JPH0262502A - 新規なる光デバイス - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、感光性樹脂により光軸合わせ用ガイド及び光
導波路が形成された光デバイスに関するものである。本
発明の光デバイスの利用分野としては、光ファイバと接
続して用いられる光伝送用デバイスや、発光素子、受光
素子、偏光子、回折格子などと組合せてなる光センサ等
がある。該光デバイスの具体例としては、光分岐結合器
、光スターカップラ、光合波分波器、光電スイッチ、物
体検出器、煙感知機、テープエンドセンサなどが挙げら
れる。

〔従来の技術〕

従来、フィルム型光導波路を用いた光デバイスに光ファ
イバ、発光素子、受光素子、光学素子などの光学部品を
接続する手法としては、フィルム型光導波路の端面を研
磨し、上記光学部品を光軸を合わせて接続する方法が開
示されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記の従来法で、光軸を合わせて導波路と光学部品を接
続する場合、両者の位置合わせを高い精度で実施するこ
とが困難であったり、極めて精度の高い機器を必要とす
る問題がある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上記の問題点を克服すべく鋭意研究を重ねた
結果なされたものであり、その目的は、光軸合わせ用ガ
イドが高精度かつ簡便に形成できる光導波路型光デバイ
スを提供することにある。

即ち、本発明は、感光性樹脂にフォトリソグラフ法を施
して光軸合わせ用ガイド及び光導波路を同時に形成する
ことにより、光軸合わせの簡便な光デバイスを提供する
ものである。

本発明における感光性樹脂としては、種々のものを用い
ることができる。組成による分類によれば、■感光性化
合物＋高分子型、■感光基を持つ高分子型、■光重合組
成型の三つに大きく分けられる。■に屈するものとして
は、例えば、重クロム酸塩＋高分子化合物、ジアゾ又は
アジド化合物＋高分子化合物などがあり、感光性化合物
が光により活性化されて高分子化合物と反応し、光照射
前と性質を異にする組成物となることを利用するもので
ある。■に属するものとしては、例えば、ポリ桂皮酸ビ
ニルもしくはその類似化合物又はジアゾ基やアジド基を
有する高分子等があり、光による高分子間の架橋等を利
用する。■に属するものとしては、光重合開始剤と重合
性上ツマ−の混合物の系が多く知られている。

本発明における感光性樹脂は、上に述べた組成のみでも
、目的を達することが可能であるが、必要に応じ゛て添
加剤を加えることが好ましい。添加剤としては、光増感
剤、安定剤、熱重合開始剤、可塑剤、着色剤などが挙げ
られるが、これらに限定されるものではない。

本発明の感光性樹脂は、支持体上に単層又は２層以上積
層して用いられるものである。

感光性樹脂は、フォトリソグラフ法を施すことにより光
導波路となるものであるから、導波される光の波長に対
して実質的に透明でなければならない。導波される光が
、可視光又は近赤外光である場合は、感光性樹脂として
は、紫外光に感度即ち吸収を有するものが好ましい。か
かる感光性樹脂としては、ポリメチルメタクリレート、
ポリスチレンなどの高分子、多官能（メタ）アクリレー
トモノマー及び光重合開始剤を構成成分とする感光性樹
脂組成物が挙げられる。

好ましい感光性樹脂の具体例としては、特願昭６３−１
０１２５７号に記載のポリメチルメタクリレート、メチ
ルメタクリレート、２官能（メタ）アクリレート及び光
重合開始剤等からなる感光性樹脂、特願昭６２−２９３
９４６号に記載のポリスチレン臭素化芳香族（メタ）ア
クリレート及び光重合開始剤等からなる感光性樹脂が挙
げられる。

本発明に用いられるフィルム状支持体は、該光軸合わせ
用ガイド及び光導波路を保持でき、又、フォトリソグラ
フ法を施す場合に、現像液に対して耐性を示すフィルム
であれば何でも使用できる。

支持体の材料の具体例を挙げれば、ポリフン化ビニリデ
ン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、ポ
リエチレン、ポリアクリロニトリル、ポリメチルメタク
リレート、ポリオキシメチレン、ポリプロピレン、ポリ
メチルペンテン、シリコン樹脂、ポリ四フッ化エチレン
等の高分子材料が挙げられる。

又、支持体の表面を光軸合わせ用ガイド及び光導波路と
の接着性を向上させる等の目的で、上記高分子フィルム
をコロナ放電処理等を行うことも可能である。

支持体上に該感光性樹脂を塗工する方法としては、特に
限定されるものではないが、塗布法が好ましい。塗布法
としては、バーコード法、ロールコート法、ディンプ法
等がある。

本発明におけるフォトリソグラフ法とは、所望の形状パ
ターンを有するフォトマスクを介して紫外線等の光を支
持体上の感光性樹脂に露光し、又は電子線ビーム等の光
を所望のパターンで感光性樹脂に露光した後、露光部と
未露光部との現像液に対する熔解性の差を利用して未露
光部を洗い流し、所望の形状のパターンを有する光導波
路及び光軸合わせ用ガイドを得る方法を云う。

上記の露光時に、露光部の該感光性樹脂の重合を阻害す
る酸素を低減する目的で不活性雰囲気下で行ったり、酸
素透過性の低いシートを感光性樹脂に密着させるなどの
方法を採り入れることも可能である。上記現像液として
は、露光部である該感光性樹脂の重合物に対する溶解性
が未露光部である該感光性樹脂に対する熔解性よりも低
いものであれば、特に限定されるものではなく、又、最
通な現像液も当然感光性樹脂の組成に依存する。

前記の感光性樹脂の具体例に対して、好ましい現像液の
例を挙げれは、メチルエチルケトン、メチルイソブチル
ケトン、Ｌｌ、１−　トリクロロエタン、酢酸エチル、
酢酸ブチル、トルエン、キシレン、テトラヒドロフラン
等がある。

本発明における光軸合わせ用ガイドとは、光導波路の端
面と接続される光ファイバ、発光素子及び受光素子や、
光導波路の間に用いられる光学素子等の光軸と、該光導
波路の光軸を精度良く合わせるために設けられるもので
あり、その形状は光ファイバ、発光素子、受光素子、又
は光学素子等の形状に当然依存する。

本発明の光軸合わせ用ガイドの具体例を図面で説明する
が、これに限定されるものではない。

第１図は、光ファイバと光導波路の端面同士を接続する
のに好適な光軸合わせ用ガイドを示す。

図において、１は支持体、２は光軸合わせ用ガイド、３
は光導波路、４は光ファイバである。なお符合１〜４は
、第１．２図を通じて同じものを意味する。

第１図は、光ファイバが、プラスチック光ファイバの如
くクラッド部がコア部に比して薄い場合に好適であり、
光導波路及び光軸合わせ用ガイドは単層の感光性樹脂が
らなっている。

第１図の如く、光ファイバと光導波路の端面接続におい
て、端面反射による接続損失を低下させる目的で、マツ
チング液を注入したり、光ファイバを光軸合わせ用ガイ
ドに接着する目的で、接着剤を注入したりすることも当
然行い得る。又、光導波路に必要に応じてオーバクラッ
ドを塗布することもできる。

第１図の光ファイバを半導体レーザや発光ダイオード等
の発光素子やフォトダイオードやフォトトランジスタ等
の受光素子に置き換えて使用できる。

第２図は、光導波路３の間にギャップを設け、干渉フィ
ルタ６や減衰板５を置いた光デバイスに用いられる光軸
合わせ用ガイド２を示したものである。用いられる光学
素子としては、他にプリズム偏光子、球レンズ、回折格
子等が挙げられる。

本発明における光導波路及び光軸合わせ用ガイドの厚み
は、用途に応じて種々可能であるが、１０μｍ〜１０ｍ
ｍの範囲が好ましい。又、咳光導波路のパターンは種々
の形状が可能である。パターンの形状の例を挙げれば、
直線、Ｌ字型、Ｓ字型、Ｕ字型、Ｔ字型、Ｙ字型、Ｘ字
型、平面型及びこれらの組合せがあるが、これらに限定
されるものではない。

〔実施例〕

以下に実施例を示す。

実施例１ ポリメチルメタクリレート５８重量部、２官能メタクリ
レ−）　ＨＸ−２２０Ｍ　　（日本化薬■製）４２重量
部、メチルエチルケトン１３５重量部を、７０℃で加熱
混合した後、光重合開始剤ジメトキシフェニルアセトフ
ェノン１重量部を混合し均一な溶液とした。

この溶液をバーコーターを用いて厚み２００μ用のポリ
フッ化ビニリデンフィルム上に塗布し、乾燥して、厚さ
２５０μｍの感光層を形成した。この上にＹ分枝光導波
路及び光フアイバ軸合わせ用ガイドのパターンを有する
フォトマスクを設置、した。

フォトマスクを介して高圧水銀ランプから紫外線を５０
０ｍＪ／ｃＪ照射し、７０℃で１ｏ分間加熱した後、１
．１．１−　）リクロロエタンで現像し、厚さ２５０μ
ｍ、線幅２５０μｍ、長さ２５ｍｍ、分岐角２．９°の
Ｙ分岐光導波路、及び第２図に示したような厚さ２５０
μｍ、線幅１ｍｍ、長さ５ｎ＋ｍの光フアイバ光軸合わ
せガイドを得た。

ファイバ径２５０μｍ１長さ２ｍのプラスチック光フア
イバルミナスＬＢ−２５０（旭化成工業■製）の片端の
芯線を出し、端面研磨し、上記のＹ分枝光導波路の各端
面に、光軸合わせ用ガイドを介して端面接続した。マツ
チング液としてＵ■硬化型フッ素樹脂を用い、光波長０
．６６μｍのＬＥＤ光源（ＮＡ５゜＝０．２１）を用い
て光伝送特性を評価した。

結果は、過剰損失４．２ｄＢ、分配均一性０．４ｄＢで
あった（光コネクタの接続損失も含む）。

なお、三官能メタクリレートＨＸ−２２０Ｍは、次の化
学構造式の化合物である。

の概観図である。

１・・・支持体フィルム ２・・・光軸合わせ用ガイ ３・・・光導波路 ４・・・光ファイバ ５・・・減衰板 ６・・・干渉フィルタ ド 得られた光分岐結合器の概念図を第２図に示した。

〔発明の効果〕

本発明は、光導波路と光ファイバ、発光素子、受光素子
、光学素子等との光軸合わせが簡便な光デバイスを提供
するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の単層の感光性樹脂より賦形された光
フアイバ光軸合わせ用ガイド及び光導波路を有する光デ
バイスの光ファイバと光導波路の接続を示す概念図であ
る。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）フィルム状の支持体上の感光性樹脂にフォトリソ
   グラフ法を施すことにより、光軸合わせ用ガイド及び光
   導波路が同時に形成された光デバイス。
2. （２）フィルム状の支持体上に感光性樹脂を塗工した後
   、該感光性樹脂にフォトマスクを介して露光し現像する
   ことにより、光軸合わせ用ガイド及び光導波路を同時に
   形成することを特徴とする光デバイスの製造方法。