光導波路および光導波路形成用部材
【課題】光学性能の高いミラーを備え、高品質の光通信が可能な光導波路、およびかかる光導波路の形成に用いられ、光学性能の高いミラーを容易に形成可能なミラー形成部を備える光導波路形成用部材を提供すること。
【解決手段】光導波路１０は、下側からクラッド層１１、コア層１３およびクラッド層１２をこの順に積層してなるものであり、コア層１３には、コア部１４と、コア部１４を側方から挟む２つの側面クラッド部１５とが形成されている。また、コア部１４の途中には、クラッド層１１の一部、コア層１３の一部、およびクラッド層１２の一部の積層体からなるミラー形成部１４５が設けられている。ミラー形成部１４５のうち、コア層１３の部分はコア部１４を構成する材料のみで構成されている。また、ミラー形成部１４５内を加工してミラー１７が形成されており、ミラー１７のうち、コア層１３の露出面には、コア部１４を構成する材料のみが露出している。
【解決手段】光導波路１０は、下側からクラッド層１１、コア層１３およびクラッド層１２をこの順に積層してなるものであり、コア層１３には、コア部１４と、コア部１４を側方から挟む２つの側面クラッド部１５とが形成されている。また、コア部１４の途中には、クラッド層１１の一部、コア層１３の一部、およびクラッド層１２の一部の積層体からなるミラー形成部１４５が設けられている。ミラー形成部１４５のうち、コア層１３の部分はコア部１４を構成する材料のみで構成されている。また、ミラー形成部１４５内を加工してミラー１７が形成されており、ミラー１７のうち、コア層１３の露出面には、コア部１４を構成する材料のみが露出している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光導波路および光導波路形成用部材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、光搬送波を使用してデータを移送する光通信がますます重要になっている。このような光通信において、光搬送波を一地点から他地点に導くための手段として、光導波路が使用されている。
【０００３】
この光導波路は、例えば、長尺状のコア部と、このコア部を囲む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。
【０００４】
このような光導波路は、一般に配線基板の表面上に配設されている。また、この配線基板上には、発光素子や受光素子が搭載されており、発光素子から出射した光信号は、光導波路を伝搬して受光素子により受信される。
【０００５】
ところで、近年、配線基板の薄型化や低コスト化等の観点から、発光素子や受光素子は表面実装型の素子が増加している。表面実装型の発光素子には、配線基板に対して垂直方向に伝搬する光を発光するタイプの素子が多い。このため、配線基板に沿って配設された光導波路に光を入射するためには、発光素子から出射した光の光路を９０°変換する必要がある。一方、表面実装型の受光素子にも、配線基板に対して垂直方向に伝搬する光を受光するタイプの素子が多いため、光導波路から出射した光を受光素子に導くためには、光導波路から出射した光の光路を再び９０°変換する必要がある。
【０００６】
このような要請から、従来、光導波路の途中に、レーザ照射によりコアを斜めに横切るように穴を開け、光導波路面に対して４５°傾いた穴の壁面を微小ミラーとして備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
すなわち、特許文献１に記載の光導波路は、コアとクラッドの一部とを横切るようにレーザ加工された穴を備えており、この穴の壁面に露出したコアとクラッドの切断面が微小ミラーになっている。
【０００８】
近年、光通信の品質向上の観点から、このような微小ミラーの面精度をさらに高めることが求められている。
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−２８４２４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、光学性能の高いミラーを備え、高品質の光通信が可能な光導波路、およびかかる光導波路の形成に用いられ、光学性能の高いミラーを容易に形成可能なミラー形成部を備える光導波路形成用部材を提供することにある。
【００１１】
また、レーザ加工によりミラーを形成する場合、ミラーの加工面を加工する際の加工レートを比較的均一にすることができるので、ミラーの面精度をより高めた光導波路を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
このような目的は、下記（１）〜（１０）の本発明により達成される。
（１） 長尺状のコア部と、
該コア部を囲むように設けられたクラッド部と、
前記コア部の光軸を斜めに横切る加工面からなるミラーとを有する光導波路であって、
前記ミラーを介して前記コア部と光学的に接続される相手側から見たとき、前記コア部を構成する材料のみが前記加工面の幅方向全部にわたって露出している部分を、前記加工面の少なくとも一部に有することを特徴とする光導波路。
【００１３】
（２） 前記コア部を構成する材料のみが前記加工面の幅方向全部にわたって露出している部分は、その中心が、前記コア部の光軸とほぼ一致している上記（１）に記載の光導波路。
【００１４】
（３） 長尺状のコア部と、該コア部の側面を囲むように設けられた側面クラッド部とを含むコア層と、
該コア層を挟むように積層された２つのクラッド層と、
前記コア部の光軸を斜めに横切る加工面からなるミラーとを有する光導波路であって、
前記加工面のうち、前記コア層に対応する加工面には、前記コア部を構成する材料のみが露出していることを特徴とする光導波路。
【００１５】
（４） 前記ミラーを介して前記コア部と光学的に接続される相手側から見たとき、
前記ミラーの幅は、前記コア部の幅より広い上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の光導波路。
【００１６】
（５） 前記加工面は、レーザ加工により形成される上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の光導波路。
【００１７】
（６） 前記光導波路の前記コア部は、ノルボルネン系ポリマーを主材料として構成されている上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の光導波路。
【００１８】
（７） 長尺状のコア部と、
該コア部を囲むように設けられたクラッド部と、
前記コア部の光軸上に設けられ、ミラーを形成するための加工に供されるミラー形成部とを有し、光導波路を形成するのに用いられる光導波路形成用部材であって、
前記ミラーを介して前記コア部と光学的に接続される相手側から見たとき、前記ミラー形成部は、幅方向全部にわたって前記コア部を構成する材料のみで構成された部位を、前記ミラー形成部の厚さ方向の少なくとも一部に含んでおり、
前記ミラー形成部の幅は、前記コア部の幅より広くなっていることを特徴とする光導波路形成用部材。
【００１９】
（８） 長尺状のコア部と、該コア部の側面を囲むように設けられた側面クラッド部とを含むコア層と、
該コア層を挟むように積層された２つのクラッド層と、
前記コア部の光軸上に設けられ、ミラーを形成するための加工に供されるミラー形成部とを有し、光導波路を形成するのに用いられる光導波路形成用部材であって、
前記ミラー形成部は、少なくとも前記コア層に対応する部分が、前記コア部を構成する材料のみで構成されており、
前記ミラー形成部の幅は、前記コア部の幅より広くなっていることを特徴とする光導波路形成用部材。
【００２０】
（９） 前記ミラー形成部は、前記コア部を構成する材料、および、前記２つのクラッド層を構成する材料のみで構成された部位である上記（８）に記載の光導波路形成用部材。
【００２１】
（１０） 前記ミラーを形成するための加工は、前記ミラー形成部の一部を除去する加工である上記（７）ないし（９）のいずれかに記載の光導波路形成用部材。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、均一で高精度な加工が可能な材料が露出した加工面からなるミラーを備えているので、面精度および光学性能の高いミラーを備えた光導波路、およびこの光導波路を容易に形成可能な光導波路形成用部材を提供することができる。
【００２３】
また、ミラー形成部の厚さ方向の少なくとも一部には、幅方向全部にわたってコア部と同じ材料のみで構成された部位が設けられているため、この部位ではミラーの幅方向全部にわたってコア材料のみが露出することとなり、この部分では従来に比べて、ミラー形成部と外部雰囲気（空気）との屈折率差がより大きくなる。このため、ミラーによる光の反射率がより向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の光導波路および光導波路形成用部材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。
【００２５】
図１は、本発明の光導波路の実施形態を示す（一部透過して示す）斜視図、図２は、図１の光導波路を上方から見たときの平面図、図３は、図２に示す光導波路のＡ−Ａ線断面図である。なお、本明細書では、図１、３中の上側を「上」、下側を「下」という。
【００２６】
図１に示す光導波路１０は、図１において下側からクラッド層１１、コア層１３およびクラッド層１２をこの順に積層してなるものである。
【００２７】
また、光導波路１０の一方の端部近傍には、ミラー１７が形成されたミラー形成部１４５が設けられている。なお、本実施形態では、このミラー形成部１４５が、クラッド層１１の一部、コア部１３の一部、およびクラッド層１２の一部の積層体で構成されている。
【００２８】
以下、コア層１３および各クラッド層１１、１２について詳述する。
コア層１３には、長尺状のコア部１４と、このコア部１４を側方から挟むように隣接する２つの側面クラッド部１５と、コア部１４の途中に、コア部１４の他の部分に比べて幅が相対的に広い一部分であるミラー形成部１４５とが形成されている。すなわち、コア部１４とミラー形成部１４５は、その下方に位置するクラッド層１１、上方に位置するクラッド層１２、および側方に位置する側面クラッド部１５からなるクラッド部１６で囲まれている。なお、図１〜３には、コア層１３にのみドットが付されており、このうち、コア部１４およびミラー形成部１４５には、相対的に密なドットが付されており、側面クラッド部１５には、相対的に疎なドットが付されている。また、図１、２では、クラッド層１２を透過して示している。
【００２９】
コア部１４とクラッド部１６との界面で全反射を生じさせるためには、界面に屈折率差が存在する必要がある。コア部１４の屈折率は、クラッド部１６の屈折率より高く、その差は、特に限定されないものの、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。なお、屈折率差の上限値は、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。屈折率差が前記下限値未満であると光を伝搬する効果が低下する場合があり、また、前記上限値を超えても、光の伝搬効果のそれ以上の増大は期待できない。
【００３０】
なお、前記屈折率差とは、コア部１４の屈折率をＡ、クラッド部１６の屈折率をＢとしたとき、次式で表わされる。
屈折率差（％）＝｜Ａ／Ｂ−１｜×１００
【００３１】
また、図１に示す構成では、コア部１４は、平面視で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。
【００３２】
また、コア部１４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。
【００３３】
コア部１４の幅および高さは、特に限定されないが、それぞれ、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く、１０〜６０μｍ程度であるのがさらに好ましい。
【００３４】
このようなコア部１４およびクラッド部１６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。
【００３５】
本実施形態では、コア層１３において、コア部１４およびミラー形成部１４５が同一のベース材料（基本成分）で構成されており、コア部１４およびミラー形成部１４５と、側面クラッド部１５との屈折率差が、それぞれの構成材料の化学構造の差異により発現している。
【００３６】
化学構造の差異により屈折率差を発現させるためには、コア部１４、ミラー形成部１４５、および側面クラッド部１５の各構成材料として、紫外線、電子線のような活性エネルギー線の照射により（あるいはさらに加熱することにより）屈折率が変化する材料を用いるのが好ましい。
【００３７】
このように屈折率が変化する材料としては、例えば、活性エネルギー線の照射や加熱により、少なくとも一部の結合が切断したり、少なくとも一部の官能基が脱離する等して、化学構造が変化し得る材料が挙げられる。
【００３８】
具体的には、ポリシラン（例：ポリメチルフェニルシラン）、ポリシラザン（例：ペルヒドロポリシラザン）等のシラン系樹脂や、前述したような構造変化を伴う材料のベースとなる樹脂としては、分子の側鎖または末端に官能基を有する以下の（１）〜（６）のような樹脂が挙げられる。（１）ノルボルネン型モノマーを付加（共）重合して得られるノルボルネン型モノマーの付加（共）重合体、（２）ノルボルネン型モノマーとエチレンやα−オレフィン類との付加共重合体、（３）ノルボルネン型モノマーと非共役ジエン、および必要に応じて他のモノマーとの付加共重合体、（４）ノルボルネン型モノマーの開環（共）重合体、および必要に応じて該（共）重合体を水素添加した樹脂、（５）ノルボルネン型モノマーとエチレンやα−オレフィン類との開環共重合体、および必要に応じて該（共）重合体を水素添加した樹脂、（６）ノルボルネン型モノマーと非共役ジエン、または他のモノマーとの開環共重合体、および必要に応じて該（共）重合体を水素添加した樹脂等のノルボルネン系樹脂、その他、光硬化反応性モノマーを重合することにより得られるアクリル系樹脂、エポキシ樹脂。
【００３９】
なお、これらの中でも特にノルボルネン系樹脂が好ましい。これらのノルボルネン系ポリマーは、例えば、開環メタセシス重合（ＲＯＭＰ）、ＲＯＭＰと水素化反応との組み合わせ、ラジカルまたはカチオンによる重合、カチオン性パラジウム重合開始剤を用いた重合、これ以外の重合開始剤（例えば、ニッケルや他の遷移金属の重合開始剤）を用いた重合等、公知のすべての重合方法で得ることができる。
【００４０】
一方、クラッド層１１および１２は、それぞれ、コア部１４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１４は、その外周をクラッド部１６に囲まれた導光路として機能する。
【００４１】
クラッド層１１、１２の平均厚さは、コア層１３の平均厚さ（コア部１４の平均高さ）の０．１〜１．５倍程度であるのが好ましく、０．２〜１．２５倍程度であるのがより好ましく、具体的には、クラッド層１１、１２の平均厚さは、特に限定されないが、それぞれ、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く、１０〜６０μｍ程度であるのがさらに好ましい。これにより、光導波路１０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。
【００４２】
また、クラッド層１１および１２の構成材料としては、例えば、前述したコア層１３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。
【００４３】
なお、本実施形態では、コア層１３の構成材料と、クラッド層１１、１２の構成材料との間で、両者の間の屈折率差を考慮して適宜異なる材料を選択して使用することが可能である。したがって、コア層１３とクラッド層１１、１２との境界において光を確実に全反射させるため、十分な屈折率差が生じるように材料を選択すればよい。これにより、光導波路１０の厚さ方向において十分な屈折率差が得られ、コア部１４からクラッド層１１、１２に光が漏れ出るのを抑制することができる。その結果、コア部１４を伝搬する光の減衰を抑制することができる。
【００４４】
また、光の減衰を抑制する観点からは、コア層１３とクラッド層１１、１２との間の密着性が高いことが好ましい。したがって、クラッド層１１、１２の構成材料は、コア層１３の構成材料よりも屈折率が低く、かつコア層１３の構成材料と密着性が高いという条件を満たすものであれば、いかなる材料であってもよい。
【００４５】
例えば、比較的低い屈折率を有するノルボルネン系ポリマーとしては、末端にエポキシ構造を含む置換基を有するノルボルネンの繰り返し単位を含むものが好ましい。かかるノルボルネン系ポリマーは、特に低い屈折率を有するとともに、密着性が良好である。
【００４６】
また、ノルボルネン系ポリマーは、アルキルノルボルネンの繰り返し単位を含むものが好ましい。アルキルノルボルネンの繰り返し単位を含むノルボルネン系ポリマーは、柔軟性が高いため、かかるノルボルネン系ポリマーを用いることにより、光導波路１０に高いフレキシビリティ（可撓性）を付与することができる。
【００４７】
アルキルノルボルネンの繰り返し単位が有するアルキル基としては、例えば、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等が挙げられるが、ヘキシル基が特に好ましい。なお、これらのアルキル基は、直鎖状または分岐状のいずれであってもよい。
【００４８】
ヘキシルノルボルネンの繰り返し単位を含むことにより、ノルボルネン系ポリマー全体の屈折率が上昇するのを防止することができる。また、ヘキシルノルボルネンの繰り返し単位を有するノルボルネン系ポリマーは、前述したような波長領域（特に、８５０ｎｍ付近の波長領域）の光に対する透過率が優れることから好ましい。
【００４９】
このような本発明の光導波路１０は、コア部１４の材料の光学特性等によっても若干異なり、特に限定されないが、例えば、６００〜１５５０ｎｍ程度の波長領域の光を使用したデータ通信において好適に使用される。
【００５０】
ここで、本実施形態では、前述したように、ミラー形成部１４５が、クラッド層１１、コア層１３、およびクラッド層１２の積層体の一方の端部近傍に設定されている。このうち、コア層１３においては、コア部１４の一方の端部近傍に、コア部１４の幅および長さが他の部分より広くなった部位が設けられており、この部位がミラー形成部１４５の一部をなしている。
【００５１】
そして、このミラー形成部１４５内にミラー１７が設けられている。なお、コア部１４の幅および長さは、発光素子Ｓから見たときのものである。
【００５２】
ミラー１７は、ミラー形成部１４５を厚さ方向に一部貫通するようにＶ字状の凹部１７０を形成し、この凹部１７０の側面（内壁面）の一部からなるものである。この側面は平面状をなし、コア部１４の軸線Ｍに対して４５°傾斜している。すなわち、ミラー１７は、コア部１４の軸線Ｍの延長線を斜め４５°に横切るように形成されている。また、ミラー１７の幅は、コア部１４の幅よりも広いことが好ましい。これにより、ミラー１７による反射効率が向上し、光導波路１０の通信品質をより高めることができる。
【００５３】
また、ミラー形成部１４５の幅は、凹部１７０（ミラー１７）の幅よりも広ければよいが、好ましくは凹部１７０の幅の１．０５〜３倍程度とされ、より好ましくは１．２〜２倍程度とされる。
【００５４】
さらに、ミラー形成部１４５の長さは、凹部１７０の長さよりも長ければよいが、好ましくは凹部１７０の長さの１．０５〜３倍程度とされ、より好ましくは１．２〜２倍程度とされる。
【００５５】
なお、本実施形態では、凹部１７０の２つの側面のうち、一方のみがミラー１７として機能しているため、他方は省略されてもよい。
【００５６】
このような光導波路１０では、図３に矢印で示すように、光導波路１０の下方に設けられた発光素子Ｓから照射された光をミラー１７で反射して、コア部１４中に入射することができる。すなわち、ミラー１７により、照射された光の光路は９０°変換されることとなる。
【００５７】
コア部１４中に入射された光は、コア部１４とクラッド部１６との界面で全反射を繰り返し、出射側に伝搬される。そして、図示しない出射端側で光を受光し、その光の明滅パターンに基づいて光通信を行うことができる。なお、上述した光路は反対方向に光を伝搬することもできる。
【００５８】
ところで、図１に示すミラー１７には、ミラー形成部１４５が露出しているが、より詳しくは、発光素子Ｓ側から、クラッド層１１を構成する材料の露出面１７１、コア層１３を構成する材料の露出面１７３、およびクラッド層１２を構成する材料の露出面１７２が、この順で並んでいる（図２および図３参照）。このうち、露出面１７３は、コア部１４を構成する材料（コア材料）のみが露出して形成されたものであり、この材料が外部雰囲気（空気）と隣接していることにより、接触界面に屈折率差が生じている。一方、各露出面１７１、１７２は、クラッド材料のみが露出して形成されたものである。ミラー１７では、このような屈折率差に基づいて光を反射することができる。
【００５９】
また、ミラー１７に光を照射する場合、半導体レーザや発光ダイオード等の発光素子Ｓから照射される光の広がり方は、光軸を中心にして均等に広がる円錐状のパターンであることが一般的である。このため、ミラー１７の厚さ方向の中央部に位置する露出面１７３に最も多くの光量が照射される。したがって、ミラー１７の光学性能は、露出面１７３の面精度に大きく左右されると考えられる。
【００６０】
ここで、従来の光導波路について説明する。
図１１は、従来の光導波路を示す（一部透過して示す）斜視図、図１２は、図１１の光導波路を上方から見たときの平面図、図１３は、図１２に示す光導波路のＸ−Ｘ線断面図である。なお、本明細書では、図１１、１３中の上側を「上」、下側を「下」という。
【００６１】
図１１に示す従来の光導波路９０は、コア層９３の構造が異なっていること以外は、図１に示す光導波路１０と同様である。
【００６２】
従来の光導波路９０では、図１１〜１３に示すように、コア層９３において、コア部９４の横断面全部と側面クラッド部９５（クラッド部９６）の横断面の一部とが露出するようにミラー９７が形成されることが一般的であった。このミラー９７は、コア層９３に対して、コア部９４の全部とクラッド部９６の幅方向の一部を横切るようにＶ字状の凹部９７０を掘り込み加工することにより、凹部９７０の２つの側面のうちの一方として形成される。なお、図１１〜１３には、コア層９３にのみドットが付されており、このうち、コア部９４およびミラー形成部１４５には、相対的に密なドットが付されており、側面クラッド部９５には、相対的に疎なドットが付されている。また、図１１、１２では、クラッド層１２を透過して示している。
【００６３】
ところが、凹部９７０の掘り込み加工をする際、コア部９４を加工する際の加工レートと、クラッド部９６を加工する際の加工レートとを一致させることは困難である。このため、例えばコア部９４とクラッド部９６の一部とを横切る平面状のミラー９７を形成しようと試みても、この加工レートの差が加工結果に影響してしまい、目的とする形状のミラー９７を形成することができないという問題があった。このような加工レートの差が生じる原因の１つとしては、コア部９４の構成材料と側面クラッド部９５の構成材料との間の化学構造の差異が挙げられる。
【００６４】
結果として、従来は、追加工することなしには、面精度および光学性能の高いミラー９７を得ることが困難であった。
【００６５】
これに対し、本発明では、図１に示すように、ミラー１７がミラー形成部１４５内に形成されている。このため、ミラー１７は、前述したように３種類の材料の露出面１７１、１７３、１７２から構成されている。
【００６６】
このようなミラー１７では、露出面１７３においては、コア部１４を構成する材料のみが露出している（従来では、ミラー１７のうち、コア層９３の露出面において、図１１に示すようにコア部９４を構成する材料と側面クラッド部９５を構成する材料の２種類が露出していた）ため、この露出面１７３内では加工レートの差が生じない。したがって、少なくともこの露出面１７３内では、目的とする形状のミラー１７を容易かつ均一に形成することができ、追加工することなしに、面精度（表面粗さ、面内均一性等）および光学性能の高いミラー１７を得ることができる。
【００６７】
なお、前述したように、ミラー１７のうち、厚さ方向の中央部に位置する露出面１７３は、最も多くの光量が照射され、ミラー１７の光学性能を支配していることから、少なくとも露出面１７３の面精度（表面粗さ、面内均一性等）が高ければ、ミラー１７全体の光学性能を大きく向上させることが可能である。
【００６８】
また、図１に示すミラー１７では、コア部１４を構成する材料の他に、クラッド層１１を構成する材料およびクラッド層１２を構成する材料も露出している。
【００６９】
したがって、ミラー形成部１４５のうち、コア部１４と同じ材料（化学構造が同一の材料）で構成された部分を、その厚さ方向に拡張し、その拡張分だけ、クラッド層１１の材料で構成された部分およびクラッド層１２の材料で構成された部分を薄くすれば、ミラー１７における露出面１７３の占有率が増加し、各露出面１７１、１７２の占有率が低下する。その結果、凹部１７０を加工してミラー１７を形成する際に、加工レートの差が生じない領域が増加することになり、ミラー１７全体の面精度および光学性能のさらなる向上が図られる。
【００７０】
また、本実施形態では、ミラー形成部１４５のうち、コア層１３に対応する部分は、コア部１４と同じ材料で構成されている。このため、ミラー１７の露出面１７３では、空気との間で、従来に比べてより大きな屈折率差が生じている。これは、コア部１４を構成する材料（コア材料）の方が、クラッド部１６を構成する材料（クラッド材料）よりも屈折率が高いからに他ならない。
【００７１】
したがって、このようなミラー１７は、全反射の臨界角がより小さく（ミラー１７に入射して全反射する光の入射角がより小さく）なり、より反射特性の高いものとなる。
【００７２】
また、上記のようにミラー１７の露出面１７３に露出する材料が、コア材料のみであれば、ミラー１７の露出面１７３内の各部における熱膨張特性もより均一になる。したがって、光導波路１０内に長時間にわたって光を入射し、ミラー１７に熱が蓄積された場合でも、熱膨張に伴うミラー１７の著しい変形が防止される。このため、本発明によれば、光学性能の経時的な変化も抑制し得る光導波路１０が得られる。
【００７３】
上述したようなミラー１７において、図３に矢印で示すように光導波路１０の下方に設けられた発光素子Ｓから上方に光を照射する場合、照射光は、クラッド層１１およびコア部１４を順次透過した後、ミラー１７で反射される。反射後、その反射光はコア部１４に入射する。
【００７４】
なお、ミラー１７には、必要に応じて、反射膜が成膜されていてもよい。この反射膜としては、例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ等の金属膜や、ミラー形成部１４５の屈折率より低屈折率の材料の膜等が挙げられる。
【００７５】
金属膜の製造方法としては、例えば、真空蒸着のような物理蒸着法、ＣＶＤのような化学蒸着法、めっき法等が挙げられる。
【００７６】
また、図１〜３に示す凹部１７０は、クラッド層１２、コア層１３およびクラッド層１１をそれぞれ貫通するように形成されているが、少なくともコア層１３を貫通していればよく、クラッド層１１は必ずしも貫通していなくてもよい。
【００７７】
なお、ミラー１７のうち、コア層１３の露出面には、コア部１４を構成する材料（コア材料）のみが露出していると前述したが、この要件は、ミラー１７のうち、照射光の有効径に相当する領域（光通信に実質的に関与している領域）において満足していればよく、有効径以外の領域に上記要件を満足していない箇所があっても、本発明が効果を奏するにあたって特に差し支えない。
【００７８】
次に、光導波路１０の製造方法の一例について説明する。
光導波路１０は、クラッド層１１と、コア層１３と、クラッド層１２とをそれぞれ作製し、これらを積層することにより製造される。
【００７９】
このような製造方法では、互いに屈折率の異なる部位が物理的かつ光学的に接するように作製する必要がある。具体的には、コア部１４やミラー形成部１４５に対して、側面クラッド部１５や各クラッド層１１、１２が隙間を介することなく、確実に密着するように形成する必要がある。
【００８０】
コア層１３の具体的な製造方法としては、同一層（コア層１３）内に、コア部１４やミラー形成部１４５と、側面クラッド部１５を形成し得る方法であれば特に限定されず、この方法としては、例えば、フォトブリーチング法、フォトリソグラフィ法、直接露光法、ナノインプリンティング法、モノマーディフュージョン法等が挙げられる。
【００８１】
ここでは、代表として、モノマーディフュージョン法を含む光導波路１０の製造方法について説明する。
【００８２】
図４〜図１０は、それぞれ、図１に示す光導波路１０の製造方法の工程例を模式的に示す断面図である。なお、図４〜図８は、それぞれ、光導波路のコア部の軸線に直交する幅方向における横断面を示す図であり、図１０は、光導波路のコア部の軸線と平行な方向に沿う縦断面を示す図である。
【００８３】
［１］ まず、支持基板１６１上に、層１１０を形成する（図４参照）。
層１１０は、コア層形成用材料（ワニス）１００を塗布し硬化（固化）させる方法により形成される。
【００８４】
具体的には、層１１０は、支持基板１６１上にコア層形成用材料１００を塗布して液状被膜を形成した後、この支持基板１６１を換気されたレベルテーブルに置いて、液状被膜表面の不均一な部分を水平化するとともに、溶媒を蒸発（脱溶媒）することにより形成する。
【００８５】
層１１０を塗布法で形成する場合、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、ダイコート法等の方法が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。
【００８６】
支持基板１６１には、例えば、シリコン基板、二酸化ケイ素基板、ガラス基板、石英基板、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム等が用いられる。
【００８７】
コア層形成用材料１００は、ポリマー１１５と、添加剤１２０（少なくともモノマーおよび触媒を含む）とで構成される現像性材料を含有し、活性放射線の照射および加熱により、ポリマー１１５中において、モノマーの反応が生じる材料である。
【００８８】
そして、得られた層１１０中では、ポリマー（マトリックス）１１５は、いずれも、実質的に一様かつランダムに分配され、添加剤１２０は、ポリマー１１５内に実質的に一様かつランダムに分散されている。これにより、層１１０中には、添加剤１２０が実質的に一様かつ任意に分散されている。
【００８９】
このような層１１０の平均厚さは、形成すべきコア層１３の厚さに応じて適宜設定され、特に限定されないが、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く、１０〜６０μｍ程度であるのがさらに好ましい。
【００９０】
ポリマー１１５には、透明性が十分に高く（無色透明であり）、かつ、後述するモノマーと相溶性を有するもの、さらに、その中で後述するようにモノマーが反応（重合反応や架橋反応）可能であり、モノマーが重合した後においても、十分な透明性を有するものが好適に用いられる。
【００９１】
ここで、「相溶性を有する」とは、モノマーが少なくとも混和して、コア層形成用材料１００中や層１１０中においてポリマー１１５と相分離を起こさないことを言う。
このようなポリマー１１５としては、前述したコア層１３の構成材料が挙げられる。
【００９２】
なお、ポリマー１１５としてノルボルネン系ポリマーを用いた場合、このポリマーが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１３を得ることができる。
【００９３】
また、ノルボルネン系ポリマーとしては、単独の繰り返し単位を有するもの（ホモポリマー）、２つ以上のノルボルネン系繰り返し単位を有するもの（コポリマー）のいずれであってもよい。
【００９４】
このうち、コポリマーの一例としては、下記式（１）で表わされる繰り返し単位を有する化合物が好適に用いられる。
【００９５】
【化１】
［式中、ｍは、１〜４の整数を表し、ｎは、１〜９の整数を表す。］
【００９６】
なお、コポリマーの種類としては、上記式（１）の２つの単位が任意の順序（ランダム）に並んだもの、交互に並んだもの、各単位がそれぞれ固まって（ブロック状に）並んだもの等のいずれの形態をとるものであってもよい。
【００９７】
ここで、ポリマー１１５として上記ノルボルネン系ポリマーを用いた場合、添加剤１２０の一例として、ノルボルネン系モノマー、助触媒（第１の物質）および触媒前駆体（第２の物質）を含むものが好ましく選択される。
【００９８】
ノルボルネン系モノマーは、後述する活性放射線に照射により、活性放射線の照射領域において反応して反応物を形成し、この反応物の存在により、層１１０において照射領域と、活性放射線の未照射領域とにおいて、屈折率差を生じさせ得るような化合物である。
【００９９】
この反応物としては、ノルボルネン系モノマーがポリマー（マトリックス）１１５中で重合して形成されたポリマー（重合体）、ポリマー１１５同士を架橋する架橋構造、および、ポリマー１１５に重合してポリマー１１５から分岐した分岐構造（ブランチポリマーや側鎖（ペンダントグループ））のうちの少なくとも１つが挙げられる。
【０１００】
ここで、層１１０において、照射領域の屈折率が高くなることが望まれる場合には、比較的低い屈折率を有するポリマー１１５と、このポリマー１１５に対して高い屈折率を有するノルボルネン系モノマーとが組み合わせて使用され、照射領域の屈折率が低くなることが望まれる場合には、比較的高い屈折率を有するポリマー１１５と、このポリマー１１５に対して低い屈折率を有するノルボルネン系モノマーとが組み合わせて使用される。
【０１０１】
なお、屈折率が「高い」または「低い」とは、屈折率の絶対値を意味するものではなく、ある材料同士の相対的な関係を意味する。
【０１０２】
そして、ノルボルネン系モノマーの反応（反応物の生成）により、層１１０において照射領域の屈折率が低下する場合、当該部分がミラー形成部１４５および側面クラッド部１５となり、照射領域の屈折率が上昇する場合、当該部分がコア部１４となる。
【０１０３】
触媒前駆体（第２の物質）は、前記のモノマーの反応（重合反応、架橋反応等）を開始させ得る物質であり、後述する活性放射線の照射により活性化した助触媒（第１の物質）の作用により、活性化温度が変化する物質である。
【０１０４】
この触媒前駆体（プロカタリスト：ｐｒｏｃａｔａｌｙｓｔ）としては、活性放射線の照射に伴って活性化温度が変化（上昇または低下）するものであれば、いかなる化合物を用いてもよいが、特に、活性放射線の照射に伴って活性化温度が低下するものが好ましい。これにより、比較的低温による加熱処理でコア層１３（光導波路１０）を形成することができ、他の層に不要な熱が加わって、光導波路１０の特性（光伝送性能）が低下するのを防止することができる。
【０１０５】
このような触媒前駆体としては、下記式（Ｉａ）および（Ｉｂ）で表わされる化合物の少なくとも一方を含む（主とする）ものが好適に用いられる。
【０１０６】
（Ｅ（Ｒ）３）２Ｐｄ（Ｑ）２ ・・・（Ｉａ）
［（Ｅ（Ｒ）３）ａＰｄ（Ｑ）（ＬＢ）ｂ］ｐ［ＷＣＡ］ｒ ・・・（Ｉｂ）
［式Ｉａ、Ｉｂ中、それぞれ、Ｅ（Ｒ）３は、第１５族の中性電子ドナー配位子を表し、Ｅは、周期律表の第１５族から選択される元素を表し、Ｒは、水素原子（またはその同位体の１つ）または炭化水素基を含む部位を表し、Ｑは、カルボキシレート、チオカルボキシレートおよびジチオカルボキシレートから選択されるアニオン配位子を表す。また、式Ｉｂ中、ＬＢは、ルイス塩基を表し、ＷＣＡは、弱配位アニオンを表し、ａは、１〜３の整数を表し、ｂは、０〜２の整数を表し、ａとｂとの合計は、１〜３であり、ｐおよびｒは、パラジウムカチオンと弱配位アニオンとの電荷のバランスをとる数を表す。］
【０１０７】
式Ｉａに従う典型的な触媒前駆体としては、Ｐｄ（ＯＡｃ）２（Ｐ（ｉ−Ｐｒ）３）２、Ｐｄ（ＯＡｃ）２（Ｐ（Ｃｙ）３）２、Ｐｄ（Ｏ２ＣＣＭｅ３）２（Ｐ（Ｃｙ）３）２、Ｐｄ（ＯＡｃ）２（Ｐ（Ｃｐ）３）２、Ｐｄ（Ｏ２ＣＣＦ３）２（Ｐ（Ｃｙ）３）２、Ｐｄ（Ｏ２ＣＣ６Ｈ５）３（Ｐ（Ｃｙ）３）２が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。ここで、Ｃｐは、シクロペンチル（ｃｙｃｌｏｐｅｎｔｙｌ）基を表し、Ｃｙは、シクロヘキシル基を表す。
【０１０８】
また、式Ｉｂで表される触媒前駆体としては、ｐおよびｒが、それぞれ１および２の整数から選択される化合物が好ましい。
【０１０９】
このような式Ｉｂに従う典型的な触媒前駆体としては、Ｐｄ（ＯＡｃ）２（Ｐ（Ｃｙ）３）２が挙げられる。ここで、Ｃｙは、シクロヘキシル基を表し、Ａｃは、アセチル基を表す。
【０１１０】
これらの触媒前駆体は、モノマーを効率よく反応（ノルボルネン系モノマーの場合、付加重合反応によって効率よく重合反応や架橋反応等）することができる。
【０１１１】
助触媒（第１の物質）は、活性放射線の照射によって活性化して、前記の触媒前駆体（プロカタリスト）の活性化温度（モノマーに反応を生じさせる温度）を変化させ得る物質である。
【０１１２】
この助触媒（コカタリスト：ｃｏｃａｔａｌｙｓｔ）としては、活性放射線の照射により、その分子構造が変化（反応または分解）して活性化する化合物であれば、いかなるものでも用いることができるが、特定波長の活性放射線の照射によって分解し、プロトンや他の陽イオン等のカチオンと、触媒前駆体の脱離基に置換し得る弱配位アニオン（ＷＣＡ）とを発生する化合物（光開始剤）を含む（主とする）ものが好適に用いられる。
【０１１３】
弱配位アニオンとしては、例えば、テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ホウ酸イオン（ＦＡＢＡ−）、ヘキサフルオロアンチモン酸イオン（ＳｂＦ６−）等が挙げられる。
【０１１４】
この助触媒（光酸発生剤または光塩基発生剤）としては、例えば、テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ホウ酸塩やヘキサフルオロアンチモン酸塩の他、テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ガリウム酸塩、アルミン酸塩類、アンチモン酸塩類、他のホウ酸塩類、ガリウム酸塩類、カルボラン類、ハロカルボラン類等が挙げられる。
【０１１５】
また、コア層形成用材料（ワニス）１００中には、必要に応じて、増感剤を添加するようにしてもよい。
【０１１６】
さらに、コア層形成用材料１００中には、酸化防止剤を添加することができる。これにより、望ましくないフリーラジカルの発生や、ポリマー１１５の自然酸化を防止することができる。その結果、得られたコア層１３（光導波路１０）の特性の向上を図ることができる。
【０１１７】
以上のようなコア層形成用材料１００を用いて層１１０が形成される。
このとき、層１１０は、第１の屈折率を有している。この第１の屈折率は、層１１０中に一様に分散（分布）するポリマー１１５およびモノマーの作用による。
【０１１８】
また、以上の添加剤１２０の説明では、モノマーがノルボルネン系モノマーの場合を例に説明したが、これ以外のモノマーとしては、重合可能な部位を有する化合物であればよく、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、スチレン系モノマー等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【０１１９】
なお、添加剤１２０中の触媒は、モノマーの種類に応じて適宜選択すればよく、例えば、アクリル酸系モノマーやエポキシ系モノマーの場合には、触媒前駆体（第２の物質）の添加を省略することができる。
【０１２０】
［２］ 次に、開口（窓）１３５１が形成されたマスク（マスキング）１３５を用意し、このマスク１３５を介して、層１１０に対して活性放射線（活性エネルギー光線）１３０を照射する（図５参照）。
【０１２１】
以下では、モノマーとして、ポリマー１１５より低い屈折率を有するものを用い、コア層形成用材料１００は、活性放射線１３０の照射に伴って照射領域１２５の屈折率が低下する場合を一例に説明する。
【０１２２】
すなわち、ここで示す例では、活性放射線１３０の照射領域１２５がコア層１３中の側面クラッド部１５となる。
【０１２３】
したがって、ここで示す例では、マスク１３５には、形成すべき側面クラッド部１５のパターンと等価な開口（窓）１３５１が形成される。この開口１３５１は、照射する活性放射線１３０が透過する透過部を形成するものである。
【０１２４】
マスク１３５は、予め形成（別途形成）されたもの（例えばプレート状のもの）でも、層１１０上に例えば気相成膜法や塗布法により形成されたものでもよい。
【０１２５】
用いる活性放射線１３０は、助触媒に対して、光化学的な反応（変化）を生じさせ得るものであればよく、例えば、可視光、紫外光、赤外光、レーザ光の他、電子線やＸ線等を用いることもできる。
【０１２６】
マスク１３５を介して、活性放射線１３０を層１１０に照射すると、活性放射線１３０が照射された照射領域１２５内に存在する助触媒（第１の物質：コカタリスト）は、活性放射線１３０の作用により反応（結合）または分解して、カチオン（プロトンまたは他の陽イオン）と、弱配位アニオン（ＷＣＡ）とを遊離（発生）する。
【０１２７】
そして、これらのカチオンや弱配位アニオンは、照射領域１２５内に存在する触媒前駆体（第２の物質：プロカタリスト）の分子構造に変化（分解）を生じさせ、これを活性潜在状態（潜在的活性状態）に変化させる。
【０１２８】
なお、活性放射線１３０として、レーザ光のように指向性の高い光を用いる場合には、マスク１３５の使用を省略してもよい。
【０１２９】
［３］ 次に、層１１０に対して加熱処理（第１の加熱処理）を施す。
これにより、照射領域１２５内では、活性潜在状態の触媒前駆体が活性化して（活性状態となって）、モノマーの反応（重合反応や架橋反応）が生じる。
【０１３０】
そして、モノマーの反応が進行すると、照射領域１２５内におけるモノマー濃度が徐々に低下する。これにより、照射領域１２５と未照射領域１４０との間には、モノマー濃度に差が生じ、これを解消すべく、未照射領域１４０からモノマーが拡散（モノマーディフュージョン）して照射領域１２５に集まってくる。
【０１３１】
その結果、照射領域１２５では、モノマーやその反応物（重合体、架橋構造や分岐構造）が増加し、当該領域の屈折率にモノマー由来の構造が大きく影響を及ぼすようになり、第１の屈折率より低い第２の屈折率へと低下する。なお、モノマーの重合体としては、主に付加（共）重合体が生成する。
【０１３２】
一方、未照射領域１４０では、当該領域から照射領域１２５にモノマーが拡散することにより、モノマー量が減少するため、当該領域の屈折率にポリマー１１５の影響が大きく現れるようになり、第１の屈折率より高い第３の屈折率へと上昇する。
【０１３３】
このようにして、照射領域１２５と未照射領域１４０との間に屈折率差（第２の屈折率＜第３の屈折率）が生じて、コア部１４（未照射領域１４０）と側面クラッド部１５（照射領域１２５）とが形成される（図６参照）。また、図示しないが、コア部１４と同様にして、未照射領域にミラー形成部１４５が形成される。
【０１３４】
［４］ 次に、層１１０に対して第２の加熱処理を施す。
これにより、未照射領域１４０および／または照射領域１２５に残存する触媒前駆体を、直接または助触媒の活性化を伴って、活性化させる（活性状態とする）ことにより、各領域１２５、１４０に残存するモノマーを反応させる。
【０１３５】
このように、各領域１２５、１４０に残存するモノマーを反応させることにより、得られるコア部１４および側面クラッド部１５の安定化を図ることができる。
【０１３６】
［５］ 次に、層１１０に対して第３の加熱処理を施す。
これにより、得られるコア層１３に生じる内部応力の低減や、コア部１４および側面クラッド部１５の更なる安定化を図ることができる。
【０１３７】
以上の工程を経て、コア部１４、側面クラッド部１５、およびミラー形成部１４５を含むコア層１３が得られる。
【０１３８】
なお、例えば、第２の加熱処理や第３の加熱処理を施す前の状態で、コア部１４および側面クラッド部１５との間に十分な屈折率差が得られている場合等には、本工程［５］や前記工程［４］を省略してもよい。
【０１３９】
［６］ 次に、支持基板１６２上に、クラッド層１１（１２）を形成する（図７参照）。
【０１４０】
クラッド層１１（１２）の形成方法としては、クラッド材を含むワニス（クラッド層形成用材料）を塗布し硬化（固化）させる方法、硬化性を有するモノマー組成物を塗布し硬化（固化）させる方法等、いかなる方法でもよい。
【０１４１】
クラッド層１１（１２）を塗布法で形成する場合、例えば、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、ダイコート法等の方法が挙げられる。
【０１４２】
支持基板１６２には、支持基板１６１と同様のものを用いることができる。
以上のようにして、支持基板１６２上に、クラッド層１１（１２）が形成される。
【０１４３】
［７］ 次に、支持基板１６１からコア層１３を剥離し、このコア層１３を、クラッド層１１が形成された支持基板１６２と、クラッド層１２が形成された支持基板１６２とで挟持する（図８参照）。
【０１４４】
そして、クラッド層１２が形成された支持基板１６２の上面側から加圧し、クラッド層１１、１２とコア層１３とを圧着する。
【０１４５】
これにより、クラッド層１１、１２とコア層１３とが接合、一体化され、光導波路形成用部材１０’（本発明の光導波路形成用部材）が得られる。
【０１４６】
ここで、図９は、図８に示す光導波路形成用部材を別の角度から見た斜視図（一部透過して示す）である。なお、本明細書では、図９中の上側を「上」、下側を「下」という。
【０１４７】
図９に示す光導波路形成用部材１０’は、下側からクラッド層１１、コア層１３およびクラッド層１２がこの順で積層されたものであり、このうちコア層１３中には、コア部１４と、このコア部１４の側面に隣接する側面クラッド部１５とが形成されている。
【０１４８】
また、コア部１４の途中には、コア部１４の幅方向が部分的に広くなった箇所が設けられており、このコア部１４の幅広部分と、その下方に位置するクラッド層１１の一部と、その上方に位置するクラッド層１２の一部との積層体が、前述したミラー形成部１４５を構成している。
【０１４９】
そして、このミラー形成部１４５に加工を施すことにより、ミラー１７を形成し、前述した光導波路１０を得ることができる。換言すれば、光導波路形成用部材１０’は、ミラー１７を形成するための加工に供されるミラー形成部１４５を、コア部１４の光軸上に有しており、光導波路１０を形成するために用いられる部材である。
【０１５０】
なお、前述した圧着作業は、加熱下で行われるのが好ましい。加熱温度は、クラッド層１１、１２やコア層１３の構成材料等により適宜決定されるが、通常は、８０〜２００℃程度が好ましく、１２０〜１８０℃程度がより好ましい。
次いで、クラッド層１１、１２から、それぞれ、支持基板１６２を剥離、除去する。
【０１５１】
［８］ 次に、クラッド層１１、コア層１３およびクラッド層１２の積層体（光導波路形成用部材１０’）に対して、クラッド層１２側から、一部が光導波路形成用部材１０’を厚さ方向に貫通するようなＶ字状の凹部１７０を形成する（図１０参照）。図１０の破線に沿ってレーザ光Ｌを照射すると、コア部１４を斜めに横切るような２つの側面（加工面）で光導波路形成用部材１０’が切り取られ、その内側が除去されることにより、凹部１７０が形成される。この凹部１７０の２つの側面のうち、一方（図１０の右方）がミラー１７となる。
【０１５２】
なお、凹部１７０の形成位置は、コア層１３中のミラー形成部１４５の内側になるよう設定される。また、図１０の破線は、コア部１４の軸線Ｍの延長線に対して４５°傾斜した面を示している。
【０１５３】
凹部１７０の形成方法としては、例えば、レーザ加工法、切削法、研削法等の方法が挙げられる。このうち、レーザ加工法が好ましく用いられる。レーザ加工では、指向性の高いレーザ光を用いて加工するため、高い寸法精度で正確な加工が可能である。また、他の加工法では切断面にバリ等が生じるおそれがあるが、レーザ加工では、レーザの種類や波長によっては、被加工物を溶融しつつ加工することが可能になる。これにより、バリの発生を防止するとともに、切断面が溶融物で覆われることによりミラー１７の面を平滑化することが可能である。その結果、反射角が一定で乱反射が抑制された高品質のミラー１７を形成することが可能である。
【０１５４】
レーザ加工に用いるレーザ光としては、例えば、ＣＯ２ガスをレーザ媒質として用いるＣＯ２レーザ、ＹＡＧ結晶(イットリウム・アルミニウム・ガーネット)をレーザ媒質として用いるＹＡＧレーザ、フッ素レーザ（Ｆ２レーザ）、ＡｒＦエキシマレーザ等が挙げられる。
【０１５５】
なお、例えばレーザ光を用いて凹部１７０を形成した場合、ミラー形成部１４５の構成材料やレーザ加工の条件等に応じて若干異なるものの、表面粗さ（中心線平均粗さＲａ）が０．２０μｍ以下の平滑性の高いミラー１７が得られる。
【０１５６】
以上、モノマーディフュージョン法による光導波路１０の製造方法について説明したが、前述したように、光導波路１０の製造方法には、その他の方法を用いることもできる。
【０１５７】
このうち、フォトブリーチング法では、例えば、活性放射線の照射により活性化する離脱剤（物質）と、主鎖と該主鎖から分岐し、活性化した離脱剤の作用により、分子構造の少なくとも一部が主鎖から離脱し得る離脱性基（離脱性ペンダントグループ）とを有するポリマーを含有するコア層形成用材料を用いる。このコア層形成用材料は、層状に成膜された後、この層の一部に紫外線等の活性放射線を照射することにより、離脱性基が離脱（切断）され、その領域の屈折率が変化（上昇または低下）する。例えば、離脱性基の離脱に伴って屈折率が低下するものとすると、活性放射線の照射領域が側面クラッド部１５となり、それ以外の領域がコア部１４となる。このようにしてコア層１３を形成した後、前述したようにして、コア層１３の両面にクラッド層１１、１２を接合する。
【０１５８】
一方、フォトリソグラフィ法は、例えば、高屈折率のコア部形成用材料の層をクラッド層１１上に成膜し、さらにこの層上にコア部１４に対応する形状のレジスト膜をフォトリソグラフィ技術により形成する。そして、このレジスト膜をマスクとして、コア部形成用材料の層をエッチングする。これによりコア部１４が得られる。その後、コア部１４を覆うようにして、相対的に低屈折率のクラッド部形成用材料を成膜することにより、コア部１４以外の領域をクラッド部形成用材料が充填し、側面クラッド部１５が得られる。また、さらに、これら（コア部１４および側面クラッド部１５）を覆うようにクラッド部形成用材料が供給されることにより、クラッド層１２が得られる。
以上のようにして、光導波路１０（本発明の光導波路）が得られる。
【０１５９】
以上のような方法によれば、コア部１４、側面クラッド部１５、およびミラー形成部１４５の一部を同一の製造工程において同時に形成することができる。
【０１６０】
また、このようにして形成されたコア部１４、側面クラッド部１５およびミラー形成部１４５の一部は、化学構造が異なるものの、同種のベース材料で構成されたものとなる。このため、これらの部位は熱膨張率が等しくなり、互いに異なるベース材料で構成された場合に比べ、温度変化に伴う光導波路１０の変形や層間剥離等の不具合を低減することができる。
【０１６１】
なお、上記では、クラッド層１１、コア層１３およびクラッド層１２の積層体（光導波路形成用部材１０’）に対して凹部１７０を形成する方法について説明したが、この積層体を任意の位置で左右に分割したものと同等の個片をそれぞれ個別に用意し、ミラー形成部１４５を含む側の個片に凹部１７０を形成した後、各個片同士を接着するようにして光導波路１０を得るようにしてもよい。
この場合、各個片は、例えば押出成形法等により製造することができる。
【０１６２】
また、この場合、ミラー１７を構成している加工面のうち、少なくとも厚さ方向の一部に、幅方向全部にわたってコア部１４が露出した領域があればよい。なお、この領域の中心は、コア部１４の光軸と一致していることが好ましい。これにより、ミラー１７に照射される光のうち、前記領域に照射される光の割合を高めることができるので、結果として、乱反射等が少なく、安定して反射される光の割合を高めることができる。なお、「加工面の幅」とは、ミラー１７を介してコア部１４と光学的に接続された相手側（例えば図３に示す発光素子Ｓ）から見たとき、加工面において、コア部１４の光軸と直交する方向を指す。
【０１６３】
以上、本発明の光導波路および光導波路形成用部材を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を発揮し得る任意の構成と置換することができ、また、任意の構成が付加されていてもよい。
【０１６４】
例えば、ミラー１７のミラー角度（コア部１４の軸線Ｍとミラー１７の面とがなす角度）は、前記実施形態では４５°としたが、特に限定されるものではなく、その他の角度（例えば３０〜６０°程度）でもよい。
【０１６５】
また、ミラー１７の形状は、反射光がコア部１４に集光するよう湾曲した湾曲面であってもよい。
【０１６６】
また、前記各実施形態では、照射光が、いずれもコア部１４の軸線Ｍに対して直交するように発光素子Ｓが設置されているが、この設置方向は特に限定されず、例えば照射光の進行方向はミラー１７を向いていれば、軸線Ｍに対して直交していなくてもよい。
【０１６７】
ところで、このような本発明の光導波路は、例えば光通信用の光配線に用いることができる。
【０１６８】
また、この光配線は、既存の電気配線とともに基板上に混載されることにより、いわゆる「光電気混載基板」を構成することができる。かかる光電気混載基板では、例えば、光配線（光導波路のコア部）で伝送された光信号を、光デバイスにおいて電気信号に変換し、電気配線に伝達する。これにより、光配線の部分で、従来の電気配線よりも高速かつ大容量の情報伝送が可能になる。したがって、例えばＣＰＵやＬＳＩ等の演算装置とＲＡＭ等の記憶装置との間をつなぐバス等に、この光電気混載基板を適用することにより、システム全体の性能を高めるとともに、電磁ノイズの発生を抑制することができる。
【０１６９】
なお、かかる光電気混載基板は、例えば、携帯電話、ゲーム機、パソコン、テレビ、ホーム・サーバー等、大容量のデータを高速に伝送する電子機器類に搭載することが考えられる。
【図面の簡単な説明】
【０１７０】
【図１】本発明の光導波路の実施形態を示す（一部透過して示す）斜視図である。
【図２】図１の光導波路を上方から見たときの平面図である。
【図３】図２に示す光導波路のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図１に示す光導波路の製造方法の工程例を模式的に示す断面図である。
【図５】図１に示す光導波路の製造方法の工程例を模式的に示す断面図である。
【図６】図１に示す光導波路の製造方法の工程例を模式的に示す断面図である。
【図７】図１に示す光導波路の製造方法の工程例を模式的に示す断面図である。
【図８】図１に示す光導波路の製造方法の工程例を模式的に示す断面図である。
【図９】図８に示す光導波路形成用部材を別の角度から見た斜視図（一部透過して示す）である。
【図１０】図１に示す光導波路の製造方法の工程例を模式的に示す断面図である。
【図１１】従来の光導波路を示す（一部透過して示す）斜視図である。
【図１２】図１１の光導波路を上方から見たときの平面図である。
【図１３】図１２に示す光導波路のＸ−Ｘ線断面図である。
【符号の説明】
【０１７１】
１０ 光導波路
１１、１２ クラッド層
１３ コア層
１４ コア部
１４５ ミラー形成部
１５ 側面クラッド部
１６ クラッド部
１７ ミラー
１７０ 凹部
１７１、１７２、１７３ 露出面
１０’ 光導波路形成用部材
１００ コア層形成用材料（ワニス）
１１０ 層
１１５ ポリマー
１２０ 添加剤
１２５ 照射領域
１３０ 活性放射線（活性エネルギー線）
１３５ マスク
１３５１ 開口（窓）
１４０ 非照射領域
１６１、１６２ 支持基板
９０ 光導波路
９３ コア層
９４ コア部
９５ 側面クラッド部
９６ クラッド部
９７ ミラー
９７０ 凹部
Ｓ 発光素子
Ｍ 軸線
Ｌ レーザ光
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光導波路および光導波路形成用部材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、光搬送波を使用してデータを移送する光通信がますます重要になっている。このような光通信において、光搬送波を一地点から他地点に導くための手段として、光導波路が使用されている。
【０００３】
この光導波路は、例えば、長尺状のコア部と、このコア部を囲む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。
【０００４】
このような光導波路は、一般に配線基板の表面上に配設されている。また、この配線基板上には、発光素子や受光素子が搭載されており、発光素子から出射した光信号は、光導波路を伝搬して受光素子により受信される。
【０００５】
ところで、近年、配線基板の薄型化や低コスト化等の観点から、発光素子や受光素子は表面実装型の素子が増加している。表面実装型の発光素子には、配線基板に対して垂直方向に伝搬する光を発光するタイプの素子が多い。このため、配線基板に沿って配設された光導波路に光を入射するためには、発光素子から出射した光の光路を９０°変換する必要がある。一方、表面実装型の受光素子にも、配線基板に対して垂直方向に伝搬する光を受光するタイプの素子が多いため、光導波路から出射した光を受光素子に導くためには、光導波路から出射した光の光路を再び９０°変換する必要がある。
【０００６】
このような要請から、従来、光導波路の途中に、レーザ照射によりコアを斜めに横切るように穴を開け、光導波路面に対して４５°傾いた穴の壁面を微小ミラーとして備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
すなわち、特許文献１に記載の光導波路は、コアとクラッドの一部とを横切るようにレーザ加工された穴を備えており、この穴の壁面に露出したコアとクラッドの切断面が微小ミラーになっている。
【０００８】
近年、光通信の品質向上の観点から、このような微小ミラーの面精度をさらに高めることが求められている。
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−２８４２４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、光学性能の高いミラーを備え、高品質の光通信が可能な光導波路、およびかかる光導波路の形成に用いられ、光学性能の高いミラーを容易に形成可能なミラー形成部を備える光導波路形成用部材を提供することにある。
【００１１】
また、レーザ加工によりミラーを形成する場合、ミラーの加工面を加工する際の加工レートを比較的均一にすることができるので、ミラーの面精度をより高めた光導波路を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
このような目的は、下記（１）〜（１０）の本発明により達成される。
（１） 長尺状のコア部と、
該コア部を囲むように設けられたクラッド部と、
前記コア部の光軸を斜めに横切る加工面からなるミラーとを有する光導波路であって、
前記ミラーを介して前記コア部と光学的に接続される相手側から見たとき、前記コア部を構成する材料のみが前記加工面の幅方向全部にわたって露出している部分を、前記加工面の少なくとも一部に有することを特徴とする光導波路。
【００１３】
（２） 前記コア部を構成する材料のみが前記加工面の幅方向全部にわたって露出している部分は、その中心が、前記コア部の光軸とほぼ一致している上記（１）に記載の光導波路。
【００１４】
（３） 長尺状のコア部と、該コア部の側面を囲むように設けられた側面クラッド部とを含むコア層と、
該コア層を挟むように積層された２つのクラッド層と、
前記コア部の光軸を斜めに横切る加工面からなるミラーとを有する光導波路であって、
前記加工面のうち、前記コア層に対応する加工面には、前記コア部を構成する材料のみが露出していることを特徴とする光導波路。
【００１５】
（４） 前記ミラーを介して前記コア部と光学的に接続される相手側から見たとき、
前記ミラーの幅は、前記コア部の幅より広い上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の光導波路。
【００１６】
（５） 前記加工面は、レーザ加工により形成される上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の光導波路。
【００１７】
（６） 前記光導波路の前記コア部は、ノルボルネン系ポリマーを主材料として構成されている上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の光導波路。
【００１８】
（７） 長尺状のコア部と、
該コア部を囲むように設けられたクラッド部と、
前記コア部の光軸上に設けられ、ミラーを形成するための加工に供されるミラー形成部とを有し、光導波路を形成するのに用いられる光導波路形成用部材であって、
前記ミラーを介して前記コア部と光学的に接続される相手側から見たとき、前記ミラー形成部は、幅方向全部にわたって前記コア部を構成する材料のみで構成された部位を、前記ミラー形成部の厚さ方向の少なくとも一部に含んでおり、
前記ミラー形成部の幅は、前記コア部の幅より広くなっていることを特徴とする光導波路形成用部材。
【００１９】
（８） 長尺状のコア部と、該コア部の側面を囲むように設けられた側面クラッド部とを含むコア層と、
該コア層を挟むように積層された２つのクラッド層と、
前記コア部の光軸上に設けられ、ミラーを形成するための加工に供されるミラー形成部とを有し、光導波路を形成するのに用いられる光導波路形成用部材であって、
前記ミラー形成部は、少なくとも前記コア層に対応する部分が、前記コア部を構成する材料のみで構成されており、
前記ミラー形成部の幅は、前記コア部の幅より広くなっていることを特徴とする光導波路形成用部材。
【００２０】
（９） 前記ミラー形成部は、前記コア部を構成する材料、および、前記２つのクラッド層を構成する材料のみで構成された部位である上記（８）に記載の光導波路形成用部材。
【００２１】
（１０） 前記ミラーを形成するための加工は、前記ミラー形成部の一部を除去する加工である上記（７）ないし（９）のいずれかに記載の光導波路形成用部材。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、均一で高精度な加工が可能な材料が露出した加工面からなるミラーを備えているので、面精度および光学性能の高いミラーを備えた光導波路、およびこの光導波路を容易に形成可能な光導波路形成用部材を提供することができる。
【００２３】
また、ミラー形成部の厚さ方向の少なくとも一部には、幅方向全部にわたってコア部と同じ材料のみで構成された部位が設けられているため、この部位ではミラーの幅方向全部にわたってコア材料のみが露出することとなり、この部分では従来に比べて、ミラー形成部と外部雰囲気（空気）との屈折率差がより大きくなる。このため、ミラーによる光の反射率がより向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の光導波路および光導波路形成用部材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。
【００２５】
図１は、本発明の光導波路の実施形態を示す（一部透過して示す）斜視図、図２は、図１の光導波路を上方から見たときの平面図、図３は、図２に示す光導波路のＡ−Ａ線断面図である。なお、本明細書では、図１、３中の上側を「上」、下側を「下」という。
【００２６】
図１に示す光導波路１０は、図１において下側からクラッド層１１、コア層１３およびクラッド層１２をこの順に積層してなるものである。
【００２７】
また、光導波路１０の一方の端部近傍には、ミラー１７が形成されたミラー形成部１４５が設けられている。なお、本実施形態では、このミラー形成部１４５が、クラッド層１１の一部、コア部１３の一部、およびクラッド層１２の一部の積層体で構成されている。
【００２８】
以下、コア層１３および各クラッド層１１、１２について詳述する。
コア層１３には、長尺状のコア部１４と、このコア部１４を側方から挟むように隣接する２つの側面クラッド部１５と、コア部１４の途中に、コア部１４の他の部分に比べて幅が相対的に広い一部分であるミラー形成部１４５とが形成されている。すなわち、コア部１４とミラー形成部１４５は、その下方に位置するクラッド層１１、上方に位置するクラッド層１２、および側方に位置する側面クラッド部１５からなるクラッド部１６で囲まれている。なお、図１〜３には、コア層１３にのみドットが付されており、このうち、コア部１４およびミラー形成部１４５には、相対的に密なドットが付されており、側面クラッド部１５には、相対的に疎なドットが付されている。また、図１、２では、クラッド層１２を透過して示している。
【００２９】
コア部１４とクラッド部１６との界面で全反射を生じさせるためには、界面に屈折率差が存在する必要がある。コア部１４の屈折率は、クラッド部１６の屈折率より高く、その差は、特に限定されないものの、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。なお、屈折率差の上限値は、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。屈折率差が前記下限値未満であると光を伝搬する効果が低下する場合があり、また、前記上限値を超えても、光の伝搬効果のそれ以上の増大は期待できない。
【００３０】
なお、前記屈折率差とは、コア部１４の屈折率をＡ、クラッド部１６の屈折率をＢとしたとき、次式で表わされる。
屈折率差（％）＝｜Ａ／Ｂ−１｜×１００
【００３１】
また、図１に示す構成では、コア部１４は、平面視で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。
【００３２】
また、コア部１４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。
【００３３】
コア部１４の幅および高さは、特に限定されないが、それぞれ、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く、１０〜６０μｍ程度であるのがさらに好ましい。
【００３４】
このようなコア部１４およびクラッド部１６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。
【００３５】
本実施形態では、コア層１３において、コア部１４およびミラー形成部１４５が同一のベース材料（基本成分）で構成されており、コア部１４およびミラー形成部１４５と、側面クラッド部１５との屈折率差が、それぞれの構成材料の化学構造の差異により発現している。
【００３６】
化学構造の差異により屈折率差を発現させるためには、コア部１４、ミラー形成部１４５、および側面クラッド部１５の各構成材料として、紫外線、電子線のような活性エネルギー線の照射により（あるいはさらに加熱することにより）屈折率が変化する材料を用いるのが好ましい。
【００３７】
このように屈折率が変化する材料としては、例えば、活性エネルギー線の照射や加熱により、少なくとも一部の結合が切断したり、少なくとも一部の官能基が脱離する等して、化学構造が変化し得る材料が挙げられる。
【００３８】
具体的には、ポリシラン（例：ポリメチルフェニルシラン）、ポリシラザン（例：ペルヒドロポリシラザン）等のシラン系樹脂や、前述したような構造変化を伴う材料のベースとなる樹脂としては、分子の側鎖または末端に官能基を有する以下の（１）〜（６）のような樹脂が挙げられる。（１）ノルボルネン型モノマーを付加（共）重合して得られるノルボルネン型モノマーの付加（共）重合体、（２）ノルボルネン型モノマーとエチレンやα−オレフィン類との付加共重合体、（３）ノルボルネン型モノマーと非共役ジエン、および必要に応じて他のモノマーとの付加共重合体、（４）ノルボルネン型モノマーの開環（共）重合体、および必要に応じて該（共）重合体を水素添加した樹脂、（５）ノルボルネン型モノマーとエチレンやα−オレフィン類との開環共重合体、および必要に応じて該（共）重合体を水素添加した樹脂、（６）ノルボルネン型モノマーと非共役ジエン、または他のモノマーとの開環共重合体、および必要に応じて該（共）重合体を水素添加した樹脂等のノルボルネン系樹脂、その他、光硬化反応性モノマーを重合することにより得られるアクリル系樹脂、エポキシ樹脂。
【００３９】
なお、これらの中でも特にノルボルネン系樹脂が好ましい。これらのノルボルネン系ポリマーは、例えば、開環メタセシス重合（ＲＯＭＰ）、ＲＯＭＰと水素化反応との組み合わせ、ラジカルまたはカチオンによる重合、カチオン性パラジウム重合開始剤を用いた重合、これ以外の重合開始剤（例えば、ニッケルや他の遷移金属の重合開始剤）を用いた重合等、公知のすべての重合方法で得ることができる。
【００４０】
一方、クラッド層１１および１２は、それぞれ、コア部１４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１４は、その外周をクラッド部１６に囲まれた導光路として機能する。
【００４１】
クラッド層１１、１２の平均厚さは、コア層１３の平均厚さ（コア部１４の平均高さ）の０．１〜１．５倍程度であるのが好ましく、０．２〜１．２５倍程度であるのがより好ましく、具体的には、クラッド層１１、１２の平均厚さは、特に限定されないが、それぞれ、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く、１０〜６０μｍ程度であるのがさらに好ましい。これにより、光導波路１０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。
【００４２】
また、クラッド層１１および１２の構成材料としては、例えば、前述したコア層１３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。
【００４３】
なお、本実施形態では、コア層１３の構成材料と、クラッド層１１、１２の構成材料との間で、両者の間の屈折率差を考慮して適宜異なる材料を選択して使用することが可能である。したがって、コア層１３とクラッド層１１、１２との境界において光を確実に全反射させるため、十分な屈折率差が生じるように材料を選択すればよい。これにより、光導波路１０の厚さ方向において十分な屈折率差が得られ、コア部１４からクラッド層１１、１２に光が漏れ出るのを抑制することができる。その結果、コア部１４を伝搬する光の減衰を抑制することができる。
【００４４】
また、光の減衰を抑制する観点からは、コア層１３とクラッド層１１、１２との間の密着性が高いことが好ましい。したがって、クラッド層１１、１２の構成材料は、コア層１３の構成材料よりも屈折率が低く、かつコア層１３の構成材料と密着性が高いという条件を満たすものであれば、いかなる材料であってもよい。
【００４５】
例えば、比較的低い屈折率を有するノルボルネン系ポリマーとしては、末端にエポキシ構造を含む置換基を有するノルボルネンの繰り返し単位を含むものが好ましい。かかるノルボルネン系ポリマーは、特に低い屈折率を有するとともに、密着性が良好である。
【００４６】
また、ノルボルネン系ポリマーは、アルキルノルボルネンの繰り返し単位を含むものが好ましい。アルキルノルボルネンの繰り返し単位を含むノルボルネン系ポリマーは、柔軟性が高いため、かかるノルボルネン系ポリマーを用いることにより、光導波路１０に高いフレキシビリティ（可撓性）を付与することができる。
【００４７】
アルキルノルボルネンの繰り返し単位が有するアルキル基としては、例えば、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等が挙げられるが、ヘキシル基が特に好ましい。なお、これらのアルキル基は、直鎖状または分岐状のいずれであってもよい。
【００４８】
ヘキシルノルボルネンの繰り返し単位を含むことにより、ノルボルネン系ポリマー全体の屈折率が上昇するのを防止することができる。また、ヘキシルノルボルネンの繰り返し単位を有するノルボルネン系ポリマーは、前述したような波長領域（特に、８５０ｎｍ付近の波長領域）の光に対する透過率が優れることから好ましい。
【００４９】
このような本発明の光導波路１０は、コア部１４の材料の光学特性等によっても若干異なり、特に限定されないが、例えば、６００〜１５５０ｎｍ程度の波長領域の光を使用したデータ通信において好適に使用される。
【００５０】
ここで、本実施形態では、前述したように、ミラー形成部１４５が、クラッド層１１、コア層１３、およびクラッド層１２の積層体の一方の端部近傍に設定されている。このうち、コア層１３においては、コア部１４の一方の端部近傍に、コア部１４の幅および長さが他の部分より広くなった部位が設けられており、この部位がミラー形成部１４５の一部をなしている。
【００５１】
そして、このミラー形成部１４５内にミラー１７が設けられている。なお、コア部１４の幅および長さは、発光素子Ｓから見たときのものである。
【００５２】
ミラー１７は、ミラー形成部１４５を厚さ方向に一部貫通するようにＶ字状の凹部１７０を形成し、この凹部１７０の側面（内壁面）の一部からなるものである。この側面は平面状をなし、コア部１４の軸線Ｍに対して４５°傾斜している。すなわち、ミラー１７は、コア部１４の軸線Ｍの延長線を斜め４５°に横切るように形成されている。また、ミラー１７の幅は、コア部１４の幅よりも広いことが好ましい。これにより、ミラー１７による反射効率が向上し、光導波路１０の通信品質をより高めることができる。
【００５３】
また、ミラー形成部１４５の幅は、凹部１７０（ミラー１７）の幅よりも広ければよいが、好ましくは凹部１７０の幅の１．０５〜３倍程度とされ、より好ましくは１．２〜２倍程度とされる。
【００５４】
さらに、ミラー形成部１４５の長さは、凹部１７０の長さよりも長ければよいが、好ましくは凹部１７０の長さの１．０５〜３倍程度とされ、より好ましくは１．２〜２倍程度とされる。
【００５５】
なお、本実施形態では、凹部１７０の２つの側面のうち、一方のみがミラー１７として機能しているため、他方は省略されてもよい。
【００５６】
このような光導波路１０では、図３に矢印で示すように、光導波路１０の下方に設けられた発光素子Ｓから照射された光をミラー１７で反射して、コア部１４中に入射することができる。すなわち、ミラー１７により、照射された光の光路は９０°変換されることとなる。
【００５７】
コア部１４中に入射された光は、コア部１４とクラッド部１６との界面で全反射を繰り返し、出射側に伝搬される。そして、図示しない出射端側で光を受光し、その光の明滅パターンに基づいて光通信を行うことができる。なお、上述した光路は反対方向に光を伝搬することもできる。
【００５８】
ところで、図１に示すミラー１７には、ミラー形成部１４５が露出しているが、より詳しくは、発光素子Ｓ側から、クラッド層１１を構成する材料の露出面１７１、コア層１３を構成する材料の露出面１７３、およびクラッド層１２を構成する材料の露出面１７２が、この順で並んでいる（図２および図３参照）。このうち、露出面１７３は、コア部１４を構成する材料（コア材料）のみが露出して形成されたものであり、この材料が外部雰囲気（空気）と隣接していることにより、接触界面に屈折率差が生じている。一方、各露出面１７１、１７２は、クラッド材料のみが露出して形成されたものである。ミラー１７では、このような屈折率差に基づいて光を反射することができる。
【００５９】
また、ミラー１７に光を照射する場合、半導体レーザや発光ダイオード等の発光素子Ｓから照射される光の広がり方は、光軸を中心にして均等に広がる円錐状のパターンであることが一般的である。このため、ミラー１７の厚さ方向の中央部に位置する露出面１７３に最も多くの光量が照射される。したがって、ミラー１７の光学性能は、露出面１７３の面精度に大きく左右されると考えられる。
【００６０】
ここで、従来の光導波路について説明する。
図１１は、従来の光導波路を示す（一部透過して示す）斜視図、図１２は、図１１の光導波路を上方から見たときの平面図、図１３は、図１２に示す光導波路のＸ−Ｘ線断面図である。なお、本明細書では、図１１、１３中の上側を「上」、下側を「下」という。
【００６１】
図１１に示す従来の光導波路９０は、コア層９３の構造が異なっていること以外は、図１に示す光導波路１０と同様である。
【００６２】
従来の光導波路９０では、図１１〜１３に示すように、コア層９３において、コア部９４の横断面全部と側面クラッド部９５（クラッド部９６）の横断面の一部とが露出するようにミラー９７が形成されることが一般的であった。このミラー９７は、コア層９３に対して、コア部９４の全部とクラッド部９６の幅方向の一部を横切るようにＶ字状の凹部９７０を掘り込み加工することにより、凹部９７０の２つの側面のうちの一方として形成される。なお、図１１〜１３には、コア層９３にのみドットが付されており、このうち、コア部９４およびミラー形成部１４５には、相対的に密なドットが付されており、側面クラッド部９５には、相対的に疎なドットが付されている。また、図１１、１２では、クラッド層１２を透過して示している。
【００６３】
ところが、凹部９７０の掘り込み加工をする際、コア部９４を加工する際の加工レートと、クラッド部９６を加工する際の加工レートとを一致させることは困難である。このため、例えばコア部９４とクラッド部９６の一部とを横切る平面状のミラー９７を形成しようと試みても、この加工レートの差が加工結果に影響してしまい、目的とする形状のミラー９７を形成することができないという問題があった。このような加工レートの差が生じる原因の１つとしては、コア部９４の構成材料と側面クラッド部９５の構成材料との間の化学構造の差異が挙げられる。
【００６４】
結果として、従来は、追加工することなしには、面精度および光学性能の高いミラー９７を得ることが困難であった。
【００６５】
これに対し、本発明では、図１に示すように、ミラー１７がミラー形成部１４５内に形成されている。このため、ミラー１７は、前述したように３種類の材料の露出面１７１、１７３、１７２から構成されている。
【００６６】
このようなミラー１７では、露出面１７３においては、コア部１４を構成する材料のみが露出している（従来では、ミラー１７のうち、コア層９３の露出面において、図１１に示すようにコア部９４を構成する材料と側面クラッド部９５を構成する材料の２種類が露出していた）ため、この露出面１７３内では加工レートの差が生じない。したがって、少なくともこの露出面１７３内では、目的とする形状のミラー１７を容易かつ均一に形成することができ、追加工することなしに、面精度（表面粗さ、面内均一性等）および光学性能の高いミラー１７を得ることができる。
【００６７】
なお、前述したように、ミラー１７のうち、厚さ方向の中央部に位置する露出面１７３は、最も多くの光量が照射され、ミラー１７の光学性能を支配していることから、少なくとも露出面１７３の面精度（表面粗さ、面内均一性等）が高ければ、ミラー１７全体の光学性能を大きく向上させることが可能である。
【００６８】
また、図１に示すミラー１７では、コア部１４を構成する材料の他に、クラッド層１１を構成する材料およびクラッド層１２を構成する材料も露出している。
【００６９】
したがって、ミラー形成部１４５のうち、コア部１４と同じ材料（化学構造が同一の材料）で構成された部分を、その厚さ方向に拡張し、その拡張分だけ、クラッド層１１の材料で構成された部分およびクラッド層１２の材料で構成された部分を薄くすれば、ミラー１７における露出面１７３の占有率が増加し、各露出面１７１、１７２の占有率が低下する。その結果、凹部１７０を加工してミラー１７を形成する際に、加工レートの差が生じない領域が増加することになり、ミラー１７全体の面精度および光学性能のさらなる向上が図られる。
【００７０】
また、本実施形態では、ミラー形成部１４５のうち、コア層１３に対応する部分は、コア部１４と同じ材料で構成されている。このため、ミラー１７の露出面１７３では、空気との間で、従来に比べてより大きな屈折率差が生じている。これは、コア部１４を構成する材料（コア材料）の方が、クラッド部１６を構成する材料（クラッド材料）よりも屈折率が高いからに他ならない。
【００７１】
したがって、このようなミラー１７は、全反射の臨界角がより小さく（ミラー１７に入射して全反射する光の入射角がより小さく）なり、より反射特性の高いものとなる。
【００７２】
また、上記のようにミラー１７の露出面１７３に露出する材料が、コア材料のみであれば、ミラー１７の露出面１７３内の各部における熱膨張特性もより均一になる。したがって、光導波路１０内に長時間にわたって光を入射し、ミラー１７に熱が蓄積された場合でも、熱膨張に伴うミラー１７の著しい変形が防止される。このため、本発明によれば、光学性能の経時的な変化も抑制し得る光導波路１０が得られる。
【００７３】
上述したようなミラー１７において、図３に矢印で示すように光導波路１０の下方に設けられた発光素子Ｓから上方に光を照射する場合、照射光は、クラッド層１１およびコア部１４を順次透過した後、ミラー１７で反射される。反射後、その反射光はコア部１４に入射する。
【００７４】
なお、ミラー１７には、必要に応じて、反射膜が成膜されていてもよい。この反射膜としては、例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ等の金属膜や、ミラー形成部１４５の屈折率より低屈折率の材料の膜等が挙げられる。
【００７５】
金属膜の製造方法としては、例えば、真空蒸着のような物理蒸着法、ＣＶＤのような化学蒸着法、めっき法等が挙げられる。
【００７６】
また、図１〜３に示す凹部１７０は、クラッド層１２、コア層１３およびクラッド層１１をそれぞれ貫通するように形成されているが、少なくともコア層１３を貫通していればよく、クラッド層１１は必ずしも貫通していなくてもよい。
【００７７】
なお、ミラー１７のうち、コア層１３の露出面には、コア部１４を構成する材料（コア材料）のみが露出していると前述したが、この要件は、ミラー１７のうち、照射光の有効径に相当する領域（光通信に実質的に関与している領域）において満足していればよく、有効径以外の領域に上記要件を満足していない箇所があっても、本発明が効果を奏するにあたって特に差し支えない。
【００７８】
次に、光導波路１０の製造方法の一例について説明する。
光導波路１０は、クラッド層１１と、コア層１３と、クラッド層１２とをそれぞれ作製し、これらを積層することにより製造される。
【００７９】
このような製造方法では、互いに屈折率の異なる部位が物理的かつ光学的に接するように作製する必要がある。具体的には、コア部１４やミラー形成部１４５に対して、側面クラッド部１５や各クラッド層１１、１２が隙間を介することなく、確実に密着するように形成する必要がある。
【００８０】
コア層１３の具体的な製造方法としては、同一層（コア層１３）内に、コア部１４やミラー形成部１４５と、側面クラッド部１５を形成し得る方法であれば特に限定されず、この方法としては、例えば、フォトブリーチング法、フォトリソグラフィ法、直接露光法、ナノインプリンティング法、モノマーディフュージョン法等が挙げられる。
【００８１】
ここでは、代表として、モノマーディフュージョン法を含む光導波路１０の製造方法について説明する。
【００８２】
図４〜図１０は、それぞれ、図１に示す光導波路１０の製造方法の工程例を模式的に示す断面図である。なお、図４〜図８は、それぞれ、光導波路のコア部の軸線に直交する幅方向における横断面を示す図であり、図１０は、光導波路のコア部の軸線と平行な方向に沿う縦断面を示す図である。
【００８３】
［１］ まず、支持基板１６１上に、層１１０を形成する（図４参照）。
層１１０は、コア層形成用材料（ワニス）１００を塗布し硬化（固化）させる方法により形成される。
【００８４】
具体的には、層１１０は、支持基板１６１上にコア層形成用材料１００を塗布して液状被膜を形成した後、この支持基板１６１を換気されたレベルテーブルに置いて、液状被膜表面の不均一な部分を水平化するとともに、溶媒を蒸発（脱溶媒）することにより形成する。
【００８５】
層１１０を塗布法で形成する場合、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、ダイコート法等の方法が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。
【００８６】
支持基板１６１には、例えば、シリコン基板、二酸化ケイ素基板、ガラス基板、石英基板、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム等が用いられる。
【００８７】
コア層形成用材料１００は、ポリマー１１５と、添加剤１２０（少なくともモノマーおよび触媒を含む）とで構成される現像性材料を含有し、活性放射線の照射および加熱により、ポリマー１１５中において、モノマーの反応が生じる材料である。
【００８８】
そして、得られた層１１０中では、ポリマー（マトリックス）１１５は、いずれも、実質的に一様かつランダムに分配され、添加剤１２０は、ポリマー１１５内に実質的に一様かつランダムに分散されている。これにより、層１１０中には、添加剤１２０が実質的に一様かつ任意に分散されている。
【００８９】
このような層１１０の平均厚さは、形成すべきコア層１３の厚さに応じて適宜設定され、特に限定されないが、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く、１０〜６０μｍ程度であるのがさらに好ましい。
【００９０】
ポリマー１１５には、透明性が十分に高く（無色透明であり）、かつ、後述するモノマーと相溶性を有するもの、さらに、その中で後述するようにモノマーが反応（重合反応や架橋反応）可能であり、モノマーが重合した後においても、十分な透明性を有するものが好適に用いられる。
【００９１】
ここで、「相溶性を有する」とは、モノマーが少なくとも混和して、コア層形成用材料１００中や層１１０中においてポリマー１１５と相分離を起こさないことを言う。
このようなポリマー１１５としては、前述したコア層１３の構成材料が挙げられる。
【００９２】
なお、ポリマー１１５としてノルボルネン系ポリマーを用いた場合、このポリマーが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１３を得ることができる。
【００９３】
また、ノルボルネン系ポリマーとしては、単独の繰り返し単位を有するもの（ホモポリマー）、２つ以上のノルボルネン系繰り返し単位を有するもの（コポリマー）のいずれであってもよい。
【００９４】
このうち、コポリマーの一例としては、下記式（１）で表わされる繰り返し単位を有する化合物が好適に用いられる。
【００９５】
【化１】
［式中、ｍは、１〜４の整数を表し、ｎは、１〜９の整数を表す。］
【００９６】
なお、コポリマーの種類としては、上記式（１）の２つの単位が任意の順序（ランダム）に並んだもの、交互に並んだもの、各単位がそれぞれ固まって（ブロック状に）並んだもの等のいずれの形態をとるものであってもよい。
【００９７】
ここで、ポリマー１１５として上記ノルボルネン系ポリマーを用いた場合、添加剤１２０の一例として、ノルボルネン系モノマー、助触媒（第１の物質）および触媒前駆体（第２の物質）を含むものが好ましく選択される。
【００９８】
ノルボルネン系モノマーは、後述する活性放射線に照射により、活性放射線の照射領域において反応して反応物を形成し、この反応物の存在により、層１１０において照射領域と、活性放射線の未照射領域とにおいて、屈折率差を生じさせ得るような化合物である。
【００９９】
この反応物としては、ノルボルネン系モノマーがポリマー（マトリックス）１１５中で重合して形成されたポリマー（重合体）、ポリマー１１５同士を架橋する架橋構造、および、ポリマー１１５に重合してポリマー１１５から分岐した分岐構造（ブランチポリマーや側鎖（ペンダントグループ））のうちの少なくとも１つが挙げられる。
【０１００】
ここで、層１１０において、照射領域の屈折率が高くなることが望まれる場合には、比較的低い屈折率を有するポリマー１１５と、このポリマー１１５に対して高い屈折率を有するノルボルネン系モノマーとが組み合わせて使用され、照射領域の屈折率が低くなることが望まれる場合には、比較的高い屈折率を有するポリマー１１５と、このポリマー１１５に対して低い屈折率を有するノルボルネン系モノマーとが組み合わせて使用される。
【０１０１】
なお、屈折率が「高い」または「低い」とは、屈折率の絶対値を意味するものではなく、ある材料同士の相対的な関係を意味する。
【０１０２】
そして、ノルボルネン系モノマーの反応（反応物の生成）により、層１１０において照射領域の屈折率が低下する場合、当該部分がミラー形成部１４５および側面クラッド部１５となり、照射領域の屈折率が上昇する場合、当該部分がコア部１４となる。
【０１０３】
触媒前駆体（第２の物質）は、前記のモノマーの反応（重合反応、架橋反応等）を開始させ得る物質であり、後述する活性放射線の照射により活性化した助触媒（第１の物質）の作用により、活性化温度が変化する物質である。
【０１０４】
この触媒前駆体（プロカタリスト：ｐｒｏｃａｔａｌｙｓｔ）としては、活性放射線の照射に伴って活性化温度が変化（上昇または低下）するものであれば、いかなる化合物を用いてもよいが、特に、活性放射線の照射に伴って活性化温度が低下するものが好ましい。これにより、比較的低温による加熱処理でコア層１３（光導波路１０）を形成することができ、他の層に不要な熱が加わって、光導波路１０の特性（光伝送性能）が低下するのを防止することができる。
【０１０５】
このような触媒前駆体としては、下記式（Ｉａ）および（Ｉｂ）で表わされる化合物の少なくとも一方を含む（主とする）ものが好適に用いられる。
【０１０６】
（Ｅ（Ｒ）３）２Ｐｄ（Ｑ）２ ・・・（Ｉａ）
［（Ｅ（Ｒ）３）ａＰｄ（Ｑ）（ＬＢ）ｂ］ｐ［ＷＣＡ］ｒ ・・・（Ｉｂ）
［式Ｉａ、Ｉｂ中、それぞれ、Ｅ（Ｒ）３は、第１５族の中性電子ドナー配位子を表し、Ｅは、周期律表の第１５族から選択される元素を表し、Ｒは、水素原子（またはその同位体の１つ）または炭化水素基を含む部位を表し、Ｑは、カルボキシレート、チオカルボキシレートおよびジチオカルボキシレートから選択されるアニオン配位子を表す。また、式Ｉｂ中、ＬＢは、ルイス塩基を表し、ＷＣＡは、弱配位アニオンを表し、ａは、１〜３の整数を表し、ｂは、０〜２の整数を表し、ａとｂとの合計は、１〜３であり、ｐおよびｒは、パラジウムカチオンと弱配位アニオンとの電荷のバランスをとる数を表す。］
【０１０７】
式Ｉａに従う典型的な触媒前駆体としては、Ｐｄ（ＯＡｃ）２（Ｐ（ｉ−Ｐｒ）３）２、Ｐｄ（ＯＡｃ）２（Ｐ（Ｃｙ）３）２、Ｐｄ（Ｏ２ＣＣＭｅ３）２（Ｐ（Ｃｙ）３）２、Ｐｄ（ＯＡｃ）２（Ｐ（Ｃｐ）３）２、Ｐｄ（Ｏ２ＣＣＦ３）２（Ｐ（Ｃｙ）３）２、Ｐｄ（Ｏ２ＣＣ６Ｈ５）３（Ｐ（Ｃｙ）３）２が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。ここで、Ｃｐは、シクロペンチル（ｃｙｃｌｏｐｅｎｔｙｌ）基を表し、Ｃｙは、シクロヘキシル基を表す。
【０１０８】
また、式Ｉｂで表される触媒前駆体としては、ｐおよびｒが、それぞれ１および２の整数から選択される化合物が好ましい。
【０１０９】
このような式Ｉｂに従う典型的な触媒前駆体としては、Ｐｄ（ＯＡｃ）２（Ｐ（Ｃｙ）３）２が挙げられる。ここで、Ｃｙは、シクロヘキシル基を表し、Ａｃは、アセチル基を表す。
【０１１０】
これらの触媒前駆体は、モノマーを効率よく反応（ノルボルネン系モノマーの場合、付加重合反応によって効率よく重合反応や架橋反応等）することができる。
【０１１１】
助触媒（第１の物質）は、活性放射線の照射によって活性化して、前記の触媒前駆体（プロカタリスト）の活性化温度（モノマーに反応を生じさせる温度）を変化させ得る物質である。
【０１１２】
この助触媒（コカタリスト：ｃｏｃａｔａｌｙｓｔ）としては、活性放射線の照射により、その分子構造が変化（反応または分解）して活性化する化合物であれば、いかなるものでも用いることができるが、特定波長の活性放射線の照射によって分解し、プロトンや他の陽イオン等のカチオンと、触媒前駆体の脱離基に置換し得る弱配位アニオン（ＷＣＡ）とを発生する化合物（光開始剤）を含む（主とする）ものが好適に用いられる。
【０１１３】
弱配位アニオンとしては、例えば、テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ホウ酸イオン（ＦＡＢＡ−）、ヘキサフルオロアンチモン酸イオン（ＳｂＦ６−）等が挙げられる。
【０１１４】
この助触媒（光酸発生剤または光塩基発生剤）としては、例えば、テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ホウ酸塩やヘキサフルオロアンチモン酸塩の他、テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ガリウム酸塩、アルミン酸塩類、アンチモン酸塩類、他のホウ酸塩類、ガリウム酸塩類、カルボラン類、ハロカルボラン類等が挙げられる。
【０１１５】
また、コア層形成用材料（ワニス）１００中には、必要に応じて、増感剤を添加するようにしてもよい。
【０１１６】
さらに、コア層形成用材料１００中には、酸化防止剤を添加することができる。これにより、望ましくないフリーラジカルの発生や、ポリマー１１５の自然酸化を防止することができる。その結果、得られたコア層１３（光導波路１０）の特性の向上を図ることができる。
【０１１７】
以上のようなコア層形成用材料１００を用いて層１１０が形成される。
このとき、層１１０は、第１の屈折率を有している。この第１の屈折率は、層１１０中に一様に分散（分布）するポリマー１１５およびモノマーの作用による。
【０１１８】
また、以上の添加剤１２０の説明では、モノマーがノルボルネン系モノマーの場合を例に説明したが、これ以外のモノマーとしては、重合可能な部位を有する化合物であればよく、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、スチレン系モノマー等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【０１１９】
なお、添加剤１２０中の触媒は、モノマーの種類に応じて適宜選択すればよく、例えば、アクリル酸系モノマーやエポキシ系モノマーの場合には、触媒前駆体（第２の物質）の添加を省略することができる。
【０１２０】
［２］ 次に、開口（窓）１３５１が形成されたマスク（マスキング）１３５を用意し、このマスク１３５を介して、層１１０に対して活性放射線（活性エネルギー光線）１３０を照射する（図５参照）。
【０１２１】
以下では、モノマーとして、ポリマー１１５より低い屈折率を有するものを用い、コア層形成用材料１００は、活性放射線１３０の照射に伴って照射領域１２５の屈折率が低下する場合を一例に説明する。
【０１２２】
すなわち、ここで示す例では、活性放射線１３０の照射領域１２５がコア層１３中の側面クラッド部１５となる。
【０１２３】
したがって、ここで示す例では、マスク１３５には、形成すべき側面クラッド部１５のパターンと等価な開口（窓）１３５１が形成される。この開口１３５１は、照射する活性放射線１３０が透過する透過部を形成するものである。
【０１２４】
マスク１３５は、予め形成（別途形成）されたもの（例えばプレート状のもの）でも、層１１０上に例えば気相成膜法や塗布法により形成されたものでもよい。
【０１２５】
用いる活性放射線１３０は、助触媒に対して、光化学的な反応（変化）を生じさせ得るものであればよく、例えば、可視光、紫外光、赤外光、レーザ光の他、電子線やＸ線等を用いることもできる。
【０１２６】
マスク１３５を介して、活性放射線１３０を層１１０に照射すると、活性放射線１３０が照射された照射領域１２５内に存在する助触媒（第１の物質：コカタリスト）は、活性放射線１３０の作用により反応（結合）または分解して、カチオン（プロトンまたは他の陽イオン）と、弱配位アニオン（ＷＣＡ）とを遊離（発生）する。
【０１２７】
そして、これらのカチオンや弱配位アニオンは、照射領域１２５内に存在する触媒前駆体（第２の物質：プロカタリスト）の分子構造に変化（分解）を生じさせ、これを活性潜在状態（潜在的活性状態）に変化させる。
【０１２８】
なお、活性放射線１３０として、レーザ光のように指向性の高い光を用いる場合には、マスク１３５の使用を省略してもよい。
【０１２９】
［３］ 次に、層１１０に対して加熱処理（第１の加熱処理）を施す。
これにより、照射領域１２５内では、活性潜在状態の触媒前駆体が活性化して（活性状態となって）、モノマーの反応（重合反応や架橋反応）が生じる。
【０１３０】
そして、モノマーの反応が進行すると、照射領域１２５内におけるモノマー濃度が徐々に低下する。これにより、照射領域１２５と未照射領域１４０との間には、モノマー濃度に差が生じ、これを解消すべく、未照射領域１４０からモノマーが拡散（モノマーディフュージョン）して照射領域１２５に集まってくる。
【０１３１】
その結果、照射領域１２５では、モノマーやその反応物（重合体、架橋構造や分岐構造）が増加し、当該領域の屈折率にモノマー由来の構造が大きく影響を及ぼすようになり、第１の屈折率より低い第２の屈折率へと低下する。なお、モノマーの重合体としては、主に付加（共）重合体が生成する。
【０１３２】
一方、未照射領域１４０では、当該領域から照射領域１２５にモノマーが拡散することにより、モノマー量が減少するため、当該領域の屈折率にポリマー１１５の影響が大きく現れるようになり、第１の屈折率より高い第３の屈折率へと上昇する。
【０１３３】
このようにして、照射領域１２５と未照射領域１４０との間に屈折率差（第２の屈折率＜第３の屈折率）が生じて、コア部１４（未照射領域１４０）と側面クラッド部１５（照射領域１２５）とが形成される（図６参照）。また、図示しないが、コア部１４と同様にして、未照射領域にミラー形成部１４５が形成される。
【０１３４】
［４］ 次に、層１１０に対して第２の加熱処理を施す。
これにより、未照射領域１４０および／または照射領域１２５に残存する触媒前駆体を、直接または助触媒の活性化を伴って、活性化させる（活性状態とする）ことにより、各領域１２５、１４０に残存するモノマーを反応させる。
【０１３５】
このように、各領域１２５、１４０に残存するモノマーを反応させることにより、得られるコア部１４および側面クラッド部１５の安定化を図ることができる。
【０１３６】
［５］ 次に、層１１０に対して第３の加熱処理を施す。
これにより、得られるコア層１３に生じる内部応力の低減や、コア部１４および側面クラッド部１５の更なる安定化を図ることができる。
【０１３７】
以上の工程を経て、コア部１４、側面クラッド部１５、およびミラー形成部１４５を含むコア層１３が得られる。
【０１３８】
なお、例えば、第２の加熱処理や第３の加熱処理を施す前の状態で、コア部１４および側面クラッド部１５との間に十分な屈折率差が得られている場合等には、本工程［５］や前記工程［４］を省略してもよい。
【０１３９】
［６］ 次に、支持基板１６２上に、クラッド層１１（１２）を形成する（図７参照）。
【０１４０】
クラッド層１１（１２）の形成方法としては、クラッド材を含むワニス（クラッド層形成用材料）を塗布し硬化（固化）させる方法、硬化性を有するモノマー組成物を塗布し硬化（固化）させる方法等、いかなる方法でもよい。
【０１４１】
クラッド層１１（１２）を塗布法で形成する場合、例えば、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、ダイコート法等の方法が挙げられる。
【０１４２】
支持基板１６２には、支持基板１６１と同様のものを用いることができる。
以上のようにして、支持基板１６２上に、クラッド層１１（１２）が形成される。
【０１４３】
［７］ 次に、支持基板１６１からコア層１３を剥離し、このコア層１３を、クラッド層１１が形成された支持基板１６２と、クラッド層１２が形成された支持基板１６２とで挟持する（図８参照）。
【０１４４】
そして、クラッド層１２が形成された支持基板１６２の上面側から加圧し、クラッド層１１、１２とコア層１３とを圧着する。
【０１４５】
これにより、クラッド層１１、１２とコア層１３とが接合、一体化され、光導波路形成用部材１０’（本発明の光導波路形成用部材）が得られる。
【０１４６】
ここで、図９は、図８に示す光導波路形成用部材を別の角度から見た斜視図（一部透過して示す）である。なお、本明細書では、図９中の上側を「上」、下側を「下」という。
【０１４７】
図９に示す光導波路形成用部材１０’は、下側からクラッド層１１、コア層１３およびクラッド層１２がこの順で積層されたものであり、このうちコア層１３中には、コア部１４と、このコア部１４の側面に隣接する側面クラッド部１５とが形成されている。
【０１４８】
また、コア部１４の途中には、コア部１４の幅方向が部分的に広くなった箇所が設けられており、このコア部１４の幅広部分と、その下方に位置するクラッド層１１の一部と、その上方に位置するクラッド層１２の一部との積層体が、前述したミラー形成部１４５を構成している。
【０１４９】
そして、このミラー形成部１４５に加工を施すことにより、ミラー１７を形成し、前述した光導波路１０を得ることができる。換言すれば、光導波路形成用部材１０’は、ミラー１７を形成するための加工に供されるミラー形成部１４５を、コア部１４の光軸上に有しており、光導波路１０を形成するために用いられる部材である。
【０１５０】
なお、前述した圧着作業は、加熱下で行われるのが好ましい。加熱温度は、クラッド層１１、１２やコア層１３の構成材料等により適宜決定されるが、通常は、８０〜２００℃程度が好ましく、１２０〜１８０℃程度がより好ましい。
次いで、クラッド層１１、１２から、それぞれ、支持基板１６２を剥離、除去する。
【０１５１】
［８］ 次に、クラッド層１１、コア層１３およびクラッド層１２の積層体（光導波路形成用部材１０’）に対して、クラッド層１２側から、一部が光導波路形成用部材１０’を厚さ方向に貫通するようなＶ字状の凹部１７０を形成する（図１０参照）。図１０の破線に沿ってレーザ光Ｌを照射すると、コア部１４を斜めに横切るような２つの側面（加工面）で光導波路形成用部材１０’が切り取られ、その内側が除去されることにより、凹部１７０が形成される。この凹部１７０の２つの側面のうち、一方（図１０の右方）がミラー１７となる。
【０１５２】
なお、凹部１７０の形成位置は、コア層１３中のミラー形成部１４５の内側になるよう設定される。また、図１０の破線は、コア部１４の軸線Ｍの延長線に対して４５°傾斜した面を示している。
【０１５３】
凹部１７０の形成方法としては、例えば、レーザ加工法、切削法、研削法等の方法が挙げられる。このうち、レーザ加工法が好ましく用いられる。レーザ加工では、指向性の高いレーザ光を用いて加工するため、高い寸法精度で正確な加工が可能である。また、他の加工法では切断面にバリ等が生じるおそれがあるが、レーザ加工では、レーザの種類や波長によっては、被加工物を溶融しつつ加工することが可能になる。これにより、バリの発生を防止するとともに、切断面が溶融物で覆われることによりミラー１７の面を平滑化することが可能である。その結果、反射角が一定で乱反射が抑制された高品質のミラー１７を形成することが可能である。
【０１５４】
レーザ加工に用いるレーザ光としては、例えば、ＣＯ２ガスをレーザ媒質として用いるＣＯ２レーザ、ＹＡＧ結晶(イットリウム・アルミニウム・ガーネット)をレーザ媒質として用いるＹＡＧレーザ、フッ素レーザ（Ｆ２レーザ）、ＡｒＦエキシマレーザ等が挙げられる。
【０１５５】
なお、例えばレーザ光を用いて凹部１７０を形成した場合、ミラー形成部１４５の構成材料やレーザ加工の条件等に応じて若干異なるものの、表面粗さ（中心線平均粗さＲａ）が０．２０μｍ以下の平滑性の高いミラー１７が得られる。
【０１５６】
以上、モノマーディフュージョン法による光導波路１０の製造方法について説明したが、前述したように、光導波路１０の製造方法には、その他の方法を用いることもできる。
【０１５７】
このうち、フォトブリーチング法では、例えば、活性放射線の照射により活性化する離脱剤（物質）と、主鎖と該主鎖から分岐し、活性化した離脱剤の作用により、分子構造の少なくとも一部が主鎖から離脱し得る離脱性基（離脱性ペンダントグループ）とを有するポリマーを含有するコア層形成用材料を用いる。このコア層形成用材料は、層状に成膜された後、この層の一部に紫外線等の活性放射線を照射することにより、離脱性基が離脱（切断）され、その領域の屈折率が変化（上昇または低下）する。例えば、離脱性基の離脱に伴って屈折率が低下するものとすると、活性放射線の照射領域が側面クラッド部１５となり、それ以外の領域がコア部１４となる。このようにしてコア層１３を形成した後、前述したようにして、コア層１３の両面にクラッド層１１、１２を接合する。
【０１５８】
一方、フォトリソグラフィ法は、例えば、高屈折率のコア部形成用材料の層をクラッド層１１上に成膜し、さらにこの層上にコア部１４に対応する形状のレジスト膜をフォトリソグラフィ技術により形成する。そして、このレジスト膜をマスクとして、コア部形成用材料の層をエッチングする。これによりコア部１４が得られる。その後、コア部１４を覆うようにして、相対的に低屈折率のクラッド部形成用材料を成膜することにより、コア部１４以外の領域をクラッド部形成用材料が充填し、側面クラッド部１５が得られる。また、さらに、これら（コア部１４および側面クラッド部１５）を覆うようにクラッド部形成用材料が供給されることにより、クラッド層１２が得られる。
以上のようにして、光導波路１０（本発明の光導波路）が得られる。
【０１５９】
以上のような方法によれば、コア部１４、側面クラッド部１５、およびミラー形成部１４５の一部を同一の製造工程において同時に形成することができる。
【０１６０】
また、このようにして形成されたコア部１４、側面クラッド部１５およびミラー形成部１４５の一部は、化学構造が異なるものの、同種のベース材料で構成されたものとなる。このため、これらの部位は熱膨張率が等しくなり、互いに異なるベース材料で構成された場合に比べ、温度変化に伴う光導波路１０の変形や層間剥離等の不具合を低減することができる。
【０１６１】
なお、上記では、クラッド層１１、コア層１３およびクラッド層１２の積層体（光導波路形成用部材１０’）に対して凹部１７０を形成する方法について説明したが、この積層体を任意の位置で左右に分割したものと同等の個片をそれぞれ個別に用意し、ミラー形成部１４５を含む側の個片に凹部１７０を形成した後、各個片同士を接着するようにして光導波路１０を得るようにしてもよい。
この場合、各個片は、例えば押出成形法等により製造することができる。
【０１６２】
また、この場合、ミラー１７を構成している加工面のうち、少なくとも厚さ方向の一部に、幅方向全部にわたってコア部１４が露出した領域があればよい。なお、この領域の中心は、コア部１４の光軸と一致していることが好ましい。これにより、ミラー１７に照射される光のうち、前記領域に照射される光の割合を高めることができるので、結果として、乱反射等が少なく、安定して反射される光の割合を高めることができる。なお、「加工面の幅」とは、ミラー１７を介してコア部１４と光学的に接続された相手側（例えば図３に示す発光素子Ｓ）から見たとき、加工面において、コア部１４の光軸と直交する方向を指す。
【０１６３】
以上、本発明の光導波路および光導波路形成用部材を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を発揮し得る任意の構成と置換することができ、また、任意の構成が付加されていてもよい。
【０１６４】
例えば、ミラー１７のミラー角度（コア部１４の軸線Ｍとミラー１７の面とがなす角度）は、前記実施形態では４５°としたが、特に限定されるものではなく、その他の角度（例えば３０〜６０°程度）でもよい。
【０１６５】
また、ミラー１７の形状は、反射光がコア部１４に集光するよう湾曲した湾曲面であってもよい。
【０１６６】
また、前記各実施形態では、照射光が、いずれもコア部１４の軸線Ｍに対して直交するように発光素子Ｓが設置されているが、この設置方向は特に限定されず、例えば照射光の進行方向はミラー１７を向いていれば、軸線Ｍに対して直交していなくてもよい。
【０１６７】
ところで、このような本発明の光導波路は、例えば光通信用の光配線に用いることができる。
【０１６８】
また、この光配線は、既存の電気配線とともに基板上に混載されることにより、いわゆる「光電気混載基板」を構成することができる。かかる光電気混載基板では、例えば、光配線（光導波路のコア部）で伝送された光信号を、光デバイスにおいて電気信号に変換し、電気配線に伝達する。これにより、光配線の部分で、従来の電気配線よりも高速かつ大容量の情報伝送が可能になる。したがって、例えばＣＰＵやＬＳＩ等の演算装置とＲＡＭ等の記憶装置との間をつなぐバス等に、この光電気混載基板を適用することにより、システム全体の性能を高めるとともに、電磁ノイズの発生を抑制することができる。
【０１６９】
なお、かかる光電気混載基板は、例えば、携帯電話、ゲーム機、パソコン、テレビ、ホーム・サーバー等、大容量のデータを高速に伝送する電子機器類に搭載することが考えられる。
【図面の簡単な説明】
【０１７０】
【図１】本発明の光導波路の実施形態を示す（一部透過して示す）斜視図である。
【図２】図１の光導波路を上方から見たときの平面図である。
【図３】図２に示す光導波路のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図１に示す光導波路の製造方法の工程例を模式的に示す断面図である。
【図５】図１に示す光導波路の製造方法の工程例を模式的に示す断面図である。
【図６】図１に示す光導波路の製造方法の工程例を模式的に示す断面図である。
【図７】図１に示す光導波路の製造方法の工程例を模式的に示す断面図である。
【図８】図１に示す光導波路の製造方法の工程例を模式的に示す断面図である。
【図９】図８に示す光導波路形成用部材を別の角度から見た斜視図（一部透過して示す）である。
【図１０】図１に示す光導波路の製造方法の工程例を模式的に示す断面図である。
【図１１】従来の光導波路を示す（一部透過して示す）斜視図である。
【図１２】図１１の光導波路を上方から見たときの平面図である。
【図１３】図１２に示す光導波路のＸ−Ｘ線断面図である。
【符号の説明】
【０１７１】
１０ 光導波路
１１、１２ クラッド層
１３ コア層
１４ コア部
１４５ ミラー形成部
１５ 側面クラッド部
１６ クラッド部
１７ ミラー
１７０ 凹部
１７１、１７２、１７３ 露出面
１０’ 光導波路形成用部材
１００ コア層形成用材料（ワニス）
１１０ 層
１１５ ポリマー
１２０ 添加剤
１２５ 照射領域
１３０ 活性放射線（活性エネルギー線）
１３５ マスク
１３５１ 開口（窓）
１４０ 非照射領域
１６１、１６２ 支持基板
９０ 光導波路
９３ コア層
９４ コア部
９５ 側面クラッド部
９６ クラッド部
９７ ミラー
９７０ 凹部
Ｓ 発光素子
Ｍ 軸線
Ｌ レーザ光
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺状のコア部と、
該コア部を囲むように設けられたクラッド部と、
前記コア部の光軸を斜めに横切る加工面からなるミラーとを有する光導波路であって、
前記ミラーを介して前記コア部と光学的に接続される相手側から見たとき、前記コア部を構成する材料のみが前記加工面の幅方向全部にわたって露出している部分を、前記加工面の少なくとも一部に有することを特徴とする光導波路。
【請求項２】
前記コア部を構成する材料のみが前記加工面の幅方向全部にわたって露出している部分は、その中心が、前記コア部の光軸とほぼ一致している請求項１に記載の光導波路。
【請求項３】
長尺状のコア部と、該コア部の側面を囲むように設けられた側面クラッド部とを含むコア層と、
該コア層を挟むように積層された２つのクラッド層と、
前記コア部の光軸を斜めに横切る加工面からなるミラーとを有する光導波路であって、
前記加工面のうち、前記コア層に対応する加工面には、前記コア部を構成する材料のみが露出していることを特徴とする光導波路。
【請求項４】
前記ミラーを介して前記コア部と光学的に接続される相手側から見たとき、
前記ミラーの幅は、前記コア部の幅より広い請求項１ないし３のいずれかに記載の光導波路。
【請求項５】
前記加工面は、レーザ加工により形成される請求項１ないし４のいずれかに記載の光導波路。
【請求項６】
前記光導波路の前記コア部は、ノルボルネン系ポリマーを主材料として構成されている請求項１ないし５のいずれかに記載の光導波路。
【請求項７】
長尺状のコア部と、
該コア部を囲むように設けられたクラッド部と、
前記コア部の光軸上に設けられ、ミラーを形成するための加工に供されるミラー形成部とを有し、光導波路を形成するのに用いられる光導波路形成用部材であって、
前記ミラーを介して前記コア部と光学的に接続される相手側から見たとき、前記ミラー形成部は、幅方向全部にわたって前記コア部を構成する材料のみで構成された部位を、前記ミラー形成部の厚さ方向の少なくとも一部に含んでおり、
前記ミラー形成部の幅は、前記コア部の幅より広くなっていることを特徴とする光導波路形成用部材。
【請求項８】
長尺状のコア部と、該コア部の側面を囲むように設けられた側面クラッド部とを含むコア層と、
該コア層を挟むように積層された２つのクラッド層と、
前記コア部の光軸上に設けられ、ミラーを形成するための加工に供されるミラー形成部とを有し、光導波路を形成するのに用いられる光導波路形成用部材であって、
前記ミラー形成部は、少なくとも前記コア層に対応する部分が、前記コア部を構成する材料のみで構成されており、
前記ミラー形成部の幅は、前記コア部の幅より広くなっていることを特徴とする光導波路形成用部材。
【請求項９】
前記ミラー形成部は、前記コア部を構成する材料、および、前記２つのクラッド層を構成する材料のみで構成された部位である請求項８に記載の光導波路形成用部材。
【請求項１０】
前記ミラーを形成するための加工は、前記ミラー形成部の一部を除去する加工である請求項７ないし９のいずれかに記載の光導波路形成用部材。
【請求項１】
長尺状のコア部と、
該コア部を囲むように設けられたクラッド部と、
前記コア部の光軸を斜めに横切る加工面からなるミラーとを有する光導波路であって、
前記ミラーを介して前記コア部と光学的に接続される相手側から見たとき、前記コア部を構成する材料のみが前記加工面の幅方向全部にわたって露出している部分を、前記加工面の少なくとも一部に有することを特徴とする光導波路。
【請求項２】
前記コア部を構成する材料のみが前記加工面の幅方向全部にわたって露出している部分は、その中心が、前記コア部の光軸とほぼ一致している請求項１に記載の光導波路。
【請求項３】
長尺状のコア部と、該コア部の側面を囲むように設けられた側面クラッド部とを含むコア層と、
該コア層を挟むように積層された２つのクラッド層と、
前記コア部の光軸を斜めに横切る加工面からなるミラーとを有する光導波路であって、
前記加工面のうち、前記コア層に対応する加工面には、前記コア部を構成する材料のみが露出していることを特徴とする光導波路。
【請求項４】
前記ミラーを介して前記コア部と光学的に接続される相手側から見たとき、
前記ミラーの幅は、前記コア部の幅より広い請求項１ないし３のいずれかに記載の光導波路。
【請求項５】
前記加工面は、レーザ加工により形成される請求項１ないし４のいずれかに記載の光導波路。
【請求項６】
前記光導波路の前記コア部は、ノルボルネン系ポリマーを主材料として構成されている請求項１ないし５のいずれかに記載の光導波路。
【請求項７】
長尺状のコア部と、
該コア部を囲むように設けられたクラッド部と、
前記コア部の光軸上に設けられ、ミラーを形成するための加工に供されるミラー形成部とを有し、光導波路を形成するのに用いられる光導波路形成用部材であって、
前記ミラーを介して前記コア部と光学的に接続される相手側から見たとき、前記ミラー形成部は、幅方向全部にわたって前記コア部を構成する材料のみで構成された部位を、前記ミラー形成部の厚さ方向の少なくとも一部に含んでおり、
前記ミラー形成部の幅は、前記コア部の幅より広くなっていることを特徴とする光導波路形成用部材。
【請求項８】
長尺状のコア部と、該コア部の側面を囲むように設けられた側面クラッド部とを含むコア層と、
該コア層を挟むように積層された２つのクラッド層と、
前記コア部の光軸上に設けられ、ミラーを形成するための加工に供されるミラー形成部とを有し、光導波路を形成するのに用いられる光導波路形成用部材であって、
前記ミラー形成部は、少なくとも前記コア層に対応する部分が、前記コア部を構成する材料のみで構成されており、
前記ミラー形成部の幅は、前記コア部の幅より広くなっていることを特徴とする光導波路形成用部材。
【請求項９】
前記ミラー形成部は、前記コア部を構成する材料、および、前記２つのクラッド層を構成する材料のみで構成された部位である請求項８に記載の光導波路形成用部材。
【請求項１０】
前記ミラーを形成するための加工は、前記ミラー形成部の一部を除去する加工である請求項７ないし９のいずれかに記載の光導波路形成用部材。
【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１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１０−１５６８６８（Ｐ２０１０−１５６８６８Ａ）
【公開日】平成２２年７月１５日（２０１０．７．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３３５４９８（Ｐ２００８−３３５４９８）
【出願日】平成２０年１２月２７日（２００８．１２．２７）
【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２２年７月１５日（２０１０．７．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月２７日（２００８．１２．２７）
【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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