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JP4024031B2 - Manufacturing method of optical waveguide - Google Patents
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JP4024031B2 - Manufacturing method of optical waveguide - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光導波路の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光技術を利用した光通信や光情報処理、あるいは電子機器、光学機器等の分野が急速に進展しつつあり、各種光デバイスを接続するための光導波路の開発が大きな課題となっている。各種光デバイス間は光ファイバ等の光導波路部品を介して接続されるが、その接続には極めて高い位置精度が要求される。従来このような接続作業は手作業もしくは高精度な調芯設備により行われているため、接続コストが上昇する一因となるという問題があった。
【０００３】
そこで、このような問題を解決するために、自己形成光導波路の技術が開発されている。これは、感光性樹脂等を含む感光性組成物に、光ファイバ等の接続端部を浸漬し、この光ファイバ等を介して感光性組成物に光を照射することにより感光性組成物を徐々に硬化させて、接続端部の先端に光導波路のコア部を形成するものである。これにより、特に高価な調芯設備等を用いなくても、光配線と完全に結合した光導波路を形成することができ、これにより接続コスト上昇の一因となる問題を解決することができる。
【０００４】
図４（ａ）〜（ｄ）は、そのような自己形成光導波路の技術を用いて、異なる光ファイバ間を接続するコア部を形成する方法の一例を説明するための模式図である。
まず、光ファイバ１１２、１１２′を、それぞれの一端が向き合うように配置し、この光ファイバ１１２、１１２′の端部間を包囲するように感光性組成物１１１を塗布する等により、光ファイバ１１２、１１２′の端部をともに、感光性組成物１１１に浸漬する（図４（ａ）参照）。なお、図中、１１３、１１３′は、それぞれ光ファイバ１１２、１１２′のコアである。
【０００５】
次に、一方の光ファイバ１１２の向き合っていない端部側に、例えば高圧水銀ランプ等の光を照射するための手段（図示せず）を設け、感光性組成物１１１を硬化させるための光を、上記手段を用いて一方の光ファイバ１１２の一端から、向き合うように配置された光ファイバ１１２′の一端に向けて照射する（図４（ｂ）参照）。
【０００６】
このように、一方の光ファイバ１１２の一端から他方の光ファイバ１１２′の一端に向けて光を照射することにより、感光性組成物１１１が、光の経路に応じて、光ファイバ１１２側から序々に硬化し、光ファイバ１１２と光ファイバ１１２′とを接続する光導波路のコア部１１４が形成されることとなる（図４（ｃ）〜（ｄ）参照）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、自己形成光導波路の技術を用いて、異なる光ファイバ間を接続する光導波路を形成する場合、図４に示すように、一方の光ファイバの一端から他方の光ファイバの一端へ向けて光を照射して光導波路を形成する方法だけではなく、異なる光ファイバのそれぞれの一端から他方の光ファイバの一端へ向けて光を照射して光導波路を形成する方法を採ることができる。
【０００８】
図５は、自己形成光導波路の技術を用いて、異なる光ファイバ間を接続する光導波路を製造する方法の他の一例を説明するための模式図である。
まず、光学的に接続する２本の光ファイバ１２２、１２２′の一端を感光性組成物１２１に浸漬するとともに、その一端同士が略対向するように光ファイバを配置する。ここで、光ファイバ同士の光軸は完全には合致していない（図５（ａ）参照）。なお、図中、１２３、１２３′は、それぞれ光ファイバ１２２、１２２′のコアである。
【０００９】
次に、２本の光ファイバ１２２、１２２′の向き合っていない端部側に、それぞれ光を照射するための手段（図示せず）を設け、上記手段を用いて、それぞれ２本の光ファイバ１２２、１２２′の一端から、感光性組成物１２１を硬化させるための光を、相手側の光ファイバ１２２′、１２２の一端に向けて照射する（図５（ｂ）参照）。
【００１０】
この場合、光ファイバ１２２、１２２′の一端から出射される互いの出射光Ｘ、Ｙが重なり合う部分Ｚにおいて光の強度が高くなる。そこで、光の強度は、その重畳部分Ｚの光の強度のみが感光性組成物を重合させることができる強度となるように設定すれば、互いの出射光が重なり合う部分Ｚにコア部１２４が形成されることになる（図５（ｃ）参照）。
この方法では、一対の光ファイバ１２２、１２２′の光軸が完全に合致しておらず、ズレていたとしても、光ファイバ１２２、１２２′の端部同士を結ぶ光の経路に、光導波路のコア部１２４を形成し、高い確率で両者を光学的に結合させることが可能である。
【００１１】
また、この方法は、異なる光ファイバの向き合ったそれぞれの一端からコア部を形成する方法であるため、図４に示す方法と比べると、異なる光ファイバの向き合った一端が著しく離れている場合であっても、より確実に異なる光ファイバ間を接続するコア部を形成することが可能である。
【００１２】
さらに、この方法は、異なる光ファイバの向き合ったそれぞれの一端からコア部を形成する方法であるため、図４に示す方法に比べると、短時間で異なる光ファイバ間を接続するコア部を形成することができる。
自己形成光導波路を製造する場合、上述したように液体の感光性組成物の一部を硬化させることによりコア部を形成することとなるため、コア部は形成時に流動しやすかった。しかしながら、上述したように、異なる光ファイバ間を接続するコア部を短時間で製造することにより、該コア部が流動の影響を受けにくく、安定化した形状のコア部を形成することができる。
【００１３】
このように、異なる光ファイバのそれぞれの一端から他方の光ファイバの一端へ向けて光を照射してコア部を形成する方法（以下、双方向照射によりコア部を形成する方法ともいう）は、異なる光ファイバの光軸がズレている場合や、異なる光ファイバの一端が著しく離れている場合であっても、より確実に異なる光ファイバ間を接続する光導波路を形成することが可能であり、安定化した形状のコア部を形成することができるという点において、一方の光ファイバの一端から他方の光ファイバの一端へ向けて光を照射してコア部を形成する方法（以下、一方向照射によりコア部を形成する方法ともいう）より望ましい方法であるといえる。
【００１４】
しかしながら、双方向照射によりコア部を形成する方法は、異なる光ファイバのそれぞれの一端から他方の光ファイバの一端へ向けて光を照射することができる場合のみ用いることができる方法であり、この双方向照射によりコア部を形成する方法は、光ファイバや光デバイスの構成等によっては用いることができない場合があった。例えば、異なる光ファイバの向き合っていない端部のうち、一の光ファイバの端部側に光学部品が設けられているため、光を照射するための手段を設けることができない場合、具体的には、異なる光ファイバの向き合っていない端部のうち、一の光ファイバの端部側に受光素子が設けられている場合や、感光性組成物を硬化させることが可能な波長の光を照射することができない発光素子が設けられている場合等には、双方向照射によりコア部を形成する方法は用いることができなかったのである。
【００１５】
このような場合、安定化した形状の光導波路を確実に形成するためには、一方向照射によりコア部を形成する方法を用いて異なる光ファイバを接続する光導波路を形成することが可能な範囲まで、異なる光ファイバの向き合った端部を近づける必要があり、また、異なる光ファイバの光軸を完全に合致させる必要があった。そのため、高精度な位置合わせの作業を要求されることになり、光導波路の製造工程が煩雑になるという問題が発生した。また、光導波路の製造工程が煩雑になった場合、自己形成光導波路の技術を用いて光ファイバの接続コスト上昇の一因となる問題を解決することが困難であった。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、異なる光配線の向き合っていない端部のうち、一の光配線の端部側に光を照射するための手段を設けることができない場合であっても、異なる光配線の向き合ったそれぞれの一端からコア部を形成することができるようにすることにより、高精度な位置合わせの作業を行うことなく、異なる光配線間を接続する安定化した形状の光導波路を確実に形成することができる光導波路の製造方法を提供することにある。
【００１７】
すなわち、本発明の光導波路の製造方法は、異なる光配線のそれぞれの一端が略向き合い、かつ、少なくとも向き合った一端がともに未硬化の感光性組成物中に浸漬されるように、上記光配線を配置し、上記光配線を介して光を照射することにより、上記光配線同士を接続するコア部を形成する光導波路の製造方法であって、
一の光配線側に、上記一の光配線の感光性組成物中に浸漬されていない他端から他の光配線の感光性組成物中に浸漬された一端へ向けて光を照射するための光照射手段を設けるとともに、上記他の光配線の他端に、上記光照射手段を用いて照射した光を反射するための光反射手段を設け、上記光照射手段を用いて上記一の光配線の上記他端から光を照射し、照射した光を上記光反射手段で反射させることにより、上記異なる光配線の向き合ったそれぞれの一端からコア部を形成することを特徴とする。
【００１８】
本発明の光導波路の製造方法において、上記光反射手段は、ミラーであるか、または、光フィルタであることが望ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の光導波路の製造方法は、異なる光配線のそれぞれの一端が略向き合い、かつ、少なくとも向き合った一端がともに未硬化の感光性組成物中に浸漬されるように、上記光配線を配置し、上記光配線を介して光を照射することにより、上記光配線同士を接続するコア部を形成する光導波路の製造方法であって、
一の光配線側に、上記一の光配線の一端から他の光配線の一端へ向けて光を照射するための光照射手段を設けるとともに、上記他の光配線側に、上記光照射手段を用いて照射した光を反射するための光反射手段を設け、
上記光照射手段を用いて上記一の光配線の一端から光を照射し、照射した光を上記光反射手段で反射させることにより、上記異なる光配線の向き合ったそれぞれの一端からコア部を形成することを特徴とする。
【００２０】
本発明の光導波路の製造方法では、光照射手段を用いて一の光配線の一端から光を照射し、照射した光を上記光反射手段で反射させることにより、上記異なる光配線の向き合ったそれぞれの一端から他の光配線の一端へ向けて光を照射することができる。そのため、異なる光配線の向き合っていない端部のうち、一の光配線側に光照射手段を設けることが可能であれば、他の光配線側に光照射手段を設けることができない場合であっても、異なる光配線のそれぞれの一端から他方の光配線の一端へ向けて光を照射してコア部を形成することが可能になる。
従って、本発明の光導波路の製造方法によれば、光配線や光学部品の構成等に制約を殆ど受けることなく、異なる光配線のそれぞれの一端から他方の光配線の一端へ向けて光を照射してコア部を形成することが可能であり、高精度な位置合わせの作業を行うことなく、異なる光配線間を接続する安定化した形状の光導波路を確実に形成することができる。
【００２１】
本明細書において、「光配線」とは、光ファイバ等の光導波路部品で、紫外線、可視光線、赤外線等の光を通し、それにより情報を伝達するためのものであるが、その材質は特に限定されず、例えば、無機材料よりなるものであっても、高分子材料（プラスチック）よりなるものであってもよい。
上記光配線に用いられる材料は、紫外線、可視光線、赤外線等の光を通す材料であれば、上述したように特に限定されず、無機材料としては、例えば、石英ガラスを主成分とするもの、ソーダ石灰ガラス、ホウ硅ガラス等を主成分とする多成分ガラス等が挙げられ、高分子材料（プラスチック）としては、例えば、シリコーン樹脂、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）等のアクリル樹脂等が挙げられる。さらに、高分子材料（プラスチック）として、場合によっては、下記する光導波路として用いられる材料も用いることができる。
また、本明細書において、上記光配線や、製造した光導波路により光通信を行う際に用いる光を、伝送光ともいうことにする。
【００２２】
本発明において、光反射手段は、上記光照射手段を用いて照射した光を反射することができる手段であれば、特に限定されるものではない。上記光反射手段としては、例えば、ミラー、光フィルタ等を挙げることができる。また、例えば、回折格子、プリズム、ハーフミラー、レンズ等を組み合わせて設けたり、それらとミラーや光フィルタとを組み合わせて設けたりして、光反射手段として機能させることも可能である。
これらのなかでは、ミラーか、または、光フィルタを用いることが望ましい。製造工程が煩雑になることがなく、また、上記光照射手段を用いて照射した光を高反射率で反射することができるため、異なる光配線の向き合ったそれぞれの一端から、より確実にコア部を形成することができるからである。
【００２３】
以下、本発明の光導波路の製造方法について、図面を参照しながら説明する。
なお、以下の説明では、本発明の光導波路の製造方法において、光反射手段としてミラーを用いる方法を、第一の光導波路の製造方法ともいうこととし、光反射手段としてフィルタを用いる方法を、第二の光導波路の製造方法ともいうこととして説明するが、本発明の光導波路の製造方法は、第一の光導波路の製造方法と、第二の光導波路の製造方法とに限定されるものではなく、上述した光反射手段のいずれを用いることとしてもよい。
【００２４】
まず、第一の光導波路の製造方法について説明する。
図１（ａ）〜（ｂ）は、第一の光導波路の製造方法の一例を説明するための概略図である。
（１）まず、図１（ａ）に示すように、光ファイバ１２、１２′を配置し、さらに、光照射手段１５とミラー１９とを配置する。
【００２５】
具体的には、光ファイバ１２、１２′のそれぞれの端部１２ａ、１２′ａが向き合うように、光ファイバ１２、１２′を配置する。
このとき、異なる光配線（光ファイバ１２、１２′）の向き合った端部（端部１２ａ、１２′ａ）間の距離については、特に限定されるものではないが、例えば、光照射手段１５を用いて照射する光の強度や、感光性組成物の組成等を考慮し、光反射手段であるミラー１９から充分な反射光が得られる範囲内で設定することが望ましい。なお、光照射手段、光反射手段および感光性組成物については、後で詳述することにする。
【００２６】
また、光ファイバ１２には、その端部のうち、光ファイバ１２′と向き合っていない端部１２ｂ側に、受光素子１８を備えた光学部品１７が設けられている。
さらに、端部１２ｂと、受光素子１８の受光面１８ａとの間には、光ファイバ１２の熱膨張に起因して受光素子１８が破損することがないように、数十μｍ〜数ｍｍ程度の空隙が設けられている。
【００２７】
そして、光ファイバ１２′の端部のうち、光ファイバ１２と向き合っていない端部１２′ｂ側に、光照射手段１５を設け、さらに、光ファイバ１２の端部１２ｂと受光素子１８の受光面１８ａとの間に設けられた空隙に、光反射手段であるミラー１９を設ける。
【００２８】
上記光照射手段は、上記一の光配線（光ファイバ１２′）の一端から他の光配線（光ファイバ１２）の一端へ向けて光を照射することができるとともに、感光性組成物を硬化させることが可能な光を照射する手段であれば、特に限定されるものではない。
上記感光性組成物を硬化させることが可能な光を照射する手段は、感光性組成物の組成等を考慮して適宜選択すればよく、例えば、紫外線領域にて感光性を有する組成物であれば、紫外線領域の波長の光を照射する手段を設けることとすればよい。
また、紫外線領域の波長の光を照射する手段としては、例えば、高圧水銀ランプ等を用いることができる。また、メタルハライドランプやキセノンランプ、レーザ等も使用することができる。なお、感光性組成物については、後で詳述することにする。
【００２９】
また、異なる光配線の向き合っていない端部のうち、一の光配線の端部側に発光素子が設けられている場合、上記発光素子を光照射手段として機能させることも可能である。このとき、上記発光素子は、上述した光照射手段と同様に、感光性組成物を硬化させることができる光を照射するものである必要がある。
上記発光素子としては、例えば、ＬＤ（半導体レーザ）、ＤＦＢ−ＬＤ（分布帰還型−半導体レーザ）、ＬＥＤ（発光ダイオード）等を挙げることができる。
【００３０】
また、上記光照射手段を用いて一の光配線に光を入射する方法としては、一の光配線の端部のうち、他の光配線の端部と向き合っていない端部に光を入射することが可能であれば、一の光配線の端部のうち、他の光配線の端部と向き合っていない端部に光を直接入射する方法に限定されるものではなく、例えば、ミラーやガイド等を介して間接的に光を入射する方法等を用いることも可能である。
【００３１】
また、光反射手段として設けるミラーとしては、特に限定されるものではなく、例えば、光を透過させない全反射ミラー（例えば、アルミミラー等）や、特定の範囲内の波長の光のみを反射させるミラー等を挙げることができる。また、レーザ光等の特定の波長の光に対して高い反射率を有するレーザミラーを用いることが可能である。上記ミラーの反射面形状としては、例えば、平面、凹面等を挙げることができ、また、ミラーの反射面形状が凹面である場合、その凹面は球面であってもよく、非球面であってもよい。
また、上記ミラーの反射率は２０％以上であることが望ましい。異なる光配線の向き合った端部の両方から効率よくコア部を形成することができるため、本発明の効果を充分に得ることができるからである。なお、上記ミラーの反射率は、上記光照射手段を用いて照射した光の波長に対する値である。
【００３２】
また、ミラーとして、上述した全反射ミラーを設ける場合、脱着自在に設けることが望ましい。光導波路の製造を終了した後、上記ミラーを取り外すことができるからである。
一方、ミラーとして、光照射手段を用いて照射した光を反射することができ、かつ、伝送光を透過させることができるミラーを設ける場合には、脱着自在に設けてもよく、固定して設けてもよい。上記ミラーを設けた状態であっても、伝送光が反射されることがないので、光導波路の製造を終了した後、上記ミラーを取り外す必要がないからである。
【００３３】
また、第一の光導波路の製造方法において、ミラーを設ける位置は、図１に示すように、受光素子１８の受光面１８ａと光ファイバ１２の端部１２ｂとの間に限定されるものではない。例えば、光配線の任意の位置に、コアを分断するスリットを形成し、該スリットに、ミラーを差し込むこととしてもよい。
【００３４】
さらに、光ファイバ１２、１２′の向き合った一端を包囲するように感光性組成物１１を塗布する等により、光ファイバ１２、１２′の端部１２ａ、１２′ａをともに、感光性組成物１１中に浸漬する。
【００３５】
上記感光性組成物としては、硬化後に、光導波路としての基本的な特性、すなわち、所望の波長帯域の光に対して透過性を有するものであれば特に限定されず、具体的には、例えば、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）、重水素化ＰＭＭＡ、重水素フッ素化ＰＭＭＡ、フッ素化ＰＭＭＡ等のアクリル樹脂に、必要に応じて、単量体や光重合開始剤、増感剤等の各種添加剤、溶剤等を含むものが挙げられる。
【００３６】
また、上記感光性組成物として、エポキシ樹脂、フッ素化エポキシ樹脂、ポリオレフィン系樹脂、重水素化シリコーン樹脂等のシリコーン樹脂、ベンゾシクロブテン等に感光性を付与したものを樹脂成分として含み、さらに、必要に応じて、単量体や光重合開始剤、増感剤等の各種添加剤、溶剤等を含むものも挙げられる。なお、上記樹脂成分に感光性を付与する方法としては、例えば、その末端や側鎖にアリル基やアクリロイル基を付与する方法等が挙げられる。
また、アリル基やアクリロイル基を分子の末端または側鎖にもつポリエン化合物と、ポリチオール化合物と、光重合開始剤と、必要に応じて、各種添加剤や溶剤等を含むものも感光性組成物として用いることができる。
本発明の光導波路の製造方法に用いる感光性組成物は、上述したような有機組成物であることが望ましいが、上記感光性組成物は有機組成物に限定されるものではなく、例えば、石英にＧｅ、Ｐ等をドープしたもの等からなる無機組成物であってもよい。
【００３７】
なお、本明細書において、感光性組成物は、上述したような光の照射により化学反応を起こす高分子のみならず、光の照射により光重合反応が進行する単量体、例えば、（メタ）アクリル酸メチル等も含むものとし、さらには、２種類以上の樹脂成分および／または単量体が、光の照射により化学反応を起こし、樹脂複合体を形成するものも含むものとする。
【００３８】
また、本発明の製造方法で用いる感光性組成物は、光を照射することにより硬化反応が進行するものであればよく、例えば、エポキシ樹脂と、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族ヨードニウム塩等の光を照射することによりルイス酸を発生する光開始剤とを含むものであってよい。また、ベンゾインアルキルエーテル、アセトフェノン誘導体類、ベンゾフェノンやその誘導体等の光を照射することによりラジカルを生成する光開始剤と、ラジカル重合機構により重合が進行する樹脂成分とを含むものや、塩素化アセトフェノンやその誘導体等の光を照射することにより強酸が遊離する光開始剤と、酸により重合が進行する樹脂成分とを含むものであってもよい。
【００３９】
上記感光性組成物中には、さらに、樹脂粒子、無機粒子、金属粒子等の粒子が含まれていてもよい。
このような粒子を含む感光性組成物を用いて光導波路を形成することにより、光配線と光導波路との間で熱膨張係数の整合をはかることができる。
【００４０】
上記樹脂粒子としては、例えば、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、感光性樹脂、熱硬化性樹脂の一部が感光性化された樹脂、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂との樹脂複合体、感光性樹脂と熱可塑性樹脂との複合体等からなるものが挙げられる。
【００４１】
具体的には、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリフェニレン樹脂、ポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂等の熱硬化性樹脂；これらの熱硬化性樹脂の熱硬化基（例えば、エポキシ樹脂におけるエポキシ基）にメタクリル酸やアクリル酸等を反応させ、アクリル基を付与した樹脂；フェノキシ樹脂、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）、ポリスルフォン（ＰＳＦ）、ポリフェニレンスルホン（ＰＰＳ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＥＳ）、ポリフェニルエーテル（ＰＰＥ）、ポリエーテルイミド（ＰＩ）等の熱可塑性樹脂；アクリル樹脂等の感光性樹脂等からなるものが挙げられる。
また、上記熱硬化性樹脂と上記熱可塑性樹脂との樹脂複合体や、上記アクリル基を付与した樹脂や上記感光性樹脂と上記熱可塑性樹脂との樹脂複合体からなるものを用いることもできる。
また、上記樹脂粒子としては、ゴムからなる樹脂粒子を用いることもできる。
【００４２】
また、上記無機粒子としては、例えば、アルミナ、水酸化アルミニウム等のアルミニウム化合物、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム等のカルシウム化合物、炭酸カリウム等のカリウム化合物、マグネシア、ドロマイト、塩基性炭酸マグネシウム等のマグネシウム化合物、シリカ、ゼオライト等のケイ素化合物等からなるものが挙げられる。
また、上記無機粒子として、リンやリン化合物からなるものを用いることもできる。
【００４３】
上記金属粒子としては、例えば、金、銀、銅、パラジウム、ニッケル、白金、鉄、亜鉛、鉛、アルミニウム、マグネシウム、カルシウム等からなるものが挙げられる。
これらの樹脂粒子、無機粒子および金属粒子は、単独で用いても良いし、２種以上併用してもよい。
【００４４】
また、上記粒子の形状は特に限定されず、例えば、球状、楕円球状、破砕状、多面体状等が挙げられる。これらのなかでは、球状、または、楕円球状が望ましい。球状や楕円球状の粒子には角がないため、光導波路にクラック等が発生しにくいからである。
【００４５】
また、上記粒子の粒径は、伝送光の波長より短いことが望ましい。粒径が伝送光の波長より長いと光信号の伝送を阻害することがあるからである。
なお、本明細書において、粒子の粒径とは、粒子の一番長い部分の長さをいう。
【００４６】
上記感光性組成物に粒子が含まれる場合、その配合量は、硬化後の配合量で１０〜８０重量％であることが望ましく、２０〜７０重量％であることがより望ましい。粒子の配合量が１０重量％未満であると、粒子を配合させる効果があまり得られないことがあり、一方、粒子の配合量が８０重量％を超えると、光信号の伝送が阻害されることがあるからである。
【００４７】
また、本発明の光導波路の製造方法では、照射した光の経路に応じて、光導波路側から序々にコア部が形成されていくため、上記感光性組成物は、硬化後に、その屈折率が硬化前よりも高くなるものであることが望ましい。硬化後に光屈折率が高くなることにより、光配線を介して照射した光が形成されたコア部に閉じ込められつつ、先端から集中的に照射されることとなり、光の経路に応じた光導波路をより確実に形成することができるからである。
【００４８】
本発明の光導波路の製造方法では、光配線の一端を感光性組成物に浸漬した状態でコア部の形成を行うため、この感光性組成物の硬化後の光屈折率は、上記光配線のコアの光屈折率の７５〜１２５％であることが望ましい。
上記範囲の光屈折率を有するコア部を形成することができる感光性組成物を用いる場合には、上記光配線の端面に特に平坦化処理が施されていない場合や、上記光配線の端面のＪＩＳ Ｂ ０６０１に基づく面粗度が０．１μｍ以上であっても、該光配線との接続性に優れたコア部を形成することができるからである。
上記感光性組成物の硬化後の光屈折率は、上記光配線のコアの光屈折率の８５〜１１５％であることがより望ましく、９５〜１０５％であることが特に望ましい。
【００４９】
上記光配線のコアの光屈折率は、その材料により異なるが、例えば、純粋石英ガラスの光屈折率は、ｎＤが約１．４６であるので、純粋石英ガラスを光配線に用いる場合には、感光性組成物の硬化後の光屈折率ｎＤが、約１．２４〜約１．８２であるものを用いることが望ましい。なお、上記光屈折率ｎＤは、Ｎａの輝線５８９ｎｍの光を通過させたときの屈折率を意味する。
また、光配線や光導波路に用いる樹脂等の光屈折率は、その波長に依存して変化するが、その比（光導波路のコア部の光屈折率／光配線のコアの光屈折率）は、例えば、紫外線領域〜近赤外線領域において殆ど変わらない。
【００５０】
また、硬化前のコア部の光屈折率、すなわち、上記感光性組成物自体の光屈折率もまた、上記光配線のコアの光屈折率の７５〜１２５％であることが望ましい。より望ましくは８５〜１１５％であり、特に望ましくは９５〜１０５％である。
【００５１】
このように本発明の製造方法では、硬化後に上記した範囲の光屈折率を有する感光性組成物を選択して使用することが望ましいが、上記した範囲外の光屈折率となる感光性組成物であっても、その光屈折率を調整して使用することができる。また、ここで、感光性組成物の光屈折率を調整する場合、硬化前後のコア部の光屈折率が上記範囲になるように調整することが望ましい。
【００５２】
一般に、高分子の光屈折率は、分子屈折と分子容との比（以下、（分子屈折）／（分子容）と示す）が大きければ大きくなるため、分子屈折および／または分子容を調整することにより、高分子の光屈折率を調整することができる。
【００５３】
具体的には、分子屈折（高分子の折り返し単位を構成する個々の基の原子屈折の総和）を調整する場合には、例えば、塩素、イオウ等の分極率の大きな基を導入すると原子屈折が上がるため、分子屈折を大きくすることができる。
また、二重結合基や芳香族環基を導入し、分子の対称性を下げた場合にも分極率が大きくなり、原子屈折が上がるため、分子屈折を大きくすることができる。
【００５４】
また、分子容（分子量／密度）を調整する場合には、例えば、密度を調整すればよく、この場合には、例えば、架橋点間分子量を小さくすることにより密度を大きくすることができる。
また、例えば、フッ素は分極率に比してその体積が大きいため、フッ素を含む基を導入することによっても密度を大きくすることができる。
【００５５】
なお、本明細書において、「光配線のコアの光屈折率」とは、光配線のコアがステップインデックス光ファイバ（ＳＩ型光ファイバ）のコアのように単一の光屈折率を有するものである場合には、その光屈折率をいい、グレードインデックス光ファイバのようにある範囲の光屈折率を有するものである場合には、そのピーク光屈折率をいう。
【００５６】
上記（１）の工程を行うことにより、異なる光配線のそれぞれの一端が略向き合い、かつ、少なくとも向き合った一端がともに未硬化の感光性組成物中に浸漬されるように、上記光配線を配置することができ、さらに、一の光配線側に、上記一の光配線の一端から他の光配線の一端へ向けて光を照射するための光照射手段を設けるとともに、上記他の光配線側に、上記光照射手段を用いて照射した光を反射するための光反射手段を設けることができる。
【００５７】
（２）次に、光照射手段１５を用いて光ファイバ１２′の端部１２′ａから光を照射し、照射した光を、光反射手段であるミラー１９で反射させる（図１（ｂ）参照）。その結果、光ファイバ１２、１２′の向き合ったそれぞれの端部１２ａ、１２′ａからコア部を形成することができる。
【００５８】
具体的には、光照射手段１５を用いて照射した光（照射光）１５ａは、光ファイバ１２′を介して、光ファイバ１２′の端部１２′ａから、光ファイバ１２の端部１２ａへ向けて照射される。これにより、端部１２′ａからコア部が形成されていく。また、照射光１５ａは、光ファイバ１２を介して、光ファイバ１２の端部１２ｂからミラー１９へ照射され、ミラー１９によって反射する。ミラー１９によって反射した光（反射光）１５ｂは、光ファイバ１２を介して、光ファイバ１２の端部１２ａから照射される。これにより、端部１２ａからコア部が形成されていく。
【００５９】
図２（ａ）〜（ｄ）は、上述した第一の光導波路の製造方法により、異なる光ファイバ間を接続するコア部を形成する様子を説明するための模式図である。
まず、上述した（１）の工程を行うことにより、図２（ａ）に示すように、光ファイバ１２、１２′のそれぞれの端部１２ａ、１２′ａが向き合い、かつ、少なくとも向き合った端部１２ａ、１２′ａがともに未硬化の感光性組成物１１中に浸漬されるように、光ファイバ１２、１２′を配置する。なお、図中、１３、１３′は、それぞれ光ファイバ１２、１２′のコアである。
【００６０】
次に、上述した（２）の工程を行い、光照射手段１５（図示せず）を用いて、光ファイバ１２′の端部１２′ａから、光ファイバ１２の端部１２ａへ向けて光を照射し、光照射手段であるミラー１９で光が反射させることにより、図２（ｂ）に示すように、光ファイバ１２′の端部１２′ａから照射光１５ａを照射するとともに、光ファイバ１２の端部１２ａから反射光１５ｂを照射する。
【００６１】
このように、光ファイバ１２、１２′のそれぞれの端部１２ａ、１２′ａから光を照射することにより、感光性組成物１１が、光の経路に応じて、端部１２ａ、１２′ａから徐々に硬化し、光ファイバ１２と光ファイバ１２′とを接続する光導波路のコア部を形成することができる（図２（ｃ）〜（ｄ）参照）。
【００６２】
また、第一の光導波路の製造方法によれば、図５を参照しながら説明した双方向照射によりコア部を形成する方法と同様に、異なる光ファイバの向き合った端部のそれぞれから光を照射してコア部を形成するため、異なる光ファイバの光軸が完全に合致していない場合であっても、異なる光ファイバを接続するコア部を形成することができる。
【００６３】
次に、第二の光導波路の製造方法について説明する。
図３（ａ）〜（ｂ）は、第二の光導波路の製造方法の一例を説明するための概略図である。
（１）まず、図３（ａ）に示すように、光ファイバ２２、２２′を配置し、さらに、光照射手段２５と光フィルタ２９とを配置する。
【００６４】
具体的には、上述した第一の光導波路の製造方法と同様にして、光ファイバ２２、２２′のそれぞれの端部２２ａ、２２′ａが向き合うように、光ファイバ２２、２２′を配置し、光ファイバ２２側に、光反射手段である光フィルタ２９を設ける。光ファイバ２２には、その端部のうち、光ファイバ２２′と向き合っていない端部２２ｂ側に、受光素子２８を備えた光学部品２７が設けられている。
なお、第二の光導波路の製造方法では、予め、光ファイバ２２側に、光反射手段である光フィルタ２９を設けておいてもよい。
【００６５】
上記光フィルタとしては、光照射手段を用いて照射する光を反射することが可能であれば、特に限定されるものではなく、例えば、ＬＷＰＦ（長波長域通過形フィルタ）、ＢＰＦ（帯域通過形フィルタ）、ＳＷＰＦ（短波長域通過形フィルタ）等を用いることができる。また、これらは、組み合わせて用いることも可能である。
このとき、伝送光を透過させることができない光フィルタを用いる場合、上記光フィルタを脱着自在に設けることが望ましい。光導波路の製造を終了した後、上記光フィルタを取り外すことができるからである。
一方、伝送光を透過させることができる光フィルタを用いる場合には、上記光フィルタを脱着自在に設けてもよく、固定して設けてもよい。上記光フィルタを設けた状態であっても、伝送光が反射されることがないので、光導波路の製造を終了した後、上記光フィルタを取り外す必要がないからである。
そのような光フィルタとしては、例えば、誘電体多層膜フィルタ等を挙げることができる。
【００６６】
上記誘電体多層膜フィルタは、特に限定されるものではなく、例えば、石英ガラス等の基板の上にシリカやチタニア等の薄膜を複数層にわたって構成したフィルタ等、市販されている誘電体多層膜フィルタを用いることができる。このような誘電体多層膜フィルタは、例えば、光配線の任意の位置にコアを分断するスリットを形成し、該スリットに差し込むこと等により設けることができる。
【００６７】
また、上記誘電体多層膜フィルタは、必ずしも、個別部品とする必要はなく、例えば、光配線の端部にシリカやチタニア等の薄膜を複数層にわたって蒸着させることにより、直接、光配線の端部に形成することも可能である。
このとき、上記誘電体多層膜フィルタは、他の光配線と向き合った端部に形成してもよく、他の光配線と向き合っていない端部に形成してもよい。
【００６８】
なお、光フィルタとして、ファイバグレーティングフィルタを用いることも可能である。上記ファイバグレーティングフィルタは、例えば、Ｇｅ等をドープした石英系の光配線にコヒーレントな紫外線を照射し、該光配線の長手方向に周期的な屈折率変調を生じさせる方法等により形成することができる。
また、上述した光フィルタの反射率は２０％以上であることが望ましい。異なる光配線の向き合った端部の両方から効率よくコア部を形成することができるため、本発明の効果を充分に得ることができるからである。なお、上記光フィルタの反射率は、上記光照射手段を用いて照射した光の波長に対する値である。
【００６９】
また、上述した第一の光導波路の製造方法と同様にして、光ファイバ２２′の端部のうち、光ファイバ２２と向き合っていない端部２２′ｂ側に、光照射手段２５を設ける。なお、光照射手段については、第一の光導波路の製造方法と同様のものを用いることができる。
【００７０】
さらに、上述した第一の光導波路の製造方法と同様にして、光ファイバ２２、２２′の向き合った一端を包囲するように感光性組成物２１を塗布する等により、光ファイバ２２、２２′の端部２２ａ、２２′ａをともに、感光性組成物２１中に浸漬する。上記感光性組成物としては、上述した第一の光導波路の製造方法と同様のものを用いることができる。
【００７１】
上記（１）の工程を行うことにより、異なる光配線（光ファイバ２２、２２′）のそれぞれの一端が略向き合い、かつ、少なくとも向き合った一端がともに未硬化の感光性組成物中に浸漬されるように、上記光配線を配置することができ、さらに、一の光配線側に、上記一の光配線の一端から他の光配線の一端へ向けて光を照射するための光照射手段を設けるとともに、上記他の光配線側に、上記光照射手段を用いて照射した光を反射するための光反射手段を設けることができる。
【００７２】
（２）次に、光照射手段２５を用いて光ファイバ２２′の端部２２ａから光を照射し、照射した光を、光反射手段である光フィルタ２９で反射させる（図３（ｂ）参照）。その結果、光ファイバ２２、２２′の向き合ったそれぞれの端部２２ａ、２２′ａからコア部を形成することができる。
【００７３】
具体的には、光照射手段２５を用いて照射した光（照射光）２５ａは、光ファイバ２２′を介して、光ファイバ２２′の端部２２′ａから、光ファイバ２２の端部２２ａへ向けて照射される。これにより、端部２２′ａからコア部が形成されていく。また、照射光２５ａは、光ファイバ２２を介して、光ファイバ２２側に設けた光フィルタ２９へ照射され、光フィルタ２９によって反射する。光フィルタ２９によって反射した光（反射光）２５ｂは、光ファイバ２２の端部２２ａから照射される。これにより、端部２２ａからコア部が形成されていく。
【００７４】
第二の光導波路の製造方法により、異なる光ファイバ間を接続するコア部を形成する様子については、図２に示した第一の光導波路の製造方法と同様であり、既に説明済であるので、ここでの説明は省略する。
また、第二の光導波路の製造方法によれば、第一の光導波路の製造方法と同様に、異なる光ファイバの光軸が完全に合致していない場合であっても、異なる光ファイバを接続するコア部を形成することができる。
【００７５】
本発明の光導波路の製造方法では、上述した第一の光導波路の製造方法や、第二の光導波路の製造方法等により、異なる光配線を接続するコア部と、未硬化のクラッド部とからなる光導波路を製造することができる。
しかしながら、未硬化のクラッド部は、通常液体であり、この状態では、コア部が流動しやすく、光導波路として非常に不安定である。
【００７６】
従って、上記コア部を形成した後、上記未硬化のクラッド部に硬化処理を施すことにより、固体のクラッド部を形成することが望ましい。そこで、上記コア部を形成した後、未硬化のクラッド部に光を照射することにより、系全体を固体化することが可能である。しかしながら、上記感光性組成物等として１種類の感光性樹脂のみを含むものを使用する場合には、クラッド部の硬化により、コア部とクラッド部とがほぼ同一の光屈折率を有することとなり、コア部に光を閉じ込めることができなくなるため、光導波路として機能しなくなってしまう。
そのため、以下のような方法を用いて固体化したクラッド部を形成することにより、系全体が固体化した安定な光導波路とすることが望ましい。
【００７７】
上記クラッド部を形成する場合には、例えば、上記コア部を形成した後、その周囲の未硬化の感光性組成物を除去し、続いて、上記コア部を別の樹脂組成物（感光性組成物であってもよいし、感光性組成物でなくてもよい）に浸漬した後、この樹脂組成物に硬化処理を施すことにより安定なクラッド部を形成することができる。この方法は、コア部が流動しやすく、その形状が非常に不安定であるため、未硬化の感光性組成物を除去する際等に、コア部の取り扱いを極めて慎重に行わなければならない。
また、上述したように、未硬化の感光性組成物を除去する際等には、例えば、光配線同士を引っ張りながら、該光配線に接続されたコア部を未硬化の感光性組成物から持ち上げること等により、コア部を引っ張りながら、その周囲の未硬化の感光性組成物を除去することが望ましい。コア部の形状を安定化させた状態で、その周囲の未硬化の感光性組成物を除去することができるからである。その後、コア部を引っ張った状態を保持したまま、上記コア部を別の樹脂組成物に浸漬し、この樹脂組成物に硬化処理を施すことにより、安定化した形状のコア部と、安定なクラッド部とからなる光導波路を製造することができる。
また、上記した方法以外に、例えば、下記のような方法を用いることができる。
【００７８】
すなわち、コア部を形成するための感光性組成物（以下、コア形成用樹脂ともいう）中に、予め、別途、クラッド部を形成するための樹脂（以下、クラッド形成用樹脂ともいう）を混合しておく。
ここで、クラッド形成用樹脂としては、上記コア部を形成するための感光性組成物よりも強い強度の光を受けて初めて重合する感光性組成物であって、硬化前後の光屈折率がともにコア部の光屈折率よりも小さいものを選択しておく。上記クラッド形成用樹脂としては、上記した特性を有するものであれば、上述した感光性組成物を適宜選択して使用することができる。
【００７９】
そして、上述したように、光配線を介して光を照射する。その際、感光性組成物中の光の強度が、コア形成用樹脂の重合は可能であるが、クラッド形成用樹脂の重合は実質的に殆ど不可能な強度となるように光を照射する。
すると、感光性組成物のうち感光性がより高いコア形成用樹脂が選択的に重合を開始する。コア形成用樹脂およびクラッド形成用樹脂を含む感光性組成物のうち、コア形成用樹脂が重合を始めると、未硬化のクラッド形成用樹脂は、流動性を保っているため、硬化していくコア形成用樹脂から排除されていく。また、コア部の光屈折率は未硬化のクラッド形成用樹脂の光屈折率よりも大きいため、光配線を介して照射した光は形成されたコア部に閉じ込められつつ、先端に集中的に照射される。その結果、光配線の一端から照射された光によって、光の経路に応じてコア形成用樹脂が優先的に硬化し、その光の経路に応じたコア部が形成され、その周囲を未硬化の感光性組成物が包囲した状態となる。
【００８０】
この後、例えば、光源からの光を未硬化の感光性組成物全体に照射することができるようにし、光源の出力を上げてクラッド形成用樹脂を重合させることが可能な強度の光を照射する。すると、クラッド形成用樹脂および未硬化のコア形成用樹脂が硬化してコア部の周囲に安定なクラッド部を形成することができる。
【００８１】
このように、予め重合反応が進行する光の強度が異なる２種類の感光性組成物を混合しておき、コア部とクラッド部とを形成する場合、コア形成用樹脂およびクラッド形成用樹脂としては、例えば、互いに異なる重合反応機構を経て重合反応が進行する樹脂を選択することができる。
すなわち、アクリル系樹脂に代表されるようなラジカルによる逐次重合反応によって重合が進むラジカル重合系の感光性組成物と、エポキシ系樹脂に代表されるようなイオン対を介して重合が進むカチオン重合系の感光性組成物とを選択することができる。これらを選択した場合、ラジカル重合系の感光性組成物の方が、カチオン重合系の感光性組成物よりも重合反応が急速に進行するため、光の強度が弱い場合には、アクリル系樹脂だけが選択的に重合することになる。
【００８２】
また、より確実に一方の感光性組成物の重合が進行するように、上述の２種類の感光性組成物の重合の進み具合いにさらに差をつけてもよい。
これは、例えば、ラジカル重合系の感光性組成物の重合反応速度を速くすることにより行うことができる。具体的には、アクリル系樹脂を例にとると、アクリル系樹脂の単位質量あたりに含まれるアクリル基の数を多く（すなわち、アクリル当量を少なく）したり、単量体の濃度を高めることにより、重合に関与する反応基の濃度を高くして重合反応速度を速くすることができる。また、光重合開始剤の量子収率（光子量あたりのラジカル生成量）や濃度を高くして重合反応速度を速くすることもできる。
【００８３】
また、２種類の感光性組成物の重合の進み具合いに差をつけることは、カチオン重合系の感光性組成物の重合反応速度を遅くすることによっても行うことができる。具体的には、エポキシ系樹脂を例にとると、エポキシ系樹脂の単位質量あたりに含まれるエポキシ基の数を少なく（すなわち、エポキシ当量を多く）したり、単量体の濃度を低くすることにより、重合に関与する反応基の濃度を低くして重合反応速度を遅くすることができる。また、重合に関与するイオン対の非求核性を低くしたり、または、光重合開始剤の量子収率（光子量あたりのカチオン生成量）を低くして重合反応速度を遅くすることもできる。
【００８４】
また、同一の機構を経て重合反応が進行する感光性組成物同士を混合しても、どちらか一方の感光性組成物のみを選択的に重合させることができる。この場合、同一の機構で反応が進行するため、光重合開始剤や増感剤の異なる感光性組成物同士を混合しても選択的に重合させることは困難であるが、マトリクスであるオリゴマ分子に反応基の濃度差をつけることにより一方の感光性組成物のみを選択的に重合させることができる。例えば、ラジカル重合系のアクリル樹脂であれば、反応基であるアクリル当量に差をつければ、ある照射光にて反応基の多い（すなわち、アクリル当量の少ない）方が選択的に重合する。
【００８５】
このようなコア形成用樹脂およびクラッド形成用樹脂を用いて光導波路を形成する場合、１種類の光源で両者の重合反応を行うことができるため、設備コストや工程数を少なくすることができる。
なお、コア形成用樹脂とクラッド形成用樹脂とを選択する際に、両者の硬化波長が全く同一でない場合でも、増感剤等を添加することにより、１種類の光源で両者の重合反応を行うことができる。これは、照射する光の波長域に吸収を持たないか、または、少量しか持たない感光性組成物であっても、その波長域に吸収を持つ適当な増感剤を添加し、その増感剤が吸収したエネルギーを利用することにより、重合反応を進行させることができるからである。すなわち、増感剤を添加すると照射光の波長域内に大きな吸収を持たせ、結果として感度を増大させることができる。一般にこのような増感された吸収波長域はラジカル発生剤本来の持つ吸収波長域よりもより長波長側に拡大され、光源の発する光子を効率よく利用することができるので、感度が上昇する。
【００８６】
また、上記クラッド形成用樹脂として、上記した特性を有する感光性組成物に代えて、加熱処理を行うことにより始めて重合が進行する樹脂組成物を選択し、さらに、コア部を形成した後、強度の強い光を未硬化の感光性組成物全体に照射する方法に代えて、未硬化の樹脂を加熱硬化させる方法を用いて安定なクラッド部を形成し、光導波路としてもよい。
【００８７】
さらには、クラッド形成用樹脂として、上記コア形成用樹脂とは異なる波長の光を照射することにより初めて重合し、硬化後の光屈折率が硬化後のコア形成用樹脂の光屈折率よりも小さいものを選択しておき、コア部を形成した後、未硬化の感光性組成物全体にクラッド形成用樹脂が重合する波長の光を照射する方法を用いてクラッド部を形成し、コア部の周囲に安定なクラッド部を形成してもよい。なお、２種類以上の感光性組成物（例えば、コア形成用樹脂とクラッド形成用樹脂）を含むものを用いる場合、その混合比は特に限定されない。
このような製造方法を用いることにより、光配線との接続性に優れるとともに、系全体が固体化して安定性に優れる光導波路を形成することができる。
【００８８】
また、上述した方法によりクラッド部を形成する場合、コア部をその両端から引っ張りながら、または、コア部の両端を引っ張った状態を維持しながらクラッド部を形成することが望ましい。
上述したように、異なる光配線を接続するコア部と、未硬化のクラッド部とからなる光導波路を製造した場合、コア部が流動しやすく、その形状は非常に不安定である。しかしながら、コア部をその両端から引っ張ることにより、その形状を安定化させることができる。従って、コア部の形状を安定化させた状態で、クラッド部を形成することにより、より形状が安定化した光導波路を製造することができる。
【００８９】
ここでは、感光性組成物中に異なる光配線の一端を浸漬して光導波路を形成する方法について説明したが、このとき、一の光配線に代えて、発光素子等の光学部品を使用し、その発光面（発光部）を感光性組成物中に浸漬したり、該発光面に感光性組成物を塗り付けたりすることにより、光学部品の発光面に直接取り付けられたコア部を形成することができる。この場合、発光素子は、上述したように、感光性組成物を硬化させることができる光を照射するものである必要がある。
【００９０】
また、一の光配線に代えて、受光素子等の光学部品を使用し、その受光面（受光部）を感光性組成物中に浸漬したり、該受光面に感光性組成物を塗り付けたりすることにより、光学部品の受光面に直接取り付けられたコア部を形成することができる。
この場合、受光素子は、その受光面が光照射手段から照射した光を反射することができるものである必要がある。このとき、上記受光面は、光反射手段として機能していることになる。また、受光面に光フィルタを蒸着させることにより、光配線と受光素子を接続するコア部を形成することもできる。
【００９１】
さらに、異なる光配線に代えて、感光性組成物を硬化させることができる光を照射する発光素子と、その受光面が光反射手段として機能する受光素子とを使用することにより、一の光学部品の発光面と他の光学部品の受光面とを接続するコア部を形成することも可能である。
このように、コア部が直接取り付けられた光配線や光学部品では、光導波路（コア部）と光配線等との間で位置合わせが不要である。
【００９２】
【実施例】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
【００９３】
（実施例１）光導波路の製造（図２参照）
（１）ファイバカッタを用いて端面処理を施した、長さ約１ｍのＧＩ型石英製マルチモード光ファイバ（フジクラ社製、コア／クラッド＝５０／１２５μｍ）を２本用意した。
【００９４】
（２）光ファイバ１２′の片端より、２５０Ｗの高圧水銀ランプを光源とした光照射手段である紫外線照射装置（松下マシンアンドビジョン社製、５２５２Ｌ）（図示せず）より紫外線を入射し、出射側とする光ファイバ１２′の他端から照射される紫外線の強度を０．３ｍＷ／ｃｍ２程度になるように調整した。なお、紫外線の強度の測定は、紫外線照度計（ウシオ電機社製、ＵＩＴ−１５０）を用いて行った。
【００９５】
（３）次に、光ファイバ１２、１２′の端部１２ａ、１２′ａを５００μｍ程度の間隔をあけて光ファイバ用Ｖ溝基板１６（モリテックス社製、石英Ｖ溝）に付き合わせて配置させ、さらに、その付き合わせ部全体に、紫外線硬化型樹脂組成物１１（ロックタイト社製、Ｌｏｃｔｉｔｅ３５８）を隙間なく埋まるように塗布した。その後、Ｖ溝押さえ板にて付き合わせ部および感光性組成物１１を動かないように挟み込んだ。
【００９６】
（４）上記（３）の状態に光ファイバ１２、１２′を保持したまま、一方の光ファイバ１２′の入射端に波長８５０ｎｍのＬＥＤ光源（安藤電気製、ＡＱ２１４０およびＡＱ４２１５）を用いて、出力約−１０ｄＢｍ（約０．１ｍＷ）の光を入射し、他方の光ファイバ１２の入射端から出射される光出力をパワーメー夕（安藤電気社製、ＡＱ２１４０およびＡＱ２７３０）を用いて測定した。
（５）次に、光ファイバ１２の入射端側に、アルミミラー（図示せず）を配置した。このとき、光ファイバ１２の入射端側の端面と、上記アルミミラーの反射面とは平行であり、それらの距離は１０μｍ以下であった。
【００９７】
（６）さらに、上記（５）の状態に光ファイバ１２、１２′を保持したまま、上記（２）で照度を調整した紫外線を光ファイバ１２′の出射端より、感光性組成物１１中に１〜２秒間照射し、その後、上記アルミミラーを取り除いた。
【００９８】
上記（１）〜（４）の工程を行ったところ、感光性組成物１１の硬化が未だ行われておらず、上記（４）の工程終了時においては、８ｄＢ以上の光出力の損失が測定された。また、上記（６）の工程終了時においては、双方の光ファイバ１２、１２′の出射端よりコア部が形成され、それぞれのコア部が結合していることが顕微鏡（キーエンス社製、ＶＨ−７０００）で観察された。
【００９９】
（７）上記（６）の工程を行った後、上記（４）の工程と同様の方法を用いて、光ファイバ１２′の入射側から出射される光出力の測定を実施した。
その結果、３ｄＢ以下の光出力の損失が測定された。
【０１００】
上記（７）の工程終了時において測定された光出力の損失（３ｄＢ以下）が、上記（４）の工程終了時において測定された光出力の損失（８ｄＢ以上）より少なかったことは、双方の光ファイバ１２、１２′の出射端の間にコア部からなる光導波路が形成され、上記光導波路により、光ファイバ１２、１２′が接続されていることを示している。
【０１０１】
上記（６）の工程終了後、可視光を光ファイバ１２の出射端より照射し、光導波路からの漏光を観察することによっても、光導波路形状に沿って漏光が観察され、形成した光導波路に出射した光が上記光導波路内に閉じ込められていることが確認された。
【０１０２】
また、実施例１とは別に、図１に示すように、受光素子１８を備えた光学部品１７を設けた光ファイバ１２と、光ファイバ１２′とを用いて、上述した実施例１と同様の方法により、コア部からなる光導波路を製造した。その後、この光導波路について、光ファイバ１２′から伝送光を入射したところ、受光素子１８により上記伝送光を受光することができた。
【０１０３】
（実施例２）光導波路の製造（図３参照）
（１）上述した実施例１の（１）〜（３）の工程と同様の方法を用いて、異なる光ファイバ２２、２２′のそれぞれの端部が向き合い、かつ、少なくとも向き合った一端がともに感光性組成物２１中に浸漬されるように、異なる光ファイバ２２、２２′を配置し、さらに、光ファイバ２２′の片端より紫外線照射装置を用いて紫外線を入射し、出射側とする光ファイバ２２′の他端から照射される紫外線の強度を０．３ｍＷ／ｃｍ２程度になるように調節した。
なお、図３では、光ファイバ２２の端部２２ｂには、受光素子２８を備えた光学部品２７が設けられているが、実施例２で使用した光ファイバ２２の端部２２ｂには、光学部品２７は設けられていない。
【０１０４】
（２）次に、一方の光ファイバ２２′の入射端に波長８５０ｎｍのＬＥＤ光源（安藤電気製、ＡＱ２１４０およびＡＱ４２１５）を用いて、出力約−１０ｄＢｍ（約０．１ｍＷ）の光を入射し、他方の光ファイバ２２の入射端から出射される光出力をパワーメー夕（安藤電気社製、ＡＱ２１４０およびＡＱ２７３０）を用いて測定した。
【０１０５】
（３）次に、光ファイバ２２側に、光フィルタ２９（誘電体多層膜フィルタ）を設けた。
なお、図３では、光ファイバ２２にコアを分断するスリットを形成し、該スリットに光フィルタを差し込んでいるが、実施例２では、光ファイバ２２の入射端側に光フィルタ２９を設けた。
（４）さらに、上記（３）の状態に光ファイバ２２、２２′を保持したまま、上記（１）で強度を調整した紫外線を光ファイバ２２′の出射端より、感光性組成物２１中に１〜２秒間照射し、その後、光フィルタ２９を取り除いた。
【０１０６】
上記（１）の工程を行ったところ、感光性組成物１１の硬化が未だ行われておらず、上記（２）の工程終了時においては、８ｄＢ以上の光出力の損失が測定された。また、上記（４）の工程終了時においては、双方の光ファイバ２２、２２′の出射端よりコア部が形成され、それぞれのコア部が結合していることが顕微鏡（キーエンス社製、ＶＨ−７０００）で観察された。
【０１０７】
（５）上記（４）の工程を行った後、上記（２）の工程と同様の方法を用いて、光ファイバ２２′の入射側から出射される光出力の測定を実施した。
その結果、３ｄＢ以下の光出力の損失が測定された。
【０１０８】
上記（５）の工程終了時において測定された光出力の損失（３ｄＢ以下）が、上記（４）の工程終了時において測定された光出力の損失（８ｄＢ以上）より少なかったことは、双方の光ファイバ２２、２２′の出射端の間にコア部からなる光導波路が形成され、上記光導波路により、光ファイバ２２、２２′が接続されていることを示している。
【０１０９】
また、上記（５）の工程終了後、可視光を光ファイバ２２の出射端より照射し、光導波路からの漏光を観察することによっても、光導波路形状に沿って漏光が観察され、形成した光導波路に出射した光が上記光導波路内に閉じ込められていることが確認された。
【０１１０】
また、実施例２とは別に、図３に示すように、受光素子２８を備えた光学部品２７を設けた光ファイバ２２と、光ファイバ２２′とを用いて、上述した実施例２と同様の方法により、コア部からなる光導波路を製造した。その後、この光導波路について、光ファイバ２２′から伝送光を入射したところ、受光素子２８により上記伝送光を受光することができた。
【０１１１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光導波路の製造方法では、光照射手段を用いて一の光配線の一端から光を照射し、照射した光を上記光反射手段で反射させることにより、上記異なる光配線の向き合ったそれぞれの一端から他の光配線の一端へ向けて光を照射することができる。そのため、異なる光配線の向き合っていない端部のうち、一の光配線側に光照射手段を設けることが可能であれば、他の光配線側に光照射手段を設けることができない場合であっても、異なる光配線のそれぞれの一端から他方の光配線の一端へ向けて光を照射してコア部を形成することが可能になる。
従って、本発明の光導波路の製造方法によれば、光配線や光学部品の構成等に制約を殆ど受けることなく、異なる光配線のそれぞれの一端から他方の光配線の一端へ向けて光を照射してコア部を形成することが可能であり、高精度な位置合わせの作業を行うことなく、異なる光配線間を接続する安定化した形状の光導波路を確実に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）〜（ｂ）は、本発明の光導波路の製造方法の一例を説明するための概略図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の光導波路の製造方法により、異なる光配線間を接続するコア部を形成する様子を説明するための模式図である。
【図３】（ａ）〜（ｂ）は、本発明の光導波路の製造方法の他の一例を説明するための概略図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は、自己形成光導波路の技術を用いて、異なる光配線間を接続するコア部を形成する方法の一例を説明するための模式図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、自己形成光導波路の技術を用いて、異なる光配線間を接続するコア部を形成する方法の他の一例を説明するための模式図である。
【符号の説明】
１１、２１ 感光性組成物
１２、２２ 光ファイバ
１３、２３ コア
１４、２４ コア部
１５、２５ 紫外線照射装置（光照射手段）
１７、２７ 光学部品
１８、２８ 受光素子
１９ ミラー（光反射手段）
２９ 光フィルタ（光反射手段）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical waveguide manufacturing method.
[0002]
[Prior art]
In recent years, optical communication using optical technology, optical information processing, electronic equipment, optical equipment, and other fields are rapidly progressing, and the development of optical waveguides for connecting various optical devices has become a major issue. . The various optical devices are connected through optical waveguide components such as optical fibers, but the connection requires extremely high positional accuracy. Conventionally, such connection work has been performed manually or by high-precision alignment equipment, which has a problem that the connection cost increases.
[0003]
In order to solve such problems, a self-forming optical waveguide technique has been developed. This is because a connection end portion of an optical fiber or the like is immersed in a photosensitive composition containing a photosensitive resin or the like, and the photosensitive composition is gradually irradiated with light through the optical fiber or the like to gradually remove the photosensitive composition. The core portion of the optical waveguide is formed at the tip of the connection end portion. This makes it possible to form an optical waveguide that is completely coupled to the optical wiring without using an expensive alignment facility or the like, thereby solving the problem that causes an increase in connection cost.
[0004]
4A to 4D are schematic views for explaining an example of a method of forming a core portion that connects different optical fibers by using such a self-forming optical waveguide technique.
First, the optical fibers 112 and 112 ′ are arranged so that one ends thereof face each other, and the photosensitive composition 111 is applied so as to surround the end portions of the optical fibers 112 and 112 ′. , 112 ′ are both immersed in the photosensitive composition 111 (see FIG. 4A). In the figure, 113 and 113 'are the cores of the optical fibers 112 and 112', respectively.
[0005]
Next, means (not shown) for irradiating light, such as a high-pressure mercury lamp, is provided on the end portion of one optical fiber 112 that does not face, and light for curing the photosensitive composition 111 is provided. Then, irradiation is performed from one end of one optical fiber 112 toward one end of the optical fiber 112 ′ arranged to face each other using the above-mentioned means (see FIG. 4B).
[0006]
In this way, by irradiating light from one end of one optical fiber 112 toward one end of the other optical fiber 112 ′, the photosensitive composition 111 gradually moves from the optical fiber 112 side according to the light path. Thus, the core portion 114 of the optical waveguide that connects the optical fiber 112 and the optical fiber 112 ′ is formed (see FIGS. 4C to 4D).
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when an optical waveguide that connects different optical fibers is formed by using the self-forming optical waveguide technique, as shown in FIG. 4, light is directed from one end of one optical fiber toward one end of the other optical fiber. In addition to the method of forming the optical waveguide by irradiating the light, a method of forming the optical waveguide by irradiating light from one end of each of the different optical fibers toward one end of the other optical fiber can be employed.
[0008]
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining another example of a method of manufacturing an optical waveguide that connects different optical fibers by using the self-forming optical waveguide technique.
First, one end of the two optical fibers 122 and 122 ′ to be optically connected is immersed in the photosensitive composition 121, and the optical fiber is disposed so that the one ends are substantially opposed to each other. Here, the optical axes of the optical fibers do not completely match (see FIG. 5A). In the figure, reference numerals 123 and 123 'denote cores of the optical fibers 122 and 122', respectively.
[0009]
Next, means (not shown) for irradiating light are respectively provided on the end portions of the two optical fibers 122 and 122 ′ that are not facing each other, and the two optical fibers 122 are respectively used by using the above means. , 122 ′ is irradiated with light for curing the photosensitive composition 121 toward one end of the counterpart optical fibers 122 ′, 122 (see FIG. 5B).
[0010]
In this case, the intensity of the light is increased at the portion Z where the outgoing lights X and Y emitted from one end of the optical fibers 122 and 122 'overlap. Therefore, if the intensity of light is set so that only the intensity of light in the overlapping portion Z can be polymerized, the core portion 124 is formed in the portion Z where the emitted light overlaps. (See FIG. 5C).
In this method, even if the optical axes of the pair of optical fibers 122 and 122 ′ are not completely aligned and shifted, the optical waveguide is connected to the optical path connecting the ends of the optical fibers 122 and 122 ′. It is possible to form the core part 124 and to optically couple them with a high probability.
[0011]
In addition, this method is a method in which the core portion is formed from one end of different optical fibers facing each other. Therefore, compared to the method shown in FIG. However, it is possible to form a core portion that connects different optical fibers more reliably.
[0012]
Furthermore, since this method is a method of forming the core portion from each end of the different optical fibers facing each other, the core portion that connects the different optical fibers in a short time is formed compared to the method shown in FIG. be able to.
When manufacturing a self-forming optical waveguide, the core portion is formed by curing a part of the liquid photosensitive composition as described above. Therefore, the core portion is easy to flow during formation. However, as described above, by manufacturing a core portion that connects different optical fibers in a short time, the core portion is hardly affected by the flow, and a core portion having a stabilized shape can be formed.
[0013]
Thus, a method of forming a core part by irradiating light from one end of each of different optical fibers toward one end of the other optical fiber (hereinafter also referred to as a method of forming a core part by bidirectional irradiation) Even when the optical axes of different optical fibers are misaligned or when one end of different optical fibers is significantly separated, it is possible to form an optical waveguide that connects different optical fibers more reliably. A method of forming a core portion by irradiating light from one end of one optical fiber toward one end of the other optical fiber in that a core portion having a stabilized shape can be formed (hereinafter, unidirectional irradiation) This is also a more desirable method.
[0014]
However, the method of forming the core portion by bidirectional irradiation is a method that can be used only when light can be irradiated from one end of each of the different optical fibers toward one end of the other optical fiber. In some cases, the method of forming the core portion by direct irradiation cannot be used depending on the configuration of the optical fiber or the optical device. For example, since the optical component is provided on the end side of one optical fiber among the end portions of different optical fibers that are not facing each other, specifically, when a means for irradiating light cannot be provided, specifically, In the case where a light receiving element is provided on the end of one optical fiber among the ends of different optical fibers that are not facing each other, light having a wavelength capable of curing the photosensitive composition is irradiated. In the case where a light-emitting element that cannot be used is provided, the method of forming the core portion by bidirectional irradiation cannot be used.
[0015]
In such a case, in order to reliably form an optical waveguide having a stable shape, a range in which an optical waveguide for connecting different optical fibers can be formed using a method of forming a core portion by unidirectional irradiation. Until then, the opposite ends of different optical fibers had to be brought closer together, and the optical axes of the different optical fibers had to be perfectly matched. As a result, a highly accurate alignment operation is required, and the optical waveguide manufacturing process becomes complicated. Further, when the manufacturing process of the optical waveguide becomes complicated, it is difficult to solve the problem that causes an increase in the connection cost of the optical fiber by using the self-forming optical waveguide technology.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide means for irradiating light to the end portion side of one optical wiring among the end portions of different optical wirings that do not face each other. Even if this is not possible, the core part can be formed from the opposite ends of different optical wirings, so that different optical wirings can be connected without performing highly accurate alignment work. An object of the present invention is to provide an optical waveguide manufacturing method capable of reliably forming an optical waveguide having a stabilized shape.
[0017]
That is, in the method for producing an optical waveguide of the present invention, the optical wirings are arranged so that one end of each of the different optical wirings is substantially opposed and at least the opposite ends are both immersed in the uncured photosensitive composition. An optical waveguide manufacturing method for forming a core portion for connecting the optical wirings by arranging and irradiating light through the optical wirings,
One optical wiring side is connected to one optical wiring side. The other end not immersed in the photosensitive composition From other optical wiring Soaked in the photosensitive composition While providing light irradiation means for irradiating light toward one end, the other optical wiring described above The other end of A light reflecting means for reflecting the light irradiated using the light irradiating means, and the light irradiating means is used to The other end The core portion is formed from each end of the different optical wirings facing each other by irradiating light from the light source and reflecting the irradiated light by the light reflecting means.
[0018]
In the method for manufacturing an optical waveguide according to the present invention, the light reflecting means is preferably a mirror or an optical filter.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the method for producing an optical waveguide of the present invention, the optical wirings are arranged so that one end of each of the different optical wirings is substantially facing, and at least the facing ends are both immersed in the uncured photosensitive composition. , A method of manufacturing an optical waveguide that forms a core portion that connects the optical wirings by irradiating light through the optical wirings,
A light irradiation means for irradiating light from one end of the one optical wiring toward one end of the other optical wiring is provided on one optical wiring side, and the light irradiation means is provided on the other optical wiring side. Provided with a light reflecting means for reflecting the irradiated light,
By irradiating light from one end of the one optical wiring using the light irradiating means and reflecting the irradiated light by the light reflecting means, a core portion is formed from each one end of the different optical wirings facing each other. It is characterized by that.
[0020]
In the method for manufacturing an optical waveguide according to the present invention, each of the different optical wirings facing each other is irradiated with light from one end of one optical wiring using the light irradiation means, and reflected by the light reflection means. It is possible to irradiate light from one end to one end of another optical wiring. Therefore, if the light irradiating means can be provided on one optical wiring side among the ends of the different optical wirings not facing each other, the light irradiating means cannot be provided on the other optical wiring side. In addition, it is possible to form the core portion by irradiating light from one end of each of the different optical wirings to one end of the other optical wiring.
Therefore, according to the method for manufacturing an optical waveguide of the present invention, light is irradiated from one end of each of the different optical wirings to one end of the other optical wiring without almost any restrictions on the configuration of the optical wirings or optical components. Thus, the core portion can be formed, and an optical waveguide having a stabilized shape for connecting different optical wirings can be reliably formed without performing a highly accurate alignment operation.
[0021]
In this specification, “optical wiring” is an optical waveguide component such as an optical fiber, which transmits light such as ultraviolet rays, visible rays, and infrared rays, thereby transmitting information. For example, it may be made of an inorganic material or a polymer material (plastic).
The material used for the optical wiring is not particularly limited as described above as long as it is a material that transmits light such as ultraviolet rays, visible rays, and infrared rays. As an inorganic material, for example, a material mainly composed of quartz glass, Examples include multicomponent glass mainly composed of soda lime glass and borosilicate glass, and examples of the polymer material (plastic) include acrylic resins such as silicone resin and PMMA (polymethyl methacrylate). . Furthermore, as a polymer material (plastic), in some cases, a material used as an optical waveguide described below can be used.
Moreover, in this specification, the light used when performing optical communication with the said optical wiring or the manufactured optical waveguide is also called transmission light.
[0022]
In the present invention, the light reflecting means is not particularly limited as long as it is a means capable of reflecting the light irradiated using the light irradiating means. Examples of the light reflecting means include a mirror and an optical filter. Further, for example, a diffraction grating, a prism, a half mirror, a lens, or the like may be provided in combination, or may be provided in combination with a mirror or an optical filter so as to function as light reflecting means.
Among these, it is desirable to use a mirror or an optical filter. The manufacturing process is not complicated, and the light irradiated using the light irradiating means can be reflected with high reflectivity, so that the core portion can be surely secured from each end of different optical wirings facing each other. It is because it can form.
[0023]
Hereinafter, the manufacturing method of the optical waveguide of this invention is demonstrated, referring drawings.
In the following description, in the method for manufacturing an optical waveguide of the present invention, a method using a mirror as a light reflecting means is also referred to as a first optical waveguide manufacturing method, and a method using a filter as a light reflecting means, Although described as a second optical waveguide manufacturing method, the optical waveguide manufacturing method of the present invention is limited to the first optical waveguide manufacturing method and the second optical waveguide manufacturing method. Instead, any of the light reflecting means described above may be used.
[0024]
First, the manufacturing method of a 1st optical waveguide is demonstrated.
FIGS. 1A to 1B are schematic views for explaining an example of a manufacturing method of the first optical waveguide.
(1) First, as shown in FIG. 1A, the optical fibers 12 and 12 'are arranged, and the light irradiation means 15 and the mirror 19 are further arranged.
[0025]
Specifically, the optical fibers 12 and 12 'are arranged so that the end portions 12a and 12'a of the optical fibers 12 and 12' face each other.
At this time, the distance between the facing ends (ends 12a, 12'a) of different optical wirings (optical fibers 12, 12 ') is not particularly limited. In consideration of the intensity of light used for irradiation, the composition of the photosensitive composition, and the like, it is desirable to set within a range in which sufficient reflected light can be obtained from the mirror 19 as a light reflecting means. The light irradiation means, the light reflection means and the photosensitive composition will be described in detail later.
[0026]
The optical fiber 12 is provided with an optical component 17 including a light receiving element 18 on the end 12b side that does not face the optical fiber 12 ′.
Further, between the end portion 12b and the light receiving surface 18a of the light receiving element 18, the light receiving element 18 is not damaged due to thermal expansion of the optical fiber 12, and is about several tens of μm to several mm. A gap is provided.
[0027]
The light irradiating means 15 is provided on the end 12'b side of the end of the optical fiber 12 'that does not face the optical fiber 12, and the end 12b of the optical fiber 12 and the light receiving surface of the light receiving element 18 are provided. A mirror 19 serving as a light reflecting means is provided in a gap provided between the optical element 18a and the air gap 18a.
[0028]
The light irradiation means can irradiate light from one end of the one optical wiring (optical fiber 12 ') toward one end of the other optical wiring (optical fiber 12), and cures the photosensitive composition. There is no particular limitation as long as it is a means for irradiating light.
The means for irradiating light capable of curing the photosensitive composition may be appropriately selected in consideration of the composition of the photosensitive composition, for example, a composition having photosensitivity in the ultraviolet region. For example, a means for irradiating light having a wavelength in the ultraviolet region may be provided.
As a means for irradiating light having a wavelength in the ultraviolet region, for example, a high-pressure mercury lamp or the like can be used. A metal halide lamp, a xenon lamp, a laser, or the like can also be used. The photosensitive composition will be described in detail later.
[0029]
Moreover, when the light emitting element is provided in the edge part side of one optical wiring among the edge parts which are not facing different optical wiring, it is also possible to make the said light emitting element function as a light irradiation means. At this time, the light emitting element needs to irradiate light capable of curing the photosensitive composition in the same manner as the light irradiation means described above.
Examples of the light emitting element include an LD (semiconductor laser), a DFB-LD (distributed feedback type-semiconductor laser), and an LED (light emitting diode).
[0030]
In addition, as a method of making light incident on one optical wiring using the light irradiation means, light is incident on an end of one optical wiring that does not face the other optical wiring. If possible, the method is not limited to a method in which light is directly incident on an end of one optical wiring that does not face the end of the other optical wiring, for example, a mirror or a guide. It is also possible to use a method of injecting light indirectly through the like.
[0031]
Further, the mirror provided as the light reflecting means is not particularly limited. For example, a total reflection mirror that does not transmit light (for example, an aluminum mirror) or a mirror that reflects only light having a wavelength within a specific range. Etc. Further, it is possible to use a laser mirror having a high reflectance with respect to light of a specific wavelength such as laser light. Examples of the reflecting surface shape of the mirror include a flat surface and a concave surface. When the reflecting surface shape of the mirror is a concave surface, the concave surface may be a spherical surface or an aspherical surface. Good.
Further, the reflectance of the mirror is desirably 20% or more. This is because the core portion can be efficiently formed from both end portions of different optical wirings facing each other, so that the effects of the present invention can be sufficiently obtained. The reflectance of the mirror is a value with respect to the wavelength of light irradiated using the light irradiation means.
[0032]
Moreover, when providing the total reflection mirror mentioned above as a mirror, providing in a detachable manner is desirable. This is because the mirror can be removed after the manufacture of the optical waveguide is completed.
On the other hand, when a mirror that can reflect the light irradiated using the light irradiation means and can transmit the transmission light is provided as a mirror, it may be detachable or fixed. May be. This is because even if the mirror is provided, transmission light is not reflected, and therefore it is not necessary to remove the mirror after the manufacture of the optical waveguide is completed.
[0033]
Further, in the first optical waveguide manufacturing method, the position where the mirror is provided is not limited between the light receiving surface 18a of the light receiving element 18 and the end portion 12b of the optical fiber 12, as shown in FIG. . For example, a slit for dividing the core may be formed at an arbitrary position of the optical wiring, and a mirror may be inserted into the slit.
[0034]
Further, the photosensitive composition 11 is applied to both ends 12a and 12'a of the optical fibers 12 and 12 'by coating the photosensitive composition 11 so as to surround the opposite ends of the optical fibers 12 and 12'. Immerse in.
[0035]
The photosensitive composition is not particularly limited as long as it has a basic characteristic as an optical waveguide after curing, that is, has transparency to light in a desired wavelength band. Specifically, for example, , PMMA (polymethylmethacrylate), deuterated PMMA, deuterated fluorinated PMMA, fluorinated PMMA, and other additives such as monomers, photopolymerization initiators, and sensitizers as needed And those containing a solvent or the like.
[0036]
In addition, as the photosensitive composition, epoxy resin, fluorinated epoxy resin, polyolefin resin, deuterated silicone resin such as deuterated silicone resin, benzocyclobutene and the like is added as a resin component, As needed, what contains various additives, such as a monomer, a photoinitiator, a sensitizer, a solvent, etc. are mentioned. Examples of the method of imparting photosensitivity to the resin component include a method of imparting an allyl group or an acryloyl group to the terminal or side chain.
A photosensitive composition also includes a polyene compound having an allyl group or an acryloyl group at the end or side chain of a molecule, a polythiol compound, a photopolymerization initiator, and various additives and solvents as necessary. Can be used.
The photosensitive composition used in the method for producing an optical waveguide of the present invention is desirably an organic composition as described above. However, the photosensitive composition is not limited to an organic composition, for example, quartz It may be an inorganic composition made of a material doped with Ge, P or the like.
[0037]
In the present specification, the photosensitive composition includes not only a polymer that undergoes a chemical reaction upon irradiation with light as described above, but also a monomer that undergoes a photopolymerization reaction upon irradiation with light, such as (meth) It also includes methyl acrylate and the like, and further includes those in which two or more kinds of resin components and / or monomers cause a chemical reaction by light irradiation to form a resin complex.
[0038]
In addition, the photosensitive composition used in the production method of the present invention is not limited as long as the curing reaction proceeds when irradiated with light. For example, an epoxy resin, an aromatic diazonium salt, an aromatic iodonium salt or the like And a photoinitiator that generates a Lewis acid by irradiation. Also, benzoin alkyl ethers, acetophenone derivatives, those containing a photoinitiator that generates radicals by irradiating light such as benzophenone and its derivatives, and resin components that undergo polymerization by a radical polymerization mechanism, and chlorinated acetophenones Or a photoinitiator that releases a strong acid when irradiated with light, and a resin component that undergoes polymerization with an acid.
[0039]
The photosensitive composition may further contain particles such as resin particles, inorganic particles, and metal particles.
By forming the optical waveguide using a photosensitive composition containing such particles, the thermal expansion coefficient can be matched between the optical wiring and the optical waveguide.
[0040]
Examples of the resin particles include a thermosetting resin, a thermoplastic resin, a photosensitive resin, a resin in which a part of the thermosetting resin is made photosensitive, a resin composite of a thermosetting resin and a thermoplastic resin, Examples thereof include those composed of a composite of a photosensitive resin and a thermoplastic resin.
[0041]
Specifically, for example, thermosetting resins such as epoxy resins, phenol resins, polyimide resins, bismaleimide resins, polyphenylene resins, polyolefin resins, fluororesins; thermosetting groups of these thermosetting resins (for example, epoxy resins) (Epoxy group) in which methacrylic acid or acrylic acid is reacted to give an acrylic group; phenoxy resin, polyether sulfone (PES), polysulfone (PSF), polyphenylene sulfone (PPS), polyphenylene sulfide (PPES), Examples thereof include thermoplastic resins such as polyphenyl ether (PPE) and polyetherimide (PI); and photosensitive resins such as acrylic resins.
Moreover, what consists of the resin composite of the said thermosetting resin and the said thermoplastic resin, the resin to which the said acrylic group was provided, the said photosensitive resin, and the said thermoplastic resin can also be used.
Moreover, as the resin particles, resin particles made of rubber can be used.
[0042]
Examples of the inorganic particles include aluminum compounds such as alumina and aluminum hydroxide, calcium compounds such as calcium carbonate and calcium hydroxide, potassium compounds such as potassium carbonate, magnesium compounds such as magnesia, dolomite, and basic magnesium carbonate. And those composed of silicon compounds such as silica and zeolite.
Moreover, what consists of phosphorus or a phosphorus compound can also be used as said inorganic particle.
[0043]
Examples of the metal particles include those made of gold, silver, copper, palladium, nickel, platinum, iron, zinc, lead, aluminum, magnesium, calcium, and the like.
These resin particles, inorganic particles and metal particles may be used alone or in combination of two or more.
[0044]
Moreover, the shape of the said particle | grain is not specifically limited, For example, spherical shape, elliptical spherical shape, crushed shape, polyhedral shape etc. are mentioned. Among these, spherical or elliptical spheres are desirable. This is because spherical or elliptical particles do not have corners, so that cracks and the like are unlikely to occur in the optical waveguide.
[0045]
The particle size of the particles is preferably shorter than the wavelength of the transmitted light. This is because if the particle size is longer than the wavelength of the transmitted light, transmission of the optical signal may be hindered.
In the present specification, the particle diameter of the particle means the length of the longest part of the particle.
[0046]
When the photosensitive composition contains particles, the blending amount is preferably 10 to 80% by weight, and more preferably 20 to 70% by weight after curing. If the blending amount of the particles is less than 10% by weight, the effect of blending the particles may not be obtained so much. On the other hand, if the blending amount of the particles exceeds 80% by weight, the transmission of the optical signal is hindered. Because there is.
[0047]
Further, in the method for producing an optical waveguide according to the present invention, since the core portion is formed gradually from the optical waveguide side according to the path of the irradiated light, the photosensitive composition has a refractive index after curing. It is desirable that it be higher than before curing. The optical refractive index increases after curing, so that the light irradiated through the optical wiring is confined in the core portion where it is formed, and the light is intensively irradiated from the tip, so that the optical waveguide corresponding to the light path is formed. It is because it can form more reliably.
[0048]
In the optical waveguide manufacturing method of the present invention, the core portion is formed in a state where one end of the optical wiring is immersed in the photosensitive composition. It is desirable that it is 75 to 125% of the optical refractive index of the core.
When using a photosensitive composition capable of forming a core having a refractive index in the above range, the end face of the optical wiring is not particularly flattened, or the end face of the optical wiring is This is because even if the surface roughness based on JIS B 0601 is 0.1 μm or more, a core portion excellent in connectivity with the optical wiring can be formed.
The photorefractive index after curing of the photosensitive composition is more preferably 85 to 115%, and particularly preferably 95 to 105%, of the optical refractive index of the core of the optical wiring.
[0049]
Although the optical refractive index of the core of the optical wiring varies depending on the material, for example, the optical refractive index of pure quartz glass is n D Is about 1.46, so that when pure quartz glass is used for the optical wiring, the refractive index n after curing of the photosensitive composition D Is preferably about 1.24 to about 1.82. In addition, the above-mentioned optical refractive index n D Means the refractive index when light having an emission line of 589 nm passes through.
In addition, the optical refractive index of the resin used for the optical wiring and the optical waveguide changes depending on the wavelength, but the ratio (the optical refractive index of the core portion of the optical waveguide / the optical refractive index of the core of the optical wiring) is For example, there is almost no change in the ultraviolet region to the near infrared region.
[0050]
Moreover, it is desirable that the optical refractive index of the core before curing, that is, the optical refractive index of the photosensitive composition itself is also 75 to 125% of the optical refractive index of the core of the optical wiring. More preferably, it is 85 to 115%, and particularly preferably 95 to 105%.
[0051]
As described above, in the production method of the present invention, it is desirable to select and use a photosensitive composition having a photorefractive index in the above range after curing, but the photosensitive composition having a photorefractive index outside the above range. Even so, the light refractive index can be adjusted and used. Moreover, here, when adjusting the photorefractive index of a photosensitive composition, it is desirable to adjust so that the photorefractive index of the core part before and behind hardening may become the said range.
[0052]
In general, the photorefractive index of a polymer increases as the ratio of molecular refraction to molecular volume (hereinafter referred to as (molecular refraction) / (molecular volume)) increases, so that molecular refraction and / or molecular volume is adjusted. Thus, the photorefractive index of the polymer can be adjusted.
[0053]
Specifically, when adjusting the molecular refraction (the sum of the atomic refractions of the individual groups constituting the polymer folding unit), for example, introduction of a group having a high polarizability such as chlorine and sulfur causes atomic refraction. This increases the molecular refraction.
Further, even when a double bond group or an aromatic ring group is introduced to lower the symmetry of the molecule, the polarizability increases and the atomic refraction increases, so that the molecular refraction can be increased.
[0054]
In addition, when adjusting the molecular volume (molecular weight / density), for example, the density may be adjusted. In this case, for example, the density can be increased by reducing the molecular weight between cross-linking points.
For example, since fluorine has a larger volume than the polarizability, the density can be increased also by introducing a group containing fluorine.
[0055]
In this specification, the “optical refractive index of the core of the optical wiring” means that the core of the optical wiring has a single optical refractive index like the core of a step index optical fiber (SI type optical fiber). In some cases, it refers to the optical refractive index, and in the case of a grade index optical fiber having a certain range of optical refractive index, it refers to the peak optical refractive index.
[0056]
By carrying out the step (1), the optical wirings are arranged so that one end of each of the different optical wirings is substantially opposed and at least the opposite ends are both immersed in the uncured photosensitive composition. Furthermore, a light irradiation means for irradiating light from one end of the one optical wiring toward one end of the other optical wiring is provided on the one optical wiring side, and the other optical wiring side In addition, a light reflecting means for reflecting the light irradiated using the light irradiating means can be provided.
[0057]
(2) Next, light is irradiated from the end portion 12'a of the optical fiber 12 'using the light irradiation means 15, and the irradiated light is reflected by the mirror 19 which is a light reflection means (FIG. 1B). reference). As a result, the core portion can be formed from the end portions 12a and 12'a of the optical fibers 12 and 12 'facing each other.
[0058]
Specifically, the light (irradiation light) 15a irradiated using the light irradiation means 15 passes from the end portion 12′a of the optical fiber 12 ′ to the end portion 12a of the optical fiber 12 through the optical fiber 12 ′. Irradiated toward. Thereby, a core part is formed from edge part 12'a. The irradiation light 15 a is irradiated to the mirror 19 from the end 12 b of the optical fiber 12 through the optical fiber 12, and is reflected by the mirror 19. Light (reflected light) 15 b reflected by the mirror 19 is irradiated from the end 12 a of the optical fiber 12 through the optical fiber 12. Thereby, a core part is formed from the edge part 12a.
[0059]
FIGS. 2A to 2D are schematic views for explaining a state in which a core portion that connects different optical fibers is formed by the above-described first optical waveguide manufacturing method.
First, by performing the above-described step (1), as shown in FIG. 2A, the end portions 12a and 12'a of the optical fibers 12 and 12 'face each other, and at least the end portions facing each other. The optical fibers 12 and 12 ′ are arranged so that both 12 a and 12 ′ a are immersed in the uncured photosensitive composition 11. In the figure, reference numerals 13 and 13 'denote cores of the optical fibers 12 and 12', respectively.
[0060]
Next, the above-described step (2) is performed, and light is irradiated from the end portion 12'a of the optical fiber 12 'toward the end portion 12a of the optical fiber 12 using the light irradiation means 15 (not shown). As shown in FIG. 2 (b), the irradiation light 15a is irradiated from the end portion 12'a of the optical fiber 12 'and the optical fiber 12 is irradiated by irradiating and reflecting the light by the mirror 19 which is the light irradiation means. The reflected light 15b is irradiated from the end 12a.
[0061]
In this way, by irradiating light from the respective end portions 12a and 12'a of the optical fibers 12 and 12 ', the photosensitive composition 11 can be made from the end portions 12a and 12'a according to the light path. The core portion of the optical waveguide that is gradually cured to connect the optical fiber 12 and the optical fiber 12 ′ can be formed (see FIGS. 2C to 2D).
[0062]
Further, according to the first optical waveguide manufacturing method, light is irradiated from each of the opposite end portions of different optical fibers in the same manner as the method of forming the core portion by bidirectional irradiation described with reference to FIG. Thus, since the core portion is formed, the core portion that connects the different optical fibers can be formed even when the optical axes of the different optical fibers are not completely matched.
[0063]
Next, a method for manufacturing the second optical waveguide will be described.
FIGS. 3A to 3B are schematic views for explaining an example of a method for manufacturing the second optical waveguide.
(1) First, as shown in FIG. 3A, the optical fibers 22 and 22 'are arranged, and the light irradiation means 25 and the optical filter 29 are further arranged.
[0064]
Specifically, the optical fibers 22 and 22 'are arranged so that the end portions 22a and 22'a of the optical fibers 22 and 22' face each other in the same manner as the first optical waveguide manufacturing method described above. An optical filter 29 as a light reflecting means is provided on the optical fiber 22 side. The optical fiber 22 is provided with an optical component 27 including a light receiving element 28 on the end 22b side of the end that does not face the optical fiber 22 '.
In the second optical waveguide manufacturing method, an optical filter 29 as a light reflecting means may be provided in advance on the optical fiber 22 side.
[0065]
The optical filter is not particularly limited as long as it can reflect the light irradiated using the light irradiation means. For example, LWPF (long wavelength band pass filter), BPF (band pass type) Filter), SWPF (short wavelength band pass filter), and the like. Moreover, these can also be used in combination.
At this time, when an optical filter that cannot transmit transmission light is used, it is desirable that the optical filter is detachably provided. This is because the optical filter can be removed after the manufacture of the optical waveguide is completed.
On the other hand, when an optical filter that can transmit transmission light is used, the optical filter may be detachably provided or may be fixedly provided. This is because even if the optical filter is provided, transmission light is not reflected, and therefore it is not necessary to remove the optical filter after the manufacture of the optical waveguide is completed.
An example of such an optical filter is a dielectric multilayer filter.
[0066]
The dielectric multilayer filter is not particularly limited. For example, a commercially available dielectric multilayer filter such as a filter in which a thin film such as silica or titania is formed over a plurality of layers on a substrate such as quartz glass. Can be used. Such a dielectric multilayer filter can be provided by, for example, forming a slit for dividing the core at an arbitrary position of the optical wiring and inserting the slit into the slit.
[0067]
The dielectric multilayer filter does not necessarily have to be an individual component. For example, by directly depositing a thin film of silica, titania or the like on the end of the optical wiring, the end of the optical wiring can be directly formed. It is also possible to form it.
At this time, the dielectric multilayer filter may be formed at an end portion facing the other optical wiring, or may be formed at an end portion not facing the other optical wiring.
[0068]
It is also possible to use a fiber grating filter as the optical filter. The fiber grating filter can be formed by, for example, a method of irradiating a quartz-based optical wiring doped with Ge or the like with coherent ultraviolet light to cause periodic refractive index modulation in the longitudinal direction of the optical wiring. .
Further, the reflectance of the above-described optical filter is desirably 20% or more. This is because the core portion can be efficiently formed from both end portions of different optical wirings facing each other, so that the effects of the present invention can be sufficiently obtained. In addition, the reflectance of the said optical filter is a value with respect to the wavelength of the light irradiated using the said light irradiation means.
[0069]
Further, in the same manner as the first optical waveguide manufacturing method described above, the light irradiation means 25 is provided on the end portion 22'b side that does not face the optical fiber 22 among the end portions of the optical fiber 22 '. In addition, about a light irradiation means, the thing similar to the manufacturing method of a 1st optical waveguide can be used.
[0070]
Further, in the same manner as the first optical waveguide manufacturing method described above, the photosensitive composition 21 is coated so as to surround the opposite ends of the optical fibers 22 and 22 ′. Both the end portions 22 a and 22 ′ a are immersed in the photosensitive composition 21. As said photosensitive composition, the thing similar to the manufacturing method of the 1st optical waveguide mentioned above can be used.
[0071]
By performing the step (1), one end of each of the different optical wirings (optical fibers 22, 22 ') is substantially opposed, and at least the opposite ends are both immersed in the uncured photosensitive composition. As described above, the optical wiring can be arranged, and a light irradiation means for irradiating light from one end of the one optical wiring toward one end of the other optical wiring is provided on one optical wiring side. In addition, a light reflecting means for reflecting the light irradiated using the light irradiating means can be provided on the other optical wiring side.
[0072]
(2) Next, light is irradiated from the end 22a of the optical fiber 22 'using the light irradiation means 25, and the irradiated light is reflected by the optical filter 29 which is a light reflection means (see FIG. 3B). ). As a result, the core portion can be formed from the respective end portions 22a and 22'a of the optical fibers 22 and 22 'facing each other.
[0073]
Specifically, light (irradiation light) 25a irradiated using the light irradiation means 25 passes from the end 22'a of the optical fiber 22 'to the end 22a of the optical fiber 22 through the optical fiber 22'. Irradiated toward. Thereby, a core part is formed from edge part 22'a. Further, the irradiation light 25 a is irradiated to the optical filter 29 provided on the optical fiber 22 side through the optical fiber 22 and reflected by the optical filter 29. Light (reflected light) 25 b reflected by the optical filter 29 is irradiated from the end 22 a of the optical fiber 22. Thereby, a core part is formed from the edge part 22a.
[0074]
The manner of forming the core portion connecting different optical fibers by the second optical waveguide manufacturing method is the same as the first optical waveguide manufacturing method shown in FIG. Explanation here is omitted.
Also, according to the second optical waveguide manufacturing method, similar to the first optical waveguide manufacturing method, different optical fibers can be connected even when the optical axes of the different optical fibers are not perfectly matched. The core part to be formed can be formed.
[0075]
In the optical waveguide manufacturing method of the present invention, the first optical waveguide manufacturing method, the second optical waveguide manufacturing method, and the like described above are used to connect different optical wirings from the core portion and the uncured cladding portion. An optical waveguide can be manufactured.
However, the uncured clad portion is usually a liquid, and in this state, the core portion tends to flow and is very unstable as an optical waveguide.
[0076]
Therefore, it is desirable to form a solid clad part by forming the core part and then curing the uncured clad part. Therefore, after forming the core part, the entire system can be solidified by irradiating light to the uncured clad part. However, when using the photosensitive composition or the like containing only one type of photosensitive resin, the core portion and the clad portion have substantially the same refractive index due to curing of the clad portion, Since it becomes impossible to confine light in the core portion, it does not function as an optical waveguide.
Therefore, it is desirable to form a stable optical waveguide in which the entire system is solidified by forming a solidified cladding portion using the following method.
[0077]
When forming the clad part, for example, after forming the core part, the surrounding uncured photosensitive composition is removed, and then the core part is replaced with another resin composition (photosensitive composition). A stable clad portion can be formed by immersing the resin composition in the resin composition and then curing the resin composition. In this method, since the core part is easy to flow and its shape is very unstable, the core part must be handled very carefully when removing the uncured photosensitive composition.
Further, as described above, when removing the uncured photosensitive composition, for example, while pulling the optical wiring, the core portion connected to the optical wiring is lifted from the uncured photosensitive composition. Thus, it is desirable to remove the surrounding uncured photosensitive composition while pulling the core portion. This is because the surrounding uncured photosensitive composition can be removed while the shape of the core portion is stabilized. Then, while maintaining the state where the core is pulled, the core is immersed in another resin composition, and the resin composition is subjected to curing treatment, thereby stabilizing the core and the stable clad. An optical waveguide composed of a portion can be manufactured.
In addition to the method described above, for example, the following method can be used.
[0078]
That is, a resin for forming a cladding part (hereinafter also referred to as a clad forming resin) is separately mixed with a photosensitive composition for forming a core part (hereinafter also referred to as a core forming resin). Keep it.
Here, the clad forming resin is a photosensitive composition that is polymerized only after receiving light having a stronger intensity than the photosensitive composition for forming the core part, and has both a refractive index before and after curing. A material smaller than the refractive index of the core is selected in advance. As the clad forming resin, the above-described photosensitive composition can be appropriately selected and used as long as it has the above-described characteristics.
[0079]
Then, as described above, light is irradiated through the optical wiring. At that time, the light is irradiated so that the intensity of light in the photosensitive composition is such that the core-forming resin can be polymerized, but the polymerization of the clad-forming resin is substantially impossible.
Then, the core-forming resin having higher photosensitivity in the photosensitive composition selectively starts polymerization. Of the photosensitive composition containing the core-forming resin and the clad-forming resin, when the core-forming resin begins to polymerize, the uncured clad-forming resin maintains its fluidity, and therefore the core that hardens. It will be excluded from the forming resin. In addition, the light refractive index of the core is larger than that of the uncured clad forming resin, so that the light irradiated through the optical wiring is confined to the formed core and irradiated to the tip in a concentrated manner. Is done. As a result, the light irradiated from one end of the optical wiring preferentially cures the core forming resin according to the light path, and forms the core portion according to the light path, and the surroundings are uncured. The photosensitive composition is surrounded.
[0080]
After this, for example, the entire uncured photosensitive composition can be irradiated with light from a light source, and the output of the light source is increased to irradiate light with an intensity capable of polymerizing the clad forming resin. . Then, the clad forming resin and the uncured core forming resin are cured, and a stable clad portion can be formed around the core portion.
[0081]
Thus, when two types of photosensitive compositions having different light intensities in which the polymerization reaction proceeds are mixed in advance to form the core part and the clad part, as the core forming resin and the clad forming resin, For example, a resin that undergoes a polymerization reaction through different polymerization reaction mechanisms can be selected.
That is, a radical polymerization type photosensitive composition in which polymerization proceeds by radical polymerization reaction represented by an acrylic resin and a cationic polymerization system in which polymerization proceeds through an ion pair represented by an epoxy resin. The photosensitive composition can be selected. When these are selected, the radical polymerization type photosensitive composition proceeds more rapidly than the cationic polymerization type photosensitive composition. Therefore, when the light intensity is weak, only the acrylic resin is used. Will selectively polymerize.
[0082]
Further, the progress of the polymerization of the two types of photosensitive compositions described above may be further differentiated so that the polymerization of one photosensitive composition proceeds more reliably.
This can be performed, for example, by increasing the polymerization reaction rate of the radical polymerization type photosensitive composition. Specifically, taking an acrylic resin as an example, the number of acrylic groups contained per unit mass of the acrylic resin is increased (that is, the acrylic equivalent is reduced) or the concentration of the monomer is increased. The polymerization reaction rate can be increased by increasing the concentration of reactive groups involved in the polymerization. Further, the polymerization reaction rate can be increased by increasing the quantum yield (the amount of radicals generated per photon amount) and the concentration of the photopolymerization initiator.
[0083]
Also, the difference in the degree of polymerization of the two types of photosensitive compositions can be made by slowing down the polymerization reaction rate of the cationic polymerization type photosensitive composition. Specifically, taking an epoxy resin as an example, the number of epoxy groups contained per unit mass of the epoxy resin is reduced (that is, the epoxy equivalent is increased) or the monomer concentration is reduced. As a result, the concentration of reactive groups involved in the polymerization can be lowered to slow the polymerization reaction rate. It is also possible to reduce the non-nucleophilicity of ion pairs involved in polymerization, or to lower the polymerization reaction rate by lowering the quantum yield (cation generation amount per photon amount) of the photopolymerization initiator. .
[0084]
Moreover, even if photosensitive compositions in which a polymerization reaction proceeds through the same mechanism are mixed, only one of the photosensitive compositions can be selectively polymerized. In this case, since the reaction proceeds by the same mechanism, it is difficult to selectively polymerize even if photosensitive compositions having different photopolymerization initiators and sensitizers are mixed together. Only one photosensitive composition can be selectively polymerized by providing a difference in the concentration of reactive groups. For example, in the case of an acrylic resin of radical polymerization type, if there is a difference in the acrylic equivalent which is a reactive group, the one having a larger reactive group (that is, having a smaller acrylic equivalent) is selectively polymerized with a certain irradiation light.
[0085]
When an optical waveguide is formed using such a core forming resin and a cladding forming resin, the polymerization reaction of both can be performed with one type of light source, so that the equipment cost and the number of steps can be reduced.
When selecting the core forming resin and the clad forming resin, even when the curing wavelengths of the two are not exactly the same, the polymerization reaction of both is performed with a single light source by adding a sensitizer or the like. be able to. Even if the photosensitive composition has no absorption or only a small amount in the wavelength range of the irradiated light, an appropriate sensitizer having absorption in the wavelength range is added and the sensitization is performed. This is because the polymerization reaction can be advanced by utilizing the energy absorbed by the agent. That is, when a sensitizer is added, it has a large absorption within the wavelength range of the irradiated light, and as a result, the sensitivity can be increased. In general, such a sensitized absorption wavelength range is expanded to a longer wavelength side than the inherent absorption wavelength range of the radical generator, and the photons emitted from the light source can be used efficiently, so that the sensitivity increases.
[0086]
Further, as the clad forming resin, instead of the photosensitive composition having the above-described characteristics, a resin composition that undergoes polymerization only by performing heat treatment is selected, and further, after forming the core portion, the strength Instead of the method of irradiating the whole uncured photosensitive composition with strong light, a stable clad portion may be formed by using a method of heating and curing an uncured resin to form an optical waveguide.
[0087]
Furthermore, as a clad forming resin, polymerization is performed for the first time by irradiating light with a wavelength different from that of the core forming resin, and the light refractive index after curing is smaller than the light refractive index of the core forming resin after curing. After selecting the core and forming the core part, the cladding part is formed using a method of irradiating light of a wavelength at which the cladding forming resin is polymerized over the entire uncured photosensitive composition, and surrounding the core part. A stable clad portion may be formed. In addition, when using what contains 2 or more types of photosensitive compositions (for example, resin for core formation, and resin for clad formation), the mixing ratio is not specifically limited.
By using such a manufacturing method, it is possible to form an optical waveguide that is excellent in connectivity with the optical wiring and is solidified and excellent in stability.
[0088]
Moreover, when forming a clad part with the method mentioned above, it is desirable to form a clad part, pulling a core part from the both ends, or maintaining the state which pulled the both ends of the core part.
As described above, when an optical waveguide composed of a core portion that connects different optical wirings and an uncured cladding portion is manufactured, the core portion tends to flow and its shape is very unstable. However, the shape can be stabilized by pulling the core part from both ends thereof. Therefore, by forming the clad portion in a state where the shape of the core portion is stabilized, an optical waveguide having a more stabilized shape can be manufactured.
[0089]
Here, a method of forming an optical waveguide by immersing one end of different optical wirings in the photosensitive composition, but at this time, instead of one optical wiring, using an optical component such as a light emitting element, The core part directly attached to the light emitting surface of the optical component is formed by immersing the light emitting surface (light emitting part) in the photosensitive composition or applying the photosensitive composition to the light emitting surface. Can do. In this case, as described above, the light emitting element needs to emit light that can cure the photosensitive composition.
[0090]
In addition, instead of one optical wiring, an optical component such as a light receiving element is used, and the light receiving surface (light receiving portion) is immersed in the photosensitive composition, or the photosensitive composition is applied to the light receiving surface. By doing so, the core part directly attached to the light-receiving surface of the optical component can be formed.
In this case, the light receiving element needs to be capable of reflecting the light irradiated from the light irradiation means on the light receiving surface. At this time, the light receiving surface functions as light reflecting means. Moreover, the core part which connects an optical wiring and a light receiving element can also be formed by vapor-depositing an optical filter on a light-receiving surface.
[0091]
Further, by using a light emitting element that emits light capable of curing the photosensitive composition instead of a different optical wiring, and a light receiving element whose light receiving surface functions as a light reflecting means, one optical component It is also possible to form a core part that connects the light emitting surface of this and the light receiving surface of another optical component.
As described above, in an optical wiring or an optical component in which the core portion is directly attached, alignment between the optical waveguide (core portion) and the optical wiring or the like is not necessary.
[0092]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
[0093]
(Example 1) Production of optical waveguide (see FIG. 2)
(1) Two GI type quartz multimode optical fibers (manufactured by Fujikura Co., Ltd., core / cladding = 50/125 μm) having an end surface treatment using a fiber cutter were prepared.
[0094]
(2) From one end of the optical fiber 12 ', ultraviolet rays are incident and emitted from an ultraviolet irradiation device (Matsushita Machine and Vision, 5252L) (not shown) which is a light irradiation means using a 250 W high-pressure mercury lamp as a light source. The intensity of the ultraviolet light irradiated from the other end of the optical fiber 12 'on the side is 0.3 mW / cm 2 It adjusted so that it might become. In addition, the intensity | strength of the ultraviolet-ray was measured using the ultraviolet illuminance meter (Ushio Electric company make, UIT-150).
[0095]
(3) Next, the end portions 12a and 12'a of the optical fibers 12 and 12 'are disposed so as to be attached to the optical fiber V-groove substrate 16 (Mortex, quartz V-groove) with an interval of about 500 μm. Furthermore, the ultraviolet curable resin composition 11 (Loctite 358, manufactured by Loctite Co., Ltd.) was applied to the entire bonded portion so as to be buried without a gap. Then, the attachment part and the photosensitive composition 11 were pinched so that it might not move with a V-groove pressing plate.
[0096]
(4) Using the LED light source (manufactured by Ando Electric Co., AQ2140 and AQ4215) at the incident end of one optical fiber 12 'while holding the optical fibers 12 and 12' in the state of (3) above, the output About -10 dBm (about 0.1 mW) of light was incident, and the light output emitted from the incident end of the other optical fiber 12 was measured using a power meter (AQ2140 and AQ2730, manufactured by Ando Electric Co., Ltd.).
(5) Next, an aluminum mirror (not shown) was disposed on the incident end side of the optical fiber 12. At this time, the end surface on the incident end side of the optical fiber 12 and the reflecting surface of the aluminum mirror were parallel, and the distance between them was 10 μm or less.
[0097]
(6) Further, while holding the optical fibers 12 and 12 ′ in the state of (5), the ultraviolet light whose illuminance is adjusted in the above (2) is introduced into the photosensitive composition 11 from the emission end of the optical fiber 12 ′. Irradiation was performed for 1 to 2 seconds, and then the aluminum mirror was removed.
[0098]
When the steps (1) to (4) were performed, the photosensitive composition 11 was not yet cured, and a loss of light output of 8 dB or more was measured at the end of the step (4). It was done. Further, at the end of the step (6), a core portion is formed from the exit ends of both optical fibers 12 and 12 ', and the respective core portions are coupled to each other by a microscope (manufactured by Keyence Corporation, VH- 7000).
[0099]
(7) After performing the step (6), the light output emitted from the incident side of the optical fiber 12 'was measured using the same method as in the step (4).
As a result, a loss of light output of 3 dB or less was measured.
[0100]
The loss of light output (3 dB or less) measured at the end of the process (7) was less than the loss of light output (8 dB or more) measured at the end of the process (4). It shows that an optical waveguide composed of a core portion is formed between the emitting ends of the optical fibers 12 and 12 ', and the optical fibers 12 and 12' are connected by the optical waveguide.
[0101]
After the step (6) is completed, leakage light is observed along the shape of the optical waveguide by irradiating visible light from the exit end of the optical fiber 12 and observing light leakage from the optical waveguide. It was confirmed that the emitted light was confined in the optical waveguide.
[0102]
In addition to the first embodiment, as shown in FIG. 1, an optical fiber 12 provided with an optical component 17 having a light receiving element 18 and an optical fiber 12 ′ are used, and the same as in the first embodiment described above. By the method, an optical waveguide composed of a core portion was manufactured. Thereafter, when the transmission light was incident on the optical waveguide from the optical fiber 12 ′, the transmission light could be received by the light receiving element 18.
[0103]
(Example 2) Production of optical waveguide (see FIG. 3)
(1) Using the same method as the steps (1) to (3) of the first embodiment described above, the ends of the different optical fibers 22 and 22 'face each other, and at least one end facing each other is exposed to light. Different optical fibers 22 and 22 ′ are disposed so as to be immersed in the composition 21, and further, ultraviolet light is incident from one end of the optical fiber 22 ′ using an ultraviolet irradiating device, and is set as an emission side. The intensity of the ultraviolet rays irradiated from the other end of ′ is 0.3 mW / cm 2 It adjusted so that it might become.
In FIG. 3, an optical component 27 having a light receiving element 28 is provided at the end 22 b of the optical fiber 22, but the optical component 22 is provided at the end 22 b of the optical fiber 22 used in Example 2. 27 is not provided.
[0104]
(2) Next, using an LED light source (manufactured by Ando Electric, AQ2140 and AQ4215) at the incident end of one optical fiber 22 ', light with an output of about -10 dBm (about 0.1 mW) is incident, The light output emitted from the incident end of the other optical fiber 22 was measured using a power meter (AQ2140 and AQ2730, manufactured by Ando Electric Co., Ltd.).
[0105]
(3) Next, an optical filter 29 (dielectric multilayer filter) was provided on the optical fiber 22 side.
In FIG. 3, a slit for dividing the core is formed in the optical fiber 22, and an optical filter is inserted into the slit. In Example 2, the optical filter 29 is provided on the incident end side of the optical fiber 22.
(4) Further, while holding the optical fibers 22 and 22 ′ in the state of (3), the ultraviolet light whose intensity is adjusted in the above (1) is introduced into the photosensitive composition 21 from the emission end of the optical fiber 22 ′. Irradiation was performed for 1 to 2 seconds, and then the optical filter 29 was removed.
[0106]
When the step (1) was performed, the photosensitive composition 11 was not yet cured, and a light output loss of 8 dB or more was measured at the end of the step (2). Further, at the end of the step (4), a core portion is formed from the emitting ends of both optical fibers 22 and 22 ', and the respective core portions are coupled to each other by a microscope (manufactured by Keyence Corporation, VH- 7000).
[0107]
(5) After performing the step (4), the light output emitted from the incident side of the optical fiber 22 'was measured using the same method as in the step (2).
As a result, a loss of light output of 3 dB or less was measured.
[0108]
The loss of light output (3 dB or less) measured at the end of the process (5) was less than the loss of light output (8 dB or more) measured at the end of the process (4). It shows that an optical waveguide composed of a core portion is formed between the emission ends of the optical fibers 22 and 22 ', and the optical fibers 22 and 22' are connected by the optical waveguide.
[0109]
In addition, after the step (5) is completed, the visible light is irradiated along the shape of the optical waveguide by irradiating visible light from the output end of the optical fiber 22 and observing the light leakage from the optical waveguide. It was confirmed that the light emitted to the waveguide was confined in the optical waveguide.
[0110]
In addition to the second embodiment, as shown in FIG. 3, an optical fiber 22 provided with an optical component 27 having a light receiving element 28 and an optical fiber 22 ′ are used, and the same as in the second embodiment described above. By the method, an optical waveguide composed of a core portion was manufactured. Thereafter, when the transmission light was incident on the optical waveguide from the optical fiber 22 ′, the light transmission element 28 was able to receive the transmission light.
[0111]
【The invention's effect】
As described above, in the method for manufacturing an optical waveguide according to the present invention, the light irradiation unit is used to irradiate light from one end of one optical wiring, and the irradiated light is reflected by the light reflection unit, so that the different Light can be irradiated from one end of each of the optical wirings toward one end of the other optical wiring. Therefore, if the light irradiating means can be provided on one optical wiring side among the ends of the different optical wirings not facing each other, the light irradiating means cannot be provided on the other optical wiring side. In addition, it is possible to form the core portion by irradiating light from one end of each of the different optical wirings to one end of the other optical wiring.
Therefore, according to the method for manufacturing an optical waveguide of the present invention, light is irradiated from one end of each of the different optical wirings to one end of the other optical wiring without almost any restrictions on the configuration of the optical wirings or optical components. Thus, the core portion can be formed, and an optical waveguide having a stabilized shape for connecting different optical wirings can be reliably formed without performing a highly accurate alignment operation.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A to 1B are schematic views for explaining an example of a method of manufacturing an optical waveguide according to the present invention.
FIGS. 2A to 2D are schematic views for explaining a state in which a core portion for connecting different optical wirings is formed by the method for manufacturing an optical waveguide of the present invention.
FIGS. 3A to 3B are schematic views for explaining another example of the optical waveguide manufacturing method of the present invention. FIGS.
FIGS. 4A to 4D are schematic views for explaining an example of a method of forming a core portion that connects different optical wirings by using a self-forming optical waveguide technique. FIGS.
FIGS. 5A to 5C are schematic views for explaining another example of a method of forming a core portion that connects different optical wirings using a self-forming optical waveguide technique. FIGS.
[Explanation of symbols]
11, 21 Photosensitive composition
12, 22 Optical fiber
13, 23 core
14, 24 Core part
15, 25 Ultraviolet irradiation device (light irradiation means)
17, 27 Optical parts
18, 28 Light receiving element
19 Mirror (light reflection means)
29 Optical filter (light reflecting means)

Claims (4)

異なる光配線のそれぞれの一端が略向き合い、かつ、少なくとも向き合った一端がともに未硬化の感光性組成物中に浸漬されるように、前記光配線を配置し、前記光配線を介して光を照射することにより、前記光配線同士を接続するコア部を形成する光導波路の製造方法であって、
一の光配線側に、前記一の光配線の感光性組成物中に浸漬されていない他端から他の光配線の感光性組成物中に浸漬された一端へ向けて光を照射するための光照射手段を設けるとともに、前記他の光配線の他端に、前記光照射手段を用いて照射した光を反射するための光反射手段を設け、前記光照射手段を用いて前記一の光配線の前記他端から光を照射し、照射した光を前記光反射手段で反射させることにより、前記異なる光配線の向き合ったそれぞれの一端からコア部を形成することを特徴とする光導波路の製造方法。The optical wirings are arranged so that one end of each of the different optical wirings is substantially facing and at least one facing end is immersed in the uncured photosensitive composition, and light is irradiated through the optical wiring. A method of manufacturing an optical waveguide for forming a core portion connecting the optical wirings,
For irradiating light on one optical wiring side from the other end not immersed in the photosensitive composition of the one optical wiring toward one end immersed in the photosensitive composition of the other optical wiring A light irradiating means is provided, and a light reflecting means for reflecting the light irradiated using the light irradiating means is provided at the other end of the other optical wiring , and the one optical wiring using the light irradiating means. A core portion is formed from each of the opposite ends of the different optical wirings by irradiating light from the other end of the optical fiber and reflecting the irradiated light by the light reflecting means. . 前記光反射手段は、ミラーである請求項１に記載の光導波路の製造方法。  The method of manufacturing an optical waveguide according to claim 1, wherein the light reflecting means is a mirror. 前記光反射手段は、光フィルタである請求項１に記載の光導波路の製造方法。  The method of manufacturing an optical waveguide according to claim 1, wherein the light reflecting means is an optical filter. 前記光反射手段は、脱着自在に設けられている請求項１〜３のいずれかに記載の光導波路の製造方法。The method of manufacturing an optical waveguide according to claim 1, wherein the light reflecting means is detachably provided.
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