光導波路、光導波路構造体、光導波路構造体の製造方法および電子機器
【課題】光導波路のコア部の端部に対して精度良く光素子の受発光部を位置決めし得る光導波路、かかる光導波路を用いて光素子を精度よく位置決めし得る光導波路構造体の製造方法、ならびに、かかる光導波路を備える信頼性の高い光導波路構造体および信頼性の高い電子機器を提供すること。
【解決手段】光導波路構造体は、コア部２１１と、コア部２１１に並設された位置決用コア部２１３と、コア部２１１および位置決用コア部２１３の少なくとも一方に隣接して設けられたクラッド部２１２とを備え、位置決用コア部２１３は、その光路の方向を変更する第１の光路変更部を備える。
【解決手段】光導波路構造体は、コア部２１１と、コア部２１１に並設された位置決用コア部２１３と、コア部２１１および位置決用コア部２１３の少なくとも一方に隣接して設けられたクラッド部２１２とを備え、位置決用コア部２１３は、その光路の方向を変更する第１の光路変更部を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光導波路、光導波路構造体、光導波路構造体の製造方法および電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報化の波とともに、大容量の情報を高速で通信可能な広帯域回線（ブロードバンド）の普及が進んでいる。また、これらの広帯域回線に情報を伝送する装置として、ルーター装置、ＷＤＭ(Wavelength Division Multiplexing)装置等の伝送装置が用いられている。これらの伝送装置内には、ＬＳＩのような演算素子、メモリーのような記憶素子等が組み合わされた信号処理基板が多数設置されており、各回線の相互接続を担っている。
【０００３】
各信号処理基板には、演算素子や記憶素子等が電気配線で接続された回路が構築されているが、近年、処理する情報量の増大に伴って、各基板では、極めて高いスループットで情報を伝送することが要求されている。しかしながら、情報伝送の高速化に伴い、クロストークや高周波ノイズの発生、電気信号の劣化等の問題が顕在化しつつある。このため、電気配線がボトルネックとなって、信号処理基板のスループットの向上が困難になっている。また、同様の課題は、スーパーコンピューターや大規模サーバー等でも顕在化しつつある。
【０００４】
一方、光搬送波を使用してデータを移送する光通信技術が開発され、近年、この光搬送波を、一地点から他地点に導くための手段として、光導波路が普及しつつある。この光導波路は、線状のコア部と、その周囲を覆うように設けられたクラッド部とを有している。コア部は、光搬送波の光に対して実質的に透明な材料によって構成され、クラッド部は、コア部より屈折率が低い材料によって構成されている。
【０００５】
光導波路では、コア部の一端から導入された光が、クラッド部との境界で反射しながら他端に伝送（搬送）される。光導波路の入射側には、半導体レーザー等の発光素子が配置され、出射側には、フォトダイオード等の受光素子が配置される。発光素子から入射された光は光導波路を伝搬し、受光素子により受光され、受光した光の明滅パターンもしくはその強弱パターンに基づいて通信を行う。
【０００６】
このような光導波路で信号処理基板内の電気配線を置き換えることにより、前述したような電気配線の問題が解消され、信号処理基板のさらなる高スループット化が可能になると期待されている。
【０００７】
例えば、特許文献１には、信号処理基板内に、複数の光導波路と、各光導波路に対応してそれぞれ発光素子および受光素子が配置されたものが提案されている。この信号処理基板では、隣接するコア部同士の間に、これらに互いに接触するクラッド部が配置されていることで、信号処理基板内に複数の光導波路が形成されている。
【０００８】
かかる構成の信号処理基板において、発光素子から発光された光を受光素子にまで高効率に伝達させるには、発光素子からの光を高効率でコア部（光導波路）に導入し、かつコア部から導出された光を高効率で受光素子に導入することが求められる。
【０００９】
そのため、これら受発光素子（光素子）の受発光部が、コア部の端部に精度良く位置決めされている必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００９−１３９４１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、光導波路のコア部の端部に対して精度良く光素子の受発光部を位置決めし得る光導波路、かかる光導波路を用いて光素子を精度よく位置決めし得る光導波路構造体の製造方法、ならびに、かかる光導波路を備える信頼性の高い光導波路構造体および信頼性の高い電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
このような目的は、下記（１）〜（１５）に記載の本発明により達成される。
（１） 光を伝送させて使用する平板状をなす光導波路であって、
コア部と、該コア部に並設された位置決用コア部と、前記コア部および前記位置決用コア部の少なくとも一方に隣接して設けられたクラッド部とを備え、
前記位置決用コア部は、その光路の方向を変更する第１の光路変更部を備えることを特徴とする光導波路。
【００１３】
（２） 前記位置決用コア部を複数有し、
前記位置決用コア部は、前記コア部を挟む位置に並設されている上記（１）に記載の光導波路。
【００１４】
（３） 前記位置決用コア部は、その光路方向の一方の端部が、当該光導波路の端面において露出し、前記一方の端部から導入された光が、前記第１の光路変更部において導出される上記（１）または（２）に記載の光導波路。
【００１５】
（４） 前記コア部の少なくとも一方の端部には、前記光路の方向を変更する第２の光路変更部を備える上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の光導波路。
【００１６】
（５） 前記評価用コア部は、前記コア部に対してその中心軸が並列に設けられている上記（４）に記載の光導波路。
【００１７】
（６） 前記第１の光路変更部と前記第２の光路変更部とは、ともに前記中心軸に対する１つの垂線上に位置する上記（５）に記載の光導波路。
【００１８】
（７） 前記コア部は、その光路方向の少なくとも一方の端部が、当該光導波路の端面において露出することなく設けられている上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の光導波路。
【００１９】
（８） 前記クラッド部は、前記コア部よりも屈折率が低く、前記コア部および前記位置決用コア部の少なくとも一方に接した低屈折率領域と、該低屈折率領域よりも屈折率が高く、該低屈折率領域を介して前記コア部および前記位置決用コア部から離間した複数の高屈折率領域とを有し、該複数の高屈折率領域は、前記クラッド部中に点在または整列している上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の光導波路。
【００２０】
（９） 前記複数の高屈折率領域は、前記クラッド部を通過する光を、前記コア部から遠ざかる方向に屈折させるもの、または不規則に散乱させるものである上記（８）に記載の光導波路。
【００２１】
（１０） 前記各高屈折率領域は、それぞれ粒状をなしている上記（８）または（９）に記載の光導波路。
【００２２】
（１１） 前記各高屈折率領域は、それぞれ短冊状をなしている上記（８）ないし（１０）のいずれかに記載の光導波路。
【００２３】
（１２） 上記（１）ないし（１１）のいずれかに記載の光導波路を備えることを特徴とする光導波路構造体。
【００２４】
（１３） 発光部または受光部を備える光素子を有する上記（１２）に記載の光導波路構造体。
【００２５】
（１４） 上記（１）ないし（１１）のいずれかに記載の光導波路が備える前記位置決用コア部に光を導入した状態で、発光部または受光部を備える光素子の位置決めがなされることを特徴とする光導波路構造体の製造方法。
【００２６】
（１５） 上記（１２）または（１３）に記載の光導波路構造体を備えることを特徴とする電子機器。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、コア部の端部に対して精度良く受発光素子の受発光部を位置決めすることができる光導波路とすることができる。そのため、かかる光導波路を用いて位置決めされた受発光素子と、光導波路とを備える光導波路構造体および電子機器は、高い信頼性を有するものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の光導波路構造体の第１実施形態の概略を示す縦断面図である。
【図２】本発明の光導波路構造体の第１実施形態の概略を示す平面図である。
【図３】図１、２に示す光導波路構造体が備えるコア層を示す平面図である。
【図４】図３に示すコア層のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】光導波路構造体が備える光導波路基板の製造工程を説明するための部分縦断面図である。
【図６】光導波路構造体が備える光導波路基板の製造工程を説明するための部分縦断面図である。
【図７】光導波路構造体が備える光導波路基板の製造工程を説明するための部分縦断面図である。
【図８】光導波路基板に配線基板を接合する方法を説明するための模式図（平面図）である。
【図９】光導波路基板に配線基板を接合する方法を説明するための模式図（平面図）である。
【図１０】本発明の光導波路構造体の第２実施形態が備えるコア層を示す平面図である。
【図１１】本発明の光導波路構造体の第３実施形態が備えるコア層を示す平面図である。
【図１２】本発明の光導波路構造体の第４実施形態が備えるコア層を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の光導波路、光導波路構造体、光導波路構造体の製造方法および電子機器について添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００３０】
まず、本発明の光導波路を説明するのに先立って、本発明の光導波路を備える光導波路構造体（本発明の光導波路構造体）について説明する。
【００３１】
＜第１実施形態＞
まず、本発明の光導波路構造体の第１実施形態について説明する。
【００３２】
図１は、本発明の光導波路構造体の第１実施形態の概略を示す縦断面図、図２は、本発明の光導波路構造体の第１実施形態の概略を示す平面図、図３は、図１、２に示す光導波路構造体が備えるコア層を示す平面図、図４は、図３に示すコア層のＡ−Ａ線断面図である。なお、以下の説明では、図１、４中の上側を「上」といい、下側を「下」という。
【００３３】
光導波路構造体１は、主に、光導波路基板２と、この光導波路基板２の上面に接合された配線基板３ａ、３ｂと、配線基板３ａ、３ｂ上にそれぞれ搭載された発光素子４および発光素子用ＩＣ４０と、受光素子５および受光素子用ＩＣ５０とを有する。
【００３４】
発光素子４からの光Ｌは、光導波路基板（光回路）２内を伝送され、受光素子５により受光される。すなわち、光導波路基板２を介して、発光素子４と受光素子５との間において、光通信がなされる。
【００３５】
光導波路基板２は、光導波路２０と、この光導波路２０の上下面にそれぞれ設けられた保護層２９とを備える。
【００３６】
光導波路（本発明の光導波路）２０は、その全体形状が平板状をなしており、層状をなすコア層２１と、このコア層２１の上下面にそれぞれ設けられた層状をなすクラッド層２２とを有している。そして、コア層２１の一端に入射された光Ｌが、その他端にまで伝送（伝搬）される。本発明では、この光導波路２０（特にコア層２１）の構成に特徴を有するが、その詳細については、後に詳述する。
【００３７】
また、本実施形態では、光導波路基板２は、その下面からコア層２１（コア部２１１）を超えて、上側の保護層２９に至るまでの部分を欠損させることにより形成された欠損部２８ａ、２８ｂを備える。少なくともコア層２１の欠損部２８ａ、２８ｂに臨む面は、それぞれ、コア層２１と欠損部２８ａ、２８ｂ内の空気との屈折率差に基づいて光を反射するミラー（光の光路を変更する第２の光路変更部）２３ａ、２３ｂを構成している。
【００３８】
これにより、コア部２１１のミラー２３ａ、２３ｂがコア部２１１の端部を構成し、このミラー２３ａ、２３ｂの周辺部には、空気層としての欠損部２８ａ、２８ｂが位置することとなる。
【００３９】
また、欠損部２８ａ、２８ｂは、光導波路基板２の縦断面において直角三角形状をなすように形成されており、ミラー（光路変更部）２３ａ、２３ｂは、コア層２１の中心軸に対してほぼ４５°で傾斜している。したがって、図１中の矢印で示すように、発光素子４から下方に向かって発せられた光Ｌは、その直下のミラー２３ａにより、その光路がほぼ９０°で変更（屈曲）された後、コア層２１（コア部２１１）内を伝送され、受光素子５の直下のミラー２３ｂで上方に向かって光路がほぼ９０°で変更された後、受光素子５に入射する。
【００４０】
このようなミラー２３ａ、２３ｂを設けることにより、光導波路基板２の主面（上面および／または下面）を発光素子４および受光素子５を搭載する領域として用いることができるので、光導波路構造体１の小型化を図ることができるとともに、高密度実装にも寄与する。
【００４１】
保護層２９は、光導波路２０の上下面を保護する機能を有する。
保護層２９の平均厚さは、特に限定されないが、５〜２００μｍ程度であるのが好ましく、１０〜１００μｍ程度であるのがより好ましい。これにより、保護層２９は、光導波路２０を保護する機能を十分に発揮することができる。また、光導波路基板２全体として可撓性を付与する場合には、その可撓性が低下するのを防止することができる。
【００４２】
保護層２９の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、ポリイミド、ポリイミドアミド、ポリイミドアミドエーテル、ポリエステルイミドおよびポリイミドエーテル等が挙げられる。
【００４３】
このような光導波路基板２の上面には、配線基板３ａ、３ｂが接合され、さらに、配線基板３ａ、３ｂの上面には、それぞれ、後述するコア層２１が備えるコア部２１１に対応するように発光素子４および発光素子用ＩＣ４０と、受光素子５および受光素子用ＩＣ５０とが搭載されている。
【００４４】
配線基板３ａ、３ｂは、所定のパターンで形成された配線部（導体部）３０を有している。
【００４５】
また、発光素子（光素子）４は、発光部を備える素子本体４１とバンプ４２とを備え、バンプ４２が、配線部３０が備える端子に接合されている。また、発光素子用ＩＣ４０は、所定の回路が形成された素子本体４０１とバンプ４０２とを備え、バンプ４０２が、配線部３０が備える端子に接合されている。これにより、発光素子４は、発光素子用ＩＣ４０と配線基板３ａ、３ｂを介して電気的に接続され、その動作が発光素子用ＩＣ４０により制御される。
【００４６】
さらに、受光素子（光素子）５は、受光部を備える素子本体５１とバンプ５２とを備え、バンプ５２が、配線部３０が備える端子に接合されている。また、受光素子用ＩＣ５０は、所定の回路が形成された素子本体５０１とバンプ５０２とを備え、バンプ５０２が、配線部３０の端子に接合されている。これにより、受光素子５は、受光素子用ＩＣ５０と配線基板３ａ、３ｂを介して電気的に接続され、受光素子用ＩＣ５０は、受光素子５による検出信号を増幅するよう動作する。
【００４７】
これにより、光導波路構造体１内に、電気回路が構築され、光導波路構造体１では、これらの光素子（発光素子４および受光素子５）と電気素子（発光素子用ＩＣ４０および受光素子用ＩＣ５０）とが協調して動作することにより、光信号と電気信号の相互変換が確実に行われ、高速かつ低ノイズでの信号処理を容易に行うことができる。
【００４８】
なお、このような配線基板３ａ、３ｂにおける、発光素子４からの光Ｌの光路に対応する部分、および、受光素子５への光Ｌの光路に対応する部分は、それぞれ、光Ｌの透過が許容されるように光透過性を有する部材で構成される。
【００４９】
さて、光導波路（本発明の光導波路）２０は、前述したように、層状をなすコア層２１と、このコア層２１の上下面にそれぞれ設けられた層状をなすクラッド層２２とを有している。
【００５０】
コア層２１は、所定パターン（本実施形態では、光導波路２０の長手方向に長い短冊状）のコア部２１１と、コア部２１１に対してその中心軸が並列に設けられた位置決用コア部２１３と、これらコア部（導波路チャンネル）２１１および位置決用コア部２１３に隣接するクラッド部２１２（側面クラッド部）とで構成されている。
【００５１】
なお、本実施形態では、図３に示すように、４つのコア部２１１と４つの位置決用コア部２１３とが交互に設けられ、これらコア部２１１と位置決用コア部２１３との間に介在するように、コア部２１１および位置決用コア部２１３に隣接してクラッド部２１２が設けられている。
【００５２】
クラッド部２１２は、クラッド層２２と同様の機能を果たす部分であり、クラッド部２１２（低屈折率領域２１５）およびクラッド層２２は、コア部２１１と比較して、その平均屈折率（以下、単に「屈折率」と言うこともある。）が低くなっている。
【００５３】
これにより、クラッド部２１２およびクラッド層２２で取り囲まれて形成されたコア部２１１は、欠損部２８ａから入射された光Ｌを、コア部２１１とクラッド部２１２およびクラッド層２２との界面で反射させて、欠損部２８ｂまで伝送（伝搬）する光路を構成する。また、評価用クラッド部２１３も、クラッド部２１２およびクラッド層２２で取り囲まれて形成されており、コア部２１１と同様の機能を発揮する。
【００５４】
また、本実施形態では、コア部２１１および位置決用コア部２１３は、その横断面形状が正方形または矩形（長方形）のような四角形をなしている。
【００５５】
さらに、コア部２１１は、その平面視において、光導波路２０の長手方向に長い短冊状をなしており、本実施形態では、その両端部がミラー２３ａ、２３ｂで構成され、このミラー２３ａ、２３ｂの周辺部には欠損部２８ａ、２８ｂが設けられている。そして、これら欠損部２８ａ、２８ｂが、クラッド部２１２により、取り囲まれたような構成をなしている。そのため、光導波路基板２（光導波路２０）の長手方向の端面と、コア部２１１の端部（ミラー２３ａ、２３ｂ）との間には、クラッド部２１２と欠損部２８ａ、２８ｂが介在することから、各コア部２１１の双方の端部は、光導波路基板２の端面（端面）から露出していない。
【００５６】
また、位置決用コア部２１３は、前記コア部２１１と同様に、光導波路２０の長手方向（光路方向）に長い短冊状をなしており、その中心軸が隣接するコア部２１１に対して並列に設けられている。そして、本実施形態では、その両端部が、それぞれ光導波路２０の長手方向の両端部（両端面）において露出している。
【００５７】
また、各位置決用コア部２１３は、その途中に、コア部２１１が備える欠損部２８ａ、２８ｂと同様の構成の欠損部２７ａ、２７ｂを１つ備えている。すなわち、図３に示すように、位置決用コア部２１３ａは、欠損部２８ａと同様の構成の１つの欠損部２７ａを備え、これら欠損部２８ａと欠損部２７ａとは、ともに位置決用コア部２１３ａの中心軸に対する１つの垂線上に位置している。また、位置決用コア部２１３ｂは、欠損部２８ｂと同様の構成の１つの欠損部２７ｂを備え、これら欠損部２８ｂと欠損部２７ｂとは、ともに位置決用コア部２１３ｂの中心軸に対する１つの垂線上に位置している。
【００５８】
これにより、位置決用コア部２１３ａは、光導波路２の端部２６ａ側から入射された光Ｌを、欠損部２７ａまで伝送（伝搬）する光路を構成し、位置決用コア部２１３ｂは、光導波路２の端部２６ｂ側から入射された光Ｌを、欠損部２７ｂまで伝送（伝搬）する光路を構成する。
【００５９】
位置決用コア部２１３を、以上のような欠損部２７ａ、２７ｂを備える構成とすることで、位置決用コア部２１３の欠損部２７ａ、２７ｂに臨む面が、それぞれ、位置決用コア部２１３と欠損部２７ａ、２７ｂ内の空気との屈折率差に基づいて光を反射するミラー（第１の光路変更部）を構成することから、位置決用コア部２１３は、光Ｌの光路の方向を変更するミラーを備えるものとなる。
【００６０】
なお、本実施形態では、コア部２１１および位置決用コア部２１３は、それぞれ、４つずつコア層２１に設けられており、コア部２１１と位置決用コア部２１３とは、クラッド部２１２を介して、交互に並設されている。さらに、位置決用コア部２１３のうち、位置決用コア部２１３ａと位置決用コア部２１３ｂとは、それぞれ、コア層２１に２つずつ設けられており、交互に並設されている。これにより、コア層２１において、平面視で、２つの位置決用コア部２１３ａ、ｂにより、それぞれ、２つのコア部２１１を挟むような構成をなすことになる。
【００６１】
また、コア部２１１および位置決用コア部２１３は、図３に示すような平面視において、光Ｌの光路の方向の幅が、１０〜１００μｍ程度であるのが好ましく、１５〜８０μｍ程度であるのがより好ましい。これにより、コア部２１１または位置決用コア部２１３から入射された光Ｌを、コア部２１１とクラッド部２１２およびクラッド層２２との界面で反射させて、その端部まで伝送（伝搬）する光路としての機能を確実に発揮するようになる。
【００６２】
さらに、後に詳述するが、本実施形態では、各クラッド部２１２は、それぞれクラッド部２１２中の他の領域（低屈折率領域２１５）よりも屈折率が高い高屈折率領域２１４を複数個含んでいる。すなわち、クラッド部２１２は、複数の高屈折率領域２１４と、この高屈折率領域２１４より屈折率が低い低屈折率領域２１５とに分かれている。そして、図３に示すように、複数の高屈折率領域２１４は、各クラッド部２１２中に整列している。
【００６３】
コア部２１１、位置決用コア部２１３および高屈折率領域２１４とクラッド部２１２中の低屈折率領域２１５との屈折率の差は、特に限定されないが、０．５％以上であるのが好ましく、０．８％以上であるのがより好ましい。一方、上限値は、特に設定されなくてもよいが、好ましくは５．５％程度とされる。屈折率の差が前記下限値未満であると光を伝達する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えても、光の伝送効率のそれ以上の増大は期待できない。
【００６４】
なお、前記屈折率差とは、コア部２１１および位置決用コア部２１３の屈折率をＡ、低屈折率領域２１５の屈折率をＢとしたとき、次式で表される。
屈折率差（％）＝｜Ａ／Ｂ−１｜×１００
【００６５】
なお、本実施形態では、コア部２１１および位置決用コア部２１３は、それぞれ、平面視で短冊状（直線状）に形成されているが、途中で湾曲、分岐等してもよく、その形状は任意である。なお、後述するような光導波路２０の製造方法を用いれば、複雑かつ任意の形状のコア部２１１および位置決用コア部２１３を容易にかつ寸法精度よく形成することができる。
【００６６】
コア層２１、位置決用コア部２１３およびクラッド層２２の各構成材料は、それぞれ上記の屈折率差が生じる材料であれば特に限定されないが、具体的には、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、エポキシ樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリシラン、ポリシラザン、また、ベンゾシクロブテン系樹脂やノルボルネン系樹脂等の環状オレフィン系樹脂のような各種樹脂材料の他、石英ガラス、ホウケイ酸ガラスのようなガラス材料等を用いることができる。
【００６７】
一方、２つのクラッド層２２は、コア部２１１の下部および上部に位置するクラッド部を構成するものである。このような構成により、コア部２１１は、その外周をクラッド部に囲まれた導光路として機能する。
【００６８】
クラッド層２２の平均厚さは、コア層２１の平均厚さの０．１〜１．５倍程度であるのが好ましく、０．３〜１．２５倍程度であるのがより好ましい。具体的には、クラッド層２２の平均厚さは、特に限定されないが、通常、1〜２００μｍ程度であるのが好ましく、５〜１００μｍ程度であるのがより好ましい。これにより、光導波路２０が不要に大型化（厚膜化）するのを防止しつつ、クラッド層としての機能が好適に発揮される。
【００６９】
また、クラッド層２２の構成材料としては、例えば、前述したコア層２１の構成材料と同様の材料を用いることができるが、特にノルボルネン系ポリマーが好ましい。
【００７０】
クラッド部２１２は、上述のように、複数の高屈折率領域２１４と、この高屈折率領域２１４より屈折率が低い低屈折率領域２１５とで構成される。
【００７１】
低屈折率領域２１５は、各クラッド部２１２のうち、図３に示すように、各コア部２１１または各位置決用コア部２１３の少なくとも一方に接するように設けられている。
【００７２】
一方、高屈折率領域２１４は、図３に示すように、各コア部２１１および各位置決用コア部２１３に直接接触しないように設けられている。すなわち、高屈折率領域２１４と各コア部２１１および各位置決用コア部２１３との間に、低屈折率領域２１５が介挿された状態になっている。
【００７３】
また、複数の高屈折率領域２１４は、本実施形態では、それぞれが平面視で短冊状をなしており、隣接するもの同士の間で、軸線が互いに平行になるように整列して設けられている。なお、図３に示す各高屈折率領域２１４は、それぞれ平面視で平行四辺形をなしている。また、これらの複数の高屈折率領域２１４は、各クラッド部２１２中において、各コア部２１１または各位置決用コア部２１３を挟んで両側に整列している。
【００７４】
また、図３に示す各高屈折率領域２１４は、細長い平行四辺形をなしており、長辺の長さは短辺の２〜５０倍程度であるのが好ましく、５〜３０倍程度であるのがより好ましい。
【００７５】
さらに、これらの短冊状の高屈折率領域２１４は、図３に示すように、各クラッド部２１２を幅方向に横切るように設けられている。その結果、各クラッド部２１２を通過する光は、必然的に各高屈折率領域２１４に通過することになり、以下に示す各高屈折率領域２１４の機能を確実に発揮させることができる。
【００７６】
このような短冊状をなす各高屈折率領域２１４は、それぞれその軸線が、コア部２１１の軸線の垂線に対して、コア部２１１を通過する光Ｌの進行方向の後方に傾斜するように設けられている。このように傾斜して設けられていることにより、各高屈折率領域２１４を通過する光は、低屈折率領域２１５から高屈折率領域２１４に入射する際、および、高屈折率領域２１４から低屈折率領域２１５に出射する際、両者の屈折率差に基づいて、必然的にコア部２１１から遠ざかるように屈折する。その結果、クラッド部２１２を通過する光を、コア部２１１から遠ざけることができ、コア部２１１を伝搬した光Ｌが出射する欠損部２８ｂでは、光Ｌの出射位置と、クラッド部２１２を伝搬してきた光の出射位置との離間距離が十分に確保されることとなる。
【００７７】
なお、この場合、図２に示す、コア部２１１の軸線の垂線と、短冊状をなす各高屈折率領域２１４の軸線とがなす角度（高屈折率領域２１４の傾斜角）θは、高屈折率領域２１４と低屈折率領域２１５との屈折率差やクラッド部２１２の幅等に応じて、クラッド部２１２を通過する光が必要かつ十分に屈折するように適宜設定される。
【００７８】
具体的には、高屈折率領域２１４の傾斜角θは、１０〜８５°程度であるのが好ましく、２０〜７０°程度であるのがより好ましい。傾斜角θを前記範囲内に設定することにより、コア部２１１から漏れ出た光がコア部２１１から確実に離れるよう屈折し、光導波路２０の出射側端面１０ｂにおいて、信号光とノイズ光とを分離することができる。その結果、搬送波としてのＳ／Ｎ比をより確実に高めることができる。
【００７９】
また、各高屈折率領域２１４同士の離間距離も、高屈折率領域２１４と低屈折率領域２１５との屈折率差やクラッド部２１２の幅等に応じて適宜設定される。
【００８０】
さらに、各高屈折率領域２１４の幅も、同様に適宜設定されるが、一例としては、１〜３０μｍ程度であるのが好ましく、３〜２０μｍ程度であるのがより好ましい。
【００８１】
なお、各高屈折率領域２１４の形状は、短冊状（細長い形状）をなしていれば特に限定されず、台形、長方形、菱形のような四角形の他、三角形、五角形、六角形のような多角形、楕円形、長円形のような円形等であってもよい。
【００８２】
また、各高屈折率領域２１４が短冊状をなしている場合、本実施形態のように、高屈折率領域２１４を、コア部２１１の中心軸に対して傾斜して設ける他、コア部２１１の中心軸に対して垂直に設けてもよいし、平行に設けてもよい。
【００８３】
以上説明したような光導波路構造体１は、次のようにして製造される。
なお、以下では、感光用光の作用により屈折率が低くなる感光性樹脂組成物７０を用いて光導波路基板２が備えるコア層２１を形成する場合を一例に説明する。
【００８４】
図５〜７は、それぞれ、光導波路構造体が備える光導波路基板の製造工程を説明するための部分縦断面図である。
【００８５】
＜１＞ まず、光導波路基板２を形成する。
＜１−１＞ まず、感光用光ＥＬ（活性放射線）の作用により屈折率が低くなるよう変化する感光性樹脂組成物７０を用意する。
【００８６】
かかる感光性樹脂組成物７０としては、例えば、特殊な配合の樹脂組成物を用いることができる。
【００８７】
この樹脂組成物には、ベースポリマーと、このベースポリマーより屈折率の低いモノマーとを含み、感光用光ＥＬを照射させた照射領域内において、モノマーの反応を進行させることにより、感光用光ＥＬを照射させない未照射領域から、未反応のモノマーを照射領域に拡散させ、結果として、未照射領域の屈折率が照射領域の屈折率より高くなるようなものがある。
【００８８】
ベースポリマーとしては、例えば、ノルボルネン系樹脂やベンゾシクロブテン系樹脂等の環状オレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、エポキシ系樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて（ポリマーアロイ、ポリマーブレンド（混合物）、共重合体など）用いることができる。
【００８９】
これらの中でも、特に、環状オレフィン系樹脂を主とするものが好ましい。ベースポリマーとして環状オレフィン系樹脂を用いることにより、優れた光伝送性能や耐熱性を有するコア層２１を形成することができる。
【００９０】
さらに、環状オレフィン系樹脂としては、耐熱性、透明性等の観点から、ノルボルネン系樹脂を使用することが好ましい。また、ノルボルネン系樹脂は、高い疎水性を有するため、吸水による寸法変化等を生じ難いコア層２１を形成することができる。
【００９１】
一方、モノマーとしては、例えば、ノルボルネン系モノマー、アクリル酸（メタクリル酸）系モノマー、エポキシ系モノマー、オキセタン系モノマー、ビニルエーテル系モノマー、スチレン系モノマー等のうち、ベースポリマーより屈折率が低いものが選択され、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００９２】
これらの中でも、モノマーとしては、オキセタニル基またはエポキシ基等の環状エーテル基を有するモノマーまたはオリゴマーを用いるのが好ましい。環状エーテル基を有するモノマーまたはオリゴマーを用いることにより、環状エーテル基の開環が起こり易いため、速やかに反応し得るモノマーが得られる。
【００９３】
具体的には、オキセタニル基を有し、かつ、ベースポリマーより屈折率が低いモノマーとしては、例えば、下記式（１）で表わされる単官能オキセタン（３−（シクロヘキシルオキシ）メチル−３−エチルオキセタン；ＣＨＯＸ）等が挙げられる。
【００９４】
【化１】
【００９５】
＜１−２＞ 次に、予め形成したクラッド層２２上に、図５（Ａ）に示すように、感光性樹脂組成物７０を必要に応じてワニス状として供給して、液状被膜を形成する。
【００９６】
なお、感光性樹脂組成物７０をワニス状とする場合、感光性樹脂組成物７０を溶媒または分散媒中に溶解または分散させることにより得ることができる。
【００９７】
なお、この溶媒または分散媒としては、特に限定されないが、例えば、特開２０１０−９０３２８号公報に記載されたもの等が挙げられる。
【００９８】
ここで、感光性樹脂組成物７０をクラッド層２２上に供給する方法としては、各種塗布法を用いることができ、例えば、ドクターブレード法、スピンコート法、ディッピング法、テーブルコート法、スプレー法、アプリケーター法、カーテンコート法、ダイコート法の方法が挙げられる。
【００９９】
なお、クラッド層２２としては、例えば、後述するコア部２１１よりも屈折率が低いシート材が使用され、特に限定されるものではないが、例えば、ノルボルネン系樹脂と、エポキシ樹脂とを含むシート材が使用される。
【０１００】
＜１−３＞ 次に、クラッド層２２上に形成した液状被膜を乾燥することにより、図５（Ｂ）に示すように、光導波路形成用のフィルム２１０を形成する。
【０１０１】
このフィルム２１０は、後述する感光用光（活性放射線）ＥＬの照射により、コア部２１１と位置決用コア部２１３とクラッド部２１２とを備えるコア層２１となるものである。
【０１０２】
＜１−４＞ 次に、フィルム２１０における、クラッド部２１２が備える低屈折率領域２１５を形成すべき領域に対して、選択的に感光用光ＥＬ（例えば、紫外線）を照射する。
【０１０３】
この際、図６（Ａ）に示すように、フィルム２１０の上方に形成すべきクラッド部２１２が備える低屈折率領域２１５の形状に対応した開口部を備えるマスクＭを配置する。このマスクＭを介して、フィルム２１０に対し、感光用光ＥＬを照射する。
【０１０４】
換言すれば、コア部２１１、位置決用コア部２１３および高屈折率領域２１４を形成すべき領域に対して、マスクＭを用いてマスクする。
【０１０５】
用いられる感光用光ＥＬとしては、例えば、波長２００〜４５０ｎｍの範囲にピーク波長を有するものが挙げられる。これにより、フィルム２１０の感光用光ＥＬが照射された領域における屈折率を、比較的容易に低くすることができる。
【０１０６】
また、感光用光ＥＬの照射量は、特に限定されないが、０．１〜９Ｊ／ｃｍ２程度であるのが好ましく、０．２〜６Ｊ／ｃｍ２程度であるのがより好ましく、０．２〜３Ｊ／ｃｍ２程度であるのがさらに好ましい。
【０１０７】
なお、レーザー光のように指向性の高い感光用光ＥＬを用いる場合には、マスクＭの使用を省略することもできる。
【０１０８】
ここで、フィルム２１０のうち、感光用光ＥＬが照射された照射領域では、モノマーの反応（ペースポリマーの架橋、モノマーの重合等）が開始する。また、感光用光ＥＬが照射されていない未照射領域では、モノマーの反応は生じない。
【０１０９】
そのため、照射領域では、モノマーの反応の進行に応じて、モノマーの残存量が少なくなる。これに応じて、未照射領域のモノマーが照射領域側に拡散し、これにより、照射領域と未照射領域とで屈折率差が生じる。
【０１１０】
ここで、本実施形態では、モノマーの屈折率が、ベースポリマーの屈折率よりも低いため、未照射領域のモノマーが照射領域に拡散することで、照射領域の屈折率が連続的に低くなるとともに、未照射領域の屈折率は連続的に高くなる。
【０１１１】
かかる過程を経て、図６（Ｂ）に示すように、フィルム２１０の未照射領域が、コア部２１１、位置決用コア部２１３および高屈折率領域２１４となり、フィルム２１０の照射領域が低屈折率領域２１５となったコア層２１が形成される。
【０１１２】
＜１−５＞ 次に、コア層２１上に、コア層２１の下側に形成したクラッド層２２と同様のフィルムを貼り付けることで、クラッド層２２を形成する。
【０１１３】
これにより、一対のクラッド層２２は、クラッド部２１２とは異なる方向すなわちコア部２１１の上下方向から、コア部２１１を挟むように配置され、その結果、図７（Ａ）に示すような光導波路２０が形成される。
【０１１４】
なお、上側のクラッド層２２は、フィルム状のものを貼り付けるのではなく、コア層２１上に液状材料を塗布し硬化（固化）させる方法によっても形成することができる。
【０１１５】
＜１−６＞ 次に、双方のクラッド層２２に、保護層２９を形成する。
【０１１６】
この保護層２９の形成には、前記工程＜１−５＞で説明したクラッド層２２の形成方法と同様の方法を用いることができる。
【０１１７】
＜１−７＞ 次に、各層が積層された積層体２に、例えば、レーザー加工、研削加工等を施すことで、上述したコア部２１１および位置決用コア部２１３の所定の位置に、それぞれ、欠損部２８ａ、２８ｂおよび欠損部２８ａ、２８ｂを形成する。
【０１１８】
以上のような工程を経て、図７（Ｂ）、図８に示すような光導波路基板２が製造される。
【０１１９】
なお、本実施形態では、ベースポリマーよりも屈折率の低いモノマーを含有する樹脂組成物を用いて、コア部２１１とクラッド部２１２とを備えるコア層２１を形成する場合について説明したが、かかる場合に限定されず、ベースポリマーよりも屈折率の高いモノマーを含有する樹脂組成物を用いて、前記コア層２１を形成するようにしてもよい。
【０１２０】
このような樹脂組成物を用いる場合、感光用光ＥＬの照射によりモノマーが拡散するフィルム２１０の照射領域において、フィルム２１０の未照射領域よりも屈折率が高くなる。そのため、かかる形態では、フィルム２１０の照射領域と未照射領域とがそれぞれコア部２１１、評価用コア部２１３および高屈折率領域２１４と、低屈折率領域２１５となったコア層２１が形成される。
【０１２１】
＜２＞ 次に、配線基板３ａ、３ｂを用意する。
配線基板３ａ、３ｂは、それぞれ、例えば、平板状の基部の両面に金属層が形成された積層板（例えば、両面銅張り板）を用意し、エッチング、レーザ加工等を施して、金属層を所定形状にパターニングして配線部を形成することにより製造される。
【０１２２】
＜３＞ 次に、発光素子４および発光素子用ＩＣ４０と、受光素子５および受光素子用ＩＣ５０とを用意し、発光素子４および発光素子用ＩＣ４０を配線基板３ａの所定の位置に、受光素子５および受光素子用ＩＣ５０を配線基板３ｂの所定の位置にそれぞれ搭載（接合）する。
【０１２３】
＜４＞ 次に、発光素子４が有する発光部４３が欠損部２８ａのミラー２３ａに対応するように配線基板３ａを位置決めし、さらに、受光素子５が有する受光部が欠損部２８ｂのミラー２３ｂに対応するように配線基板３ｂを位置決めしつつ、各配線基板３ａ、３ｂを光導波路基板２の上面に接着剤を用いて接合する。
【０１２４】
ここで、本発明では、光導波路基板２０（光導波路２）は、ミラー（第１の光路変更部）を備える位置決用コア部２１３を有するものである。そのため、発光部４３とミラー２３ａとの位置決め、および受光部とミラー２３ｂとの位置決めを、優れた精度で行うことができる。
【０１２５】
以下、かかる構成の位置決用コア部２１３を用いて、発光部４３とミラー２３ａとを位置決めして、配線基板３ａを光導波路基板２の上面に接合する場合について詳述する。
【０１２６】
図８、９は、光導波路基板に配線基板を接合する方法を説明するための模式図（平面図）である。なお、以下の説明では、図８、９中の紙面手前側を「上」といい、紙面奥側を「下」という。また、説明の都合上、図８、９中では、低屈折率領域および高屈折率領域の記載を省略している。
【０１２７】
＜４−１＞ まず、光導波路２の端部２６ａ側に光源を配置し、この光源からの光Ｌを、端部２６ａで露出する位置決用コア部２１３ａの端部（一端）に導入する。
【０１２８】
これにより、位置決用コア部２１３ａに導入された光Ｌは、位置決用コア部２１３ａ中を伝送され、最終的には、その他端にまで伝送（伝搬）される。このとき、他端には、前述したように欠損部２７ａが設けられ、位置決用コア部２１３ａの欠損部２７ａを臨む面がミラーを構成しているため、光Ｌがミラーで光導波路２の上側に反射されることから、欠損部２７ａの一部を、図８に示す塗潰し部分のように選択的に発光させることができる。
【０１２９】
＜４−２＞ 次に、発光素子４の素子本体４１に設けられたアライメントマーク４４が、ミラーの発光部位すなわち図８に示した塗潰し部分に対応するように光導波路基板２に配線基板３ａを位置決めしつつ、配線基板３ａを光導波路基板２の上面に接合する。
【０１３０】
ここで、本実施形態では、互いにその中心軸がほぼ並列に配置された各コア部２１１が、ほぼ均一な離間距離Ｘをもって配置されている。さらに、各コア部２１１同士の間に配置された位置決用コア部２１３も隣接する各コア部２１１と等間隔を維持して配置されているため、位置決用コア部２１３と隣接するコア部２１１との離間距離は、距離Ｘ／２となる。
【０１３１】
また、発光素子４が有する各発光部４３も、各欠損部２８ａのミラー２３ａに対応して配置する必要があるため、位置決用コア部２１３の中心軸と直交する垂線ｌ上に離間距離Ｘを保って配置されている。
【０１３２】
したがって、素子本体４１において、アライメントマーク４４を、発光部４３から距離Ｘ／２離れた垂線ｌ上の位置に形成することで、アライメントマーク４４が図８に示した塗潰し部分に対応するように、配線基板３ａを光導波路基板２に位置決めした際には、発光部４３が欠損部２８ａのミラー２３ａ（特にミラーの反射部位）に対応して位置合わせされることとなる。
【０１３３】
そのため、このような状態で、配線基板３ａを光導波路基板２の上面に接合することで、発光部４３を欠損部２８ａのミラー２３ａに対して優れた精度で配置させることができる。
【０１３４】
なお、発光部４３を欠損部２８ａに対して直接位置決めすることによっても、発光部４３をミラー２３ａに対して配置させることができるが、欠損部２８ａを設けることで、コア部２１１の欠損部２８ａを臨む面をミラー２３ａとする本実施形態の構成では、ミラー２３ａの一部でもって、コア部２１１中を伝送された光Ｌを反射する。そのため、発光部４３を欠損部２８ａに対して直接位置決めすると、ミラー２３ａの光Ｌを反射する部位と発光部４３との相対的な位置にズレが生じ、発光部４３からコア部２１１への光Ｌの伝達効率が低下する可能性が高い。
【０１３５】
これに対して、上述したような、ミラーの発光部位（反射部位）に対してアライメントマークを位置合わせする方法は、実際にミラー（第１の光路変更部）の一部を図８に示す塗潰し部分のように発光させて、これにアライメントマークを位置合わせすることで、ミラー２３ａの光Ｌを反射する部位と発光部４３とを間接的に位置決めする方法であるため、発光部４３からコア部２１１への光Ｌの伝達効率を向上させるには、特に有効な手法である。
【０１３６】
以上のような工程（本発明の光導波路構造体の製造方法）を経て、光導波路構造体１が製造される。
【０１３７】
また、光導波路基板２の上面への配線基板３ｂの接合に先立って、配線基板３ａを光導波路基板２の上面に接合する場合には、以下のような方法を採用することもできる。
【０１３８】
すなわち、光導波路２０の上面側に光源を配置し、この光源からの光Ｌを、欠損部２８ｂからコア部２１１に導入させることで、コア部２１１の他端に配置された欠損部２８ａの一部を選択的に発光させる。そして、この欠損部２８ａの発光部位に、発光部４３が対応するように位置合わせすることで、発光部４３をミラー２３ａに対して優れた精度で位置決めされた状態で、光導波路基板２上に、配線基板３ａを接合することができる。
【０１３９】
なお、光源を光導波路２０の上面側に配置して、一端側の欠損部から光を導入することで他端側の欠損部を発光させ、この欠損部の発光に基づいて一方の配線基板を光導波路基板２上に接合する方法は、他方の配線基板が光導波路基板２上に接合されていない場合のみ採用し得る手法である。したがって、前記工程＜４−１＞、＜４−２＞で説明した、位置決用コア部２１３を用いた光導波路基板２上に配線基板を接合する方法は、光導波路基板２上にすでに、他方の配線基板が接続されている場合に採用するのが、特に有効な手法である。
【０１４０】
また、図８に示すように、光源を光導波路２０の端部（端面）２６ａ側に配置する場合、クラッド部２１２を越えて、欠損部２８ｂが設けられたコア部２１１の端部に光Ｌを伝達させることができれば、欠損部２８ａの一部を選択的に発光させることができる。そのため、欠損部２８ａの発光部位に、発光部４３が対応するように位置合わせすることで光導波路基板２上に、配線基板３ａを接合することができる。しかしながら、本実施形態では、光Ｌをコア部２１１の端部にまで伝達させるには、クラッド部２１２が備える高屈折率領域２１４（図８中には図示せず）を通過させる必要があるため、コア部２１１の端部への光Ｌの伝達効率が低下し、欠損部２７ａの一部を視認性よく発光させるのには困難を伴う。したがって、かかる構成の光導波路２０において、位置決用コア部２１３を用いた光導波路基板２上に配線基板を接合する方法は有効な手法であると言える。
【０１４１】
さらに、配線基板３ｂを光導波路基板２の上面に接合する場合では、光導波路２の端部２６ｂ側に光源を配置することで、欠損部２７ｂの一部を選択的に発光させ、この発光部位に受光素子５の素子本体５１に設けられたアライメントマークを位置合わせすることで、受光素子５の受光部を欠損部２８ｂのミラー２３ｂに対して優れた精度で配置させることができる。
【０１４２】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の光導波路の第２実施形態について説明する。
【０１４３】
図１０は、本発明の光導波路構造体の第２実施形態が備えるコア層を示す平面図である。なお、以下の説明では、図１０中の紙面手前側を「上」といい、紙面奥側を「下」という。また、説明の都合上、図１０中では、低屈折率領域および高屈折率領域の記載を省略している。
【０１４４】
以下、本実施形態にかかる光導波路２について説明するが、前記第１実施形態にかかる光導波路２との相違点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。
【０１４５】
本実施形態にかかる光導波路２は、コア層２１が備えるコア部２１１および位置決用コア部２１３の数およびそれらの配置位置が異なること以外は、前記第１実施形態と同様である。
【０１４６】
図１０に示すコア層２１では、４つのコア部２１１と、２つの位置決用コア部２１３ａとを有している。そして、４つのコア部２１１がクラッド部２１２を介して並設され、さらに、これらコア部２１１を挟むように、２つの位置決用コア部２１３ａがクラッド部２１２を介して並設されている。
【０１４７】
かかる構成のコア部２１１および位置決用コア部２１３を備えるコア層２１においても、前記第１実施形態で説明したのと同様に、位置決用コア部２１３を設けることによる作用・効果を得ることができる。
【０１４８】
すなわち、前記工程＜４−１＞、＜４−２＞を経ることで、優れた位置精度をもって、配線基板３ａを光導波路基板２の上面に接合することができる。
【０１４９】
なお、コア部２１１と位置決用コア部２１３との位置関係を、本実施形態のようなものとすること、すなわち、４つのコア部２１１を２つの位置決用コア部２１３で挟んだような構成とすることで、２つの位置決用コア部２１３が備える欠損部２７ａ同士の離間距離を大きく保つことが可能となる。したがって、発光部４３とミラー２３ａとの位置決めの際には、前記離間距離が大きく保たれた２つの欠損部２７ａを用いて位置決めがなされるため、コア部２１１の中心軸の垂線方向に対する発光部４３の位置ずれの発生率をより小さくすることができる。
【０１５０】
また、光導波路基板２上に配線基板３ａを接合するのに代えて、配線基板３ｂを接合する場合には、２つの位置決用コア部２１３ａに代えて、２つの位置決用コア部２１３ｂを、コア部２１１を挟むようにクラッド部２１２を介して並設すればよい。
【０１５１】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の光導波路の第３実施形態について説明する。
【０１５２】
図１１は、本発明の光導波路構造体の第３実施形態が備えるコア層を示す平面図である。なお、以下の説明では、図１１中の紙面手前側を「上」といい、紙面奥側を「下」という。また、説明の都合上、図１１中では、低屈折率領域および高屈折率領域の記載を省略している。
【０１５３】
以下、本実施形態にかかる光導波路２について説明するが、前記第１実施形態にかかる光導波路２との相違点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。
【０１５４】
本実施形態にかかる光導波路２は、コア層２１が備えるコア部２１１および位置決用コア部２１３の数およびそれらの配置位置が異なること以外は、前記第１実施形態と同様である。
【０１５５】
図１１に示すコア層２１では、４つのコア部２１１と、１つの位置決用コア部２１３ａとを有している。そして、４つのコア部２１１がクラッド部２１２を介して並設され、さらに、これらコア部２１１の外側に位置するように、１つの位置決用コア部２１３ａがクラッド部２１２を介して並設されている。
【０１５６】
かかる構成のコア部２１１および位置決用コア部２１３を備えるコア層２１においても、前記第１実施形態で説明したのと同様に、位置決用コア部２１３を設けることによる作用・効果を得ることができる。
【０１５７】
すなわち、前記工程＜４−１＞、＜４−２＞を経ることで、優れた位置精度をもって、配線基板３ａを光導波路基板２の上面に接合することができる。
【０１５８】
なお、１つの位置決用コア部２１３を設ける場合、その位置は、特に限定されず、本実施形態のように、４つのコア部２１１の外側に設ける場合の他、各コア部２１１同士間のいずれか１つに設けるようにしてもよい。
【０１５９】
また、光導波路基板２上に配線基板３ａを接合するのに代えて、配線基板３ｂを接合する場合には、１つの位置決用コア部２１３ａに代えて、１つの位置決用コア部２１３ｂを、クラッド部２１２を介して並設すればよい。
【０１６０】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の光導波路の第４実施形態について説明する。
【０１６１】
図１２は、本発明の光導波路構造体の第４実施形態が備えるコア層を示す平面図である。
【０１６２】
以下、本実施形態にかかる光導波路２について説明するが、前記第１実施形態にかかる光導波路２との相違点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。
【０１６３】
本実施形態にかかる光導波路２は、高屈折率領域２１４および低屈折率領域２１５の平面視のパターンが異なること以外は、前記第１実施形態と同様である。
【０１６４】
図１２に示すクラッド部２１２は、平面視で粒状をなす複数の高屈折率領域２１４を有するものである。
【０１６５】
この複数の高屈折率領域２１４は、前記第１実施形態で説明した高屈折率領域２１４と同様、低屈折率領域２１５よりも屈折率が高い領域であり、低屈折率領域２１５に囲まれるようにして整列している。
【０１６６】
また、各高屈折率領域２１４は、互いに独立しており、また、各コア部２１１に直接接触しないように設けられている。すなわち、高屈折率領域２１４とコア部２１１と位置決用コア部２１３との間に、それぞれ低屈折率領域２１５が介挿された状態になっている。
【０１６７】
このような高屈折率領域２１４は、前記第１実施形態と同様に、その屈折率がクラッド部２１２の他の領域、すなわち低屈折率領域２１５よりも高ければよいが、好ましくはその差が０．５％以上とされ、より好ましくはその差が０．８％以上とされる。また、上限値は特に設定されなくてもよいが、好ましくは５．５％とされる。高屈折率領域２１４と低屈折率領域２１５との間にこのような十分な屈折率差を設けることにより、高屈折率領域２１４と低屈折率領域２１５との界面で確実に全反射を生じさせることができる。その結果、高屈折率領域２１４を伝搬する光が不本意にも低屈折率領域２１５に漏れ出るのをより確実に防止することができる。
【０１６８】
また、本実施形態にかかる光導波路２０では、入射側端面１０ａから入射した光が出射側端面１０ｂに伝搬する途中で、コア部２１１からクラッド部２１２（低屈折率領域２１５）に漏れ出た光が、高屈折率領域２１４に達すると、そこで不規則に散乱される。これにより、コア部２１１からクラッド部２１２に漏れ出た光は、出射側端面１０ｂに達する前に広範囲に広がり減衰することとなる。その結果、出射側端面１０ｂでは、クラッド部２１２から出射するノイズ光の光強度が低減されることとなり、搬送波としてのＳ／Ｎ比を高めることができる。
【０１６９】
粒状をなす高屈折率領域２１４の平面視における形状は、特に限定されず、例えば、真円、楕円、長円のような円形、三角形、四角形、六角形、八角形、星型のような多角形、半円、扇型等とされる。
【０１７０】
また、高屈折率領域２１４の輪郭は、図１２に示すように凹凸を有しているのが好ましい。これにより、高屈折率領域２１４の輪郭は、コア部２１１から漏れ出た光を受ける面が不規則性を有することとなり、光を確実に乱反射することができる。
【０１７１】
また、各高屈折率領域２１４の平均粒径は、１０〜５００μｍ程度であるのが好ましく、２０〜３００μｍ程度であるのがより好ましい。各高屈折率領域２１４の平均粒径を前記範囲内とすることにより、各高屈折率領域２１４が光を散乱する確率を十分に高めることができる。
【０１７２】
かかる構成の高屈折率領域２１４を備えるコア層２１においても、前記第１実施形態で説明したのと同様に、位置決用コア部２１３を設けることによる作用・効果を得ることができる。
【０１７３】
本発明の光導波路構造体は、光信号と電気信号の双方の信号処理を行ういかなる電子機器にも適用可能であり、例えば、マザーボードまたはインターポーザ上に電気的に接続された光導波路構造体を備える光電気混載基板に適用される。なお、この場合、光電気混載基板が備えるマザーボードまたはインターポーザ上には、さらに半導体素子等が電気的に接続されていてもよい。
【０１７４】
さらに、本発明の光導波路構造体備える光電気混載基板は、例えば、ルータ装置、ＷＤＭ装置、携帯電話、ゲーム機、パソコン、テレビ、ホーム・サーバー等の電子機器類への適用が好適である。これらの電子機器では、いずれも、例えばＬＳＩ等の演算装置とＲＡＭ等の記憶装置との間で、大容量のデータを高速に伝送する必要がある。したがって、このような電子機器が本発明の光導波路構造体を備えることにより、電気配線に特有なノイズ、信号劣化等の不具合が解消されるため、その性能の飛躍的な向上が期待できる。
【０１７５】
さらに、光導波路部分では、電気配線に比べて発熱量が大幅に削減される。このため、基板内の集積度が高められるとともに、冷却に要する電力を削減することができ、電子機器全体の消費電力を削減することができる。
【０１７６】
以上、本発明の光導波路、光導波路構造体、光導波路構造体の製造方法および電子機器の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。
【０１７７】
例えば、光導波路構造体を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
【０１７８】
また、本発明の光導波路構造体では、前記第１、第２実施形態の任意の構成を組み合わせることもできる。
【０１７９】
また、前記各実施形態では、コア部および位置決用コア部の縦断面形状が四角形状をなしている場合について示したが、これに限定されない。コア部および位置決用コア部の縦断面形状は、楕円形、長円形、三角形等であってもよい。
【０１８０】
さらに、前記各実施形態では、位置決用コア部の光路方向の双方の端部が光導波路の端部から露出する場合について説明したが、かかる場合に限定されず、光導波路の端部から位置決用コア部への光の入出射が可能な範囲において、位置決用コア部の端部にクラッド部が接して設けられていてもよい。
【符号の説明】
【０１８１】
１ 光導波路構造体
２ 光導波路基板
２０ 光導波路
２１ コア層
２１０ フィルム
２１１ コア部
２１２ クラッド部
２１３ 位置決用コア部
２１４ 高屈折率領域
２１５ 低屈折率領域
２２ クラッド層
２３ａ、２３ｂ ミラー
２６ａ、２６ｂ 端部
２７ａ、２７ｂ 欠損部
２８ａ、２８ｂ 欠損部
２９ 保護層
３ａ、３ｂ 配線基板
３０ 配線部
４ 発光素子
４１ 素子本体
４２ バンプ
４３ 発光部
４４ アライメントマーク
４０ 発光素子用ＩＣ
４０１ 素子本体
４０２ バンプ
５ 受光素子
５１ 素子本体
５２ バンプ
５０ 受光素子用ＩＣ
５０１ 素子本体
５０２ バンプ
７０ 感光性樹脂組成物
Ｍ マスク
Ｌ 光
ＥＬ 感光用光
Ｘ 離間距離
ｌ 垂線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光導波路、光導波路構造体、光導波路構造体の製造方法および電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報化の波とともに、大容量の情報を高速で通信可能な広帯域回線（ブロードバンド）の普及が進んでいる。また、これらの広帯域回線に情報を伝送する装置として、ルーター装置、ＷＤＭ(Wavelength Division Multiplexing)装置等の伝送装置が用いられている。これらの伝送装置内には、ＬＳＩのような演算素子、メモリーのような記憶素子等が組み合わされた信号処理基板が多数設置されており、各回線の相互接続を担っている。
【０００３】
各信号処理基板には、演算素子や記憶素子等が電気配線で接続された回路が構築されているが、近年、処理する情報量の増大に伴って、各基板では、極めて高いスループットで情報を伝送することが要求されている。しかしながら、情報伝送の高速化に伴い、クロストークや高周波ノイズの発生、電気信号の劣化等の問題が顕在化しつつある。このため、電気配線がボトルネックとなって、信号処理基板のスループットの向上が困難になっている。また、同様の課題は、スーパーコンピューターや大規模サーバー等でも顕在化しつつある。
【０００４】
一方、光搬送波を使用してデータを移送する光通信技術が開発され、近年、この光搬送波を、一地点から他地点に導くための手段として、光導波路が普及しつつある。この光導波路は、線状のコア部と、その周囲を覆うように設けられたクラッド部とを有している。コア部は、光搬送波の光に対して実質的に透明な材料によって構成され、クラッド部は、コア部より屈折率が低い材料によって構成されている。
【０００５】
光導波路では、コア部の一端から導入された光が、クラッド部との境界で反射しながら他端に伝送（搬送）される。光導波路の入射側には、半導体レーザー等の発光素子が配置され、出射側には、フォトダイオード等の受光素子が配置される。発光素子から入射された光は光導波路を伝搬し、受光素子により受光され、受光した光の明滅パターンもしくはその強弱パターンに基づいて通信を行う。
【０００６】
このような光導波路で信号処理基板内の電気配線を置き換えることにより、前述したような電気配線の問題が解消され、信号処理基板のさらなる高スループット化が可能になると期待されている。
【０００７】
例えば、特許文献１には、信号処理基板内に、複数の光導波路と、各光導波路に対応してそれぞれ発光素子および受光素子が配置されたものが提案されている。この信号処理基板では、隣接するコア部同士の間に、これらに互いに接触するクラッド部が配置されていることで、信号処理基板内に複数の光導波路が形成されている。
【０００８】
かかる構成の信号処理基板において、発光素子から発光された光を受光素子にまで高効率に伝達させるには、発光素子からの光を高効率でコア部（光導波路）に導入し、かつコア部から導出された光を高効率で受光素子に導入することが求められる。
【０００９】
そのため、これら受発光素子（光素子）の受発光部が、コア部の端部に精度良く位置決めされている必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００９−１３９４１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、光導波路のコア部の端部に対して精度良く光素子の受発光部を位置決めし得る光導波路、かかる光導波路を用いて光素子を精度よく位置決めし得る光導波路構造体の製造方法、ならびに、かかる光導波路を備える信頼性の高い光導波路構造体および信頼性の高い電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
このような目的は、下記（１）〜（１５）に記載の本発明により達成される。
（１） 光を伝送させて使用する平板状をなす光導波路であって、
コア部と、該コア部に並設された位置決用コア部と、前記コア部および前記位置決用コア部の少なくとも一方に隣接して設けられたクラッド部とを備え、
前記位置決用コア部は、その光路の方向を変更する第１の光路変更部を備えることを特徴とする光導波路。
【００１３】
（２） 前記位置決用コア部を複数有し、
前記位置決用コア部は、前記コア部を挟む位置に並設されている上記（１）に記載の光導波路。
【００１４】
（３） 前記位置決用コア部は、その光路方向の一方の端部が、当該光導波路の端面において露出し、前記一方の端部から導入された光が、前記第１の光路変更部において導出される上記（１）または（２）に記載の光導波路。
【００１５】
（４） 前記コア部の少なくとも一方の端部には、前記光路の方向を変更する第２の光路変更部を備える上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の光導波路。
【００１６】
（５） 前記評価用コア部は、前記コア部に対してその中心軸が並列に設けられている上記（４）に記載の光導波路。
【００１７】
（６） 前記第１の光路変更部と前記第２の光路変更部とは、ともに前記中心軸に対する１つの垂線上に位置する上記（５）に記載の光導波路。
【００１８】
（７） 前記コア部は、その光路方向の少なくとも一方の端部が、当該光導波路の端面において露出することなく設けられている上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の光導波路。
【００１９】
（８） 前記クラッド部は、前記コア部よりも屈折率が低く、前記コア部および前記位置決用コア部の少なくとも一方に接した低屈折率領域と、該低屈折率領域よりも屈折率が高く、該低屈折率領域を介して前記コア部および前記位置決用コア部から離間した複数の高屈折率領域とを有し、該複数の高屈折率領域は、前記クラッド部中に点在または整列している上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の光導波路。
【００２０】
（９） 前記複数の高屈折率領域は、前記クラッド部を通過する光を、前記コア部から遠ざかる方向に屈折させるもの、または不規則に散乱させるものである上記（８）に記載の光導波路。
【００２１】
（１０） 前記各高屈折率領域は、それぞれ粒状をなしている上記（８）または（９）に記載の光導波路。
【００２２】
（１１） 前記各高屈折率領域は、それぞれ短冊状をなしている上記（８）ないし（１０）のいずれかに記載の光導波路。
【００２３】
（１２） 上記（１）ないし（１１）のいずれかに記載の光導波路を備えることを特徴とする光導波路構造体。
【００２４】
（１３） 発光部または受光部を備える光素子を有する上記（１２）に記載の光導波路構造体。
【００２５】
（１４） 上記（１）ないし（１１）のいずれかに記載の光導波路が備える前記位置決用コア部に光を導入した状態で、発光部または受光部を備える光素子の位置決めがなされることを特徴とする光導波路構造体の製造方法。
【００２６】
（１５） 上記（１２）または（１３）に記載の光導波路構造体を備えることを特徴とする電子機器。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、コア部の端部に対して精度良く受発光素子の受発光部を位置決めすることができる光導波路とすることができる。そのため、かかる光導波路を用いて位置決めされた受発光素子と、光導波路とを備える光導波路構造体および電子機器は、高い信頼性を有するものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の光導波路構造体の第１実施形態の概略を示す縦断面図である。
【図２】本発明の光導波路構造体の第１実施形態の概略を示す平面図である。
【図３】図１、２に示す光導波路構造体が備えるコア層を示す平面図である。
【図４】図３に示すコア層のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】光導波路構造体が備える光導波路基板の製造工程を説明するための部分縦断面図である。
【図６】光導波路構造体が備える光導波路基板の製造工程を説明するための部分縦断面図である。
【図７】光導波路構造体が備える光導波路基板の製造工程を説明するための部分縦断面図である。
【図８】光導波路基板に配線基板を接合する方法を説明するための模式図（平面図）である。
【図９】光導波路基板に配線基板を接合する方法を説明するための模式図（平面図）である。
【図１０】本発明の光導波路構造体の第２実施形態が備えるコア層を示す平面図である。
【図１１】本発明の光導波路構造体の第３実施形態が備えるコア層を示す平面図である。
【図１２】本発明の光導波路構造体の第４実施形態が備えるコア層を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の光導波路、光導波路構造体、光導波路構造体の製造方法および電子機器について添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００３０】
まず、本発明の光導波路を説明するのに先立って、本発明の光導波路を備える光導波路構造体（本発明の光導波路構造体）について説明する。
【００３１】
＜第１実施形態＞
まず、本発明の光導波路構造体の第１実施形態について説明する。
【００３２】
図１は、本発明の光導波路構造体の第１実施形態の概略を示す縦断面図、図２は、本発明の光導波路構造体の第１実施形態の概略を示す平面図、図３は、図１、２に示す光導波路構造体が備えるコア層を示す平面図、図４は、図３に示すコア層のＡ−Ａ線断面図である。なお、以下の説明では、図１、４中の上側を「上」といい、下側を「下」という。
【００３３】
光導波路構造体１は、主に、光導波路基板２と、この光導波路基板２の上面に接合された配線基板３ａ、３ｂと、配線基板３ａ、３ｂ上にそれぞれ搭載された発光素子４および発光素子用ＩＣ４０と、受光素子５および受光素子用ＩＣ５０とを有する。
【００３４】
発光素子４からの光Ｌは、光導波路基板（光回路）２内を伝送され、受光素子５により受光される。すなわち、光導波路基板２を介して、発光素子４と受光素子５との間において、光通信がなされる。
【００３５】
光導波路基板２は、光導波路２０と、この光導波路２０の上下面にそれぞれ設けられた保護層２９とを備える。
【００３６】
光導波路（本発明の光導波路）２０は、その全体形状が平板状をなしており、層状をなすコア層２１と、このコア層２１の上下面にそれぞれ設けられた層状をなすクラッド層２２とを有している。そして、コア層２１の一端に入射された光Ｌが、その他端にまで伝送（伝搬）される。本発明では、この光導波路２０（特にコア層２１）の構成に特徴を有するが、その詳細については、後に詳述する。
【００３７】
また、本実施形態では、光導波路基板２は、その下面からコア層２１（コア部２１１）を超えて、上側の保護層２９に至るまでの部分を欠損させることにより形成された欠損部２８ａ、２８ｂを備える。少なくともコア層２１の欠損部２８ａ、２８ｂに臨む面は、それぞれ、コア層２１と欠損部２８ａ、２８ｂ内の空気との屈折率差に基づいて光を反射するミラー（光の光路を変更する第２の光路変更部）２３ａ、２３ｂを構成している。
【００３８】
これにより、コア部２１１のミラー２３ａ、２３ｂがコア部２１１の端部を構成し、このミラー２３ａ、２３ｂの周辺部には、空気層としての欠損部２８ａ、２８ｂが位置することとなる。
【００３９】
また、欠損部２８ａ、２８ｂは、光導波路基板２の縦断面において直角三角形状をなすように形成されており、ミラー（光路変更部）２３ａ、２３ｂは、コア層２１の中心軸に対してほぼ４５°で傾斜している。したがって、図１中の矢印で示すように、発光素子４から下方に向かって発せられた光Ｌは、その直下のミラー２３ａにより、その光路がほぼ９０°で変更（屈曲）された後、コア層２１（コア部２１１）内を伝送され、受光素子５の直下のミラー２３ｂで上方に向かって光路がほぼ９０°で変更された後、受光素子５に入射する。
【００４０】
このようなミラー２３ａ、２３ｂを設けることにより、光導波路基板２の主面（上面および／または下面）を発光素子４および受光素子５を搭載する領域として用いることができるので、光導波路構造体１の小型化を図ることができるとともに、高密度実装にも寄与する。
【００４１】
保護層２９は、光導波路２０の上下面を保護する機能を有する。
保護層２９の平均厚さは、特に限定されないが、５〜２００μｍ程度であるのが好ましく、１０〜１００μｍ程度であるのがより好ましい。これにより、保護層２９は、光導波路２０を保護する機能を十分に発揮することができる。また、光導波路基板２全体として可撓性を付与する場合には、その可撓性が低下するのを防止することができる。
【００４２】
保護層２９の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、ポリイミド、ポリイミドアミド、ポリイミドアミドエーテル、ポリエステルイミドおよびポリイミドエーテル等が挙げられる。
【００４３】
このような光導波路基板２の上面には、配線基板３ａ、３ｂが接合され、さらに、配線基板３ａ、３ｂの上面には、それぞれ、後述するコア層２１が備えるコア部２１１に対応するように発光素子４および発光素子用ＩＣ４０と、受光素子５および受光素子用ＩＣ５０とが搭載されている。
【００４４】
配線基板３ａ、３ｂは、所定のパターンで形成された配線部（導体部）３０を有している。
【００４５】
また、発光素子（光素子）４は、発光部を備える素子本体４１とバンプ４２とを備え、バンプ４２が、配線部３０が備える端子に接合されている。また、発光素子用ＩＣ４０は、所定の回路が形成された素子本体４０１とバンプ４０２とを備え、バンプ４０２が、配線部３０が備える端子に接合されている。これにより、発光素子４は、発光素子用ＩＣ４０と配線基板３ａ、３ｂを介して電気的に接続され、その動作が発光素子用ＩＣ４０により制御される。
【００４６】
さらに、受光素子（光素子）５は、受光部を備える素子本体５１とバンプ５２とを備え、バンプ５２が、配線部３０が備える端子に接合されている。また、受光素子用ＩＣ５０は、所定の回路が形成された素子本体５０１とバンプ５０２とを備え、バンプ５０２が、配線部３０の端子に接合されている。これにより、受光素子５は、受光素子用ＩＣ５０と配線基板３ａ、３ｂを介して電気的に接続され、受光素子用ＩＣ５０は、受光素子５による検出信号を増幅するよう動作する。
【００４７】
これにより、光導波路構造体１内に、電気回路が構築され、光導波路構造体１では、これらの光素子（発光素子４および受光素子５）と電気素子（発光素子用ＩＣ４０および受光素子用ＩＣ５０）とが協調して動作することにより、光信号と電気信号の相互変換が確実に行われ、高速かつ低ノイズでの信号処理を容易に行うことができる。
【００４８】
なお、このような配線基板３ａ、３ｂにおける、発光素子４からの光Ｌの光路に対応する部分、および、受光素子５への光Ｌの光路に対応する部分は、それぞれ、光Ｌの透過が許容されるように光透過性を有する部材で構成される。
【００４９】
さて、光導波路（本発明の光導波路）２０は、前述したように、層状をなすコア層２１と、このコア層２１の上下面にそれぞれ設けられた層状をなすクラッド層２２とを有している。
【００５０】
コア層２１は、所定パターン（本実施形態では、光導波路２０の長手方向に長い短冊状）のコア部２１１と、コア部２１１に対してその中心軸が並列に設けられた位置決用コア部２１３と、これらコア部（導波路チャンネル）２１１および位置決用コア部２１３に隣接するクラッド部２１２（側面クラッド部）とで構成されている。
【００５１】
なお、本実施形態では、図３に示すように、４つのコア部２１１と４つの位置決用コア部２１３とが交互に設けられ、これらコア部２１１と位置決用コア部２１３との間に介在するように、コア部２１１および位置決用コア部２１３に隣接してクラッド部２１２が設けられている。
【００５２】
クラッド部２１２は、クラッド層２２と同様の機能を果たす部分であり、クラッド部２１２（低屈折率領域２１５）およびクラッド層２２は、コア部２１１と比較して、その平均屈折率（以下、単に「屈折率」と言うこともある。）が低くなっている。
【００５３】
これにより、クラッド部２１２およびクラッド層２２で取り囲まれて形成されたコア部２１１は、欠損部２８ａから入射された光Ｌを、コア部２１１とクラッド部２１２およびクラッド層２２との界面で反射させて、欠損部２８ｂまで伝送（伝搬）する光路を構成する。また、評価用クラッド部２１３も、クラッド部２１２およびクラッド層２２で取り囲まれて形成されており、コア部２１１と同様の機能を発揮する。
【００５４】
また、本実施形態では、コア部２１１および位置決用コア部２１３は、その横断面形状が正方形または矩形（長方形）のような四角形をなしている。
【００５５】
さらに、コア部２１１は、その平面視において、光導波路２０の長手方向に長い短冊状をなしており、本実施形態では、その両端部がミラー２３ａ、２３ｂで構成され、このミラー２３ａ、２３ｂの周辺部には欠損部２８ａ、２８ｂが設けられている。そして、これら欠損部２８ａ、２８ｂが、クラッド部２１２により、取り囲まれたような構成をなしている。そのため、光導波路基板２（光導波路２０）の長手方向の端面と、コア部２１１の端部（ミラー２３ａ、２３ｂ）との間には、クラッド部２１２と欠損部２８ａ、２８ｂが介在することから、各コア部２１１の双方の端部は、光導波路基板２の端面（端面）から露出していない。
【００５６】
また、位置決用コア部２１３は、前記コア部２１１と同様に、光導波路２０の長手方向（光路方向）に長い短冊状をなしており、その中心軸が隣接するコア部２１１に対して並列に設けられている。そして、本実施形態では、その両端部が、それぞれ光導波路２０の長手方向の両端部（両端面）において露出している。
【００５７】
また、各位置決用コア部２１３は、その途中に、コア部２１１が備える欠損部２８ａ、２８ｂと同様の構成の欠損部２７ａ、２７ｂを１つ備えている。すなわち、図３に示すように、位置決用コア部２１３ａは、欠損部２８ａと同様の構成の１つの欠損部２７ａを備え、これら欠損部２８ａと欠損部２７ａとは、ともに位置決用コア部２１３ａの中心軸に対する１つの垂線上に位置している。また、位置決用コア部２１３ｂは、欠損部２８ｂと同様の構成の１つの欠損部２７ｂを備え、これら欠損部２８ｂと欠損部２７ｂとは、ともに位置決用コア部２１３ｂの中心軸に対する１つの垂線上に位置している。
【００５８】
これにより、位置決用コア部２１３ａは、光導波路２の端部２６ａ側から入射された光Ｌを、欠損部２７ａまで伝送（伝搬）する光路を構成し、位置決用コア部２１３ｂは、光導波路２の端部２６ｂ側から入射された光Ｌを、欠損部２７ｂまで伝送（伝搬）する光路を構成する。
【００５９】
位置決用コア部２１３を、以上のような欠損部２７ａ、２７ｂを備える構成とすることで、位置決用コア部２１３の欠損部２７ａ、２７ｂに臨む面が、それぞれ、位置決用コア部２１３と欠損部２７ａ、２７ｂ内の空気との屈折率差に基づいて光を反射するミラー（第１の光路変更部）を構成することから、位置決用コア部２１３は、光Ｌの光路の方向を変更するミラーを備えるものとなる。
【００６０】
なお、本実施形態では、コア部２１１および位置決用コア部２１３は、それぞれ、４つずつコア層２１に設けられており、コア部２１１と位置決用コア部２１３とは、クラッド部２１２を介して、交互に並設されている。さらに、位置決用コア部２１３のうち、位置決用コア部２１３ａと位置決用コア部２１３ｂとは、それぞれ、コア層２１に２つずつ設けられており、交互に並設されている。これにより、コア層２１において、平面視で、２つの位置決用コア部２１３ａ、ｂにより、それぞれ、２つのコア部２１１を挟むような構成をなすことになる。
【００６１】
また、コア部２１１および位置決用コア部２１３は、図３に示すような平面視において、光Ｌの光路の方向の幅が、１０〜１００μｍ程度であるのが好ましく、１５〜８０μｍ程度であるのがより好ましい。これにより、コア部２１１または位置決用コア部２１３から入射された光Ｌを、コア部２１１とクラッド部２１２およびクラッド層２２との界面で反射させて、その端部まで伝送（伝搬）する光路としての機能を確実に発揮するようになる。
【００６２】
さらに、後に詳述するが、本実施形態では、各クラッド部２１２は、それぞれクラッド部２１２中の他の領域（低屈折率領域２１５）よりも屈折率が高い高屈折率領域２１４を複数個含んでいる。すなわち、クラッド部２１２は、複数の高屈折率領域２１４と、この高屈折率領域２１４より屈折率が低い低屈折率領域２１５とに分かれている。そして、図３に示すように、複数の高屈折率領域２１４は、各クラッド部２１２中に整列している。
【００６３】
コア部２１１、位置決用コア部２１３および高屈折率領域２１４とクラッド部２１２中の低屈折率領域２１５との屈折率の差は、特に限定されないが、０．５％以上であるのが好ましく、０．８％以上であるのがより好ましい。一方、上限値は、特に設定されなくてもよいが、好ましくは５．５％程度とされる。屈折率の差が前記下限値未満であると光を伝達する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えても、光の伝送効率のそれ以上の増大は期待できない。
【００６４】
なお、前記屈折率差とは、コア部２１１および位置決用コア部２１３の屈折率をＡ、低屈折率領域２１５の屈折率をＢとしたとき、次式で表される。
屈折率差（％）＝｜Ａ／Ｂ−１｜×１００
【００６５】
なお、本実施形態では、コア部２１１および位置決用コア部２１３は、それぞれ、平面視で短冊状（直線状）に形成されているが、途中で湾曲、分岐等してもよく、その形状は任意である。なお、後述するような光導波路２０の製造方法を用いれば、複雑かつ任意の形状のコア部２１１および位置決用コア部２１３を容易にかつ寸法精度よく形成することができる。
【００６６】
コア層２１、位置決用コア部２１３およびクラッド層２２の各構成材料は、それぞれ上記の屈折率差が生じる材料であれば特に限定されないが、具体的には、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、エポキシ樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリシラン、ポリシラザン、また、ベンゾシクロブテン系樹脂やノルボルネン系樹脂等の環状オレフィン系樹脂のような各種樹脂材料の他、石英ガラス、ホウケイ酸ガラスのようなガラス材料等を用いることができる。
【００６７】
一方、２つのクラッド層２２は、コア部２１１の下部および上部に位置するクラッド部を構成するものである。このような構成により、コア部２１１は、その外周をクラッド部に囲まれた導光路として機能する。
【００６８】
クラッド層２２の平均厚さは、コア層２１の平均厚さの０．１〜１．５倍程度であるのが好ましく、０．３〜１．２５倍程度であるのがより好ましい。具体的には、クラッド層２２の平均厚さは、特に限定されないが、通常、1〜２００μｍ程度であるのが好ましく、５〜１００μｍ程度であるのがより好ましい。これにより、光導波路２０が不要に大型化（厚膜化）するのを防止しつつ、クラッド層としての機能が好適に発揮される。
【００６９】
また、クラッド層２２の構成材料としては、例えば、前述したコア層２１の構成材料と同様の材料を用いることができるが、特にノルボルネン系ポリマーが好ましい。
【００７０】
クラッド部２１２は、上述のように、複数の高屈折率領域２１４と、この高屈折率領域２１４より屈折率が低い低屈折率領域２１５とで構成される。
【００７１】
低屈折率領域２１５は、各クラッド部２１２のうち、図３に示すように、各コア部２１１または各位置決用コア部２１３の少なくとも一方に接するように設けられている。
【００７２】
一方、高屈折率領域２１４は、図３に示すように、各コア部２１１および各位置決用コア部２１３に直接接触しないように設けられている。すなわち、高屈折率領域２１４と各コア部２１１および各位置決用コア部２１３との間に、低屈折率領域２１５が介挿された状態になっている。
【００７３】
また、複数の高屈折率領域２１４は、本実施形態では、それぞれが平面視で短冊状をなしており、隣接するもの同士の間で、軸線が互いに平行になるように整列して設けられている。なお、図３に示す各高屈折率領域２１４は、それぞれ平面視で平行四辺形をなしている。また、これらの複数の高屈折率領域２１４は、各クラッド部２１２中において、各コア部２１１または各位置決用コア部２１３を挟んで両側に整列している。
【００７４】
また、図３に示す各高屈折率領域２１４は、細長い平行四辺形をなしており、長辺の長さは短辺の２〜５０倍程度であるのが好ましく、５〜３０倍程度であるのがより好ましい。
【００７５】
さらに、これらの短冊状の高屈折率領域２１４は、図３に示すように、各クラッド部２１２を幅方向に横切るように設けられている。その結果、各クラッド部２１２を通過する光は、必然的に各高屈折率領域２１４に通過することになり、以下に示す各高屈折率領域２１４の機能を確実に発揮させることができる。
【００７６】
このような短冊状をなす各高屈折率領域２１４は、それぞれその軸線が、コア部２１１の軸線の垂線に対して、コア部２１１を通過する光Ｌの進行方向の後方に傾斜するように設けられている。このように傾斜して設けられていることにより、各高屈折率領域２１４を通過する光は、低屈折率領域２１５から高屈折率領域２１４に入射する際、および、高屈折率領域２１４から低屈折率領域２１５に出射する際、両者の屈折率差に基づいて、必然的にコア部２１１から遠ざかるように屈折する。その結果、クラッド部２１２を通過する光を、コア部２１１から遠ざけることができ、コア部２１１を伝搬した光Ｌが出射する欠損部２８ｂでは、光Ｌの出射位置と、クラッド部２１２を伝搬してきた光の出射位置との離間距離が十分に確保されることとなる。
【００７７】
なお、この場合、図２に示す、コア部２１１の軸線の垂線と、短冊状をなす各高屈折率領域２１４の軸線とがなす角度（高屈折率領域２１４の傾斜角）θは、高屈折率領域２１４と低屈折率領域２１５との屈折率差やクラッド部２１２の幅等に応じて、クラッド部２１２を通過する光が必要かつ十分に屈折するように適宜設定される。
【００７８】
具体的には、高屈折率領域２１４の傾斜角θは、１０〜８５°程度であるのが好ましく、２０〜７０°程度であるのがより好ましい。傾斜角θを前記範囲内に設定することにより、コア部２１１から漏れ出た光がコア部２１１から確実に離れるよう屈折し、光導波路２０の出射側端面１０ｂにおいて、信号光とノイズ光とを分離することができる。その結果、搬送波としてのＳ／Ｎ比をより確実に高めることができる。
【００７９】
また、各高屈折率領域２１４同士の離間距離も、高屈折率領域２１４と低屈折率領域２１５との屈折率差やクラッド部２１２の幅等に応じて適宜設定される。
【００８０】
さらに、各高屈折率領域２１４の幅も、同様に適宜設定されるが、一例としては、１〜３０μｍ程度であるのが好ましく、３〜２０μｍ程度であるのがより好ましい。
【００８１】
なお、各高屈折率領域２１４の形状は、短冊状（細長い形状）をなしていれば特に限定されず、台形、長方形、菱形のような四角形の他、三角形、五角形、六角形のような多角形、楕円形、長円形のような円形等であってもよい。
【００８２】
また、各高屈折率領域２１４が短冊状をなしている場合、本実施形態のように、高屈折率領域２１４を、コア部２１１の中心軸に対して傾斜して設ける他、コア部２１１の中心軸に対して垂直に設けてもよいし、平行に設けてもよい。
【００８３】
以上説明したような光導波路構造体１は、次のようにして製造される。
なお、以下では、感光用光の作用により屈折率が低くなる感光性樹脂組成物７０を用いて光導波路基板２が備えるコア層２１を形成する場合を一例に説明する。
【００８４】
図５〜７は、それぞれ、光導波路構造体が備える光導波路基板の製造工程を説明するための部分縦断面図である。
【００８５】
＜１＞ まず、光導波路基板２を形成する。
＜１−１＞ まず、感光用光ＥＬ（活性放射線）の作用により屈折率が低くなるよう変化する感光性樹脂組成物７０を用意する。
【００８６】
かかる感光性樹脂組成物７０としては、例えば、特殊な配合の樹脂組成物を用いることができる。
【００８７】
この樹脂組成物には、ベースポリマーと、このベースポリマーより屈折率の低いモノマーとを含み、感光用光ＥＬを照射させた照射領域内において、モノマーの反応を進行させることにより、感光用光ＥＬを照射させない未照射領域から、未反応のモノマーを照射領域に拡散させ、結果として、未照射領域の屈折率が照射領域の屈折率より高くなるようなものがある。
【００８８】
ベースポリマーとしては、例えば、ノルボルネン系樹脂やベンゾシクロブテン系樹脂等の環状オレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、エポキシ系樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて（ポリマーアロイ、ポリマーブレンド（混合物）、共重合体など）用いることができる。
【００８９】
これらの中でも、特に、環状オレフィン系樹脂を主とするものが好ましい。ベースポリマーとして環状オレフィン系樹脂を用いることにより、優れた光伝送性能や耐熱性を有するコア層２１を形成することができる。
【００９０】
さらに、環状オレフィン系樹脂としては、耐熱性、透明性等の観点から、ノルボルネン系樹脂を使用することが好ましい。また、ノルボルネン系樹脂は、高い疎水性を有するため、吸水による寸法変化等を生じ難いコア層２１を形成することができる。
【００９１】
一方、モノマーとしては、例えば、ノルボルネン系モノマー、アクリル酸（メタクリル酸）系モノマー、エポキシ系モノマー、オキセタン系モノマー、ビニルエーテル系モノマー、スチレン系モノマー等のうち、ベースポリマーより屈折率が低いものが選択され、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００９２】
これらの中でも、モノマーとしては、オキセタニル基またはエポキシ基等の環状エーテル基を有するモノマーまたはオリゴマーを用いるのが好ましい。環状エーテル基を有するモノマーまたはオリゴマーを用いることにより、環状エーテル基の開環が起こり易いため、速やかに反応し得るモノマーが得られる。
【００９３】
具体的には、オキセタニル基を有し、かつ、ベースポリマーより屈折率が低いモノマーとしては、例えば、下記式（１）で表わされる単官能オキセタン（３−（シクロヘキシルオキシ）メチル−３−エチルオキセタン；ＣＨＯＸ）等が挙げられる。
【００９４】
【化１】
【００９５】
＜１−２＞ 次に、予め形成したクラッド層２２上に、図５（Ａ）に示すように、感光性樹脂組成物７０を必要に応じてワニス状として供給して、液状被膜を形成する。
【００９６】
なお、感光性樹脂組成物７０をワニス状とする場合、感光性樹脂組成物７０を溶媒または分散媒中に溶解または分散させることにより得ることができる。
【００９７】
なお、この溶媒または分散媒としては、特に限定されないが、例えば、特開２０１０−９０３２８号公報に記載されたもの等が挙げられる。
【００９８】
ここで、感光性樹脂組成物７０をクラッド層２２上に供給する方法としては、各種塗布法を用いることができ、例えば、ドクターブレード法、スピンコート法、ディッピング法、テーブルコート法、スプレー法、アプリケーター法、カーテンコート法、ダイコート法の方法が挙げられる。
【００９９】
なお、クラッド層２２としては、例えば、後述するコア部２１１よりも屈折率が低いシート材が使用され、特に限定されるものではないが、例えば、ノルボルネン系樹脂と、エポキシ樹脂とを含むシート材が使用される。
【０１００】
＜１−３＞ 次に、クラッド層２２上に形成した液状被膜を乾燥することにより、図５（Ｂ）に示すように、光導波路形成用のフィルム２１０を形成する。
【０１０１】
このフィルム２１０は、後述する感光用光（活性放射線）ＥＬの照射により、コア部２１１と位置決用コア部２１３とクラッド部２１２とを備えるコア層２１となるものである。
【０１０２】
＜１−４＞ 次に、フィルム２１０における、クラッド部２１２が備える低屈折率領域２１５を形成すべき領域に対して、選択的に感光用光ＥＬ（例えば、紫外線）を照射する。
【０１０３】
この際、図６（Ａ）に示すように、フィルム２１０の上方に形成すべきクラッド部２１２が備える低屈折率領域２１５の形状に対応した開口部を備えるマスクＭを配置する。このマスクＭを介して、フィルム２１０に対し、感光用光ＥＬを照射する。
【０１０４】
換言すれば、コア部２１１、位置決用コア部２１３および高屈折率領域２１４を形成すべき領域に対して、マスクＭを用いてマスクする。
【０１０５】
用いられる感光用光ＥＬとしては、例えば、波長２００〜４５０ｎｍの範囲にピーク波長を有するものが挙げられる。これにより、フィルム２１０の感光用光ＥＬが照射された領域における屈折率を、比較的容易に低くすることができる。
【０１０６】
また、感光用光ＥＬの照射量は、特に限定されないが、０．１〜９Ｊ／ｃｍ２程度であるのが好ましく、０．２〜６Ｊ／ｃｍ２程度であるのがより好ましく、０．２〜３Ｊ／ｃｍ２程度であるのがさらに好ましい。
【０１０７】
なお、レーザー光のように指向性の高い感光用光ＥＬを用いる場合には、マスクＭの使用を省略することもできる。
【０１０８】
ここで、フィルム２１０のうち、感光用光ＥＬが照射された照射領域では、モノマーの反応（ペースポリマーの架橋、モノマーの重合等）が開始する。また、感光用光ＥＬが照射されていない未照射領域では、モノマーの反応は生じない。
【０１０９】
そのため、照射領域では、モノマーの反応の進行に応じて、モノマーの残存量が少なくなる。これに応じて、未照射領域のモノマーが照射領域側に拡散し、これにより、照射領域と未照射領域とで屈折率差が生じる。
【０１１０】
ここで、本実施形態では、モノマーの屈折率が、ベースポリマーの屈折率よりも低いため、未照射領域のモノマーが照射領域に拡散することで、照射領域の屈折率が連続的に低くなるとともに、未照射領域の屈折率は連続的に高くなる。
【０１１１】
かかる過程を経て、図６（Ｂ）に示すように、フィルム２１０の未照射領域が、コア部２１１、位置決用コア部２１３および高屈折率領域２１４となり、フィルム２１０の照射領域が低屈折率領域２１５となったコア層２１が形成される。
【０１１２】
＜１−５＞ 次に、コア層２１上に、コア層２１の下側に形成したクラッド層２２と同様のフィルムを貼り付けることで、クラッド層２２を形成する。
【０１１３】
これにより、一対のクラッド層２２は、クラッド部２１２とは異なる方向すなわちコア部２１１の上下方向から、コア部２１１を挟むように配置され、その結果、図７（Ａ）に示すような光導波路２０が形成される。
【０１１４】
なお、上側のクラッド層２２は、フィルム状のものを貼り付けるのではなく、コア層２１上に液状材料を塗布し硬化（固化）させる方法によっても形成することができる。
【０１１５】
＜１−６＞ 次に、双方のクラッド層２２に、保護層２９を形成する。
【０１１６】
この保護層２９の形成には、前記工程＜１−５＞で説明したクラッド層２２の形成方法と同様の方法を用いることができる。
【０１１７】
＜１−７＞ 次に、各層が積層された積層体２に、例えば、レーザー加工、研削加工等を施すことで、上述したコア部２１１および位置決用コア部２１３の所定の位置に、それぞれ、欠損部２８ａ、２８ｂおよび欠損部２８ａ、２８ｂを形成する。
【０１１８】
以上のような工程を経て、図７（Ｂ）、図８に示すような光導波路基板２が製造される。
【０１１９】
なお、本実施形態では、ベースポリマーよりも屈折率の低いモノマーを含有する樹脂組成物を用いて、コア部２１１とクラッド部２１２とを備えるコア層２１を形成する場合について説明したが、かかる場合に限定されず、ベースポリマーよりも屈折率の高いモノマーを含有する樹脂組成物を用いて、前記コア層２１を形成するようにしてもよい。
【０１２０】
このような樹脂組成物を用いる場合、感光用光ＥＬの照射によりモノマーが拡散するフィルム２１０の照射領域において、フィルム２１０の未照射領域よりも屈折率が高くなる。そのため、かかる形態では、フィルム２１０の照射領域と未照射領域とがそれぞれコア部２１１、評価用コア部２１３および高屈折率領域２１４と、低屈折率領域２１５となったコア層２１が形成される。
【０１２１】
＜２＞ 次に、配線基板３ａ、３ｂを用意する。
配線基板３ａ、３ｂは、それぞれ、例えば、平板状の基部の両面に金属層が形成された積層板（例えば、両面銅張り板）を用意し、エッチング、レーザ加工等を施して、金属層を所定形状にパターニングして配線部を形成することにより製造される。
【０１２２】
＜３＞ 次に、発光素子４および発光素子用ＩＣ４０と、受光素子５および受光素子用ＩＣ５０とを用意し、発光素子４および発光素子用ＩＣ４０を配線基板３ａの所定の位置に、受光素子５および受光素子用ＩＣ５０を配線基板３ｂの所定の位置にそれぞれ搭載（接合）する。
【０１２３】
＜４＞ 次に、発光素子４が有する発光部４３が欠損部２８ａのミラー２３ａに対応するように配線基板３ａを位置決めし、さらに、受光素子５が有する受光部が欠損部２８ｂのミラー２３ｂに対応するように配線基板３ｂを位置決めしつつ、各配線基板３ａ、３ｂを光導波路基板２の上面に接着剤を用いて接合する。
【０１２４】
ここで、本発明では、光導波路基板２０（光導波路２）は、ミラー（第１の光路変更部）を備える位置決用コア部２１３を有するものである。そのため、発光部４３とミラー２３ａとの位置決め、および受光部とミラー２３ｂとの位置決めを、優れた精度で行うことができる。
【０１２５】
以下、かかる構成の位置決用コア部２１３を用いて、発光部４３とミラー２３ａとを位置決めして、配線基板３ａを光導波路基板２の上面に接合する場合について詳述する。
【０１２６】
図８、９は、光導波路基板に配線基板を接合する方法を説明するための模式図（平面図）である。なお、以下の説明では、図８、９中の紙面手前側を「上」といい、紙面奥側を「下」という。また、説明の都合上、図８、９中では、低屈折率領域および高屈折率領域の記載を省略している。
【０１２７】
＜４−１＞ まず、光導波路２の端部２６ａ側に光源を配置し、この光源からの光Ｌを、端部２６ａで露出する位置決用コア部２１３ａの端部（一端）に導入する。
【０１２８】
これにより、位置決用コア部２１３ａに導入された光Ｌは、位置決用コア部２１３ａ中を伝送され、最終的には、その他端にまで伝送（伝搬）される。このとき、他端には、前述したように欠損部２７ａが設けられ、位置決用コア部２１３ａの欠損部２７ａを臨む面がミラーを構成しているため、光Ｌがミラーで光導波路２の上側に反射されることから、欠損部２７ａの一部を、図８に示す塗潰し部分のように選択的に発光させることができる。
【０１２９】
＜４−２＞ 次に、発光素子４の素子本体４１に設けられたアライメントマーク４４が、ミラーの発光部位すなわち図８に示した塗潰し部分に対応するように光導波路基板２に配線基板３ａを位置決めしつつ、配線基板３ａを光導波路基板２の上面に接合する。
【０１３０】
ここで、本実施形態では、互いにその中心軸がほぼ並列に配置された各コア部２１１が、ほぼ均一な離間距離Ｘをもって配置されている。さらに、各コア部２１１同士の間に配置された位置決用コア部２１３も隣接する各コア部２１１と等間隔を維持して配置されているため、位置決用コア部２１３と隣接するコア部２１１との離間距離は、距離Ｘ／２となる。
【０１３１】
また、発光素子４が有する各発光部４３も、各欠損部２８ａのミラー２３ａに対応して配置する必要があるため、位置決用コア部２１３の中心軸と直交する垂線ｌ上に離間距離Ｘを保って配置されている。
【０１３２】
したがって、素子本体４１において、アライメントマーク４４を、発光部４３から距離Ｘ／２離れた垂線ｌ上の位置に形成することで、アライメントマーク４４が図８に示した塗潰し部分に対応するように、配線基板３ａを光導波路基板２に位置決めした際には、発光部４３が欠損部２８ａのミラー２３ａ（特にミラーの反射部位）に対応して位置合わせされることとなる。
【０１３３】
そのため、このような状態で、配線基板３ａを光導波路基板２の上面に接合することで、発光部４３を欠損部２８ａのミラー２３ａに対して優れた精度で配置させることができる。
【０１３４】
なお、発光部４３を欠損部２８ａに対して直接位置決めすることによっても、発光部４３をミラー２３ａに対して配置させることができるが、欠損部２８ａを設けることで、コア部２１１の欠損部２８ａを臨む面をミラー２３ａとする本実施形態の構成では、ミラー２３ａの一部でもって、コア部２１１中を伝送された光Ｌを反射する。そのため、発光部４３を欠損部２８ａに対して直接位置決めすると、ミラー２３ａの光Ｌを反射する部位と発光部４３との相対的な位置にズレが生じ、発光部４３からコア部２１１への光Ｌの伝達効率が低下する可能性が高い。
【０１３５】
これに対して、上述したような、ミラーの発光部位（反射部位）に対してアライメントマークを位置合わせする方法は、実際にミラー（第１の光路変更部）の一部を図８に示す塗潰し部分のように発光させて、これにアライメントマークを位置合わせすることで、ミラー２３ａの光Ｌを反射する部位と発光部４３とを間接的に位置決めする方法であるため、発光部４３からコア部２１１への光Ｌの伝達効率を向上させるには、特に有効な手法である。
【０１３６】
以上のような工程（本発明の光導波路構造体の製造方法）を経て、光導波路構造体１が製造される。
【０１３７】
また、光導波路基板２の上面への配線基板３ｂの接合に先立って、配線基板３ａを光導波路基板２の上面に接合する場合には、以下のような方法を採用することもできる。
【０１３８】
すなわち、光導波路２０の上面側に光源を配置し、この光源からの光Ｌを、欠損部２８ｂからコア部２１１に導入させることで、コア部２１１の他端に配置された欠損部２８ａの一部を選択的に発光させる。そして、この欠損部２８ａの発光部位に、発光部４３が対応するように位置合わせすることで、発光部４３をミラー２３ａに対して優れた精度で位置決めされた状態で、光導波路基板２上に、配線基板３ａを接合することができる。
【０１３９】
なお、光源を光導波路２０の上面側に配置して、一端側の欠損部から光を導入することで他端側の欠損部を発光させ、この欠損部の発光に基づいて一方の配線基板を光導波路基板２上に接合する方法は、他方の配線基板が光導波路基板２上に接合されていない場合のみ採用し得る手法である。したがって、前記工程＜４−１＞、＜４−２＞で説明した、位置決用コア部２１３を用いた光導波路基板２上に配線基板を接合する方法は、光導波路基板２上にすでに、他方の配線基板が接続されている場合に採用するのが、特に有効な手法である。
【０１４０】
また、図８に示すように、光源を光導波路２０の端部（端面）２６ａ側に配置する場合、クラッド部２１２を越えて、欠損部２８ｂが設けられたコア部２１１の端部に光Ｌを伝達させることができれば、欠損部２８ａの一部を選択的に発光させることができる。そのため、欠損部２８ａの発光部位に、発光部４３が対応するように位置合わせすることで光導波路基板２上に、配線基板３ａを接合することができる。しかしながら、本実施形態では、光Ｌをコア部２１１の端部にまで伝達させるには、クラッド部２１２が備える高屈折率領域２１４（図８中には図示せず）を通過させる必要があるため、コア部２１１の端部への光Ｌの伝達効率が低下し、欠損部２７ａの一部を視認性よく発光させるのには困難を伴う。したがって、かかる構成の光導波路２０において、位置決用コア部２１３を用いた光導波路基板２上に配線基板を接合する方法は有効な手法であると言える。
【０１４１】
さらに、配線基板３ｂを光導波路基板２の上面に接合する場合では、光導波路２の端部２６ｂ側に光源を配置することで、欠損部２７ｂの一部を選択的に発光させ、この発光部位に受光素子５の素子本体５１に設けられたアライメントマークを位置合わせすることで、受光素子５の受光部を欠損部２８ｂのミラー２３ｂに対して優れた精度で配置させることができる。
【０１４２】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の光導波路の第２実施形態について説明する。
【０１４３】
図１０は、本発明の光導波路構造体の第２実施形態が備えるコア層を示す平面図である。なお、以下の説明では、図１０中の紙面手前側を「上」といい、紙面奥側を「下」という。また、説明の都合上、図１０中では、低屈折率領域および高屈折率領域の記載を省略している。
【０１４４】
以下、本実施形態にかかる光導波路２について説明するが、前記第１実施形態にかかる光導波路２との相違点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。
【０１４５】
本実施形態にかかる光導波路２は、コア層２１が備えるコア部２１１および位置決用コア部２１３の数およびそれらの配置位置が異なること以外は、前記第１実施形態と同様である。
【０１４６】
図１０に示すコア層２１では、４つのコア部２１１と、２つの位置決用コア部２１３ａとを有している。そして、４つのコア部２１１がクラッド部２１２を介して並設され、さらに、これらコア部２１１を挟むように、２つの位置決用コア部２１３ａがクラッド部２１２を介して並設されている。
【０１４７】
かかる構成のコア部２１１および位置決用コア部２１３を備えるコア層２１においても、前記第１実施形態で説明したのと同様に、位置決用コア部２１３を設けることによる作用・効果を得ることができる。
【０１４８】
すなわち、前記工程＜４−１＞、＜４−２＞を経ることで、優れた位置精度をもって、配線基板３ａを光導波路基板２の上面に接合することができる。
【０１４９】
なお、コア部２１１と位置決用コア部２１３との位置関係を、本実施形態のようなものとすること、すなわち、４つのコア部２１１を２つの位置決用コア部２１３で挟んだような構成とすることで、２つの位置決用コア部２１３が備える欠損部２７ａ同士の離間距離を大きく保つことが可能となる。したがって、発光部４３とミラー２３ａとの位置決めの際には、前記離間距離が大きく保たれた２つの欠損部２７ａを用いて位置決めがなされるため、コア部２１１の中心軸の垂線方向に対する発光部４３の位置ずれの発生率をより小さくすることができる。
【０１５０】
また、光導波路基板２上に配線基板３ａを接合するのに代えて、配線基板３ｂを接合する場合には、２つの位置決用コア部２１３ａに代えて、２つの位置決用コア部２１３ｂを、コア部２１１を挟むようにクラッド部２１２を介して並設すればよい。
【０１５１】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の光導波路の第３実施形態について説明する。
【０１５２】
図１１は、本発明の光導波路構造体の第３実施形態が備えるコア層を示す平面図である。なお、以下の説明では、図１１中の紙面手前側を「上」といい、紙面奥側を「下」という。また、説明の都合上、図１１中では、低屈折率領域および高屈折率領域の記載を省略している。
【０１５３】
以下、本実施形態にかかる光導波路２について説明するが、前記第１実施形態にかかる光導波路２との相違点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。
【０１５４】
本実施形態にかかる光導波路２は、コア層２１が備えるコア部２１１および位置決用コア部２１３の数およびそれらの配置位置が異なること以外は、前記第１実施形態と同様である。
【０１５５】
図１１に示すコア層２１では、４つのコア部２１１と、１つの位置決用コア部２１３ａとを有している。そして、４つのコア部２１１がクラッド部２１２を介して並設され、さらに、これらコア部２１１の外側に位置するように、１つの位置決用コア部２１３ａがクラッド部２１２を介して並設されている。
【０１５６】
かかる構成のコア部２１１および位置決用コア部２１３を備えるコア層２１においても、前記第１実施形態で説明したのと同様に、位置決用コア部２１３を設けることによる作用・効果を得ることができる。
【０１５７】
すなわち、前記工程＜４−１＞、＜４−２＞を経ることで、優れた位置精度をもって、配線基板３ａを光導波路基板２の上面に接合することができる。
【０１５８】
なお、１つの位置決用コア部２１３を設ける場合、その位置は、特に限定されず、本実施形態のように、４つのコア部２１１の外側に設ける場合の他、各コア部２１１同士間のいずれか１つに設けるようにしてもよい。
【０１５９】
また、光導波路基板２上に配線基板３ａを接合するのに代えて、配線基板３ｂを接合する場合には、１つの位置決用コア部２１３ａに代えて、１つの位置決用コア部２１３ｂを、クラッド部２１２を介して並設すればよい。
【０１６０】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の光導波路の第４実施形態について説明する。
【０１６１】
図１２は、本発明の光導波路構造体の第４実施形態が備えるコア層を示す平面図である。
【０１６２】
以下、本実施形態にかかる光導波路２について説明するが、前記第１実施形態にかかる光導波路２との相違点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。
【０１６３】
本実施形態にかかる光導波路２は、高屈折率領域２１４および低屈折率領域２１５の平面視のパターンが異なること以外は、前記第１実施形態と同様である。
【０１６４】
図１２に示すクラッド部２１２は、平面視で粒状をなす複数の高屈折率領域２１４を有するものである。
【０１６５】
この複数の高屈折率領域２１４は、前記第１実施形態で説明した高屈折率領域２１４と同様、低屈折率領域２１５よりも屈折率が高い領域であり、低屈折率領域２１５に囲まれるようにして整列している。
【０１６６】
また、各高屈折率領域２１４は、互いに独立しており、また、各コア部２１１に直接接触しないように設けられている。すなわち、高屈折率領域２１４とコア部２１１と位置決用コア部２１３との間に、それぞれ低屈折率領域２１５が介挿された状態になっている。
【０１６７】
このような高屈折率領域２１４は、前記第１実施形態と同様に、その屈折率がクラッド部２１２の他の領域、すなわち低屈折率領域２１５よりも高ければよいが、好ましくはその差が０．５％以上とされ、より好ましくはその差が０．８％以上とされる。また、上限値は特に設定されなくてもよいが、好ましくは５．５％とされる。高屈折率領域２１４と低屈折率領域２１５との間にこのような十分な屈折率差を設けることにより、高屈折率領域２１４と低屈折率領域２１５との界面で確実に全反射を生じさせることができる。その結果、高屈折率領域２１４を伝搬する光が不本意にも低屈折率領域２１５に漏れ出るのをより確実に防止することができる。
【０１６８】
また、本実施形態にかかる光導波路２０では、入射側端面１０ａから入射した光が出射側端面１０ｂに伝搬する途中で、コア部２１１からクラッド部２１２（低屈折率領域２１５）に漏れ出た光が、高屈折率領域２１４に達すると、そこで不規則に散乱される。これにより、コア部２１１からクラッド部２１２に漏れ出た光は、出射側端面１０ｂに達する前に広範囲に広がり減衰することとなる。その結果、出射側端面１０ｂでは、クラッド部２１２から出射するノイズ光の光強度が低減されることとなり、搬送波としてのＳ／Ｎ比を高めることができる。
【０１６９】
粒状をなす高屈折率領域２１４の平面視における形状は、特に限定されず、例えば、真円、楕円、長円のような円形、三角形、四角形、六角形、八角形、星型のような多角形、半円、扇型等とされる。
【０１７０】
また、高屈折率領域２１４の輪郭は、図１２に示すように凹凸を有しているのが好ましい。これにより、高屈折率領域２１４の輪郭は、コア部２１１から漏れ出た光を受ける面が不規則性を有することとなり、光を確実に乱反射することができる。
【０１７１】
また、各高屈折率領域２１４の平均粒径は、１０〜５００μｍ程度であるのが好ましく、２０〜３００μｍ程度であるのがより好ましい。各高屈折率領域２１４の平均粒径を前記範囲内とすることにより、各高屈折率領域２１４が光を散乱する確率を十分に高めることができる。
【０１７２】
かかる構成の高屈折率領域２１４を備えるコア層２１においても、前記第１実施形態で説明したのと同様に、位置決用コア部２１３を設けることによる作用・効果を得ることができる。
【０１７３】
本発明の光導波路構造体は、光信号と電気信号の双方の信号処理を行ういかなる電子機器にも適用可能であり、例えば、マザーボードまたはインターポーザ上に電気的に接続された光導波路構造体を備える光電気混載基板に適用される。なお、この場合、光電気混載基板が備えるマザーボードまたはインターポーザ上には、さらに半導体素子等が電気的に接続されていてもよい。
【０１７４】
さらに、本発明の光導波路構造体備える光電気混載基板は、例えば、ルータ装置、ＷＤＭ装置、携帯電話、ゲーム機、パソコン、テレビ、ホーム・サーバー等の電子機器類への適用が好適である。これらの電子機器では、いずれも、例えばＬＳＩ等の演算装置とＲＡＭ等の記憶装置との間で、大容量のデータを高速に伝送する必要がある。したがって、このような電子機器が本発明の光導波路構造体を備えることにより、電気配線に特有なノイズ、信号劣化等の不具合が解消されるため、その性能の飛躍的な向上が期待できる。
【０１７５】
さらに、光導波路部分では、電気配線に比べて発熱量が大幅に削減される。このため、基板内の集積度が高められるとともに、冷却に要する電力を削減することができ、電子機器全体の消費電力を削減することができる。
【０１７６】
以上、本発明の光導波路、光導波路構造体、光導波路構造体の製造方法および電子機器の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。
【０１７７】
例えば、光導波路構造体を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
【０１７８】
また、本発明の光導波路構造体では、前記第１、第２実施形態の任意の構成を組み合わせることもできる。
【０１７９】
また、前記各実施形態では、コア部および位置決用コア部の縦断面形状が四角形状をなしている場合について示したが、これに限定されない。コア部および位置決用コア部の縦断面形状は、楕円形、長円形、三角形等であってもよい。
【０１８０】
さらに、前記各実施形態では、位置決用コア部の光路方向の双方の端部が光導波路の端部から露出する場合について説明したが、かかる場合に限定されず、光導波路の端部から位置決用コア部への光の入出射が可能な範囲において、位置決用コア部の端部にクラッド部が接して設けられていてもよい。
【符号の説明】
【０１８１】
１ 光導波路構造体
２ 光導波路基板
２０ 光導波路
２１ コア層
２１０ フィルム
２１１ コア部
２１２ クラッド部
２１３ 位置決用コア部
２１４ 高屈折率領域
２１５ 低屈折率領域
２２ クラッド層
２３ａ、２３ｂ ミラー
２６ａ、２６ｂ 端部
２７ａ、２７ｂ 欠損部
２８ａ、２８ｂ 欠損部
２９ 保護層
３ａ、３ｂ 配線基板
３０ 配線部
４ 発光素子
４１ 素子本体
４２ バンプ
４３ 発光部
４４ アライメントマーク
４０ 発光素子用ＩＣ
４０１ 素子本体
４０２ バンプ
５ 受光素子
５１ 素子本体
５２ バンプ
５０ 受光素子用ＩＣ
５０１ 素子本体
５０２ バンプ
７０ 感光性樹脂組成物
Ｍ マスク
Ｌ 光
ＥＬ 感光用光
Ｘ 離間距離
ｌ 垂線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を伝送させて使用する平板状をなす光導波路であって、
コア部と、該コア部に並設された位置決用コア部と、前記コア部および前記位置決用コア部の少なくとも一方に隣接して設けられたクラッド部とを備え、
前記位置決用コア部は、その光路の方向を変更する第１の光路変更部を備えることを特徴とする光導波路。
【請求項２】
前記位置決用コア部を複数有し、
前記位置決用コア部は、前記コア部を挟む位置に並設されている請求項１に記載の光導波路。
【請求項３】
前記位置決用コア部は、その光路方向の一方の端部が、当該光導波路の端面において露出し、前記一方の端部から導入された光が、前記第１の光路変更部において導出される請求項１または２に記載の光導波路。
【請求項４】
前記コア部の少なくとも一方の端部には、前記光路の方向を変更する第２の光路変更部を備える請求項１ないし３のいずれかに記載の光導波路。
【請求項５】
前記評価用コア部は、前記コア部に対してその中心軸が並列に設けられている請求項４に記載の光導波路。
【請求項６】
前記第１の光路変更部と前記第２の光路変更部とは、ともに前記中心軸に対する１つの垂線上に位置する請求項５に記載の光導波路。
【請求項７】
前記コア部は、その光路方向の少なくとも一方の端部が、当該光導波路の端面において露出することなく設けられている請求項１ないし６のいずれかに記載の光導波路。
【請求項８】
前記クラッド部は、前記コア部よりも屈折率が低く、前記コア部および前記位置決用コア部の少なくとも一方に接した低屈折率領域と、該低屈折率領域よりも屈折率が高く、該低屈折率領域を介して前記コア部および前記位置決用コア部から離間した複数の高屈折率領域とを有し、該複数の高屈折率領域は、前記クラッド部中に点在または整列している請求項１ないし７のいずれかに記載の光導波路。
【請求項９】
前記複数の高屈折率領域は、前記クラッド部を通過する光を、前記コア部から遠ざかる方向に屈折させるもの、または不規則に散乱させるものである請求項８に記載の光導波路。
【請求項１０】
前記各高屈折率領域は、それぞれ粒状をなしている請求項８または９に記載の光導波路。
【請求項１１】
前記各高屈折率領域は、それぞれ短冊状をなしている請求項８ないし１０のいずれかに記載の光導波路。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれかに記載の光導波路を備えることを特徴とする光導波路構造体。
【請求項１３】
発光部または受光部を備える光素子を有する請求項１２に記載の光導波路構造体。
【請求項１４】
請求項１ないし１１のいずれかに記載の光導波路が備える前記位置決用コア部に光を導入した状態で、発光部または受光部を備える光素子の位置決めがなされることを特徴とする光導波路構造体の製造方法。
【請求項１５】
請求項１２または１３に記載の光導波路構造体を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項１】
光を伝送させて使用する平板状をなす光導波路であって、
コア部と、該コア部に並設された位置決用コア部と、前記コア部および前記位置決用コア部の少なくとも一方に隣接して設けられたクラッド部とを備え、
前記位置決用コア部は、その光路の方向を変更する第１の光路変更部を備えることを特徴とする光導波路。
【請求項２】
前記位置決用コア部を複数有し、
前記位置決用コア部は、前記コア部を挟む位置に並設されている請求項１に記載の光導波路。
【請求項３】
前記位置決用コア部は、その光路方向の一方の端部が、当該光導波路の端面において露出し、前記一方の端部から導入された光が、前記第１の光路変更部において導出される請求項１または２に記載の光導波路。
【請求項４】
前記コア部の少なくとも一方の端部には、前記光路の方向を変更する第２の光路変更部を備える請求項１ないし３のいずれかに記載の光導波路。
【請求項５】
前記評価用コア部は、前記コア部に対してその中心軸が並列に設けられている請求項４に記載の光導波路。
【請求項６】
前記第１の光路変更部と前記第２の光路変更部とは、ともに前記中心軸に対する１つの垂線上に位置する請求項５に記載の光導波路。
【請求項７】
前記コア部は、その光路方向の少なくとも一方の端部が、当該光導波路の端面において露出することなく設けられている請求項１ないし６のいずれかに記載の光導波路。
【請求項８】
前記クラッド部は、前記コア部よりも屈折率が低く、前記コア部および前記位置決用コア部の少なくとも一方に接した低屈折率領域と、該低屈折率領域よりも屈折率が高く、該低屈折率領域を介して前記コア部および前記位置決用コア部から離間した複数の高屈折率領域とを有し、該複数の高屈折率領域は、前記クラッド部中に点在または整列している請求項１ないし７のいずれかに記載の光導波路。
【請求項９】
前記複数の高屈折率領域は、前記クラッド部を通過する光を、前記コア部から遠ざかる方向に屈折させるもの、または不規則に散乱させるものである請求項８に記載の光導波路。
【請求項１０】
前記各高屈折率領域は、それぞれ粒状をなしている請求項８または９に記載の光導波路。
【請求項１１】
前記各高屈折率領域は、それぞれ短冊状をなしている請求項８ないし１０のいずれかに記載の光導波路。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれかに記載の光導波路を備えることを特徴とする光導波路構造体。
【請求項１３】
発光部または受光部を備える光素子を有する請求項１２に記載の光導波路構造体。
【請求項１４】
請求項１ないし１１のいずれかに記載の光導波路が備える前記位置決用コア部に光を導入した状態で、発光部または受光部を備える光素子の位置決めがなされることを特徴とする光導波路構造体の製造方法。
【請求項１５】
請求項１２または１３に記載の光導波路構造体を備えることを特徴とする電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−１９４２８６（Ｐ２０１２−１９４２８６Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５７２５１（Ｐ２０１１−５７２５１）
【出願日】平成２３年３月１５日（２０１１．３．１５）
【出願人】（０００００２１４１）住友ベークライト株式会社 (2,927)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１５日（２０１１．３．１５）
【出願人】（０００００２１４１）住友ベークライト株式会社 (2,927)
【Ｆターム（参考）】
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