JPH0486707A - 光導波路の製造方法 - Google Patents

光導波路の製造方法

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JPH0486707A
JPH0486707A JP20145190A JP20145190A JPH0486707A JP H0486707 A JPH0486707 A JP H0486707A JP 20145190 A JP20145190 A JP 20145190A JP 20145190 A JP20145190 A JP 20145190A JP H0486707 A JPH0486707 A JP H0486707A
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JP
Japan
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optical waveguide
transparent substrate
stamper
liquid material
layer
Prior art date
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Pending
Application number
JP20145190A
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English (en)
Inventor
Hironobu Kiyomoto
清本 浩伸
Norisada Horie
堀江 教禎
Hayami Hosokawa
速美 細川
Maki Yamashita
山下 牧
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Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 技術分野 この発明は、基板上に形成された光導波層のような二次
元光導波路、リブ型光導波路のような三次元光導波路等
を含む光導波路の製造方法に関する。
従来技術とその問題点 Jブ型光導波路を例にとると、それは基板上に形成され
たコア層に、光の伝搬方向にそってリブ部かコア層と一
体に形成されているものである。
光の伝搬方向に直交する面内において、伝搬光は、コア
層の厚さ方向では、コア層と空気との屈折率差およびコ
ア層と基板との屈折率差によって閉し込められ、コア層
(リブ部)の幅方向では。
リブ部の厚さかコア層の他の部分よりも厚いことにより
リブ部付近の実効屈折率か高くなるという現象を利用し
て閉し込められる。
本出願人は、リブ部に対応する凹溝をもつスタンパと基
板との間に、エネルギか与えられることにより硬化する
液状材料を充填し、基板側から液状材料にエネルギを照
射して液状材料を硬化させ、この後スタンバを剥離して
製造するリブ型光導波路の製造方法を提案した(特願平
1−248107号)。しかしながらこの製造方法によ
ると、液状材料か光エネルギにより硬化するものである
ときには、基板は透明でなければならない。不透明基板
上にはリブ型光導波路を作製することかできない。
発明の概要 発明の目的 この発明は、不透明基板上にリブ型光導波路を含む光導
波路を作製することかできる製造方法を提供することを
目的とする。
発明の構成および効果 この発明による光導波路の製造方法は1作製すべき光導
波路形状の凹型をもつスタンパを用意し、上記スタンパ
にエネルギ照射により硬化する第1の液状材料を充填し
、エネルギを照射して上記第1の液状材料を硬化させる
ことにより光導波層を形成し、上記硬化した光導波層上
に不透明基板を接合し、その後、上記スタンパを除去す
ることを特徴とする。
光導波層とは、リブ型光導波路におけるコア部を有する
コア層、二次元光導波路の代表例としての光導波層を含
む概念である。
また、エネルギ照射により硬化する液状材料には、光硬
化性または熱硬化性の樹脂、たとえば紫外線(U V)
硬化樹脂かある。また無機材料としては熱硬化性膜形成
用塗布液を挙げることかできる。液状とはゲル状も含む
この発明の製造方法によると、光エネルギが照射される
ことにより硬化する液状材料を用いて不透明基板上に光
導波路を形成することができる。
したかって不透明基板上に光導波路を形成する場合に用
いる材料は熱硬化性材料などに限定されることはなく、
光導波層を形成するための使用材料の幅が広がる。
この発明によると、光導波層と不透明基板との間にバッ
ファ層を形成することもてきる。
この場合には、透明基板を用意し、上記第1の液状材料
を硬化させることにより光導波層を形成したのち、上記
光導波層と上記透明基板との間にエネルギ照射により硬
化する第2の液状材料を注入し、エネルギを照射して上
記第2の液状材料を硬化させることにより、上記光導波
層よりも屈折率の小さいバッファ層を形成し、上記透明
基板を除去し、上記バッファ層上に不透明基板を接合し
、その後、上記スタンバを除去する工程に移る。
光導波層と不透明基板との間にバッファ層を形成するこ
とにより、不透明基板の屈折率、または不透明基板と光
導波層を接合する材料の屈折率に左右されないで任意の
屈折率をもつ不透明基板または接合材料を用いることか
可能となり光導波路の設計が容易となる。
上記透明基板を除去したのち、さらに上記バッファ層と
第2の透明基板との間に第3の液状材料を注入しこれを
エネルギ照射によって硬化させることによって第2のバ
ッファ層を形成し、第2の透明基板を除去するバッファ
層形成工程を所要回数繰返し、最後の透明基板を除去し
たのち不透明基板の接合工程に移ることにより、任意数
段のバッファ層の形成が可能となる。
この発明によるリブ型光導波路の製造方法は作製すべき
光導波路形状の凹型をもつスタンバと透明基板とを用意
し、上記スタンバと上記透明基板との間にエネルギ照射
により硬化する液状材料を注入し、エネルギを照射して
上記液状材料を硬化させることにより光導波層を形成し
、上記透明基板を除去し、上記光導波層上に不透明基板
を接合し、その後、上記スタンバを除去することを特徴
とする。
この製造方法によって、光エネルギか照射されることに
より硬化する液状材料を用いて不透明基板上に光導波路
を作製することができる。
光導波層と不透明基板との間にバッファ層を設ける場合
には次のようにする。
すなわち1作製すべき光導波路形状の凹型をもつスタン
バと第1および第2の透明基板とを用意し、上記スタン
バと上記第1の透明基板との間にエネルギ照射により硬
化する第1の液状材料を注入し、エネルギを照射して上
記第1の液状材料を硬化させることにより光導波層を形
成し、上記第1の透明基板を除去し、上記光導波路層と
上記第2の透明基板との間にエネルギ照射により硬化す
る第2の液状材料を注入し、エネルギを照射して上記第
2の液状材料を硬化させることにより上記光導波層より
も屈折率の小さいバッファ層を形成し、上記第2の透明
基板を除去し、上記バッファ層上に不透明基板を接合し
、その後、上記スタンバを除去する。
これにより任意の屈折率をもつ不透明基板、または接合
材料を用いて光導波路を製造することかできるようにな
る。
バッファ層を複数段形成することももちろん可能である
実施例の説明 第1図はこの発明の第1の実施例によるリブ型光導波路
の製造工程を示している。
まずリブ部に対応する凹溝1aをもつスタンバ1を用意
する。
このスタンバ1はたとえば次のようにして作製される。
基板上に電子ビーム・レジストを塗布し、このレジスト
上にリブ部のパターンを電子ビームにより描画後、現象
することにより、基板上にリブ部となる残膜レジストを
もつ原盤を作製する。次に二の原盤上に電鋳法によりニ
ッケル(Ni)を堆積させ、原盤を離すことによりニッ
ケル製スタンバヲ得ル。
用意されたスタンパ1上にコア層の材料であるUV(紫
外線)硬化樹脂2Aを滴下し、その上面か生垣になるよ
うにスピン・コートする。そしてU〜′硬化樹脂2Aに
その上面から紫外線を照射し、UV硬化樹脂2Aを硬化
させる(第1図(A))。UV硬化樹脂2Aか硬化した
のち、エポキシ系樹脂または熱硬化樹脂なとの接合(接
@)材料3を用いて不透明基板4をUV硬化樹脂2A上
に接合する(第1図(B))。接合材料3はコア層こお
いて光導波か可能なように、UV硬化樹脂2Aよりも小
さな屈折率をもつ材料が選択される。
不透明基板4かU V硬化樹脂2A上に接合されたのち
、スタンパ1を剥離する(第1図(C))。
これにより不透明基板4上にリブ部2aをもつコア層2
か形成される。
コア層Rの材料としてはUV硬化樹脂の他にたとえば熱
硬化性材料を用いる二とかできる。熱硬化性無機材料の
例としては、熱硬化性膜形成用塗布液を挙げることかで
きる。多くの種類の塗布液かあるか、焼成後膜形成物と
してZr02Ti02.Ag2O3,SiO□等を含む
ものか好適である。さらにコア層2の材料としてM N
 A(屈折率1.8 ) 、  PTS (ポリジアセ
チレン、屈折率1.H)、kDP (kH,、PO4)
等の非線形有機、無機光学材料を用いることかできる。
第2図はこの発明の第2の実施例による光導波路の製造
工程を示している。
リブ部に対応する凹溝13をもつスタンパlを用意する
。スタンパ1上にコア層の材料であるU V硬化樹脂2
Aを滴下し、その上に透明基板5を乗せ、スタンパ1と
透明基板5との間の間隔か所定値となるように、スタン
パ1と透明基板5との間に圧力を加え、また必要ならば
振動を与える。透明基板5の裏側から紫外線を照射し、
  UV硬化樹脂2Aを硬化させる(第2図(A))。
透明基板5をUV硬化樹脂2Aから剥離する(第2図(
B))。透明基板5とUV硬化樹脂2Aとの密着力かU
V硬化樹脂2Aとスタンパlとの密着力よりも弱くなる
ようにUV硬化樹脂2Aとスタンパ]と透明基板5との
組合せ等が考慮される。
エポキシ系樹脂または熱硬化性樹脂なとの接合材料3を
用いて不透明基板4をUV硬化樹脂2A上に接合する(
第2図(C))。
不透明基板4かUV硬化樹脂2A上に接合されたのち、
スタ、バ1を剥離する(第2図(D))。
これにより不透明基板4上にリブ部2aをもつコア層2
か形成される。
第3図はこの発明の第3の実施例による光導波路の製造
工程を示している。
第3図(A)および(B)の工程は上述した第2図(A
)および(B)の工程と同しであるため説明を省略する
透明基板5を除去したのち、硬化したUV硬化樹脂2人
上に・・ノファ層の材料となる液状から硬化する樹脂+
オ料6Aを滴下し、その上に透明基板7を乗せ、UV硬
化樹脂2Aと透明基板7との間の間隔か所定値となるよ
うに、UV硬化樹脂2Aと透明基板7との間に圧力を加
え、また必要ならば振動を与える。このバッファ層材料
としてもU V硬化樹脂を用いることができる。UV硬
化樹脂はフッ素含量を変えることによりその屈折率を変
えることかできる。バッファ層となるU V硬化樹脂6
Aの屈折率の方かコア層となるUV硬化樹脂2Aの屈折
率よりも小さくしておく。透明基板7の裏側から紫外線
を照射し、UV硬化材料6Aを硬化させる(第3図(C
))。
この後、透明基板7をUV硬化樹脂6Aから剥離する(
第3図(D))。この場合にもUV硬化樹脂6Aと透明
基板7との密着力か弱くなるようにしておく。
エポキシ系樹脂または熱硬化性樹脂なとの接合材料3を
用いて不透明基板4を樹脂材料6A上に接合する(第3
図(E))。
不透明基板4か樹脂材料6A上に接合されたのち、スタ
ンパ1を剥離する(第3図(F))。これにより不透明
基板4上にバッファ層6か形成され、さらにその上にリ
ブ部2aをもつコア層2か形成された光導波路か得られ
る。
第1図(A)に示す製造工程によりスタンパ1上に硬化
したUV硬化樹脂2Aを形成したのちに第3図(C)〜
(F)に示す製造工程に移行することもてきる。二のよ
うにしても不透明基板上にバッファ層を介してリブ部を
もつコア層をつくることかできる。
さらに、第3図(C) 、 (D)の工程を繰返すこと
により、バッファ層を複数層形成する二とかできる。
【図面の簡単な説明】
第1図(八〉〜(C)はこの発明の第1の実施例による
リブ型光導波路の製造工程を示すものてあり 0 第2図(A)〜(D)はこの発明の第2の実施例による
リブ型光導波路の製造工程を示すものである。 第3図(A)〜(F)はこの発明の第3の実施例による Jブ型光導波路の製造工程を示すものてあ1・・・スタ
ンパ 2・コア層 2a・・−リブ部 2A・U〜′硬化樹脂 3・・−接合材料7 4・不透明基板 57・・透明基板 6・・・バッファ層。 6A・樹脂材料(第2の液状やオ料)。 (第1の液状材料) 以

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)作製すべき光導波路形状の凹型をもつスタンパを
    用意し、 上記スタンパにエネルギ照射により硬化する第1の液状
    材料を充填し、 エネルギを照射して上記第1の液状材料を硬化させるこ
    とにより光導波層を形成し、 上記硬化した光導波層上に不透明基板を接合し、 その後、上記スタンパを除去する、 光導波路の製造方法。
  2. (2)透明基板を用意し、 上記第1の液状材料を硬化させることにより光導波層を
    形成したのち、上記光導波層と上記透明基板との間にエ
    ネルギ照射により硬化する第2の液状材料を注入し、 エネルギを照射して上記第2の液状材料を硬化させるこ
    とにより、上記光導波層よりも屈折率の小さいバッファ
    層を形成し、 上記透明基板を除去し、 上記バッファ層上に不透明基板を接合し、 その後、上記スタンパを除去する工程に移る請求項(1
    )に記載の光導波路の製造方法。
  3. (3)上記透明基板を除去したのち、 さらに上記バッファ層と第2の透明基板との間に第3の
    液状材料を注入しこれをエネルギ照射によって硬化させ
    ることによって第2のバッファ層を形成し、第2の透明
    基板を除去するバッファ層形成工程を所要回数繰返し、 最後の透明基板を除去したのち不透明基板の接合工程に
    移る、 請求項(2)に記載の光導波路の製造方法。
  4. (4)作製すべき光導波路形状の凹型をもつスタンパと
    透明基板とを用意し、 上記スタンパと上記透明基板との間にエネルギ照射によ
    り硬化する液状材料を注入し、 エネルギを照射して上記液状材料を硬化させることによ
    り光導波層を形成し、 上記透明基板を除去し、 上記光導波層上に不透明基板を接合し、 その後、上記スタンパを除去する、 光導波路の製造方法。
  5. (5)作製すべき光導波路形状の凹型をもつスタンパと
    第1および第2の透明基板とを用意し、上記スタンパと
    上記第1の透明基板との間にエネルギ照射により硬化す
    る第1の液状材料を注入し、 エネルギを照射して上記第1の液状材料を硬化させるこ
    とにより光導波層を形成し、 上記第1の透明基板を除去し、 上記光導波層と上記第2の透明基板との間にエネルギ照
    射により硬化する第2の液状材料を注入し、 エネルギを照射して上記第2の液状材料を硬化させるこ
    とにより上記光導波層よりも屈折率の小さいバッファ層
    を形成し、 上記第2の透明基板を除去し、 上記バッファ層上に不透明基板を接合し、 その後、上記スタンパを除去する、 光導波路の製造方法。
  6. (6)上記第2の透明基板を除去したのち、さらに上記
    バッファ層と第3の透明基板との間に第3の液状材料を
    注入しこれをエネルギ照射によって硬化させることによ
    って第2のバッファ層を形成し、第3の透明基板を除去
    するバッファ層形成工程を所要回数繰返し、 最後の透明基板を除去したのち不透明基板の接合工程に
    移る、 請求項(5)に記載の光導波路の製造方法。
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Cited By (4)

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