光導波路の製造方法、光導波路および電子機器
【課題】グレーテッドインデックス型またはそれに類似した屈折率分布を有する光導波路を効率よく低コストで製造可能な光導波路の製造方法、伝送損失が小さく信頼性の高い光導波路、およびかかる光導波路を備える電子機器を提供すること。
【解決手段】ポリマー９１５を含有する層９１０を形成する第１の工程と、層９１０に活性放射線９３０を照射し、ポリマー９１５中の化学構造の一部を切断し、屈折率を低下させることにより、層９１０中に屈折率分布を形成する第２の工程と、を有する。ここで、第２の工程において、活性放射線９３０の積算光量が徐々に変化するように、開口９３５１の形状が異なる複数枚のマスク９３５を順次介して活性放射線９３０を照射する。これにより、グレーテッドインデックス型の屈折率分布が形成される。
【解決手段】ポリマー９１５を含有する層９１０を形成する第１の工程と、層９１０に活性放射線９３０を照射し、ポリマー９１５中の化学構造の一部を切断し、屈折率を低下させることにより、層９１０中に屈折率分布を形成する第２の工程と、を有する。ここで、第２の工程において、活性放射線９３０の積算光量が徐々に変化するように、開口９３５１の形状が異なる複数枚のマスク９３５を順次介して活性放射線９３０を照射する。これにより、グレーテッドインデックス型の屈折率分布が形成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光導波路の製造方法、光導波路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】
ここで、光導波路としては、従来、一定の屈折率を有するコア部と、コア部より低い一定の屈折率を有するクラッド部とを有するステップインデックス型のものが一般的であったが、近年、屈折率が連続的に変化したグレーテッドインデックス型のものが提案されている。
【０００８】
例えば、特許文献１には、ポリマー基体中に屈折率調整剤を供給することにより、横断面において屈折率が同心円状に分布した光導波路が提案されている。このようなグレーテッドインデックス型の光導波路によれば、ステップインデックス型のものに比べ、伝送損失の低減が図られるとされている。
【０００９】
ポリマー基体に屈折率調整剤を供給する方法として、特許文献１には、塗布、噴霧、付着、浸漬、堆積等の方法が挙げられている。
【００１０】
しかしながら、このようにして屈折率調整剤を供給する方法では、供給量が均一にならないため、それに伴ってポリマー基体中の屈折率分布には意図しない偏りが生じてしまう。また、作業が煩雑であるため、光導波路の製造効率を高めることは困難である。
【００１１】
また、最近では光導波路に対する大容量化の要求が強くなり、さらなる多チャンネル化および高密度化が求められている。多チャンネル化および高密度化が進むと、チャンネル（コア部）のピッチがより狭くなるため、それに伴って、屈折率調整剤を供給する位置の精度も高めなければならない。しかしながら、位置精度の向上には限界があり、挟ピッチの光導波路の製造には対応できなくなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００６−２７６７３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、グレーテッドインデックス型またはそれに類似した屈折率分布を有する光導波路を効率よく低コストで製造可能な光導波路の製造方法、伝送損失が小さく信頼性の高い光導波路、およびかかる光導波路を備える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】
【００１４】
このような目的は、下記（１）〜（９）の本発明により達成される。
（１） 少なくとも２つのクラッド部と、該２つのクラッド部の間に隣接して設けられ、中心部から前記各クラッド部に向かって屈折率が徐々に低くなっている屈折率分布を有するコア部と、を有する光導波路を製造する方法であって、
活性放射線の照射により化学構造の一部が変化することに起因して屈折率が変化するポリマーを含有する層を形成する第１の工程と、
複数枚のマスクを介して前記層に活性放射線を照射して、前記層中に前記屈折率分布を形成する第２の工程と、を有し、
前記層に照射される前記活性放射線の積算光量が徐々に変化した分布を形成するよう、前記複数枚のマスクで合成された透過率分布が設定されていることを特徴とする光導波路の製造方法。
【００１５】
（２） 前記透過率分布は、その分布幅の中心を通過する中心線近傍から離れるにつれて透過率が徐々に小さくなるまたは大きくなるよう設定されている上記（１）に記載の光導波路の製造方法。
【００１６】
（３） 前記透過率分布は、前記中心線に対して線対称の関係にある上記（２）に記載の光導波路の製造方法。
【００１７】
（４） 前記第２の工程において、前記複数枚のマスクを順次１枚ずつ介して前記層に活性放射線を照射する上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
【００１８】
（５） 前記ポリマーは、主鎖と、該主鎖から分岐し、活性放射線の照射により前記主鎖から離脱し得る離脱性基と、を有するものである上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
【００１９】
（６） 前記ポリマーは、ノルボルネン系ポリマーである上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
【００２０】
（７） 前記活性放射線は、２００〜４５０ｎｍの範囲にピーク波長を有するものである上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
【００２１】
（８） 上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の光導波路の製造方法により製造されたことを特徴とする光導波路。
【００２２】
（９） 上記（８）に記載の光導波路を備えることを特徴とする電子機器。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、単にマスクを介して活性放射線を照射することのみで、所定の領域に対してグレーテッドインデックス型またはそれに類似した屈折率分布を形成し、これにより伝送効率に優れた光導波路が得られるとともに、かかる光導波路を効率よく低コストで製造することができる。
【００２４】
また、本発明によれば、上記光導波路を用いることによって、信頼性の高い電子機器が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の光導波路の実施形態を示す（一部切り欠いて、および透過して示す）斜視図である。
【図２】図１に示すＸ−Ｘ線断面図について、横軸にコア層の厚さの中心線Ｃ１における位置をとり、縦軸に屈折率をとったときの屈折率分布の一例を示す図である。
【図３】図１に示す光導波路１の第１の製造方法を説明するための図である。
【図４】図１に示す光導波路１の第１の製造方法を説明するための図である。
【図５】第１の製造方法において、マスクの構成を示す図である。
【図６】第１の製造方法において、層に対して活性放射線を照射しつつマスクを走査する様子を示す平面図である。
【図７】図６に示すＹ−Ｙ線断面における位置と積算光量との関係、および、Ｙ−Ｙ線断面における位置と活性放射線の照射後の層の屈折率との関係を示す図である。
【図８】図１に示す光導波路１の第１の製造方法を説明するための図である。
【図９】図１に示す光導波路１の第１の製造方法を説明するための図である。
【図１０】図１に示す光導波路１の第１の製造方法を説明するための図である。
【図１１】図５に示すマスクの平面図および断面図の一例である。
【図１２】第２の製造方法において、マスクの構成を示す図である。
【図１３】第２の製造方法において、図６に示すＹ−Ｙ線断面における位置と活性放射線の積算光量との関係、および、Ｙ−Ｙ線断面における位置と活性放射線の照射後の層の屈折率との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の光導波路の製造方法、光導波路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。
【００２７】
＜光導波路＞
まず、本発明の光導波路について説明する。
【００２８】
図１は、本発明の光導波路の実施形態を示す（一部切り欠いて、および透過して示す）斜視図、図２は、図１に示すＸ−Ｘ線断面図について、横軸にコア層の厚さの中心線Ｃ１における位置をとり、縦軸に屈折率をとったときの屈折率分布の一例を示す図である。なお、以下の説明では、図１中の上側を「上」、下側を「下」という。また、図１は、層の厚さ方向（図１の上下方向）が誇張して描かれている。
【００２９】
図１に示す光導波路１は、一方の端部から他方の端部に光信号を伝送する光配線として機能する。
【００３０】
以下、光導波路１の各部について詳述する。
光導波路１は、細長い帯状をなしており、図１中の下側からクラッド層１１、コア層１３およびクラッド層１２に分かれている。
【００３１】
このうち、コア層１３の横断面には、幅方向において屈折率が偏りを有してなる屈折率分布が形成されている。この屈折率分布は、相対的に屈折率の高い領域と低い領域とを有しており、入射された光を屈折率の高い領域に閉じ込めて伝搬することができる。また、屈折率の高い領域と低い領域との間では、屈折率が徐々に変化している。このような屈折率分布は、一般にグレーテッドインデックス型（ＧＩ型）と呼ばれる。
【００３２】
以下では、このように屈折率が徐々に変化している屈折率分布の一例について説明する。
【００３３】
図２（ａ）は、図１のＸ−Ｘ線断面図であり、図２（ｂ）は、Ｘ−Ｘ線断面図のコア層１３の厚さ方向の中心を通過する中心線Ｃ１上の屈折率分布の一例を模式的に示す図である。
【００３４】
コア層１３は、その幅方向において、図２（ｂ）に示すような、２つの極大値Ｗｍ１、Ｗｍ２を含む屈折率分布Ｗを有している。この屈折率分布Ｗでは、各極大値から離れるにつれて屈折率が徐々に低下するような屈折率変化を伴っている。このため、図２（ｂ）に示す屈折率分布Ｗは、極大値Ｗｍ１近傍および極大値Ｗｍ２近傍において、上に凸の略Ｕ字状（極大値近傍全体が丸みを帯びている）の形状をなしている。
【００３５】
屈折率分布Ｗのうち、このように上に凸の略Ｕ字状の形状をなす領域は、他の領域よりも相対的に屈折率が高くなっていることからコア部１４となる。なお、図２では、２つのコア部１４のうち、極大値Ｗｍ１近傍に位置するものをコア部１４１とし、極大値Ｗｍ２近傍に位置するものをコア部１４２とする。
【００３６】
一方、コア部１４に隣接する領域では、コア部１４よりも屈折率が低く、屈折率の変化がほとんどない。すなわち、この領域の屈折率は、各極大値より低い一定の値になっている。したがってこの領域は側面クラッド部１５となる。なお、図２では、３つの側面クラッド部１５が存在しており、このうちコア部１４１の左側に位置するものを側面クラッド部１５１とし、コア部１４１とコア部１４２との間に位置するものを側面クラッド部１５２とし、コア部１４２の右側に位置するものを側面クラッド部１５３とする。
【００３７】
また、屈折率分布Ｗは、コア部の数に応じた極大値を有する。本実施形態のようにコア部１４が２つである場合、屈折率分布Ｗは２つの極大値を有するが、極大値の数（コア部１４の数）は３つ以上であってもよい。
【００３８】
また、これら複数の極大値は、ほぼ同じ値であることが好ましいが、多少ずれていても差し支えない。その場合、ずれ量は、複数の極大値の平均値の１０％以内に抑えられているのが好ましい。
【００３９】
また、光導波路１は、細長い帯状をなしており、上記のような屈折率分布Ｗは、光導波路１の長手方向全体においてほぼ同じ分布が維持されている。
【００４０】
以上のような屈折率分布Ｗに伴い、コア層１３には、長尺状の２つのコア部１４と、これらのコア部１４の各両側面に隣接する３つの側面クラッド部１５とが形成されることとなる。
【００４１】
より詳しくは、図１に示す光導波路１には、並列する２つのコア部１４１、１４２と、並列する３つの側面クラッド部１５１、１５２、１５３とが交互に設けられている。これにより、各コア部１４１、１４２は、それぞれ、各側面クラッド部１５１、１５２、１５３および各クラッド層１１、１２（以下、これらを合わせて単に「クラッド部」ともいう。）で囲まれた状態となる。各コア部１４１、１４２に入射された信号光は、クラッド部との界面またはその近傍で反射されるため、各コア部１４１、１４２では、信号光を伝搬することができる。なお、図１に示す各コア部１４には密なドットを付し、各側面クラッド部１５には疎なドットを付している。
【００４２】
コア部１４とクラッド部との界面またはその近傍で信号光の反射を生じさせるためには、コア部１４中の極大値Ｗｍ１、Ｗｍ２とクラッド部の屈折率との間に屈折率差が存在する必要がある。各極大値Ｗｍ１、Ｗｍ２の値は、クラッド部の屈折率より大きければよく、その差（屈折率差）の大きさは特に限定されないが、好ましくはクラッド部の屈折率の０．５％以上とされ、より好ましくは０．８％以上とされる。一方、屈折率差の上限値は、特に限定されないが、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信号光を伝搬する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えても信号光の伝送効率についてそれ以上の増大は期待できない。
【００４３】
なお、前記屈折率差とは、コア部１４の最大の屈折率（極大値Ｗｍ１、Ｗｍ２）をｎ１とし、クラッド部の屈折率をｎ２としたとき、次式で表わされる。
屈折率差（％）＝｜ｎ１／ｎ２−１｜×１００
【００４４】
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、分岐等していてもよく、その形状は任意である。
【００４５】
また、図１に示すコア部１４は、その横断面形状が正方形または長方形のような四角形（矩形）をなしているが、この形状は特に限定されず、例えば、真円、楕円形、長円形等の円形、三角形、五角形、六角形等の多角形であってもよい。
【００４６】
コア部１４の幅および高さ（コア層１３の厚さ）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、２０〜７０μｍ程度であるのがさらに好ましい。
【００４７】
一方、側面クラッド部１５の幅は、コア部１４の幅の０．２〜５倍程度であるのが好ましく、０．３〜３倍程度であるのがより好ましい。
【００４８】
以上のように、屈折率分布Ｗは、極大値Ｗｍ１、Ｗｍ２を有し、これらの極大値から離れるにつれて屈折率が徐々に低下する分布を有していることから、このような屈折率分布Ｗを有する光導波路１は、いわゆるステップインデックス型の屈折率分布を有する光導波路に比べ、コア部１４に光を閉じ込める作用がより増強される。このため、光導波路１においては、伝送損失のさらなる低減が図られる。
【００４９】
また、コア部１４中を伝搬する信号光は、コア部１４の中でもより中央部に近い領域に集中して伝搬する。このため、光路ごとの伝搬時間には差がほとんどなくなり、伝搬に伴って光信号の波形が変化し難くなる。例えば、信号光にパルス信号が含まれている場合には、パルス信号の鈍り（広がり）を抑制することができる。その結果、光通信の品質をより高めることができる。
【００５０】
なお、屈折率分布Ｗにおいて屈折率が徐々に変化しているとは、例えば、屈折率が連続的に変化している状態や屈折率が段階的に変化している状態のことをいう。さらに、屈折率が連続的に変化しているとは、屈折率分布Ｗの曲線が各部で丸みを帯びており、この曲線が微分可能なものであるという状態である。
【００５１】
また、屈折率分布Ｗのうち、極大値Ｗｍ１、Ｗｍ２近傍の屈折率分布は、左右対称であるのが好ましい。これにより、各コア部１４では、信号光がコア部１４の幅の中心部に集まる確率が高くなり、相対的に側面クラッド部１５側に漏れ出る確率が低くなる。その結果、コア部１４における伝送損失をより低減させることができる。
【００５２】
なお、図２には図示しないものの、必要に応じて、屈折率分布Ｗのうち側面クラッド部１５に対応する位置には、それぞれ、極大値Ｗｍ１、Ｗｍ２より小さい極大値が存在していてもよい。
【００５３】
このような極大値Ｗｍ１、Ｗｍ２よりも相対的に小さい極大値は、コア部１４１、１４２のような高い光伝送性は有しないものの、周囲よりも屈折率がやや高くなっているため、わずかな光伝送性を有することとなる。その結果、側面クラッド部１５１、１５２、１５３において、コア部１４１、１４２から漏出した伝送光を閉じ込めることができるようになり、他のコア部への波及を防止することができる。すなわち、側面クラッド部１５に極大値が存在することで、光導波路１は、クロストークを確実に抑制し得るものとなる。
【００５４】
上述したようなコア層１３の構成材料（主材料）は、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、エポキシ系樹脂やオキセタン系樹脂のような環状エーテル系樹脂、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、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、ウレタン系樹脂、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等を用いることができる。なお、樹脂材料は、異なる組成のものを組み合わせた複合材料であってもよい。
【００５５】
また、これらの中でも特にノルボルネン系樹脂が好ましい。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。
【００５６】
クラッド層１１および１２は、それぞれ、コア層１３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。
【００５７】
クラッド層１１、１２の平均厚さは、コア層１３の平均厚さ（各コア部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１が必要以上に大型化（厚膜化）するのを防止しつつ、クラッド部としての機能が好適に発揮される。
【００５８】
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。
【００５９】
また、コア層１３の構成材料およびクラッド層１１、１２の構成材料を選択する場合、両者の間の屈折率差を考慮して材料を選択すればよい。具体的には、コア部１４とクラッド層１１、１２との境界において光を確実に反射させるため、クラッド層１１、１２の構成材料の屈折率が十分に小さくなるように材料を選択すればよい。これにより、光導波路１の厚さ方向において十分な屈折率差が得られ、各コア部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。
【００６０】
なお、光の減衰を抑制する観点からは、コア層１３の構成材料とクラッド層１１、１２の構成材料との密着性（親和性）が高いことも重要である。
【００６１】
また、光導波路１には、クラッド層１１の下面に設けられた支持フィルム２およびクラッド層１２の上面に設けられたカバーフィルム３が積層されていてもよい。
【００６２】
このような支持フィルム２およびカバーフィルム３の構成材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン、ポリプロピレンのようなポリオレフィン、ポリイミド、ポリアミド等の各種樹脂材料等が挙げられる。
【００６３】
また、支持フィルム２およびカバーフィルム３の各平均厚さは、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。
【００６４】
なお、支持フィルム２とクラッド層１１との間、および、カバーフィルム３とクラッド層１２との間は、接着または接合されているが、その方法としては、熱圧着、接着剤または粘着剤による接着等が挙げられる。
【００６５】
このうち、接着層としては、例えば、アクリル系接着剤、ウレタン系接着剤、シリコーン系接着剤の他、各種ホットメルト接着剤（ポリエステル系、変性オレフィン系）等が挙げられる。また、特に耐熱性の高いものとして、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、ポリイミドエーテル等の熱可塑性ポリイミド接着剤が好ましく用いられる。
【００６６】
また、接着層の平均厚さは、特に限定されないが、１〜１００μｍ程度であるのが好ましく、５〜６０μｍ程度であるのがより好ましい。
【００６７】
＜光導波路の製造方法＞
次に、上述した光導波路１の製造方法の一例について説明する。
【００６８】
（第１の製造方法）
まず、光導波路１の第１の製造方法（本発明の光導波路の製造方法の第１実施形態）について説明する。
【００６９】
図３、４、８〜１０は、それぞれ図１に示す光導波路１の第１の製造方法を説明するための図である。なお、以下の説明では、図３、４、８〜１０中の上側を「上」、下側を「下」という。
【００７０】
光導波路１の第１の製造方法は、［１］支持基板９５１上にコア層形成用組成物９００を層状に供給して層９１０を得る工程と、［２］層９１０に活性放射線を照射することで屈折率差を生じさせ、光導波路１を得る工程と、を有する。
【００７１】
以下、各工程について順次説明する。
［１］まず、コア層形成用組成物９００を用意する。
【００７２】
コア層形成用組成物９００は、ポリマー９１５と添加剤９２０とを含有するものである。
【００７３】
次いで、支持基板９５１上にコア層形成用組成物９００を塗布して液状被膜を形成する（図３（ａ）参照）。そして、支持基板９５１をレベルテーブルに置いて、液状被膜を平坦化するとともに、溶媒を蒸発（脱溶媒）させる。これにより、図３（ｂ）に示す層９１０を得る（第１の工程）。
【００７４】
支持基板９５１には、例えば、シリコン基板、二酸化ケイ素基板、ガラス基板、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。
【００７５】
液状被膜を形成するための塗布法としては、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。
【００７６】
得られた層９１０中では、ポリマー（マトリックス）９１５が実質的に一様かつランダムに存在し、添加剤９２０は、ポリマー９１５中に実質的に一様かつランダムに分散している。これにより、層９１０中には、添加剤９２０が実質的に一様かつランダムに分散している。
【００７７】
層９１０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、５〜３００μｍ程度であるのが好ましく、１０〜２００μｍ程度であるのがより好ましい。
【００７８】
（ポリマー）
ポリマー９１５は、コア層１３のベースポリマーとなるものである。
【００７９】
ポリマー９１５には、透明性が十分に高く（無色透明であり）、かつ、後述する活性放射線の照射により化学構造の一部が変化することに起因して屈折率が変化するものが用いられる。化学構造の変化とは、例えば、化学構造の一部が切断されること、化学構造中の分子配置（原子配置）が変わること等が挙げられる。ここでは、特に化学構造の一部が切断されて屈折率が低下する場合について説明する。
【００８０】
このようなポリマー９１５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、エポキシ系樹脂やオキセタン系樹脂のような環状エーテル系樹脂、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、ウレタン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。
【００８１】
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。ポリマー９１５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光導波路１を得ることができる。
【００８２】
環状オレフィン系樹脂は、無置換のものであってもよいし、水素が他の基により置換されたものであってもよい。
【００８３】
環状オレフィン系樹脂としては、例えばノルボルネン系樹脂、ベンゾシクロブテン系樹脂等が挙げられる。
【００８４】
中でも、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光導波路１を得ることができる。
【００８５】
ノルボルネン系樹脂としては、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。
【００８６】
このようなノルボルネン系樹脂としては、例えば、
（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のような付加重合体、
（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ポリマーのような開環重合体が挙げられる。これらの重合体としては、ランダム共重合体、ブロック共重合体、交互共重合体等が挙げられる。
【００８７】
これらのノルボルネン系樹脂は、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。
【００８８】
これらの中でも、ノルボルネン系樹脂としては、下記構造式Ｂで表される少なくとも１個の繰り返し単位を有するもの、すなわち、付加（共）重合体が好ましい。付加（共）重合体は、透明性、耐熱性および可撓性に富むことから、例えば光導波路１を形成した後、これに電気部品等を半田を介して実装することがあるが、このような場合においても光導波路１に、高い耐熱性、すなわち、耐リフロー性を付与することができるためである。
【００８９】
【化１】
【００９０】
かかるノルボルネン系ポリマーは、例えば、ノルボルネン系モノマーを用いることにより好適に合成される。
【００９１】
また、光導波路１を各種製品に組み込んだ際には、例えば、８０℃程度の環境下で製品が使用される場合がある。このような場合においても、耐熱性を確保するという観点から、付加（共）重合体が好ましい。
【００９２】
中でも、ノルボルネン系樹脂は、後述する離脱性基を含むノルボルネンの繰り返し単位を含むとともに、重合性基を含む置換基を有するノルボルネンの繰り返し単位や、アリール基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。
【００９３】
重合性基を含む置換基を有するノルボルネンの繰り返し単位としては、エポキシ基を含む置換基を有するノルボルネンの繰り返し単位、（メタ）アクリル基を含む置換基を有するノルボルネンの繰り返し単位、および、アルコキシシリル基を含む置換基を有するノルボルネンの繰り返し単位のうちの少なくとも１種が好適である。これらの重合性基は、各種重合性基の中でも、反応性が高いことから好ましい。
【００９４】
また、このような重合性基を含むノルボルネンの繰り返し単位を、２種以上含むものを用いれば、可撓性と耐熱性の両立を図ることができる。
【００９５】
一方、アリール基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ことにより、アリール基に由来する極めて高い疎水性によって、吸水による寸法変化等をより確実に防止することができる。
【００９６】
さらに、ノルボルネン系樹脂は、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。なお、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。
【００９７】
アルキルノルボルネンの繰り返し単位を含むことにより、ノルボルネン系樹脂は、柔軟性が高くなるため、高いフレキシビリティ（可撓性）を付与することができる。
【００９８】
また、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樹脂は、特定の波長領域（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も好ましい。
【００９９】
上記のようなノルボルネンの繰り返し単位を含むノルボルネン系樹脂の具体例としては、ヘキシルノルボルネンのホモポリマー、フェニルエチルノルボルネンのホモポリマー、ベンジルノルボルネンのホモポリマー、ヘキシルノルボルネンとフェニルエチルノルボルネンとのコポリマー、ヘキシルノルボルネンとベンジルノルボルネンとのコポリマー等が挙げられる。
【０１００】
このうち、アルキルノルボルネンを含むノルボルネンの繰り返し単位としては、以下の式（１）〜（４）、（８）〜（１０）で表されるものが好適である。
【０１０１】
【化２】
（式（１）中、Ｒ１は、炭素数１〜１０のアルキル基を表し、ａは、０〜３の整数を表し、ｂは、１〜３の整数を表し、ｐ１／ｑ１が２０以下である。）
【０１０２】
式（１）の繰り返し単位を含むノルボルネン系樹脂は、以下のようにして製造することができる。
【０１０３】
Ｒ１を有するノルボルネンと、側鎖にエポキシ基を有するノルボルネンとをトルエンに溶かし、Ｎｉ化合物（Ａ）を触媒として用いて溶液重合させることで（１）を得る。
【０１０４】
【化３】
【０１０５】
なお、側鎖にエポキシ基を有するノルボルネンの製造方法は、たとえば、（i）（ii）の通りである。
【０１０６】
（i）ノルボルネンメタノール（ＮＢ−ＣＨ２−ＯＨ）の合成
ＤＣＰＤ（ジシクロペンタジエン）のクラッキングにより生成したＣＰＤ（シクロペンタジエン）とαオレフィン（ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＨ２−ＯＨ）を高温高圧下で反応させる。
【０１０７】
【化４】
【０１０８】
（ii）エポキシノルボルネンの合成
ノルボルネンメタノールとエピクロルヒドリンとの反応により生成する。
【０１０９】
【化５】
【０１１０】
なお、式（１）において、ｂが２または３の場合には、エピクロルヒドリンのメチレン基がエチレン基、プロピレン基等になったものを使用する。
【０１１１】
式（１）で表される繰り返し単位を含むノルボルネン系樹脂の中でも、可撓性と耐熱性の両立を図ることが可能との観点から、特に、Ｒ１が炭素数４〜１０のアルキル基であり、ａおよびｂがそれぞれ１である化合物、例えば、ブチルノルボルネンとメチルグリシジルエーテルノルボルネンとのコポリマー、ヘキシルノルボルネンとメチルグリシジルエーテルノルボルネンとのコポリマー、デシルノルボルネンとメチルグリシジルエーテルノルボルネンとのコポリマー等が好ましい。
【０１１２】
【化６】
（式（２）中、Ｒ２は、炭素数１〜１０のアルキル基を表し、Ｒ３は、水素原子またはメチル基を表し、ｃは、０〜３の整数を表し、ｐ２／ｑ２が２０以下である。）
【０１１３】
式（２）の繰り返し単位を含むノルボルネン系樹脂は、Ｒ2を有するノルボルネンと、側鎖にアクリルおよびメタクリル基を有するノルボルネンとをトルエンに溶かし、上述したＮｉ化合物（Ａ）を触媒に用いて溶液重合させることで得ることができる。
【０１１４】
なお、式（２）で表される繰り返し単位を含むノルボルネン系樹脂の中でも、可撓性と耐熱性との両立の観点から、特に、Ｒ２が炭素数４〜１０のアルキル基であり、ｃが１である化合物、例えば、ブチルノルボルネンとアクリル酸２−（５−ノルボルネニル）メチルとのコポリマー、ヘキシルノルボルネンとアクリル酸２−（５−ノルボルネニル）メチルとのコポリマー、デシルノルボルネンとアクリル酸２−（５−ノルボルネニル）メチルとのコポリマー等が好ましい。
【０１１５】
【化７】
（式（３）中、Ｒ４は、炭素数１〜１０のアルキル基を表し、各Ｘ３は、それぞれ独立して、炭素数１〜３のアルキル基を表し、ｄは、０〜３の整数を表し、ｐ３／ｑ３が２０以下である。）
【０１１６】
式（３）の繰り返し単位を含む樹脂は、Ｒ４を有するノルボルネンと、側鎖にアルコキシシリル基を有するノルボルネンとをトルエンに溶かし、上述したＮｉ化合物（Ａ）を触媒に用いて溶液重合させることで得ることができる。
【０１１７】
なお、式（３）で表されるノルボルネン系ポリマーの中でも、特に、Ｒ４が炭素数４〜１０のアルキル基であり、ｄが１または２、Ｘ３がメチル基またはエチル基である化合物、例えば、ブチルノルボルネンとノルボルネニルエチルトリメトキシシランとのコポリマー、ヘキシルノルボルネンとノルボルネニルエチルトリメトキシシランとのコポリマー、デシルノルボルネンとノルボルネニルエチルトリメトキシシランとのコポリマー、ブチルノルボルネンとトリエトキシシリルノルボルネンとのコポリマー、ヘキシルノルボルネンとトリエトキシシリルノルボルネンとのコポリマー、デシルノルボルネンとトリエトキシシリルノルボルネンとのコポリマー、ブチルノルボルネンとトリメトキシシリルノルボルネンとのコポリマー、ヘキシルノルボルネンとトリメトキシシリルノルボルネンとのコポリマー、デシルノルボルネンとトリメトキシシリルノルボルネンとのコポリマー等が好ましい。
【０１１８】
【化８】
（式（４）中、Ｒ５は、炭素数１〜１０のアルキル基を表し、Ａ１およびＡ２は、それぞれ独立して、下記式（５）〜（７）で表される置換基を表すが、同時に同一の置換基であることはない。また、ｐ４／（ｑ４＋ｒ）が２０以下である。）
【０１１９】
式（４）の繰り返し単位を含む樹脂は、Ｒ5を有するノルボルネンと、側鎖にＡ1およびＡ2を有するノルボルネンとをトルエンに溶かし、Ｎｉ化合物（Ａ）を触媒に用いて溶液重合させることで得ることができる。
【０１２０】
【化９】
（式（５）中、ｅは、０〜３の整数を表し、ｆは、１〜３の整数を表す。）
【０１２１】
【化１０】
（式（６）中、Ｒ６は、水素原子またはメチル基を表し、ｇは、０〜３の整数を表す。）
【０１２２】
【化１１】
（式（７）中、Ｘ４は、それぞれ独立して、炭素数１〜３のアルキル基を表し、ｈは、０〜３の整数を表す。）
【０１２３】
なお、式（４）で表される繰り返し単位を含むノルボルネン系樹脂としては、例えば、ブチルノルボルネン、ヘキシルノルボルネンまたはデシルノルボルネンのいずれかと、アクリル酸２−（５−ノルボルネニル）メチルと、ノルボルネニルエチルトリメトキシシラン、トリエトキシシリルノルボルネンまたはトリメトキシシリルノルボルネンのいずれかとのターポリマー、ブチルノルボルネン、ヘキシルノルボルネンまたはデシルノルボルネンのいずれかと、アクリル酸２−（５−ノルボルネニル）メチルと、メチルグリシジルエーテルノルボルネンとのターポリマー、ブチルノルボルネン、ヘキシルノルボルネンまたはデシルノルボルネンのいずれかと、メチルグリシジルエーテルノルボルネン、ノルボルネニルエチルトリメトキシシラン、トリエトキシシリルノルボルネンまたはトリメトキシシリルノルボルネンのいずれかとのターポリマー等が挙げられる。
【０１２４】
【化１２】
（式（８）中、Ｒ７は、炭素数１〜１０のアルキル基を表し、Ｒ８は、水素原子、メチル基またはエチル基を表し、Ａｒは、アリール基を表し、Ｘ１は、酸素原子またはメチレン基を表し、Ｘ２は、炭素原子またはシリコン原子を表し、ｉは、０〜３の整数を表し、ｊは、１〜３の整数を表し、ｐ５／ｑ５が２０以下である。）
【０１２５】
式（８）の繰り返し単位を含む樹脂は、Ｒ７を有するノルボルネンと、側鎖に−（ＣＨ２）ｉ−Ｘ１−Ｘ２（Ｒ８）３−ｊ（Ａｒ）ｊを含むノルボルネンとをトルエンに溶かし、Ｎｉ化合物を触媒に用いて溶液重合させることで得ることができる。
【０１２６】
なお、式（８）で表される繰り返し単位を含むノルボルネン系樹脂の中でも、Ｘ１が酸素原子、Ｘ２がシリコン原子、Ａｒがフェニル基であるものが好ましい。
【０１２７】
さらには、可撓性、耐熱性および屈折率制御の観点から特に、Ｒ７が炭素数４〜１０のアルキル基であり、Ｘ１が酸素原子、Ｘ２がシリコン原子、Ａｒがフェニル基、Ｒ８がメチル基、ｉが１、ｊが２である化合物、例えば、ブチルノルボルネンとジフェニルメチルノルボルネンメトキシシランとのコポリマー、ヘキシルノルボルネンとジフェニルメチルノルボルネンメトキシシランとのコポリマー、デシルノルボルネンとジフェニルメチルノルボルネンメトキシシランとのコポリマー等が好ましい。
具体的には、以下のようなノルボルネン系樹脂を使用することが好ましい。
【０１２８】
【化１３】
（式（９）におけるＲ７、ｐ５、ｑ５、ｉは、式（８）と同じである。）
【０１２９】
また、可撓性と耐熱性および屈折率制御の観点から、式（８）において、Ｒ７が炭素数４〜１０のアルキル基であり、Ｘ１がメチレン基、Ｘ２が炭素原子、Ａｒがフェニル基、Ｒ８が水素原子、ｉが０、ｊが１である化合物、例えば、ブチルノルボルネンとフェニルエチルノルボルネンとのコポリマー、ヘキシルノルボルネンとフェニルエチルノルボルネンとのコポリマー、デシルノルボルネンとフェニルエチルノルボルネンとのコポリマー等であってもよい。
さらに、ノルボルネン系樹脂として、次のようなものを使用してもよい。
【０１３０】
【化１４】
（式（１０）において、Ｒ１０は、炭素数１〜１０のアルキル基を表し、Ｒ１１は、アリール基を示し、ｋは０以上、４以下である。ｐ６／ｑ６は２０以下である。）
【０１３１】
また、ｐ１／ｑ１〜ｐ３／ｑ３、ｐ５／ｑ５、ｐ６／ｑ６またはｐ４／（ｑ４＋ｒ）は、２０以下であればよいが、１５以下であるのが好ましく、０．１〜１０程度がより好ましい。これにより、複数種のノルボルネンの繰り返し単位を含む効果が如何なく発揮される。
【０１３２】
一方、ポリマー９１５は、前述したようにアクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリイミド、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリシラン、ポリウレタン等であってもよい。
【０１３３】
このうち、アクリル系樹脂およびメタクリル系樹脂としては、例えば、ポリ（メチルアクリレート）、ポリ（メチルメタクリレート）、ポリ（エポキシアクリレート）、ポリ（エポキシメタクリレート）、ポリ（アミノアクリレート）、ポリ（アミノメタクリレート）、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリ（イソシアナートアクリレート）、ポリ（イソシアナートメタクリレート）、ポリ（シアナートアクリレート）、ポリ（シアナートメタクリレート）、ポリ（チオエポキシアクリレート）、ポリ（チオエポキシメタクリレート）、ポリ（アリルアクリレート）、ポリ（アリルメタクリレート）、アクリレート・エポキシアクリレート共重合体（メチルメタクリレートとグリシジルメタクリレートの共重合体）、スチレン・エポキシアクリレート共重合体等が挙げられ、これらの１種または２種以上の複合材料が用いられる。
【０１３４】
また、エポキシ系樹脂としては、例えば、脂環式エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ビフェニル骨格を有するビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン環含有エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン骨格を有するジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、脂肪族系エポキシ樹脂およびトリグリシジルイソシアヌレート等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上の複合材料が用いられる。
【０１３５】
また、ポリイミドとしては、ポリイミド樹脂前駆体であるポリアミド酸を閉環し、硬化（イミド化）させることにより得られる樹脂であれば、特に限定されない。
【０１３６】
ポリアミド酸としては、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド中、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとを等モル比にて反応させることにより、溶液として得ることができる。
【０１３７】
このうち、テトラカルボン酸二無水物としては、例えば、ピロメリット酸二無水物、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，２−ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン二無水物、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン二無水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン酸二無水物等が挙げられる。
【０１３８】
一方、ジアミンとしては、例えば、ｍ−フェニレンジアミン、ｐ−フェニレンジアミン、３，４’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン、３，３’−ジアミノジフェニルスルホン、２，２−ビス（４−アミノフェノキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−アミノフェノキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、２，４−ジアミノトルエン、２，６−ジアミノトルエン、ジアミノジフェニルメタン、４，４’−ジアミノ−２，２−ジメチルビフェニル、２，２−ビス（トリフルオロメチル）−４，４’−ジアミノビフェニル等が挙げられる。
【０１３９】
また、シリコーン系樹脂としては、例えば、シリコーンゴム、シリコーンエラストマー等が挙げられる。これらのシリコーン系樹脂は、シリコーンゴムモノマーまたはオリゴマーと硬化剤とを反応させることにより得られるものである。
【０１４０】
シリコーンゴムモノマーまたはオリゴマーとしては、例えば、メチルシロキサン基、エチルシロキサン基、フェニルシロキサン基を含むものが挙げられる。
【０１４１】
シリコーンゴムモノマーまたはオリゴマーとしては、光反応性を付与するため、例えば、エポキシ基、ビニルエーテル基、アクリル基等の官能基を導入してなるものが好ましく用いられる。
【０１４２】
また、フッ素系樹脂としては、例えば、含フッ素脂肪族環構造を有するモノマーから得られる重合体、２つ以上の重合性不飽和結合を有する含フッ素モノマーを環化重合して得られる重合体、含フッ素系モノマーとラジカル重合性単量体とを共重合して得られる重合体等が挙げられる。
【０１４３】
含フッ素脂肪族環構造としては、例えば、ペルフルオロ（２，２−ジメチル−１，３−ジオキソール）、ペルフルオロ（４−メチル−１，３−ジオキソール）、ペルフルオロ（４−メトキシ−１，３−ジオキソール）等が挙げられる。
【０１４４】
含フッ素モノマーとしては、例えば、ペルフルオロ（アリルビニルエーテル）、ペルフルオロ（ブテニルビニルエーテル）等が挙げられる。
【０１４５】
ラジカル重合性モノマーとしては、例えば、テトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、ペルフルオロ（メチルビニルエーテル）等が挙げられる。
【０１４６】
また、ポリシランとしては、主鎖がＳｉ原子のみからなる高分子であれば、いかなるものも用いられる。主鎖は、直鎖型であってもよく分岐型であってもよい。そして、ポリシラン中のＳｉ原子には、Ｓｉ原子以外に、水素原子、炭化水素基、アルコキシ基等の有機置換基が結合している。
【０１４７】
このうち、炭化水素基としては、例えば、ハロゲンで置換されていてもよい炭素数１〜１０の脂肪族炭化水素基、炭素数６〜１４の芳香族炭化水素基等が挙げられる。
【０１４８】
脂肪族炭化水素基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、トリフルオロプロピル基、ノナフルオロヘキシル基のような鎖状炭化水素基、シクロヘキシル基、メチルシクロヘキシル基のような脂環式炭化水素基等が挙げられる。
【０１４９】
芳香族炭化水素基の具体例としては、フェニル基、ｐ−トリル基、ビフェニル基、アントラシル基等が挙げられる。
【０１５０】
アルコキシ基としては、炭素数１〜８のものが挙げられ、具体的には、メトキシ基、エトキシ基、フェノキシ基、オクチルオキシ基等が挙げられる。
【０１５１】
また、ポリウレタンとしては、主鎖にウレタン結合（−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−）を含む高分子であれば、いかなるものも用いられる。また、主鎖にウレタン結合とウレア結合（−ＮＨ−ＣＯ−ＮＨ−、−ＮＨ−ＣＯ−Ｎ＝、または、−ＮＨ−ＣＯ−Ｎ＜）とを含むウレタン−ウレア共重合体等であってもよい。
【０１５２】
なお、組成によらず、比較的高い屈折率を有するポリマー９１５を得るためには、分子構造中に、芳香族環（芳香族基）、窒素原子、臭素原子や塩素原子を有するモノマーを一般的に選択して、ポリマー９１５が合成（重合）される。一方、比較的低い屈折率を有するポリマー９１５を得るためには、分子構造中に、アルキル基、フッ素原子やエーテル構造（エーテル基）を有するモノマーを一般的に選択して、ポリマー９１５が合成（重合）される。
【０１５３】
比較的高い屈折率を有するノルボルネン系樹脂としては、アラ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。かかるノルボルネン系樹脂は、特に高い屈折率を有する。
【０１５４】
アラルキルノルボルネンの繰り返し単位が有するアラルキル基（アリールアルキル基）としては、例えば、ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基、フェニルブチル基、ナフチルエチル基、ナフチルプロピル基、フルオレニルエチル基、フルオレニルプロピル基等が挙げられるが、ベンジル基やフェニルエチル基が特に好ましい。かかる繰り返し単位を有するノルボルネン系樹脂は、極めて高い屈折率を有するものであることから好ましい。
【０１５５】
また、以上のようなポリマー９１５は、前述したように、活性放射線の照射により化学構造の一部が切断され、これにより屈折率が変化し得るものである。
【０１５６】
具体的には、ポリマー９１５は、主鎖と、主鎖から分岐し、活性放射線の照射により、その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、を有している。離脱性基の離脱によりポリマー９１５の屈折率が低下するため、ポリマー９１５では、活性放射線の照射の有無によって屈折率差を形成することができる。
【０１５７】
このような離脱性基を有するポリマー９１５としては、例えば、分子構造中に、−Ｏ−構造、−Ｓｉ−アリール構造および−Ｏ−Ｓｉ−構造のうちの少なくとも１つを有するものが挙げられる。かかる構造は、カチオンの作用により比較的容易に離脱し、離脱性基となり得る。
【０１５８】
このうち、離脱により樹脂の屈折率に低下を生じさせる離脱性基としては、−Ｓｉ−ジフェニル構造および−Ｏ−Ｓｉ−ジフェニル構造の少なくとも一方が好ましい。
【０１５９】
ここで、側鎖に離脱性基を有するポリマー９１５としては、例えばシクロヘキセン、シクロオクテン等の単環体モノマーの重合体、ノルボルネン、ノルボルナジエン、ジシクロペンタジエン、ジヒドロジシクロペンタジエン、テトラシクロドデセン、トリシクロペンタジエン、ジヒドロトリシクロペンタジエン、テトラシクロペンタジエン、ジヒドロテトラシクロペンタジエン等の多環体モノマーの重合体等の環状オレフィン系樹脂が挙げられる。これらの中でも多環体モノマーの重合体の中から選ばれる１種以上の環状オレフィン系樹脂が好ましく用いられる。これにより、樹脂の耐熱性を向上することができる。
【０１６０】
なお、ポリマー９１５は、離脱性基を含む繰り返し単位（第１の繰り返し単位）を含んでいれば、それ以外にいかなる繰り返し単位（第２の繰り返し単位）を含んでいてもよく、第１の繰り返し単位と第２の繰り返し単位との組み合わせ、第１の繰り返し単位同士の組み合わせ、第２の繰り返し単位同士の組み合わせは限定されない。
【０１６１】
また、重合形態としては、ランダム重合、ブロック重合等の公知の形態を適用することができる。例えばノルボルネン型モノマーの重合の具体例としては、ノルボルネン型モノマーの（共）重合体、ノルボルネン型モノマーとα−オレフィン類などの共重合可能な他のモノマーとの共重合体、およびこれらの共重合体の水素添加物等が具体例に該当する。これら環状オレフィン系樹脂は、公知の重合法により製造することが可能であり、その重合方法には付加重合法と開環重合法とがあり、前述の中でも付加重合法で得られる環状オレフィン系樹脂（特にノルボルネン系樹脂）が好ましい（すなわち、ノルボルネン系化合物の付加重合体）。これにより、透明性、耐熱性および可撓性に優れる。
【０１６２】
さらに、側鎖に離脱性基を有するノルボルネン系樹脂としては、例えば、式（８）で表されるノルボルネン系樹脂の中で、Ｘ１が酸素原子、Ｘ２がシリコン原子、Ａｒがフェニル基であるものが挙げられる。
【０１６３】
また、式（３）においては、アルコキシシリル基のＳｉ−Ｏ−Ｘ３の部分で脱離する場合がある。
【０１６４】
また、例えば、式（９）のノルボルネン系樹脂を使用した場合、光酸発生剤（ＰＡＧと表記）から発生した酸により、以下のように反応が進むと推測される。なお、ここでは、離脱性基の部分のみを示し、また、ｉ＝１の場合で説明している。
【０１６５】
【化１５】
【０１６６】
さらに、式（９）の構造に加えて、側鎖にエポキシ基を有するものであってもよい。このようなものを使用することで基材に対して密着性に優れた光導波路１が形成可能という効果がある。
具体例として以下のようなものが挙げられる。
【０１６７】
【化１６】
（式（１１）において、ｐ７／（ｑ７＋ｒ２）は、２０以下である。）
【０１６８】
式（１１）で示される化合物は、たとえば、ヘキシルノルボルネンと、ジフェニルメチルノルボルネンメトキシシラン（側鎖に−ＣＨ２−Ｏ−Ｓｉ（ＣＨ３）（Ｐｈ）２を含むノルボルネン）およびエポキシノルボルネンをトルエンに溶かし、Ｎｉ化合物を触媒に用いて溶液重合させることで得ることができる。
【０１６９】
一方、別の離脱性基としては、例えば、末端にアセトフェノン構造を有する置換基が挙げられる。この離脱性基は、フリーラジカルの作用により比較的容易に離脱する。
【０１７０】
前記離脱性基の含有量は、特に限定されないが、前記側鎖に脱離性基を有するポリマー９１５中の１０〜８０重量％であるのが好ましく、特に２０〜６０重量％であるのがより好ましい。含有量が前記範囲内であると、特に可撓性と屈折率変調機能（屈折率差を変化させる効果）との両立に優れる。
【０１７１】
なお、離脱性基の含有量を多くすることにより、屈折率を変化させる幅を拡張することができる。
【０１７２】
また、活性放射線の照射により化学結合の一部が切断されるポリマー９１５としては、上述したようなものの他に、下式に示すようなポリシラン化合物が特に好ましく用いられる。
【０１７３】
【化１７】
（上記式中、ｎは５〜５００程度である。）
【０１７４】
このようなポリシラン化合物では、活性放射線の照射に伴ってＳｉ−Ｓｉ結合が切断され、Ｓｉ−Ｏ結合に変化する。この際、屈折率の低下を伴うため、これにより、屈折率差を形成することができる。
【０１７５】
（添加剤）
添加剤９２０としては、例えば、触媒前駆体、助触媒、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、シランカップリング剤、塗面改良剤、熱重合禁止剤、レベリング剤、界面活性剤、着色剤、保存安定剤、可塑剤、滑剤、フィラー、無機粒子、劣化防止剤、濡れ性改良剤、帯電防止剤等が挙げられる。
【０１７６】
コア層形成用組成物９００中における添加剤９２０の含有量は、０．０１重量％以上であるのが好ましく、０．５重量％以上であるのがより好ましく、１重量％以上であるのがさらに好ましい。なお、上限値は、５重量％以下であるのが好ましい。
【０１７７】
なお、上述したような層９１０は、マスク９３５を介して活性放射線９３０を照射することにより、屈折率差を形成することのできる屈折率調整能を潜在的に有するものである。
【０１７８】
したがって、多数の層９１０を製造、保管しておき、その後、必要数に対して活性放射線９３０を照射するようにすれば、簡単に光導波路１を製造することができ、製造効率の観点から有用である。
【０１７９】
［２］次に、開口（透過部）９３５１が形成されたマスク（マスキング）９３５を用意し、このマスク９３５を介して、層９１０に対して活性放射線９３０を照射する（図４参照）。ここでは、構成の異なる３種類のマスク９３５ａ、９３５ｂ、９３５ｃを順次用い、これらを介して活性放射線９３０を照射する。以下、３種類のマスク９３５ａ、９３５ｂ、９３５ｃについて詳述する。
【０１８０】
各マスク９３５ａ、９３５ｂ、９３５ｃは、それぞれ、遮蔽部９３５０と、遮蔽部９３５０の一部に設けられた開口９３５１と、を有している。ここで、開口９３５１は、その全体で活性放射線９３０を均一に透過するよう構成されている。
【０１８１】
また、各マスク９３５ａ、９３５ｂ、９３５ｃは、それぞれ層９１０の平面視における大きさより小さいものであり、層９１０に対して相対的に移動することで、開口９３５１を透過した活性放射線９３０を、層９１０に対して走査させることができる。活性放射線９３０が走査されることにより、その軌跡において屈折率差が形成され、コア部１４および側面クラッド部１５が形成される。本発明では、３種類のマスク９３５ａ、９３５ｂ、９３５ｃを順次用いることのみで、グレーテッドインデックス型またはそれに類似した屈折率分布Ｗを有する光導波路１を効率よく製造することができる。しかも、活性放射線９３０を照射する際、その照射位置を正確に制御することは容易であるため、結果的にコア部１４および側面クラッド部１５の形成位置の精度も容易に高めることができる。したがって、伝送効率の低下やクロストークの発生を確実に抑制しつつ、光導波路１の多チャンネル化および高密度化を容易に図ることができる。
【０１８２】
図５は、第１の製造方法において、各マスク９３５ａ、９３５ｂ、９３５ｃの各構成を示す図である。
【０１８３】
３種類のマスク９３５ａ、９３５ｂ、９３５ｃは、それぞれ開口９３５１の平面視における大きさが異なる以外は、同様の構成である。
【０１８４】
図５に示す各マスク９３５ａ、９３５ｂ、９３５ｃの開口９３５１は、それぞれ平面視で長方形をなしている。このうち、マスク９３５ａの開口９３５１の長辺が最も長く、マスク９３５ｂの開口９３５１の長辺はマスク９３５ａの開口９３５１より短くなっており、さらにマスク９３５ｃの開口９３５１の長辺はマスク９３５ｂの開口９３５１より短くなっている。
【０１８５】
一方、開口９３５１の短辺の長さは、各マスク９３５ａ、９３５ｂ、９３５ｃでほぼ等しくなっている。
【０１８６】
このように開口９３５１の長さが異なる各マスク９３５ａ、９３５ｂ、９３５ｃを順次介して活性放射線９３０を照射すると、層９１０では、部分ごとに活性放射線９３０の照射量が制御され、活性放射線９３０の積算光量において階段状の分布（段階的な分布）が形成される。この積算光量の分布は、層９１０における屈折率の変化量に反映され、層９１０には積算光量の分布に応じた屈折率分布が形成されることとなる。したがって、目的とする屈折率分布Ｗの形状に応じて、各マスク９３５ａ、９３５ｂ、９３５ｃにおける開口９３５１の長さ（形状）や、用いるマスク９３５の枚数を決定すればよい。
【０１８７】
以下、活性放射線９３０の照射について、さらに詳述する。
図６は、第１の製造方法において、層９１０に対して活性放射線９３０を照射しつつ３枚のマスク９３５ａ、９３５ｂ、９３５ｃを順次走査する様子を示す平面図である。なお、以下の説明では、活性放射線９３０の照射に伴いポリマー９１５の屈折率が低下する場合を例に説明する。
【０１８８】
まず、１枚目のマスク９３５ａを走査する。図６（ａ）では、マスク９３５ａの開口９３５１の中心線Ｃ２（図５参照）が形成すべき側面クラッド部１５の延伸方向に沿うように（図６の中心線Ｒ１に沿うように）走査される（図６（ａ）の矢印参照）。また、マスク９３５ａの走査に対応して活性放射線９３０の線源も走査される。これにより、マスク９３５ａが通過した第１の軌跡９３１では、中心線Ｒ１を挟んでその両側において、マスク９３５ａの開口９３５１の長辺の長さに対応した幅の帯状領域の屈折率が低下する。
【０１８９】
次いで、１枚目のマスク９３５ａに追従するように２枚目のマスク９３５ｂを走査する。これにより、マスク９３５ｂが通過した第１の軌跡９３１では、中心線Ｒ１を挟んでその両側において、マスク９３５ｂの開口９３５１の長辺の長さに対応した幅の帯状領域の屈折率が低下する。
【０１９０】
次いで、２枚目のマスク９３５ｂに追従するように３枚目のマスク９３５ｃを走査する。これにより、マスク９３５ｃが通過した第１の軌跡９３１では、中心線Ｒ１を挟んでその両側において、マスク９３５ｃの開口９３５１の長辺の長さに対応した幅の帯状領域の屈折率が低下する。
【０１９１】
ここで、図７には、第１の製造方法において、図６に示すＹ−Ｙ線断面における位置と活性放射線の積算光量との関係、および、Ｙ−Ｙ線断面における位置と活性放射線の照射後の層の屈折率との関係を示す。
【０１９２】
第１の軌跡９３１では、マスク９３５ａ、マスク９３５ｂ、およびマスク９３５ｃを順次用いて活性放射線９３０を照射したことにより、図７（ａ）に示すような階段状の分布を示す積算光量の分布Ｌが形成される。この積算光量の分布Ｌでは、中心線Ｒ１近傍において積算光量が最も多く、中心線Ｒ１から離れるにつれて積算光量が段階的に減少している。その結果、第１の軌跡９３１では、中心線Ｒ１近傍において最も低く、中心線Ｒ１から離れるにつれて徐々に屈折率が高くなる屈折率分布が形成される（図７（ｂ）参照）。すなわち、中心線Ｒ１近傍には側面クラッド部１５が形成されることとなる。
【０１９３】
次いで、第１の軌跡９３１に隣接するように、３枚のマスク９３５ａ、９３５ｂ、９３５ｃを順次走査する（図６（ｂ）参照）。これらのマスク９３５ａ、９３５ｂ、９３５ｃが通過した第２の軌跡９３２でも、やはり屈折率が低下し、中心線Ｒ２を挟んでその両側に側面クラッド部１５が形成される。
【０１９４】
一方、第１の軌跡９３１と第２の軌跡９３２との境界線Ｂ１上では、周辺に比べて活性放射線９３０の積算光量が少なくなるため（図７（ａ）参照）、屈折率の低下が最も少ない。このため、境界線Ｂ１を挟んでその両側にはコア部１４が形成される。なお、このコア部１４には、境界線Ｂ１から離れるにつれて屈折率が徐々に低下する屈折率分布が形成される（図７（ｂ）参照）。
【０１９５】
次いで、第２の軌跡９３２に隣接するように、３枚のマスク９３５ａ、９３５ｂ、９３５ｃを順次走査する（図６（ｃ）参照）。これらのマスク９３５ａ、９３５ｂ、９３５ｃが通過した第３の軌跡９３３でも、中心線Ｒ３を挟んでその両側において積算光量が少なくなるため（図７（ａ）参照）、中心線Ｒ３を挟んでその両側に側面クラッド部１５が形成される。
【０１９６】
一方、第２の軌跡９３２と第３の軌跡９３３との境界線Ｂ２近傍には、コア部１４が形成される。なお、このコア部１４にも、境界線Ｂ２から離れるにつれて屈折率が徐々に低下する屈折率分布が形成される（図７（ｂ）参照）。
【０１９７】
以上のようにして層９１０には、前述した屈折率分布Ｗが形成される。そして、屈折率分布Ｗを有するコア層１３が形成される（図８参照）。
【０１９８】
なお、図７に示す積算光量の分布Ｌおよび屈折率分布Ｗは、説明の便宜上、階段状の分布になっているが、実際には活性放射線９３０の回折現象が発生するため、投影パターンには鈍りが発生する。したがって、上述した階段状の分布は、角がとれて比較的滑らかな分布となる。
【０１９９】
また、使用するマスク９３５の枚数が多ければ、前述した階段状の分布はそれだけ滑らかな分布となる。本発明において用いられるマスク９３５の枚数は、特に限定されないものの、３枚以上であるのが好ましく、５枚以上であるのがより好ましい。これにより、十分に滑らかな屈折率分布Ｗを有する光導波路１が得られる。
【０２００】
さらに、使用する各マスク９３５は、各開口における活性放射線９３０の透過率分布が均一ではなく、目的とする積算光量の分布Ｌに対応した透過率の偏りが存在しているものが好ましい。このようなマスク９３５を用いることにより、使用するマスク９３５の枚数が少ない場合でも、十分に滑らかな屈折率分布Ｗを有する光導波路１が得られる。なお、透過率分布が均一でないマスク９３５は、グレートーンマスクとも呼ばれる。
【０２０１】
また、屈折率分布Ｗの形状は、積算光量の分布Ｌを上下反転させた形状で近似することができる。この近似を利用すれば、目的とする形状の屈折率分布Ｗを形成可能な積算光量の分布Ｌの形状、ひいてはそれを実現するマスク９３５ａ、９３５ｂ、９３５ｃの各開口９３５１の構成やマスクの枚数等の条件を容易に決定することができる。
【０２０２】
また、層９１０に照射される活性放射線９３０の積算光量の分布Ｌは、各マスク９３５ａ、９３５ｂ、９３５ｃの透過率分布を３枚のマスクで合成してなる合成透過率分布に基づいたものとなる。合成透過率分布は、各マスク９３５ａ、９３５ｂ、９３５ｃの開口９３５１の形状や配置に応じて決まるものであるが、具体的には、開口９３５１の長辺（分布幅）の中点を通過し長辺に垂直な中心線Ｃ２に対し、中心線Ｃ２近傍から離れるにつれて透過率が徐々に小さくなる分布となる。例えば、図７の場合、合成透過率分布は、積算光量の分布Ｌと同様の分布になる。このような合成透過率分布を形成するように各マスク９３５ａ、９３５ｂ、９３５ｃの開口を適宜設定することにより、コア部１４の中心部において確実に信号光を閉じ込めることのできる伝送効率の高い光導波路１が得られる。なお、前述した合成透過率分布は、例えば各マスクを透過する活性放射線９３０の光量の和をとり、その光量の和に基づいて逆算して求めることができる。
【０２０３】
また、前記合成透過率分布は、中心線Ｃ２に対して線対称の関係を満足する分布であるのが好ましい。これにより、積算光量の分布Ｌの形状についても、各中心線Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３に対して線対称の関係を満足する形状になり、ひいては、屈折率分布Ｗの形状についても、各中心線Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３に対して線対称の関係を満足する形状になる。このような形状の屈折率分布Ｗを備える光導波路１は、コア部１４の中心部において確実に信号光を閉じ込めることのできる伝送効率の高いものとなる。
【０２０４】
活性放射線９３０は、切断する化学結合の結合エネルギー等に応じて適宜選択されるが、例えば、可視光、紫外光、赤外光、レーザー光の他、電子線やＸ線等を用いることもできる。
【０２０５】
これらの中でも、活性放射線は、波長２００〜４５０ｎｍの範囲にピーク波長を有するもの（主に紫外線に分類される）であるのが好ましい。このような特性の活性放射線を用いることにより、本発明に用いられるポリマー９１５の多くで、目的とする化学結合の切断を、選択的にかつ効率よく行うことができる。
【０２０６】
また、活性放射線９３０の積算光量は、０．０５〜９Ｊ／ｃｍ２程度であるのが好ましく、０．１〜６Ｊ／ｃｍ２程度であるのがより好ましく、０．１〜３Ｊ／ｃｍ２程度であるのがさらに好ましい。
【０２０７】
また、活性放射線９３０では、マスク９３５に到達する前において強度（照度）分布は均一であるのが好ましい。これにより、マスク９３５の開口９３５１における透過率分布Ｔのみで、積算光量の分布Ｌの形状を決定することができ、最終的に屈折率分布Ｗの形状を決定することができる。その結果、所望の形状の屈折率分布Ｗを有する光導波路１を容易に製造することができる。
【０２０８】
さらに、マスク９３５の開口９３５１の平面視形状は、各中心線Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３と平行な成分の長さが、その全体で均一である形状であるのが好ましい。このような形状であれば、開口９３５１を透過した活性放射線９３０の積算光量の分布Ｌの形状を制御し易くなり、所望の形状の屈折率分布Ｗを有する光導波路１を容易に製造することができる。
【０２０９】
なお、屈折率分布Ｗは、活性放射線９３０の照射に伴って切断された化学結合の存在比率の分布に一定の相関関係を有している。したがって、コア層１３においてこの化学結合の濃度を測定することにより、コア層１３が有する屈折率分布Ｗの形状を間接的に特定することが可能である。
【０２１０】
化学構造の濃度の測定は、例えば、ＦＴ−ＩＲ、ＴＯＦ−ＳＩＭＳの線分析、面分析等を用いて行うことができる。
【０２１１】
また、屈折率分布Ｗの形状は、コア層１３に対して屈折ニアフィールド法、微分干渉法等の測定法を適用することにより、直接特定することもできる。
【０２１２】
活性放射線９３０の照射後、必要に応じて、コア層１３に加熱処理を施す。これにより、形成された屈折率分布Ｗが固定され、コア層１３の耐久性が向上する。
【０２１３】
なお、活性放射線９３０の出射面が十分に大きく、かつ、マスク９３５に複数個の開口９３５１が形成されている場合には、第１の軌跡９３１、第２の軌跡９３２および第３の軌跡９３３に対する活性放射線９３０の照射を１回の走査で行うことができる。これにより、光導波路１をより効率よく製造することができる。
【０２１４】
さらには、開口９３５１において中心線Ｃ２に平行な成分の長さが、形成すべき側面クラッド部１５の長さより長い場合には、マスク９３５を走査させることなく活性放射線９３０を照射すればよい。この場合、層９１０およびマスク９３５に対して、活性放射線９３０の線源を走査してもよく、活性放射線９３０の出射面が十分に大きい場合には固定されていてもよい。
【０２１５】
ここで、図５に示すマスク９３５は、開口９３５１が活性放射線９３０を透過し得る材料で構成されており、それ以外の部分（遮蔽部９３５０）は活性放射線９３０を遮蔽し得る材料で構成されている。
【０２１６】
図１１は、図５に示すマスクの平面図および断面図の一例である。
図１１に示すマスク９３５は、開口９３５１を覆うように設けられた透明基板９３５１ａと、透明基板９３５１ａの外周部に積層された枠状の遮蔽部９３５０と、を有している。
【０２１７】
透明基板９３５１ａを構成する材料としては、例えば、石英ガラス、ホウケイ酸ガラスのような各種ガラス材料、水晶、サファイアのような各種結晶材料、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂のような各種樹脂材料等が挙げられる。
なお、透明基板９３５１ａは必要に応じて設けられればよく、省略されてもよい。
【０２１８】
一方、遮蔽部９３５０を構成する材料としては、例えば、アルミニウム、ケイ素、チタン、クロム、マンガン、鉄、ニッケル、銅、モリブデン、銀、タングステン、金のような金属または半金属、またはこれらの化合物（例えば、酸化物、硫化物、炭化物等）や合金、グラファイトのような炭素等が挙げられる。
【０２１９】
これらの中でも、効率的な遮蔽性および優れた耐久性等の観点から、クロムが好ましく用いられる。
【０２２０】
なお、透明基板９３５１ａ上には、必要に応じて遮蔽膜が成膜されていてもよい。遮蔽膜の成膜方法は、特に限定されないが、真空蒸着法、スパッタリング法のような各種物理成膜法、ＣＶＤ法のような各種化学成膜法、電解めっき法、無電解めっき法のような各種めっき法等が挙げられる。
このうち、めっき法が好ましく用いられる。
【０２２１】
遮蔽膜の平均厚さは、構成材料によって適宜設定されるものの、好ましくは２０〜１０００ｎｍ程度、より好ましくは３０〜３００ｎｍ程度とされる。
【０２２２】
［３］次に、コア層１３の両面にクラッド層１１、１２を積層する。これにより、光導波路１が得られる。
【０２２３】
これにはまず、支持基板９５２上に、クラッド層１１（１２）を形成する（図９参照）。
【０２２４】
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（クラッド層形成用組成物）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。
【０２２５】
次に、コア層１３を支持基板９５１から剥離し、剥離したコア層１３を、クラッド層１１が形成された支持基板９５２と、クラッド層１２が形成された支持基板９５２とで挟持する（図１０（ａ）参照）。
【０２２６】
そして、図１０（ａ）中の矢印で示すように、クラッド層１２が形成された支持基板９５２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。
これにより、クラッド層１１、１２とコア層１３とが接合、一体化される。
【０２２７】
次いで、クラッド層１１、１２から、それぞれ支持基板９５２を剥離、除去する（図１０（ｂ）参照）。これにより、光導波路１が得られる。
【０２２８】
その後、必要に応じて、光導波路１の下面に支持フィルムを積層し、上面にカバーフィルムを積層する。
【０２２９】
また、コア層１３は、支持基板９５１上ではなく、クラッド層１１上に直接成膜するようにしてもよい。さらに、クラッド層１２は、コア層１３上に貼り合わせるのではなく、コア層１３上に材料を塗布して形成するようにしてもよい。
【０２３０】
また、本製造方法では、クラッド層１１、コア層１３およびクラッド層１２をそれぞれ独立に成膜した後、貼り合わせるようにして光導波路１を形成しているが、各層の形成用組成物を用い、これらを多色成形法により一括して成膜しつつ積層するようにしてもよい。このようにすれば、クラッド層１１を形成するためのクラッド層形成用組成物からなる第１層、コア層１３を形成するためのコア層形成用組成物からなる第２層、および、クラッド層１２を形成するためのクラッド層形成用組成物からなる第３層を積層してなる多色成形体が得られる。なお、各組成物を選択するにあたっては、各層の屈折率が、（第２層）＞（第１層、第３層）の関係を満足するように行われる。また、多色成形法としては、例えば、多色押出成形法、多色射出成形法等が挙げられる。
【０２３１】
ここで、上述したポリマー９１５は第２層のみに含有させ、残る第１層および第３層には活性放射線を照射しても屈折率の変化しないポリマーを含有させるようにするのが好ましい。これにより、第２層においてのみ活性放射線の照射によって屈折率に変化が生じ、第１層および第３層では活性放射線の照射によっても屈折率に変化が生じない。これにより、コア層１３中にコア部１４と側面クラッド部１５とを作り込むことができ、かつ、クラッド層１１、１２の屈折率が変化するのを防止することができる。
【０２３２】
また、多色成形する際に、第１層と第２層との層間、および、第２層と第３層との層間において、それぞれ組成物同士が一部混合するように成形するのが好ましい。これにより、層間において屈折率が徐々に変化し、最終的には光導波路１の厚さ方向においてもグレーテッドインデックス型の屈折率分布が形成される。すなわち、多色成形体を用いることにより、面方向のみならず、厚さ方向においてもＧＩ型の屈折率分布を有する光導波路１が得られる。このような光導波路１では、伝送損失およびパルス信号の鈍りをさらに抑えることができる。
【０２３３】
さらには、厚さ方向においてＧＩ型の屈折率分布が形成されることにより、光導波路を複数層積層したときに、層内でのクロストークのみならず、層間でのクロストークをも抑制することができる。
【０２３４】
（第２の製造方法）
次に、光導波路１の第２の製造方法（本発明の光導波路の製造方法の第２実施形態）について説明する。
【０２３５】
以下、第２の製造方法について説明するが、前記第１の製造方法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。
【０２３６】
第２の製造方法では、３枚のマスク９３５ａ、９３５ｂ、９３５ｃによる合成透過率分布の形状が異なる以外は、第１の製造方法と同様である。なお、以下の説明では、活性放射線９３０の照射に伴いポリマー９１５の屈折率が低下する場合を例に説明する。
【０２３７】
図１２は、第２の製造方法において、３枚のマスク９３５ａ、９３５ｂ、９３５ｃの構成を示す図である。図１２（ａ）は、マスク９３５ａの平面図であり、図１２（ｂ）は、マスク９３５ｂの平面図であり、図１２（ｃ）は、マスク９３５ｃの平面図である。
【０２３８】
図１２（ａ）に示すマスク９３５ａの開口９３５１は、中心線Ｃ２を挟んでその両側に遮蔽部９３５３が形成されている以外、図５に示すマスク９３５ａと同様である。この遮蔽部９３５３は、開口９３５１の長辺を跨ぐように設けられている。また、遮蔽部９３５３の構成は、前述した遮蔽部９３５０と同様である。すなわち、このような遮蔽部９３５３により、開口９３５１は左右に分割されることとなる。
【０２３９】
また、図１２（ｂ）に示すマスク９３５ｂの開口９３５１は、中心線Ｃ２を挟んでその両側に遮蔽部９３５３よりも幅の広い遮蔽部９３５４が形成されている以外、図５に示すマスク９３５ａと同様である。遮蔽部９３５４の構成は、前述した遮蔽部９３５３と同様である。
【０２４０】
さらに、図１２（ｃ）に示すマスク９３５ｃの開口９３５１は、中心線Ｃ２を挟んでその両側に遮蔽部９３５４よりも幅の広い遮蔽部９３５５が形成されている以外、図５に示すマスク９３５ａと同様である。遮蔽部９３５５の構成は、前述した遮蔽部９３５３と同様である。
【０２４１】
このような３枚のマスク９３５ａ、９３５ｂ、９３５ｃの透過率分布を合成してなる合成透過率分布は、開口９３５１の長辺（分布幅）の中点を通過し長辺に垂直な中心線Ｃ２に対し、中心線Ｃ２近傍から離れるにつれて透過率が徐々に大きくなる分布となる。このような合成透過率分布を形成するように各マスク９３５ａ、９３５ｂ、９３５ｃを用いることにより、コア部１４の中心部において確実に信号光を閉じ込めることができ、伝送効率の高い光導波路１が得られる。
【０２４２】
ここで、図１３には、第２の製造方法において、図６に示すＹ−Ｙ線断面における位置と活性放射線の積算光量との関係、および、Ｙ−Ｙ線断面における位置と活性放射線の照射後の層の屈折率との関係を示す。
【０２４３】
第２の製造方法においては、層９１０に対して活性放射線９３０を照射しつつ３枚のマスク９３５ａ、９３５ｂ、９３５ｃを順次走査する。
【０２４４】
例えば、図６に示す走査パターンと同様のパターンで３枚のマスク９３５ａ、９３５ｂ、９３５ｃを順次走査すると、図１３（ａ）に示すような階段状の分布を示す積算光量の分布Ｌが形成される。この積算光量の分布Ｌでは、中心線Ｒ１近傍において積算光量が最も少なく、中心線Ｒ１から離れるにつれて積算光量が段階的に増加している。その結果、第１の軌跡９３１では、中心線Ｒ１近傍において最も高く、中心線Ｒ１から離れるにつれて徐々に屈折率が低くなる屈折率分布が形成される（図１３（ｂ）参照）。すなわち、中心線Ｒ１近傍にはコア部１４が形成されることとなる。
【０２４５】
次いで、第１の軌跡９３１に隣接するように、３枚のマスク９３５ａ、９３５ｂ、９３５ｃを順次走査する。これらのマスク９３５ａ、９３５ｂ、９３５ｃが通過した第２の軌跡９３２でも、中心線Ｒ２近傍において最も高く、中心線Ｒ２から離れるにつれて徐々に屈折率が低くなる屈折率分布が形成される（図１３（ｂ）参照）。
【０２４６】
一方、第１の軌跡９３１と第２の軌跡９３２との境界線Ｂ１上では、周辺に比べて活性放射線９３０の積算光量が多くなるため（図１３（ａ）参照）、屈折率の低下が最も多い。このため、境界線Ｂ１を挟んでその両側には側面クラッド部１５が形成される（図１３（ｂ）参照）。
【０２４７】
次いで、第２の軌跡９３２に隣接するように、３枚のマスク９３５ａ、９３５ｂ、９３５ｃを順次走査する。これらのマスク９３５ａ、９３５ｂ、９３５ｃが通過した第３の軌跡９３３でも、中心線Ｒ３を挟んでその両側において最も高く、中心線Ｒ３から離れるにつれて徐々に屈折率が低くなる屈折率分布が形成される（図１３（ｂ）参照）。
【０２４８】
一方、第２の軌跡９３２と第３の軌跡９３３との境界線Ｂ２近傍には、側面クラッド部１５が形成される（図１３（ｂ）参照）。
【０２４９】
以上のようにして層９１０には、前述した屈折率分布Ｗが形成される。そして、屈折率分布Ｗを有するコア層１３が形成される（図８参照）。
【０２５０】
＜電子機器＞
上述したような本発明の光導波路は、光伝送効率および長期信頼性に優れたものである。このため、本発明の光導波路を備えることにより、２点間で高品質の光通信を行い得る信頼性の高い電子機器（本発明の電子機器）が得られる。
【０２５１】
本発明の光導波路を備える電子機器としては、例えば、携帯電話、ゲーム機、ルーター装置、ＷＤＭ装置、パソコン、テレビ、ホーム・サーバー等の電子機器類が挙げられる。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、その性能の飛躍的な向上が期待できる。
【０２５２】
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、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。
【０２５３】
また、本発明の光導波路は、伝送損失およびパルス信号の鈍りが小さく、多チャンネル化および高密度化しても混信が生じ難い。このため、高密度かつ小面積でも信頼性の高い光導波路が得られ、この光導波路を搭載することで、電子機器の信頼性向上および小型化が図られる。
【０２５４】
以上、本発明の光導波路の製造方法、光導波路および電子機器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く、例えば光導波路には、任意の構成物が付加されていてもよい。
【実施例】
【０２５５】
次に、本発明の実施例について説明する。
１．光導波路の製造
【０２５６】
（実施例１）
（１）離脱性基を有するノルボルネン系樹脂の合成
水分および酸素濃度がいずれも１ｐｐｍ以下に制御され、乾燥窒素で満たされたグローブボックス中において、ヘキシルノルボルネン（ＨｘＮＢ）７．２ｇ（４０．１ｍｍｏｌ）、ジフェニルメチルノルボルネンメトキシシラン１２．９ｇ（４０．１ｍｍｏｌ）を５００ｍＬバイアル瓶に計量し、脱水トルエン６０ｇと酢酸エチル１１ｇを加え、シリコン製のシーラーを被せて上部を密栓した。
【０２５７】
次に、１００ｍＬバイアルビン中に下記化学式（Ａ）で表わされるＮｉ触媒１．５６ｇ（３．２ｍｍｏｌ）と脱水トルエン１０ｍＬを計量し、スターラーチップを入れて密栓し、触媒を十分に撹拌して完全に溶解させた。
【０２５８】
この下記化学式（Ａ）で表わされるＮｉ触媒溶液１ｍＬをシリンジで正確に計量し、上記２種のノルボルネンを溶解させたバイアル瓶中に定量的に注入し室温で１時間撹拌したところ、著しい粘度上昇が確認された。この時点で栓を抜き、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）６０ｇを加えて撹拌を行い、反応溶液を得た。
【０２５９】
１００ｍＬビーカーに無水酢酸９．５ｇ、過酸化水素水１８ｇ（濃度３０％）、イオン交換水３０ｇを加えて撹拌し、その場で過酢酸水溶液を調製した。次にこの水溶液全量を上記反応溶液に加えて１２時間撹拌してＮｉの還元処理を行った。
【０２６０】
次に、処理の完了した反応溶液を分液ロートに移し替え、下部の水層を除去した後、イソプロピルアルコールの３０％水溶液を１００ｍＬ加えて激しく撹拌を行った。静置して完全に二層分離が行われた後で水層を除去した。この水洗プロセスを合計で３回繰り返した後、油層を大過剰のアセトン中に滴下して生成したポリマーを再沈殿させ、ろ過によりろ液と分別した後、６０℃に設定した真空乾燥機中で１２時間加熱乾燥を行うことにより、ポリマー＃１を得た。ポリマー＃１の分子量分布は、ＧＰＣ測定により、Ｍｗ＝１０万、Ｍｎ＝４万であった。また、ポリマー＃１中の各構造単位のモル比は、ＮＭＲによる同定により、ヘキシルノルボルネン構造単位が５０ｍｏｌ％、ジフェニルメチルノルボルネンメトキシシラン構造単位が５０ｍｏｌ％であった。
【０２６１】
【化１８】
【０２６２】
【化１９】
【０２６３】
（２）コア層形成用組成物の製造
精製した上記ポリマー＃１ １０ｇを１００ｍＬのガラス容器に秤量し、これにメシチレン４０ｇ、酸化防止剤Ｉｒｇａｎｏｘ１０７６（チバガイギー社製）０．０１ｇを加え均一に溶解させた後、０．２μｍのＰＴＦＥフィルターによりろ過を行い、清浄なコア層形成用組成物を得た。
【０２６４】
（３）光導波路の製造
（下側クラッド層の製造）
シリコンウエハー上に感光性ノルボルネン樹脂組成物（プロメラス社製 Ａｖａｔｒｅｌ２０００Ｐワニス）をドクターブレードにより均一に塗布した後、４５℃の乾燥機に１５分間投入した。溶剤を完全に除去した後、塗布された全面に紫外線を１００ｍＪ照射し、乾燥機中１２０℃で１時間加熱して、塗膜を硬化させて、下側クラッド層を形成した。形成された下側クラッド層は、厚みが２０μｍであり、無色透明であった。
【０２６５】
（コア層の製造）
上記下側クラッド層上にコア層形成用組成物をドクターブレードによって均一に塗布して層を形成した後、４５℃の乾燥機に１５分間投入した。溶剤を完全に除去した後、図５に示すマスクと同様の構成で、かつ、開口の形状を６段階に変えた６種類のマスクを順次介して紫外線（波長４０５ｎｍ）を、最大積算光量が１０００ｍＪ／ｃｍ２となるように直線状に、かつ経路をずらしながら複数回往復するように走査させた。その後、層を、乾燥機中１５０℃で１．５時間の加熱を行った。加熱後、非常に鮮明な導波路パターンが現れているのが確認された。また、コア部および側面クラッド部の形成が確認された。なお、形成した光導波路は、コア部が８本並列に形成されたものである。また、各マスクの開口の平面視形状は、長辺が１１０μｍ、９０μｍ、７０μｍ、５０μｍ、３０μｍ、１０μｍの６種類、短辺が５０μｍの長方形であった。そして、走査経路をずらすときには、２つの経路の間隔を１０μｍとした。なお、得られた光導波路では、コア部の幅が５０μｍ、側面クラッド部の幅が８０μｍ、コア層の厚さが５０μｍであった。
【０２６６】
（上側クラッド層の製造）
ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）フィルム上に、予め乾燥厚み２０μｍになるようにＡｖａｔｒｅｌ２０００Ｐのドライフィルムを成膜した後、このドライフィルムを上記コア層に貼り合わせ、１４０℃に設定された真空ラミネーターに投入して熱圧着を行った。その後、紫外線を１００ｍＪ全面照射し乾燥機中１２０℃で１時間加熱して、Ａｖａｔｒｅｌ２０００Ｐを硬化させた。これにより、上側クラッド層を形成するとともに光導波路を得た。
なお、得られた光導波路から、長さ１０ｃｍ分を切り出した。
【０２６７】
（実施例２）
コア層の製造に際して図１２に示すマスクと同様の構成で、かつ、開口の形状を６段階に変えた６種類のマスクを順次用いるようにした以外は、実施例１と同様にして光導波路を得た。なお、各マスクの遮蔽部（図１２に示す遮蔽部９３５３、９３５４、９３５５等の幅）は、１０μｍ、３０μｍ、５０μｍ、７０μｍ、９０μｍ、１１０μｍの６段階とした。
【０２６８】
（実施例３、４）
ポリマー＃１に代えて、下式に示すようなポリシラン化合物を用いるようにした以外は、それぞれ実施例１、２と同様にして光導波路を得た。
【０２６９】
【化２０】
（上記式中、ｎは１００である。）
【０２７０】
（比較例１）
マスクとして、図５（ａ）に示すマスクのみを用いるようにした以外は、実施例１と同様にして光導波路を得た。
【０２７１】
（比較例２）
マスクとして、図５（ａ）に示すマスクのみを用いるようにした以外は、実施例２と同様にして光導波路を得た。
【０２７２】
２．評価
２．１ 光導波路の屈折率分布
各実施例で得られた光導波路のコア層の横断面について、その厚さ方向の中心線に沿って屈折率分布を屈折ニアフィールド法により測定した。なお、得られた屈折率分布は、コア部ごとに同様の屈折率分布パターンが繰り返されているので、得られた屈折率分布から一部を切り出し、これを屈折率分布Ｗとした。取得された屈折率分布Ｗの形状は、図２に示すような、２つの極大値が離間して位置する形状であり、屈折率の変化はほぼ連続的であった。すなわち、各実施例で得られた光導波路の屈折率分布Ｗは、いずれもＧＩ型の分布であった。
【０２７３】
そして、得られた屈折率分布Ｗから、２つの極大値、および側面クラッド部の平均屈折率を求めた。その結果、屈折率分布Ｗの極大値と側面クラッド部の平均屈折率との差は、１〜２％の範囲内であった。
【０２７４】
一方、各比較例で得られた光導波路のコア層の横断面について、得られた屈折率分布は、いずれもＳＩ型の分布であった。
【０２７５】
２．２ 光導波路の伝送損失
８５０ｎｍＶＣＳＥＬ（面発光レーザー）より発せられた光を５０μｍφの光ファイバーを経由して得られた光導波路に導入し、２００μｍφの光ファイバーで受光を行って光の強度を測定した。なお、測定にはカットバック法を採用した。光導波路の長手方向を横軸にとり、挿入損失を縦軸にとって測定値をプロットしたところ、測定値は直線上に並んだ。そこで、その直線の傾きから伝送損失を算出した。
【０２７６】
その結果、実施例１、２で得られた光導波路では、いずれも比較例１で得られた光導波路に比べ、伝送損失が抑えられていることが認められた。また、同様に、実施例３、４で得られた光導波路でも、それぞれ比較例２で得られた光導波路に比べ、伝送損失が抑えられていることが認められた。
【０２７７】
２．３ パルス信号の波形の保持性
得られた光導波路に対して、レーザーパルス光源からパルス幅１ｎｓのパルス信号を入射し、出射光のパルス幅を測定した。そして、測定した出射光のパルス幅について、入射光のパルス幅に対する鈍りの程度を評価した。
【０２７８】
その結果、実施例１、２で得られた光導波路では、いずれも比較例１で得られた光導波路に比べ、パルス信号の鈍りが抑えられていることが認められた。また、同様に、実施例３、４で得られた光導波路でも、それぞれ比較例２で得られた光導波路に比べて、パルス信号の鈍りが抑えられていることが認められた。
【０２７９】
２．４ クロストークの評価
８本のコア部のうちの１つに直径５０μｍの光ファイバーから信号光を入射するとともに、各コア部の出射側に直径６２．５μｍの光ファイバーを配置し、各コア部から出射する信号光の強度を測定した。そして、信号光を入射したコア部における出射光の強度と、このコア部以外のコア部における出射光の強度とを比較することにより、クロストークの評価を行った。
【０２８０】
その結果、実施例１〜４で得られた光導波路では、いずれも比較例１で得られた光導波路に比べ、クロストークが抑えられていることが認められた。また、同様に、実施例５〜８で得られた光導波路でも、それぞれ比較例２で得られた光導波路に比べて、クロストークが抑えられていることが認められた。
【０２８１】
また、紫外線ビームの横断面形状を変えることにより、ＧＩ型の分布の極大値（第１の極大値）同士の間に、これらの第１の極大値より相対的に小さい第２の極大値を有する屈折率分布Ｗを形成することができた。
【０２８２】
そして、第１の極大値と第２の極大値とを含む屈折率分布Ｗを有する以外は実施例１と同様にして得られた光導波路についても、クロストークを評価した。その結果、第１の極大値と第２の極大値とを含む屈折率分布Ｗを有する光導波路は、各実施例１で得られた光導波路に比べて、クロストークがさらに小さく抑えられていることが認められた。
【符号の説明】
【０２８３】
１ 光導波路
１１、１２ クラッド層
１３ コア層
１４ コア部
１４１、１４２ コア部
１５ 側面クラッド部
１５１、１５２、１５３ 側面クラッド部
２ 支持フィルム
３ カバーフィルム
９００ コア層形成用組成物
９１０ 層
９１５ ポリマー
９２０ 添加剤
９３０ 活性放射線
９３１ 第１の軌跡
９３２ 第２の軌跡
９３３ 第３の軌跡
９３５ マスク
９３５ａ、９３５ｂ、９３５ｃ マスク
９３５０ 遮蔽部
９３５１ 開口
９３５１ａ 透明基板
９３５３、９３５４、９３５５ 遮蔽部
９５１、９５２ 支持基板
Ｃ１、Ｃ２ 中心線
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３ 中心線
Ｂ１、Ｂ２ 境界線
Ｌ 積算光量の分布
Ｗ 屈折率分布
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光導波路の製造方法、光導波路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】
ここで、光導波路としては、従来、一定の屈折率を有するコア部と、コア部より低い一定の屈折率を有するクラッド部とを有するステップインデックス型のものが一般的であったが、近年、屈折率が連続的に変化したグレーテッドインデックス型のものが提案されている。
【０００８】
例えば、特許文献１には、ポリマー基体中に屈折率調整剤を供給することにより、横断面において屈折率が同心円状に分布した光導波路が提案されている。このようなグレーテッドインデックス型の光導波路によれば、ステップインデックス型のものに比べ、伝送損失の低減が図られるとされている。
【０００９】
ポリマー基体に屈折率調整剤を供給する方法として、特許文献１には、塗布、噴霧、付着、浸漬、堆積等の方法が挙げられている。
【００１０】
しかしながら、このようにして屈折率調整剤を供給する方法では、供給量が均一にならないため、それに伴ってポリマー基体中の屈折率分布には意図しない偏りが生じてしまう。また、作業が煩雑であるため、光導波路の製造効率を高めることは困難である。
【００１１】
また、最近では光導波路に対する大容量化の要求が強くなり、さらなる多チャンネル化および高密度化が求められている。多チャンネル化および高密度化が進むと、チャンネル（コア部）のピッチがより狭くなるため、それに伴って、屈折率調整剤を供給する位置の精度も高めなければならない。しかしながら、位置精度の向上には限界があり、挟ピッチの光導波路の製造には対応できなくなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００６−２７６７３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、グレーテッドインデックス型またはそれに類似した屈折率分布を有する光導波路を効率よく低コストで製造可能な光導波路の製造方法、伝送損失が小さく信頼性の高い光導波路、およびかかる光導波路を備える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】
【００１４】
このような目的は、下記（１）〜（９）の本発明により達成される。
（１） 少なくとも２つのクラッド部と、該２つのクラッド部の間に隣接して設けられ、中心部から前記各クラッド部に向かって屈折率が徐々に低くなっている屈折率分布を有するコア部と、を有する光導波路を製造する方法であって、
活性放射線の照射により化学構造の一部が変化することに起因して屈折率が変化するポリマーを含有する層を形成する第１の工程と、
複数枚のマスクを介して前記層に活性放射線を照射して、前記層中に前記屈折率分布を形成する第２の工程と、を有し、
前記層に照射される前記活性放射線の積算光量が徐々に変化した分布を形成するよう、前記複数枚のマスクで合成された透過率分布が設定されていることを特徴とする光導波路の製造方法。
【００１５】
（２） 前記透過率分布は、その分布幅の中心を通過する中心線近傍から離れるにつれて透過率が徐々に小さくなるまたは大きくなるよう設定されている上記（１）に記載の光導波路の製造方法。
【００１６】
（３） 前記透過率分布は、前記中心線に対して線対称の関係にある上記（２）に記載の光導波路の製造方法。
【００１７】
（４） 前記第２の工程において、前記複数枚のマスクを順次１枚ずつ介して前記層に活性放射線を照射する上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
【００１８】
（５） 前記ポリマーは、主鎖と、該主鎖から分岐し、活性放射線の照射により前記主鎖から離脱し得る離脱性基と、を有するものである上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
【００１９】
（６） 前記ポリマーは、ノルボルネン系ポリマーである上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
【００２０】
（７） 前記活性放射線は、２００〜４５０ｎｍの範囲にピーク波長を有するものである上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
【００２１】
（８） 上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の光導波路の製造方法により製造されたことを特徴とする光導波路。
【００２２】
（９） 上記（８）に記載の光導波路を備えることを特徴とする電子機器。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、単にマスクを介して活性放射線を照射することのみで、所定の領域に対してグレーテッドインデックス型またはそれに類似した屈折率分布を形成し、これにより伝送効率に優れた光導波路が得られるとともに、かかる光導波路を効率よく低コストで製造することができる。
【００２４】
また、本発明によれば、上記光導波路を用いることによって、信頼性の高い電子機器が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の光導波路の実施形態を示す（一部切り欠いて、および透過して示す）斜視図である。
【図２】図１に示すＸ−Ｘ線断面図について、横軸にコア層の厚さの中心線Ｃ１における位置をとり、縦軸に屈折率をとったときの屈折率分布の一例を示す図である。
【図３】図１に示す光導波路１の第１の製造方法を説明するための図である。
【図４】図１に示す光導波路１の第１の製造方法を説明するための図である。
【図５】第１の製造方法において、マスクの構成を示す図である。
【図６】第１の製造方法において、層に対して活性放射線を照射しつつマスクを走査する様子を示す平面図である。
【図７】図６に示すＹ−Ｙ線断面における位置と積算光量との関係、および、Ｙ−Ｙ線断面における位置と活性放射線の照射後の層の屈折率との関係を示す図である。
【図８】図１に示す光導波路１の第１の製造方法を説明するための図である。
【図９】図１に示す光導波路１の第１の製造方法を説明するための図である。
【図１０】図１に示す光導波路１の第１の製造方法を説明するための図である。
【図１１】図５に示すマスクの平面図および断面図の一例である。
【図１２】第２の製造方法において、マスクの構成を示す図である。
【図１３】第２の製造方法において、図６に示すＹ−Ｙ線断面における位置と活性放射線の積算光量との関係、および、Ｙ−Ｙ線断面における位置と活性放射線の照射後の層の屈折率との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の光導波路の製造方法、光導波路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。
【００２７】
＜光導波路＞
まず、本発明の光導波路について説明する。
【００２８】
図１は、本発明の光導波路の実施形態を示す（一部切り欠いて、および透過して示す）斜視図、図２は、図１に示すＸ−Ｘ線断面図について、横軸にコア層の厚さの中心線Ｃ１における位置をとり、縦軸に屈折率をとったときの屈折率分布の一例を示す図である。なお、以下の説明では、図１中の上側を「上」、下側を「下」という。また、図１は、層の厚さ方向（図１の上下方向）が誇張して描かれている。
【００２９】
図１に示す光導波路１は、一方の端部から他方の端部に光信号を伝送する光配線として機能する。
【００３０】
以下、光導波路１の各部について詳述する。
光導波路１は、細長い帯状をなしており、図１中の下側からクラッド層１１、コア層１３およびクラッド層１２に分かれている。
【００３１】
このうち、コア層１３の横断面には、幅方向において屈折率が偏りを有してなる屈折率分布が形成されている。この屈折率分布は、相対的に屈折率の高い領域と低い領域とを有しており、入射された光を屈折率の高い領域に閉じ込めて伝搬することができる。また、屈折率の高い領域と低い領域との間では、屈折率が徐々に変化している。このような屈折率分布は、一般にグレーテッドインデックス型（ＧＩ型）と呼ばれる。
【００３２】
以下では、このように屈折率が徐々に変化している屈折率分布の一例について説明する。
【００３３】
図２（ａ）は、図１のＸ−Ｘ線断面図であり、図２（ｂ）は、Ｘ−Ｘ線断面図のコア層１３の厚さ方向の中心を通過する中心線Ｃ１上の屈折率分布の一例を模式的に示す図である。
【００３４】
コア層１３は、その幅方向において、図２（ｂ）に示すような、２つの極大値Ｗｍ１、Ｗｍ２を含む屈折率分布Ｗを有している。この屈折率分布Ｗでは、各極大値から離れるにつれて屈折率が徐々に低下するような屈折率変化を伴っている。このため、図２（ｂ）に示す屈折率分布Ｗは、極大値Ｗｍ１近傍および極大値Ｗｍ２近傍において、上に凸の略Ｕ字状（極大値近傍全体が丸みを帯びている）の形状をなしている。
【００３５】
屈折率分布Ｗのうち、このように上に凸の略Ｕ字状の形状をなす領域は、他の領域よりも相対的に屈折率が高くなっていることからコア部１４となる。なお、図２では、２つのコア部１４のうち、極大値Ｗｍ１近傍に位置するものをコア部１４１とし、極大値Ｗｍ２近傍に位置するものをコア部１４２とする。
【００３６】
一方、コア部１４に隣接する領域では、コア部１４よりも屈折率が低く、屈折率の変化がほとんどない。すなわち、この領域の屈折率は、各極大値より低い一定の値になっている。したがってこの領域は側面クラッド部１５となる。なお、図２では、３つの側面クラッド部１５が存在しており、このうちコア部１４１の左側に位置するものを側面クラッド部１５１とし、コア部１４１とコア部１４２との間に位置するものを側面クラッド部１５２とし、コア部１４２の右側に位置するものを側面クラッド部１５３とする。
【００３７】
また、屈折率分布Ｗは、コア部の数に応じた極大値を有する。本実施形態のようにコア部１４が２つである場合、屈折率分布Ｗは２つの極大値を有するが、極大値の数（コア部１４の数）は３つ以上であってもよい。
【００３８】
また、これら複数の極大値は、ほぼ同じ値であることが好ましいが、多少ずれていても差し支えない。その場合、ずれ量は、複数の極大値の平均値の１０％以内に抑えられているのが好ましい。
【００３９】
また、光導波路１は、細長い帯状をなしており、上記のような屈折率分布Ｗは、光導波路１の長手方向全体においてほぼ同じ分布が維持されている。
【００４０】
以上のような屈折率分布Ｗに伴い、コア層１３には、長尺状の２つのコア部１４と、これらのコア部１４の各両側面に隣接する３つの側面クラッド部１５とが形成されることとなる。
【００４１】
より詳しくは、図１に示す光導波路１には、並列する２つのコア部１４１、１４２と、並列する３つの側面クラッド部１５１、１５２、１５３とが交互に設けられている。これにより、各コア部１４１、１４２は、それぞれ、各側面クラッド部１５１、１５２、１５３および各クラッド層１１、１２（以下、これらを合わせて単に「クラッド部」ともいう。）で囲まれた状態となる。各コア部１４１、１４２に入射された信号光は、クラッド部との界面またはその近傍で反射されるため、各コア部１４１、１４２では、信号光を伝搬することができる。なお、図１に示す各コア部１４には密なドットを付し、各側面クラッド部１５には疎なドットを付している。
【００４２】
コア部１４とクラッド部との界面またはその近傍で信号光の反射を生じさせるためには、コア部１４中の極大値Ｗｍ１、Ｗｍ２とクラッド部の屈折率との間に屈折率差が存在する必要がある。各極大値Ｗｍ１、Ｗｍ２の値は、クラッド部の屈折率より大きければよく、その差（屈折率差）の大きさは特に限定されないが、好ましくはクラッド部の屈折率の０．５％以上とされ、より好ましくは０．８％以上とされる。一方、屈折率差の上限値は、特に限定されないが、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信号光を伝搬する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えても信号光の伝送効率についてそれ以上の増大は期待できない。
【００４３】
なお、前記屈折率差とは、コア部１４の最大の屈折率（極大値Ｗｍ１、Ｗｍ２）をｎ１とし、クラッド部の屈折率をｎ２としたとき、次式で表わされる。
屈折率差（％）＝｜ｎ１／ｎ２−１｜×１００
【００４４】
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、分岐等していてもよく、その形状は任意である。
【００４５】
また、図１に示すコア部１４は、その横断面形状が正方形または長方形のような四角形（矩形）をなしているが、この形状は特に限定されず、例えば、真円、楕円形、長円形等の円形、三角形、五角形、六角形等の多角形であってもよい。
【００４６】
コア部１４の幅および高さ（コア層１３の厚さ）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、２０〜７０μｍ程度であるのがさらに好ましい。
【００４７】
一方、側面クラッド部１５の幅は、コア部１４の幅の０．２〜５倍程度であるのが好ましく、０．３〜３倍程度であるのがより好ましい。
【００４８】
以上のように、屈折率分布Ｗは、極大値Ｗｍ１、Ｗｍ２を有し、これらの極大値から離れるにつれて屈折率が徐々に低下する分布を有していることから、このような屈折率分布Ｗを有する光導波路１は、いわゆるステップインデックス型の屈折率分布を有する光導波路に比べ、コア部１４に光を閉じ込める作用がより増強される。このため、光導波路１においては、伝送損失のさらなる低減が図られる。
【００４９】
また、コア部１４中を伝搬する信号光は、コア部１４の中でもより中央部に近い領域に集中して伝搬する。このため、光路ごとの伝搬時間には差がほとんどなくなり、伝搬に伴って光信号の波形が変化し難くなる。例えば、信号光にパルス信号が含まれている場合には、パルス信号の鈍り（広がり）を抑制することができる。その結果、光通信の品質をより高めることができる。
【００５０】
なお、屈折率分布Ｗにおいて屈折率が徐々に変化しているとは、例えば、屈折率が連続的に変化している状態や屈折率が段階的に変化している状態のことをいう。さらに、屈折率が連続的に変化しているとは、屈折率分布Ｗの曲線が各部で丸みを帯びており、この曲線が微分可能なものであるという状態である。
【００５１】
また、屈折率分布Ｗのうち、極大値Ｗｍ１、Ｗｍ２近傍の屈折率分布は、左右対称であるのが好ましい。これにより、各コア部１４では、信号光がコア部１４の幅の中心部に集まる確率が高くなり、相対的に側面クラッド部１５側に漏れ出る確率が低くなる。その結果、コア部１４における伝送損失をより低減させることができる。
【００５２】
なお、図２には図示しないものの、必要に応じて、屈折率分布Ｗのうち側面クラッド部１５に対応する位置には、それぞれ、極大値Ｗｍ１、Ｗｍ２より小さい極大値が存在していてもよい。
【００５３】
このような極大値Ｗｍ１、Ｗｍ２よりも相対的に小さい極大値は、コア部１４１、１４２のような高い光伝送性は有しないものの、周囲よりも屈折率がやや高くなっているため、わずかな光伝送性を有することとなる。その結果、側面クラッド部１５１、１５２、１５３において、コア部１４１、１４２から漏出した伝送光を閉じ込めることができるようになり、他のコア部への波及を防止することができる。すなわち、側面クラッド部１５に極大値が存在することで、光導波路１は、クロストークを確実に抑制し得るものとなる。
【００５４】
上述したようなコア層１３の構成材料（主材料）は、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、エポキシ系樹脂やオキセタン系樹脂のような環状エーテル系樹脂、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、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、ウレタン系樹脂、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等を用いることができる。なお、樹脂材料は、異なる組成のものを組み合わせた複合材料であってもよい。
【００５５】
また、これらの中でも特にノルボルネン系樹脂が好ましい。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。
【００５６】
クラッド層１１および１２は、それぞれ、コア層１３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。
【００５７】
クラッド層１１、１２の平均厚さは、コア層１３の平均厚さ（各コア部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１が必要以上に大型化（厚膜化）するのを防止しつつ、クラッド部としての機能が好適に発揮される。
【００５８】
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。
【００５９】
また、コア層１３の構成材料およびクラッド層１１、１２の構成材料を選択する場合、両者の間の屈折率差を考慮して材料を選択すればよい。具体的には、コア部１４とクラッド層１１、１２との境界において光を確実に反射させるため、クラッド層１１、１２の構成材料の屈折率が十分に小さくなるように材料を選択すればよい。これにより、光導波路１の厚さ方向において十分な屈折率差が得られ、各コア部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。
【００６０】
なお、光の減衰を抑制する観点からは、コア層１３の構成材料とクラッド層１１、１２の構成材料との密着性（親和性）が高いことも重要である。
【００６１】
また、光導波路１には、クラッド層１１の下面に設けられた支持フィルム２およびクラッド層１２の上面に設けられたカバーフィルム３が積層されていてもよい。
【００６２】
このような支持フィルム２およびカバーフィルム３の構成材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン、ポリプロピレンのようなポリオレフィン、ポリイミド、ポリアミド等の各種樹脂材料等が挙げられる。
【００６３】
また、支持フィルム２およびカバーフィルム３の各平均厚さは、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。
【００６４】
なお、支持フィルム２とクラッド層１１との間、および、カバーフィルム３とクラッド層１２との間は、接着または接合されているが、その方法としては、熱圧着、接着剤または粘着剤による接着等が挙げられる。
【００６５】
このうち、接着層としては、例えば、アクリル系接着剤、ウレタン系接着剤、シリコーン系接着剤の他、各種ホットメルト接着剤（ポリエステル系、変性オレフィン系）等が挙げられる。また、特に耐熱性の高いものとして、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、ポリイミドエーテル等の熱可塑性ポリイミド接着剤が好ましく用いられる。
【００６６】
また、接着層の平均厚さは、特に限定されないが、１〜１００μｍ程度であるのが好ましく、５〜６０μｍ程度であるのがより好ましい。
【００６７】
＜光導波路の製造方法＞
次に、上述した光導波路１の製造方法の一例について説明する。
【００６８】
（第１の製造方法）
まず、光導波路１の第１の製造方法（本発明の光導波路の製造方法の第１実施形態）について説明する。
【００６９】
図３、４、８〜１０は、それぞれ図１に示す光導波路１の第１の製造方法を説明するための図である。なお、以下の説明では、図３、４、８〜１０中の上側を「上」、下側を「下」という。
【００７０】
光導波路１の第１の製造方法は、［１］支持基板９５１上にコア層形成用組成物９００を層状に供給して層９１０を得る工程と、［２］層９１０に活性放射線を照射することで屈折率差を生じさせ、光導波路１を得る工程と、を有する。
【００７１】
以下、各工程について順次説明する。
［１］まず、コア層形成用組成物９００を用意する。
【００７２】
コア層形成用組成物９００は、ポリマー９１５と添加剤９２０とを含有するものである。
【００７３】
次いで、支持基板９５１上にコア層形成用組成物９００を塗布して液状被膜を形成する（図３（ａ）参照）。そして、支持基板９５１をレベルテーブルに置いて、液状被膜を平坦化するとともに、溶媒を蒸発（脱溶媒）させる。これにより、図３（ｂ）に示す層９１０を得る（第１の工程）。
【００７４】
支持基板９５１には、例えば、シリコン基板、二酸化ケイ素基板、ガラス基板、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。
【００７５】
液状被膜を形成するための塗布法としては、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。
【００７６】
得られた層９１０中では、ポリマー（マトリックス）９１５が実質的に一様かつランダムに存在し、添加剤９２０は、ポリマー９１５中に実質的に一様かつランダムに分散している。これにより、層９１０中には、添加剤９２０が実質的に一様かつランダムに分散している。
【００７７】
層９１０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、５〜３００μｍ程度であるのが好ましく、１０〜２００μｍ程度であるのがより好ましい。
【００７８】
（ポリマー）
ポリマー９１５は、コア層１３のベースポリマーとなるものである。
【００７９】
ポリマー９１５には、透明性が十分に高く（無色透明であり）、かつ、後述する活性放射線の照射により化学構造の一部が変化することに起因して屈折率が変化するものが用いられる。化学構造の変化とは、例えば、化学構造の一部が切断されること、化学構造中の分子配置（原子配置）が変わること等が挙げられる。ここでは、特に化学構造の一部が切断されて屈折率が低下する場合について説明する。
【００８０】
このようなポリマー９１５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、エポキシ系樹脂やオキセタン系樹脂のような環状エーテル系樹脂、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、ウレタン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。
【００８１】
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。ポリマー９１５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光導波路１を得ることができる。
【００８２】
環状オレフィン系樹脂は、無置換のものであってもよいし、水素が他の基により置換されたものであってもよい。
【００８３】
環状オレフィン系樹脂としては、例えばノルボルネン系樹脂、ベンゾシクロブテン系樹脂等が挙げられる。
【００８４】
中でも、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光導波路１を得ることができる。
【００８５】
ノルボルネン系樹脂としては、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。
【００８６】
このようなノルボルネン系樹脂としては、例えば、
（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のような付加重合体、
（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ポリマーのような開環重合体が挙げられる。これらの重合体としては、ランダム共重合体、ブロック共重合体、交互共重合体等が挙げられる。
【００８７】
これらのノルボルネン系樹脂は、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。
【００８８】
これらの中でも、ノルボルネン系樹脂としては、下記構造式Ｂで表される少なくとも１個の繰り返し単位を有するもの、すなわち、付加（共）重合体が好ましい。付加（共）重合体は、透明性、耐熱性および可撓性に富むことから、例えば光導波路１を形成した後、これに電気部品等を半田を介して実装することがあるが、このような場合においても光導波路１に、高い耐熱性、すなわち、耐リフロー性を付与することができるためである。
【００８９】
【化１】
【００９０】
かかるノルボルネン系ポリマーは、例えば、ノルボルネン系モノマーを用いることにより好適に合成される。
【００９１】
また、光導波路１を各種製品に組み込んだ際には、例えば、８０℃程度の環境下で製品が使用される場合がある。このような場合においても、耐熱性を確保するという観点から、付加（共）重合体が好ましい。
【００９２】
中でも、ノルボルネン系樹脂は、後述する離脱性基を含むノルボルネンの繰り返し単位を含むとともに、重合性基を含む置換基を有するノルボルネンの繰り返し単位や、アリール基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。
【００９３】
重合性基を含む置換基を有するノルボルネンの繰り返し単位としては、エポキシ基を含む置換基を有するノルボルネンの繰り返し単位、（メタ）アクリル基を含む置換基を有するノルボルネンの繰り返し単位、および、アルコキシシリル基を含む置換基を有するノルボルネンの繰り返し単位のうちの少なくとも１種が好適である。これらの重合性基は、各種重合性基の中でも、反応性が高いことから好ましい。
【００９４】
また、このような重合性基を含むノルボルネンの繰り返し単位を、２種以上含むものを用いれば、可撓性と耐熱性の両立を図ることができる。
【００９５】
一方、アリール基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ことにより、アリール基に由来する極めて高い疎水性によって、吸水による寸法変化等をより確実に防止することができる。
【００９６】
さらに、ノルボルネン系樹脂は、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。なお、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。
【００９７】
アルキルノルボルネンの繰り返し単位を含むことにより、ノルボルネン系樹脂は、柔軟性が高くなるため、高いフレキシビリティ（可撓性）を付与することができる。
【００９８】
また、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樹脂は、特定の波長領域（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も好ましい。
【００９９】
上記のようなノルボルネンの繰り返し単位を含むノルボルネン系樹脂の具体例としては、ヘキシルノルボルネンのホモポリマー、フェニルエチルノルボルネンのホモポリマー、ベンジルノルボルネンのホモポリマー、ヘキシルノルボルネンとフェニルエチルノルボルネンとのコポリマー、ヘキシルノルボルネンとベンジルノルボルネンとのコポリマー等が挙げられる。
【０１００】
このうち、アルキルノルボルネンを含むノルボルネンの繰り返し単位としては、以下の式（１）〜（４）、（８）〜（１０）で表されるものが好適である。
【０１０１】
【化２】
（式（１）中、Ｒ１は、炭素数１〜１０のアルキル基を表し、ａは、０〜３の整数を表し、ｂは、１〜３の整数を表し、ｐ１／ｑ１が２０以下である。）
【０１０２】
式（１）の繰り返し単位を含むノルボルネン系樹脂は、以下のようにして製造することができる。
【０１０３】
Ｒ１を有するノルボルネンと、側鎖にエポキシ基を有するノルボルネンとをトルエンに溶かし、Ｎｉ化合物（Ａ）を触媒として用いて溶液重合させることで（１）を得る。
【０１０４】
【化３】
【０１０５】
なお、側鎖にエポキシ基を有するノルボルネンの製造方法は、たとえば、（i）（ii）の通りである。
【０１０６】
（i）ノルボルネンメタノール（ＮＢ−ＣＨ２−ＯＨ）の合成
ＤＣＰＤ（ジシクロペンタジエン）のクラッキングにより生成したＣＰＤ（シクロペンタジエン）とαオレフィン（ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＨ２−ＯＨ）を高温高圧下で反応させる。
【０１０７】
【化４】
【０１０８】
（ii）エポキシノルボルネンの合成
ノルボルネンメタノールとエピクロルヒドリンとの反応により生成する。
【０１０９】
【化５】
【０１１０】
なお、式（１）において、ｂが２または３の場合には、エピクロルヒドリンのメチレン基がエチレン基、プロピレン基等になったものを使用する。
【０１１１】
式（１）で表される繰り返し単位を含むノルボルネン系樹脂の中でも、可撓性と耐熱性の両立を図ることが可能との観点から、特に、Ｒ１が炭素数４〜１０のアルキル基であり、ａおよびｂがそれぞれ１である化合物、例えば、ブチルノルボルネンとメチルグリシジルエーテルノルボルネンとのコポリマー、ヘキシルノルボルネンとメチルグリシジルエーテルノルボルネンとのコポリマー、デシルノルボルネンとメチルグリシジルエーテルノルボルネンとのコポリマー等が好ましい。
【０１１２】
【化６】
（式（２）中、Ｒ２は、炭素数１〜１０のアルキル基を表し、Ｒ３は、水素原子またはメチル基を表し、ｃは、０〜３の整数を表し、ｐ２／ｑ２が２０以下である。）
【０１１３】
式（２）の繰り返し単位を含むノルボルネン系樹脂は、Ｒ2を有するノルボルネンと、側鎖にアクリルおよびメタクリル基を有するノルボルネンとをトルエンに溶かし、上述したＮｉ化合物（Ａ）を触媒に用いて溶液重合させることで得ることができる。
【０１１４】
なお、式（２）で表される繰り返し単位を含むノルボルネン系樹脂の中でも、可撓性と耐熱性との両立の観点から、特に、Ｒ２が炭素数４〜１０のアルキル基であり、ｃが１である化合物、例えば、ブチルノルボルネンとアクリル酸２−（５−ノルボルネニル）メチルとのコポリマー、ヘキシルノルボルネンとアクリル酸２−（５−ノルボルネニル）メチルとのコポリマー、デシルノルボルネンとアクリル酸２−（５−ノルボルネニル）メチルとのコポリマー等が好ましい。
【０１１５】
【化７】
（式（３）中、Ｒ４は、炭素数１〜１０のアルキル基を表し、各Ｘ３は、それぞれ独立して、炭素数１〜３のアルキル基を表し、ｄは、０〜３の整数を表し、ｐ３／ｑ３が２０以下である。）
【０１１６】
式（３）の繰り返し単位を含む樹脂は、Ｒ４を有するノルボルネンと、側鎖にアルコキシシリル基を有するノルボルネンとをトルエンに溶かし、上述したＮｉ化合物（Ａ）を触媒に用いて溶液重合させることで得ることができる。
【０１１７】
なお、式（３）で表されるノルボルネン系ポリマーの中でも、特に、Ｒ４が炭素数４〜１０のアルキル基であり、ｄが１または２、Ｘ３がメチル基またはエチル基である化合物、例えば、ブチルノルボルネンとノルボルネニルエチルトリメトキシシランとのコポリマー、ヘキシルノルボルネンとノルボルネニルエチルトリメトキシシランとのコポリマー、デシルノルボルネンとノルボルネニルエチルトリメトキシシランとのコポリマー、ブチルノルボルネンとトリエトキシシリルノルボルネンとのコポリマー、ヘキシルノルボルネンとトリエトキシシリルノルボルネンとのコポリマー、デシルノルボルネンとトリエトキシシリルノルボルネンとのコポリマー、ブチルノルボルネンとトリメトキシシリルノルボルネンとのコポリマー、ヘキシルノルボルネンとトリメトキシシリルノルボルネンとのコポリマー、デシルノルボルネンとトリメトキシシリルノルボルネンとのコポリマー等が好ましい。
【０１１８】
【化８】
（式（４）中、Ｒ５は、炭素数１〜１０のアルキル基を表し、Ａ１およびＡ２は、それぞれ独立して、下記式（５）〜（７）で表される置換基を表すが、同時に同一の置換基であることはない。また、ｐ４／（ｑ４＋ｒ）が２０以下である。）
【０１１９】
式（４）の繰り返し単位を含む樹脂は、Ｒ5を有するノルボルネンと、側鎖にＡ1およびＡ2を有するノルボルネンとをトルエンに溶かし、Ｎｉ化合物（Ａ）を触媒に用いて溶液重合させることで得ることができる。
【０１２０】
【化９】
（式（５）中、ｅは、０〜３の整数を表し、ｆは、１〜３の整数を表す。）
【０１２１】
【化１０】
（式（６）中、Ｒ６は、水素原子またはメチル基を表し、ｇは、０〜３の整数を表す。）
【０１２２】
【化１１】
（式（７）中、Ｘ４は、それぞれ独立して、炭素数１〜３のアルキル基を表し、ｈは、０〜３の整数を表す。）
【０１２３】
なお、式（４）で表される繰り返し単位を含むノルボルネン系樹脂としては、例えば、ブチルノルボルネン、ヘキシルノルボルネンまたはデシルノルボルネンのいずれかと、アクリル酸２−（５−ノルボルネニル）メチルと、ノルボルネニルエチルトリメトキシシラン、トリエトキシシリルノルボルネンまたはトリメトキシシリルノルボルネンのいずれかとのターポリマー、ブチルノルボルネン、ヘキシルノルボルネンまたはデシルノルボルネンのいずれかと、アクリル酸２−（５−ノルボルネニル）メチルと、メチルグリシジルエーテルノルボルネンとのターポリマー、ブチルノルボルネン、ヘキシルノルボルネンまたはデシルノルボルネンのいずれかと、メチルグリシジルエーテルノルボルネン、ノルボルネニルエチルトリメトキシシラン、トリエトキシシリルノルボルネンまたはトリメトキシシリルノルボルネンのいずれかとのターポリマー等が挙げられる。
【０１２４】
【化１２】
（式（８）中、Ｒ７は、炭素数１〜１０のアルキル基を表し、Ｒ８は、水素原子、メチル基またはエチル基を表し、Ａｒは、アリール基を表し、Ｘ１は、酸素原子またはメチレン基を表し、Ｘ２は、炭素原子またはシリコン原子を表し、ｉは、０〜３の整数を表し、ｊは、１〜３の整数を表し、ｐ５／ｑ５が２０以下である。）
【０１２５】
式（８）の繰り返し単位を含む樹脂は、Ｒ７を有するノルボルネンと、側鎖に−（ＣＨ２）ｉ−Ｘ１−Ｘ２（Ｒ８）３−ｊ（Ａｒ）ｊを含むノルボルネンとをトルエンに溶かし、Ｎｉ化合物を触媒に用いて溶液重合させることで得ることができる。
【０１２６】
なお、式（８）で表される繰り返し単位を含むノルボルネン系樹脂の中でも、Ｘ１が酸素原子、Ｘ２がシリコン原子、Ａｒがフェニル基であるものが好ましい。
【０１２７】
さらには、可撓性、耐熱性および屈折率制御の観点から特に、Ｒ７が炭素数４〜１０のアルキル基であり、Ｘ１が酸素原子、Ｘ２がシリコン原子、Ａｒがフェニル基、Ｒ８がメチル基、ｉが１、ｊが２である化合物、例えば、ブチルノルボルネンとジフェニルメチルノルボルネンメトキシシランとのコポリマー、ヘキシルノルボルネンとジフェニルメチルノルボルネンメトキシシランとのコポリマー、デシルノルボルネンとジフェニルメチルノルボルネンメトキシシランとのコポリマー等が好ましい。
具体的には、以下のようなノルボルネン系樹脂を使用することが好ましい。
【０１２８】
【化１３】
（式（９）におけるＲ７、ｐ５、ｑ５、ｉは、式（８）と同じである。）
【０１２９】
また、可撓性と耐熱性および屈折率制御の観点から、式（８）において、Ｒ７が炭素数４〜１０のアルキル基であり、Ｘ１がメチレン基、Ｘ２が炭素原子、Ａｒがフェニル基、Ｒ８が水素原子、ｉが０、ｊが１である化合物、例えば、ブチルノルボルネンとフェニルエチルノルボルネンとのコポリマー、ヘキシルノルボルネンとフェニルエチルノルボルネンとのコポリマー、デシルノルボルネンとフェニルエチルノルボルネンとのコポリマー等であってもよい。
さらに、ノルボルネン系樹脂として、次のようなものを使用してもよい。
【０１３０】
【化１４】
（式（１０）において、Ｒ１０は、炭素数１〜１０のアルキル基を表し、Ｒ１１は、アリール基を示し、ｋは０以上、４以下である。ｐ６／ｑ６は２０以下である。）
【０１３１】
また、ｐ１／ｑ１〜ｐ３／ｑ３、ｐ５／ｑ５、ｐ６／ｑ６またはｐ４／（ｑ４＋ｒ）は、２０以下であればよいが、１５以下であるのが好ましく、０．１〜１０程度がより好ましい。これにより、複数種のノルボルネンの繰り返し単位を含む効果が如何なく発揮される。
【０１３２】
一方、ポリマー９１５は、前述したようにアクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリイミド、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリシラン、ポリウレタン等であってもよい。
【０１３３】
このうち、アクリル系樹脂およびメタクリル系樹脂としては、例えば、ポリ（メチルアクリレート）、ポリ（メチルメタクリレート）、ポリ（エポキシアクリレート）、ポリ（エポキシメタクリレート）、ポリ（アミノアクリレート）、ポリ（アミノメタクリレート）、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリ（イソシアナートアクリレート）、ポリ（イソシアナートメタクリレート）、ポリ（シアナートアクリレート）、ポリ（シアナートメタクリレート）、ポリ（チオエポキシアクリレート）、ポリ（チオエポキシメタクリレート）、ポリ（アリルアクリレート）、ポリ（アリルメタクリレート）、アクリレート・エポキシアクリレート共重合体（メチルメタクリレートとグリシジルメタクリレートの共重合体）、スチレン・エポキシアクリレート共重合体等が挙げられ、これらの１種または２種以上の複合材料が用いられる。
【０１３４】
また、エポキシ系樹脂としては、例えば、脂環式エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ビフェニル骨格を有するビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン環含有エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン骨格を有するジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、脂肪族系エポキシ樹脂およびトリグリシジルイソシアヌレート等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上の複合材料が用いられる。
【０１３５】
また、ポリイミドとしては、ポリイミド樹脂前駆体であるポリアミド酸を閉環し、硬化（イミド化）させることにより得られる樹脂であれば、特に限定されない。
【０１３６】
ポリアミド酸としては、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド中、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとを等モル比にて反応させることにより、溶液として得ることができる。
【０１３７】
このうち、テトラカルボン酸二無水物としては、例えば、ピロメリット酸二無水物、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，２−ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン二無水物、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン二無水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン酸二無水物等が挙げられる。
【０１３８】
一方、ジアミンとしては、例えば、ｍ−フェニレンジアミン、ｐ−フェニレンジアミン、３，４’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン、３，３’−ジアミノジフェニルスルホン、２，２−ビス（４−アミノフェノキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−アミノフェノキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、２，４−ジアミノトルエン、２，６−ジアミノトルエン、ジアミノジフェニルメタン、４，４’−ジアミノ−２，２−ジメチルビフェニル、２，２−ビス（トリフルオロメチル）−４，４’−ジアミノビフェニル等が挙げられる。
【０１３９】
また、シリコーン系樹脂としては、例えば、シリコーンゴム、シリコーンエラストマー等が挙げられる。これらのシリコーン系樹脂は、シリコーンゴムモノマーまたはオリゴマーと硬化剤とを反応させることにより得られるものである。
【０１４０】
シリコーンゴムモノマーまたはオリゴマーとしては、例えば、メチルシロキサン基、エチルシロキサン基、フェニルシロキサン基を含むものが挙げられる。
【０１４１】
シリコーンゴムモノマーまたはオリゴマーとしては、光反応性を付与するため、例えば、エポキシ基、ビニルエーテル基、アクリル基等の官能基を導入してなるものが好ましく用いられる。
【０１４２】
また、フッ素系樹脂としては、例えば、含フッ素脂肪族環構造を有するモノマーから得られる重合体、２つ以上の重合性不飽和結合を有する含フッ素モノマーを環化重合して得られる重合体、含フッ素系モノマーとラジカル重合性単量体とを共重合して得られる重合体等が挙げられる。
【０１４３】
含フッ素脂肪族環構造としては、例えば、ペルフルオロ（２，２−ジメチル−１，３−ジオキソール）、ペルフルオロ（４−メチル−１，３−ジオキソール）、ペルフルオロ（４−メトキシ−１，３−ジオキソール）等が挙げられる。
【０１４４】
含フッ素モノマーとしては、例えば、ペルフルオロ（アリルビニルエーテル）、ペルフルオロ（ブテニルビニルエーテル）等が挙げられる。
【０１４５】
ラジカル重合性モノマーとしては、例えば、テトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、ペルフルオロ（メチルビニルエーテル）等が挙げられる。
【０１４６】
また、ポリシランとしては、主鎖がＳｉ原子のみからなる高分子であれば、いかなるものも用いられる。主鎖は、直鎖型であってもよく分岐型であってもよい。そして、ポリシラン中のＳｉ原子には、Ｓｉ原子以外に、水素原子、炭化水素基、アルコキシ基等の有機置換基が結合している。
【０１４７】
このうち、炭化水素基としては、例えば、ハロゲンで置換されていてもよい炭素数１〜１０の脂肪族炭化水素基、炭素数６〜１４の芳香族炭化水素基等が挙げられる。
【０１４８】
脂肪族炭化水素基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、トリフルオロプロピル基、ノナフルオロヘキシル基のような鎖状炭化水素基、シクロヘキシル基、メチルシクロヘキシル基のような脂環式炭化水素基等が挙げられる。
【０１４９】
芳香族炭化水素基の具体例としては、フェニル基、ｐ−トリル基、ビフェニル基、アントラシル基等が挙げられる。
【０１５０】
アルコキシ基としては、炭素数１〜８のものが挙げられ、具体的には、メトキシ基、エトキシ基、フェノキシ基、オクチルオキシ基等が挙げられる。
【０１５１】
また、ポリウレタンとしては、主鎖にウレタン結合（−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−）を含む高分子であれば、いかなるものも用いられる。また、主鎖にウレタン結合とウレア結合（−ＮＨ−ＣＯ−ＮＨ−、−ＮＨ−ＣＯ−Ｎ＝、または、−ＮＨ−ＣＯ−Ｎ＜）とを含むウレタン−ウレア共重合体等であってもよい。
【０１５２】
なお、組成によらず、比較的高い屈折率を有するポリマー９１５を得るためには、分子構造中に、芳香族環（芳香族基）、窒素原子、臭素原子や塩素原子を有するモノマーを一般的に選択して、ポリマー９１５が合成（重合）される。一方、比較的低い屈折率を有するポリマー９１５を得るためには、分子構造中に、アルキル基、フッ素原子やエーテル構造（エーテル基）を有するモノマーを一般的に選択して、ポリマー９１５が合成（重合）される。
【０１５３】
比較的高い屈折率を有するノルボルネン系樹脂としては、アラ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。かかるノルボルネン系樹脂は、特に高い屈折率を有する。
【０１５４】
アラルキルノルボルネンの繰り返し単位が有するアラルキル基（アリールアルキル基）としては、例えば、ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基、フェニルブチル基、ナフチルエチル基、ナフチルプロピル基、フルオレニルエチル基、フルオレニルプロピル基等が挙げられるが、ベンジル基やフェニルエチル基が特に好ましい。かかる繰り返し単位を有するノルボルネン系樹脂は、極めて高い屈折率を有するものであることから好ましい。
【０１５５】
また、以上のようなポリマー９１５は、前述したように、活性放射線の照射により化学構造の一部が切断され、これにより屈折率が変化し得るものである。
【０１５６】
具体的には、ポリマー９１５は、主鎖と、主鎖から分岐し、活性放射線の照射により、その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、を有している。離脱性基の離脱によりポリマー９１５の屈折率が低下するため、ポリマー９１５では、活性放射線の照射の有無によって屈折率差を形成することができる。
【０１５７】
このような離脱性基を有するポリマー９１５としては、例えば、分子構造中に、−Ｏ−構造、−Ｓｉ−アリール構造および−Ｏ−Ｓｉ−構造のうちの少なくとも１つを有するものが挙げられる。かかる構造は、カチオンの作用により比較的容易に離脱し、離脱性基となり得る。
【０１５８】
このうち、離脱により樹脂の屈折率に低下を生じさせる離脱性基としては、−Ｓｉ−ジフェニル構造および−Ｏ−Ｓｉ−ジフェニル構造の少なくとも一方が好ましい。
【０１５９】
ここで、側鎖に離脱性基を有するポリマー９１５としては、例えばシクロヘキセン、シクロオクテン等の単環体モノマーの重合体、ノルボルネン、ノルボルナジエン、ジシクロペンタジエン、ジヒドロジシクロペンタジエン、テトラシクロドデセン、トリシクロペンタジエン、ジヒドロトリシクロペンタジエン、テトラシクロペンタジエン、ジヒドロテトラシクロペンタジエン等の多環体モノマーの重合体等の環状オレフィン系樹脂が挙げられる。これらの中でも多環体モノマーの重合体の中から選ばれる１種以上の環状オレフィン系樹脂が好ましく用いられる。これにより、樹脂の耐熱性を向上することができる。
【０１６０】
なお、ポリマー９１５は、離脱性基を含む繰り返し単位（第１の繰り返し単位）を含んでいれば、それ以外にいかなる繰り返し単位（第２の繰り返し単位）を含んでいてもよく、第１の繰り返し単位と第２の繰り返し単位との組み合わせ、第１の繰り返し単位同士の組み合わせ、第２の繰り返し単位同士の組み合わせは限定されない。
【０１６１】
また、重合形態としては、ランダム重合、ブロック重合等の公知の形態を適用することができる。例えばノルボルネン型モノマーの重合の具体例としては、ノルボルネン型モノマーの（共）重合体、ノルボルネン型モノマーとα−オレフィン類などの共重合可能な他のモノマーとの共重合体、およびこれらの共重合体の水素添加物等が具体例に該当する。これら環状オレフィン系樹脂は、公知の重合法により製造することが可能であり、その重合方法には付加重合法と開環重合法とがあり、前述の中でも付加重合法で得られる環状オレフィン系樹脂（特にノルボルネン系樹脂）が好ましい（すなわち、ノルボルネン系化合物の付加重合体）。これにより、透明性、耐熱性および可撓性に優れる。
【０１６２】
さらに、側鎖に離脱性基を有するノルボルネン系樹脂としては、例えば、式（８）で表されるノルボルネン系樹脂の中で、Ｘ１が酸素原子、Ｘ２がシリコン原子、Ａｒがフェニル基であるものが挙げられる。
【０１６３】
また、式（３）においては、アルコキシシリル基のＳｉ−Ｏ−Ｘ３の部分で脱離する場合がある。
【０１６４】
また、例えば、式（９）のノルボルネン系樹脂を使用した場合、光酸発生剤（ＰＡＧと表記）から発生した酸により、以下のように反応が進むと推測される。なお、ここでは、離脱性基の部分のみを示し、また、ｉ＝１の場合で説明している。
【０１６５】
【化１５】
【０１６６】
さらに、式（９）の構造に加えて、側鎖にエポキシ基を有するものであってもよい。このようなものを使用することで基材に対して密着性に優れた光導波路１が形成可能という効果がある。
具体例として以下のようなものが挙げられる。
【０１６７】
【化１６】
（式（１１）において、ｐ７／（ｑ７＋ｒ２）は、２０以下である。）
【０１６８】
式（１１）で示される化合物は、たとえば、ヘキシルノルボルネンと、ジフェニルメチルノルボルネンメトキシシラン（側鎖に−ＣＨ２−Ｏ−Ｓｉ（ＣＨ３）（Ｐｈ）２を含むノルボルネン）およびエポキシノルボルネンをトルエンに溶かし、Ｎｉ化合物を触媒に用いて溶液重合させることで得ることができる。
【０１６９】
一方、別の離脱性基としては、例えば、末端にアセトフェノン構造を有する置換基が挙げられる。この離脱性基は、フリーラジカルの作用により比較的容易に離脱する。
【０１７０】
前記離脱性基の含有量は、特に限定されないが、前記側鎖に脱離性基を有するポリマー９１５中の１０〜８０重量％であるのが好ましく、特に２０〜６０重量％であるのがより好ましい。含有量が前記範囲内であると、特に可撓性と屈折率変調機能（屈折率差を変化させる効果）との両立に優れる。
【０１７１】
なお、離脱性基の含有量を多くすることにより、屈折率を変化させる幅を拡張することができる。
【０１７２】
また、活性放射線の照射により化学結合の一部が切断されるポリマー９１５としては、上述したようなものの他に、下式に示すようなポリシラン化合物が特に好ましく用いられる。
【０１７３】
【化１７】
（上記式中、ｎは５〜５００程度である。）
【０１７４】
このようなポリシラン化合物では、活性放射線の照射に伴ってＳｉ−Ｓｉ結合が切断され、Ｓｉ−Ｏ結合に変化する。この際、屈折率の低下を伴うため、これにより、屈折率差を形成することができる。
【０１７５】
（添加剤）
添加剤９２０としては、例えば、触媒前駆体、助触媒、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、シランカップリング剤、塗面改良剤、熱重合禁止剤、レベリング剤、界面活性剤、着色剤、保存安定剤、可塑剤、滑剤、フィラー、無機粒子、劣化防止剤、濡れ性改良剤、帯電防止剤等が挙げられる。
【０１７６】
コア層形成用組成物９００中における添加剤９２０の含有量は、０．０１重量％以上であるのが好ましく、０．５重量％以上であるのがより好ましく、１重量％以上であるのがさらに好ましい。なお、上限値は、５重量％以下であるのが好ましい。
【０１７７】
なお、上述したような層９１０は、マスク９３５を介して活性放射線９３０を照射することにより、屈折率差を形成することのできる屈折率調整能を潜在的に有するものである。
【０１７８】
したがって、多数の層９１０を製造、保管しておき、その後、必要数に対して活性放射線９３０を照射するようにすれば、簡単に光導波路１を製造することができ、製造効率の観点から有用である。
【０１７９】
［２］次に、開口（透過部）９３５１が形成されたマスク（マスキング）９３５を用意し、このマスク９３５を介して、層９１０に対して活性放射線９３０を照射する（図４参照）。ここでは、構成の異なる３種類のマスク９３５ａ、９３５ｂ、９３５ｃを順次用い、これらを介して活性放射線９３０を照射する。以下、３種類のマスク９３５ａ、９３５ｂ、９３５ｃについて詳述する。
【０１８０】
各マスク９３５ａ、９３５ｂ、９３５ｃは、それぞれ、遮蔽部９３５０と、遮蔽部９３５０の一部に設けられた開口９３５１と、を有している。ここで、開口９３５１は、その全体で活性放射線９３０を均一に透過するよう構成されている。
【０１８１】
また、各マスク９３５ａ、９３５ｂ、９３５ｃは、それぞれ層９１０の平面視における大きさより小さいものであり、層９１０に対して相対的に移動することで、開口９３５１を透過した活性放射線９３０を、層９１０に対して走査させることができる。活性放射線９３０が走査されることにより、その軌跡において屈折率差が形成され、コア部１４および側面クラッド部１５が形成される。本発明では、３種類のマスク９３５ａ、９３５ｂ、９３５ｃを順次用いることのみで、グレーテッドインデックス型またはそれに類似した屈折率分布Ｗを有する光導波路１を効率よく製造することができる。しかも、活性放射線９３０を照射する際、その照射位置を正確に制御することは容易であるため、結果的にコア部１４および側面クラッド部１５の形成位置の精度も容易に高めることができる。したがって、伝送効率の低下やクロストークの発生を確実に抑制しつつ、光導波路１の多チャンネル化および高密度化を容易に図ることができる。
【０１８２】
図５は、第１の製造方法において、各マスク９３５ａ、９３５ｂ、９３５ｃの各構成を示す図である。
【０１８３】
３種類のマスク９３５ａ、９３５ｂ、９３５ｃは、それぞれ開口９３５１の平面視における大きさが異なる以外は、同様の構成である。
【０１８４】
図５に示す各マスク９３５ａ、９３５ｂ、９３５ｃの開口９３５１は、それぞれ平面視で長方形をなしている。このうち、マスク９３５ａの開口９３５１の長辺が最も長く、マスク９３５ｂの開口９３５１の長辺はマスク９３５ａの開口９３５１より短くなっており、さらにマスク９３５ｃの開口９３５１の長辺はマスク９３５ｂの開口９３５１より短くなっている。
【０１８５】
一方、開口９３５１の短辺の長さは、各マスク９３５ａ、９３５ｂ、９３５ｃでほぼ等しくなっている。
【０１８６】
このように開口９３５１の長さが異なる各マスク９３５ａ、９３５ｂ、９３５ｃを順次介して活性放射線９３０を照射すると、層９１０では、部分ごとに活性放射線９３０の照射量が制御され、活性放射線９３０の積算光量において階段状の分布（段階的な分布）が形成される。この積算光量の分布は、層９１０における屈折率の変化量に反映され、層９１０には積算光量の分布に応じた屈折率分布が形成されることとなる。したがって、目的とする屈折率分布Ｗの形状に応じて、各マスク９３５ａ、９３５ｂ、９３５ｃにおける開口９３５１の長さ（形状）や、用いるマスク９３５の枚数を決定すればよい。
【０１８７】
以下、活性放射線９３０の照射について、さらに詳述する。
図６は、第１の製造方法において、層９１０に対して活性放射線９３０を照射しつつ３枚のマスク９３５ａ、９３５ｂ、９３５ｃを順次走査する様子を示す平面図である。なお、以下の説明では、活性放射線９３０の照射に伴いポリマー９１５の屈折率が低下する場合を例に説明する。
【０１８８】
まず、１枚目のマスク９３５ａを走査する。図６（ａ）では、マスク９３５ａの開口９３５１の中心線Ｃ２（図５参照）が形成すべき側面クラッド部１５の延伸方向に沿うように（図６の中心線Ｒ１に沿うように）走査される（図６（ａ）の矢印参照）。また、マスク９３５ａの走査に対応して活性放射線９３０の線源も走査される。これにより、マスク９３５ａが通過した第１の軌跡９３１では、中心線Ｒ１を挟んでその両側において、マスク９３５ａの開口９３５１の長辺の長さに対応した幅の帯状領域の屈折率が低下する。
【０１８９】
次いで、１枚目のマスク９３５ａに追従するように２枚目のマスク９３５ｂを走査する。これにより、マスク９３５ｂが通過した第１の軌跡９３１では、中心線Ｒ１を挟んでその両側において、マスク９３５ｂの開口９３５１の長辺の長さに対応した幅の帯状領域の屈折率が低下する。
【０１９０】
次いで、２枚目のマスク９３５ｂに追従するように３枚目のマスク９３５ｃを走査する。これにより、マスク９３５ｃが通過した第１の軌跡９３１では、中心線Ｒ１を挟んでその両側において、マスク９３５ｃの開口９３５１の長辺の長さに対応した幅の帯状領域の屈折率が低下する。
【０１９１】
ここで、図７には、第１の製造方法において、図６に示すＹ−Ｙ線断面における位置と活性放射線の積算光量との関係、および、Ｙ−Ｙ線断面における位置と活性放射線の照射後の層の屈折率との関係を示す。
【０１９２】
第１の軌跡９３１では、マスク９３５ａ、マスク９３５ｂ、およびマスク９３５ｃを順次用いて活性放射線９３０を照射したことにより、図７（ａ）に示すような階段状の分布を示す積算光量の分布Ｌが形成される。この積算光量の分布Ｌでは、中心線Ｒ１近傍において積算光量が最も多く、中心線Ｒ１から離れるにつれて積算光量が段階的に減少している。その結果、第１の軌跡９３１では、中心線Ｒ１近傍において最も低く、中心線Ｒ１から離れるにつれて徐々に屈折率が高くなる屈折率分布が形成される（図７（ｂ）参照）。すなわち、中心線Ｒ１近傍には側面クラッド部１５が形成されることとなる。
【０１９３】
次いで、第１の軌跡９３１に隣接するように、３枚のマスク９３５ａ、９３５ｂ、９３５ｃを順次走査する（図６（ｂ）参照）。これらのマスク９３５ａ、９３５ｂ、９３５ｃが通過した第２の軌跡９３２でも、やはり屈折率が低下し、中心線Ｒ２を挟んでその両側に側面クラッド部１５が形成される。
【０１９４】
一方、第１の軌跡９３１と第２の軌跡９３２との境界線Ｂ１上では、周辺に比べて活性放射線９３０の積算光量が少なくなるため（図７（ａ）参照）、屈折率の低下が最も少ない。このため、境界線Ｂ１を挟んでその両側にはコア部１４が形成される。なお、このコア部１４には、境界線Ｂ１から離れるにつれて屈折率が徐々に低下する屈折率分布が形成される（図７（ｂ）参照）。
【０１９５】
次いで、第２の軌跡９３２に隣接するように、３枚のマスク９３５ａ、９３５ｂ、９３５ｃを順次走査する（図６（ｃ）参照）。これらのマスク９３５ａ、９３５ｂ、９３５ｃが通過した第３の軌跡９３３でも、中心線Ｒ３を挟んでその両側において積算光量が少なくなるため（図７（ａ）参照）、中心線Ｒ３を挟んでその両側に側面クラッド部１５が形成される。
【０１９６】
一方、第２の軌跡９３２と第３の軌跡９３３との境界線Ｂ２近傍には、コア部１４が形成される。なお、このコア部１４にも、境界線Ｂ２から離れるにつれて屈折率が徐々に低下する屈折率分布が形成される（図７（ｂ）参照）。
【０１９７】
以上のようにして層９１０には、前述した屈折率分布Ｗが形成される。そして、屈折率分布Ｗを有するコア層１３が形成される（図８参照）。
【０１９８】
なお、図７に示す積算光量の分布Ｌおよび屈折率分布Ｗは、説明の便宜上、階段状の分布になっているが、実際には活性放射線９３０の回折現象が発生するため、投影パターンには鈍りが発生する。したがって、上述した階段状の分布は、角がとれて比較的滑らかな分布となる。
【０１９９】
また、使用するマスク９３５の枚数が多ければ、前述した階段状の分布はそれだけ滑らかな分布となる。本発明において用いられるマスク９３５の枚数は、特に限定されないものの、３枚以上であるのが好ましく、５枚以上であるのがより好ましい。これにより、十分に滑らかな屈折率分布Ｗを有する光導波路１が得られる。
【０２００】
さらに、使用する各マスク９３５は、各開口における活性放射線９３０の透過率分布が均一ではなく、目的とする積算光量の分布Ｌに対応した透過率の偏りが存在しているものが好ましい。このようなマスク９３５を用いることにより、使用するマスク９３５の枚数が少ない場合でも、十分に滑らかな屈折率分布Ｗを有する光導波路１が得られる。なお、透過率分布が均一でないマスク９３５は、グレートーンマスクとも呼ばれる。
【０２０１】
また、屈折率分布Ｗの形状は、積算光量の分布Ｌを上下反転させた形状で近似することができる。この近似を利用すれば、目的とする形状の屈折率分布Ｗを形成可能な積算光量の分布Ｌの形状、ひいてはそれを実現するマスク９３５ａ、９３５ｂ、９３５ｃの各開口９３５１の構成やマスクの枚数等の条件を容易に決定することができる。
【０２０２】
また、層９１０に照射される活性放射線９３０の積算光量の分布Ｌは、各マスク９３５ａ、９３５ｂ、９３５ｃの透過率分布を３枚のマスクで合成してなる合成透過率分布に基づいたものとなる。合成透過率分布は、各マスク９３５ａ、９３５ｂ、９３５ｃの開口９３５１の形状や配置に応じて決まるものであるが、具体的には、開口９３５１の長辺（分布幅）の中点を通過し長辺に垂直な中心線Ｃ２に対し、中心線Ｃ２近傍から離れるにつれて透過率が徐々に小さくなる分布となる。例えば、図７の場合、合成透過率分布は、積算光量の分布Ｌと同様の分布になる。このような合成透過率分布を形成するように各マスク９３５ａ、９３５ｂ、９３５ｃの開口を適宜設定することにより、コア部１４の中心部において確実に信号光を閉じ込めることのできる伝送効率の高い光導波路１が得られる。なお、前述した合成透過率分布は、例えば各マスクを透過する活性放射線９３０の光量の和をとり、その光量の和に基づいて逆算して求めることができる。
【０２０３】
また、前記合成透過率分布は、中心線Ｃ２に対して線対称の関係を満足する分布であるのが好ましい。これにより、積算光量の分布Ｌの形状についても、各中心線Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３に対して線対称の関係を満足する形状になり、ひいては、屈折率分布Ｗの形状についても、各中心線Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３に対して線対称の関係を満足する形状になる。このような形状の屈折率分布Ｗを備える光導波路１は、コア部１４の中心部において確実に信号光を閉じ込めることのできる伝送効率の高いものとなる。
【０２０４】
活性放射線９３０は、切断する化学結合の結合エネルギー等に応じて適宜選択されるが、例えば、可視光、紫外光、赤外光、レーザー光の他、電子線やＸ線等を用いることもできる。
【０２０５】
これらの中でも、活性放射線は、波長２００〜４５０ｎｍの範囲にピーク波長を有するもの（主に紫外線に分類される）であるのが好ましい。このような特性の活性放射線を用いることにより、本発明に用いられるポリマー９１５の多くで、目的とする化学結合の切断を、選択的にかつ効率よく行うことができる。
【０２０６】
また、活性放射線９３０の積算光量は、０．０５〜９Ｊ／ｃｍ２程度であるのが好ましく、０．１〜６Ｊ／ｃｍ２程度であるのがより好ましく、０．１〜３Ｊ／ｃｍ２程度であるのがさらに好ましい。
【０２０７】
また、活性放射線９３０では、マスク９３５に到達する前において強度（照度）分布は均一であるのが好ましい。これにより、マスク９３５の開口９３５１における透過率分布Ｔのみで、積算光量の分布Ｌの形状を決定することができ、最終的に屈折率分布Ｗの形状を決定することができる。その結果、所望の形状の屈折率分布Ｗを有する光導波路１を容易に製造することができる。
【０２０８】
さらに、マスク９３５の開口９３５１の平面視形状は、各中心線Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３と平行な成分の長さが、その全体で均一である形状であるのが好ましい。このような形状であれば、開口９３５１を透過した活性放射線９３０の積算光量の分布Ｌの形状を制御し易くなり、所望の形状の屈折率分布Ｗを有する光導波路１を容易に製造することができる。
【０２０９】
なお、屈折率分布Ｗは、活性放射線９３０の照射に伴って切断された化学結合の存在比率の分布に一定の相関関係を有している。したがって、コア層１３においてこの化学結合の濃度を測定することにより、コア層１３が有する屈折率分布Ｗの形状を間接的に特定することが可能である。
【０２１０】
化学構造の濃度の測定は、例えば、ＦＴ−ＩＲ、ＴＯＦ−ＳＩＭＳの線分析、面分析等を用いて行うことができる。
【０２１１】
また、屈折率分布Ｗの形状は、コア層１３に対して屈折ニアフィールド法、微分干渉法等の測定法を適用することにより、直接特定することもできる。
【０２１２】
活性放射線９３０の照射後、必要に応じて、コア層１３に加熱処理を施す。これにより、形成された屈折率分布Ｗが固定され、コア層１３の耐久性が向上する。
【０２１３】
なお、活性放射線９３０の出射面が十分に大きく、かつ、マスク９３５に複数個の開口９３５１が形成されている場合には、第１の軌跡９３１、第２の軌跡９３２および第３の軌跡９３３に対する活性放射線９３０の照射を１回の走査で行うことができる。これにより、光導波路１をより効率よく製造することができる。
【０２１４】
さらには、開口９３５１において中心線Ｃ２に平行な成分の長さが、形成すべき側面クラッド部１５の長さより長い場合には、マスク９３５を走査させることなく活性放射線９３０を照射すればよい。この場合、層９１０およびマスク９３５に対して、活性放射線９３０の線源を走査してもよく、活性放射線９３０の出射面が十分に大きい場合には固定されていてもよい。
【０２１５】
ここで、図５に示すマスク９３５は、開口９３５１が活性放射線９３０を透過し得る材料で構成されており、それ以外の部分（遮蔽部９３５０）は活性放射線９３０を遮蔽し得る材料で構成されている。
【０２１６】
図１１は、図５に示すマスクの平面図および断面図の一例である。
図１１に示すマスク９３５は、開口９３５１を覆うように設けられた透明基板９３５１ａと、透明基板９３５１ａの外周部に積層された枠状の遮蔽部９３５０と、を有している。
【０２１７】
透明基板９３５１ａを構成する材料としては、例えば、石英ガラス、ホウケイ酸ガラスのような各種ガラス材料、水晶、サファイアのような各種結晶材料、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂のような各種樹脂材料等が挙げられる。
なお、透明基板９３５１ａは必要に応じて設けられればよく、省略されてもよい。
【０２１８】
一方、遮蔽部９３５０を構成する材料としては、例えば、アルミニウム、ケイ素、チタン、クロム、マンガン、鉄、ニッケル、銅、モリブデン、銀、タングステン、金のような金属または半金属、またはこれらの化合物（例えば、酸化物、硫化物、炭化物等）や合金、グラファイトのような炭素等が挙げられる。
【０２１９】
これらの中でも、効率的な遮蔽性および優れた耐久性等の観点から、クロムが好ましく用いられる。
【０２２０】
なお、透明基板９３５１ａ上には、必要に応じて遮蔽膜が成膜されていてもよい。遮蔽膜の成膜方法は、特に限定されないが、真空蒸着法、スパッタリング法のような各種物理成膜法、ＣＶＤ法のような各種化学成膜法、電解めっき法、無電解めっき法のような各種めっき法等が挙げられる。
このうち、めっき法が好ましく用いられる。
【０２２１】
遮蔽膜の平均厚さは、構成材料によって適宜設定されるものの、好ましくは２０〜１０００ｎｍ程度、より好ましくは３０〜３００ｎｍ程度とされる。
【０２２２】
［３］次に、コア層１３の両面にクラッド層１１、１２を積層する。これにより、光導波路１が得られる。
【０２２３】
これにはまず、支持基板９５２上に、クラッド層１１（１２）を形成する（図９参照）。
【０２２４】
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（クラッド層形成用組成物）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。
【０２２５】
次に、コア層１３を支持基板９５１から剥離し、剥離したコア層１３を、クラッド層１１が形成された支持基板９５２と、クラッド層１２が形成された支持基板９５２とで挟持する（図１０（ａ）参照）。
【０２２６】
そして、図１０（ａ）中の矢印で示すように、クラッド層１２が形成された支持基板９５２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。
これにより、クラッド層１１、１２とコア層１３とが接合、一体化される。
【０２２７】
次いで、クラッド層１１、１２から、それぞれ支持基板９５２を剥離、除去する（図１０（ｂ）参照）。これにより、光導波路１が得られる。
【０２２８】
その後、必要に応じて、光導波路１の下面に支持フィルムを積層し、上面にカバーフィルムを積層する。
【０２２９】
また、コア層１３は、支持基板９５１上ではなく、クラッド層１１上に直接成膜するようにしてもよい。さらに、クラッド層１２は、コア層１３上に貼り合わせるのではなく、コア層１３上に材料を塗布して形成するようにしてもよい。
【０２３０】
また、本製造方法では、クラッド層１１、コア層１３およびクラッド層１２をそれぞれ独立に成膜した後、貼り合わせるようにして光導波路１を形成しているが、各層の形成用組成物を用い、これらを多色成形法により一括して成膜しつつ積層するようにしてもよい。このようにすれば、クラッド層１１を形成するためのクラッド層形成用組成物からなる第１層、コア層１３を形成するためのコア層形成用組成物からなる第２層、および、クラッド層１２を形成するためのクラッド層形成用組成物からなる第３層を積層してなる多色成形体が得られる。なお、各組成物を選択するにあたっては、各層の屈折率が、（第２層）＞（第１層、第３層）の関係を満足するように行われる。また、多色成形法としては、例えば、多色押出成形法、多色射出成形法等が挙げられる。
【０２３１】
ここで、上述したポリマー９１５は第２層のみに含有させ、残る第１層および第３層には活性放射線を照射しても屈折率の変化しないポリマーを含有させるようにするのが好ましい。これにより、第２層においてのみ活性放射線の照射によって屈折率に変化が生じ、第１層および第３層では活性放射線の照射によっても屈折率に変化が生じない。これにより、コア層１３中にコア部１４と側面クラッド部１５とを作り込むことができ、かつ、クラッド層１１、１２の屈折率が変化するのを防止することができる。
【０２３２】
また、多色成形する際に、第１層と第２層との層間、および、第２層と第３層との層間において、それぞれ組成物同士が一部混合するように成形するのが好ましい。これにより、層間において屈折率が徐々に変化し、最終的には光導波路１の厚さ方向においてもグレーテッドインデックス型の屈折率分布が形成される。すなわち、多色成形体を用いることにより、面方向のみならず、厚さ方向においてもＧＩ型の屈折率分布を有する光導波路１が得られる。このような光導波路１では、伝送損失およびパルス信号の鈍りをさらに抑えることができる。
【０２３３】
さらには、厚さ方向においてＧＩ型の屈折率分布が形成されることにより、光導波路を複数層積層したときに、層内でのクロストークのみならず、層間でのクロストークをも抑制することができる。
【０２３４】
（第２の製造方法）
次に、光導波路１の第２の製造方法（本発明の光導波路の製造方法の第２実施形態）について説明する。
【０２３５】
以下、第２の製造方法について説明するが、前記第１の製造方法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。
【０２３６】
第２の製造方法では、３枚のマスク９３５ａ、９３５ｂ、９３５ｃによる合成透過率分布の形状が異なる以外は、第１の製造方法と同様である。なお、以下の説明では、活性放射線９３０の照射に伴いポリマー９１５の屈折率が低下する場合を例に説明する。
【０２３７】
図１２は、第２の製造方法において、３枚のマスク９３５ａ、９３５ｂ、９３５ｃの構成を示す図である。図１２（ａ）は、マスク９３５ａの平面図であり、図１２（ｂ）は、マスク９３５ｂの平面図であり、図１２（ｃ）は、マスク９３５ｃの平面図である。
【０２３８】
図１２（ａ）に示すマスク９３５ａの開口９３５１は、中心線Ｃ２を挟んでその両側に遮蔽部９３５３が形成されている以外、図５に示すマスク９３５ａと同様である。この遮蔽部９３５３は、開口９３５１の長辺を跨ぐように設けられている。また、遮蔽部９３５３の構成は、前述した遮蔽部９３５０と同様である。すなわち、このような遮蔽部９３５３により、開口９３５１は左右に分割されることとなる。
【０２３９】
また、図１２（ｂ）に示すマスク９３５ｂの開口９３５１は、中心線Ｃ２を挟んでその両側に遮蔽部９３５３よりも幅の広い遮蔽部９３５４が形成されている以外、図５に示すマスク９３５ａと同様である。遮蔽部９３５４の構成は、前述した遮蔽部９３５３と同様である。
【０２４０】
さらに、図１２（ｃ）に示すマスク９３５ｃの開口９３５１は、中心線Ｃ２を挟んでその両側に遮蔽部９３５４よりも幅の広い遮蔽部９３５５が形成されている以外、図５に示すマスク９３５ａと同様である。遮蔽部９３５５の構成は、前述した遮蔽部９３５３と同様である。
【０２４１】
このような３枚のマスク９３５ａ、９３５ｂ、９３５ｃの透過率分布を合成してなる合成透過率分布は、開口９３５１の長辺（分布幅）の中点を通過し長辺に垂直な中心線Ｃ２に対し、中心線Ｃ２近傍から離れるにつれて透過率が徐々に大きくなる分布となる。このような合成透過率分布を形成するように各マスク９３５ａ、９３５ｂ、９３５ｃを用いることにより、コア部１４の中心部において確実に信号光を閉じ込めることができ、伝送効率の高い光導波路１が得られる。
【０２４２】
ここで、図１３には、第２の製造方法において、図６に示すＹ−Ｙ線断面における位置と活性放射線の積算光量との関係、および、Ｙ−Ｙ線断面における位置と活性放射線の照射後の層の屈折率との関係を示す。
【０２４３】
第２の製造方法においては、層９１０に対して活性放射線９３０を照射しつつ３枚のマスク９３５ａ、９３５ｂ、９３５ｃを順次走査する。
【０２４４】
例えば、図６に示す走査パターンと同様のパターンで３枚のマスク９３５ａ、９３５ｂ、９３５ｃを順次走査すると、図１３（ａ）に示すような階段状の分布を示す積算光量の分布Ｌが形成される。この積算光量の分布Ｌでは、中心線Ｒ１近傍において積算光量が最も少なく、中心線Ｒ１から離れるにつれて積算光量が段階的に増加している。その結果、第１の軌跡９３１では、中心線Ｒ１近傍において最も高く、中心線Ｒ１から離れるにつれて徐々に屈折率が低くなる屈折率分布が形成される（図１３（ｂ）参照）。すなわち、中心線Ｒ１近傍にはコア部１４が形成されることとなる。
【０２４５】
次いで、第１の軌跡９３１に隣接するように、３枚のマスク９３５ａ、９３５ｂ、９３５ｃを順次走査する。これらのマスク９３５ａ、９３５ｂ、９３５ｃが通過した第２の軌跡９３２でも、中心線Ｒ２近傍において最も高く、中心線Ｒ２から離れるにつれて徐々に屈折率が低くなる屈折率分布が形成される（図１３（ｂ）参照）。
【０２４６】
一方、第１の軌跡９３１と第２の軌跡９３２との境界線Ｂ１上では、周辺に比べて活性放射線９３０の積算光量が多くなるため（図１３（ａ）参照）、屈折率の低下が最も多い。このため、境界線Ｂ１を挟んでその両側には側面クラッド部１５が形成される（図１３（ｂ）参照）。
【０２４７】
次いで、第２の軌跡９３２に隣接するように、３枚のマスク９３５ａ、９３５ｂ、９３５ｃを順次走査する。これらのマスク９３５ａ、９３５ｂ、９３５ｃが通過した第３の軌跡９３３でも、中心線Ｒ３を挟んでその両側において最も高く、中心線Ｒ３から離れるにつれて徐々に屈折率が低くなる屈折率分布が形成される（図１３（ｂ）参照）。
【０２４８】
一方、第２の軌跡９３２と第３の軌跡９３３との境界線Ｂ２近傍には、側面クラッド部１５が形成される（図１３（ｂ）参照）。
【０２４９】
以上のようにして層９１０には、前述した屈折率分布Ｗが形成される。そして、屈折率分布Ｗを有するコア層１３が形成される（図８参照）。
【０２５０】
＜電子機器＞
上述したような本発明の光導波路は、光伝送効率および長期信頼性に優れたものである。このため、本発明の光導波路を備えることにより、２点間で高品質の光通信を行い得る信頼性の高い電子機器（本発明の電子機器）が得られる。
【０２５１】
本発明の光導波路を備える電子機器としては、例えば、携帯電話、ゲーム機、ルーター装置、ＷＤＭ装置、パソコン、テレビ、ホーム・サーバー等の電子機器類が挙げられる。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、その性能の飛躍的な向上が期待できる。
【０２５２】
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、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。
【０２５３】
また、本発明の光導波路は、伝送損失およびパルス信号の鈍りが小さく、多チャンネル化および高密度化しても混信が生じ難い。このため、高密度かつ小面積でも信頼性の高い光導波路が得られ、この光導波路を搭載することで、電子機器の信頼性向上および小型化が図られる。
【０２５４】
以上、本発明の光導波路の製造方法、光導波路および電子機器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く、例えば光導波路には、任意の構成物が付加されていてもよい。
【実施例】
【０２５５】
次に、本発明の実施例について説明する。
１．光導波路の製造
【０２５６】
（実施例１）
（１）離脱性基を有するノルボルネン系樹脂の合成
水分および酸素濃度がいずれも１ｐｐｍ以下に制御され、乾燥窒素で満たされたグローブボックス中において、ヘキシルノルボルネン（ＨｘＮＢ）７．２ｇ（４０．１ｍｍｏｌ）、ジフェニルメチルノルボルネンメトキシシラン１２．９ｇ（４０．１ｍｍｏｌ）を５００ｍＬバイアル瓶に計量し、脱水トルエン６０ｇと酢酸エチル１１ｇを加え、シリコン製のシーラーを被せて上部を密栓した。
【０２５７】
次に、１００ｍＬバイアルビン中に下記化学式（Ａ）で表わされるＮｉ触媒１．５６ｇ（３．２ｍｍｏｌ）と脱水トルエン１０ｍＬを計量し、スターラーチップを入れて密栓し、触媒を十分に撹拌して完全に溶解させた。
【０２５８】
この下記化学式（Ａ）で表わされるＮｉ触媒溶液１ｍＬをシリンジで正確に計量し、上記２種のノルボルネンを溶解させたバイアル瓶中に定量的に注入し室温で１時間撹拌したところ、著しい粘度上昇が確認された。この時点で栓を抜き、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）６０ｇを加えて撹拌を行い、反応溶液を得た。
【０２５９】
１００ｍＬビーカーに無水酢酸９．５ｇ、過酸化水素水１８ｇ（濃度３０％）、イオン交換水３０ｇを加えて撹拌し、その場で過酢酸水溶液を調製した。次にこの水溶液全量を上記反応溶液に加えて１２時間撹拌してＮｉの還元処理を行った。
【０２６０】
次に、処理の完了した反応溶液を分液ロートに移し替え、下部の水層を除去した後、イソプロピルアルコールの３０％水溶液を１００ｍＬ加えて激しく撹拌を行った。静置して完全に二層分離が行われた後で水層を除去した。この水洗プロセスを合計で３回繰り返した後、油層を大過剰のアセトン中に滴下して生成したポリマーを再沈殿させ、ろ過によりろ液と分別した後、６０℃に設定した真空乾燥機中で１２時間加熱乾燥を行うことにより、ポリマー＃１を得た。ポリマー＃１の分子量分布は、ＧＰＣ測定により、Ｍｗ＝１０万、Ｍｎ＝４万であった。また、ポリマー＃１中の各構造単位のモル比は、ＮＭＲによる同定により、ヘキシルノルボルネン構造単位が５０ｍｏｌ％、ジフェニルメチルノルボルネンメトキシシラン構造単位が５０ｍｏｌ％であった。
【０２６１】
【化１８】
【０２６２】
【化１９】
【０２６３】
（２）コア層形成用組成物の製造
精製した上記ポリマー＃１ １０ｇを１００ｍＬのガラス容器に秤量し、これにメシチレン４０ｇ、酸化防止剤Ｉｒｇａｎｏｘ１０７６（チバガイギー社製）０．０１ｇを加え均一に溶解させた後、０．２μｍのＰＴＦＥフィルターによりろ過を行い、清浄なコア層形成用組成物を得た。
【０２６４】
（３）光導波路の製造
（下側クラッド層の製造）
シリコンウエハー上に感光性ノルボルネン樹脂組成物（プロメラス社製 Ａｖａｔｒｅｌ２０００Ｐワニス）をドクターブレードにより均一に塗布した後、４５℃の乾燥機に１５分間投入した。溶剤を完全に除去した後、塗布された全面に紫外線を１００ｍＪ照射し、乾燥機中１２０℃で１時間加熱して、塗膜を硬化させて、下側クラッド層を形成した。形成された下側クラッド層は、厚みが２０μｍであり、無色透明であった。
【０２６５】
（コア層の製造）
上記下側クラッド層上にコア層形成用組成物をドクターブレードによって均一に塗布して層を形成した後、４５℃の乾燥機に１５分間投入した。溶剤を完全に除去した後、図５に示すマスクと同様の構成で、かつ、開口の形状を６段階に変えた６種類のマスクを順次介して紫外線（波長４０５ｎｍ）を、最大積算光量が１０００ｍＪ／ｃｍ２となるように直線状に、かつ経路をずらしながら複数回往復するように走査させた。その後、層を、乾燥機中１５０℃で１．５時間の加熱を行った。加熱後、非常に鮮明な導波路パターンが現れているのが確認された。また、コア部および側面クラッド部の形成が確認された。なお、形成した光導波路は、コア部が８本並列に形成されたものである。また、各マスクの開口の平面視形状は、長辺が１１０μｍ、９０μｍ、７０μｍ、５０μｍ、３０μｍ、１０μｍの６種類、短辺が５０μｍの長方形であった。そして、走査経路をずらすときには、２つの経路の間隔を１０μｍとした。なお、得られた光導波路では、コア部の幅が５０μｍ、側面クラッド部の幅が８０μｍ、コア層の厚さが５０μｍであった。
【０２６６】
（上側クラッド層の製造）
ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）フィルム上に、予め乾燥厚み２０μｍになるようにＡｖａｔｒｅｌ２０００Ｐのドライフィルムを成膜した後、このドライフィルムを上記コア層に貼り合わせ、１４０℃に設定された真空ラミネーターに投入して熱圧着を行った。その後、紫外線を１００ｍＪ全面照射し乾燥機中１２０℃で１時間加熱して、Ａｖａｔｒｅｌ２０００Ｐを硬化させた。これにより、上側クラッド層を形成するとともに光導波路を得た。
なお、得られた光導波路から、長さ１０ｃｍ分を切り出した。
【０２６７】
（実施例２）
コア層の製造に際して図１２に示すマスクと同様の構成で、かつ、開口の形状を６段階に変えた６種類のマスクを順次用いるようにした以外は、実施例１と同様にして光導波路を得た。なお、各マスクの遮蔽部（図１２に示す遮蔽部９３５３、９３５４、９３５５等の幅）は、１０μｍ、３０μｍ、５０μｍ、７０μｍ、９０μｍ、１１０μｍの６段階とした。
【０２６８】
（実施例３、４）
ポリマー＃１に代えて、下式に示すようなポリシラン化合物を用いるようにした以外は、それぞれ実施例１、２と同様にして光導波路を得た。
【０２６９】
【化２０】
（上記式中、ｎは１００である。）
【０２７０】
（比較例１）
マスクとして、図５（ａ）に示すマスクのみを用いるようにした以外は、実施例１と同様にして光導波路を得た。
【０２７１】
（比較例２）
マスクとして、図５（ａ）に示すマスクのみを用いるようにした以外は、実施例２と同様にして光導波路を得た。
【０２７２】
２．評価
２．１ 光導波路の屈折率分布
各実施例で得られた光導波路のコア層の横断面について、その厚さ方向の中心線に沿って屈折率分布を屈折ニアフィールド法により測定した。なお、得られた屈折率分布は、コア部ごとに同様の屈折率分布パターンが繰り返されているので、得られた屈折率分布から一部を切り出し、これを屈折率分布Ｗとした。取得された屈折率分布Ｗの形状は、図２に示すような、２つの極大値が離間して位置する形状であり、屈折率の変化はほぼ連続的であった。すなわち、各実施例で得られた光導波路の屈折率分布Ｗは、いずれもＧＩ型の分布であった。
【０２７３】
そして、得られた屈折率分布Ｗから、２つの極大値、および側面クラッド部の平均屈折率を求めた。その結果、屈折率分布Ｗの極大値と側面クラッド部の平均屈折率との差は、１〜２％の範囲内であった。
【０２７４】
一方、各比較例で得られた光導波路のコア層の横断面について、得られた屈折率分布は、いずれもＳＩ型の分布であった。
【０２７５】
２．２ 光導波路の伝送損失
８５０ｎｍＶＣＳＥＬ（面発光レーザー）より発せられた光を５０μｍφの光ファイバーを経由して得られた光導波路に導入し、２００μｍφの光ファイバーで受光を行って光の強度を測定した。なお、測定にはカットバック法を採用した。光導波路の長手方向を横軸にとり、挿入損失を縦軸にとって測定値をプロットしたところ、測定値は直線上に並んだ。そこで、その直線の傾きから伝送損失を算出した。
【０２７６】
その結果、実施例１、２で得られた光導波路では、いずれも比較例１で得られた光導波路に比べ、伝送損失が抑えられていることが認められた。また、同様に、実施例３、４で得られた光導波路でも、それぞれ比較例２で得られた光導波路に比べ、伝送損失が抑えられていることが認められた。
【０２７７】
２．３ パルス信号の波形の保持性
得られた光導波路に対して、レーザーパルス光源からパルス幅１ｎｓのパルス信号を入射し、出射光のパルス幅を測定した。そして、測定した出射光のパルス幅について、入射光のパルス幅に対する鈍りの程度を評価した。
【０２７８】
その結果、実施例１、２で得られた光導波路では、いずれも比較例１で得られた光導波路に比べ、パルス信号の鈍りが抑えられていることが認められた。また、同様に、実施例３、４で得られた光導波路でも、それぞれ比較例２で得られた光導波路に比べて、パルス信号の鈍りが抑えられていることが認められた。
【０２７９】
２．４ クロストークの評価
８本のコア部のうちの１つに直径５０μｍの光ファイバーから信号光を入射するとともに、各コア部の出射側に直径６２．５μｍの光ファイバーを配置し、各コア部から出射する信号光の強度を測定した。そして、信号光を入射したコア部における出射光の強度と、このコア部以外のコア部における出射光の強度とを比較することにより、クロストークの評価を行った。
【０２８０】
その結果、実施例１〜４で得られた光導波路では、いずれも比較例１で得られた光導波路に比べ、クロストークが抑えられていることが認められた。また、同様に、実施例５〜８で得られた光導波路でも、それぞれ比較例２で得られた光導波路に比べて、クロストークが抑えられていることが認められた。
【０２８１】
また、紫外線ビームの横断面形状を変えることにより、ＧＩ型の分布の極大値（第１の極大値）同士の間に、これらの第１の極大値より相対的に小さい第２の極大値を有する屈折率分布Ｗを形成することができた。
【０２８２】
そして、第１の極大値と第２の極大値とを含む屈折率分布Ｗを有する以外は実施例１と同様にして得られた光導波路についても、クロストークを評価した。その結果、第１の極大値と第２の極大値とを含む屈折率分布Ｗを有する光導波路は、各実施例１で得られた光導波路に比べて、クロストークがさらに小さく抑えられていることが認められた。
【符号の説明】
【０２８３】
１ 光導波路
１１、１２ クラッド層
１３ コア層
１４ コア部
１４１、１４２ コア部
１５ 側面クラッド部
１５１、１５２、１５３ 側面クラッド部
２ 支持フィルム
３ カバーフィルム
９００ コア層形成用組成物
９１０ 層
９１５ ポリマー
９２０ 添加剤
９３０ 活性放射線
９３１ 第１の軌跡
９３２ 第２の軌跡
９３３ 第３の軌跡
９３５ マスク
９３５ａ、９３５ｂ、９３５ｃ マスク
９３５０ 遮蔽部
９３５１ 開口
９３５１ａ 透明基板
９３５３、９３５４、９３５５ 遮蔽部
９５１、９５２ 支持基板
Ｃ１、Ｃ２ 中心線
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３ 中心線
Ｂ１、Ｂ２ 境界線
Ｌ 積算光量の分布
Ｗ 屈折率分布
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つのクラッド部と、該２つのクラッド部の間に隣接して設けられ、中心部から前記各クラッド部に向かって屈折率が徐々に低くなっている屈折率分布を有するコア部と、を有する光導波路を製造する方法であって、
活性放射線の照射により化学構造の一部が変化することに起因して屈折率が変化するポリマーを含有する層を形成する第１の工程と、
複数枚のマスクを介して前記層に活性放射線を照射して、前記層中に前記屈折率分布を形成する第２の工程と、を有し、
前記層に照射される前記活性放射線の積算光量が徐々に変化した分布を形成するよう、前記複数枚のマスクで合成された透過率分布が設定されていることを特徴とする光導波路の製造方法。
【請求項２】
前記透過率分布は、その分布幅の中心を通過する中心線近傍から離れるにつれて透過率が徐々に小さくなるまたは大きくなるよう設定されている請求項１に記載の光導波路の製造方法。
【請求項３】
前記透過率分布は、前記中心線に対して線対称の関係にある請求項２に記載の光導波路の製造方法。
【請求項４】
前記第２の工程において、前記複数枚のマスクを順次１枚ずつ介して前記層に活性放射線を照射する請求項１ないし３のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
【請求項５】
前記ポリマーは、主鎖と、該主鎖から分岐し、活性放射線の照射により前記主鎖から離脱し得る離脱性基と、を有するものである請求項１ないし４のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
【請求項６】
前記ポリマーは、ノルボルネン系ポリマーである請求項１ないし５のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
【請求項７】
前記活性放射線は、２００〜４５０ｎｍの範囲にピーク波長を有するものである請求項１ないし６のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載の光導波路の製造方法により製造されたことを特徴とする光導波路。
【請求項９】
請求項８に記載の光導波路を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項１】
少なくとも２つのクラッド部と、該２つのクラッド部の間に隣接して設けられ、中心部から前記各クラッド部に向かって屈折率が徐々に低くなっている屈折率分布を有するコア部と、を有する光導波路を製造する方法であって、
活性放射線の照射により化学構造の一部が変化することに起因して屈折率が変化するポリマーを含有する層を形成する第１の工程と、
複数枚のマスクを介して前記層に活性放射線を照射して、前記層中に前記屈折率分布を形成する第２の工程と、を有し、
前記層に照射される前記活性放射線の積算光量が徐々に変化した分布を形成するよう、前記複数枚のマスクで合成された透過率分布が設定されていることを特徴とする光導波路の製造方法。
【請求項２】
前記透過率分布は、その分布幅の中心を通過する中心線近傍から離れるにつれて透過率が徐々に小さくなるまたは大きくなるよう設定されている請求項１に記載の光導波路の製造方法。
【請求項３】
前記透過率分布は、前記中心線に対して線対称の関係にある請求項２に記載の光導波路の製造方法。
【請求項４】
前記第２の工程において、前記複数枚のマスクを順次１枚ずつ介して前記層に活性放射線を照射する請求項１ないし３のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
【請求項５】
前記ポリマーは、主鎖と、該主鎖から分岐し、活性放射線の照射により前記主鎖から離脱し得る離脱性基と、を有するものである請求項１ないし４のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
【請求項６】
前記ポリマーは、ノルボルネン系ポリマーである請求項１ないし５のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
【請求項７】
前記活性放射線は、２００〜４５０ｎｍの範囲にピーク波長を有するものである請求項１ないし６のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載の光導波路の製造方法により製造されたことを特徴とする光導波路。
【請求項９】
請求項８に記載の光導波路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２０１２−１３７６９０（Ｐ２０１２−１３７６９０Ａ）
【公開日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２９１２５８（Ｐ２０１０−２９１２５８）
【出願日】平成２２年１２月２７日（２０１０．１２．２７）
【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２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２７日（２０１０．１２．２７）
【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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