で基板の上に形成し、その
後コア領域となる前記クラッド材料より屈折率の高い有
機材料を形成する。この屈折率の高い材料を通常の半導
体プロセスで用いられるフォトリソグラフィによりパタ
ーニングする。次に反応性イオンエッチング(RIE)
法により所望のサイズのコア領域を形成する。最後にコ
ア領域の上に下部クラッド層と同じ有機材料を用いコア
領域を囲むように形成し上部クラッド層とするものであ
る。
【0005】また、電子ビームを照射して有機材料にコ
ア領域を形成する方法もある(例えば特開平7−923
38号公報に開示)。これは上述した方法と同じように
下部クラッド層を形成した後、下部クラッド層とは異な
る有機材料を下部クラッド層の上に形成する。次に、こ
の有機材料に電子ビームを照射することにより屈折率を
高める。次に、所望のパターンになるように電子ビーム
をスキャンし電子ビームの照射部をコア領域とする。最
後にコア領域の上部に下部クラッド層と同じ有機材料を
形成し、光導波路を作製するものである。
ア領域を形成する方法もある(例えば特開平7−923
38号公報に開示)。これは上述した方法と同じように
下部クラッド層を形成した後、下部クラッド層とは異な
る有機材料を下部クラッド層の上に形成する。次に、こ
の有機材料に電子ビームを照射することにより屈折率を
高める。次に、所望のパターンになるように電子ビーム
をスキャンし電子ビームの照射部をコア領域とする。最
後にコア領域の上部に下部クラッド層と同じ有機材料を
形成し、光導波路を作製するものである。
【0006】これらの従来方法では、基板表面付近の面
内にしかコア領域が形成できず、三次元光導波路は形成
できない。一方、三次元光導波路を形成する方法として
は、例えば特開平9−311237号公報に開示されて
いる。この方法ではガラス内部に105W/cm2以上の
ピークパワー強度、繰り返し周波数10kHz以上のパ
ルスレーザー光をガラス内部に集光して、その集光点を
相対的に移動することにより、ガラス内部に屈折率が高
い領域を設け、これをコア領域とする。この方法では集
光点を三次元的に移動させることによりガラス内部に簡
単に任意形状の三次元状のコア領域を形成して三次元光
導波路を作製することが可能である。
内にしかコア領域が形成できず、三次元光導波路は形成
できない。一方、三次元光導波路を形成する方法として
は、例えば特開平9−311237号公報に開示されて
いる。この方法ではガラス内部に105W/cm2以上の
ピークパワー強度、繰り返し周波数10kHz以上のパ
ルスレーザー光をガラス内部に集光して、その集光点を
相対的に移動することにより、ガラス内部に屈折率が高
い領域を設け、これをコア領域とする。この方法では集
光点を三次元的に移動させることによりガラス内部に簡
単に任意形状の三次元状のコア領域を形成して三次元光
導波路を作製することが可能である。
【0007】また、有機材料についての三次元光導波路
作製方法は、特開平6−337320号公報に開示され
ているように、感光性材料において、光照射により集光
点の感光材料のみ屈折率を変化させることにより三次元
光導波路を作製するものである。
作製方法は、特開平6−337320号公報に開示され
ているように、感光性材料において、光照射により集光
点の感光材料のみ屈折率を変化させることにより三次元
光導波路を作製するものである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述したよう
に、反応性イオンエッチングや電子ビーム照射による光
導波路作製方法においては、下部クラッド層、コア領域
および上部クラッド層をそれぞれ別々に形成する必要が
あって、工程が複雑となり、生産性が悪いものであっ
た。また、コア領域の形状は上記反応性イオンエッチン
グ法や電子ビーム照射法を用いる限り、円形の断面をも
つコア領域の形成は困難であった。更にコア領域の形成
においてはプロセス上の制約から平面的にしかパターニ
ングすることができず、コア領域は平面内にしか作製で
きないものであった。このため光導波路回路として用い
る時に制限を受け、複雑な回路は形成できず、またコア
領域の高密度化も望めないものであった。
に、反応性イオンエッチングや電子ビーム照射による光
導波路作製方法においては、下部クラッド層、コア領域
および上部クラッド層をそれぞれ別々に形成する必要が
あって、工程が複雑となり、生産性が悪いものであっ
た。また、コア領域の形状は上記反応性イオンエッチン
グ法や電子ビーム照射法を用いる限り、円形の断面をも
つコア領域の形成は困難であった。更にコア領域の形成
においてはプロセス上の制約から平面的にしかパターニ
ングすることができず、コア領域は平面内にしか作製で
きないものであった。このため光導波路回路として用い
る時に制限を受け、複雑な回路は形成できず、またコア
領域の高密度化も望めないものであった。
【0009】一方、特開平6−337320号公報で開
示された感光性材料による三次元光導波路作製方法にお
いては、光導波路に適した材料は感光性材料であること
が必要である。また、非感光部も含めUV光や自然光ま
たは加熱などの方法で感光性材料全体を重合させて固定
化することが必要であり、工程が複雑なものであった。
示された感光性材料による三次元光導波路作製方法にお
いては、光導波路に適した材料は感光性材料であること
が必要である。また、非感光部も含めUV光や自然光ま
たは加熱などの方法で感光性材料全体を重合させて固定
化することが必要であり、工程が複雑なものであった。
【0010】本発明は上記の点に鑑みて為されたもので
あり、パワー強度の強いレーザー光を照射することによ
り材料そのものの改質を行い、その結果、屈折率を変化
させることにより複雑な三次元状のコア領域が容易に形
成される光導波路及びこの光導波路の製造方法を提供す
ることを目的とするものである。
あり、パワー強度の強いレーザー光を照射することによ
り材料そのものの改質を行い、その結果、屈折率を変化
させることにより複雑な三次元状のコア領域が容易に形
成される光導波路及びこの光導波路の製造方法を提供す
ることを目的とするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に係る
光導波路は、有機材料からなる母相2の内部に、レーザ
ー光4の照射により屈折率が変化されたコア領域7が連
続して形成されて成ることを特徴とするものである。
光導波路は、有機材料からなる母相2の内部に、レーザ
ー光4の照射により屈折率が変化されたコア領域7が連
続して形成されて成ることを特徴とするものである。
【0012】また請求項2に係る発明は、請求項1の構
成に加えて、ポリエチレンテレフタレート、ポリアセタ
ール、ポリカーボネート、ポリフルオロカーボネート、
ポリアミド、ポリイミド、シリコーン、ポリフェニレン
オキサイド、ポリスルホン、ポリフェニレンスルフィ
ド、ポリブチレンテレフタレート、ポリアリレート、ポ
リアミドイミド、ポリエーテルスルホン、ポリアリレー
ト、ポリエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリメ
チルメタクリレート、ポリアクリレート、クロスリンク
ドアクリレート、ポリシロキサン、ノルボルネン、エポ
キシ樹脂、フェノキシ樹脂、トリアセチルセルロース、
又はこれらのフッ素変性物、あるいはこれらの色素含有
物のうちの少なくとも1種類以上の有機材料にて母相2
を形成して成ることを特徴とするものである。
成に加えて、ポリエチレンテレフタレート、ポリアセタ
ール、ポリカーボネート、ポリフルオロカーボネート、
ポリアミド、ポリイミド、シリコーン、ポリフェニレン
オキサイド、ポリスルホン、ポリフェニレンスルフィ
ド、ポリブチレンテレフタレート、ポリアリレート、ポ
リアミドイミド、ポリエーテルスルホン、ポリアリレー
ト、ポリエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリメ
チルメタクリレート、ポリアクリレート、クロスリンク
ドアクリレート、ポリシロキサン、ノルボルネン、エポ
キシ樹脂、フェノキシ樹脂、トリアセチルセルロース、
又はこれらのフッ素変性物、あるいはこれらの色素含有
物のうちの少なくとも1種類以上の有機材料にて母相2
を形成して成ることを特徴とするものである。
【0013】本発明の請求項3に係る光導波路の製造方
法は、光誘起屈折率変化を起こすエネルギー量をもつレ
ーザー光4を有機材料からなる母相2の内部に集光し、
母相2内部で集光点6を相対移動させ、連続した屈折率
変化領域からなるコア領域7を母相2の内部に形成する
ことを特徴とするものである。
法は、光誘起屈折率変化を起こすエネルギー量をもつレ
ーザー光4を有機材料からなる母相2の内部に集光し、
母相2内部で集光点6を相対移動させ、連続した屈折率
変化領域からなるコア領域7を母相2の内部に形成する
ことを特徴とするものである。
【0014】また請求項4に係る発明は、請求項3の構
成に加えて、母相2内の集光点におけるピークパワー強
度が102W/cm2以上となるレーザー光4を使用する
ことを特徴とするものである。
成に加えて、母相2内の集光点におけるピークパワー強
度が102W/cm2以上となるレーザー光4を使用する
ことを特徴とするものである。
【0015】また請求項5に係る発明は、請求項3又は
4の構成に加えて、繰り返し周波数1kHz以上のパル
スレーザー光4を使用することを特徴とするものであ
る。
4の構成に加えて、繰り返し周波数1kHz以上のパル
スレーザー光4を使用することを特徴とするものであ
る。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
1,2を示して説明する。
1,2を示して説明する。
【0017】母相2は有機材料からなる成形体にて構成
される。有機材料全般を使用することができ、感光性材
料も使用することができるが、本発明においては感光性
材料を除く有機材料をも適用することができる。この有
機材料としては、例えばポリエチレンテレフタレート、
ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリフルオロカー
ボネート、ポリアミド、ポリイミド、シリコーン、ポリ
フェニレンオキサイド、ポリスルホン、ポリフェニレン
スルフィド、ポリブチレンテレフタレート、ポリアリレ
ート、ポリアミドイミド、ポリエーテルスルホン、ポリ
アリレート、ポリエーテルケトン、ポリエーテルイミ
ド、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリレート、ク
ロスリンクドアクリレート、ポリシロキサン、ノルボル
ネン、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、トリアセチルセ
ルロース、又はこれらのフッ素変性物、あるいはこれら
の色素含有物のうちの少なくとも1種類以上の有機材料
を使用することができる。
される。有機材料全般を使用することができ、感光性材
料も使用することができるが、本発明においては感光性
材料を除く有機材料をも適用することができる。この有
機材料としては、例えばポリエチレンテレフタレート、
ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリフルオロカー
ボネート、ポリアミド、ポリイミド、シリコーン、ポリ
フェニレンオキサイド、ポリスルホン、ポリフェニレン
スルフィド、ポリブチレンテレフタレート、ポリアリレ
ート、ポリアミドイミド、ポリエーテルスルホン、ポリ
アリレート、ポリエーテルケトン、ポリエーテルイミ
ド、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリレート、ク
ロスリンクドアクリレート、ポリシロキサン、ノルボル
ネン、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、トリアセチルセ
ルロース、又はこれらのフッ素変性物、あるいはこれら
の色素含有物のうちの少なくとも1種類以上の有機材料
を使用することができる。
【0018】母相2は、上記のような有機材料を硬化成
形することにより得られる。このようにして形成された
母相2に、光誘起屈折率変化を起こすエネルギー量をも
つレーザー光4を照射すると共に、このレーザー光4を
母相2の内部に集光し、更にこのレーザー光4の集光点
6を母相2に対して相対移動させることにより、母相2
内部に連続した屈折率変化領域を形成し、この屈折率変
化領域にてコア領域7を構成する。すなわち、レーザー
光4が集光された部分の屈折率が変化してコア領域7が
形成され、母相2のコア領域7以外の領域がクラッドを
構成し、コア領域7中における光の伝達が可能となるも
のである。
形することにより得られる。このようにして形成された
母相2に、光誘起屈折率変化を起こすエネルギー量をも
つレーザー光4を照射すると共に、このレーザー光4を
母相2の内部に集光し、更にこのレーザー光4の集光点
6を母相2に対して相対移動させることにより、母相2
内部に連続した屈折率変化領域を形成し、この屈折率変
化領域にてコア領域7を構成する。すなわち、レーザー
光4が集光された部分の屈折率が変化してコア領域7が
形成され、母相2のコア領域7以外の領域がクラッドを
構成し、コア領域7中における光の伝達が可能となるも
のである。
【0019】ここで、光誘起屈折率変化とは、パルスレ
ーザーの照射により屈折率が変化する現象であり、従来
からP、Ce、Ge等を添加したシリカガラスにおける
例が知られている。この屈折率変化の機構としては、紫
外域に固有吸収をもつ酸素欠損がガラス中に存在し、吸
収波長のレーザー光を照射することによりガラス中の酸
素欠損に一部に構造変化が発生し密度が高くなるためと
説明されている。一方、パルス幅が狭い、いわゆるフェ
ムト秒パルスレーザーにより、種々の材料改質が報告さ
れている。このフェムト秒パルスレーザー照射によりガ
ラス材料中へのコア領域形成が例えば、特開平9−31
1237号公報において開示されている。フェムト秒レ
ーザーによるガラス材料の屈折率変化の機構として、前
述の酸素欠損の構造変化の他に、非常に高密度なプラズ
マの生成により照射点のガラスが高密度化されるといっ
た説明がなされている。現在のところ、屈折率変化の機
構は未だ明らかになっていないが、フェムト秒パルスレ
ーザーはガラス材料中におけるコア領域の作製に有効に
利用されているものである。本発明は、この光誘起屈折
率変化が有機材料においても発現することを見出してな
されたものである。
ーザーの照射により屈折率が変化する現象であり、従来
からP、Ce、Ge等を添加したシリカガラスにおける
例が知られている。この屈折率変化の機構としては、紫
外域に固有吸収をもつ酸素欠損がガラス中に存在し、吸
収波長のレーザー光を照射することによりガラス中の酸
素欠損に一部に構造変化が発生し密度が高くなるためと
説明されている。一方、パルス幅が狭い、いわゆるフェ
ムト秒パルスレーザーにより、種々の材料改質が報告さ
れている。このフェムト秒パルスレーザー照射によりガ
ラス材料中へのコア領域形成が例えば、特開平9−31
1237号公報において開示されている。フェムト秒レ
ーザーによるガラス材料の屈折率変化の機構として、前
述の酸素欠損の構造変化の他に、非常に高密度なプラズ
マの生成により照射点のガラスが高密度化されるといっ
た説明がなされている。現在のところ、屈折率変化の機
構は未だ明らかになっていないが、フェムト秒パルスレ
ーザーはガラス材料中におけるコア領域の作製に有効に
利用されているものである。本発明は、この光誘起屈折
率変化が有機材料においても発現することを見出してな
されたものである。
【0020】レーザー光4としては、有機材料の種類に
より異なるが、屈折率変化を起こさすためには、102
W/cm2以上のピークパワー強度を持つことが好まし
い。ピークパワー強度が低すぎると光誘起屈折率変化が
起こらないおそれがある。一方、エネルギーが高すぎる
と、有機材料の分解等が起こり適切な光誘起屈折率変化
を起こすことができなくなるため、ピークパワー強度の
上限は106W/cm2とすることが好ましい。
より異なるが、屈折率変化を起こさすためには、102
W/cm2以上のピークパワー強度を持つことが好まし
い。ピークパワー強度が低すぎると光誘起屈折率変化が
起こらないおそれがある。一方、エネルギーが高すぎる
と、有機材料の分解等が起こり適切な光誘起屈折率変化
を起こすことができなくなるため、ピークパワー強度の
上限は106W/cm2とすることが好ましい。
【0021】また、通常のパルスレーザー光において
は、パルス幅が広いため、レーザー照射によるエネルギ
ーが母相中の格子系へ熱拡散してしまい、その結果、レ
ーザー集光点近傍の材料も改質されてしまい、所望のサ
イズ以上の領域も材料改質され、集光点の周辺部にクラ
ック等が発生するおそれがある。それに対して、母相2
中の格子系への熱拡散が発生しない程度にパルス幅を狭
くすると、レーザー照射によるエネルギーが母相2中の
電子系に効率よく伝達され、格子系への熱拡散すること
はなくなる。このためレーザー光4の集光点6周辺部の
改質が防止でき、所望の位置のみ光誘起屈折率変化を起
こさせることができる。
は、パルス幅が広いため、レーザー照射によるエネルギ
ーが母相中の格子系へ熱拡散してしまい、その結果、レ
ーザー集光点近傍の材料も改質されてしまい、所望のサ
イズ以上の領域も材料改質され、集光点の周辺部にクラ
ック等が発生するおそれがある。それに対して、母相2
中の格子系への熱拡散が発生しない程度にパルス幅を狭
くすると、レーザー照射によるエネルギーが母相2中の
電子系に効率よく伝達され、格子系への熱拡散すること
はなくなる。このためレーザー光4の集光点6周辺部の
改質が防止でき、所望の位置のみ光誘起屈折率変化を起
こさせることができる。
【0022】上記のような熱拡散が発生しないとされる
パルス幅は母相2を構成する材料により異なるが、数百
フェムト秒以下が望ましい。
パルス幅は母相2を構成する材料により異なるが、数百
フェムト秒以下が望ましい。
【0023】また、レーザー光4の繰り返し周波数が低
いと、充分なエネルギーをレーザー光4の集光点6に与
えることができなくなり、連続した屈折率変化領域を形
成できなくなるおそれがある。連続した屈折率変化領域
を形成して母相2内部にコア領域7を形成するために
は、繰り返し周波数は少なくとも1kHz以上、望まし
くは100kHz以上とすることが好ましく、また繰り
返し周波数の上限は、120MHzとすることが好まし
い。
いと、充分なエネルギーをレーザー光4の集光点6に与
えることができなくなり、連続した屈折率変化領域を形
成できなくなるおそれがある。連続した屈折率変化領域
を形成して母相2内部にコア領域7を形成するために
は、繰り返し周波数は少なくとも1kHz以上、望まし
くは100kHz以上とすることが好ましく、また繰り
返し周波数の上限は、120MHzとすることが好まし
い。
【0024】以下に本発明の具体的な実施形態の例を示
すが、本発明はその主旨を越えない限り、以下の実施形
態の例に限定されるものではない。
すが、本発明はその主旨を越えない限り、以下の実施形
態の例に限定されるものではない。
【0025】(実施形態1)ガラス製の基体1上にスピ
ンコート法により液状のフッ素化ポリイミドを100μ
mの厚みに塗布し、350℃で1時間熱処理して硬化さ
せ、母相2を形成する。この基体1をXYZステージ3
の上にセットし、母相2を基体1を介してXYZステー
ジ3上に配置する。XYZステージ3はコンピュータに
より精密に位置制御され、セットされた基体1を任意の
3軸方向に動かすことができるものである。次に、パル
スレーザー光4を母相2に照射すると共にこのレーザー
光4をレンズ5によって母相2の内部で集光し、それと
同時にXYZステージ3を移動制御して母相2を200
μm/sの速度で移動させる。このときレーザー光4の
集光点6は、母相2に対して200μm/sの速度で相
対移動する。ここでパルスレーザー光4はアルゴン励起
のTi:Al2O3レーザーから発振されたパルス幅15
0フェムト秒、繰り返し周波数200kH、ピークパワ
ー強度100W/cm2のものである。
ンコート法により液状のフッ素化ポリイミドを100μ
mの厚みに塗布し、350℃で1時間熱処理して硬化さ
せ、母相2を形成する。この基体1をXYZステージ3
の上にセットし、母相2を基体1を介してXYZステー
ジ3上に配置する。XYZステージ3はコンピュータに
より精密に位置制御され、セットされた基体1を任意の
3軸方向に動かすことができるものである。次に、パル
スレーザー光4を母相2に照射すると共にこのレーザー
光4をレンズ5によって母相2の内部で集光し、それと
同時にXYZステージ3を移動制御して母相2を200
μm/sの速度で移動させる。このときレーザー光4の
集光点6は、母相2に対して200μm/sの速度で相
対移動する。ここでパルスレーザー光4はアルゴン励起
のTi:Al2O3レーザーから発振されたパルス幅15
0フェムト秒、繰り返し周波数200kH、ピークパワ
ー強度100W/cm2のものである。
【0026】これによりレーザー光4の集光点6の軌跡
に沿って、母相の屈折率が他の領域の屈折率より約0.
3%高くなった屈折率変化領域が連続的に形成されて、
コア領域7が形成されることとなる。このとき上記のよ
うに集光点6を母相2に対して相対的に移動させるよう
にしてコア領域7を形成することにより、コア領域7の
形状を任意に制御でき、複雑な三次元状のコア領域7が
容易に形成される。このように形成された光導波路に可
視光を入射すると、コア領域7が形成されている領域の
みが光が伝搬することが確認される。
に沿って、母相の屈折率が他の領域の屈折率より約0.
3%高くなった屈折率変化領域が連続的に形成されて、
コア領域7が形成されることとなる。このとき上記のよ
うに集光点6を母相2に対して相対的に移動させるよう
にしてコア領域7を形成することにより、コア領域7の
形状を任意に制御でき、複雑な三次元状のコア領域7が
容易に形成される。このように形成された光導波路に可
視光を入射すると、コア領域7が形成されている領域の
みが光が伝搬することが確認される。
【0027】また、このようにして作製したコア領域7
の断面形状は直径約5μmの円形に形成され、またクラ
ッドとコア領域7間の界面損出が非常に小さく、微細な
コア領域7の形成に適している。
の断面形状は直径約5μmの円形に形成され、またクラ
ッドとコア領域7間の界面損出が非常に小さく、微細な
コア領域7の形成に適している。
【0028】尚、本実施形態では液状のフッ素化ポリイ
ミドをガラス製の基体1上にスピンコートした後、硬化
して薄板状にして基体1上に母相2を形成したが、予め
有機材料をシート状又は板状に形成して得られる母相2
を基体1上に接着するか、もしくはシート状又は板状に
形成された母相2を単独の状態でXYZステージ3にセ
ットして、レーザー光4を照射しても、コア領域7を形
成できる。
ミドをガラス製の基体1上にスピンコートした後、硬化
して薄板状にして基体1上に母相2を形成したが、予め
有機材料をシート状又は板状に形成して得られる母相2
を基体1上に接着するか、もしくはシート状又は板状に
形成された母相2を単独の状態でXYZステージ3にセ
ットして、レーザー光4を照射しても、コア領域7を形
成できる。
【0029】(実施形態2)液状のフッ素化ポリイミド
の代わりにポリメチルメタクリレートを用いた以外は、
実施形態1と同様な方法により、光導波路を作製するこ
とができる。
の代わりにポリメチルメタクリレートを用いた以外は、
実施形態1と同様な方法により、光導波路を作製するこ
とができる。
【0030】この光導波路に、実施形態1の場合と同様
に可視光を入射すると、コア領域7が形成されている領
域のみが光が伝搬することが確認される。
に可視光を入射すると、コア領域7が形成されている領
域のみが光が伝搬することが確認される。
【0031】また、このようにして作製したコア領域7
の断面形状は直径約5μmの円形に形成され、またクラ
ッドとコア領域7間の界面損出が非常に小さく、微細な
コア領域7の形成に適している。
の断面形状は直径約5μmの円形に形成され、またクラ
ッドとコア領域7間の界面損出が非常に小さく、微細な
コア領域7の形成に適している。
【0032】(実施形態3)銅ポリイミド配線板に回路
形成を施して電気配線を形成したものにて基体1を構成
し、この基体1上にスピンコート法により、実施形態1
と同様の液状のフッ素化ポリイミドを100μmの厚み
に塗布し、実施形態1と同様の条件にて硬化させ、母相
2を形成する。更に、実施形態1と同様の方法にて母相
2にコア領域7を形成する。
形成を施して電気配線を形成したものにて基体1を構成
し、この基体1上にスピンコート法により、実施形態1
と同様の液状のフッ素化ポリイミドを100μmの厚み
に塗布し、実施形態1と同様の条件にて硬化させ、母相
2を形成する。更に、実施形態1と同様の方法にて母相
2にコア領域7を形成する。
【0033】このようにすると、銅ポリイミド配線板と
光導波路とが積層一体化された光・電気混載配線基板が
得られる。この光・電気混載配線基板は、銅ポリイミド
配線板の電気配線による電気信号伝搬特性及びコア領域
7にて構成される光回路の光伝搬特性が、共に所望の特
性を示すものとなる。
光導波路とが積層一体化された光・電気混載配線基板が
得られる。この光・電気混載配線基板は、銅ポリイミド
配線板の電気配線による電気信号伝搬特性及びコア領域
7にて構成される光回路の光伝搬特性が、共に所望の特
性を示すものとなる。
【0034】
【発明の効果】本発明の請求項1に係る光導波路は、有
機材料からなる母相の内部に、レーザー光の照射により
屈折率が変化されたコア領域が連続して形成されるた
め、円形の断面をもち複雑な形状を有する三次元状のコ
ア領域を容易に形成することができ、また有機材料を母
相として軽量化を図ると共に製造コストを低減すること
ができ、更に製造工程においてコア領域を形成した後、
このコア領域を固定化するような煩雑な工程が不要なも
のである。
機材料からなる母相の内部に、レーザー光の照射により
屈折率が変化されたコア領域が連続して形成されるた
め、円形の断面をもち複雑な形状を有する三次元状のコ
ア領域を容易に形成することができ、また有機材料を母
相として軽量化を図ると共に製造コストを低減すること
ができ、更に製造工程においてコア領域を形成した後、
このコア領域を固定化するような煩雑な工程が不要なも
のである。
【0035】また請求項2に係る発明は、請求項1の構
成に加えて、ポリエチレンテレフタレート、ポリアセタ
ール、ポリカーボネート、ポリフルオロカーボネート、
ポリアミド、ポリイミド、シリコーン、ポリフェニレン
オキサイド、ポリスルホン、ポリフェニレンスルフィ
ド、ポリブチレンテレフタレート、ポリアリレート、ポ
リアミドイミド、ポリエーテルスルホン、ポリアリレー
ト、ポリエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリメ
チルメタクリレート、ポリアクリレート、クロスリンク
ドアクリレート、ポリシロキサン、ノルボルネン、エポ
キシ樹脂、フェノキシ樹脂、トリアセチルセルロース、
又はこれらのフッ素変性物、あるいはこれらの色素含有
物のうちの少なくとも1種類以上の有機材料にて母相を
形成するため、レーザー光照射によりコア領域を容易に
形成することができるものである。
成に加えて、ポリエチレンテレフタレート、ポリアセタ
ール、ポリカーボネート、ポリフルオロカーボネート、
ポリアミド、ポリイミド、シリコーン、ポリフェニレン
オキサイド、ポリスルホン、ポリフェニレンスルフィ
ド、ポリブチレンテレフタレート、ポリアリレート、ポ
リアミドイミド、ポリエーテルスルホン、ポリアリレー
ト、ポリエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリメ
チルメタクリレート、ポリアクリレート、クロスリンク
ドアクリレート、ポリシロキサン、ノルボルネン、エポ
キシ樹脂、フェノキシ樹脂、トリアセチルセルロース、
又はこれらのフッ素変性物、あるいはこれらの色素含有
物のうちの少なくとも1種類以上の有機材料にて母相を
形成するため、レーザー光照射によりコア領域を容易に
形成することができるものである。
【0036】本発明の請求項3に係る光導波路の製造方
法は、光誘起屈折率変化を起こすエネルギー量をもつレ
ーザー光を有機材料からなる母相の内部に集光し、母相
内部で集光点を相対移動させ、連続した屈折率変化領域
からなるコア領域を母相の内部に形成するため、母相内
に連続的に屈折率変化を誘起して円形の断面を持ち複雑
な形状を有する三次元状のコア領域を容易に形成するこ
とができ、また有機材料を母相として軽量化を図ると共
に製造コストを低減することができ、更に製造工程にお
いてコア領域を形成した後、このコア領域を固定化する
ような煩雑な工程が不要なものである。
法は、光誘起屈折率変化を起こすエネルギー量をもつレ
ーザー光を有機材料からなる母相の内部に集光し、母相
内部で集光点を相対移動させ、連続した屈折率変化領域
からなるコア領域を母相の内部に形成するため、母相内
に連続的に屈折率変化を誘起して円形の断面を持ち複雑
な形状を有する三次元状のコア領域を容易に形成するこ
とができ、また有機材料を母相として軽量化を図ると共
に製造コストを低減することができ、更に製造工程にお
いてコア領域を形成した後、このコア領域を固定化する
ような煩雑な工程が不要なものである。
【0037】また請求項4に係る発明は、請求項3の構
成に加えて、母相内の集光点におけるピークパワー強度
が102W/cm2以上となるレーザー光を使用するた
め、母相中に光誘起屈折率変化を連続的かつ安定して発
現させて、良好なコア領域を形成することができるもの
である。
成に加えて、母相内の集光点におけるピークパワー強度
が102W/cm2以上となるレーザー光を使用するた
め、母相中に光誘起屈折率変化を連続的かつ安定して発
現させて、良好なコア領域を形成することができるもの
である。
【0038】また請求項5に係る発明は、請求項3又は
4の構成に加えて、繰り返し周波数1kHz以上のパル
スレーザー光を使用するため、母相中に光誘起屈折率変
化を連続的かつ安定して発現させて、良好なコア領域を
形成することができるものであるものである。
4の構成に加えて、繰り返し周波数1kHz以上のパル
スレーザー光を使用するため、母相中に光誘起屈折率変
化を連続的かつ安定して発現させて、良好なコア領域を
形成することができるものであるものである。
【図1】本発明に係る光導波路の一例を示す斜視図であ
る。
る。
【図2】本発明に係る光導波路の製造工程の一例を示す
概略図である。
概略図である。
2 母相 4 レーザー光 6 集光点 7 コア領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古森 清孝 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 柳生 博之 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 平尾 一之 京都市左京区田中下柳町8番地94号 Fターム(参考) 2H047 KA04 KA12 PA11 PA22 PA28 QA05
Claims (5)
- 【請求項1】 有機材料からなる母相の内部に、レーザ
ー光の照射により屈折率が変化されたコア領域が連続し
て形成されて成ることを特徴とする光導波路。 - 【請求項2】 ポリエチレンテレフタレート、ポリアセ
タール、ポリカーボネート、ポリフルオロカーボネー
ト、ポリアミド、ポリイミド、シリコーン、ポリフェニ
レンオキサイド、ポリスルホン、ポリフェニレンスルフ
ィド、ポリブチレンテレフタレート、ポリアリレート、
ポリアミドイミド、ポリエーテルスルホン、ポリアリレ
ート、ポリエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリ
メチルメタクリレート、ポリアクリレート、クロスリン
クドアクリレート、ポリシロキサン、ノルボルネン、エ
ポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、トリアセチルセルロー
ス、又はこれらのフッ素変性物、あるいはこれらの色素
含有物のうちの少なくとも1種類以上の有機材料にて母
相を形成して成ることを特徴とする請求項1に記載の光
導波路。 - 【請求項3】 光誘起屈折率変化を起こすエネルギー量
をもつレーザー光を有機材料からなる母相の内部に集光
し、母相内部で集光点を相対移動させ、連続した屈折率
変化領域からなるコア領域を母相の内部に形成すること
を特徴とする光導波路の製造方法。 - 【請求項4】 母相内の集光点におけるピークパワー強
度が102W/cm2以上となるレーザー光を使用する請
求項3記載の光導波路の製造方法。 - 【請求項5】 繰り返し周波数1kHz以上のパルスレ
ーザー光を使用することを特徴とする請求項3又は4に
記載の光導波路の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000193507A JP2002014246A (ja) | 2000-06-27 | 2000-06-27 | 光導波路及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000193507A JP2002014246A (ja) | 2000-06-27 | 2000-06-27 | 光導波路及びその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002014246A true JP2002014246A (ja) | 2002-01-18 |
Family
ID=18692490
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000193507A Withdrawn JP2002014246A (ja) | 2000-06-27 | 2000-06-27 | 光導波路及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002014246A (ja) |
Cited By (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002249607A (ja) * | 2001-02-26 | 2002-09-06 | Nitto Denko Corp | プラスチック構造体 |
JP2003315608A (ja) * | 2002-04-23 | 2003-11-06 | Matsushita Electric Works Ltd | 光部品接合部の光伝送路の結合方法 |
WO2004008819A1 (ja) * | 2002-07-10 | 2004-01-22 | Cluster Technology Co., Ltd. | 電気・光回路およびその作製方法 |
JP2004309683A (ja) * | 2003-04-04 | 2004-11-04 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 光導波路およびグレーテイング、レンズ、フォトニック結晶およびこれらの作製方法。 |
JP2004341454A (ja) * | 2002-05-28 | 2004-12-02 | Matsushita Electric Works Ltd | 光電気混載基板の製造方法 |
JP2005141083A (ja) * | 2003-11-07 | 2005-06-02 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 光部品用材料およびその製造方法、並びに光部品 |
JP2006014450A (ja) * | 2004-06-24 | 2006-01-12 | Mitsubishi Electric Corp | 磁石埋め込み型ロータ |
US7085469B2 (en) | 2002-11-25 | 2006-08-01 | Nitto Denko Corporation | Process for producing three-dimensional polyimide optical waveguide |
JP2006276892A (ja) * | 2006-07-07 | 2006-10-12 | Mitsubishi Electric Corp | 光路変換コネクタの製造方法 |
JP2006284867A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 光導波路形成基板 |
JP2006323319A (ja) * | 2005-05-20 | 2006-11-30 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 光導波路構造体 |
JP2009080142A (ja) * | 2007-01-23 | 2009-04-16 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光モジュール |
JP2009524082A (ja) * | 2006-01-12 | 2009-06-25 | ピーピージー インダストリーズ オハイオ, インコーポレイテッド | レーザ導入された光を再指向する機能を有する表示パネル |
JP2009223339A (ja) * | 2009-07-06 | 2009-10-01 | Mitsubishi Electric Corp | 光路変換コネクタ、およびその製造方法、並びに光路変換コネクタを具備する回路基板 |
JP2011052225A (ja) * | 2004-12-13 | 2011-03-17 | Hitachi Chem Co Ltd | 光導波路材料用樹脂組成物、光導波路材料用樹脂フィルム及びこれらを用いた光導波路 |
WO2013002013A1 (ja) * | 2011-06-27 | 2013-01-03 | 学校法人 慶應義塾 | 光導波路及びその製造方法 |
JP5429643B2 (ja) * | 2008-07-01 | 2014-02-26 | 日本電気株式会社 | グラフェン・グラファイト膜を用いる半導体装置及びその製造方法 |
WO2022044714A1 (ja) * | 2020-08-26 | 2022-03-03 | 京セラ株式会社 | 光導波路パッケージ、発光装置および投影システム |
-
2000
- 2000-06-27 JP JP2000193507A patent/JP2002014246A/ja not_active Withdrawn
Cited By (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002249607A (ja) * | 2001-02-26 | 2002-09-06 | Nitto Denko Corp | プラスチック構造体 |
JP4565754B2 (ja) * | 2001-02-26 | 2010-10-20 | 日東電工株式会社 | プラスチック構造体 |
JP2003315608A (ja) * | 2002-04-23 | 2003-11-06 | Matsushita Electric Works Ltd | 光部品接合部の光伝送路の結合方法 |
JP4539031B2 (ja) * | 2002-05-28 | 2010-09-08 | パナソニック電工株式会社 | 光電気混載基板の製造方法 |
JP2004341454A (ja) * | 2002-05-28 | 2004-12-02 | Matsushita Electric Works Ltd | 光電気混載基板の製造方法 |
WO2004008819A1 (ja) * | 2002-07-10 | 2004-01-22 | Cluster Technology Co., Ltd. | 電気・光回路およびその作製方法 |
US7085469B2 (en) | 2002-11-25 | 2006-08-01 | Nitto Denko Corporation | Process for producing three-dimensional polyimide optical waveguide |
JP2004309683A (ja) * | 2003-04-04 | 2004-11-04 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 光導波路およびグレーテイング、レンズ、フォトニック結晶およびこれらの作製方法。 |
JP2005141083A (ja) * | 2003-11-07 | 2005-06-02 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 光部品用材料およびその製造方法、並びに光部品 |
JP2006014450A (ja) * | 2004-06-24 | 2006-01-12 | Mitsubishi Electric Corp | 磁石埋め込み型ロータ |
JP2011052225A (ja) * | 2004-12-13 | 2011-03-17 | Hitachi Chem Co Ltd | 光導波路材料用樹脂組成物、光導波路材料用樹脂フィルム及びこれらを用いた光導波路 |
JP4696647B2 (ja) * | 2005-03-31 | 2011-06-08 | 住友ベークライト株式会社 | 光導波路形成基板 |
JP2006284867A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 光導波路形成基板 |
JP2006323319A (ja) * | 2005-05-20 | 2006-11-30 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 光導波路構造体 |
JP2009524082A (ja) * | 2006-01-12 | 2009-06-25 | ピーピージー インダストリーズ オハイオ, インコーポレイテッド | レーザ導入された光を再指向する機能を有する表示パネル |
JP2006276892A (ja) * | 2006-07-07 | 2006-10-12 | Mitsubishi Electric Corp | 光路変換コネクタの製造方法 |
JP4607063B2 (ja) * | 2006-07-07 | 2011-01-05 | 三菱電機株式会社 | 光路変換コネクタの製造方法 |
JP2009080142A (ja) * | 2007-01-23 | 2009-04-16 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光モジュール |
JP5429643B2 (ja) * | 2008-07-01 | 2014-02-26 | 日本電気株式会社 | グラフェン・グラファイト膜を用いる半導体装置及びその製造方法 |
JP2009223339A (ja) * | 2009-07-06 | 2009-10-01 | Mitsubishi Electric Corp | 光路変換コネクタ、およびその製造方法、並びに光路変換コネクタを具備する回路基板 |
WO2013002013A1 (ja) * | 2011-06-27 | 2013-01-03 | 学校法人 慶應義塾 | 光導波路及びその製造方法 |
WO2022044714A1 (ja) * | 2020-08-26 | 2022-03-03 | 京セラ株式会社 | 光導波路パッケージ、発光装置および投影システム |
JPWO2022044714A1 (ja) * | 2020-08-26 | 2022-03-03 |
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