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に活性放射線のビーム９３０を照射し、ポリマー９１５中の化学構造の一部を変化させ、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、ビーム９３０の焦点を層９１０の厚さ方向に沿って往復移動させつつ、かつ、ビーム９３０を層９１０の面方向に沿って相対的に移動（面内移動）させつつ、ビーム９３０を照射する。これにより、焦点近傍とそれ以外の領域での積算光量の差に基づき、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に活性放射線のビーム９３０を照射し、ポリマー９１５中の化学構造の一部を変化させ、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、ビーム９３０の焦点を層９１０の厚さ方向に沿って往復移動させつつ、かつ、ビーム９３０を層９１０の面方向に沿って相対的に移動（面内移動）させつつ、ビーム９３０を照射する。これにより、焦点近傍とそれ以外の領域での積算光量の差に基づき、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）〜（１１）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連続的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、
前記層に対して活性放射線のビームを照射して、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、
前記第２の工程において、前記ビームの焦点を前記層の面方向に沿って相対的に移動させつつ、前記ビームを照射することを特徴とする光導波路の製造方法。
【００１５】
（２） 前記第２の工程において、さらに、前記ビームの焦点を前記層の厚さ方向に沿って往復移動させつつ、前記ビームを照射する上記（１）に記載の光導波路の製造方法。
【００１６】
（３） 前記ビームの焦点の往復移動に際し、前記ビームの焦点が前記層を厚さ方向に貫通するように行う上記（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、少なくとも２つの前記ビームを用い、前記各ビームの焦点を前記層の両面のそれぞれにおいて面方向に沿って相対的に移動させつつ、前記ビームを照射する上記（１）に記載の光導波路の製造方法。
【００１８】
（５） 前記ビームの横断面形状は、前記ビームの移動経路の中心線に対して線対称の関係を満足する形状である上記（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） 前記ビームは、線源から出射した活性放射線を、前記焦点に向けて収束させる光学素子を介して生成されたものである上記（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（６）のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
【００２１】
（８） 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（７）のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
【００２２】
（９） 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（８）のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
【００２３】
（１０） 上記（１）ないし（９）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。
（１１） 上記（１０）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】
【００２４】
本発明によれば、単に活性放射線のビームを走査させることのみで、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。
【００２５】
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】
【００２６】
【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Ｃ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に示す光導波路の第１の製造方法を説明するための図である。
【図５】層に対して活性放射線のビームを走査する様子を示す平面図である。
【図６】層の厚さ方向に沿って活性放射線のビームを往復移動させる様子を層の側面から見た図、および、ビームの焦点を上下に往復移動させつつ、層の面方向に沿って相対的に移動させる際に、ビームの焦点が通過する軌跡の一例を層の側面から見た模式図である。
【図７】図５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に示す光導波路の第１の製造方法を説明するための図である。
【図１１】図１に示す光導波路の第２の製造方法を説明するための図である。
【図１２】図１１に示す軌跡に沿って走査されたビームの作用により形成された屈折率分布を、図１１に示す軌跡の横断面上に等高線として示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
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。
【００２８】
＜光導波路＞
まず、本発明の光導波路について説明する。
【００２９】
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Ｃ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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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、屈折率の変化が連続的になっている。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。
【００３３】
以下では、このような連続的な屈折率変化を伴う屈折率分布の一例について説明する。
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Ｃ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連続的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＞
（第１の製造方法）
次に、上述した光導波路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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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）。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
（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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
【化１】
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
【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。）
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
【化３】
【０１０４】
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。
【０１０５】
（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。
【０１０６】
【化４】
【０１０７】
（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。
【０１０８】
【化５】
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
【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。）
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
【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。）
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
【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。）
【０１１８】
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。
【０１１９】
【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。）
【０１２０】
【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。）
【０１２１】
【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。）
【０１２２】
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。
【０１２３】
【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。）
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
【化１３】
（式（９）におけるＲ７、ｐ５、ｑ５、ｉは、式（８）と同じである。）
【０１２８】
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。
【０１２９】
【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。）
【０１３０】
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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
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。
【０１３５】
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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
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。
【０１３８】
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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
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。
【０１４１】
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。
【０１４２】
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。
【０１４３】
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。
【０１４４】
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。
【０１４５】
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。
【０１４６】
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。
【０１４７】
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。
【０１４８】
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。
【０１４９】
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。
【０１５０】
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。
【０１５１】
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。
【０１５２】
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。
【０１５３】
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。
【０１５４】
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。
【０１５５】
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。すなわち、ポリマー９１５は、離脱性基を含む繰り返し単位を有している。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。なお、化学構造の変化の種類によっては、屈折率が上昇する場合もある。
【０１５６】
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。
【０１５７】
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。
【０１５８】
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。
【０１５９】
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。
【０１６０】
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。
【０１６１】
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。
【０１６２】
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。
【０１６３】
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。
【０１６４】
【化１５】
【０１６５】
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。
【０１６６】
【化１６】
（式（１１）において、ｐ７／（ｑ７＋ｒ２）は、２０以下である。）
【０１６７】
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。
【０１６８】
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。
【０１６９】
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。
【０１７０】
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。
【０１７１】
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。
【０１７２】
【化１７】
（上記式中、ｎは５〜５００程度である。）
【０１７３】
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。
【０１７４】
（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。
【０１７５】
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。
【０１７６】
なお、上述したような層９１０は、活性放射線のビーム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。
【０１７７】
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のビーム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。
【０１７８】
［２］次に、活性放射線のビーム９３０を、層９１０に照射する（図４参照）。照射する際には、形成すべき側面クラッド部１５のパターンに沿うように、層９１０に対してビーム９３０を相対的に移動させつつ照射する。これにより、層９１０のうち、ビーム９３０が通過した領域では、活性放射線の積算光量に応じて屈折率が変化する。その結果、ビーム９３０が通過した領域とそれ以外の領域との間では、屈折率差が形成されることとなる（第２の工程）。
【０１７９】
ここで、ビーム９３０を照射する際には、ビーム９３０の焦点を層９１０の厚さ方向に沿って往復移動させつつ、かつ、ビーム９３０を層９１０の面方向に沿って相対的に移動（面内移動）させながら、ビーム９３０を照射する。活性放射線は、層９１０中を透過するため、表面のみならず層内全体で屈折率の低下が生じる。
【０１８０】
図５は、層９１０に対して活性放射線のビーム９３０を走査する様子を示す平面図である。なお、以下の説明では、活性放射線のビーム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。
【０１８１】
図５に示すビーム９３０の横断面形状は、楕円をなしている。このような形状のビーム９３０を、楕円の短径が、形成すべき側面クラッド部１５の延伸方向（例えば図５の中心線Ｒ１）に沿うように走査させる。この際、ビーム９３０の焦点を上下に往復移動させながら、面内走査させる。
【０１８２】
図６（ａ）は、層９１０の厚さ方向に沿って活性放射線のビーム９３０を往復移動させる様子を層９１０の側面から見た図であり、図６（ｂ）は、ビーム９３０の焦点９３０ａを上下に往復移動させつつ、層９１０の面方向に沿って（図５の中心線Ｒ１に沿って）相対的に移動させる際に、ビーム９３０の焦点が通過する軌跡の一例を層９１０の側面から見た模式図である。
【０１８３】
活性放射線のビーム９３０は、収束レンズ（フォーカスレンズ）、収束ミラー等の光学素子を介して収束され、光路上の焦点９３０ａにおいて局所的に収束されている。焦点９３０ａでは、活性放射線が集中するため、必然的に単位面積当たりの照射強度（照度）が最も高くなる。このため、ビーム９３０が層９１０に照射されるとき、焦点９３０ａ近傍において最も積算光量が多くなるのである。また、このようなビーム９３０では、焦点９３０ａから離れるにつれて照射強度（照度）が連続的に低下するため、それに基づいて積算光量も連続的に減少する。すなわち、ビーム９３０を上下に往復移動させたとき、層９１０の照射領域における活性放射線の積算光量の分布Ｌは、ビーム９３０が楕円錐状に収束しているため、焦点９３０ａを中心にした同心楕円状に低下する分布となる。なお、このように積算光量が同心楕円状に低下する分布は、通常、焦点９３０ａを極大とするガウス分布やローレンツ分布等の滑らかな曲線を伴う分布となる。このため、このような積算光量の分布Ｌの形状が屈折率分布の形状に反映されることで、屈折率が滑らかに変化した前述の屈折率分布Ｗを形成することができるのである。
【０１８４】
ところで、上記のようにしてビーム９３０の焦点９３０ａが上下に移動すると、焦点９３０ａが通過した軌跡は、層９１０の厚さ方向に延在する線状の軌跡になる。本発明では、このビーム９３０の焦点９３０ａの軌跡が層９１０を厚さ方向に貫通するよう、上下方向の移動パターンを設定するのが好ましい（図６（ａ）参照）。これにより、層９１０の厚さ方向全体において、積算光量が最も多い領域を形成することができる。その結果、層９１０の厚さ方向全体に及ぶように、側面クラッド部１５を形成することができる。
【０１８５】
また、焦点９３０ａの上下の往復移動は、ビーム９３０の層９１０の面方向に沿う移動よりも十分に速い速度で行われるのが好ましい。これにより、ビーム９３０の焦点９３０ａを上下に高速で往復移動させつつ、さらに層９１０の面方向に沿って移動させることで、焦点９３０ａが通過した軌跡は、層９１０の表面のみならず、ビーム９３０の深さ方向にも均一に存在することとなる。
【０１８６】
図６（ｂ）は、焦点９３０ａの軌跡の一例であるが、焦点９３０ａを上下に往復移動させながら、ビーム９３０を層９１０の面方向に沿って移動させることにより、焦点９３０ａの軌跡は通常、三角波あるいは三角関数曲線等の所定の周期を有する波形となる。焦点９３０ａの上下の往復移動が十分高速であれば、この波形における周期が非常に短くなるため、軌跡は図６（ｂ）に示す面全体を埋め尽くすようになる。その結果、中心線Ｒ１では、層９１０の表面のみでなく厚さ方向全体においても均一に屈折率が低下し、層９１０の厚さ方向全体で均一な屈折率差を形成することができる。そして、ビーム９３０の面内移動により、層９１０全体に側面クラッド部１５およびコア部１４を形成することができる。
【０１８７】
この際、焦点９３０ａの上下の往復移動における平均速度は、ビーム９３０の層９１０の面方向に沿う移動の平均速度の３〜１００００倍程度であるのが好ましく、５〜５０００倍程度であるのがより好ましい。これにより、焦点９３０ａが通過した軌跡は、ビーム９３０の移動経路に沿ってムラなく存在することとなり、最終的にビーム９３０の移動経路における積算光量の分布も均一になる。その結果、均一な屈折率分布Ｗが得られる。
【０１８８】
また、焦点９３０ａの上下の往復移動の周期は、特に限定されないが、０．０００１〜０．１秒程度であるのが好ましく、０．００１〜０．０１秒程度であるのがより好ましい。
【０１８９】
ここで、図５（ａ）では、図の下方から上方に向かってビーム９３０を走査させる。ビーム９３０が通過した第１の軌跡９３１では、屈折率が低下し、中心線Ｒ１を挟んでその両側に側面クラッド部１５が形成される。
【０１９０】
次いで、第１の軌跡９３１に隣接するように、図の上方から下方に向かってビーム９３０を走査させる（図５（ｂ）参照）。ビーム９３０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。
【０１９１】
そして、第１の軌跡９３１と第２の軌跡９３２との境界線Ｂ１上は、焦点９３０ａの移動経路から離れており、周辺に比べて活性放射線の積算光量が少ないため、屈折率の低下が最も少ない。したがって、この領域では、屈折率が相対的に高くなる。その結果、境界線Ｂ１には、屈折率の極大値が形成されることとなり、境界線Ｂ１を挟んでその両側にコア部１４が形成される。なお、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。
【０１９２】
次いで、第２の軌跡９３２に隣接するように、図の下方から上方に向かってビーム９３０を走査させる（図５（ｃ）参照）。ビーム９３０が通過した第３の軌跡９３３でも、やはり屈折率が低下し、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。
【０１９３】
そして、第２の軌跡９３２と第３の軌跡９３３との境界線Ｂ２上も、境界線Ｂ１上と同様、屈折率の低下が少ない。したがって、この領域では、屈折率が相対的に高くなる。その結果、境界線Ｂ２にも、屈折率の極大値が形成されることとなり、境界線Ｂ２を挟んでその両側にコア部１４が形成される。なお、コア部１４には、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。
【０１９４】
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）。
【０１９５】
図７は、図５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９１０の屈折率との関係を示す図である。
【０１９６】
上述した第１の軌跡９３１、第２の軌跡９３２および第３の軌跡９３３においては、ビーム９３０の横断面形状に応じた図７（ａ）に示すような積算光量の分布Ｌが生じる。この積算光量は、上述したように、各中心線Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３近傍において最も大きく、各中心線Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３から離れるほど連続的に小さくなる。
【０１９７】
このような積算光量の分布Ｌに応じて、層９１０には、図７（ｂ）に示すような屈折率分布Ｗが形成され、最終的にコア層１３が形成される。
【０１９８】
なお、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ビーム９３０の最適な条件（ビーム９３０の強度分布、横断面形状等）を容易に決定することができる。
【０１９９】
また、ビーム９３０の横断面形状は、各中心線Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３に対してそれぞれ線対称の関係を満足する形状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ができ、伝送効率の高いものとなる。
【０２００】
また、ビーム９３０の横断面形状は、各中心線Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３と平行な成分の長さが、各中心線Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３近傍において最も長く、各中心線Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３から離れるにつれて連続的に短くなるような形状に設定されているのが好ましい。ビーム９３０の横断面形状が上記のように設定されていることにより、ビーム９３０が各中心線Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３に沿って走査されたとき、各中心線Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３近傍において活性放射線の積算光量が最も多くなる。これは、ビーム９３０が滞在する時間が、各中心線Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３近傍において最も長くなるからである。なお、このような積算光量の分布は、前述したビーム９３０において焦点９３０ａから離れるにつれて照射強度が連続的に小さくなっているという照射強度の分布に基づいて形成される積算光量の分布を、より増強させることとなる。その結果、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をより確実に形成することが可能になる。
【０２０１】
ビーム９３０として用いる活性放射線は、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。
【０２０２】
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。
【０２０３】
また、活性放射線のビーム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。
【０２０４】
また、活性放射線のビーム９３０は、その横断面における活性放射線の強度分布は均一であるのが好ましい。これにより、ビーム９３０の横断面形状のみで、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。
【０２０５】
また、本発明では、ビーム９３０の照射のみでＧＩ型の屈折率分布Ｗを形成することができるので、光導波路１の多チャンネル化および高密度化を容易に行うことができる。これにより、光導波路１における光通信の大容量化を図ることができる。
【０２０６】
なお、屈折率分布Ｗは、活性放射線のビーム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。
【０２０７】
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。
【０２０８】
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。
【０２０９】
活性放射線のビーム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。
【０２１０】
なお、光源が複数ある場合には、第１の軌跡９３１、第２の軌跡９３２および第３の軌跡９３３に沿って一度に複数のビーム９３０を走査するようにしてもよい。
【０２１１】
［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。
【０２１２】
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）。
【０２１３】
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。
【０２１４】
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）。
【０２１５】
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。
【０２１６】
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。
【０２１７】
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。
【０２１８】
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。
【０２１９】
なお、ビーム９３０の横断面形状は、図５に示す形状に限定されず、いかなる形状であってもよく、例えば、正方形、長方形のような四角形、真円、長円形のような円形、三角形、五角形、六角形のような多角形等であってもよい。
【０２２０】
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。
【０２２１】
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。
【０２２２】
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連続的に変化し、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。
【０２２３】
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。
【０２２４】
（第２の製造方法）
次に、上述した光導波路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。
【０２２５】
図１１は、図１に示す光導波路１の第２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１１中の上側を「上」、下側を「下」という。
【０２２６】
以下、第２の製造方法について説明するが、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。
【０２２７】
第２の製造方法は、第２の工程において、活性放射線のビーム９３０を２つ用意し、そのうち１つのビーム９３０を層９１０の上面に照射し、もう１つのビーム９３０を層９１０の下面に照射し、その上で、各ビーム９３０の焦点を層９１０の厚さ方向に移動させることなく、面方向に沿って相対的に移動させるようにした以外は、第１の製造方法と同様である。
【０２２８】
以下、活性放射線のビーム９３０の照射について説明する。
図１１に示すビーム９３０の横断面形状は、図示しない物の楕円をなしている。図１１では、このようなビーム９３０が２つ用意され、各ビーム９３０の焦点９３０ａがそれぞれ層９１０の上面と下面に合うように照射される。そして、この状態で層９１０の面方向に沿って移動される。ここでは、第１の軌跡９３１に沿って走査されたビーム９３０が、次いで、第１の軌跡９３１に隣接する第２の軌跡９３２に沿って走査され、次いで、第２の軌跡９３２に隣接する第３の軌跡９３３に沿って走査される。
【０２２９】
図１２は、上述したような図１１に示す軌跡に沿って走査されたビームの作用により形成された屈折率分布を、図１１に示す軌跡の横断面上に等高線として示す図である。
【０２３０】
第１の製造方法において説明したように、ビーム９３０では、その焦点９３０ａにおいて最も照射強度（照度）が大きくなるので、ビーム９３０の照射による積算光量の分布は、焦点９３０ａから離れるにつれて連続的に小さくなる。このため、積算光量の分布を等高線ＣＬとして示すと、図１２に示すように、焦点９３０ａの照射位置に近い領域ほど積算光量が多く、焦点９３０ａの照射位置から離れるほど積算光量が少なくなるという傾向を示す。その結果、層９１０の横断面には、周囲より積算光量が少ない領域Ｌ１と、周囲より積算光量が多い領域Ｌ２とが形成され、かつ、領域Ｌ１と領域Ｌ２との間では積算光量が連続的に変化している。よって、層９１０には図７（ｂ）に示すような屈折率分布Ｗが形成され、最終的にコア層１３が形成される。
【０２３１】
また、本製造方法によれば、上記のような面方向における屈折率の偏りに基づく屈折率分布Ｗのみならず、厚さ方向における屈折率の偏りに基づく屈折率分布も形成されることとなる。すなわち、図１２に示すように、活性放射線照射後の層９１０では、領域Ｌ１から上下面側に離れるにつれて積算光量が連続的に増加しているため、その結果、厚さ方向において領域Ｌ１から上下面側に離れるにつれて屈折率が連続的に低下する屈折率分布が形成される。したがって、領域Ｌ１に入射された光は、面方向のみならず、厚さ方向にも漏れ出し難くなり、伝送効率にとりわけ優れたコア層１３を形成することができる。なお、このようにして得られたコア層１３は、面方向のみならず、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を有するものとなる。
また、ビーム９３０の本数は、３つ以上であってもよい。
【０２３２】
さらに、ビーム９３０の焦点９３０ａの照射位置は、上述したように層９１０の上下面であっても、それより層９１０の若干内側または外側の位置であってもよい。
【０２３３】
また、第１の製造方法と同様、各ビーム９３０の焦点９３０ａは、層９１０の厚さ方向に沿って往復移動させるようにしてもよい。
【０２３４】
＜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。
【０２３５】
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。
【０２３６】
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。
【０２３７】
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。
【０２３８】
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。
【０２３９】
また、第１の製造方法では、層９１０の厚さ方向に沿って焦点９３０ａを往復移動させるようにしたが、ビーム９３０では、焦点９３０ａから離れるにつれて自ずと積算光量の連続的な分布が形成されるため、必ずしも往復移動させなくても屈折率分布Ｗを形成することができる。
【実施例】
【０２４０】
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
【０２４１】
（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。
【０２４２】
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。
【０２４３】
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。
【０２４４】
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。
【０２４５】
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。
【０２４６】
【化１８】
【０２４７】
【化１９】
【０２４８】
（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。
【０２４９】
（３）光導波路の製造
（下側クラッド層の製造）
石英ガラス基板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。
【０２５０】
（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に示す横断面形状の紫外線ビーム（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速度５ｍｍ／ｓｅｃで走査させた。なお、この際、紫外線ビームの焦点が形成した層を貫通するように周期０．００１秒で層の厚さ方向に沿って往復移動させつつ走査させた。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、紫外線ビームの横断面形状は、焦点が層の厚さ方向に沿って往復移動する際に変化するものの、その際にとり得る最大の長径が１２０μｍ、最小の短径が５０μｍの楕円形であった。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。
【０２５１】
（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。
【０２５２】
（実施例２）
紫外線ビームの横断面形状を長方形に変更した以外は、実施例１と同様にして光導波路を得た。
【０２５３】
（実施例３）
２本の紫外線ビームを層の上下面にそれぞれ焦点が一致するように照射し、かつ、厚さ方向における往復移動を停止す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。
【０２５４】
（実施例４〜６）
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１〜３と同様にして光導波路を得た。
【０２５５】
【化２０】
（上記式中、ｎは１００である。）
【０２５６】
（比較例１）
紫外線ビームの横断面形状を長方形にするとともに、焦点を有しない平行光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。
【０２５７】
（比較例２）
紫外線ビームの横断面形状を長方形にするとともに、焦点を有しない平行光を用いるようにした以外は、実施例３と同様にして光導波路を得た。
【０２５８】
（比較例３）
紫外線ビームの横断面形状を長方形にするとともに、焦点を有しない平行光を用いるようにした以外は、実施例４と同様にして光導波路を得た。
【０２５９】
（比較例４）
紫外線ビームの横断面形状を長方形にするとともに、焦点を有しない平行光を用いるようにした以外は、実施例６と同様にして光導波路を得た。
【０２６０】
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。
【０２６１】
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。
【０２６２】
また、特に実施例３、６で得られた光導波路については、コア層の厚さ方向においても、中央部の屈折率が相対的に最も高く、この位置から上下面側に離れるにつれて屈折率が連続的に低下した、いわゆるＧＩ型の分布が形成されていた。
【０２６３】
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。また、厚さ方向の屈折率分布についても、同様にＳＩ型の分布であった。
【０２６４】
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。
【０２６５】
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で得られた光導波路でも、比較例２で得られた光導波路に比べ、また、実施例４、５で得られた光導波路でも、それぞれ比較例３で得られた光導波路に比べ、また、実施例６で得られた光導波路でも、比較例４で得られた光導波路に比べて、それぞれ伝送損失が抑えられていることが認められた。特に、実施例１、３、４、６で得られた光導波路における伝送損失は、それぞれ実施例２、５で得られた光導波路における伝送損失を下回っており、優れた特性を示し、その中でもとりわけ実施例３、６で得られた光導波路では、その傾向が顕著であった。
【０２６６】
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。
【０２６７】
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で得られた光導波路でも、比較例２で得られた光導波路に比べ、また、実施例４、５で得られた光導波路でも、それぞれ比較例３で得られた光導波路に比べ、また、実施例６で得られた光導波路でも、比較例４で得られた光導波路に比べて、それぞれパルス信号の鈍りが抑えられていることが認められた。特に、実施例１、３、４、６で得られた光導波路におけるパルス信号の鈍りは、それぞれ実施例２、５で得られた光導波路におけるパルス信号の鈍りよりさらに抑制されており、優れた特性を示し、その中でもとりわけ実施例３、６で得られた光導波路では、その傾向が顕著であった。
【０２６８】
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。
【０２６９】
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、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３で得られた光導波路でも、比較例２で得られた光導波路に比べて、また、実施例４、５で得られた光導波路でも、それぞれ比較例３で得られた光導波路に比べ、また、実施例６で得られた光導波路でも、比較例４で得られた光導波路に比べて、それぞれクロストークが抑えられていることが認められた。
【０２７０】
また、紫外線ビームの横断面形状を変え、紫外線の積算光量分布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。
【０２７１】
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を有する以外は各実施例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を有する光導波路では、各実施例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】
【０２７２】
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 ビーム
９３０ａ 焦点
９３１ 第１の軌跡
９３２ 第２の軌跡
９３３ 第３の軌跡
９５１、９５２ 支持基板
Ｃ 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
Ｌ１、Ｌ２ 領域
ＣＬ 等高線
【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）〜（１１）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連続的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、
前記層に対して活性放射線のビームを照射して、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、
前記第２の工程において、前記ビームの焦点を前記層の面方向に沿って相対的に移動させつつ、前記ビームを照射することを特徴とする光導波路の製造方法。
【００１５】
（２） 前記第２の工程において、さらに、前記ビームの焦点を前記層の厚さ方向に沿って往復移動させつつ、前記ビームを照射する上記（１）に記載の光導波路の製造方法。
【００１６】
（３） 前記ビームの焦点の往復移動に際し、前記ビームの焦点が前記層を厚さ方向に貫通するように行う上記（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、少なくとも２つの前記ビームを用い、前記各ビームの焦点を前記層の両面のそれぞれにおいて面方向に沿って相対的に移動させつつ、前記ビームを照射する上記（１）に記載の光導波路の製造方法。
【００１８】
（５） 前記ビームの横断面形状は、前記ビームの移動経路の中心線に対して線対称の関係を満足する形状である上記（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） 前記ビームは、線源から出射した活性放射線を、前記焦点に向けて収束させる光学素子を介して生成されたものである上記（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（６）のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
【００２１】
（８） 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（７）のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
【００２２】
（９） 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（８）のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
【００２３】
（１０） 上記（１）ないし（９）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。
（１１） 上記（１０）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】
【００２４】
本発明によれば、単に活性放射線のビームを走査させることのみで、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。
【００２５】
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】
【００２６】
【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Ｃ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に示す光導波路の第１の製造方法を説明するための図である。
【図５】層に対して活性放射線のビームを走査する様子を示す平面図である。
【図６】層の厚さ方向に沿って活性放射線のビームを往復移動させる様子を層の側面から見た図、および、ビームの焦点を上下に往復移動させつつ、層の面方向に沿って相対的に移動させる際に、ビームの焦点が通過する軌跡の一例を層の側面から見た模式図である。
【図７】図５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に示す光導波路の第１の製造方法を説明するための図である。
【図１１】図１に示す光導波路の第２の製造方法を説明するための図である。
【図１２】図１１に示す軌跡に沿って走査されたビームの作用により形成された屈折率分布を、図１１に示す軌跡の横断面上に等高線として示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
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。
【００２８】
＜光導波路＞
まず、本発明の光導波路について説明する。
【００２９】
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Ｃ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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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、屈折率の変化が連続的になっている。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。
【００３３】
以下では、このような連続的な屈折率変化を伴う屈折率分布の一例について説明する。
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Ｃ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連続的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＞
（第１の製造方法）
次に、上述した光導波路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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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）。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
（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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
【化１】
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
【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。）
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
【化３】
【０１０４】
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。
【０１０５】
（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。
【０１０６】
【化４】
【０１０７】
（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。
【０１０８】
【化５】
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
【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。）
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
【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。）
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
【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。）
【０１１８】
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。
【０１１９】
【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。）
【０１２０】
【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。）
【０１２１】
【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。）
【０１２２】
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。
【０１２３】
【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。）
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
【化１３】
（式（９）におけるＲ７、ｐ５、ｑ５、ｉは、式（８）と同じである。）
【０１２８】
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。
【０１２９】
【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。）
【０１３０】
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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
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。
【０１３５】
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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
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。
【０１３８】
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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
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。
【０１４１】
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。
【０１４２】
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。
【０１４３】
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。
【０１４４】
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。
【０１４５】
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。
【０１４６】
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。
【０１４７】
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。
【０１４８】
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。
【０１４９】
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。
【０１５０】
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。
【０１５１】
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。
【０１５２】
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。
【０１５３】
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。
【０１５４】
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。
【０１５５】
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。すなわち、ポリマー９１５は、離脱性基を含む繰り返し単位を有している。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。なお、化学構造の変化の種類によっては、屈折率が上昇する場合もある。
【０１５６】
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。
【０１５７】
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。
【０１５８】
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。
【０１５９】
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。
【０１６０】
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。
【０１６１】
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。
【０１６２】
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。
【０１６３】
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。
【０１６４】
【化１５】
【０１６５】
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。
【０１６６】
【化１６】
（式（１１）において、ｐ７／（ｑ７＋ｒ２）は、２０以下である。）
【０１６７】
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。
【０１６８】
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。
【０１６９】
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。
【０１７０】
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。
【０１７１】
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。
【０１７２】
【化１７】
（上記式中、ｎは５〜５００程度である。）
【０１７３】
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。
【０１７４】
（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。
【０１７５】
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。
【０１７６】
なお、上述したような層９１０は、活性放射線のビーム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。
【０１７７】
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のビーム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。
【０１７８】
［２］次に、活性放射線のビーム９３０を、層９１０に照射する（図４参照）。照射する際には、形成すべき側面クラッド部１５のパターンに沿うように、層９１０に対してビーム９３０を相対的に移動させつつ照射する。これにより、層９１０のうち、ビーム９３０が通過した領域では、活性放射線の積算光量に応じて屈折率が変化する。その結果、ビーム９３０が通過した領域とそれ以外の領域との間では、屈折率差が形成されることとなる（第２の工程）。
【０１７９】
ここで、ビーム９３０を照射する際には、ビーム９３０の焦点を層９１０の厚さ方向に沿って往復移動させつつ、かつ、ビーム９３０を層９１０の面方向に沿って相対的に移動（面内移動）させながら、ビーム９３０を照射する。活性放射線は、層９１０中を透過するため、表面のみならず層内全体で屈折率の低下が生じる。
【０１８０】
図５は、層９１０に対して活性放射線のビーム９３０を走査する様子を示す平面図である。なお、以下の説明では、活性放射線のビーム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。
【０１８１】
図５に示すビーム９３０の横断面形状は、楕円をなしている。このような形状のビーム９３０を、楕円の短径が、形成すべき側面クラッド部１５の延伸方向（例えば図５の中心線Ｒ１）に沿うように走査させる。この際、ビーム９３０の焦点を上下に往復移動させながら、面内走査させる。
【０１８２】
図６（ａ）は、層９１０の厚さ方向に沿って活性放射線のビーム９３０を往復移動させる様子を層９１０の側面から見た図であり、図６（ｂ）は、ビーム９３０の焦点９３０ａを上下に往復移動させつつ、層９１０の面方向に沿って（図５の中心線Ｒ１に沿って）相対的に移動させる際に、ビーム９３０の焦点が通過する軌跡の一例を層９１０の側面から見た模式図である。
【０１８３】
活性放射線のビーム９３０は、収束レンズ（フォーカスレンズ）、収束ミラー等の光学素子を介して収束され、光路上の焦点９３０ａにおいて局所的に収束されている。焦点９３０ａでは、活性放射線が集中するため、必然的に単位面積当たりの照射強度（照度）が最も高くなる。このため、ビーム９３０が層９１０に照射されるとき、焦点９３０ａ近傍において最も積算光量が多くなるのである。また、このようなビーム９３０では、焦点９３０ａから離れるにつれて照射強度（照度）が連続的に低下するため、それに基づいて積算光量も連続的に減少する。すなわち、ビーム９３０を上下に往復移動させたとき、層９１０の照射領域における活性放射線の積算光量の分布Ｌは、ビーム９３０が楕円錐状に収束しているため、焦点９３０ａを中心にした同心楕円状に低下する分布となる。なお、このように積算光量が同心楕円状に低下する分布は、通常、焦点９３０ａを極大とするガウス分布やローレンツ分布等の滑らかな曲線を伴う分布となる。このため、このような積算光量の分布Ｌの形状が屈折率分布の形状に反映されることで、屈折率が滑らかに変化した前述の屈折率分布Ｗを形成することができるのである。
【０１８４】
ところで、上記のようにしてビーム９３０の焦点９３０ａが上下に移動すると、焦点９３０ａが通過した軌跡は、層９１０の厚さ方向に延在する線状の軌跡になる。本発明では、このビーム９３０の焦点９３０ａの軌跡が層９１０を厚さ方向に貫通するよう、上下方向の移動パターンを設定するのが好ましい（図６（ａ）参照）。これにより、層９１０の厚さ方向全体において、積算光量が最も多い領域を形成することができる。その結果、層９１０の厚さ方向全体に及ぶように、側面クラッド部１５を形成することができる。
【０１８５】
また、焦点９３０ａの上下の往復移動は、ビーム９３０の層９１０の面方向に沿う移動よりも十分に速い速度で行われるのが好ましい。これにより、ビーム９３０の焦点９３０ａを上下に高速で往復移動させつつ、さらに層９１０の面方向に沿って移動させることで、焦点９３０ａが通過した軌跡は、層９１０の表面のみならず、ビーム９３０の深さ方向にも均一に存在することとなる。
【０１８６】
図６（ｂ）は、焦点９３０ａの軌跡の一例であるが、焦点９３０ａを上下に往復移動させながら、ビーム９３０を層９１０の面方向に沿って移動させることにより、焦点９３０ａの軌跡は通常、三角波あるいは三角関数曲線等の所定の周期を有する波形となる。焦点９３０ａの上下の往復移動が十分高速であれば、この波形における周期が非常に短くなるため、軌跡は図６（ｂ）に示す面全体を埋め尽くすようになる。その結果、中心線Ｒ１では、層９１０の表面のみでなく厚さ方向全体においても均一に屈折率が低下し、層９１０の厚さ方向全体で均一な屈折率差を形成することができる。そして、ビーム９３０の面内移動により、層９１０全体に側面クラッド部１５およびコア部１４を形成することができる。
【０１８７】
この際、焦点９３０ａの上下の往復移動における平均速度は、ビーム９３０の層９１０の面方向に沿う移動の平均速度の３〜１００００倍程度であるのが好ましく、５〜５０００倍程度であるのがより好ましい。これにより、焦点９３０ａが通過した軌跡は、ビーム９３０の移動経路に沿ってムラなく存在することとなり、最終的にビーム９３０の移動経路における積算光量の分布も均一になる。その結果、均一な屈折率分布Ｗが得られる。
【０１８８】
また、焦点９３０ａの上下の往復移動の周期は、特に限定されないが、０．０００１〜０．１秒程度であるのが好ましく、０．００１〜０．０１秒程度であるのがより好ましい。
【０１８９】
ここで、図５（ａ）では、図の下方から上方に向かってビーム９３０を走査させる。ビーム９３０が通過した第１の軌跡９３１では、屈折率が低下し、中心線Ｒ１を挟んでその両側に側面クラッド部１５が形成される。
【０１９０】
次いで、第１の軌跡９３１に隣接するように、図の上方から下方に向かってビーム９３０を走査させる（図５（ｂ）参照）。ビーム９３０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。
【０１９１】
そして、第１の軌跡９３１と第２の軌跡９３２との境界線Ｂ１上は、焦点９３０ａの移動経路から離れており、周辺に比べて活性放射線の積算光量が少ないため、屈折率の低下が最も少ない。したがって、この領域では、屈折率が相対的に高くなる。その結果、境界線Ｂ１には、屈折率の極大値が形成されることとなり、境界線Ｂ１を挟んでその両側にコア部１４が形成される。なお、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。
【０１９２】
次いで、第２の軌跡９３２に隣接するように、図の下方から上方に向かってビーム９３０を走査させる（図５（ｃ）参照）。ビーム９３０が通過した第３の軌跡９３３でも、やはり屈折率が低下し、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。
【０１９３】
そして、第２の軌跡９３２と第３の軌跡９３３との境界線Ｂ２上も、境界線Ｂ１上と同様、屈折率の低下が少ない。したがって、この領域では、屈折率が相対的に高くなる。その結果、境界線Ｂ２にも、屈折率の極大値が形成されることとなり、境界線Ｂ２を挟んでその両側にコア部１４が形成される。なお、コア部１４には、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。
【０１９４】
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）。
【０１９５】
図７は、図５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９１０の屈折率との関係を示す図である。
【０１９６】
上述した第１の軌跡９３１、第２の軌跡９３２および第３の軌跡９３３においては、ビーム９３０の横断面形状に応じた図７（ａ）に示すような積算光量の分布Ｌが生じる。この積算光量は、上述したように、各中心線Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３近傍において最も大きく、各中心線Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３から離れるほど連続的に小さくなる。
【０１９７】
このような積算光量の分布Ｌに応じて、層９１０には、図７（ｂ）に示すような屈折率分布Ｗが形成され、最終的にコア層１３が形成される。
【０１９８】
なお、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ビーム９３０の最適な条件（ビーム９３０の強度分布、横断面形状等）を容易に決定することができる。
【０１９９】
また、ビーム９３０の横断面形状は、各中心線Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３に対してそれぞれ線対称の関係を満足する形状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ができ、伝送効率の高いものとなる。
【０２００】
また、ビーム９３０の横断面形状は、各中心線Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３と平行な成分の長さが、各中心線Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３近傍において最も長く、各中心線Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３から離れるにつれて連続的に短くなるような形状に設定されているのが好ましい。ビーム９３０の横断面形状が上記のように設定されていることにより、ビーム９３０が各中心線Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３に沿って走査されたとき、各中心線Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３近傍において活性放射線の積算光量が最も多くなる。これは、ビーム９３０が滞在する時間が、各中心線Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３近傍において最も長くなるからである。なお、このような積算光量の分布は、前述したビーム９３０において焦点９３０ａから離れるにつれて照射強度が連続的に小さくなっているという照射強度の分布に基づいて形成される積算光量の分布を、より増強させることとなる。その結果、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をより確実に形成することが可能になる。
【０２０１】
ビーム９３０として用いる活性放射線は、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。
【０２０２】
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。
【０２０３】
また、活性放射線のビーム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。
【０２０４】
また、活性放射線のビーム９３０は、その横断面における活性放射線の強度分布は均一であるのが好ましい。これにより、ビーム９３０の横断面形状のみで、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。
【０２０５】
また、本発明では、ビーム９３０の照射のみでＧＩ型の屈折率分布Ｗを形成することができるので、光導波路１の多チャンネル化および高密度化を容易に行うことができる。これにより、光導波路１における光通信の大容量化を図ることができる。
【０２０６】
なお、屈折率分布Ｗは、活性放射線のビーム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。
【０２０７】
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。
【０２０８】
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。
【０２０９】
活性放射線のビーム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。
【０２１０】
なお、光源が複数ある場合には、第１の軌跡９３１、第２の軌跡９３２および第３の軌跡９３３に沿って一度に複数のビーム９３０を走査するようにしてもよい。
【０２１１】
［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。
【０２１２】
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）。
【０２１３】
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。
【０２１４】
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）。
【０２１５】
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。
【０２１６】
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。
【０２１７】
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。
【０２１８】
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。
【０２１９】
なお、ビーム９３０の横断面形状は、図５に示す形状に限定されず、いかなる形状であってもよく、例えば、正方形、長方形のような四角形、真円、長円形のような円形、三角形、五角形、六角形のような多角形等であってもよい。
【０２２０】
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。
【０２２１】
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。
【０２２２】
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連続的に変化し、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。
【０２２３】
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。
【０２２４】
（第２の製造方法）
次に、上述した光導波路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。
【０２２５】
図１１は、図１に示す光導波路１の第２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１１中の上側を「上」、下側を「下」という。
【０２２６】
以下、第２の製造方法について説明するが、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。
【０２２７】
第２の製造方法は、第２の工程において、活性放射線のビーム９３０を２つ用意し、そのうち１つのビーム９３０を層９１０の上面に照射し、もう１つのビーム９３０を層９１０の下面に照射し、その上で、各ビーム９３０の焦点を層９１０の厚さ方向に移動させることなく、面方向に沿って相対的に移動させるようにした以外は、第１の製造方法と同様である。
【０２２８】
以下、活性放射線のビーム９３０の照射について説明する。
図１１に示すビーム９３０の横断面形状は、図示しない物の楕円をなしている。図１１では、このようなビーム９３０が２つ用意され、各ビーム９３０の焦点９３０ａがそれぞれ層９１０の上面と下面に合うように照射される。そして、この状態で層９１０の面方向に沿って移動される。ここでは、第１の軌跡９３１に沿って走査されたビーム９３０が、次いで、第１の軌跡９３１に隣接する第２の軌跡９３２に沿って走査され、次いで、第２の軌跡９３２に隣接する第３の軌跡９３３に沿って走査される。
【０２２９】
図１２は、上述したような図１１に示す軌跡に沿って走査されたビームの作用により形成された屈折率分布を、図１１に示す軌跡の横断面上に等高線として示す図である。
【０２３０】
第１の製造方法において説明したように、ビーム９３０では、その焦点９３０ａにおいて最も照射強度（照度）が大きくなるので、ビーム９３０の照射による積算光量の分布は、焦点９３０ａから離れるにつれて連続的に小さくなる。このため、積算光量の分布を等高線ＣＬとして示すと、図１２に示すように、焦点９３０ａの照射位置に近い領域ほど積算光量が多く、焦点９３０ａの照射位置から離れるほど積算光量が少なくなるという傾向を示す。その結果、層９１０の横断面には、周囲より積算光量が少ない領域Ｌ１と、周囲より積算光量が多い領域Ｌ２とが形成され、かつ、領域Ｌ１と領域Ｌ２との間では積算光量が連続的に変化している。よって、層９１０には図７（ｂ）に示すような屈折率分布Ｗが形成され、最終的にコア層１３が形成される。
【０２３１】
また、本製造方法によれば、上記のような面方向における屈折率の偏りに基づく屈折率分布Ｗのみならず、厚さ方向における屈折率の偏りに基づく屈折率分布も形成されることとなる。すなわち、図１２に示すように、活性放射線照射後の層９１０では、領域Ｌ１から上下面側に離れるにつれて積算光量が連続的に増加しているため、その結果、厚さ方向において領域Ｌ１から上下面側に離れるにつれて屈折率が連続的に低下する屈折率分布が形成される。したがって、領域Ｌ１に入射された光は、面方向のみならず、厚さ方向にも漏れ出し難くなり、伝送効率にとりわけ優れたコア層１３を形成することができる。なお、このようにして得られたコア層１３は、面方向のみならず、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を有するものとなる。
また、ビーム９３０の本数は、３つ以上であってもよい。
【０２３２】
さらに、ビーム９３０の焦点９３０ａの照射位置は、上述したように層９１０の上下面であっても、それより層９１０の若干内側または外側の位置であってもよい。
【０２３３】
また、第１の製造方法と同様、各ビーム９３０の焦点９３０ａは、層９１０の厚さ方向に沿って往復移動させるようにしてもよい。
【０２３４】
＜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。
【０２３５】
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。
【０２３６】
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。
【０２３７】
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。
【０２３８】
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。
【０２３９】
また、第１の製造方法では、層９１０の厚さ方向に沿って焦点９３０ａを往復移動させるようにしたが、ビーム９３０では、焦点９３０ａから離れるにつれて自ずと積算光量の連続的な分布が形成されるため、必ずしも往復移動させなくても屈折率分布Ｗを形成することができる。
【実施例】
【０２４０】
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
【０２４１】
（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。
【０２４２】
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。
【０２４３】
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。
【０２４４】
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。
【０２４５】
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。
【０２４６】
【化１８】
【０２４７】
【化１９】
【０２４８】
（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。
【０２４９】
（３）光導波路の製造
（下側クラッド層の製造）
石英ガラス基板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。
【０２５０】
（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に示す横断面形状の紫外線ビーム（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速度５ｍｍ／ｓｅｃで走査させた。なお、この際、紫外線ビームの焦点が形成した層を貫通するように周期０．００１秒で層の厚さ方向に沿って往復移動させつつ走査させた。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、紫外線ビームの横断面形状は、焦点が層の厚さ方向に沿って往復移動する際に変化するものの、その際にとり得る最大の長径が１２０μｍ、最小の短径が５０μｍの楕円形であった。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。
【０２５１】
（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。
【０２５２】
（実施例２）
紫外線ビームの横断面形状を長方形に変更した以外は、実施例１と同様にして光導波路を得た。
【０２５３】
（実施例３）
２本の紫外線ビームを層の上下面にそれぞれ焦点が一致するように照射し、かつ、厚さ方向における往復移動を停止す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。
【０２５４】
（実施例４〜６）
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１〜３と同様にして光導波路を得た。
【０２５５】
【化２０】
（上記式中、ｎは１００である。）
【０２５６】
（比較例１）
紫外線ビームの横断面形状を長方形にするとともに、焦点を有しない平行光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。
【０２５７】
（比較例２）
紫外線ビームの横断面形状を長方形にするとともに、焦点を有しない平行光を用いるようにした以外は、実施例３と同様にして光導波路を得た。
【０２５８】
（比較例３）
紫外線ビームの横断面形状を長方形にするとともに、焦点を有しない平行光を用いるようにした以外は、実施例４と同様にして光導波路を得た。
【０２５９】
（比較例４）
紫外線ビームの横断面形状を長方形にするとともに、焦点を有しない平行光を用いるようにした以外は、実施例６と同様にして光導波路を得た。
【０２６０】
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。
【０２６１】
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。
【０２６２】
また、特に実施例３、６で得られた光導波路については、コア層の厚さ方向においても、中央部の屈折率が相対的に最も高く、この位置から上下面側に離れるにつれて屈折率が連続的に低下した、いわゆるＧＩ型の分布が形成されていた。
【０２６３】
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。また、厚さ方向の屈折率分布についても、同様にＳＩ型の分布であった。
【０２６４】
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。
【０２６５】
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で得られた光導波路でも、比較例２で得られた光導波路に比べ、また、実施例４、５で得られた光導波路でも、それぞれ比較例３で得られた光導波路に比べ、また、実施例６で得られた光導波路でも、比較例４で得られた光導波路に比べて、それぞれ伝送損失が抑えられていることが認められた。特に、実施例１、３、４、６で得られた光導波路における伝送損失は、それぞれ実施例２、５で得られた光導波路における伝送損失を下回っており、優れた特性を示し、その中でもとりわけ実施例３、６で得られた光導波路では、その傾向が顕著であった。
【０２６６】
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。
【０２６７】
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で得られた光導波路でも、比較例２で得られた光導波路に比べ、また、実施例４、５で得られた光導波路でも、それぞれ比較例３で得られた光導波路に比べ、また、実施例６で得られた光導波路でも、比較例４で得られた光導波路に比べて、それぞれパルス信号の鈍りが抑えられていることが認められた。特に、実施例１、３、４、６で得られた光導波路におけるパルス信号の鈍りは、それぞれ実施例２、５で得られた光導波路におけるパルス信号の鈍りよりさらに抑制されており、優れた特性を示し、その中でもとりわけ実施例３、６で得られた光導波路では、その傾向が顕著であった。
【０２６８】
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。
【０２６９】
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、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３で得られた光導波路でも、比較例２で得られた光導波路に比べて、また、実施例４、５で得られた光導波路でも、それぞれ比較例３で得られた光導波路に比べ、また、実施例６で得られた光導波路でも、比較例４で得られた光導波路に比べて、それぞれクロストークが抑えられていることが認められた。
【０２７０】
また、紫外線ビームの横断面形状を変え、紫外線の積算光量分布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。
【０２７１】
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を有する以外は各実施例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を有する光導波路では、各実施例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】
【０２７２】
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 ビーム
９３０ａ 焦点
９３１ 第１の軌跡
９３２ 第２の軌跡
９３３ 第３の軌跡
９５１、９５２ 支持基板
Ｃ 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
Ｌ１、Ｌ２ 領域
ＣＬ 等高線
【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連続的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、
前記層に対して活性放射線のビームを照射して、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、
前記第２の工程において、前記ビームの焦点を前記層の面方向に沿って相対的に移動させつつ、前記ビームを照射することを特徴とする光導波路の製造方法。
【請求項２】
前記第２の工程において、さらに、前記ビームの焦点を前記層の厚さ方向に沿って往復移動させつつ、前記ビームを照射する請求項１に記載の光導波路の製造方法。
【請求項３】
前記ビームの焦点の往復移動に際し、前記ビームの焦点が前記層を厚さ方向に貫通するように行う請求項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、少なくとも２つの前記ビームを用い、前記各ビームの焦点を前記層の両面のそれぞれにおいて面方向に沿って相対的に移動させつつ、前記ビームを照射する請求項１に記載の光導波路の製造方法。
【請求項５】
前記ビームの横断面形状は、前記ビームの移動経路の中心線に対して線対称の関係を満足する形状である請求項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】
前記ビームは、線源から出射した活性放射線を、前記焦点に向けて収束させる光学素子を介して生成されたものである請求項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６のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
【請求項８】
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７のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
【請求項９】
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８のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
【請求項１０】
請求項１ないし９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１１】
請求項１０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連続的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、
前記層に対して活性放射線のビームを照射して、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、
前記第２の工程において、前記ビームの焦点を前記層の面方向に沿って相対的に移動させつつ、前記ビームを照射することを特徴とする光導波路の製造方法。
【請求項２】
前記第２の工程において、さらに、前記ビームの焦点を前記層の厚さ方向に沿って往復移動させつつ、前記ビームを照射する請求項１に記載の光導波路の製造方法。
【請求項３】
前記ビームの焦点の往復移動に際し、前記ビームの焦点が前記層を厚さ方向に貫通するように行う請求項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、少なくとも２つの前記ビームを用い、前記各ビームの焦点を前記層の両面のそれぞれにおいて面方向に沿って相対的に移動させつつ、前記ビームを照射する請求項１に記載の光導波路の製造方法。
【請求項５】
前記ビームの横断面形状は、前記ビームの移動経路の中心線に対して線対称の関係を満足する形状である請求項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】
前記ビームは、線源から出射した活性放射線を、前記焦点に向けて収束させる光学素子を介して生成されたものである請求項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６のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
【請求項８】
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７のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
【請求項９】
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８のいずれかに記載の光導波路の製造方法。
【請求項１０】
請求項１ないし９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１１】
請求項１０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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−１３７６９１（Ｐ２０１２−１３７６９１Ａ）
【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２０１０−２９１２５９（Ｐ２０１０−２９１２５９）
【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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