JP3249340B2 - 高分子フレキシブル光導波路の製造方法 - Google Patents
高分子フレキシブル光導波路の製造方法Info
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Description
に関し、特に光集積回路、光インタコネクション、ある
いは光合分波器等の光学部品において、それに用いるの
に好適な低損失光導波路の製造方法に関する。
ては、光伝搬損失が小さく、伝送帯域が広いという特徴
を有する石英ガラスや多成分ガラス等の無機系の材料が
広く使用されているが、最近ではプラスチック系の材料
も開発され、無機系の材料に比べて加工性や価格の点で
優れていることから、光導波路用材料として注目されて
いる。例えば、ポリメチルメタクリレート(PMM
A)、あるいはポリスチレンのような透明性に優れたプ
ラスチックをコアとし、そのコア材料よりも屈折率の低
いプラスチックをクラッド材料としたコア−クラッド構
造からなる平板型光導波路が作製されている(特開平3
−188402号)。また、耐熱性の高い透明性プラス
チックであるポリイミドやポリシロキサンを用いた平板
型光導波路も作製されている。更に、プラスチック系光
導波路の特徴は、容易に屈曲可能な状態に形成できるこ
とである。しかしながら、従来は、作製上の制約からガ
ラス基板、シリコン基板、厚手のプラスチック基板上に
導波路が形成されたため、ほとんど屈曲性はなく、むし
ろ曲がりによる伝搬損失の増加を避けるために屈曲性は
好ましくないと考えられていたのが現状である。しか
し、プラスチック導波路に、充分な屈曲性を持たせ、し
かも伝搬損失の低減が実現すれば、本来の柔軟な性質を
積極的に利用してフレキシブルな光配線、分岐などが可
能となり、光インターコネクションへの応用が充分可能
である。
な可とう性を持たせた低損失で高信頼な高分子フレキシ
ブル光導波路フィルムを、安価で簡便に、しかも大量生
産に適した製造方法で作製する方法を提供することにあ
る。
発明は高分子フレキシブル光導波路の製造方法に関する
発明であって、高分子材料よりなるコア及び該コアを取
り囲み該コアよりも屈折率の低い材料よりなるクラッド
を少なくとも含む高分子光導波路の製造方法において、
平坦な表面の一部に連続した凸部を有する金型上に該ク
ラッドの材料を表面が平坦になるように配置し、乾燥し
て下部クラッドとする工程、該下部クラッドの上に、銅
が表面に蒸着された平坦な基板を接着する工程、該平坦
な基板が下になるよう上下を反転させる工程、該金型を
除去する工程、該下部クラッドの、該金型の凸部跡にで
きた溝に該コアの材料を配置する工程、該コアの材料
の、該溝からはみ出した部分を除去する工程、該コアを
覆うように該下部クラッドの上に該クラッドの材料を配
置する工程、及び蒸着された銅を溶かして該平坦な基板
を除去する工程よりなることを特徴とする。
の要因について簡単に説明する。(1)材料的にコスト
が低く、加工が容易な高分子材料を用いること、(2)
素子を構成する導波路作製プロセスにおいては大掛りな
装置を用いないこと、(3)本発明で用いる金型を一度
作製すれば何度でも連続して使えること、(4)作製さ
れた高分子導波路が十分な可とう性を有すること、など
である。
本発明の高分子光導波路の具体例は下記のとおりであ
る。下記一般式(化1):
又はハロゲン、R1 は重水素、CD3基(Dは重水素)
及びハロゲンのうちの一種、R2 はCn Y2n+1で表され
るハロゲン化又は重水素化アルキル基(Yはハロゲン、
又は重水素、nは5以下の正の整数)である〕で表され
る化学構造のもの、あるいは2種以上の異なった繰り返
し単位からなる共重合体の重水素化又はハロゲン化ポリ
(メタ)アクリレートをクラッド層及びコア層の高分子
材料として用いることを特徴とする。また、他の具体例
は下記のとおりである。下記一般式(化2)又は一般式
(化3)で表される繰り返し単位を有するポリシロキサ
ン、あるいは一般式(化2)及び一般式(化3)で表さ
れる繰り返し単位の共重合体であるポリシロキサン、及
びこれらの混合物よりなる群から選ばれたポリマーを、
クラッド層及びコア層の高分子材料として用いることを
特徴とする。
Y2n+1で表されるハロゲン化又は重水素化アルキル基
(Yはハロゲン、又は重水素、nは5以下の正の整
数)、あるいはC6 Z5 (Zは水素、重水素、又はハロ
ゲンを表す)で表されるフェニル基、重水素化フェニル
基、又はハロゲン化フェニル基である。
説明する。図1に本発明の製造方法の大まかなプロセス
を示す。 (a)所望の導波路形状を有する金型基板1の上に、ス
ピンコート、デイッピング等の手段よりクラッド材料2
を塗布し、乾燥する〔図1(a)〕。 (b)次に金型より、そのクラッド材料フィルムを金型
からはく離し、シリコンやガラス等の平面性の良い基板
3上に貼り付け、クラッド材料より屈折率の高いコア材
料4をスピンコート、デイッピング等の手段により塗布
し、乾燥する〔図1(b)〕。 (c)導波路溝部よりはみ出した余剰のコアポリマー
を、ドライエッチング用イオン5を用いる手段、例えば
酸素プラズマや酸素イオンのドライエッチング等の手段
で除去する〔図1(c)〕。 (d)再び、スピンコート、デイッピング等の手段によ
りコア部分が覆われるように、クラッド材料6を塗布
し、乾燥する〔図1(d)〕。 (e)その後、基板より高分子導波路をはく離し、フィ
ルム状で可とう性のある状態で埋め込み型導波路を得る
〔図1(e)〕。
ラッド材料フィルムは、このままでは、コア材料を塗布
することが困難であり、支持基板に固定しないと、作製
そのものが困難になる。また、得られたフィルム状の導
波路が、そのままでは曲げに対して損傷を受けやすい場
合、作製された導波路の両側に、可とう性に優れた高分
子を貼り付けて、全体として、曲げ強度に強いフレキシ
ブル導波路とすることも可能である。
説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるも
のではない。
ン混合溶液に溶かした、重水素化メチルメタクリレート
とフッ素化メタクリレートの共重合体を、コア用材料に
はメチルイソブチルケトンとキシレン混合溶液に溶かし
た、重水素化メチルメタクリレート重合体を用いた。ま
ず、幅6μm、深さ6μm、長さ6cmの凸部が40本
有るニッケル製金型に、クラッド用材料を15μmの厚
さにスピンコートしクラッド薄膜を形成し、乾燥した。
次に、接着剤を10μmの厚さに着けた銅が表面に蒸着
されたガラス基板をクラッド用薄膜の上から接着し、乾
燥した。その後、ガラス基板ごとクラッド用薄膜を金型
基板からはがした。このとき、ニッケル金型の形状を反
映し、クラッド薄膜には、幅6μm、深さ6μm、長さ
6cmの凹部が40本有るパタンが形成された。この凹
部の溝が埋まるように、コア材料をスピンコートし、溝
からはみ出した余分なコア用材料を酸素プラズマエッチ
ングで除去した。この後、クラッド用材料を厚さ15μ
mになるように、スピンコートし、乾燥後、5cmの長
さに切断し、その後、希塩酸水溶液(塩化水素20%)
に浸け、蒸着された銅を溶かし、ガラス基板から高分子
導波路をはがした。波長1.3μmにおける50mmの
導波路の導波損失(結合損失を含む)を測定したとこ
ろ、導波路を曲げない状態、及び曲げた状態でも、損失
は同一で1.1dBであった。この値は、20本の導波
路について測定した値の平均値である。
一般式(化3)においてR5 =R6 =C6 D5 としたも
のをトルエンに重量比で10%溶かしたものを、コア用
材料には、一般式(化2)においてR3 =R4 =C6 D
5 としたものと一般式(化3)においてR5 =R6 =C
6 D5 としたものの共重合体をトルエンに重量比で10
%溶かしたものを用いた。まず、幅6μm、深さ6μ
m、長さ6cmの凸部が40本あるニッケル製金型に、
クラッド用材料を15μmの厚さにスピンコートしクラ
ッド薄膜を形成し、乾燥した。次に、銅が表面に蒸着さ
れたガラス基板に接着剤を5μmの厚さに着けて、クラ
ッド用薄膜の上から接着し、乾燥した。その後、ガラス
基板ごとクラッド用薄膜を金型基板からはがした。この
とき、ニッケル金型の形状を反映し、クラッド薄膜に
は、幅6μm、深さ6μm、長さ6cmの凹部が40本
有るパタンが形成された。この凹部の溝が埋まるよう
に、コア材料をスピンコートし、溝からはみ出した余分
なコア用材料をフルオロカーボンと酸素の混合ガスを用
いたプラズマエッチングで除去した。この後、クラッド
用材料を厚さ15μmになるように、スピンコートし、
乾燥後、5cmの長さに切断し、その後、希塩酸水溶液
(塩化水素20%)に浸け、蒸着された銅を溶かし、ガ
ラス基板から高分子導波路をはがした。波長1.3μm
における50mmの導波路の導波損失(結合損失を含
む)を測定したところ、導波路を曲げない状態、及び曲
げた状態でも、損失は同一で1.5dBであった。この
値は、20本の導波路について測定した値の平均値であ
る。
子フレキシブル光導波路フィルムの製造方法は、簡便に
高性能でフレキシブルな光素子ができるために非常に有
効となる。
ス等の平面性の良い基板、4:クラッド材料より屈折率
の高いコア材料、5:ドライエッチング用イオン、6:
クラッド材料
Claims (1)
- 【請求項1】 高分子材料よりなるコア及び該コアを取
り囲み該コアよりも屈折率の低い材料よりなるクラッド
を少なくとも含む高分子光導波路の製造方法において、
平坦な表面の一部に連続した凸部を有する金型上に該ク
ラッドの材料を表面が平坦になるように配置し、乾燥し
て下部クラッドとする工程、該下部クラッドの上に、銅
が表面に蒸着された平坦な基板を接着する工程、該平坦
な基板が下になるよう上下を反転させる工程、該金型を
除去する工程、該下部クラッドの、該金型の凸部跡にで
きた溝に該コアの材料を配置する工程、該コアの材料
の、該溝からはみ出した部分を除去する工程、該コアを
覆うように該下部クラッドの上に該クラッドの材料を配
置する工程、及び蒸着された銅を溶かして該平坦な基板
を除去する工程よりなることを特徴とする高分子フレキ
シブル光導波路の製造方法。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP14520095A JP3249340B2 (ja) | 1995-05-22 | 1995-05-22 | 高分子フレキシブル光導波路の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP14520095A JP3249340B2 (ja) | 1995-05-22 | 1995-05-22 | 高分子フレキシブル光導波路の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH08313747A JPH08313747A (ja) | 1996-11-29 |
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Family
ID=15379733
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14520095A Expired - Fee Related JP3249340B2 (ja) | 1995-05-22 | 1995-05-22 | 高分子フレキシブル光導波路の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3249340B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7660503B2 (en) | 2006-02-08 | 2010-02-09 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Flexible optical waveguide and optical module |
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JP2006030294A (ja) * | 2004-07-12 | 2006-02-02 | Nitto Denko Corp | フレキシブル光導波路の製法 |
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KR101114469B1 (ko) * | 2010-05-24 | 2012-02-24 | 부산대학교 산학협력단 | 2차원 고분자 광도파로의 제조 방법 |
-
1995
- 1995-05-22 JP JP14520095A patent/JP3249340B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
M.Usui et.al.,,Electronics Letters,1994年 6月 9日,Vol.30 No.12,pp.958−959 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7660503B2 (en) | 2006-02-08 | 2010-02-09 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Flexible optical waveguide and optical module |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH08313747A (ja) | 1996-11-29 |
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