JPH0675255A - 有機機能性光導波路 - Google Patents
有機機能性光導波路Info
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- JPH0675255A JPH0675255A JP22676392A JP22676392A JPH0675255A JP H0675255 A JPH0675255 A JP H0675255A JP 22676392 A JP22676392 A JP 22676392A JP 22676392 A JP22676392 A JP 22676392A JP H0675255 A JPH0675255 A JP H0675255A
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- optical waveguide
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高い光機能性と光透過性・加工性を有する光
導波路を提供する。 【構成】 コアが２層構造の光導波路において、下層ク
ラッド１上に形成され光機能性高分子材料からなるコア
下層部２と、該コア下層部２に装荷されその屈折率はコ
ア下層部２の屈折率よりも低く厚さはコア下層部よりも
厚いコア上層部３からなる２層コア部５と、２層コア部
よりも屈折率の低いクラッド部４で構成する。
導波路を提供する。 【構成】 コアが２層構造の光導波路において、下層ク
ラッド１上に形成され光機能性高分子材料からなるコア
下層部２と、該コア下層部２に装荷されその屈折率はコ
ア下層部２の屈折率よりも低く厚さはコア下層部よりも
厚いコア上層部３からなる２層コア部５と、２層コア部
よりも屈折率の低いクラッド部４で構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、非線形光学効果やレー
ザの発振・増幅などの機能性を有する有機機能性光導波
路に関する。
ザの発振・増幅などの機能性を有する有機機能性光導波
路に関する。
【０００２】
【従来の技術】光導波路のなかで有機高分子材料を用い
た高分子光導波路は、石英系光導波路に比べて、大面積
の光導波路を比較的低温のプロセスで低コストに製造で
きるという利点をもつ。現在までに作製されている高分
子導波路としては、ポリ（メタ）アクリレート系、ポリ
シロキサン系、ポリイミド系、エポキシ樹脂系などがあ
る。
た高分子光導波路は、石英系光導波路に比べて、大面積
の光導波路を比較的低温のプロセスで低コストに製造で
きるという利点をもつ。現在までに作製されている高分
子導波路としては、ポリ（メタ）アクリレート系、ポリ
シロキサン系、ポリイミド系、エポキシ樹脂系などがあ
る。
【０００３】これら高分子光導波路の利用分野は、光素
子間光結線、光合分波、分岐などを行なう受動型光素子
がほとんどである。一方、能動型光素子、たとえば、非
線形光学効果やレーザの発振・増幅などの機能性を示す
素子としての機能高分子性光導波路が注目されつつあ
る。
子間光結線、光合分波、分岐などを行なう受動型光素子
がほとんどである。一方、能動型光素子、たとえば、非
線形光学効果やレーザの発振・増幅などの機能性を示す
素子としての機能高分子性光導波路が注目されつつあ
る。
【０００４】たとえば、電気光学効果を利用した高分子
光変調素子、３次の非線形光学効果を利用した光双安定
素子、レーザ増幅作用を利用した光増幅素子などの研究
が盛んに行なわれている。
光変調素子、３次の非線形光学効果を利用した光双安定
素子、レーザ増幅作用を利用した光増幅素子などの研究
が盛んに行なわれている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、導波路
用高分子への機能性の付与は、光透過性や光導波路への
加工性を低下させる傾向にあるため、光機能性と光透過
性・加工性を両立させる技術が求められている。さらに
は、将来いくつかの能動型光導波路を一体化して光集積
回路を構成するためには、光素子間光結線、光合分波、
分岐などを行なう周辺導波路とのマッチングを容易にす
る導波路構造が求められている。
用高分子への機能性の付与は、光透過性や光導波路への
加工性を低下させる傾向にあるため、光機能性と光透過
性・加工性を両立させる技術が求められている。さらに
は、将来いくつかの能動型光導波路を一体化して光集積
回路を構成するためには、光素子間光結線、光合分波、
分岐などを行なう周辺導波路とのマッチングを容易にす
る導波路構造が求められている。
【０００６】本発明は、このような事情に鑑み、容易に
製造可能で、高い光機能性と光透過性・加工性を両立さ
せ、さらには、光素子間光結線、光合分波、分岐などを
行なう周辺導波路とのマッチングを容易にする導波路構
造を有する有機機能性光導波路を提供することを目的と
する。
製造可能で、高い光機能性と光透過性・加工性を両立さ
せ、さらには、光素子間光結線、光合分波、分岐などを
行なう周辺導波路とのマッチングを容易にする導波路構
造を有する有機機能性光導波路を提供することを目的と
する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明に係わる高分子光導波路は、光機能性高分子材料から
なるコア下層部と、該コア下層部に装荷されその屈折率
はコア下層部の屈折率よりも低く厚さはコア下層部より
も厚いコア上層部と、これら２層コア部を取り囲む低屈
折率クラッド部からなることを特徴とする。
明に係わる高分子光導波路は、光機能性高分子材料から
なるコア下層部と、該コア下層部に装荷されその屈折率
はコア下層部の屈折率よりも低く厚さはコア下層部より
も厚いコア上層部と、これら２層コア部を取り囲む低屈
折率クラッド部からなることを特徴とする。
【０００８】また、コア上層部とコア下層部のコア幅が
等しく、かつ、コア上層部の下面とコア下層部の上面が
完全に一致して密着していることを特徴とする。
等しく、かつ、コア上層部の下面とコア下層部の上面が
完全に一致して密着していることを特徴とする。
【０００９】さらに、光機能性高分子材料からなるコア
下層部はスラブ形状であり、コア上層部はチャネル形状
であることを特徴とする。
下層部はスラブ形状であり、コア上層部はチャネル形状
であることを特徴とする。
【００１０】以下、本発明の内容を説明する。光が導波
する部分である２層コア部のうち、光機能性高分子材料
からなるコア下層部が光機能性を担う光能動部分であ
り、ポリ（メタ）アクリレート系、ポリシロキサン系、
ポリイミド系、エポキシ樹脂系などの高分子導波路材料
からなるコア上層部が、主に光透過性・加工性などを担
う光受動部分である。本発明は、機能分離された２層コ
ア構造によって、従来から困難とされてきたところの、
光機能性と光透過性・加工性との両立、および、周辺導
波路とのマッチングが可能な新しい高分子光導波路およ
びその製造方法を提供するものである。
する部分である２層コア部のうち、光機能性高分子材料
からなるコア下層部が光機能性を担う光能動部分であ
り、ポリ（メタ）アクリレート系、ポリシロキサン系、
ポリイミド系、エポキシ樹脂系などの高分子導波路材料
からなるコア上層部が、主に光透過性・加工性などを担
う光受動部分である。本発明は、機能分離された２層コ
ア構造によって、従来から困難とされてきたところの、
光機能性と光透過性・加工性との両立、および、周辺導
波路とのマッチングが可能な新しい高分子光導波路およ
びその製造方法を提供するものである。
【００１１】２層コアの構造としては、コア上層部とコ
ア下層部のコア幅が等しく、かつ、コア上層部の下面と
コア下層部の上面が完全に一致して密着したリッジ構造
と、コア下層部はスラブ形状でコア上層部はリッジ形状
であるリッジ−スラブ複合構造がある。前者は、光機能
性高分子材料からなるスラブ状薄膜の上に、高分子導波
路材料を塗布して２層構造を形成し、次に上層と光機能
性高分子材料からなる下層を連続的に加工してリッジ型
光導波路構造とする。後者は、光機能性高分子材料（下
層）と高分子導波路材料（上層）からなる２層膜のうち
上層のみをリッジ形状に加工して作製する。
ア下層部のコア幅が等しく、かつ、コア上層部の下面と
コア下層部の上面が完全に一致して密着したリッジ構造
と、コア下層部はスラブ形状でコア上層部はリッジ形状
であるリッジ−スラブ複合構造がある。前者は、光機能
性高分子材料からなるスラブ状薄膜の上に、高分子導波
路材料を塗布して２層構造を形成し、次に上層と光機能
性高分子材料からなる下層を連続的に加工してリッジ型
光導波路構造とする。後者は、光機能性高分子材料（下
層）と高分子導波路材料（上層）からなる２層膜のうち
上層のみをリッジ形状に加工して作製する。
【００１２】コア下層部を構成する光機能性高分子とし
ては、高速光スイッチ機能を有する３次光非線形高分子
材料、光変調機能を有する２次光非線形高分子材料、レ
ーザ発振・増幅機能を有する希土類元素や有機色素・π
共役高分子・錯体などを含有する高分子材料などを用い
ることができる。
ては、高速光スイッチ機能を有する３次光非線形高分子
材料、光変調機能を有する２次光非線形高分子材料、レ
ーザ発振・増幅機能を有する希土類元素や有機色素・π
共役高分子・錯体などを含有する高分子材料などを用い
ることができる。
【００１３】光変調機能の付与は、本発明により作製し
た光導波路を一対の電極間にはさみ材料のガラス転移温
度以上に加熱して電極間に高電圧を印加しそのまま徐々
に冷却して分極を凍結させ、１次の電気光学効果を発現
させる必要がある。
た光導波路を一対の電極間にはさみ材料のガラス転移温
度以上に加熱して電極間に高電圧を印加しそのまま徐々
に冷却して分極を凍結させ、１次の電気光学効果を発現
させる必要がある。
【００１４】一般に、光機能性高分子材料は、機能発現
のためにπ共役ユニットや電子供与性あるいは吸引性ユ
ニットなどを多く持つため、従来から知られる高分子光
導波路材料用の溶剤として使用されるメチルイソブチル
ケトン（ＭＩＢＫ）・酢酸セルソルブ・クロロベンゼン
・キシレンなどには、充分に溶解しない場合が多い。
のためにπ共役ユニットや電子供与性あるいは吸引性ユ
ニットなどを多く持つため、従来から知られる高分子光
導波路材料用の溶剤として使用されるメチルイソブチル
ケトン（ＭＩＢＫ）・酢酸セルソルブ・クロロベンゼン
・キシレンなどには、充分に溶解しない場合が多い。
【００１５】これら光機能性高分子材料をスピンコート
可能な濃度に溶解させるためには、たとえば、ジメチル
アセトアミド（ＤＭＡｃ）・ジメチルホルムアミド（Ｄ
ＭＦ）・ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）・Ｎ−メチ
ルピロリドン（ＮＭＰ）のような極性高沸点溶剤を用い
なければならない場合が多い。
可能な濃度に溶解させるためには、たとえば、ジメチル
アセトアミド（ＤＭＡｃ）・ジメチルホルムアミド（Ｄ
ＭＦ）・ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）・Ｎ−メチ
ルピロリドン（ＮＭＰ）のような極性高沸点溶剤を用い
なければならない場合が多い。
【００１６】一方、従来の高分子光導波路材料は、これ
ら極性高沸点溶剤には光機能性高分子材料以上に良く溶
けるため、従来の高分子光導波路を下地として、その上
に光機能性高分子導波路を作製することはきわめて困難
であり、かつ、得策ではない。逆に、本発明に示される
ように、光機能性高分子材料を下地とし、その上に従来
の高分子光導波路材料を塗布する方法を用いれば、イン
ターミキシングが効果的に抑制されるため、２層コアの
作製がきわめて容易となる。
ら極性高沸点溶剤には光機能性高分子材料以上に良く溶
けるため、従来の高分子光導波路を下地として、その上
に光機能性高分子導波路を作製することはきわめて困難
であり、かつ、得策ではない。逆に、本発明に示される
ように、光機能性高分子材料を下地とし、その上に従来
の高分子光導波路材料を塗布する方法を用いれば、イン
ターミキシングが効果的に抑制されるため、２層コアの
作製がきわめて容易となる。
【００１７】さらに、本発明の機能性光導波路は、従来
の高分子光導波路材料をコアの一部としているので、光
素子間光結線、光合分波、分岐などを行なう周辺導波路
とのマッチングにも優れるという利点を持つ。
の高分子光導波路材料をコアの一部としているので、光
素子間光結線、光合分波、分岐などを行なう周辺導波路
とのマッチングにも優れるという利点を持つ。
【００１８】ここで本発明に用いることができる光非線
形高分子材料を次表に例示する。
形高分子材料を次表に例示する。
【００１９】
【表１】
【００２０】
【実施例】以下、本発明の機能性光導波路を実施例に基
づき詳細に説明するが、本発明は、これら実施例に限定
されず、広く用いることができる。なお、本発明による
機能性光導波路の構造は、大別して２種類あり、その概
念図を図１（Ａ），（Ｂ）に示す。図１（Ａ）はチャン
ネル構造のコアを有する機能性光導波路（タイプ
（Ａ））を示し、図１（Ｂ）はリッジ−チャネル複合構
造のコアを有する機能性光導波路（タイプ（Ｂ））を示
す。図中、１，１′は下層クラッド、２，２′はコア下
層部（光機能性部分）、３，３′はコア上層部、４，
４′はクラッド、５，５′は２層コア部を各々図示す
る。
づき詳細に説明するが、本発明は、これら実施例に限定
されず、広く用いることができる。なお、本発明による
機能性光導波路の構造は、大別して２種類あり、その概
念図を図１（Ａ），（Ｂ）に示す。図１（Ａ）はチャン
ネル構造のコアを有する機能性光導波路（タイプ
（Ａ））を示し、図１（Ｂ）はリッジ−チャネル複合構
造のコアを有する機能性光導波路（タイプ（Ｂ））を示
す。図中、１，１′は下層クラッド、２，２′はコア下
層部（光機能性部分）、３，３′はコア上層部、４，
４′はクラッド、５，５′は２層コア部を各々図示す
る。
【００２１】実施例１［タイプ（Ａ）］ 下層クラッド１としてのガラス基板上に、上記「表１」
に示す光非線形高分子材料（式（１））を約１μｍの厚
さに塗布し、充分乾燥させ、コア下層部（光機能性部
分）２を形成した。この光非線形高分子層の上に、ポリ
アクリル酸メチル系材料を約７μｍの厚さに塗布し、コ
ア上層部３を形成した。これら材料の屈折率の関係は、
光非線形高分子＞ポリアクリル酸メチル系材料＞ガラス
基板であった。次にホトリソグラフィおよびドライエッ
チングによりこれら上下コア層部２，３からなる２層コ
ア部５を連続的に加工してリッジ型光導波路構造とし
た。さらに、該リッジ型光導波路の側面および上面に下
層クラッドと同じ屈折率の高分子クラッド材を十分な厚
さに塗布し、クラッド部４を形成した。このように作製
したチャネル型機能性光導波路の両端を切断・研磨し、
その片端より波長１．３μｍの光を導波させ、もう一方
の端面を赤外線ビデオカメラで観測したところ、上下コ
ア層の両方にまたがった導波光出力パターンを捕えるこ
とができた。
に示す光非線形高分子材料（式（１））を約１μｍの厚
さに塗布し、充分乾燥させ、コア下層部（光機能性部
分）２を形成した。この光非線形高分子層の上に、ポリ
アクリル酸メチル系材料を約７μｍの厚さに塗布し、コ
ア上層部３を形成した。これら材料の屈折率の関係は、
光非線形高分子＞ポリアクリル酸メチル系材料＞ガラス
基板であった。次にホトリソグラフィおよびドライエッ
チングによりこれら上下コア層部２，３からなる２層コ
ア部５を連続的に加工してリッジ型光導波路構造とし
た。さらに、該リッジ型光導波路の側面および上面に下
層クラッドと同じ屈折率の高分子クラッド材を十分な厚
さに塗布し、クラッド部４を形成した。このように作製
したチャネル型機能性光導波路の両端を切断・研磨し、
その片端より波長１．３μｍの光を導波させ、もう一方
の端面を赤外線ビデオカメラで観測したところ、上下コ
ア層の両方にまたがった導波光出力パターンを捕えるこ
とができた。
【００２２】実施例２［タイプ（Ａ）］ 実施例１と同様の導波路構成において、コア上層部とし
て、光非線形高分子からなるコア下層部よりも十分に小
さく、かつ、クラッド材よりも屈折率の大きなアクリル
系紫外線硬化樹脂を用いた。このようにして得られたチ
ャネル型機能性光導波路の導波光出力パターンを実施例
１と同様の方法で観測したところ、光非線形高分子から
なる下層コア部に大部分の光が導波していることがわか
った。
て、光非線形高分子からなるコア下層部よりも十分に小
さく、かつ、クラッド材よりも屈折率の大きなアクリル
系紫外線硬化樹脂を用いた。このようにして得られたチ
ャネル型機能性光導波路の導波光出力パターンを実施例
１と同様の方法で観測したところ、光非線形高分子から
なる下層コア部に大部分の光が導波していることがわか
った。
【００２３】実施例３［タイプ（Ａ）］ 実施例１と同様の導波路構成において、コア下層部の光
非線形高分子としてポリ−（ｐ−フェニレンビニレン）
（ＰＰＶ）を、コア上層部としてＰＰＶよりも十分に小
さく、かつ、クラッド材よりも屈折率の大きなポリイミ
ドを用いた。このようにして得られたチャネル型機能性
光導波路の導波光出力パターンを実施例１と同様の方法
で観測したところ、光非線形高分子ＰＰＶからなるコア
下層部に大部分の光が導波していることがわかった。
非線形高分子としてポリ−（ｐ−フェニレンビニレン）
（ＰＰＶ）を、コア上層部としてＰＰＶよりも十分に小
さく、かつ、クラッド材よりも屈折率の大きなポリイミ
ドを用いた。このようにして得られたチャネル型機能性
光導波路の導波光出力パターンを実施例１と同様の方法
で観測したところ、光非線形高分子ＰＰＶからなるコア
下層部に大部分の光が導波していることがわかった。
【００２４】実施例４［タイプ（Ａ）］ シリコン基板にエポキシ系紫外線硬化樹脂（これをＡと
する）を塗布し下層クラッドとした。これに「表１」に
示す光非線形高分子材料（式（２））を約１μｍの厚さ
に塗布し、充分乾燥させた。この光非線形高分子層の上
に、光非線形高分子材料に比べて屈折率が若干低めのエ
ポキシ系紫外線硬化樹脂（これをＢとする）を約７μｍ
の厚さに塗布した。次にホトリソグラフィおよびドライ
エッチングによりこの上下コア層を連続的に加工してリ
ッジ型光導波路構造とした。さらに、該リッジ型光導波
路の側面および上面にエポキシ系紫外線硬化樹脂（Ａ）
を十分な厚さに塗布し、クラッドとした。このように作
製したチャネル型機能性光導波路を常法により分極処理
した後、該導波路両端を切断・研磨し、その片端より波
長１．３μｍの光を導波させ、もう一方の端面を赤外線
ビデオカメラで観測したところ、上下コア層の両方にま
たがった導波光出力パターンを捕えることができた。
する）を塗布し下層クラッドとした。これに「表１」に
示す光非線形高分子材料（式（２））を約１μｍの厚さ
に塗布し、充分乾燥させた。この光非線形高分子層の上
に、光非線形高分子材料に比べて屈折率が若干低めのエ
ポキシ系紫外線硬化樹脂（これをＢとする）を約７μｍ
の厚さに塗布した。次にホトリソグラフィおよびドライ
エッチングによりこの上下コア層を連続的に加工してリ
ッジ型光導波路構造とした。さらに、該リッジ型光導波
路の側面および上面にエポキシ系紫外線硬化樹脂（Ａ）
を十分な厚さに塗布し、クラッドとした。このように作
製したチャネル型機能性光導波路を常法により分極処理
した後、該導波路両端を切断・研磨し、その片端より波
長１．３μｍの光を導波させ、もう一方の端面を赤外線
ビデオカメラで観測したところ、上下コア層の両方にま
たがった導波光出力パターンを捕えることができた。
【００２５】実施例５［タイプ（Ａ）］ 基板にエポキシ系紫外線硬化樹脂（これをＡとする）を
塗布し下層クラッドとした。これに、ローダミン６Ｇを
有するポリメタクリル酸メチル系材料を約１μｍの厚さ
に塗布し、充分乾燥させた。この上にエポキシ系紫外線
硬化樹脂（これをＢとする）を約７μｍの厚さに塗布し
た。これら材料の屈折率の関係は、ローダミン６Ｇを有
するポリメタクリル酸メチル系材料＞紫外線硬化樹脂Ｂ
＞紫外線硬化樹脂Ａであった。次にホトリソグラフィお
よびドライエッチングによりこれら上下コア層を連続的
に加工してリッジ型光導波路構造とした。さらに、該リ
ッジ型光導波路の側面および上面にエポキシ系紫外線硬
化樹脂（Ａ）を十分な厚さに塗布し、クラッドとした。
このように作製したチャネル型機能性光導波路の両端を
切断・研磨し、その片端より波長０．５３２μｍの光を
導波させ、もう一方の端面を側面から目視したところ、
コア部からの強い発光が観測された。
塗布し下層クラッドとした。これに、ローダミン６Ｇを
有するポリメタクリル酸メチル系材料を約１μｍの厚さ
に塗布し、充分乾燥させた。この上にエポキシ系紫外線
硬化樹脂（これをＢとする）を約７μｍの厚さに塗布し
た。これら材料の屈折率の関係は、ローダミン６Ｇを有
するポリメタクリル酸メチル系材料＞紫外線硬化樹脂Ｂ
＞紫外線硬化樹脂Ａであった。次にホトリソグラフィお
よびドライエッチングによりこれら上下コア層を連続的
に加工してリッジ型光導波路構造とした。さらに、該リ
ッジ型光導波路の側面および上面にエポキシ系紫外線硬
化樹脂（Ａ）を十分な厚さに塗布し、クラッドとした。
このように作製したチャネル型機能性光導波路の両端を
切断・研磨し、その片端より波長０．５３２μｍの光を
導波させ、もう一方の端面を側面から目視したところ、
コア部からの強い発光が観測された。
【００２６】実施例６［タイプ（Ａ）］ シリコン基板にエポキシ系紫外線硬化樹脂（これをＡと
する）を塗布し下層クラッドとした。これにユーロピウ
ムの４，４，４−トリフルオロ−１−（２−チエニル）
−１，３−ブタジオン錯体を含むポリメタクリル酸メチ
ルを約３μｍの厚さに塗布し、充分乾燥させた。この上
に、エポキシ系紫外線硬化樹脂（これをＢとする）を約
７μｍの厚さに塗布した。これらの材料の屈折率の関係
は、錯体を有するポリメタクリル酸メチル＞紫外線硬化
樹脂Ｂ＞紫外線硬化樹脂Ａであった。次にホトリソグラ
フィおよびドライエッチングによりこの上下コア層を連
続的に加工してリッジ型光導波路構造とした。さらに、
該リッジ型光導波路の側面および上面にエポキシ系紫外
線硬化樹脂（Ａ）を十分な厚さに塗布し、クラッドとし
た。このように作製したチャネル型機能性光導波路の両
端を切断・研磨し、その片端より波長０．５３２μｍの
光を導波させ、もう一方の端面を側面から目視したとこ
ろ、コア部からの強い発光が観測された。
する）を塗布し下層クラッドとした。これにユーロピウ
ムの４，４，４−トリフルオロ−１−（２−チエニル）
−１，３−ブタジオン錯体を含むポリメタクリル酸メチ
ルを約３μｍの厚さに塗布し、充分乾燥させた。この上
に、エポキシ系紫外線硬化樹脂（これをＢとする）を約
７μｍの厚さに塗布した。これらの材料の屈折率の関係
は、錯体を有するポリメタクリル酸メチル＞紫外線硬化
樹脂Ｂ＞紫外線硬化樹脂Ａであった。次にホトリソグラ
フィおよびドライエッチングによりこの上下コア層を連
続的に加工してリッジ型光導波路構造とした。さらに、
該リッジ型光導波路の側面および上面にエポキシ系紫外
線硬化樹脂（Ａ）を十分な厚さに塗布し、クラッドとし
た。このように作製したチャネル型機能性光導波路の両
端を切断・研磨し、その片端より波長０．５３２μｍの
光を導波させ、もう一方の端面を側面から目視したとこ
ろ、コア部からの強い発光が観測された。
【００２７】実施例７［タイプ（Ｂ）］ ガラス基板上に、３０％のＰＰＶを含む多孔質ガラス膜
（厚さ約２μｍ）をゾルゲル法により作製した。このＰ
ＰＶ−多孔質ガラス層の上に、ポリメタクリル酸メチル
系材料を約６μｍの厚さに塗布した。これら材料の屈折
率の関係は、３０％のＰＰＶを含む多孔質ガラス膜＞ポ
リメタクリル酸メチル系材料＞ガラス基板であった。次
にホトリソグラフィおよびドライエッチングにより上層
のポリメタクリル酸メチル系材料層のみを加工してリッ
ジ型光導波路構造とした。さらに、該スラブ−リッジ複
合光導波路上にクラッド材としてポリメタクリル酸メチ
ル系材料より屈折率の小さいエポキシ系紫外線硬化樹脂
を十分な厚さに塗布した。このようにして得られた機能
性光導波路の導波光出力パターンを実施例１と同様の方
法で観測したところ、３０％のＰＰＶを含む多孔質ガラ
スからなるコア下層部に大部分の光が導波していること
がわかった。
（厚さ約２μｍ）をゾルゲル法により作製した。このＰ
ＰＶ−多孔質ガラス層の上に、ポリメタクリル酸メチル
系材料を約６μｍの厚さに塗布した。これら材料の屈折
率の関係は、３０％のＰＰＶを含む多孔質ガラス膜＞ポ
リメタクリル酸メチル系材料＞ガラス基板であった。次
にホトリソグラフィおよびドライエッチングにより上層
のポリメタクリル酸メチル系材料層のみを加工してリッ
ジ型光導波路構造とした。さらに、該スラブ−リッジ複
合光導波路上にクラッド材としてポリメタクリル酸メチ
ル系材料より屈折率の小さいエポキシ系紫外線硬化樹脂
を十分な厚さに塗布した。このようにして得られた機能
性光導波路の導波光出力パターンを実施例１と同様の方
法で観測したところ、３０％のＰＰＶを含む多孔質ガラ
スからなるコア下層部に大部分の光が導波していること
がわかった。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の機能性光
導波路は、従来受動型であった高分子光導波路に対し
て、コアの一部に光機能性高分子材料からなる光導波層
を導入することによって非線形光学効果やレーザの発振
・増幅などの機能性を示す能動型導波路としたことを特
徴とする。また、従来の高分子光導波路の製造技術の優
れた点を十分に利用することにより、光機能性と光透過
性・加工性との両立、受動型周辺導波路とのマッチング
においても優れている。このため、本発明を用いれば、
非線形光学効果やレーザの発振・増幅などの特性を有す
る個々の光機能性高分子導波路が得られるばかりでな
く、安価で大面積化が可能な高分子光導波路の特徴をい
かした全高分子系ローカルエリアネットワークを構築す
ることができる。
導波路は、従来受動型であった高分子光導波路に対し
て、コアの一部に光機能性高分子材料からなる光導波層
を導入することによって非線形光学効果やレーザの発振
・増幅などの機能性を示す能動型導波路としたことを特
徴とする。また、従来の高分子光導波路の製造技術の優
れた点を十分に利用することにより、光機能性と光透過
性・加工性との両立、受動型周辺導波路とのマッチング
においても優れている。このため、本発明を用いれば、
非線形光学効果やレーザの発振・増幅などの特性を有す
る個々の光機能性高分子導波路が得られるばかりでな
く、安価で大面積化が可能な高分子光導波路の特徴をい
かした全高分子系ローカルエリアネットワークを構築す
ることができる。
【図１】本発明による機能性光導波路断面の概念図であ
り、（Ａ）はチャネル構造のコア、（Ｂ）はリッジ−チ
ャネル複合構造のコアを有する機能性光導波路である。
り、（Ａ）はチャネル構造のコア、（Ｂ）はリッジ−チ
ャネル複合構造のコアを有する機能性光導波路である。
１，１′ 下層クラッド ２，２′ コア下層部（光機能性部分） ３，３′ コア上層部 ４，４′ クラッド ５，５′ ２層コア部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｓ 3/17 8934−4Ｍ (72)発明者 疋田 真 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 首藤 義人 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 林田 尚一 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 天野 道之 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 碓氷 光男 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 コアが２層構造の光導波路において、光
機能性高分子材料からなるコア下層部と、該コア下層部
に装荷されその屈折率はコア下層部の屈折率よりも低く
厚さはコア下層部よりも厚いコア上層部からなる２層コ
ア部と、２層コア部よりも屈折率の低いクラッド部で構
成されることを特徴とする有機機能性光導波路。 - 【請求項２】 請求項１記載の機能性光導波路におい
て、コア上層部とコア下層部のコア幅が等しく、かつ、
コア上層部の下面とコア下層部の上面が完全に一致して
密着していることを特徴とするチャネル型の有機機能性
光導波路。 - 【請求項３】 請求項１記載の機能性光導波路におい
て、光機能性高分子材料からなるコア下層部はスラブ形
状であり、コア上層部はチャネル形状であることを特徴
とする有機機能性光導波路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22676392A JPH0675255A (ja) | 1992-08-26 | 1992-08-26 | 有機機能性光導波路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22676392A JPH0675255A (ja) | 1992-08-26 | 1992-08-26 | 有機機能性光導波路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0675255A true JPH0675255A (ja) | 1994-03-18 |
Family
ID=16850236
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22676392A Withdrawn JPH0675255A (ja) | 1992-08-26 | 1992-08-26 | 有機機能性光導波路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0675255A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009111610A1 (en) * | 2008-03-05 | 2009-09-11 | University Of Washington | Waveguides and devices for enhanced third order nonlinearities in polymer-silicon systems |
| US8107778B2 (en) | 2009-03-09 | 2012-01-31 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Waveguide element and method of production thereof |
| US8798406B1 (en) | 2008-03-05 | 2014-08-05 | University Of Washington Through Its Center For Commercialization | All optical modulation and switching with patterned optically absorbing polymers |
| US8818141B1 (en) | 2010-06-25 | 2014-08-26 | University Of Washington | Transmission line driven slot waveguide mach-zehnder interferometers |
| US8909003B1 (en) | 2009-01-16 | 2014-12-09 | University Of Washington Through Its Center For Commercialization | Low-noise and high bandwidth electric field sensing with silicon-polymer integrated photonics and low drive voltage modulator fiber-based antenna link |
-
1992
- 1992-08-26 JP JP22676392A patent/JPH0675255A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009111610A1 (en) * | 2008-03-05 | 2009-09-11 | University Of Washington | Waveguides and devices for enhanced third order nonlinearities in polymer-silicon systems |
| US8798406B1 (en) | 2008-03-05 | 2014-08-05 | University Of Washington Through Its Center For Commercialization | All optical modulation and switching with patterned optically absorbing polymers |
| US8909003B1 (en) | 2009-01-16 | 2014-12-09 | University Of Washington Through Its Center For Commercialization | Low-noise and high bandwidth electric field sensing with silicon-polymer integrated photonics and low drive voltage modulator fiber-based antenna link |
| US8107778B2 (en) | 2009-03-09 | 2012-01-31 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Waveguide element and method of production thereof |
| US8818141B1 (en) | 2010-06-25 | 2014-08-26 | University Of Washington | Transmission line driven slot waveguide mach-zehnder interferometers |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19991102 |