フィルム光導波路及びその製造方法
【課題】フィルム光導波路の両面に光デバイスを実装でき、しかもフィルム光導波路の強度を下げることがないフィルム光導波路とその製造方法を提供する。
【解決手段】第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂとが対向配置されて、光導波路コア４が狭持されている。第一のクラッドフィルム１Ａを貫通し光導波路コア４の一端部に接続する入光部１２と、第二のクラッドフィルム１Ｂを貫通し光導波路コア４の他端部に接続する出光部１５と、前記一端部側に入光部１２からの光を光導波路コア４に導く第一のミラー面３Ａと、前記他端部側に光導波路コア４を伝播した光を出光部１５に導く第二のミラー面３Ｂと、を有している。
【解決手段】第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂとが対向配置されて、光導波路コア４が狭持されている。第一のクラッドフィルム１Ａを貫通し光導波路コア４の一端部に接続する入光部１２と、第二のクラッドフィルム１Ｂを貫通し光導波路コア４の他端部に接続する出光部１５と、前記一端部側に入光部１２からの光を光導波路コア４に導く第一のミラー面３Ａと、前記他端部側に光導波路コア４を伝播した光を出光部１５に導く第二のミラー面３Ｂと、を有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレキシブルなクラッドフィルムに高分子材料からなるコアが一体に形成されたフィルム光導波路の構造とその製造方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、光情報・通信装置の光機能回路等を小型・高機能化するために、基板上に光導波路配線を形成し、VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser），LD(Laser Diode)，PD(Photo Diode)のような光電変換素子や光電子集積回路（ＯＥＩＣ）等を搭載した光モジュールが知られている。近年、高速大容量の光通信システムやコンピュータ等の情報機器の高ビット化等に伴い、各種光デバイスの高密度実装化が求められ、光導波路の両面に光デバイスを実装できるような構造が提案されている。
【０００３】
特許文献１では、図９に示すように、光信号が伝搬する光導波路コア９１１が光導波路９１０のクラッド層内に複数形成されているフィルム光配線９２０を用い、複数の光デバイス９１５をフィルム光配線９２０の両面に実装している。フィルム光配線９２０の両面所定位置には、例えば刃先が４５°のダイシングソーを用いてダイシングすることにより、４５°の角度を持つ反射面９１２が形成されている。光デバイス９１５は、反射面９１２で反射した光導波路コア９１１の伝搬光を受光するそれぞれの位置もしくは光デバイス９１５から出射した光信号を反射面９１２で反射して光導波路コア９１１に伝搬させる位置に配置されている。この事により、フィルム光配線９２０の両面に光デバイス９１５を実装できるので、従来の実装構造に比べてデバイス実装密度を倍増でき、更に、基板が不要なため、薄型実装が可能になるといったメリットがあるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−９８１５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の従来技術では、光導波路９１１と光デバイス９１５の光接続のために、フィルム光配線９２０の両面を削って、反射面９１２を形成しているので、フィルム光配線９２０の強度が弱くなり、場合によっては、その切削部で折れ曲がってしまうと言う課題があった。また、光導波路９１１の光路にとって重要な反射面９１２を機械加工で作製しているので、その反射面９１２を所望の形状にするのが難しく、しかも、切削痕が残るので、光導波路９１１の光路に悪影響を与え、光損失の要因になると言う課題もあった。更に、光導波路９１１の数が多くなればなるほど、反射面９１２を切削する機械加工が増えてしまうと言う課題もあった。
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決するもので、フィルム光導波路の両面に光デバイスを実装することができ、しかも、フィルム光導波路の強度を下げることがないフィルム光導波路及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題を解決するために、本発明のフィルム光導波路は、光信号が伝搬する光導波路コアが、クラッド内に少なくとも一つ形成されているフィルム光導波路において、前記クラッドが、第一の屈折率を有する材料からなる第一のクラッドフィルムと第二の屈折率を有する材料からなる第二のクラッドフィルムとを有しており、前記第一のクラッドフィルムと前記第二のクラッドフィルムとが対向配置されることにより、前記第一の屈折率及び前記第二の屈折率よりも大きい第三の屈折率を有する材料からなる前記光導波路コアが狭持されているとともに、前記第一のクラッドフィルムを貫通し前記光導波路コアの一端部に接続する前記第三の屈折率を有する材料からなる入光部と、前記第二のクラッドフィルムを貫通し前記光導波路コアの他端部に接続する前記第三の屈折率を有する材料からなる出光部とを有し、前記光導波路コアの前記一端部側に、前記入光部から入射された光を前記光導波路コアに導く第一のミラー面を有し、前記光導波路コアの前記他端部側に、前記光導波路コアを伝播した光を前記出光部に導く第二のミラー面を有することを特徴としている。
【０００８】
これによれば、本発明のフィルム光導波路は、フィルム光導波路の片面側から入光部を通して入力した光信号がフィルム光導波路の反対面側の出光部から取り出せる構造になっているので、フィルム光導波路の両面に光デバイスを実装することができる。更に、第一のクラッドフィルムと第二のクラッドフィルムとで光導波路コアを狭持した構造をしているので、従来例のフィルム光配線の両面を削った構造と比較して、フィルム光導波路の強度を低下させることがない。
【０００９】
本発明のフィルム光導波路は、前記第一のミラー面が前記第二のクラッドフィルムに形成されているとともに、前記第二のミラー面が前記第一のクラッドフィルムに形成されていることを特徴としている。
【００１０】
これによれば、光導波路コアの所要の部分にミラー面を形成すると、入光部から入射された光を効率良く出光部に導くことができるので、フィルム光導波路における光の伝播効率を高めることができる。また、フィルム光導波路の光路を曲げるためのミラー面を、入光部及び出光部に対応する反対のクラッドフィルム側に設けたことにより、それぞれのミラー面を容易に作製することができる。また、ミラー面を最小の２箇所にしたことにより、ミラー面の反射による光損失が極力抑えられ、フィルム光導波路を伝搬する光の損失を抑えることができる。
【００１１】
本発明のフィルム光導波路は、前記光導波路コアが、前記第一のクラッドフィルムと前記第二のクラッドフィルムとが接した面を延在した仮想面にある回転対称軸を有し、前記回転対称軸は、前記光導波路コアの前記一端部と前記他端部とを結ぶ方向と直交していることを特徴としている。
【００１２】
これによれば、光導波路コアが回転対称になるように作製されているので、入光部が出光部に、出光部が入光部に、と置き換えることができるので、フィルム光導波路の両面に実装される光デバイスのタイプに関係なく、光デバイスを配置することができる。この事により、光配線を設計することが容易になる。また、フィルム光導波路を作製する際の第一のクラッドフィルムと前記第二のクラッドフィルムとを同じ型で製造することができる。
【００１３】
本発明のフィルム光導波路は、前記第一のクラッドフィルムは前記第二のクラッドフィルム側の面に第一の凹溝を有し、前記第二のクラッドフィルムは前記第一のクラッドフィルム側の面に第二の凹溝を有し、前記第一の凹溝と前記第二の凹溝とが協働して、光導波路コア用キャビティを形成しており、前記光導波路コア用キャビティに前記第三の屈折率を有する材料が充填されて前記光導波路コアを形成しており、前記第一の凹溝の深さは、前記第二のミラー面が形成されている側の深さが前記入光部が形成されている側の深さ以上であるとともに、前記第二の凹溝の深さは、前記第一のミラー面が形成されている側の深さが前記出光部が形成されている側の深さ以上であることを特徴としている。
【００１４】
これによれば、入光部から入射した光が、第一のミラー面で反射され、光導波路コアの光路の途中で反射されながら伝搬するので、第一のミラー面で反射された光が第二のミラー面に至るように光導波路コアの一部を傾斜させている。この事によって、光導波路コアを伝搬する光が確実に第二のミラー面に伝搬され、フィルム光導波路を伝搬する光の損失を抑えることができる。
【００１５】
本発明のフィルム光導波路は、前記第一の凹溝が、前記第二のミラー面が形成されている側から前記入光部が形成されている側に向かって徐々に浅くなる凹溝であるとともに、
前記第二の凹溝は、前記第一のミラー面が形成されている側から前記出光部が形成されている側に向かって徐々に浅くなる凹溝であることを特徴としている。
【００１６】
これによれば、入光部から入射した光が、第一のミラー面で反射され、光導波路コアの光路の途中で反射されながら伝搬するので、第一のミラー面で反射された光が第二のミラー面に至るように光導波路コアを徐々に傾斜させている。この事によって、光導波路コアを伝搬する光がより確実に第二のミラー面に伝搬され、フィルム光導波路を伝搬する光の損失をより抑えることができる。
【００１７】
本発明のフィルム光導波路は、前記第二の凹溝が、前記第一のクラッドフィルムと前記第二のクラッドフィルムとが接した面を延在した仮想面に接する前記出光部の一端に繋がる凹溝であるとともに、前記第二のミラー面は、前記仮想面に接する前記出光部の一端に繋がっていることを特徴としている。
【００１８】
これによれば、光導波路コアの一端が出光部の一端部とつながり、第二のミラー面に対向する様に光導波路コアが配置されているので、導波路コアを伝搬してきた光が、出光部を横切って第二のミラーに到達せずに系外に抜けることを防止している。この事によって、フィルム光導波路を伝搬する光がより一層確実に第二のミラー面に伝搬され、フィルム光導波路を伝搬する光の損失をより一層抑えることができる。
【００１９】
本発明のフィルム光導波路は、前記光導波路コアが、第一の光導波路コアと第二の光導波路コアとからなり、前記第一のミラー面は、前記入光部から入射された光を前記第一の光導波路コアに伝搬するよう反射し、前記第二のクラッドフィルムには、前記第一の光導波路コアを伝搬した光を前記第一のクラッドフィルム側に反射する第三のミラー面が形成されており、前記第一のクラッドフィルムには、前記第三のミラー面からの光を前記第二の光導波路コアに伝搬するよう反射する第四のミラー面が形成されており、前記第二のミラー面は、前記第二の光導波路コアを伝搬した光を前記出光部に導くよう反射することを特徴としている。
【００２０】
これによれば、フィルム光導波路の光路の途中に、光路を曲げるための第三のミラー面及び第四のミラー面を設けたことにより、フィルム光導波路の光路長を長くできる。この事により、光配線を設計することが容易になる。
【００２１】
本発明のフィルム光導波路は、前記光導波路コアが、第三の光導波路コアと第四の光導波路コアとからなり、前記第一のミラー面は、前記入光部から入射された光を前記第三の光導波路コアに伝搬するよう反射し、前記第一のクラッドフィルムには、前記第三の光導波路コアを伝搬した光を前記第二のクラッドフィルム側に反射する第五のミラー面が形成されており、前記第二のクラッドフィルムには、前記第五のミラー面からの光を前記第四の光導波路コアに伝搬するよう反射する第六のミラー面が形成されており、前記第二のミラー面は、前記第四の光導波路コアを伝搬した光を前記出光部に導くよう反射することを特徴としている。
【００２２】
これによれば、フィルム光導波路の光路の途中に、光路を曲げるための第五のミラー面及び第六のミラー面を設けたことにより、フィルム光導波路の光路長を長くできる。この事により、光配線を設計することが容易になる。
【００２３】
本発明のフィルム光導波路は、前記クラッド内に、前記光導波路コアが同一方向に複数並列に配置されており、隣接する前記光導波路コアに接続された前記入光部の位置がそれぞれ前記光導波路コアの延伸方向にずれて形成されているとともに、隣接する前記光導波路コアに接続された前記出光部の位置がそれぞれ前記光導波路コアの延伸方向にずれて形成されていることを特徴としている。
【００２４】
これによれば、入光部または出光部の外径が光導波路コアの幅より大きい場合、隣接する入光部または出光部と重ならないように配線できるので、光配線の光導波路コアを曲げてパターンニングすることなく、高密度で多数の光配線を設けることができる。この事により、高密度で光デバイスを実装できるフィルム光導波路を提供できる。
【００２５】
この課題を解決するために、本発明のフィルム光導波路の製造方法は、第一のクラッドフィルムに第一の凹溝及び第二のミラー面を形成する第一の形成工程と、第二のクラッドフィルムに第二の凹溝及び第一のミラー面を形成する第二の形成工程と、前記第一の形成工程及び前記第二の形成工程後、前記第二のミラー面及び前記第一のミラー面に反射膜を形成する成膜工程と、前記第一のクラッドフィルムに入光部または出光部を形成するための第一の貫通孔を開設する第一の孔形成工程と、前記第二のクラッドフィルムに出光部または入光部を形成するための第二の貫通孔を開設する第二の孔形成工程と、前記第一のクラッドフィルムと前記第二のクラッドフィルムとを、前記第一の凹溝と前記第二の凹溝とが、前記第一の貫通孔と前記第一のミラー面とが、前記第二の貫通孔と前記第二のミラー面とが、それぞれ対向するよう貼り合わせる貼合せ工程と、前記第一の貫通孔内、前記第二の凹溝内、前記第一の凹溝内、及び前記第二の貫通孔内に光導波路の形成用高分子材料を充填する光導波路形成工程と、を有することを特徴としている。
【００２６】
これによれば、本発明のフィルム光導波路の製造方法は、第一のクラッドフィルムと第二のクラッドフィルムを貼り合わせて、両クラッドフィルムで形成されたキャビティに高分子材料を充填するだけで、第一のクラッドフィルムの第二のミラー面、第二のクラッドフィルムの第一のミラー面を利用することによって、光導波路の片面の入光部から入光させ、光導波路の反対面側の出光部から出光させる構造を簡易に作製できる。この事により、フィルム光導波路の両面に光デバイスを実装することができる。また、光導波路の光路の変更のために、フィルム光配線の両面を削ってミラー面を形成している場合と比較して、フィルム光導波路の強度を低下させることがなくフィルム光導波路を作製することができる。
【００２７】
本発明のフィルム光導波路の製造方法は、前記第一の形成工程及び前記第二の形成工程が、前記第一の凹溝及び前記第二の凹溝と前記第二のミラー面及び前記第一のミラー面とをそれぞれ同一形状となるよう加工することを特徴としている。
【００２８】
これによれば、第一のクラッドフィルムと第二のクラッドフィルムの加工品が同一形状になるので、第一のクラッドフィルムと第二のクラッドフィルムとを同一の型で作製でき、同一の形状になった一種類のクラッドフィルムを用いて接合することで、フィルム光導波路を作製するこができる。この事により、異なる型で作製したクラッドフィルムを用いた時よりも、凹溝の寸法バラツキによる合わせ位置ズレ等が大幅に少なくなるので、フィルム光導波路を伝搬する光の損失を抑えることができる。
【００２９】
本発明のフィルム光導波路の製造方法は、前記光導波路形成工程が、前記第二の貫通孔から、前記第二の貫通孔内、前記第一の凹溝内、前記第二の凹溝内及び前記第一の貫通孔内の気体を吸引しつつ、前記第一の貫通孔から、前記第一の貫通孔内、前記第二の凹溝内、前記第一の凹溝内及び前記第二の貫通孔内に前記光導波路の形成用の高分子材料を加圧充填することを特徴としている。
【００３０】
これによれば、第一のクラッドフィルムと第二のクラッドフィルムを用いて、両クラッドフィルムで形成されたキャビティに光導波路形成用の高分子材料を充填することで、両端部に入光部及び出光部を備えたフィルム光導波路を簡易に形成することができる。また、両クラッドフィルムで形成されたキャビティ内の気体を吸引しつつ、光導波路形成用の高分子材料の充填をしているので、高能率に充填が行えると共に、光導波路内への気泡の混入を防止することができる。また、高分子材料の充填を連続処理にて行うことが可能で、第一のクラッドフィルムと第二のクラッドフィルムにて光導波路が完全に被覆保護されたフィルム光導波路を高能率に製造することができる。
【００３１】
本発明のフィルム光導波路の製造方法は、前記光導波路形成工程が、前記高分子材料を加圧充填する際に、前記第二の貫通孔内、前記第一の凹溝内、前記第二の凹溝内及び前記第一の貫通孔内の気体がぬけ易いよう、前記第二の貫通孔が前記第一の貫通孔より上方に配置されることを特徴としている。
【００３２】
これによれば、光導波路形成用の高分子材料の充填の際に、気体が抜け易い様に、気体の吸引側である第一の貫通孔が高分子材料の注入側である第二の貫通孔より上方（重力方向を下方とする）に配置されているので、より高能率に高分子材料の充填が行えると共に、光導波路内への気泡の混入をより防止できる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明のフィルム光導波路は、フィルム光導波路の片面から入光部を通して入力した光信号がフィルム光導波路の反対面側の出光部から取り出せる構造になっているので、フィルム光導波路の両面に光デバイスを実装することができる。更に、第一のクラッドフィルムと第二のクラッドフィルムとで光導波路コアを狭持した構造をしているので、フィルム光配線の両面を削った構造と比較して、フィルム光導波路の強度を低下させることがない。また、本発明のフィルム光導波路の製造方法は、第一のクラッドフィルムと第二のクラッドフィルムを貼り合わせて、両クラッドフィルムで形成されたキャビティに高分子材料を充填するだけで、第一のクラッドフィルムの第二のミラー面、第二のクラッドフィルムの第一のミラー面を利用することによって、光導波路の片面の入光部から入光させ、光導波路の反対面側の出光部から出光させる構造を簡易に作製できる。この事により、フィルム光導波路の両面に光デバイスを実装することができる。また、光導波路の光路の変更のために、フィルム光配線の両面を削ってミラー面を形成している場合と比較して、フィルム光導波路の強度を低下させることがなくフィルム光導波路を作製することができる。
【００３４】
したがって、本発明のフィルム光導波路及びその製造方法は、フィルム光導波路の両面に光デバイスを実装することができ、しかも、フィルム光導波路の強度を下げることがないフィルム光導波路を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１実施形態のフィルム光導波路を説明する図であり、厚み方向から見た側面構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態のフィルム光導波路を説明する図であり、図２（ａ）は、フィルム光導波路を第二のクラッドフィルム側から見た平面構成図で、図２（ｂ）は、厚み方向から見た側面構成図で、回転対称軸で回転させた状態を説明する図である。
【図３】本発明の第１実施形態のフィルム光導波路の両面に光デバイスを実装した一例を示す側面構成図である。
【図４】本発明の第１実施形態のフィルム光導波路の製造方法の工程を説明する構成図である。
【図５】本発明の第１実施形態のフィルム光導波路の製造方法の工程の内、光導波路形成工程を説明する構成図である。
【図６】本発明の第２実施形態のフィルム光導波路を説明する図であり、厚み方向から見た側面構成図である。
【図７】本発明の第３実施形態のフィルム光導波路を説明する図であり、厚み方向から見た側面構成図である。
【図８】本発明の第４実施形態のフィルム光導波路を説明する図であり、第二のクラッドフィルム側から見た平面構成図である。
【図９】従来例１の構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
【００３７】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態のフィルム光導波路１０１を説明する図であり、厚み方向から見た側面構成図である。図１に示すように、フィルム光導波路１０１は、第一の屈折率Ｒ１を有する材料からなる第一のクラッドフィルム１Ａと、第二の屈折率Ｒ２を有する材料からなる第二のクラッドフィルム１Ｂと、第三の屈折率Ｒ３を有する材料からなる光導波路コア４と、第一のクラッドフィルム１Ａを貫通し光導波路コア４の一端部に接続する入光部１２と、第二のクラッドフィルム１Ｂを貫通し光導波路コア４の他端部に接続する出光部１５と、光導波路コア４の一端部側に形成され入光部１２から入射された光を光導波路コア４に導く第一のミラー面３Ａと、光導波路コア４の他端部側に形成され光導波路コア４を伝播した光を出光部１５に導く第二のミラー面３Ｂと、から構成されている。図面においては構造をわかりやすくするために長さ方向をデフォルメしているが、光導波路１０１は必要に十分な長さを取ってよく、たとえば１０ｍｍ〜５ｍ程度の長さとしてもよい。
【００３８】
また、フィルム光導波路１０１は、光導波路コア４が第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂとで狭持されて形成されおり、入光部１２と光導波路コア４と出光部１５とで光導波路６６を形成している。なお、光導波路コア４のいずれの一端部を入光部とし、他端部を出光部するかは、必要に応じて適宜設定することができる。このように、フィルム光導波路１０１は、第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂとで光導波路コア４を狭持した構造をしているので、従来例のフィルム光配線の両面を削った構造と比較して、フィルム光導波路１０１の強度を低下させることがない。また、光導波路６６は、第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂにて覆ったので、光導波路６６からの光漏れをより確実に抑制することができて光の伝播効率が高められると共に、物理的及び化学的な耐性を高めることができる。
【００３９】
また、図１の破線ＯＰの光路順の一例（光の光路の全てを表したものではない）に示すように、フィルム光導波路１０１の片面側の入光部１２の端面１２ａから入射した光は、入光部１２を伝搬し、第一のミラー面３Ａによって全反射し、光導波路コア４に導かれる。そして、光導波路コア４を伝搬した光は、第二のミラー面３Ｂによって全反射し、出光部１５を伝搬し、フィルム光導波路１０１の反対面側の出光部１５の端面１５ａから出射する。このように、フィルム光導波路１０１の片面側から入光部１２を通して入力した光信号がフィルム光導波路１０１の反対面側の出光部１５から取り出せる構造になっているので、フィルム光導波路１０１の両面に光デバイスを実装することができる。
【００４０】
第一のクラッドフィルム１Ａ及び第二のクラッドフィルム１Ｂは、フィルム光導波路１０１を備えた光学装置の用途に応じ、屈折率などの光学的特性、機械的強度、耐熱性、光導波路コア４及び後に説明する金型との密着性、フレキシビリティ及び吸水性等を考慮して、その材料が選択される。例えば、光導波路コア４との屈折率差を確保するため、光導波路コア４の屈折率よりも小さい屈折率（屈折率が約１.５１）で、厚みが５０μｍ〜１００μｍ程度の脂環式アクリル樹脂フィルムや脂環式オレフィン樹脂フィルムなどを用いることができる。第一のクラッドフィルム１Ａ及び第二のクラッドフィルム１Ｂは、同じ厚みのフィルムを用いても良いが、違う厚みのフィルムを用いても良い。また、第一のクラッドフィルム１Ａ及び第二のクラッドフィルム１Ｂは、光導波路コア４の第三の屈折率Ｒ３よりも小さい屈折率を持つ材料であれば良く、第一の屈折率Ｒ１と第二の屈折率Ｒ２が同じ屈折率の材料を用いても良い。また、同じ材質の材料を用いた場合、第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂとの密着性が良く、熱膨張差による硬化後の反り等も防止されるので、第一のクラッドフィルム１Ａ及び第二のクラッドフィルム１Ｂは、同じ材質の材料を用いるのがより好ましい。
【００４１】
光導波路コア４は、図１に示すように、第一のクラッドフィルム１Ａの第一の凹溝６Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂの第二の凹溝６Ｂとが協働して形成した光導波路コア用キャビティに第三の屈折率Ｒ３を有する材料が充填されてことによって形成されている。また、第一の凹溝６Ａは、第二のミラー面３Ｂが形成されている側から入光部１２が形成されている側に向かって徐々に浅くなる凹溝になっている。同様にして、第二の凹溝６Ｂも、第一のミラー面３Ａが形成されている側から出光部１５が形成されている側に向かって徐々に浅くなる凹溝になっている。このように、入光部１２から入射した光が、第一のミラー面３Ａで反射され、光導波路コア４の光路の途中で反射されながら伝搬するので、第一のミラー面３Ａで反射された光が第二のミラー面３Ｂに至るように光導波路コア４を徐々に傾斜させている。この事によって、光導波路コア４を伝搬する光がより確実に第二のミラー面３Ｂに伝搬されるようになる。なお、第一の凹溝６Ａ及び第二の凹溝６Ｂの傾斜は、曲線であっても良いが、より効率良く光導波路コア４の光路の途中で反射させながら伝搬させるため、図１に示すように、直線の方がより好ましい。
【００４２】
また、第二の凹溝６Ｂは、図１に示すように、第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂとが接した面を延在した仮想面ＩＰに接する出光部１５の一端１５ｂに繋がる凹溝であるとともに、第二のミラー面３Ｂは、仮想面ＩＰに接する出光部１５の一端１５ｃに繋がっている。このように、光導波路コア４の一端部が出光部１５の一端１５ｂとつながり、第二のミラー面３Ｂに対向する様に光導波路コア４が配置されているので、導波路コア４を伝搬してきた光が、出光部１５を横切って第二のミラー面３Ｂに到達せずに系外に抜けることを防止している。この事によって、フィルム光導波路１０１を伝搬する光がより一層確実に第二のミラー面３Ｂに伝搬されるようになる。
【００４３】
また、光導波路コア４は、所要の屈折率と光透過性とを有するものであれば、公知に属する任意の高分子材料をもって形成することもできるが、樹脂硬化光の照射範囲を規制することにより、所要の部分のみを選択的に硬化させることができ、光導波路コア４ひいてはフィルム光導波路１０１の製造を容易化できるので、紫外線硬化性樹脂が特に好適である。例えば、屈折率が約１.５１のクラッドフィルムに対して、硬化後の屈折率が約１.５５の紫外線硬化性樹脂を用いるのが好適である。また、光導波路コア４の断面形状は矩形であり、その幅及び高さは、フィルム光導波路１０１を備えた光学装置の用途に応じて、１５μｍ〜１００μｍ程度に形成される。光導波路コア４と入光部１２と出光部１５とは、光導波路６６の内部における光のロスを回避又は抑制するため、断面形状及び断面積が略同等に形成される。なお、ひと組みのクラッドフィルムに複数本の光導波路６６を形成することも可能であり、実用的には、ひと組みのクラッドフィルムに複数本の光導波路６６が形成されたものの方が、むしろ一般的である。
【００４４】
第一のミラー面３Ａは、第二のクラッドフィルム１Ｂに形成されて、入光部１２から入射された光を全反射して、光導波路コア４に導くためのものであり、光導波路コア４及び入光部１２に対して、４５°以下の角度で傾斜する傾斜面をもって形成される。一方、第二のミラー面３Ｂは、第一のクラッドフィルム１Ａに形成されて、光導波路コア４を伝播した光を全反射して出光部１５に導くためのものであり、光導波路コア４及び出光部１５に対して４５°以下の角度で傾斜する傾斜面をもって形成される。このように、光導波路コア４の所要の部分に第一のミラー面３Ａ及び第二のミラー面３Ｂを形成すると、入光部１２から入射された光を効率良く出光部１５に導くことができるので、光導波路６６における光の伝播効率を高めることができる。また、フィルム光導波路１０１の光路を曲げるためのミラー面を、入光部１２及び出光部１５に対応する反対のクラッドフィルム側に設けたことにより、第一のミラー面３Ａ及び第二のミラー面３Ｂを容易に作製することができる。また、ミラー面を最小の２箇所にしたことにより、ミラー面の反射による光損失が極力抑えられる。
【００４５】
入光部１２及び出光部１５は、光導波路コア４と同じ第三の屈折率Ｒ３を有する材料からなり、入光部１２は、第一のクラッドフィルム１Ａを貫通し光導波路コア４の一端部に接続し、出光部１５は、第二のクラッドフィルム１Ｂを貫通し光導波路コア４の他端部に接続している。このように、フィルム光導波路１０１の入光部１２の端面１２ａ及び出光部１５の端面１５ａが第一のクラッドフィルム１Ａ及び第二のクラッドフィルム１Ｂに開設されているので、入光部１２の端面１２ａ側からの光を直接光導波路コア４内に導くことができると共に、光導波路コア４を伝播した光を直接出光部１５の端面１５ａに導くことができる。
【００４６】
図２は、本発明の第１実施形態のフィルム光導波路１０１を説明する図であり、図２（ａ）は、フィルム光導波路１０１を第二のクラッドフィルム１Ｂ側から見た平面構成図で、図２（ｂ）は、厚み方向から見た側面構成図で、回転対称軸ＲＡで回転させた状態を説明する図である。図２（ｂ）に示す２点鎖線の図は、図１に示した本発明のフィルム光導波路１０１を、回転対称軸ＲＡを回転軸として、１２０°回転させた場合に想定される状態を示している。図２に示すように、回転対称軸ＲＡは、光導波路コア４内にあって、第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂとが接した面を延在した仮想面ＩＰ上に存在し、光導波路コア４の一端部と他端部とを結ぶ方向ＤＲと直交している。
【００４７】
図２（ｂ）に示す回転対称軸ＲＡを回転軸として、１８０°回転させた場合、光導波路コア４が回転対称になるように作製されているので、入光部１２が出光部に、出光部１５が入光部に、と置き換えることができる。この事により、フィルム光導波路１０１の両面に実装される光デバイスのタイプに関係なく、光デバイスを配置することができる。また、第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂのフィルム厚みを同じにした場合、回転対称軸ＲＡを回転軸として１８０°回転させても、回転前後の光導波路６６は重なり、同じ光導波路６６を作製することができる。
【００４８】
図３は、本発明の第１実施形態のフィルム光導波路１０１の両面に光デバイスを実装した一例を示す側面構成図である。図３に示すように、フィルム光導波路１０１は、入光部１２の入光部１２の端面１２ａを第一のクラッドフィルム１Ａの表面に、出光部１５の出光部１５の端面１５ａを第二のクラッドフィルム１Ｂの表面に向けて配置しているので、第一のクラッドフィルム１Ａの表面に発光側装置ＬＥを、第二のクラッドフィルム１Ｂの表面に受光側装置ＰＤを直接取り付けることができる。発光側装置ＬＥ及び受光側装置ＰＤの取り付けは、熱硬化または紫外線硬化の接着剤ＡＤ等を用いる。また、入光部１２の端面１２ａの部分に発光側装置ＬＥからの光を集光またはコリメートする光学素子ＯＤ１を、出光部１５の端面１５ａの部分に出光部１５からの光を集光またはコリメートする光学素子ＯＤ２を配置することもできる。
【００４９】
したがって、フィルム光導波路１０１と発光側装置ＬＥ及び受光側装置ＰＤとの間に固定のための何らかの部品を備える場合に比べて、フィルム光導波路１０１を備えた光学装置の小型化及び低コスト化を図ることができる。また、第一のクラッドフィルム１Ａ及び第二のクラッドフィルム１Ｂの表面に直接発光側装置ＬＥ及び受光側装置ＰＤを取り付け可能であることから、フィルム光導波路１０１の入光部１２の端面１２ａ及び出光部１５の端面１５ａに対する発光側装置ＬＥ及び受光側装置ＰＤのアライメントを容易化することができ、フィルム光導波路１０１を備えた光学装置の組立を簡便なものにすることができる。
【００５０】
以上により、本発明のフィルム光導波路１０１は、フィルム光導波路１０１の片面側から入光部１２を通して入力した光信号がフィルム光導波路１０１の反対面側の出光部１５から取り出せる構造になっているので、フィルム光導波路１０１の両面に光デバイスを実装することができる。また、第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂとで光導波路コア４を狭持した構造をしているので、従来例のフィルム光配線の両面を削った構造と比較して、フィルム光導波路１０１の強度を低下させることがない。この事により、フィルム光導波路１０１の両面に光デバイスを実装することができ、しかも、フィルム光導波路１０１の強度を下げることがないフィルム光導波路を提供できる。
【００５１】
また、光導波路コア４の所要の部分に第一のミラー面３Ａ及び第二のミラー面３Ｂを形成すると、入光部１２から入射された光を効率良く出光部１５に導くことができるので、光導波路６６における光の伝播効率を高めることができる。また、フィルム光導波路１０１の光路を曲げるためのミラー面を、入光部１２及び出光部１５に対応する反対のクラッドフィルム側に設けたことにより、第一のミラー面３Ａ及び第二のミラー面３Ｂを容易に作製することができる。また、ミラー面を最小の２箇所にしたことにより、ミラー面の反射による光損失が極力抑えられる。この事により、フィルム光導波路１０１を容易に作製でき、しかも、光導波路６６における光の損失が抑えられたフィルム光導波路を提供できる。
【００５２】
また、回転対称軸ＲＡが、光導波路コア４内にあって、第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂとが接した面を延在した仮想面ＩＰ上に存在し、光導波路コア４の一端部と他端部とを結ぶ方向ＤＲと直交しているので、光導波路コア４が回転対称になるように作製することができる。しかも、第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂのフィルム厚みを同じにすると、回転対称軸ＲＡを回転軸として１８０°回転させても、回転前後の光導波路６６は重なり、同じ光導波路６６を作製することもできる。この事により、入光部１２が出光部に、出光部１５が入光部にと置き換えられ、フィルム光導波路１０１の両面に実装される光デバイスのタイプに関係なく、光デバイスを配置することができ、光配線を設計することが容易になる。
【００５３】
また、第一のクラッドフィルム１Ａの第一の凹溝６Ａは、入光部１２が形成されている側に向かって徐々に浅くなる凹溝になっているとともに、第二のクラッドフィルム１Ｂの第二の凹溝６Ｂも、出光部１５が形成されている側に向かって徐々に浅くなる凹溝になっているので、光導波路コア４が徐々に傾斜された形状になる。これにより、入光部１２から入射した光が、第一のミラー面３Ａで反射され、光導波路コア４の光路の途中で反射されながら伝搬するので、第一のミラー面３Ａで反射された光がより確実に第二のミラー面３Ｂに伝搬されるようになる。この事により、フィルム光導波路１０１を伝搬する光の損失をより抑えることができる。
【００５４】
また、第二の凹溝６Ｂは、第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂとが接した面を延在した仮想面ＩＰに接する出光部１５の一端１５ｂに繋がる凹溝であるとともに、第二のミラー面３Ｂは、仮想面ＩＰに接する出光部１５の一端１５ｃに繋がっているので、光導波路コア４の一端部が出光部１５の一端１５ｂとつながり、第二のミラー面３Ｂに対向する様に光導波路コア４が配置されているようになる。これにより、導波路コア４を伝搬してきた光が、出光部１５を横切って第二のミラーに到達せずに系外に抜けることを防止している。この事によって、フィルム光導波路１０１を伝搬する光がより一層確実に第二のミラー面３Ｂに伝搬されるようになり、フィルム光導波路１０１を伝搬する光の損失をより一層抑えることができる。
【００５５】
次に、第１実施形態に係るフィルム光導波路１０１の製造方法について、図４及び図５を用いて説明する。
【００５６】
第１実施形態に係るフィルム光導波路１０１の製造方法は、第一の凹溝６Ａ及び第二のミラー面３Ｂを形成する第一の形成工程Ｐ１１と、第二の凹溝６Ｂ及び第一のミラー面３Ａを形成する第二の形成工程Ｐ１２と、第二のミラー面３Ｂ及び第一のミラー面３Ａに反射膜を形成する成膜工程Ｐ２１と、第一の貫通孔７Ａを開設する第一の孔形成工程Ｐ３１と、第二の貫通孔７Ｂを開設する第二の孔形成工程Ｐ３２と、第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂとを貼り合わせる貼合せ工程Ｐ４１と、光導波路６６の形成用高分子材料を充填する光導波路形成工程Ｐ５１と、を有している。
【００５７】
図４は、第１実施形態に係るフィルム光導波路１０１の製造方法の一例を説明する構成図である。図４（ａ）〜（ｄ）は、第一の形成工程Ｐ１１及び第二の形成工程Ｐ１２を説明する図であり、図４（ｅ）〜（ｆ）は、成膜工程Ｐ２１を説明する図であり、図４（ｇ）〜（ｈ）は、第一の孔形成工程Ｐ３１及び第二の孔形成工程Ｐ３２を説明する図であり、図４（ｉ）は、貼合せ工程Ｐ４１を説明する図であり、図４（ｊ）は、光導波路形成工程Ｐ５１を説明する図である。
【００５８】
第一の形成工程Ｐ１１は、第一のクラッドフィルム１Ａに第一の凹溝６Ａ及び第二のミラー面３Ｂを形成する工程であって、まず、図４（ａ）に示すように、光導波路コア４の一部を形成する第一の凹溝６Ａに相当する凸条１８ａと第二のミラー面３Ｂに相当する傾斜部１８ｂとを有する金型１８を準備する。同様にして、第二の形成工程Ｐ１２は、第二のクラッドフィルム１Ｂに第二の凹溝６Ｂ及び第一のミラー面３Ａを形成する工程であって、図４（ｂ）に示すように、光導波路コア４の一部を形成する第二の凹溝６Ｂに相当する凸条２８ａと第一のミラー面３Ａに相当する傾斜部２８ｂとを有する金型２８を準備する。金型１８及び金型２８は、樹脂の剥離性が良好で、所要の光導波路コア４を高精度に形成できることから、例えば、ニッケル又はニッケル合金などをもって形成される。この金型１８及び金型２８は、レーザ加工や機械加工等により素材となるニッケル板又はニッケル合金板に直接凸条をカッティングすることもできるし、フォトリソグラフィ技術を用いて、ガラス基板上に光導波路６６に相当するフォトレジスト製の凹部が形成された原盤を作製した後、電鋳を利用した転写技術を用いて、原盤に形成された凹部をニッケル金型又はニッケル合金金型に転写するという方法で行うこともできる。
【００５９】
次に、第一の形成工程Ｐ１１は、第一のクラッドフィルム１Ａの元になるフィルム基材を準備し、金型１８の凸条形成面にフィルム基材を過熱化で押し付けて、凸条の反転パターンをフィルム基材に転写する。図４（ｃ）は、転写終了後、第一のクラッドフィルム１Ａに第一の凹溝６Ａ及び第二のミラー面３Ｂが形成され、金型１８から離型した状態を示している。この場合、金型１８からの第一のクラッドフィルム１Ａの離型性を良くするため、金型１８の表面に離型材を塗布することもできる。第二の形成工程Ｐ１２も同様な方法を用いて行われ、図４（ｄ）に示すように、第二の凹溝６Ｂ及び第一のミラー面３Ａが形成された第二のクラッドフィルム１Ｂが得られる。このように、第１実施形態に係るフィルム光導波路１０１の製造方法は、所謂ファインプリント技術を応用して光導波路コア４に相当する第一の凹溝６Ａ及び第二の凹溝６Ｂを形成するので、微細な凹溝を有するクラッドフィルムを高能率かつ高精度に製造することができ、高性能のフィルム光導波路１０１を安価に製造することができる。
【００６０】
また、第一の形成工程Ｐ１１及び第二の形成工程Ｐ１２が、第一の凹溝６Ａ及び第二の凹溝６Ｂと第二のミラー面３Ｂ及び第一のミラー面３Ａとをそれぞれ同一形状となるように加工した工程の場合、第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂの加工品が同一形状になるので、第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂとを同一の型で作製することができる。この事により、同一の形状になった一種類のクラッドフィルムを用いて接合することで、フィルム光導波路１０１を作製するこができる。
【００６１】
次に、第一の形成工程Ｐ１１及び第二の形成工程Ｐ１２の終了後、第二のミラー面３Ｂ及び第一のミラー面３Ａに反射膜を形成する成膜工程Ｐ２１を行う。成膜工程Ｐ２１は、先ず、図４（ｅ）に示すように、第一のクラッドフィルム１Ａと第二のミラー面３Ｂに対応する開口部８ａを有するマスク材８Ａとを重ね合わせる。そして、反射膜は、アルミニウムや銀などの反射率の高い金属材料又はこれらの金属材料を主成分とする合金材料を、第二のミラー面３Ｂに真空蒸着することによって形成される。同様にして、図４（ｆ）に示すように、第二のクラッドフィルム１Ｂと第一のミラー面３Ａに対応する開口部８ｂを有するマスク材８Ｂとを重ね合わせ、第一のミラー面３Ａに反射膜を形成する。このように、第二のミラー面３Ｂ及び第一のミラー面３Ａに反射膜を形成すると、第二のミラー面３Ｂ及び第一のミラー面３Ａにおける光の反射効率を高めることができるので、光導波路６６とクラッドフィルムとの屈折率差を十分に大きくできない場合にも、光の伝播効率が高い光導波路６６とすることができる。
【００６２】
また、反射膜は、第二のミラー面３Ｂ及び第一のミラー面３Ａのみに形成するだけで足りるが、フィルム光導波路１０１の製造コストを抑制するため、必ずしも第二のミラー面３Ｂ及び第一のミラー面３Ａのみに限定されるものではなく、第一の凹溝６Ａと第二の凹溝６Ｂとに対応する光導波路６６に形成することも許容される。フィルム光導波路１０１の製造コストの抑制は、マスク材８Ａ及びマスク材８Ｂが不用になったり、不要部分に付着した反射膜を除去するための後処理が不用になったりすることで達成される。また、金型１８及び金型２８の傾斜部１８ｂ及び傾斜部２８ｂに反射膜を真空蒸着し、金型１８及び金型２８から第一のクラッドフィルム１Ａ及び第二のクラッドフィルム１Ｂを離型する工程で、その反射膜を第二のミラー面３Ｂ及び第一のミラー面３Ａに転写するという方法をとることもできる。
【００６３】
次に、第一のクラッドフィルム１Ａに入光部１２を形成するための第一の貫通孔７Ａを開設する第一の孔形成工程Ｐ３１と、第二のクラッドフィルム１Ｂに出光部１５を形成するための第二の貫通孔７Ｂを開設する第二の孔形成工程Ｐ３２を行う。なお、第一の貫通孔７Ａを入光部とするか出光部するかは、必要に応じて適宜設定することができる。第二の貫通孔７Ｂも同様にして、必要に応じて適宜設定することができる。図４（ｇ）は、第一の貫通孔７Ａが開設された状態を示していて、図４（ｈ）は、第二の貫通孔７Ｂが開設された状態を示している。第一のクラッドフィルム１Ａの第一の貫通孔７Ａ及び第二のクラッドフィルム１Ｂの第二の貫通孔７Ｂの開設は、レーザ加工や機械加工等により行うことができる。
【００６４】
また、第一の孔形成工程Ｐ３１は、第一の形成工程Ｐ１１の金型１８に、第一の貫通孔７Ａに相当する凸条を更に設けることで、第一の形成工程Ｐ１１と同時に行うこともできる。同様にして、第二の孔形成工程Ｐ３２も第二の形成工程Ｐ１２と同時に行うことができる。このように、凹溝加工と貫通孔加工を同じ金型で行うため、凹溝と貫通孔との位置精度が向上するので、後述する貼合せ工程Ｐ４１において、位置合わせが容易になるばかりでなく、貼り合わせ精度も向上させることができる。
【００６５】
次に、第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂとを貼り合わせる貼合せ工程Ｐ４１を行う。貼合せ工程Ｐ４１は、第一の凹溝６Ａと第二の凹溝６Ｂとが、第一の貫通孔７Ａと第一のミラー面３Ａとが、第二の貫通孔７Ｂと第二のミラー面３Ｂとが、それぞれ対向するように貼り合わせる。図４（ｉ）は、第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂとを貼り合わせた状態を示していて、第一の凹溝６Ａと第二の凹溝６Ｂとが協働して光導波路コア用キャビティＣＡが形成されている。第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂとの貼り合わせは、接着を使用した接着又は熱圧着により行われる。
【００６６】
次に、第一の貫通孔７Ａ内、第二の凹溝６Ｂ内、第一の凹溝６Ａ内、及び第二の貫通孔７Ｂ内に光導波路６６の形成用高分子材料を充填する光導波路形成工程Ｐ５１を行う。光導波路形成工程Ｐ５１は、図４（ｊ）に示すように、第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂの貼り合わせ体を押さえ治具１９及び押さえ治具２９で狭持し、これら押さえ治具１９と押さえ治具２９とで、第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂの貼り合わせ体を適度な圧力で押圧する。押さえ治具１９及び押さえ治具２９には、第一の貫通孔７Ａに対応する樹脂注入口５９及び第二の貫通孔７Ｂに対応する排気口６９が開設されており、押圧時には、これら第一の貫通孔７Ａと樹脂注入口５９及び第二の貫通孔７Ｂと排気口６９が一致するように、位置決めが行われる。
【００６７】
次に、光導波路形成工程Ｐ５１は、押さえ治具１９側の樹脂注入口５９に樹脂供給装置のヘッドを連結し（図示しない）、押さえ治具２９側の排気口６９に吸引装置のヘッドも連結し（図示しない）、吸引装置により、排気口６９につながった第二の貫通孔７Ｂから、第二の貫通孔７Ｂ内、第一の凹溝６Ａ内、第二の凹溝６Ｂ内及び第一の貫通孔７Ａ内の気体を吸引して、光導波路６６が形成されるキャビティ内を減圧する。そして、キャビティ内の圧力が所定値以下に減圧された段階で、樹脂供給装置から、樹脂注入口５９につながった第一の貫通孔７Ａから、第一の貫通孔７Ａ内、第二の凹溝６Ｂ内、第一の凹溝６Ａ内及び第二の貫通孔７Ｂ内に光導波路６６の形成用の高分子材料を加圧充填する。光導波路６６の形成用の高分子材料は、紫外線硬化性樹脂を好適に用いる。このように、両クラッドフィルムで形成されたキャビティ内の気体を吸引しつつ、光導波路形成用の高分子材料の充填をしているので、キャビティ内への高分子材料の充填が高能率に行われるとともに、光導波路６６内への気泡の混入が防止され、良品の製造を高能率に行うことが可能になる。
【００６８】
また、図５に示すように、導波路形成用の高分子材料の充填の際に、光導波路形成工程Ｐ５１において、第二の貫通孔７Ｂ内、第一の凹溝６Ａ内、第二の凹溝６Ｂ内及び第一の貫通孔７Ａ内の気体がぬけ易いように、気体の吸引側である第二の貫通孔７Ｂが高分子材料の注入側である第一の貫通孔７Ａより上方（重力方向を下方とする）に配置されるようにする。この事により、より高能率に高分子材料の充填が行えると共に、光導波路６６内への気泡の混入をより一層防止できる。
【００６９】
最後に、第一の貫通孔７Ａ内、第二の凹溝６Ｂ内、第一の凹溝６Ａ内及び第二の貫通孔７Ｂ内に光導波路６６の形成用の高分子材料が充填された段階で、樹脂供給装置からの樹脂の供給を停止し、樹脂注入口５９及び排気口６９からそれぞれのヘッドを取り外す。また、第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂの貼り合わせ体の表面から、押さえ治具１９及び押さえ治具２９を取り外す。そして、この状態で、高分子材料を硬化させると、図１に示すフィルム光導波路１０１が形成される。高分子材料が紫外線硬化性樹脂の場合、第一のクラッドフィルム１Ａまたは第二のクラッドフィルム１Ｂの外面から、紫外線硬化性樹脂の樹脂硬化光を照射するだけで、容易に硬化を行うことができる。この事により、紫外線硬化性樹脂を用いるのがより好ましい。
【００７０】
また、紫外線の樹脂硬化光を透過する押さえ治具１９及び押さえ治具２９を用いることによって、押さえ治具を装着したまま押さえ治具の外側から樹脂硬化光を全面照射することができる。この事により、第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂの貼り合わせ体を押さえながら、光導波路６６の形成用の紫外線硬化性樹脂を硬化させることができるので、光導波路６６の正常な形状を保ちつつ、確実に光導波路６６を作製することができる。
【００７１】
なお、前記実施形態では、第二の貫通孔７Ｂを通してキャビティ内の気体を排出し、第一の貫通孔７Ａを通して高分子材料の充填を行ったが、これとは逆に、第一の貫通孔７Ａを通してキャビティ内の気体を排出し、第二の貫通孔７Ｂを通して樹脂の充填を行うことも勿論可能である。
【００７２】
以上により、本発明のフィルム光導波路１０１の製造方法は、第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂを貼り合わせて、両クラッドフィルムで形成されたキャビティに高分子材料を充填するだけで、第一のクラッドフィルム１Ａの第二のミラー面３Ｂ、第二のクラッドフィルム１Ｂの第一のミラー面３Ａを利用することによって、光導波路６６の片面の入光部１２から入光させ、光導波路６６の反対面側の出光部１５から出光させる構造を簡易に作製できる。この事により、フィルム光導波路１０１の両面に光デバイスを実装することができる。また、光導波路６６の光路の変更のために、フィルム光配線の両面を削ってミラー面を形成している場合と比較して、フィルム光導波路の強度を低下させることがなくフィルム光導波路１０１を作製することができる。
【００７３】
また、第一の形成工程Ｐ１１及び第二の形成工程Ｐ１２が、第一の凹溝６Ａ及び第二の凹溝６Ｂと第二のミラー面３Ｂ及び第一のミラー面３Ａとをそれぞれ同一形状となるように加工した工程の場合、第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂの加工品が同一形状になるので、第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂとを同一の型で作製できる。これにより、同一の形状になった一種類のクラッドフィルムを用いて接合することで、フィルム光導波路１０１を作製するこができる。この事により、異なる型で作製したクラッドフィルムを用いた時よりも、凹溝の寸法バラツキによる合わせ位置ズレ等が大幅に少なくなるので、フィルム光導波路１０１を伝搬する光の損失を抑えることができる。
【００７４】
また、第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂを用いて、両クラッドフィルムで形成されたキャビティ内の気体を吸引しつつ、光導波路６６形成用の高分子材料の充填をしているので、キャビティ内への高分子材料の充填が高能率に行われるとともに、光導波路６６内への気泡の混入が防止され、良品の製造を高能率に行うことが可能になる。また、高分子材料の充填を連続処理にて行うことが可能で、第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂにて光導波路６６が完全に被覆保護されたフィルム光導波路１０１を高能率に製造することができる。
【００７５】
また、導波路形成用の高分子材料の充填の際に、光導波路形成工程Ｐ５１において、高分子材料を加圧充填する際に、第二の貫通孔７Ｂ内、第一の凹溝６Ａ内、第二の凹溝６Ｂ内及び第一の貫通孔７Ａ内の気体がぬけ易いように、気体の吸引側である第二の貫通孔７Ｂが高分子材料の注入側である第一の貫通孔７Ａより上方（重力方向を下方とする）に配置されているので、より高能率に高分子材料の充填が行えると共に、光導波路６６内への気泡の混入をより防止できる。
【００７６】
［第２実施形態］
図６は、本発明の第２実施形態のフィルム光導波路１０２を説明する図であり、厚み方向から見た側面構成図である。本発明の第２実施形態のフィルム光導波路１０２は、第１実施形態のフィルム光導波路１０１に対し、光導波路コア４とそれに伴うミラー面の構成が異なっている。なお、第１実施形態と同じ部材は同じ符号を付しており、説明を省略する。
【００７７】
図６に示すように、フィルム光導波路１０２は、光導波路コア４が、第一の光導波路コア４Ａと第二の光導波路コア４Ｂとからなり、第一のミラー面３Ａは、入光部１２から入射された光を第一の光導波路コア４Ａに伝搬するよう反射し、第二のクラッドフィルム１Ｂには、第一の光導波路コア４Ａを伝搬した光を第一のクラッドフィルム１Ａ側に反射する第三のミラー面３Ｃが形成されており、第一のクラッドフィルム１Ａには、第三のミラー面３Ｃからの光を第二の光導波路コア４Ｂに伝搬するよう反射する第四のミラー面３Ｄが形成されており、第二のミラー面３Ｂは、第二の光導波路コア４Ｂを伝搬した光を出光部１５に導くよう反射するように構成されている。なお、図６の破線ＯＰは、光路順の一例（光の光路の全てを表したものではない）を示している。このように、フィルム光導波路１０２の光路の途中に、光路を曲げるための第三のミラー面３Ｃ及び第四のミラー面３Ｄを設けたことにより、フィルム光導波路１０１の光路長を長くでき、光配線を設計することが容易になる。
【００７８】
また、フィルム光導波路１０２は、第１実施形態のフィルム光導波路１０１と同様に、フィルム光導波路１０２の片面側から入光部１２を通して入力した光信号がフィルム光導波路１０２の反対面側の出光部１５から取り出せる構造になっているので、フィルム光導波路１０２の両面に光デバイスを実装することができる。また、第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂとで光導波路コア４を狭持した構造をしているので、従来例のフィルム光配線の両面を削った構造と比較して、フィルム光導波路１０２の強度を低下させることがない。この事により、フィルム光導波路１０２の両面に光デバイスを実装することができ、しかも、フィルム光導波路１０２の強度を下げることがないフィルム光導波路を提供できる。
【００７９】
また、フィルム光導波路１０２は、第１実施形態のフィルム光導波路１０１と同様に、第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂとが接した面を延在した仮想面ＩＰ上に回転対称軸ＲＡを有しているので、光導波路コア４が回転対称になるように作製することができる。しかも、第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂのフィルム厚みを同じにすると、回転対称軸ＲＡを回転軸として１８０°回転させても、回転前後の光導波路６６は重なり、同じ光導波路６６を作製することもできる。この事により、入光部１２が出光部に、出光部１５が入光部にと置き換えられ、フィルム光導波路１０２の両面に実装される光デバイスのタイプに関係なく、光デバイスを配置することができ、光配線を設計することが容易になる。
【００８０】
フィルム光導波路１０２は、第１実施形態のフィルム光導波路１０１の製造方法と同様な方法を用い、第二の光導波路コア４Ｂを形成する第一の凹溝２６Ａに相当する凸条と第二のミラー面３Ｂ及び第四のミラー面３Ｄに相当する傾斜部とを有する金型を変えていることにより、作製されている。同様にして、第一の光導波路コア４Ａを形成する第二の凹溝２６Ｂに相当する凸条と第一のミラー面３Ａ及び第三のミラー面３Ｃに相当する傾斜部とを有する金型も変えて作製されている。そして、第一の光導波路コア４Ａは、第二のクラッドフィルム１Ｂに形成されおり、第二の光導波路コア４Ｂは、第一のクラッドフィルム１Ａに形成されている。この事により、所謂ファインプリント技術を応用して、単純な形状の第一の凹溝２６Ａ及び第二の凹溝２６Ｂを形成するので、微細な凹溝を有するクラッドフィルムを高能率かつ高精度に製造することができ、高性能のフィルム光導波路１０２を安価に製造することができる。
【００８１】
［第３実施形態］
図７は、本発明の第３実施形態のフィルム光導波路１０３を説明する図であり、厚み方向から見た側面構成図である。本発明の第３実施形態のフィルム光導波路１０３は、第１実施形態のフィルム光導波路１０１に対し、光導波路コア４とそれに伴うミラー面の構成が異なっている。なお、第１実施形態と同じ部材は同じ符号を付しており、説明を省略する。
【００８２】
図７に示すように、フィルム光導波路１０３は、光導波路コア４が、第三の光導波路コア４Ｃと第四の光導波路コア４Ｄとからなり、第一のミラー面３Ａは、入光部１２から入射された光を第三の光導波路コア４Ｃに伝搬するよう反射し、第一のクラッドフィルム１Ａには、第三の光導波路コア４Ｃを伝搬した光を第二のクラッドフィルム１Ｂ側に反射する第五のミラー面３Ｅが形成されており、第二のクラッドフィルム１Ｂには、第五のミラー面３Ｅからの光を第四の光導波路コア４Ｄに伝搬するよう反射する第六のミラー面３Ｆが形成されており、第二のミラー面３Ｂは、第四の光導波路コア４Ｄを伝搬した光を出光部１５に導くよう反射するように構成されている。このように、フィルム光導波路１０３の光路の途中に、光路を曲げるための第五のミラー面３Ｅ及び第六のミラー面３Ｆを設けたことにより、フィルム光導波路の光路長を長くできる。この事により、光配線を設計することが容易になる。
【００８３】
また、フィルム光導波路１０３は、第１実施形態のフィルム光導波路１０１と同様に、フィルム光導波路１０３の片面側から入光部１２を通して入力した光信号がフィルム光導波路１０３の反対面側の出光部１５から取り出せる構造になっているので、フィルム光導波路１０３の両面に光デバイスを実装することができる。また、第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂとで光導波路コア４を狭持した構造をしているので、従来例のフィルム光配線の両面を削った構造と比較して、フィルム光導波路１０３の強度を低下させることがない。この事により、フィルム光導波路１０３の両面に光デバイスを実装することができ、しかも、フィルム光導波路１０３の強度を下げることがないフィルム光導波路を提供できる。
【００８４】
また、フィルム光導波路１０３は、第１実施形態のフィルム光導波路１０１と同様に、第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂとが接した面を延在した仮想面ＩＰ上に回転対称軸ＲＡを有しているので、光導波路コア４が回転対称になるように作製することができる。しかも、第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂのフィルム厚みを同じにすると、回転対称軸ＲＡを回転軸として１８０°回転させても、回転前後の光導波路６６は重なり、同じ光導波路６６を作製することもできる。この事により、入光部１２が出光部に、出光部１５が入光部にと置き換えられ、フィルム光導波路１０３の両面に実装される光デバイスのタイプに関係なく、光デバイスを配置することができ、光配線を設計することが容易になる。
【００８５】
フィルム光導波路１０３は、第１実施形態のフィルム光導波路１０１の製造方法と同様な方法を用い、第三の光導波路コア４Ｃ及び第四の光導波路コア４Ｄを形成する第一の凹溝３６Ａに相当する凸条と第二のミラー面３Ｂ及び第五のミラー面３Ｅに相当する傾斜部とを有する金型を変えていることにより、作製されている。同様にして、第三の光導波路コア４Ｃ及び第四の光導波路コア４Ｄを形成する第二の凹溝３６Ｂに相当する凸条と第一のミラー面３Ａ及び第六のミラー面３Ｆに相当する傾斜部とを有する金型も変えて作製されている。このように、第一の形成工程Ｐ１１及び第二の形成工程Ｐ１２で使用する金型を変更するだけで、導波路コア４の形状や光の光路を変えることができる。
【００８６】
［第４実施形態］
図８は、本発明の第４実施形態のフィルム光導波路１０４を説明する図であり、第二のクラッドフィルム側から見た平面構成図である。また、図８は、第１実施形態のフィルム光導波路１０１の光導波路６６が、クラッド内に複数個、設けられていて、本発明の第４実施形態のフィルム光導波路１０４の一部を示した図である。なお、第１実施形態と同じ部材は同じ符号を付しており、説明を省略する。
【００８７】
図８に示すように、フィルム光導波路１０４は、クラッド内に、光導波路コア４が同一方向に複数並列に配置されており、隣接する光導波路コア４に接続された入光部１２の位置がそれぞれ光導波路コア４の延伸方向にずれて形成されているとともに、隣接する光導波路コア４に接続された出光部１５の位置がそれぞれ光導波路コア４の延伸方向にずれて形成されるように構成されている。このように、入光部１２または出光部１５の外径が光導波路コア４の幅より大きい場合、隣接する入光部１２または出光部１５と重ならないように配線できるので、光配線の光導波路コア４を曲げてパターンニングすることなく、高密度で多数の光配線を設けることができる。この事により、高密度で光デバイスを実装できるフィルム光導波路を提供できる。
【００８８】
また、図３に示すような光学素子ＯＤ１や光学素子ＯＤ２を用いた場合、それぞれの光学部材が光導波路コア４のピッチサイズより大きくなるので、それぞれ光導波路コア４の延伸方向にずれて形成されていることにより、隣接するそれぞれの光学部材が重ならないように配線できる。この事により、光配線の光導波路コア４を曲げてパターンニングすることなく、高密度で多数の光配線を設けることができる。したがって、本発明の第４実施形態のフィルム光導波路１０４は、光学部材を使用した際にも、好適に用いられる。
【００８９】
本発明は上記実施の形態に限定されず、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００９０】
１Ａ 第一のクラッドフィルム
１Ｂ 第二のクラッドフィルム
１２ 入光部
３Ａ 第一のミラー面
３Ｂ 第二のミラー面
３Ｃ 第三のミラー面
３Ｄ 第四のミラー面
３Ｅ 第五のミラー面
３Ｆ 第六のミラー面
４ 光導波路コア
４Ａ 第一の光導波路コア
４Ｂ 第二の光導波路コア
４Ｃ 第三の光導波路コア
４Ｄ 第四の光導波路コア
１５ 出光部
１５ｂ、１５ｃ 出光部の一端
６Ａ、２６Ａ、３６Ａ 第一の凹溝
６Ｂ、２６Ｂ、３６Ｂ 第二の凹溝
７Ａ 第一の貫通孔
７Ｂ 第二の貫通孔
１０１、１０２、１０３、１０４ フィルム光導波路
Ｐ１１ 第一の形成工程
Ｐ１２ 第二の形成工程
Ｐ２１ 成膜工程
Ｐ３１ 第一の孔形成工程
Ｐ３２ 第一の孔形成工程
Ｐ４１ 貼合せ工程
Ｐ５１ 光導波路形成工程
Ｒ１ 第一の屈折率
Ｒ２ 第二の屈折率
Ｒ３ 第三の屈折率
ＣＡ 光導波路コア用キャビティ
ＤＲ 結ぶ方向
ＩＰ 仮想面
ＲＡ 回転対称軸
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレキシブルなクラッドフィルムに高分子材料からなるコアが一体に形成されたフィルム光導波路の構造とその製造方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、光情報・通信装置の光機能回路等を小型・高機能化するために、基板上に光導波路配線を形成し、VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser），LD(Laser Diode)，PD(Photo Diode)のような光電変換素子や光電子集積回路（ＯＥＩＣ）等を搭載した光モジュールが知られている。近年、高速大容量の光通信システムやコンピュータ等の情報機器の高ビット化等に伴い、各種光デバイスの高密度実装化が求められ、光導波路の両面に光デバイスを実装できるような構造が提案されている。
【０００３】
特許文献１では、図９に示すように、光信号が伝搬する光導波路コア９１１が光導波路９１０のクラッド層内に複数形成されているフィルム光配線９２０を用い、複数の光デバイス９１５をフィルム光配線９２０の両面に実装している。フィルム光配線９２０の両面所定位置には、例えば刃先が４５°のダイシングソーを用いてダイシングすることにより、４５°の角度を持つ反射面９１２が形成されている。光デバイス９１５は、反射面９１２で反射した光導波路コア９１１の伝搬光を受光するそれぞれの位置もしくは光デバイス９１５から出射した光信号を反射面９１２で反射して光導波路コア９１１に伝搬させる位置に配置されている。この事により、フィルム光配線９２０の両面に光デバイス９１５を実装できるので、従来の実装構造に比べてデバイス実装密度を倍増でき、更に、基板が不要なため、薄型実装が可能になるといったメリットがあるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−９８１５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の従来技術では、光導波路９１１と光デバイス９１５の光接続のために、フィルム光配線９２０の両面を削って、反射面９１２を形成しているので、フィルム光配線９２０の強度が弱くなり、場合によっては、その切削部で折れ曲がってしまうと言う課題があった。また、光導波路９１１の光路にとって重要な反射面９１２を機械加工で作製しているので、その反射面９１２を所望の形状にするのが難しく、しかも、切削痕が残るので、光導波路９１１の光路に悪影響を与え、光損失の要因になると言う課題もあった。更に、光導波路９１１の数が多くなればなるほど、反射面９１２を切削する機械加工が増えてしまうと言う課題もあった。
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決するもので、フィルム光導波路の両面に光デバイスを実装することができ、しかも、フィルム光導波路の強度を下げることがないフィルム光導波路及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題を解決するために、本発明のフィルム光導波路は、光信号が伝搬する光導波路コアが、クラッド内に少なくとも一つ形成されているフィルム光導波路において、前記クラッドが、第一の屈折率を有する材料からなる第一のクラッドフィルムと第二の屈折率を有する材料からなる第二のクラッドフィルムとを有しており、前記第一のクラッドフィルムと前記第二のクラッドフィルムとが対向配置されることにより、前記第一の屈折率及び前記第二の屈折率よりも大きい第三の屈折率を有する材料からなる前記光導波路コアが狭持されているとともに、前記第一のクラッドフィルムを貫通し前記光導波路コアの一端部に接続する前記第三の屈折率を有する材料からなる入光部と、前記第二のクラッドフィルムを貫通し前記光導波路コアの他端部に接続する前記第三の屈折率を有する材料からなる出光部とを有し、前記光導波路コアの前記一端部側に、前記入光部から入射された光を前記光導波路コアに導く第一のミラー面を有し、前記光導波路コアの前記他端部側に、前記光導波路コアを伝播した光を前記出光部に導く第二のミラー面を有することを特徴としている。
【０００８】
これによれば、本発明のフィルム光導波路は、フィルム光導波路の片面側から入光部を通して入力した光信号がフィルム光導波路の反対面側の出光部から取り出せる構造になっているので、フィルム光導波路の両面に光デバイスを実装することができる。更に、第一のクラッドフィルムと第二のクラッドフィルムとで光導波路コアを狭持した構造をしているので、従来例のフィルム光配線の両面を削った構造と比較して、フィルム光導波路の強度を低下させることがない。
【０００９】
本発明のフィルム光導波路は、前記第一のミラー面が前記第二のクラッドフィルムに形成されているとともに、前記第二のミラー面が前記第一のクラッドフィルムに形成されていることを特徴としている。
【００１０】
これによれば、光導波路コアの所要の部分にミラー面を形成すると、入光部から入射された光を効率良く出光部に導くことができるので、フィルム光導波路における光の伝播効率を高めることができる。また、フィルム光導波路の光路を曲げるためのミラー面を、入光部及び出光部に対応する反対のクラッドフィルム側に設けたことにより、それぞれのミラー面を容易に作製することができる。また、ミラー面を最小の２箇所にしたことにより、ミラー面の反射による光損失が極力抑えられ、フィルム光導波路を伝搬する光の損失を抑えることができる。
【００１１】
本発明のフィルム光導波路は、前記光導波路コアが、前記第一のクラッドフィルムと前記第二のクラッドフィルムとが接した面を延在した仮想面にある回転対称軸を有し、前記回転対称軸は、前記光導波路コアの前記一端部と前記他端部とを結ぶ方向と直交していることを特徴としている。
【００１２】
これによれば、光導波路コアが回転対称になるように作製されているので、入光部が出光部に、出光部が入光部に、と置き換えることができるので、フィルム光導波路の両面に実装される光デバイスのタイプに関係なく、光デバイスを配置することができる。この事により、光配線を設計することが容易になる。また、フィルム光導波路を作製する際の第一のクラッドフィルムと前記第二のクラッドフィルムとを同じ型で製造することができる。
【００１３】
本発明のフィルム光導波路は、前記第一のクラッドフィルムは前記第二のクラッドフィルム側の面に第一の凹溝を有し、前記第二のクラッドフィルムは前記第一のクラッドフィルム側の面に第二の凹溝を有し、前記第一の凹溝と前記第二の凹溝とが協働して、光導波路コア用キャビティを形成しており、前記光導波路コア用キャビティに前記第三の屈折率を有する材料が充填されて前記光導波路コアを形成しており、前記第一の凹溝の深さは、前記第二のミラー面が形成されている側の深さが前記入光部が形成されている側の深さ以上であるとともに、前記第二の凹溝の深さは、前記第一のミラー面が形成されている側の深さが前記出光部が形成されている側の深さ以上であることを特徴としている。
【００１４】
これによれば、入光部から入射した光が、第一のミラー面で反射され、光導波路コアの光路の途中で反射されながら伝搬するので、第一のミラー面で反射された光が第二のミラー面に至るように光導波路コアの一部を傾斜させている。この事によって、光導波路コアを伝搬する光が確実に第二のミラー面に伝搬され、フィルム光導波路を伝搬する光の損失を抑えることができる。
【００１５】
本発明のフィルム光導波路は、前記第一の凹溝が、前記第二のミラー面が形成されている側から前記入光部が形成されている側に向かって徐々に浅くなる凹溝であるとともに、
前記第二の凹溝は、前記第一のミラー面が形成されている側から前記出光部が形成されている側に向かって徐々に浅くなる凹溝であることを特徴としている。
【００１６】
これによれば、入光部から入射した光が、第一のミラー面で反射され、光導波路コアの光路の途中で反射されながら伝搬するので、第一のミラー面で反射された光が第二のミラー面に至るように光導波路コアを徐々に傾斜させている。この事によって、光導波路コアを伝搬する光がより確実に第二のミラー面に伝搬され、フィルム光導波路を伝搬する光の損失をより抑えることができる。
【００１７】
本発明のフィルム光導波路は、前記第二の凹溝が、前記第一のクラッドフィルムと前記第二のクラッドフィルムとが接した面を延在した仮想面に接する前記出光部の一端に繋がる凹溝であるとともに、前記第二のミラー面は、前記仮想面に接する前記出光部の一端に繋がっていることを特徴としている。
【００１８】
これによれば、光導波路コアの一端が出光部の一端部とつながり、第二のミラー面に対向する様に光導波路コアが配置されているので、導波路コアを伝搬してきた光が、出光部を横切って第二のミラーに到達せずに系外に抜けることを防止している。この事によって、フィルム光導波路を伝搬する光がより一層確実に第二のミラー面に伝搬され、フィルム光導波路を伝搬する光の損失をより一層抑えることができる。
【００１９】
本発明のフィルム光導波路は、前記光導波路コアが、第一の光導波路コアと第二の光導波路コアとからなり、前記第一のミラー面は、前記入光部から入射された光を前記第一の光導波路コアに伝搬するよう反射し、前記第二のクラッドフィルムには、前記第一の光導波路コアを伝搬した光を前記第一のクラッドフィルム側に反射する第三のミラー面が形成されており、前記第一のクラッドフィルムには、前記第三のミラー面からの光を前記第二の光導波路コアに伝搬するよう反射する第四のミラー面が形成されており、前記第二のミラー面は、前記第二の光導波路コアを伝搬した光を前記出光部に導くよう反射することを特徴としている。
【００２０】
これによれば、フィルム光導波路の光路の途中に、光路を曲げるための第三のミラー面及び第四のミラー面を設けたことにより、フィルム光導波路の光路長を長くできる。この事により、光配線を設計することが容易になる。
【００２１】
本発明のフィルム光導波路は、前記光導波路コアが、第三の光導波路コアと第四の光導波路コアとからなり、前記第一のミラー面は、前記入光部から入射された光を前記第三の光導波路コアに伝搬するよう反射し、前記第一のクラッドフィルムには、前記第三の光導波路コアを伝搬した光を前記第二のクラッドフィルム側に反射する第五のミラー面が形成されており、前記第二のクラッドフィルムには、前記第五のミラー面からの光を前記第四の光導波路コアに伝搬するよう反射する第六のミラー面が形成されており、前記第二のミラー面は、前記第四の光導波路コアを伝搬した光を前記出光部に導くよう反射することを特徴としている。
【００２２】
これによれば、フィルム光導波路の光路の途中に、光路を曲げるための第五のミラー面及び第六のミラー面を設けたことにより、フィルム光導波路の光路長を長くできる。この事により、光配線を設計することが容易になる。
【００２３】
本発明のフィルム光導波路は、前記クラッド内に、前記光導波路コアが同一方向に複数並列に配置されており、隣接する前記光導波路コアに接続された前記入光部の位置がそれぞれ前記光導波路コアの延伸方向にずれて形成されているとともに、隣接する前記光導波路コアに接続された前記出光部の位置がそれぞれ前記光導波路コアの延伸方向にずれて形成されていることを特徴としている。
【００２４】
これによれば、入光部または出光部の外径が光導波路コアの幅より大きい場合、隣接する入光部または出光部と重ならないように配線できるので、光配線の光導波路コアを曲げてパターンニングすることなく、高密度で多数の光配線を設けることができる。この事により、高密度で光デバイスを実装できるフィルム光導波路を提供できる。
【００２５】
この課題を解決するために、本発明のフィルム光導波路の製造方法は、第一のクラッドフィルムに第一の凹溝及び第二のミラー面を形成する第一の形成工程と、第二のクラッドフィルムに第二の凹溝及び第一のミラー面を形成する第二の形成工程と、前記第一の形成工程及び前記第二の形成工程後、前記第二のミラー面及び前記第一のミラー面に反射膜を形成する成膜工程と、前記第一のクラッドフィルムに入光部または出光部を形成するための第一の貫通孔を開設する第一の孔形成工程と、前記第二のクラッドフィルムに出光部または入光部を形成するための第二の貫通孔を開設する第二の孔形成工程と、前記第一のクラッドフィルムと前記第二のクラッドフィルムとを、前記第一の凹溝と前記第二の凹溝とが、前記第一の貫通孔と前記第一のミラー面とが、前記第二の貫通孔と前記第二のミラー面とが、それぞれ対向するよう貼り合わせる貼合せ工程と、前記第一の貫通孔内、前記第二の凹溝内、前記第一の凹溝内、及び前記第二の貫通孔内に光導波路の形成用高分子材料を充填する光導波路形成工程と、を有することを特徴としている。
【００２６】
これによれば、本発明のフィルム光導波路の製造方法は、第一のクラッドフィルムと第二のクラッドフィルムを貼り合わせて、両クラッドフィルムで形成されたキャビティに高分子材料を充填するだけで、第一のクラッドフィルムの第二のミラー面、第二のクラッドフィルムの第一のミラー面を利用することによって、光導波路の片面の入光部から入光させ、光導波路の反対面側の出光部から出光させる構造を簡易に作製できる。この事により、フィルム光導波路の両面に光デバイスを実装することができる。また、光導波路の光路の変更のために、フィルム光配線の両面を削ってミラー面を形成している場合と比較して、フィルム光導波路の強度を低下させることがなくフィルム光導波路を作製することができる。
【００２７】
本発明のフィルム光導波路の製造方法は、前記第一の形成工程及び前記第二の形成工程が、前記第一の凹溝及び前記第二の凹溝と前記第二のミラー面及び前記第一のミラー面とをそれぞれ同一形状となるよう加工することを特徴としている。
【００２８】
これによれば、第一のクラッドフィルムと第二のクラッドフィルムの加工品が同一形状になるので、第一のクラッドフィルムと第二のクラッドフィルムとを同一の型で作製でき、同一の形状になった一種類のクラッドフィルムを用いて接合することで、フィルム光導波路を作製するこができる。この事により、異なる型で作製したクラッドフィルムを用いた時よりも、凹溝の寸法バラツキによる合わせ位置ズレ等が大幅に少なくなるので、フィルム光導波路を伝搬する光の損失を抑えることができる。
【００２９】
本発明のフィルム光導波路の製造方法は、前記光導波路形成工程が、前記第二の貫通孔から、前記第二の貫通孔内、前記第一の凹溝内、前記第二の凹溝内及び前記第一の貫通孔内の気体を吸引しつつ、前記第一の貫通孔から、前記第一の貫通孔内、前記第二の凹溝内、前記第一の凹溝内及び前記第二の貫通孔内に前記光導波路の形成用の高分子材料を加圧充填することを特徴としている。
【００３０】
これによれば、第一のクラッドフィルムと第二のクラッドフィルムを用いて、両クラッドフィルムで形成されたキャビティに光導波路形成用の高分子材料を充填することで、両端部に入光部及び出光部を備えたフィルム光導波路を簡易に形成することができる。また、両クラッドフィルムで形成されたキャビティ内の気体を吸引しつつ、光導波路形成用の高分子材料の充填をしているので、高能率に充填が行えると共に、光導波路内への気泡の混入を防止することができる。また、高分子材料の充填を連続処理にて行うことが可能で、第一のクラッドフィルムと第二のクラッドフィルムにて光導波路が完全に被覆保護されたフィルム光導波路を高能率に製造することができる。
【００３１】
本発明のフィルム光導波路の製造方法は、前記光導波路形成工程が、前記高分子材料を加圧充填する際に、前記第二の貫通孔内、前記第一の凹溝内、前記第二の凹溝内及び前記第一の貫通孔内の気体がぬけ易いよう、前記第二の貫通孔が前記第一の貫通孔より上方に配置されることを特徴としている。
【００３２】
これによれば、光導波路形成用の高分子材料の充填の際に、気体が抜け易い様に、気体の吸引側である第一の貫通孔が高分子材料の注入側である第二の貫通孔より上方（重力方向を下方とする）に配置されているので、より高能率に高分子材料の充填が行えると共に、光導波路内への気泡の混入をより防止できる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明のフィルム光導波路は、フィルム光導波路の片面から入光部を通して入力した光信号がフィルム光導波路の反対面側の出光部から取り出せる構造になっているので、フィルム光導波路の両面に光デバイスを実装することができる。更に、第一のクラッドフィルムと第二のクラッドフィルムとで光導波路コアを狭持した構造をしているので、フィルム光配線の両面を削った構造と比較して、フィルム光導波路の強度を低下させることがない。また、本発明のフィルム光導波路の製造方法は、第一のクラッドフィルムと第二のクラッドフィルムを貼り合わせて、両クラッドフィルムで形成されたキャビティに高分子材料を充填するだけで、第一のクラッドフィルムの第二のミラー面、第二のクラッドフィルムの第一のミラー面を利用することによって、光導波路の片面の入光部から入光させ、光導波路の反対面側の出光部から出光させる構造を簡易に作製できる。この事により、フィルム光導波路の両面に光デバイスを実装することができる。また、光導波路の光路の変更のために、フィルム光配線の両面を削ってミラー面を形成している場合と比較して、フィルム光導波路の強度を低下させることがなくフィルム光導波路を作製することができる。
【００３４】
したがって、本発明のフィルム光導波路及びその製造方法は、フィルム光導波路の両面に光デバイスを実装することができ、しかも、フィルム光導波路の強度を下げることがないフィルム光導波路を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１実施形態のフィルム光導波路を説明する図であり、厚み方向から見た側面構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態のフィルム光導波路を説明する図であり、図２（ａ）は、フィルム光導波路を第二のクラッドフィルム側から見た平面構成図で、図２（ｂ）は、厚み方向から見た側面構成図で、回転対称軸で回転させた状態を説明する図である。
【図３】本発明の第１実施形態のフィルム光導波路の両面に光デバイスを実装した一例を示す側面構成図である。
【図４】本発明の第１実施形態のフィルム光導波路の製造方法の工程を説明する構成図である。
【図５】本発明の第１実施形態のフィルム光導波路の製造方法の工程の内、光導波路形成工程を説明する構成図である。
【図６】本発明の第２実施形態のフィルム光導波路を説明する図であり、厚み方向から見た側面構成図である。
【図７】本発明の第３実施形態のフィルム光導波路を説明する図であり、厚み方向から見た側面構成図である。
【図８】本発明の第４実施形態のフィルム光導波路を説明する図であり、第二のクラッドフィルム側から見た平面構成図である。
【図９】従来例１の構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
【００３７】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態のフィルム光導波路１０１を説明する図であり、厚み方向から見た側面構成図である。図１に示すように、フィルム光導波路１０１は、第一の屈折率Ｒ１を有する材料からなる第一のクラッドフィルム１Ａと、第二の屈折率Ｒ２を有する材料からなる第二のクラッドフィルム１Ｂと、第三の屈折率Ｒ３を有する材料からなる光導波路コア４と、第一のクラッドフィルム１Ａを貫通し光導波路コア４の一端部に接続する入光部１２と、第二のクラッドフィルム１Ｂを貫通し光導波路コア４の他端部に接続する出光部１５と、光導波路コア４の一端部側に形成され入光部１２から入射された光を光導波路コア４に導く第一のミラー面３Ａと、光導波路コア４の他端部側に形成され光導波路コア４を伝播した光を出光部１５に導く第二のミラー面３Ｂと、から構成されている。図面においては構造をわかりやすくするために長さ方向をデフォルメしているが、光導波路１０１は必要に十分な長さを取ってよく、たとえば１０ｍｍ〜５ｍ程度の長さとしてもよい。
【００３８】
また、フィルム光導波路１０１は、光導波路コア４が第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂとで狭持されて形成されおり、入光部１２と光導波路コア４と出光部１５とで光導波路６６を形成している。なお、光導波路コア４のいずれの一端部を入光部とし、他端部を出光部するかは、必要に応じて適宜設定することができる。このように、フィルム光導波路１０１は、第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂとで光導波路コア４を狭持した構造をしているので、従来例のフィルム光配線の両面を削った構造と比較して、フィルム光導波路１０１の強度を低下させることがない。また、光導波路６６は、第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂにて覆ったので、光導波路６６からの光漏れをより確実に抑制することができて光の伝播効率が高められると共に、物理的及び化学的な耐性を高めることができる。
【００３９】
また、図１の破線ＯＰの光路順の一例（光の光路の全てを表したものではない）に示すように、フィルム光導波路１０１の片面側の入光部１２の端面１２ａから入射した光は、入光部１２を伝搬し、第一のミラー面３Ａによって全反射し、光導波路コア４に導かれる。そして、光導波路コア４を伝搬した光は、第二のミラー面３Ｂによって全反射し、出光部１５を伝搬し、フィルム光導波路１０１の反対面側の出光部１５の端面１５ａから出射する。このように、フィルム光導波路１０１の片面側から入光部１２を通して入力した光信号がフィルム光導波路１０１の反対面側の出光部１５から取り出せる構造になっているので、フィルム光導波路１０１の両面に光デバイスを実装することができる。
【００４０】
第一のクラッドフィルム１Ａ及び第二のクラッドフィルム１Ｂは、フィルム光導波路１０１を備えた光学装置の用途に応じ、屈折率などの光学的特性、機械的強度、耐熱性、光導波路コア４及び後に説明する金型との密着性、フレキシビリティ及び吸水性等を考慮して、その材料が選択される。例えば、光導波路コア４との屈折率差を確保するため、光導波路コア４の屈折率よりも小さい屈折率（屈折率が約１.５１）で、厚みが５０μｍ〜１００μｍ程度の脂環式アクリル樹脂フィルムや脂環式オレフィン樹脂フィルムなどを用いることができる。第一のクラッドフィルム１Ａ及び第二のクラッドフィルム１Ｂは、同じ厚みのフィルムを用いても良いが、違う厚みのフィルムを用いても良い。また、第一のクラッドフィルム１Ａ及び第二のクラッドフィルム１Ｂは、光導波路コア４の第三の屈折率Ｒ３よりも小さい屈折率を持つ材料であれば良く、第一の屈折率Ｒ１と第二の屈折率Ｒ２が同じ屈折率の材料を用いても良い。また、同じ材質の材料を用いた場合、第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂとの密着性が良く、熱膨張差による硬化後の反り等も防止されるので、第一のクラッドフィルム１Ａ及び第二のクラッドフィルム１Ｂは、同じ材質の材料を用いるのがより好ましい。
【００４１】
光導波路コア４は、図１に示すように、第一のクラッドフィルム１Ａの第一の凹溝６Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂの第二の凹溝６Ｂとが協働して形成した光導波路コア用キャビティに第三の屈折率Ｒ３を有する材料が充填されてことによって形成されている。また、第一の凹溝６Ａは、第二のミラー面３Ｂが形成されている側から入光部１２が形成されている側に向かって徐々に浅くなる凹溝になっている。同様にして、第二の凹溝６Ｂも、第一のミラー面３Ａが形成されている側から出光部１５が形成されている側に向かって徐々に浅くなる凹溝になっている。このように、入光部１２から入射した光が、第一のミラー面３Ａで反射され、光導波路コア４の光路の途中で反射されながら伝搬するので、第一のミラー面３Ａで反射された光が第二のミラー面３Ｂに至るように光導波路コア４を徐々に傾斜させている。この事によって、光導波路コア４を伝搬する光がより確実に第二のミラー面３Ｂに伝搬されるようになる。なお、第一の凹溝６Ａ及び第二の凹溝６Ｂの傾斜は、曲線であっても良いが、より効率良く光導波路コア４の光路の途中で反射させながら伝搬させるため、図１に示すように、直線の方がより好ましい。
【００４２】
また、第二の凹溝６Ｂは、図１に示すように、第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂとが接した面を延在した仮想面ＩＰに接する出光部１５の一端１５ｂに繋がる凹溝であるとともに、第二のミラー面３Ｂは、仮想面ＩＰに接する出光部１５の一端１５ｃに繋がっている。このように、光導波路コア４の一端部が出光部１５の一端１５ｂとつながり、第二のミラー面３Ｂに対向する様に光導波路コア４が配置されているので、導波路コア４を伝搬してきた光が、出光部１５を横切って第二のミラー面３Ｂに到達せずに系外に抜けることを防止している。この事によって、フィルム光導波路１０１を伝搬する光がより一層確実に第二のミラー面３Ｂに伝搬されるようになる。
【００４３】
また、光導波路コア４は、所要の屈折率と光透過性とを有するものであれば、公知に属する任意の高分子材料をもって形成することもできるが、樹脂硬化光の照射範囲を規制することにより、所要の部分のみを選択的に硬化させることができ、光導波路コア４ひいてはフィルム光導波路１０１の製造を容易化できるので、紫外線硬化性樹脂が特に好適である。例えば、屈折率が約１.５１のクラッドフィルムに対して、硬化後の屈折率が約１.５５の紫外線硬化性樹脂を用いるのが好適である。また、光導波路コア４の断面形状は矩形であり、その幅及び高さは、フィルム光導波路１０１を備えた光学装置の用途に応じて、１５μｍ〜１００μｍ程度に形成される。光導波路コア４と入光部１２と出光部１５とは、光導波路６６の内部における光のロスを回避又は抑制するため、断面形状及び断面積が略同等に形成される。なお、ひと組みのクラッドフィルムに複数本の光導波路６６を形成することも可能であり、実用的には、ひと組みのクラッドフィルムに複数本の光導波路６６が形成されたものの方が、むしろ一般的である。
【００４４】
第一のミラー面３Ａは、第二のクラッドフィルム１Ｂに形成されて、入光部１２から入射された光を全反射して、光導波路コア４に導くためのものであり、光導波路コア４及び入光部１２に対して、４５°以下の角度で傾斜する傾斜面をもって形成される。一方、第二のミラー面３Ｂは、第一のクラッドフィルム１Ａに形成されて、光導波路コア４を伝播した光を全反射して出光部１５に導くためのものであり、光導波路コア４及び出光部１５に対して４５°以下の角度で傾斜する傾斜面をもって形成される。このように、光導波路コア４の所要の部分に第一のミラー面３Ａ及び第二のミラー面３Ｂを形成すると、入光部１２から入射された光を効率良く出光部１５に導くことができるので、光導波路６６における光の伝播効率を高めることができる。また、フィルム光導波路１０１の光路を曲げるためのミラー面を、入光部１２及び出光部１５に対応する反対のクラッドフィルム側に設けたことにより、第一のミラー面３Ａ及び第二のミラー面３Ｂを容易に作製することができる。また、ミラー面を最小の２箇所にしたことにより、ミラー面の反射による光損失が極力抑えられる。
【００４５】
入光部１２及び出光部１５は、光導波路コア４と同じ第三の屈折率Ｒ３を有する材料からなり、入光部１２は、第一のクラッドフィルム１Ａを貫通し光導波路コア４の一端部に接続し、出光部１５は、第二のクラッドフィルム１Ｂを貫通し光導波路コア４の他端部に接続している。このように、フィルム光導波路１０１の入光部１２の端面１２ａ及び出光部１５の端面１５ａが第一のクラッドフィルム１Ａ及び第二のクラッドフィルム１Ｂに開設されているので、入光部１２の端面１２ａ側からの光を直接光導波路コア４内に導くことができると共に、光導波路コア４を伝播した光を直接出光部１５の端面１５ａに導くことができる。
【００４６】
図２は、本発明の第１実施形態のフィルム光導波路１０１を説明する図であり、図２（ａ）は、フィルム光導波路１０１を第二のクラッドフィルム１Ｂ側から見た平面構成図で、図２（ｂ）は、厚み方向から見た側面構成図で、回転対称軸ＲＡで回転させた状態を説明する図である。図２（ｂ）に示す２点鎖線の図は、図１に示した本発明のフィルム光導波路１０１を、回転対称軸ＲＡを回転軸として、１２０°回転させた場合に想定される状態を示している。図２に示すように、回転対称軸ＲＡは、光導波路コア４内にあって、第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂとが接した面を延在した仮想面ＩＰ上に存在し、光導波路コア４の一端部と他端部とを結ぶ方向ＤＲと直交している。
【００４７】
図２（ｂ）に示す回転対称軸ＲＡを回転軸として、１８０°回転させた場合、光導波路コア４が回転対称になるように作製されているので、入光部１２が出光部に、出光部１５が入光部に、と置き換えることができる。この事により、フィルム光導波路１０１の両面に実装される光デバイスのタイプに関係なく、光デバイスを配置することができる。また、第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂのフィルム厚みを同じにした場合、回転対称軸ＲＡを回転軸として１８０°回転させても、回転前後の光導波路６６は重なり、同じ光導波路６６を作製することができる。
【００４８】
図３は、本発明の第１実施形態のフィルム光導波路１０１の両面に光デバイスを実装した一例を示す側面構成図である。図３に示すように、フィルム光導波路１０１は、入光部１２の入光部１２の端面１２ａを第一のクラッドフィルム１Ａの表面に、出光部１５の出光部１５の端面１５ａを第二のクラッドフィルム１Ｂの表面に向けて配置しているので、第一のクラッドフィルム１Ａの表面に発光側装置ＬＥを、第二のクラッドフィルム１Ｂの表面に受光側装置ＰＤを直接取り付けることができる。発光側装置ＬＥ及び受光側装置ＰＤの取り付けは、熱硬化または紫外線硬化の接着剤ＡＤ等を用いる。また、入光部１２の端面１２ａの部分に発光側装置ＬＥからの光を集光またはコリメートする光学素子ＯＤ１を、出光部１５の端面１５ａの部分に出光部１５からの光を集光またはコリメートする光学素子ＯＤ２を配置することもできる。
【００４９】
したがって、フィルム光導波路１０１と発光側装置ＬＥ及び受光側装置ＰＤとの間に固定のための何らかの部品を備える場合に比べて、フィルム光導波路１０１を備えた光学装置の小型化及び低コスト化を図ることができる。また、第一のクラッドフィルム１Ａ及び第二のクラッドフィルム１Ｂの表面に直接発光側装置ＬＥ及び受光側装置ＰＤを取り付け可能であることから、フィルム光導波路１０１の入光部１２の端面１２ａ及び出光部１５の端面１５ａに対する発光側装置ＬＥ及び受光側装置ＰＤのアライメントを容易化することができ、フィルム光導波路１０１を備えた光学装置の組立を簡便なものにすることができる。
【００５０】
以上により、本発明のフィルム光導波路１０１は、フィルム光導波路１０１の片面側から入光部１２を通して入力した光信号がフィルム光導波路１０１の反対面側の出光部１５から取り出せる構造になっているので、フィルム光導波路１０１の両面に光デバイスを実装することができる。また、第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂとで光導波路コア４を狭持した構造をしているので、従来例のフィルム光配線の両面を削った構造と比較して、フィルム光導波路１０１の強度を低下させることがない。この事により、フィルム光導波路１０１の両面に光デバイスを実装することができ、しかも、フィルム光導波路１０１の強度を下げることがないフィルム光導波路を提供できる。
【００５１】
また、光導波路コア４の所要の部分に第一のミラー面３Ａ及び第二のミラー面３Ｂを形成すると、入光部１２から入射された光を効率良く出光部１５に導くことができるので、光導波路６６における光の伝播効率を高めることができる。また、フィルム光導波路１０１の光路を曲げるためのミラー面を、入光部１２及び出光部１５に対応する反対のクラッドフィルム側に設けたことにより、第一のミラー面３Ａ及び第二のミラー面３Ｂを容易に作製することができる。また、ミラー面を最小の２箇所にしたことにより、ミラー面の反射による光損失が極力抑えられる。この事により、フィルム光導波路１０１を容易に作製でき、しかも、光導波路６６における光の損失が抑えられたフィルム光導波路を提供できる。
【００５２】
また、回転対称軸ＲＡが、光導波路コア４内にあって、第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂとが接した面を延在した仮想面ＩＰ上に存在し、光導波路コア４の一端部と他端部とを結ぶ方向ＤＲと直交しているので、光導波路コア４が回転対称になるように作製することができる。しかも、第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂのフィルム厚みを同じにすると、回転対称軸ＲＡを回転軸として１８０°回転させても、回転前後の光導波路６６は重なり、同じ光導波路６６を作製することもできる。この事により、入光部１２が出光部に、出光部１５が入光部にと置き換えられ、フィルム光導波路１０１の両面に実装される光デバイスのタイプに関係なく、光デバイスを配置することができ、光配線を設計することが容易になる。
【００５３】
また、第一のクラッドフィルム１Ａの第一の凹溝６Ａは、入光部１２が形成されている側に向かって徐々に浅くなる凹溝になっているとともに、第二のクラッドフィルム１Ｂの第二の凹溝６Ｂも、出光部１５が形成されている側に向かって徐々に浅くなる凹溝になっているので、光導波路コア４が徐々に傾斜された形状になる。これにより、入光部１２から入射した光が、第一のミラー面３Ａで反射され、光導波路コア４の光路の途中で反射されながら伝搬するので、第一のミラー面３Ａで反射された光がより確実に第二のミラー面３Ｂに伝搬されるようになる。この事により、フィルム光導波路１０１を伝搬する光の損失をより抑えることができる。
【００５４】
また、第二の凹溝６Ｂは、第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂとが接した面を延在した仮想面ＩＰに接する出光部１５の一端１５ｂに繋がる凹溝であるとともに、第二のミラー面３Ｂは、仮想面ＩＰに接する出光部１５の一端１５ｃに繋がっているので、光導波路コア４の一端部が出光部１５の一端１５ｂとつながり、第二のミラー面３Ｂに対向する様に光導波路コア４が配置されているようになる。これにより、導波路コア４を伝搬してきた光が、出光部１５を横切って第二のミラーに到達せずに系外に抜けることを防止している。この事によって、フィルム光導波路１０１を伝搬する光がより一層確実に第二のミラー面３Ｂに伝搬されるようになり、フィルム光導波路１０１を伝搬する光の損失をより一層抑えることができる。
【００５５】
次に、第１実施形態に係るフィルム光導波路１０１の製造方法について、図４及び図５を用いて説明する。
【００５６】
第１実施形態に係るフィルム光導波路１０１の製造方法は、第一の凹溝６Ａ及び第二のミラー面３Ｂを形成する第一の形成工程Ｐ１１と、第二の凹溝６Ｂ及び第一のミラー面３Ａを形成する第二の形成工程Ｐ１２と、第二のミラー面３Ｂ及び第一のミラー面３Ａに反射膜を形成する成膜工程Ｐ２１と、第一の貫通孔７Ａを開設する第一の孔形成工程Ｐ３１と、第二の貫通孔７Ｂを開設する第二の孔形成工程Ｐ３２と、第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂとを貼り合わせる貼合せ工程Ｐ４１と、光導波路６６の形成用高分子材料を充填する光導波路形成工程Ｐ５１と、を有している。
【００５７】
図４は、第１実施形態に係るフィルム光導波路１０１の製造方法の一例を説明する構成図である。図４（ａ）〜（ｄ）は、第一の形成工程Ｐ１１及び第二の形成工程Ｐ１２を説明する図であり、図４（ｅ）〜（ｆ）は、成膜工程Ｐ２１を説明する図であり、図４（ｇ）〜（ｈ）は、第一の孔形成工程Ｐ３１及び第二の孔形成工程Ｐ３２を説明する図であり、図４（ｉ）は、貼合せ工程Ｐ４１を説明する図であり、図４（ｊ）は、光導波路形成工程Ｐ５１を説明する図である。
【００５８】
第一の形成工程Ｐ１１は、第一のクラッドフィルム１Ａに第一の凹溝６Ａ及び第二のミラー面３Ｂを形成する工程であって、まず、図４（ａ）に示すように、光導波路コア４の一部を形成する第一の凹溝６Ａに相当する凸条１８ａと第二のミラー面３Ｂに相当する傾斜部１８ｂとを有する金型１８を準備する。同様にして、第二の形成工程Ｐ１２は、第二のクラッドフィルム１Ｂに第二の凹溝６Ｂ及び第一のミラー面３Ａを形成する工程であって、図４（ｂ）に示すように、光導波路コア４の一部を形成する第二の凹溝６Ｂに相当する凸条２８ａと第一のミラー面３Ａに相当する傾斜部２８ｂとを有する金型２８を準備する。金型１８及び金型２８は、樹脂の剥離性が良好で、所要の光導波路コア４を高精度に形成できることから、例えば、ニッケル又はニッケル合金などをもって形成される。この金型１８及び金型２８は、レーザ加工や機械加工等により素材となるニッケル板又はニッケル合金板に直接凸条をカッティングすることもできるし、フォトリソグラフィ技術を用いて、ガラス基板上に光導波路６６に相当するフォトレジスト製の凹部が形成された原盤を作製した後、電鋳を利用した転写技術を用いて、原盤に形成された凹部をニッケル金型又はニッケル合金金型に転写するという方法で行うこともできる。
【００５９】
次に、第一の形成工程Ｐ１１は、第一のクラッドフィルム１Ａの元になるフィルム基材を準備し、金型１８の凸条形成面にフィルム基材を過熱化で押し付けて、凸条の反転パターンをフィルム基材に転写する。図４（ｃ）は、転写終了後、第一のクラッドフィルム１Ａに第一の凹溝６Ａ及び第二のミラー面３Ｂが形成され、金型１８から離型した状態を示している。この場合、金型１８からの第一のクラッドフィルム１Ａの離型性を良くするため、金型１８の表面に離型材を塗布することもできる。第二の形成工程Ｐ１２も同様な方法を用いて行われ、図４（ｄ）に示すように、第二の凹溝６Ｂ及び第一のミラー面３Ａが形成された第二のクラッドフィルム１Ｂが得られる。このように、第１実施形態に係るフィルム光導波路１０１の製造方法は、所謂ファインプリント技術を応用して光導波路コア４に相当する第一の凹溝６Ａ及び第二の凹溝６Ｂを形成するので、微細な凹溝を有するクラッドフィルムを高能率かつ高精度に製造することができ、高性能のフィルム光導波路１０１を安価に製造することができる。
【００６０】
また、第一の形成工程Ｐ１１及び第二の形成工程Ｐ１２が、第一の凹溝６Ａ及び第二の凹溝６Ｂと第二のミラー面３Ｂ及び第一のミラー面３Ａとをそれぞれ同一形状となるように加工した工程の場合、第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂの加工品が同一形状になるので、第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂとを同一の型で作製することができる。この事により、同一の形状になった一種類のクラッドフィルムを用いて接合することで、フィルム光導波路１０１を作製するこができる。
【００６１】
次に、第一の形成工程Ｐ１１及び第二の形成工程Ｐ１２の終了後、第二のミラー面３Ｂ及び第一のミラー面３Ａに反射膜を形成する成膜工程Ｐ２１を行う。成膜工程Ｐ２１は、先ず、図４（ｅ）に示すように、第一のクラッドフィルム１Ａと第二のミラー面３Ｂに対応する開口部８ａを有するマスク材８Ａとを重ね合わせる。そして、反射膜は、アルミニウムや銀などの反射率の高い金属材料又はこれらの金属材料を主成分とする合金材料を、第二のミラー面３Ｂに真空蒸着することによって形成される。同様にして、図４（ｆ）に示すように、第二のクラッドフィルム１Ｂと第一のミラー面３Ａに対応する開口部８ｂを有するマスク材８Ｂとを重ね合わせ、第一のミラー面３Ａに反射膜を形成する。このように、第二のミラー面３Ｂ及び第一のミラー面３Ａに反射膜を形成すると、第二のミラー面３Ｂ及び第一のミラー面３Ａにおける光の反射効率を高めることができるので、光導波路６６とクラッドフィルムとの屈折率差を十分に大きくできない場合にも、光の伝播効率が高い光導波路６６とすることができる。
【００６２】
また、反射膜は、第二のミラー面３Ｂ及び第一のミラー面３Ａのみに形成するだけで足りるが、フィルム光導波路１０１の製造コストを抑制するため、必ずしも第二のミラー面３Ｂ及び第一のミラー面３Ａのみに限定されるものではなく、第一の凹溝６Ａと第二の凹溝６Ｂとに対応する光導波路６６に形成することも許容される。フィルム光導波路１０１の製造コストの抑制は、マスク材８Ａ及びマスク材８Ｂが不用になったり、不要部分に付着した反射膜を除去するための後処理が不用になったりすることで達成される。また、金型１８及び金型２８の傾斜部１８ｂ及び傾斜部２８ｂに反射膜を真空蒸着し、金型１８及び金型２８から第一のクラッドフィルム１Ａ及び第二のクラッドフィルム１Ｂを離型する工程で、その反射膜を第二のミラー面３Ｂ及び第一のミラー面３Ａに転写するという方法をとることもできる。
【００６３】
次に、第一のクラッドフィルム１Ａに入光部１２を形成するための第一の貫通孔７Ａを開設する第一の孔形成工程Ｐ３１と、第二のクラッドフィルム１Ｂに出光部１５を形成するための第二の貫通孔７Ｂを開設する第二の孔形成工程Ｐ３２を行う。なお、第一の貫通孔７Ａを入光部とするか出光部するかは、必要に応じて適宜設定することができる。第二の貫通孔７Ｂも同様にして、必要に応じて適宜設定することができる。図４（ｇ）は、第一の貫通孔７Ａが開設された状態を示していて、図４（ｈ）は、第二の貫通孔７Ｂが開設された状態を示している。第一のクラッドフィルム１Ａの第一の貫通孔７Ａ及び第二のクラッドフィルム１Ｂの第二の貫通孔７Ｂの開設は、レーザ加工や機械加工等により行うことができる。
【００６４】
また、第一の孔形成工程Ｐ３１は、第一の形成工程Ｐ１１の金型１８に、第一の貫通孔７Ａに相当する凸条を更に設けることで、第一の形成工程Ｐ１１と同時に行うこともできる。同様にして、第二の孔形成工程Ｐ３２も第二の形成工程Ｐ１２と同時に行うことができる。このように、凹溝加工と貫通孔加工を同じ金型で行うため、凹溝と貫通孔との位置精度が向上するので、後述する貼合せ工程Ｐ４１において、位置合わせが容易になるばかりでなく、貼り合わせ精度も向上させることができる。
【００６５】
次に、第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂとを貼り合わせる貼合せ工程Ｐ４１を行う。貼合せ工程Ｐ４１は、第一の凹溝６Ａと第二の凹溝６Ｂとが、第一の貫通孔７Ａと第一のミラー面３Ａとが、第二の貫通孔７Ｂと第二のミラー面３Ｂとが、それぞれ対向するように貼り合わせる。図４（ｉ）は、第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂとを貼り合わせた状態を示していて、第一の凹溝６Ａと第二の凹溝６Ｂとが協働して光導波路コア用キャビティＣＡが形成されている。第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂとの貼り合わせは、接着を使用した接着又は熱圧着により行われる。
【００６６】
次に、第一の貫通孔７Ａ内、第二の凹溝６Ｂ内、第一の凹溝６Ａ内、及び第二の貫通孔７Ｂ内に光導波路６６の形成用高分子材料を充填する光導波路形成工程Ｐ５１を行う。光導波路形成工程Ｐ５１は、図４（ｊ）に示すように、第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂの貼り合わせ体を押さえ治具１９及び押さえ治具２９で狭持し、これら押さえ治具１９と押さえ治具２９とで、第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂの貼り合わせ体を適度な圧力で押圧する。押さえ治具１９及び押さえ治具２９には、第一の貫通孔７Ａに対応する樹脂注入口５９及び第二の貫通孔７Ｂに対応する排気口６９が開設されており、押圧時には、これら第一の貫通孔７Ａと樹脂注入口５９及び第二の貫通孔７Ｂと排気口６９が一致するように、位置決めが行われる。
【００６７】
次に、光導波路形成工程Ｐ５１は、押さえ治具１９側の樹脂注入口５９に樹脂供給装置のヘッドを連結し（図示しない）、押さえ治具２９側の排気口６９に吸引装置のヘッドも連結し（図示しない）、吸引装置により、排気口６９につながった第二の貫通孔７Ｂから、第二の貫通孔７Ｂ内、第一の凹溝６Ａ内、第二の凹溝６Ｂ内及び第一の貫通孔７Ａ内の気体を吸引して、光導波路６６が形成されるキャビティ内を減圧する。そして、キャビティ内の圧力が所定値以下に減圧された段階で、樹脂供給装置から、樹脂注入口５９につながった第一の貫通孔７Ａから、第一の貫通孔７Ａ内、第二の凹溝６Ｂ内、第一の凹溝６Ａ内及び第二の貫通孔７Ｂ内に光導波路６６の形成用の高分子材料を加圧充填する。光導波路６６の形成用の高分子材料は、紫外線硬化性樹脂を好適に用いる。このように、両クラッドフィルムで形成されたキャビティ内の気体を吸引しつつ、光導波路形成用の高分子材料の充填をしているので、キャビティ内への高分子材料の充填が高能率に行われるとともに、光導波路６６内への気泡の混入が防止され、良品の製造を高能率に行うことが可能になる。
【００６８】
また、図５に示すように、導波路形成用の高分子材料の充填の際に、光導波路形成工程Ｐ５１において、第二の貫通孔７Ｂ内、第一の凹溝６Ａ内、第二の凹溝６Ｂ内及び第一の貫通孔７Ａ内の気体がぬけ易いように、気体の吸引側である第二の貫通孔７Ｂが高分子材料の注入側である第一の貫通孔７Ａより上方（重力方向を下方とする）に配置されるようにする。この事により、より高能率に高分子材料の充填が行えると共に、光導波路６６内への気泡の混入をより一層防止できる。
【００６９】
最後に、第一の貫通孔７Ａ内、第二の凹溝６Ｂ内、第一の凹溝６Ａ内及び第二の貫通孔７Ｂ内に光導波路６６の形成用の高分子材料が充填された段階で、樹脂供給装置からの樹脂の供給を停止し、樹脂注入口５９及び排気口６９からそれぞれのヘッドを取り外す。また、第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂの貼り合わせ体の表面から、押さえ治具１９及び押さえ治具２９を取り外す。そして、この状態で、高分子材料を硬化させると、図１に示すフィルム光導波路１０１が形成される。高分子材料が紫外線硬化性樹脂の場合、第一のクラッドフィルム１Ａまたは第二のクラッドフィルム１Ｂの外面から、紫外線硬化性樹脂の樹脂硬化光を照射するだけで、容易に硬化を行うことができる。この事により、紫外線硬化性樹脂を用いるのがより好ましい。
【００７０】
また、紫外線の樹脂硬化光を透過する押さえ治具１９及び押さえ治具２９を用いることによって、押さえ治具を装着したまま押さえ治具の外側から樹脂硬化光を全面照射することができる。この事により、第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂの貼り合わせ体を押さえながら、光導波路６６の形成用の紫外線硬化性樹脂を硬化させることができるので、光導波路６６の正常な形状を保ちつつ、確実に光導波路６６を作製することができる。
【００７１】
なお、前記実施形態では、第二の貫通孔７Ｂを通してキャビティ内の気体を排出し、第一の貫通孔７Ａを通して高分子材料の充填を行ったが、これとは逆に、第一の貫通孔７Ａを通してキャビティ内の気体を排出し、第二の貫通孔７Ｂを通して樹脂の充填を行うことも勿論可能である。
【００７２】
以上により、本発明のフィルム光導波路１０１の製造方法は、第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂを貼り合わせて、両クラッドフィルムで形成されたキャビティに高分子材料を充填するだけで、第一のクラッドフィルム１Ａの第二のミラー面３Ｂ、第二のクラッドフィルム１Ｂの第一のミラー面３Ａを利用することによって、光導波路６６の片面の入光部１２から入光させ、光導波路６６の反対面側の出光部１５から出光させる構造を簡易に作製できる。この事により、フィルム光導波路１０１の両面に光デバイスを実装することができる。また、光導波路６６の光路の変更のために、フィルム光配線の両面を削ってミラー面を形成している場合と比較して、フィルム光導波路の強度を低下させることがなくフィルム光導波路１０１を作製することができる。
【００７３】
また、第一の形成工程Ｐ１１及び第二の形成工程Ｐ１２が、第一の凹溝６Ａ及び第二の凹溝６Ｂと第二のミラー面３Ｂ及び第一のミラー面３Ａとをそれぞれ同一形状となるように加工した工程の場合、第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂの加工品が同一形状になるので、第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂとを同一の型で作製できる。これにより、同一の形状になった一種類のクラッドフィルムを用いて接合することで、フィルム光導波路１０１を作製するこができる。この事により、異なる型で作製したクラッドフィルムを用いた時よりも、凹溝の寸法バラツキによる合わせ位置ズレ等が大幅に少なくなるので、フィルム光導波路１０１を伝搬する光の損失を抑えることができる。
【００７４】
また、第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂを用いて、両クラッドフィルムで形成されたキャビティ内の気体を吸引しつつ、光導波路６６形成用の高分子材料の充填をしているので、キャビティ内への高分子材料の充填が高能率に行われるとともに、光導波路６６内への気泡の混入が防止され、良品の製造を高能率に行うことが可能になる。また、高分子材料の充填を連続処理にて行うことが可能で、第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂにて光導波路６６が完全に被覆保護されたフィルム光導波路１０１を高能率に製造することができる。
【００７５】
また、導波路形成用の高分子材料の充填の際に、光導波路形成工程Ｐ５１において、高分子材料を加圧充填する際に、第二の貫通孔７Ｂ内、第一の凹溝６Ａ内、第二の凹溝６Ｂ内及び第一の貫通孔７Ａ内の気体がぬけ易いように、気体の吸引側である第二の貫通孔７Ｂが高分子材料の注入側である第一の貫通孔７Ａより上方（重力方向を下方とする）に配置されているので、より高能率に高分子材料の充填が行えると共に、光導波路６６内への気泡の混入をより防止できる。
【００７６】
［第２実施形態］
図６は、本発明の第２実施形態のフィルム光導波路１０２を説明する図であり、厚み方向から見た側面構成図である。本発明の第２実施形態のフィルム光導波路１０２は、第１実施形態のフィルム光導波路１０１に対し、光導波路コア４とそれに伴うミラー面の構成が異なっている。なお、第１実施形態と同じ部材は同じ符号を付しており、説明を省略する。
【００７７】
図６に示すように、フィルム光導波路１０２は、光導波路コア４が、第一の光導波路コア４Ａと第二の光導波路コア４Ｂとからなり、第一のミラー面３Ａは、入光部１２から入射された光を第一の光導波路コア４Ａに伝搬するよう反射し、第二のクラッドフィルム１Ｂには、第一の光導波路コア４Ａを伝搬した光を第一のクラッドフィルム１Ａ側に反射する第三のミラー面３Ｃが形成されており、第一のクラッドフィルム１Ａには、第三のミラー面３Ｃからの光を第二の光導波路コア４Ｂに伝搬するよう反射する第四のミラー面３Ｄが形成されており、第二のミラー面３Ｂは、第二の光導波路コア４Ｂを伝搬した光を出光部１５に導くよう反射するように構成されている。なお、図６の破線ＯＰは、光路順の一例（光の光路の全てを表したものではない）を示している。このように、フィルム光導波路１０２の光路の途中に、光路を曲げるための第三のミラー面３Ｃ及び第四のミラー面３Ｄを設けたことにより、フィルム光導波路１０１の光路長を長くでき、光配線を設計することが容易になる。
【００７８】
また、フィルム光導波路１０２は、第１実施形態のフィルム光導波路１０１と同様に、フィルム光導波路１０２の片面側から入光部１２を通して入力した光信号がフィルム光導波路１０２の反対面側の出光部１５から取り出せる構造になっているので、フィルム光導波路１０２の両面に光デバイスを実装することができる。また、第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂとで光導波路コア４を狭持した構造をしているので、従来例のフィルム光配線の両面を削った構造と比較して、フィルム光導波路１０２の強度を低下させることがない。この事により、フィルム光導波路１０２の両面に光デバイスを実装することができ、しかも、フィルム光導波路１０２の強度を下げることがないフィルム光導波路を提供できる。
【００７９】
また、フィルム光導波路１０２は、第１実施形態のフィルム光導波路１０１と同様に、第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂとが接した面を延在した仮想面ＩＰ上に回転対称軸ＲＡを有しているので、光導波路コア４が回転対称になるように作製することができる。しかも、第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂのフィルム厚みを同じにすると、回転対称軸ＲＡを回転軸として１８０°回転させても、回転前後の光導波路６６は重なり、同じ光導波路６６を作製することもできる。この事により、入光部１２が出光部に、出光部１５が入光部にと置き換えられ、フィルム光導波路１０２の両面に実装される光デバイスのタイプに関係なく、光デバイスを配置することができ、光配線を設計することが容易になる。
【００８０】
フィルム光導波路１０２は、第１実施形態のフィルム光導波路１０１の製造方法と同様な方法を用い、第二の光導波路コア４Ｂを形成する第一の凹溝２６Ａに相当する凸条と第二のミラー面３Ｂ及び第四のミラー面３Ｄに相当する傾斜部とを有する金型を変えていることにより、作製されている。同様にして、第一の光導波路コア４Ａを形成する第二の凹溝２６Ｂに相当する凸条と第一のミラー面３Ａ及び第三のミラー面３Ｃに相当する傾斜部とを有する金型も変えて作製されている。そして、第一の光導波路コア４Ａは、第二のクラッドフィルム１Ｂに形成されおり、第二の光導波路コア４Ｂは、第一のクラッドフィルム１Ａに形成されている。この事により、所謂ファインプリント技術を応用して、単純な形状の第一の凹溝２６Ａ及び第二の凹溝２６Ｂを形成するので、微細な凹溝を有するクラッドフィルムを高能率かつ高精度に製造することができ、高性能のフィルム光導波路１０２を安価に製造することができる。
【００８１】
［第３実施形態］
図７は、本発明の第３実施形態のフィルム光導波路１０３を説明する図であり、厚み方向から見た側面構成図である。本発明の第３実施形態のフィルム光導波路１０３は、第１実施形態のフィルム光導波路１０１に対し、光導波路コア４とそれに伴うミラー面の構成が異なっている。なお、第１実施形態と同じ部材は同じ符号を付しており、説明を省略する。
【００８２】
図７に示すように、フィルム光導波路１０３は、光導波路コア４が、第三の光導波路コア４Ｃと第四の光導波路コア４Ｄとからなり、第一のミラー面３Ａは、入光部１２から入射された光を第三の光導波路コア４Ｃに伝搬するよう反射し、第一のクラッドフィルム１Ａには、第三の光導波路コア４Ｃを伝搬した光を第二のクラッドフィルム１Ｂ側に反射する第五のミラー面３Ｅが形成されており、第二のクラッドフィルム１Ｂには、第五のミラー面３Ｅからの光を第四の光導波路コア４Ｄに伝搬するよう反射する第六のミラー面３Ｆが形成されており、第二のミラー面３Ｂは、第四の光導波路コア４Ｄを伝搬した光を出光部１５に導くよう反射するように構成されている。このように、フィルム光導波路１０３の光路の途中に、光路を曲げるための第五のミラー面３Ｅ及び第六のミラー面３Ｆを設けたことにより、フィルム光導波路の光路長を長くできる。この事により、光配線を設計することが容易になる。
【００８３】
また、フィルム光導波路１０３は、第１実施形態のフィルム光導波路１０１と同様に、フィルム光導波路１０３の片面側から入光部１２を通して入力した光信号がフィルム光導波路１０３の反対面側の出光部１５から取り出せる構造になっているので、フィルム光導波路１０３の両面に光デバイスを実装することができる。また、第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂとで光導波路コア４を狭持した構造をしているので、従来例のフィルム光配線の両面を削った構造と比較して、フィルム光導波路１０３の強度を低下させることがない。この事により、フィルム光導波路１０３の両面に光デバイスを実装することができ、しかも、フィルム光導波路１０３の強度を下げることがないフィルム光導波路を提供できる。
【００８４】
また、フィルム光導波路１０３は、第１実施形態のフィルム光導波路１０１と同様に、第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂとが接した面を延在した仮想面ＩＰ上に回転対称軸ＲＡを有しているので、光導波路コア４が回転対称になるように作製することができる。しかも、第一のクラッドフィルム１Ａと第二のクラッドフィルム１Ｂのフィルム厚みを同じにすると、回転対称軸ＲＡを回転軸として１８０°回転させても、回転前後の光導波路６６は重なり、同じ光導波路６６を作製することもできる。この事により、入光部１２が出光部に、出光部１５が入光部にと置き換えられ、フィルム光導波路１０３の両面に実装される光デバイスのタイプに関係なく、光デバイスを配置することができ、光配線を設計することが容易になる。
【００８５】
フィルム光導波路１０３は、第１実施形態のフィルム光導波路１０１の製造方法と同様な方法を用い、第三の光導波路コア４Ｃ及び第四の光導波路コア４Ｄを形成する第一の凹溝３６Ａに相当する凸条と第二のミラー面３Ｂ及び第五のミラー面３Ｅに相当する傾斜部とを有する金型を変えていることにより、作製されている。同様にして、第三の光導波路コア４Ｃ及び第四の光導波路コア４Ｄを形成する第二の凹溝３６Ｂに相当する凸条と第一のミラー面３Ａ及び第六のミラー面３Ｆに相当する傾斜部とを有する金型も変えて作製されている。このように、第一の形成工程Ｐ１１及び第二の形成工程Ｐ１２で使用する金型を変更するだけで、導波路コア４の形状や光の光路を変えることができる。
【００８６】
［第４実施形態］
図８は、本発明の第４実施形態のフィルム光導波路１０４を説明する図であり、第二のクラッドフィルム側から見た平面構成図である。また、図８は、第１実施形態のフィルム光導波路１０１の光導波路６６が、クラッド内に複数個、設けられていて、本発明の第４実施形態のフィルム光導波路１０４の一部を示した図である。なお、第１実施形態と同じ部材は同じ符号を付しており、説明を省略する。
【００８７】
図８に示すように、フィルム光導波路１０４は、クラッド内に、光導波路コア４が同一方向に複数並列に配置されており、隣接する光導波路コア４に接続された入光部１２の位置がそれぞれ光導波路コア４の延伸方向にずれて形成されているとともに、隣接する光導波路コア４に接続された出光部１５の位置がそれぞれ光導波路コア４の延伸方向にずれて形成されるように構成されている。このように、入光部１２または出光部１５の外径が光導波路コア４の幅より大きい場合、隣接する入光部１２または出光部１５と重ならないように配線できるので、光配線の光導波路コア４を曲げてパターンニングすることなく、高密度で多数の光配線を設けることができる。この事により、高密度で光デバイスを実装できるフィルム光導波路を提供できる。
【００８８】
また、図３に示すような光学素子ＯＤ１や光学素子ＯＤ２を用いた場合、それぞれの光学部材が光導波路コア４のピッチサイズより大きくなるので、それぞれ光導波路コア４の延伸方向にずれて形成されていることにより、隣接するそれぞれの光学部材が重ならないように配線できる。この事により、光配線の光導波路コア４を曲げてパターンニングすることなく、高密度で多数の光配線を設けることができる。したがって、本発明の第４実施形態のフィルム光導波路１０４は、光学部材を使用した際にも、好適に用いられる。
【００８９】
本発明は上記実施の形態に限定されず、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００９０】
１Ａ 第一のクラッドフィルム
１Ｂ 第二のクラッドフィルム
１２ 入光部
３Ａ 第一のミラー面
３Ｂ 第二のミラー面
３Ｃ 第三のミラー面
３Ｄ 第四のミラー面
３Ｅ 第五のミラー面
３Ｆ 第六のミラー面
４ 光導波路コア
４Ａ 第一の光導波路コア
４Ｂ 第二の光導波路コア
４Ｃ 第三の光導波路コア
４Ｄ 第四の光導波路コア
１５ 出光部
１５ｂ、１５ｃ 出光部の一端
６Ａ、２６Ａ、３６Ａ 第一の凹溝
６Ｂ、２６Ｂ、３６Ｂ 第二の凹溝
７Ａ 第一の貫通孔
７Ｂ 第二の貫通孔
１０１、１０２、１０３、１０４ フィルム光導波路
Ｐ１１ 第一の形成工程
Ｐ１２ 第二の形成工程
Ｐ２１ 成膜工程
Ｐ３１ 第一の孔形成工程
Ｐ３２ 第一の孔形成工程
Ｐ４１ 貼合せ工程
Ｐ５１ 光導波路形成工程
Ｒ１ 第一の屈折率
Ｒ２ 第二の屈折率
Ｒ３ 第三の屈折率
ＣＡ 光導波路コア用キャビティ
ＤＲ 結ぶ方向
ＩＰ 仮想面
ＲＡ 回転対称軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光信号が伝搬する光導波路コアが、クラッド内に少なくとも一つ形成されているフィルム光導波路において、
前記クラッドが、第一の屈折率を有する材料からなる第一のクラッドフィルムと第二の屈折率を有する材料からなる第二のクラッドフィルムとを有しており、
前記第一のクラッドフィルムと前記第二のクラッドフィルムとが対向配置されることにより、前記第一の屈折率及び前記第二の屈折率よりも大きい第三の屈折率を有する材料からなる前記光導波路コアが狭持されているとともに、前記第一のクラッドフィルムを貫通し前記光導波路コアの一端部に接続する前記第三の屈折率を有する材料からなる入光部と、前記第二のクラッドフィルムを貫通し前記光導波路コアの他端部に接続する前記第三の屈折率を有する材料からなる出光部と、を有し、
前記光導波路コアの前記一端部側に、前記入光部から入射された光を前記光導波路コアに導く第一のミラー面を有し、前記光導波路コアの前記他端部側に、前記光導波路コアを伝播した光を前記出光部に導く第二のミラー面を有することを特徴とするフィルム光導波路。
【請求項２】
前記第一のミラー面が前記第二のクラッドフィルムに形成されているとともに、前記第二のミラー面が前記第一のクラッドフィルムに形成されていることを特徴とする請求項１に記載のフィルム光導波路。
【請求項３】
前記光導波路コアは、前記第一のクラッドフィルムと前記第二のクラッドフィルムとが接した面を延在した仮想面にある回転対称軸を有し、
前記回転対称軸は、前記光導波路コアの前記一端部と前記他端部とを結ぶ方向と直交していることを特徴とする請求項２に記載のフィルム光導波路。
【請求項４】
前記第一のクラッドフィルムは前記第二のクラッドフィルム側の面に第一の凹溝を有し、前記第二のクラッドフィルムは前記第一のクラッドフィルム側の面に第二の凹溝を有し、
前記第一の凹溝と前記第二の凹溝とが協働して、光導波路コア用キャビティを形成しており、前記光導波路コア用キャビティに前記第三の屈折率を有する材料が充填されて前記光導波路コアを形成しており、
前記第一の凹溝の深さは、前記第二のミラー面が形成されている側の深さが前記入光部が形成されている側の深さ以上であるとともに、
前記第二の凹溝の深さは、前記第一のミラー面が形成されている側の深さが前記出光部が形成されている側の深さ以上であることを特徴とする請求項３に記載のフィルム光導波路。
【請求項５】
前記第一の凹溝は、前記第二のミラー面が形成されている側から前記入光部が形成されている側に向かって徐々に浅くなる凹溝であるとともに、
前記第二の凹溝は、前記第一のミラー面が形成されている側から前記出光部が形成されている側に向かって徐々に浅くなる凹溝であることを特徴とする請求項４に記載のフィルム光導波路。
【請求項６】
前記第二の凹溝は、前記第一のクラッドフィルムと前記第二のクラッドフィルムとが接した面を延在した仮想面に接する前記出光部の一端に繋がる凹溝であるとともに、
前記第二のミラー面は、前記仮想面に接する前記出光部の一端に繋がっていることを特徴とする請求項５に記載のフィルム光導波路。
【請求項７】
前記光導波路コアは、第一の光導波路コアと第二の光導波路コアとからなり、
前記第一のミラー面は、前記入光部から入射された光を前記第一の光導波路コアに伝搬するよう反射し、
前記第二のクラッドフィルムには、前記第一の光導波路コアを伝搬した光を前記第一のクラッドフィルム側に反射する第三のミラー面が形成されており、
前記第一のクラッドフィルムには、前記第三のミラー面からの光を前記第二の光導波路コアに伝搬するよう反射する第四のミラー面が形成されており、
前記第二のミラー面は、前記第二の光導波路コアを伝搬した光を前記出光部に導くよう反射することを特徴とする請求項２または請求項３に記載のフィルム光導波路。
【請求項８】
前記光導波路コアは、第三の光導波路コアと第四の光導波路コアとからなり、
前記第一のミラー面は、前記入光部から入射された光を前記第三の光導波路コアに伝搬するよう反射し、
前記第一のクラッドフィルムには、前記第三の光導波路コアを伝搬した光を前記第二のクラッドフィルム側に反射する第五のミラー面が形成されており、
前記第二のクラッドフィルムには、前記第五のミラー面からの光を前記第四の光導波路コアに伝搬するよう反射する第六のミラー面が形成されており、
前記第二のミラー面は、前記第四の光導波路コアを伝搬した光を前記出光部に導くよう反射することを特徴とする請求項２または請求項３に記載のフィルム光導波路。
【請求項９】
前記クラッド内に、前記光導波路コアが同一方向に複数並列に配置されており、隣接する前記光導波路コアに接続された前記入光部の位置がそれぞれ前記光導波路コアの延伸方向にずれて形成されているとともに、隣接する前記光導波路コアに接続された前記出光部の位置がそれぞれ前記光導波路コアの延伸方向にずれて形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載のフィルム光導波路。
【請求項１０】
第一のクラッドフィルムに第一の凹溝及び第二のミラー面を形成する第一の形成工程と、
第二のクラッドフィルムに第二の凹溝及び第一のミラー面を形成する第二の形成工程と、
前記第一の形成工程及び前記第二の形成工程後、前記第二のミラー面及び前記第一のミラー面に反射膜を形成する成膜工程と、
前記第一のクラッドフィルムに入光部または出光部を形成するための第一の貫通孔を開設する第一の孔形成工程と、
前記第二のクラッドフィルムに出光部または入光部を形成するための第二の貫通孔を開設する第二の孔形成工程と、
前記第一のクラッドフィルムと前記第二のクラッドフィルムとを、前記第一の凹溝と前記第二の凹溝とが、前記第一の貫通孔と前記第一のミラー面とが、前記第二の貫通孔と前記第二のミラー面とが、それぞれ対向するよう貼り合わせる貼合せ工程と、
前記第一の貫通孔内、前記第二の凹溝内、前記第一の凹溝内、及び前記第二の貫通孔内に光導波路の形成用高分子材料を充填する光導波路形成工程と、を有することを特徴とするフィルム光導波路の製造方法
【請求項１１】
前記第一の形成工程及び前記第二の形成工程は、前記第一の凹溝及び前記第二の凹溝と前記第二のミラー面及び前記第一のミラー面とをそれぞれ同一形状となるよう加工することを特徴とする請求項１０に記載のフィルム光導波路の製造方法。
【請求項１２】
前記光導波路形成工程は、
前記第二の貫通孔から、前記第二の貫通孔内、前記第一の凹溝内、前記第二の凹溝内及び前記第一の貫通孔内の気体を吸引しつつ、前記第一の貫通孔から、前記第一の貫通孔内、前記第二の凹溝内、前記第一の凹溝内及び前記第二の貫通孔内に前記光導波路の形成用の高分子材料を加圧充填することを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載のフィルム光導波路の製造方法。
【請求項１３】
前記光導波路形成工程は、前記高分子材料を加圧充填する際に、
前記第二の貫通孔内、前記第一の凹溝内、前記第二の凹溝内及び前記第一の貫通孔内の気体がぬけ易いよう、前記第二の貫通孔が前記第一の貫通孔より上方に配置されることを特徴とする請求項１２に記載のフィルム光導波路の製造方法。
【請求項１】
光信号が伝搬する光導波路コアが、クラッド内に少なくとも一つ形成されているフィルム光導波路において、
前記クラッドが、第一の屈折率を有する材料からなる第一のクラッドフィルムと第二の屈折率を有する材料からなる第二のクラッドフィルムとを有しており、
前記第一のクラッドフィルムと前記第二のクラッドフィルムとが対向配置されることにより、前記第一の屈折率及び前記第二の屈折率よりも大きい第三の屈折率を有する材料からなる前記光導波路コアが狭持されているとともに、前記第一のクラッドフィルムを貫通し前記光導波路コアの一端部に接続する前記第三の屈折率を有する材料からなる入光部と、前記第二のクラッドフィルムを貫通し前記光導波路コアの他端部に接続する前記第三の屈折率を有する材料からなる出光部と、を有し、
前記光導波路コアの前記一端部側に、前記入光部から入射された光を前記光導波路コアに導く第一のミラー面を有し、前記光導波路コアの前記他端部側に、前記光導波路コアを伝播した光を前記出光部に導く第二のミラー面を有することを特徴とするフィルム光導波路。
【請求項２】
前記第一のミラー面が前記第二のクラッドフィルムに形成されているとともに、前記第二のミラー面が前記第一のクラッドフィルムに形成されていることを特徴とする請求項１に記載のフィルム光導波路。
【請求項３】
前記光導波路コアは、前記第一のクラッドフィルムと前記第二のクラッドフィルムとが接した面を延在した仮想面にある回転対称軸を有し、
前記回転対称軸は、前記光導波路コアの前記一端部と前記他端部とを結ぶ方向と直交していることを特徴とする請求項２に記載のフィルム光導波路。
【請求項４】
前記第一のクラッドフィルムは前記第二のクラッドフィルム側の面に第一の凹溝を有し、前記第二のクラッドフィルムは前記第一のクラッドフィルム側の面に第二の凹溝を有し、
前記第一の凹溝と前記第二の凹溝とが協働して、光導波路コア用キャビティを形成しており、前記光導波路コア用キャビティに前記第三の屈折率を有する材料が充填されて前記光導波路コアを形成しており、
前記第一の凹溝の深さは、前記第二のミラー面が形成されている側の深さが前記入光部が形成されている側の深さ以上であるとともに、
前記第二の凹溝の深さは、前記第一のミラー面が形成されている側の深さが前記出光部が形成されている側の深さ以上であることを特徴とする請求項３に記載のフィルム光導波路。
【請求項５】
前記第一の凹溝は、前記第二のミラー面が形成されている側から前記入光部が形成されている側に向かって徐々に浅くなる凹溝であるとともに、
前記第二の凹溝は、前記第一のミラー面が形成されている側から前記出光部が形成されている側に向かって徐々に浅くなる凹溝であることを特徴とする請求項４に記載のフィルム光導波路。
【請求項６】
前記第二の凹溝は、前記第一のクラッドフィルムと前記第二のクラッドフィルムとが接した面を延在した仮想面に接する前記出光部の一端に繋がる凹溝であるとともに、
前記第二のミラー面は、前記仮想面に接する前記出光部の一端に繋がっていることを特徴とする請求項５に記載のフィルム光導波路。
【請求項７】
前記光導波路コアは、第一の光導波路コアと第二の光導波路コアとからなり、
前記第一のミラー面は、前記入光部から入射された光を前記第一の光導波路コアに伝搬するよう反射し、
前記第二のクラッドフィルムには、前記第一の光導波路コアを伝搬した光を前記第一のクラッドフィルム側に反射する第三のミラー面が形成されており、
前記第一のクラッドフィルムには、前記第三のミラー面からの光を前記第二の光導波路コアに伝搬するよう反射する第四のミラー面が形成されており、
前記第二のミラー面は、前記第二の光導波路コアを伝搬した光を前記出光部に導くよう反射することを特徴とする請求項２または請求項３に記載のフィルム光導波路。
【請求項８】
前記光導波路コアは、第三の光導波路コアと第四の光導波路コアとからなり、
前記第一のミラー面は、前記入光部から入射された光を前記第三の光導波路コアに伝搬するよう反射し、
前記第一のクラッドフィルムには、前記第三の光導波路コアを伝搬した光を前記第二のクラッドフィルム側に反射する第五のミラー面が形成されており、
前記第二のクラッドフィルムには、前記第五のミラー面からの光を前記第四の光導波路コアに伝搬するよう反射する第六のミラー面が形成されており、
前記第二のミラー面は、前記第四の光導波路コアを伝搬した光を前記出光部に導くよう反射することを特徴とする請求項２または請求項３に記載のフィルム光導波路。
【請求項９】
前記クラッド内に、前記光導波路コアが同一方向に複数並列に配置されており、隣接する前記光導波路コアに接続された前記入光部の位置がそれぞれ前記光導波路コアの延伸方向にずれて形成されているとともに、隣接する前記光導波路コアに接続された前記出光部の位置がそれぞれ前記光導波路コアの延伸方向にずれて形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載のフィルム光導波路。
【請求項１０】
第一のクラッドフィルムに第一の凹溝及び第二のミラー面を形成する第一の形成工程と、
第二のクラッドフィルムに第二の凹溝及び第一のミラー面を形成する第二の形成工程と、
前記第一の形成工程及び前記第二の形成工程後、前記第二のミラー面及び前記第一のミラー面に反射膜を形成する成膜工程と、
前記第一のクラッドフィルムに入光部または出光部を形成するための第一の貫通孔を開設する第一の孔形成工程と、
前記第二のクラッドフィルムに出光部または入光部を形成するための第二の貫通孔を開設する第二の孔形成工程と、
前記第一のクラッドフィルムと前記第二のクラッドフィルムとを、前記第一の凹溝と前記第二の凹溝とが、前記第一の貫通孔と前記第一のミラー面とが、前記第二の貫通孔と前記第二のミラー面とが、それぞれ対向するよう貼り合わせる貼合せ工程と、
前記第一の貫通孔内、前記第二の凹溝内、前記第一の凹溝内、及び前記第二の貫通孔内に光導波路の形成用高分子材料を充填する光導波路形成工程と、を有することを特徴とするフィルム光導波路の製造方法
【請求項１１】
前記第一の形成工程及び前記第二の形成工程は、前記第一の凹溝及び前記第二の凹溝と前記第二のミラー面及び前記第一のミラー面とをそれぞれ同一形状となるよう加工することを特徴とする請求項１０に記載のフィルム光導波路の製造方法。
【請求項１２】
前記光導波路形成工程は、
前記第二の貫通孔から、前記第二の貫通孔内、前記第一の凹溝内、前記第二の凹溝内及び前記第一の貫通孔内の気体を吸引しつつ、前記第一の貫通孔から、前記第一の貫通孔内、前記第二の凹溝内、前記第一の凹溝内及び前記第二の貫通孔内に前記光導波路の形成用の高分子材料を加圧充填することを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載のフィルム光導波路の製造方法。
【請求項１３】
前記光導波路形成工程は、前記高分子材料を加圧充填する際に、
前記第二の貫通孔内、前記第一の凹溝内、前記第二の凹溝内及び前記第一の貫通孔内の気体がぬけ易いよう、前記第二の貫通孔が前記第一の貫通孔より上方に配置されることを特徴とする請求項１２に記載のフィルム光導波路の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−５８６８３（Ｐ２０１２−５８６８３Ａ）
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０４６１４（Ｐ２０１０−２０４６１４）
【出願日】平成２２年９月１３日（２０１０．９．１３）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１３日（２０１０．９．１３）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
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