光導波路デバイス、電子機器および光導波路デバイスの製造方法
【課題】 光導波路の交差部分および出力端の少なくとも一方で生じる光信号の損失を抑制するとともに、光導波路の高密度配線に適した光導波路デバイスを提供する。
【解決手段】 光導波路デバイスの一態様は、光導波路が交差する光導波路配線と、光導波路の交差部分に配置され、光導波路のコアよりも屈折率が高い中継部とを備える。
【解決手段】 光導波路デバイスの一態様は、光導波路が交差する光導波路配線と、光導波路の交差部分に配置され、光導波路のコアよりも屈折率が高い中継部とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光導波路デバイス、電子機器および光導波路デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信機能を有する電子機器において、複数の光導波路を高密度で配線する必要が生じている。光導波路の配線では、同一平面上で別々の光導波路を交差させても光通信が可能であるが、上記の交差部分で別の光導波路への光の漏れ（交差損失）が発生する。例えば、マルチモード伝送系では、光導波路が直交する交差部分で１箇所当たり０．１ｄＢ〜１ｄＢ程度の損失が生じる。光導波路の交差数が多くなると、上記の損失の影響は無視しえないものとなる。
【０００３】
また、光の漏れは、例えば、２つの光導波路を互いに接続する接続部でも発生する。例えば、２つの光導波路を互いに接続する接続部では、一方の光導波路から出射された光の一部が他方の光導波路に入射されずに外部に漏れる。すなわち、光を出射する出力端で結合損失が発生する。
【０００４】
なお、光導波路の交差配線で上記の交差損失を抑制する構造も種々提案されている。一例として、光導波路の交差部分の周辺に低屈折領域を設けてスリットを入れる構造や、光導波路の交差部分の前後で光導波路を放物線状に拡幅する構造が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平３−８７７０４号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ｗ．Ｂｏｇａｅｒｔｓ， ｅｔ ａｌ：Ｏｐｔｉｃｓ ｌｅｔｔｅｒｓ， ｖｏｌ．３２， Ｎ０．１９，ｐｐ．２８０１−２８０３ （２００７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
複数の光導波路を交差配線する場合、光導波路の交差部分で生じる光信号の損失が大きいと、通信時に符号誤りが生じやすくなる。また、光導波路の高密度配線を容易とする観点からは、光信号の損失を抑制する交差部分の構造を小さなサイズにすることが要請される。なお、光導波路の出力端で生じる光信号の損失が大きい場合も、通信時に符号誤りが生じやすくなる。
【０００８】
上記事情に鑑み、光導波路の交差部分および出力端の少なくとも一方で生じる光信号の損失を抑制するとともに、光導波路の高密度配線に適した光導波路デバイスを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
発明の一観点によれば、光導波路が交差する光導波路配線と、光導波路の交差部分に配置され、光導波路のコアよりも屈折率が高い中継部とを備える光導波路デバイスが提供される。あるいは、光を出射する出射面を有する光導波路と、出射面側の端部に配置され、光導波路のコアよりも屈折率が高い中継部とを備える光導波路デバイスが提供される。
【００１０】
発明の別の一観点によれば、光導波路デバイスを有する電子機器であって、光導波路デバイスは、光導波路が交差する光導波路配線と、光導波路の交差部分に配置され、光導波路のコアよりも屈折率が高い中継部とを備える電子機器が提供される。
【００１１】
発明の別の一観点によれば、露光によって屈折率の変化する感光材料の層を形成し、光導波路が交差する光導波路配線と、光導波路の交差部分に、光導波路のコアよりも屈折率が高い中継部とを形成する光導波路デバイスの製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
光導波路の交差部分および出力端の少なくとも一方で生じる光信号の損失を抑制するとともに、光導波路の高密度配線に適した光導波路デバイスを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】電子機器の一態様であるブレードの一例を示す図である。
【図２】ブレードサーバ内部でのブレードとバックボードとの接続例を示す図である。
【図３】光導波路デバイスでの光導波路配線の構成例（１）を模式的に示す平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ’断面を示す断面図である。
【図５】図３のＢ−Ｂ’断面を示す断面図である。
【図６】光導波路デバイスでの光導波路配線の構成例（２）を模式的に示す平面図である。
【図７】中継部とコアとの境界を非球面形状に形成した例を示す平面図である。
【図８】中継部とコアとの境界を疑似曲面で形成した例を示す平面図である。
【図９】光導波路デバイスでの光導波路配線の構成例（３）を模式的に示す平面図である。
【図１０】図９のＣ−Ｃ’断面を示す断面図である。
【図１１】図９のＣ−Ｃ’断面での光導波路配線層の屈折率分布の例を示す図である。
【図１２】光導波路デバイスの製造方法の一例を模式的に示す図である。
【図１３】光導波路デバイスの製造方法の別例を模式的に示す図である。
【図１４】構成例（２）でのシミュレーション結果を示す図である。
【図１５】実施例の概要を示す図である。
【図１６】同一平面上で３つの光導波路が交差している場合の構成例を示す図である。
【図１７】別の実施形態における光導波路デバイスでの光導波路配線の構成例を模式的に示す平面図である。
【図１８】図１７に示した光導波路配線の概要を示す分解斜視図である。
【図１９】図１７に示した光導波路配線の変形例を示す平面図である。
【図２０】図１７に示した光導波路配線の別の変形例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を用いて、光導波路デバイスおよび電子機器の一実施形態として、ブレードサーバでの構成例を説明する。
【００１５】
図１は、電子機器の一態様であるブレード（コンピュータユニット）１００の一例を示している。ブレード１００では、光導波路デバイスの一態様としての基板１に、各種の電子回路が搭載されている。例えば、基板１は、コンピュータの動作の中枢を担うＬＳＩ２と、光送受信器３と、４つの光コネクタ４とを有している。なお、光コネクタ４の数は、４つに限定されない。ＬＳＩ２および光送受信器３は、電気配線５により電気的に接続されている。また、光送受信器３は、ＬＳＩ２への入出力信号の光／電気変換を行う回路である。光送受信器３は、例えば、４組分の光送信チャネルおよび光受信チャネルを有している。
【００１６】
また、光導波路デバイスとしての基板１には、光送受信器３と光コネクタ４とを接続する複数の光導波路６が配線されている。光送受信器３の光送信チャネルおよび光受信チャネルは、光導波路６によって１組ずつ異なる光コネクタ４に接続されている。なお、図１では、光送信チャネルの光導波路６はそれぞれ実線で示し、光受信チャネルの光導波路６はそれぞれ破線で示している。
【００１７】
また、上記の光導波路６の配線は、いずれも基板１の同一平面に配置されている。よって、基板１の光導波路６は、同一平面で交差している。なお、一実施形態での光導波路配線の構成については後述する。
【００１８】
図２は、ブレードサーバ内部でのブレード１００とバックボード１０１との接続例を示している。ブレードサーバは、複数のブレード１００を着脱可能に接続するバックボード１０１を有している。バックボード１０１は、ブレード１００の各々の光コネクタ４と係合する光コネクタ（不図示）を有している。バックボード１０１は、例えば、光ファイバケーブルを用いた光配線１０２によって、異なるブレード１００間や、ブレード１００と外部機器（不図示）とを接続する。一実施形態のブレードサーバでは、ノードとなる複数のブレード１００間を光配線１０２で接続することで、複数のＬＳＩ２による大規模計算を実行できる。なお、図２に示すブレードサーバも電子機器の一態様を構成する。
【００１９】
図３は、光導波路デバイスでの光導波路配線の構成例（１）を模式的に示す平面図である。図３では、２つの光導波路６が交わる交差部分の周辺を拡大して示している。また、図３では、一方の光導波路６（より詳細には、コア１４）に入射した光の光路を一点鎖線で模式的に示している。なお、図４は図３のＡ−Ａ’断面を示し、図５は図３のＢ−Ｂ’断面を示している。
【００２０】
図４および図５に示すように、光導波路デバイスでは、例えば、基板本体１ａの上に下部クラッド層１１が形成され、下部クラッド層１１の上に光導波路配線層１２が形成される。そして、光導波路配線層１２の上に上部クラッド層１３が形成される。また、図３−図５に示すように、光導波路配線層１２には、光信号を導くコア１４と、コア１４の外側に形成されたクラッド１５と、中継部１６とがそれぞれ形成されている。コア１４の延長方向と略直交する断面方向（図４）からみて、コア１４は、例えば、略矩形状に形成されている。
【００２１】
ここで、光導波路配線の構成例（１）では、下部クラッド層１１、上部クラッド層１３の厚さは、例えば、約２０μｍである。また、光導波路配線層１２の厚さは、例えば、約３５μｍである。また、光導波路配線層１２のコア１４の幅は、例えば、約３５μｍである。
【００２２】
また、図４に示すように、コア１４の外周は、下部クラッド層１１、上部クラッド層１３、光導波路配線層１２のクラッド１５によって覆われている。また、下部クラッド層１１、上部クラッド層１３、光導波路配線層１２のクラッド１５は、それぞれコア１４よりも屈折率が低い。よって、光導波路６へ入射する光は、全反射によりコア１４に閉じこめられた状態で光導波路６を伝搬する。
【００２３】
また、光導波路配線層１２の中継部１６は、光導波路６のコア１４の交差部分に配置されている。中継部１６の屈折率は、コア１４よりも高い。すなわち、中継部１６は、コア１４よりも光学的に密である。よって、コア１４から中継部１６への入射光は、コア１４と中継部１６との境界面の法線に近づくように屈折する。光導波路配線の構成例（１）では、例えば、平面方向（図３）からみて、中継部１６は、コア１４の交差部分と略一致する形状に形成されている。光導波路配線の構成例（１）では、中継部１６の屈折率は略均一である。
【００２４】
一例として、光導波路配線の構成例（１）では、クラッド１５の屈折率を約１．６５とし、コア１４の屈折率を約１．６７とし、中継部１６の屈折率を約１．７０としてもよい。また、他の例として、光導波路配線の構成例（１）では、クラッド１５の屈折率を約１．６０とし、コア１４の屈折率を約１．６２とし、中継部１６の屈折率を約１．６５としてもよい。
【００２５】
以下、光導波路配線の構成例（１）での作用を述べる。光導波路配線の構成例（１）では、光導波路６の交差部分にコア１４よりも屈折率の高い中継部１６が配置されている。コア１４から中継部１６への入射光は、コア１４と中継部１６との境界面の法線に近づくように屈折する。よって、上記の構成例（１）では、中継部１６での屈折により、一方の光導波路６を伝搬する光が交差する他方の光導波路６に漏れることが抑制される（図３参照）。一例として、マルチモード伝送系では、伝播角の大きな高次モード光が交差する光導波路６に漏れにくくなる。これにより、光信号の交差損失が低減する。
【００２６】
また、上記の構成例（１）では、中継部１６のサイズをコア１４の交差部分と略同じサイズにすることができる。一般に、５０μｍ幅のコアを２５０μｍ間隔で配置する場合、コアの交差部分に設ける構造の幅は、コアの幅に対して５倍以下に抑えることが要請される。上記の構成例（１）では、コア１４の幅の平方に近いサイズで中継部１６を配置できるので、同一平面内において光導波路６を高密度で交差配線する場合にも中継部１６を容易に実装できる。
【００２７】
なお、以下の説明において、上記の光導波路配線の構成例（１）と共通の構成には同一符号を付して重複説明を省略する。
【００２８】
図６は、光導波路デバイスでの光導波路配線の構成例（２）を模式的に示す平面図である。図６では、一方の光導波路６に入射した光の光路を一点鎖線で模式的に示している。
【００２９】
図６に示す構成例（２）は光導波路配線の構成例（１）の変形例である。構成例（２）では、中継部１６は、光導波路配線層１２と略同じ厚さの円筒形状に形成されている。例えば、平面方向（図６）からみて、中継部１６の外縁は、コア１４の交差部分に外接する円と略一致している。すなわち、平面方向（図６）からみて、光導波路６での中継部１６とコア１４との境界は、いずれもコア１４側に向けて凸となる球面形状に形成される。よって、中継部１６は、例えば、コア１４側から中継部１６に入射する光束を収束させる凸レンズとして作用する。
【００３０】
このように、光導波路配線の構成例（２）では、中継部１６およびコア１４の境界の形状によって、中継部１６は、コア１４から入射する光を収束させる凸レンズとして作用する。したがって、上記の構成例（２）では、一方の光導波路６から中継部１６に入射する光が中継部１６で収束されるので、上記の構成例（１）と比べて、交差する光導波路６への光の漏れをより抑制できる。
【００３１】
また、上記の構成例（２）の場合も、コア１４の幅の平方に近いサイズで中継部１６を配置できるので、同一平面内において光導波路６を高密度で交差配線する場合に中継部１６を容易に実装できる。
【００３２】
ここで、上記の光導波路配線の構成例（２）では、中継部１６とコア１４との境界が球面形状である例を説明した。しかし、中継部１６とコア１４との境界の形状は上記の例に限定されない。
【００３３】
図７は、上記の構成例（２）の変形例として、中継部１６とコア１４との境界を非球面形状に形成した例を示している。また、図８は、上記の構成例（２）の変形例として、中継部１６とコア１４との境界を、複数の頂点間を直線で結んだ疑似曲面で形成した例を示している。上記の図７および図８の例は、いずれも中継部１６の屈折率がコア１４よりも高い。また、上記の図７および図８の例は、いずれも中継部１６とコア１４との境界がコア１４側に向けて凸となる曲線状となっている。よって、上記の図７および図８に示す中継部１６は、コア１４から入射する光を収束させる凸レンズとして作用する。したがって、図７および図８に示す変形例は、図６に示す構成例（２）と略同様の効果を得ることができる。
【００３４】
図９は、光導波路デバイスでの光導波路配線の構成例（３）を模式的に示す平面図である。図９では、一方の光導波路６に入射した光の光路を一点鎖線で模式的に示している。なお、図１０は図９のＣ−Ｃ’断面を示している。
【００３５】
光導波路配線の構成例（３）では、図６に示した構成例（２）と同様に、中継部１６が光導波路配線層１２と略同じ厚さの円筒形状に形成されている。
【００３６】
また、光導波路配線の構成例（３）において、中継部１６の中央部の屈折率は、中継部１６の外縁部の屈折率よりも高くなっている。例えば、中継部１６は、外縁から中央へ屈折率が高くなるように、屈折率の勾配を半径方向に有している。図９および図１０では、中継部１６の屈折率の変化を網掛けの濃淡で模式的に示している。なお、中継部１６以外の領域（例えば、クラッド１５）の網掛けの濃さは、中継部１６の屈折率の変化を模式的に示す網掛けの濃淡とは関係ない。平面方向（図９）からみて、中継部１６で屈折率の同じ領域は同心円状に分布するとともに、中継部１６の中央に近い領域ほど屈折率は高くなる。
【００３７】
図１１は、図９のＣ−Ｃ’断面での光導波路配線層１２の屈折率分布の例を示している。一例として、光導波路配線の構成例（３）での中継部１６の屈折率分布は、中継部１６の外縁の屈折率がコア１４と略等しく、かつ、直線的な勾配で中継部１６の外縁から中央へ屈折率が高くなる。なお、中継部１６の屈折率分布は、屈折率の勾配が半径方向に階段状または非線形で変化するものであってもよい。
【００３８】
一例として、光導波路配線の構成例（３）では、クラッド１５の屈折率を約１．６５とし、コア１４の屈折率を約１．６７とし、中継部１６の屈折率の勾配を約１．６７〜約１．７０の範囲としてもよい。また、他の例として、光導波路配線の構成例（３）では、クラッド１５の屈折率を約１．６０とし、コア１４の屈折率を約１．６２とし、中継部１６の屈折率の勾配を約１．６２〜約１．６５の範囲としてもよい。
【００３９】
光導波路配線の構成例（３）では、中継部１６およびコア１４の境界の形状と、中継部１６内での屈折率の勾配とによって、中継部１６が、コア１４から入射する光を収束させる凸レンズとして作用する。そのため、光導波路配線の構成例（３）では、上記の構成例（１）と比べて、交差する光導波路６への光の漏れをより抑制できる。
【００４０】
また、光導波路配線の構成例（３）では、外縁から中央に屈折率が高くなるように中継部１６内で屈折率の勾配がある。したがって、コア１４から中継部１６にかけて屈折率差の大きな箇所がなくなり、中継部１６での光の反射が極めて少なくなる。よって、上記の構成例（３）では、中継部１６での反射による光信号の損失を抑制できる。
【００４１】
なお、光導波路配線の構成例（３）においても、上記の構成例（２）と同様に、同一平面内において光導波路６を高密度で交差配線する場合に中継部１６を容易に実装できる。
【００４２】
図１２は、光導波路デバイスの製造方法の一例を模式的に示している。光導波路デバイスの製造方法の一例では、露光により屈折率が低下する感光性樹脂材料を使用して光導波路デバイスを製造する。例えば、特許第４１４６２７７号公報に開示されたポリシラン組成物を用いて光導波路デバイスを製造する。上記のポリシラン組成物は、分岐型ポリシラン化合物とシリコーン化合物とを重量比（分岐型ポリシラン化合物：シリコーン化合物）３０：７０〜８０：２０で含有する。また、上記のポリシラン組成物は、分岐型ポリシラン化合物およびシリコーン化合物の合計１００重量部に対し、有機過酸化物を１〜３０重量部の割合で含有する。上記のポリシラン組成物は、紫外線照射によりポリシランのＳｉ−Ｓｉ結合が切断されて、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を形成することで屈折率が低下する。
【００４３】
例えば、上記のポリシラン組成物に対して高圧水銀ランプ（ＵＳＨ−５００Ｄ）で波長３６５ｎｍの光を約１０Ｊ／ｃｍ2照射すると、屈折率（測定波長８５０ｎｍ）が約１．７０から約１．６５まで低下する。
【００４４】
まず、図１２（ａ）に示すように、基板本体１ａに下部クラッド層１１を形成する。例えばスピンコートにより、基板本体１ａ上に上記のポリシラン組成物を塗布する。そして、ポリシラン組成物を塗布した基板本体１ａに、高圧水銀ランプで波長３６５ｎｍの光を約１０Ｊ／ｃｍ2照射する。その後、基板本体１ａを約３００℃で熱処理することで、基板本体１ａに下部クラッド層１１が形成される。例えば、下部クラッド層１１の厚さは約２０μｍである。
【００４５】
次に、図１２（ｂ）に示すように、下部クラッド層１１の上に、例えば、スピンコートにより、上記のポリシラン組成物を塗布する。
【００４６】
次に、図１２（ｃ）に示すように、下部クラッド層１１の上に塗布されたポリシラン組成物に対して、光導波路配線のパターンを露光する。例えば、基板上のポリシラン組成物に対して、光導波路配線のパターンを形成したマスクを介して、高圧水銀ランプで波長３６５ｎｍの光を約１０Ｊ／ｃｍ2照射する。かかるフォトリソグラフィによって、光導波路配線のパターンが基板側に転写される。
【００４７】
例えば、図１２（ｃ）に示すマスクでは、クラッド１５の部分の透過率は約１００％である。また、図１２（ｃ）に示すマスクでは、コア１４の部分の透過率は約５０％である。また、図１２（ｃ）に示すマスクでは、中継部１６の形成部分（コア１４の交差部分）には同心円状に濃淡が設けられる。例えば、中継部１６に対応するマスク上の領域（以下、マスク上の中継部１６の部分とも称する）は、透過率が直線的な勾配で中心部から外縁に向かうにつれて高くなるように形成される。マスク上の中継部１６の部分では、例えば、中心部の透過率が約０％であり、外縁の透過率が約５０％（コア１４の部分と同じ透過率）である。
【００４８】
次に、光導波路配線のパターンが転写された基板本体１ａを約３００℃で熱処理することで、光導波路配線層１２を得る（図１２（ｄ）参照）。例えば、光導波路配線層１２の厚さは約３５μｍである。
【００４９】
次に、光導波路配線層１２の上に上部クラッド層１３を形成する（図１２（ｅ）参照）。上部クラッド層１３の形成方法は、下部クラッド層１１の形成方法（図１２（ａ））とほぼ同様であるので重複説明を省略する。例えば、上部クラッド層１３の厚さは約２０μｍである。
【００５０】
以上により、上記の構成例（３）に対応する光導波路デバイスを得ることができる。図１２に示す製造方法では、フォトリソグラフィによる簡易なプロセスで光導波路デバイスを製造できる。
【００５１】
例えば、図１２の製造方法で得た光導波路デバイスでは、クラッド１５の屈折率は約１．６５となり、コア１４の屈折率は約１．６７となり、中継部１６の屈折率は約１．６７〜約１．７０となる。また、中継部１６は、半径方向に屈折率の勾配を有しており、中継部１６の中央部の屈折率（約１．７０）は、中継部１６の外縁部の屈折率（約１．６７）よりも高くなっている。なお、図１２に示す製造方法によれば、下部クラッド層１１、光導波路配線層１２、上部クラッド層１３は、同一の感光性樹脂材料で形成される。すなわち、下部クラッド層１１、上部クラッド層１３、クラッド１５、コア１４、中継部１６は、同一の感光性樹脂材料で形成される。
【００５２】
図１３は、光導波路デバイスの製造方法の別例を模式的に示している。光導波路デバイスの製造方法の別例では、露光により屈折率が上昇する感光性樹脂材料を使用して光導波路デバイスを製造する。例えば、脂環式エポキシ基を含むバインダに、エチレン性不飽和基を含む重合性モノマと、光重合開始剤および硬化剤とを添加した感光性樹脂材料（脂環式エポキシ組成物）を、光導波路デバイスの製造に用いればよい。上記の脂環式エポキシ組成物は、特開平９−１５７３５２公報の実施例１の開示に従って得ることができる。
【００５３】
また、上記の脂環式エポキシ組成物は、紫外線照射により屈折率が上昇することが知られている。例えば、上記の脂環式エポキシ組成物に対して低圧ＵＶランプ（ＵＬ０６ＤＧ）で波長１８５ｎｍの光を約１Ｊ／ｃｍ2照射すると、屈折率（測定波長８５０ｎｍ）が約１．６０から約１．６５まで上昇する。
【００５４】
まず、図１３（ａ）に示すように、基板本体１ａに下部クラッド層１１を形成する。例えば、スピンコートにより、基板本体１ａ上に上記の脂環式エポキシ組成物を塗布する。そして、脂環式エポキシ組成物を塗布した基板本体１ａに、光を照射せずに約１２０℃で熱処理することで、基板本体１ａに下部クラッド層１１が形成される。例えば、下部クラッド層１１の厚さは約２０μｍである。
【００５５】
次に、図１３（ｂ）に示すように、下部クラッド層１１の上に、例えば、スピンコートにより、上記の脂環式エポキシ組成物を塗布する。
【００５６】
次に、図１３（ｃ）に示すように、下部クラッド層１１の上に塗布された脂環式エポキシ組成物に対して、光導波路配線のパターンを露光する。例えば、基板上の脂環式エポキシ組成物に対して、光導波路配線のパターンを形成したマスクを介して、低圧ＵＶランプで波長１８５ｎｍの光を約１Ｊ／ｃｍ2照射する。かかるフォトリソグラフィによって、光導波路配線のパターンが基板側に転写される。
【００５７】
例えば、図１３（ｃ）に示すマスクでは、クラッド１５の部分の透過率は約０％である。また、図１３（ｃ）に示すマスクでは、コア１４の部分の透過率は約５０％である。また、図１３（ｃ）に示すマスクでは、中継部１６の形成部分（コア１４の交差部分）には同心円状に濃淡が設けられる。例えば、マスク上の中継部１６の部分は、透過率が直線的な勾配で中心部から外縁に向かうにつれて低くなるように形成される。マスク上の中継部１６の部分では、例えば、中心部の透過率が約１００％であり、外縁の透過率が約５０％（コア１４の部分と同じ透過率）である。
【００５８】
次に、光導波路配線のパターンが転写された基板本体１ａを約１２０℃で熱処理することで、光導波路配線層１２を得る（図１３（ｄ）参照）。例えば、光導波路配線層１２の厚さは約３５μｍである。
【００５９】
次に、光導波路配線層１２の上に上部クラッド層１３を形成する（図１３（ｅ）参照）。上部クラッド層１３の形成方法は、下部クラッド層１１の形成方法（図１３（ａ））とほぼ同様であるので重複説明を省略する。例えば、上部クラッド層１３の厚さは約２０μｍである。
【００６０】
以上により、上記の構成例（３）に対応する光導波路デバイスを得ることができる。図１３に示す製造方法では、フォトリソグラフィによる簡易なプロセスで光導波路デバイスを製造できる。
【００６１】
例えば、図１３の製造方法で得た光導波路デバイスでは、クラッド１５の屈折率は約１．６０となり、コア１４の屈折率は約１．６２となり、中継部１６の屈折率は約１．６２〜約１．６５となる。また、中継部１６は、半径方向に屈折率の勾配を有しており、中継部１６の中央部の屈折率（約１．６５）は、中継部１６の外縁部の屈折率（約１．６２）よりも高くなっている。なお、図１３に示す製造方法によれば、下部クラッド層１１、光導波路配線層１２、上部クラッド層１３は、同一の感光性樹脂材料で形成される。すなわち、下部クラッド層１１、上部クラッド層１３、クラッド１５、コア１４、中継部１６は、同一の感光性樹脂材料で形成される。
【００６２】
ここで、上記の構成例（２）の光導波路デバイスは、図１２または図１３の例とほぼ同様の方法で製造できる。図１２の例により上記の構成例（２）の光導波路デバイスを製造する場合、マスク上で中継部１６の位置の透過率を約５０％より低い値で略均一にすればよい。同様に、図１３の例により上記の構成例（２）の光導波路デバイスを製造する場合、マスク上で中継部１６の位置の透過率を約５０％より高い値で略均一にすればよい。
【００６３】
あるいは、脂環式エポキシ組成物を用いて、上記の構成例（２）の光導波路デバイスを製造する場合、図１３（ｃ）において、フォトリソグラフィによりコア１４のパターンのみを予め露光してもよい。その後、屈折率が上昇したコア１４の交差部分に対して、中継部１６の形状に収束させたビームを照射して中継部１６を形成してもよい。
【００６４】
なお、図３、図７、図８に示す光導波路デバイスを製造する場合、上記の構成例（２）の製造方法において、マスク上の中継部１６の部分の形状を変化させればよい。
【００６５】
図１４は、構成例（２）でのシミュレーション結果を示している。なお、図１４は、光が伝搬されるコア１４に交差するコア１４の本数（交差本数）と光損失（交差損失）との関係を示している。図の横軸は交差本数を示し、縦軸は交差損失（単位はｄＢ）を示している。図中の四角形は、光導波路配線層１２と略同じ厚さの円筒形状に形成された中継部１６を有する構成例（２）のシミュレーション結果を示している。また、図中の円形は、中継部１６が形成されない単純交差により配線された比較例を示している。以下にシミュレーション条件を示す。
【００６６】
シミュレーション手法は、光線追跡法である。シミュレーションモデルは、３次元空間内のチャネル導波路である。各コア１４の断面は、いずれも幅３５μｍ×厚さ３５μｍの矩形状である。光が伝搬されるコア１４に交差するコア１４の間隔は、２５０μｍである。クラッド１５の屈折率は１．６３であり、コア１４の屈折率は１．６７である。また、構成例（２）の中継部１６の屈折率は、１．７０である。
【００６７】
構成例（２）および比較例とも、交差損失は、交差本数（交差部の数）の増加にともない、増加する。構成例（２）では、交差部１箇所当たりの損失は、約０．１０ｄＢである。一方、比較例では、交差部１箇所当たりの損失は、約０．１８ｄＢである。このように、構成例（２）では、交差部１箇所当たりの損失は、比較例（中継部１６なし）に比べて低減する。
【００６８】
図１５は、実施例の概要を示している。まず、実施例１について説明する。実施例１では、図１２に示す製造方法にしたがって、φ４インチのＳｉウエハ上に評価用の光導波路配線を形成している。実施例１の光導波路配線は、一本のコア１４（配線長約２０ｍｍ）の中心部約５ｍｍの範囲に、約０．２５ｍｍ間隔で２０本のコア１４がそれぞれ直交するパターンである。各コア１４の断面は、いずれも幅約３５μｍ×厚さ約３５μｍの矩形状である。コア１４の交差部分にはそれぞれ中継部１６が形成されている。クラッド１５の屈折率は約１．６５であり、コア１４の屈折率は約１．６７である。中継部１６の屈折率の勾配は約１．６７〜約１．７０の範囲である。
【００６９】
なお、比較例１Ａおよび比較例１Ｂは、実施例１の比較例である。例えば、比較例１Ａは、中継部１６がない点を除いて実施例１と同じ構成の光導波路配線である。また、比較例１Ｂは、交差のない直線光導波路（幅約３５μｍ×厚さ約３５μｍ）である。なお、比較例１Ａおよび比較例１Ｂは、いずれも実施例１と同じ製造工程下で形成されている。
【００７０】
実施例１、比較例１Ａおよび比較例１Ｂの各評価サンプルは、ダイシングソーで基板を約２０ｍｍ角に切り出すことで得られる。そして、各評価サンプルでの光損失は、例えば、パワーメータを用いて測定される。各評価サンプルの入射側では、コア径φ５０μｍのＧＩ型石英ファイバをバットジョイントで接続して光源の光を導入する。光源には、波長８５０ｎｍのＬＥＤ光を用いている。一方、各評価サンプルの出射側では、コア径φ１００μｍのＧＩ型石英ファイバを介して、パワーメータが接続される（図１５参照）。
【００７１】
パワーメータでの測定の結果では、実施例１の評価サンプルでの損失は約３．３ｄＢである。一方、比較例１Ａの評価サンプルでの損失は約９．６ｄＢであり、比較例１Ｂの評価サンプルでの損失は約１．０ｄＢである。したがって、比較例１Ａでの交差部１箇所当たりの損失は約０．４３ｄＢである。なお、実施例１での交差部１箇所当たりの損失は約０．１２ｄＢである。このように、実施例１では、交差部１箇所当たりの損失は、比較例１Ａに比べて低減する。
【００７２】
次に、実施例２について説明する。実施例２では、図１３に示す製造方法にしたがって、上記の実施例１と同形状の評価サンプルを形成している。また、比較例２Ａの評価サンプル（比較例１Ａに対応）と、比較例２Ｂの評価サンプル（比較例１Ｂに対応）とを、それぞれ実施例２と同じ製造工程下で形成している。
【００７３】
そして、実施例１と同じ測定条件により、実施例２、比較例２Ａおよび比較例２Ｂの各評価サンプルでの光損失を測定している。パワーメータでの測定の結果では、実施例２の評価サンプルでの損失は約４．５ｄＢである。一方、比較例２Ａの評価サンプルでの損失は約１０．６ｄＢであり、比較例２Ｂの評価サンプルでの損失は約２．４ｄＢである。したがって、比較例２Ａでの交差部１箇所当たりの損失は約０．４１ｄＢである。なお、実施例２での交差部１箇所当たりの損失は約０．１１ｄＢである。このように、実施例２では、交差部１箇所当たりの損失は、比較例１Ａに比べて低減する。
【００７４】
ここで、比較例１Ａおよび比較例２Ａでの交差部１箇所当たりの損失（約０．４３ｄＢ、約０．４１ｄＢ）が図１４に示した比較例の結果（約０．１８ｄＢ）に比べて大きいのは、評価サンプルの加工精度によるものと考えられる。例えば、シミュレーションでは、交差部周辺のコア１４は、理想的な形状（例えば、交差部のコア１４の角が９０度）である。これに対し、評価サンプルでは、交差部のコア１４の角が９０度に形成されずに、光が漏れやすい形状になっていると考えられる。なお、実施例１および実施例２では、比較例１Ａおよび比較例２Ａとそれぞれ同じ製造工程下で形成されたにもかかわらず、交差部１箇所当たりの損失が低減される。すなわち、この実施形態では、例えば、図１２および図１３に示した簡易なプロセスで、交差部１箇所当たりの損失を低減した光導波路デバイスを製造できる。
【００７５】
なお、上記の実施形態では光導波路６（より詳細には、コア１４）が略直交している構成例を説明した。しかし、光導波路６が他の角度で交差している場合にも、上記実施形態の中継部１６の構成を応用できることはいうまでもない。
【００７６】
また、上記の実施形態では２つの光導波路６が交差する場合の構成例を説明した。しかし、光導波路６が３つ以上交差している場合にも、上記実施形態の中継部１６の構成を応用することができる。一例として、図１６は、同一平面上で３つの光導波路６が交差している場合の構成例を示している。図１６の例では、中継部１６の構成は上記の構成例（２）と同じである。なお、３つ以上の光導波路６を１点で立体的に交差させる場合には、中継部１６を球状に形成すればよい。
【００７７】
また、図３、図７、図８の各例においても、上記の構成例（３）と同様に、中継部１６に屈折率の勾配を付与してもよい。上記の場合において、中継部１６の中央部の屈折率は、中継部１６の外縁部の屈折率よりも高くしてもよい。上記の場合において、中継部１６で屈折率の異なる部分が同心状に配置されてもよい。
【００７８】
以上、この実施形態では、光導波路デバイスは、光導波路６の交差部分に配置された中継部１６を有している。したがって、この実施形態では、中継部１６で光を屈折させることができ、交差する別の光導波路６への光の漏れを抑制できる。また、この実施形態では、例えば、光導波路６を拡幅する場合と比べて、中継部１６のサイズを比較的小さくできる。この結果、この実施形態では、光導波路６の高密度配線に適した光導波路デバイスを提供できる。
【００７９】
図１７は、別の実施形態における光導波路デバイスでの光導波路配線の構成例を模式的に示す平面図である。なお、図１７は、光導波路６の出力端周辺を拡大して示している。また、図１７では、光導波路６を伝搬する光の光路を一点鎖線で模式的に示している。上述した実施形態で説明した要素と同一の要素については、同一の符号を付し、これ等については、詳細な説明を省略する。この実施形態の光導波路デバイスは、光導波路６の出力端に配置された中継部１６を有している。その他の構成は、上述した実施形態と同じである。また、この実施形態の光導波路デバイスが搭載される電子機器は、上述した実施形態と同じである。なお、この実施形態では、中継部１６は、光導波路６の交差部分に配置されてもよいし、光導波路６の交差部分に配置されなくてもよい。また、この実施形態では、光導波路配線は、光導波路６が交差する交差部分を含んで形成されてもよいし、光導波路６を交差させずに形成されてもよい。
【００８０】
光導波路６の出力端は、光を出射する側の端部（図１８に示す出射面２０側の端部）であり、例えば、図１に示した光コネクタ４内に形成される。そして、光導波路６の出力端は、例えば、図２に示したバックボード１０１の光コネクタ内に形成された光導波路１０３に、マッチングオイル等を介して接続される。
【００８１】
中継部１６は、例えば、コア１４側から中継部１６に入射する光束を収束させる。なお、中継部１６は、中継部１６で収束させた光束が光導波路１０３に接続される出力端の面（例えば、図１８に示す出射面２０）に到達するまでに発散しないように、出力端に配置される。例えば、中継部１６は、光導波路１０３に接続される出力端の面と中継部１６との距離Ｄ１が中継部１６の幅Ｄ２以下になるように、出力端に配置される。
【００８２】
すなわち、光導波路６は、光信号を導くコア１４と、コア１４の外側に形成されたクラッド１５と、光信号を出射する出力端に配置された中継部１６とを有している。なお、中継部１６の屈折率は、コア１４よりも高く、略均一である。一例として、図１７に示した構成では、クラッド１５の屈折率を約１．６５とし、コア１４の屈折率を約１．６７とし、中継部１６の屈折率を約１．７０としてもよい。また、他の例として、図１７に示した構成では、クラッド１５の屈折率を約１．６０とし、コア１４の屈折率を約１．６２とし、中継部１６の屈折率を約１．６５としてもよい。
【００８３】
また、例えば、平面方向（図１７）からみて、中継部１６の外縁は、コア１４に内接する円と略一致している。すなわち、平面方向（図１７）からみて、光導波路６での中継部１６とコア１４との境界は、いずれもコア１４側に向けて凸となる球面形状に形成される。よって、中継部１６は、例えば、コア１４側から中継部１６に入射する光束を収束させる凸レンズとして作用する。したがって、この実施形態では、出力端に配置された中継部１６で光が収束されるので、出力端から出射される光の漏れを抑制できる。すなわち、図１７の例では、光導波路６と光導波路１０３とを接続する接続部で発生する結合損失が抑制される。また、この実施形態では、コア１４の幅の平方に近いサイズで中継部１６を配置できるので、例えば、図１に示した光コネクタ４内に中継部１６を容易に実装できる。
【００８４】
ここで、中継部１６の形状（平面方向からみた形状）は、図１７の例（球面形状）に限定されない。例えば、中継部１６の形状（平面方向からみた形状）は、図７および図８に示した形状（コア１４側に向けて凸となる形状）でもよい。
【００８５】
図１８は、図１７に示した光導波路配線の概要を示す分解斜視図である。光導波路６は、例えば、基板本体１ａの上に形成された下部クラッド層１１と、下部クラッド層１１の上に形成された光導波路配線層１２と、光導波路配線層１２の上に形成された上部クラッド層１３とを有している。例えば、下部クラッド層１１および上部クラッド層１３の厚さは、約２０μｍである。また、光導波路配線層１２の厚さは、例えば、約３５μｍである。
【００８６】
光導波路配線層１２には、光信号を導くコア１４と、コア１４の外側に形成されたクラッド１５と、中継部１６とがそれぞれ形成されている。コア１４の延長方向と略直交する断面方向からみて、コア１４は例えば略矩形状に形成されている。光導波路配線層１２のコア１４の幅は、例えば、約３５μｍである。また、光を出射する出射面２０から中継部１６までの距離Ｄ１は、例えば、中継部１６の幅Ｄ２以下である。
【００８７】
図１８に示すように、コア１４の外周は、下部クラッド層１１、上部クラッド層１３、光導波路配線層１２のクラッド１５によって覆われている。下部クラッド層１１、上部クラッド層１３、光導波路配線層１２のクラッド１５は、それぞれコア１４よりも屈折率が低い。よって、光導波路６へ入射する光は、全反射によりコア１４に閉じこめられた状態で光導波路６を伝搬する。
【００８８】
図１９は、図１７に示した光導波路配線の変形例を示す平面図である。図１９では、光導波路６を伝搬する光の光路を一点鎖線で模式的に示している。図１９の例では、平面方向からみて、中継部１６の中央部の屈折率は、中継部１６の外縁部の屈折率よりも高くなっている。その他の構成は、図１７および図１８に示した光導波路６の構成と同じである。例えば、中継部１６は、光導波路配線層１２と略同じ厚さの円筒形状に形成されている。なお、図１９では、中継部１６の屈折率の変化を網掛けの濃淡で模式的に示している。なお、中継部１６以外の領域（例えば、クラッド１５）の網掛けの濃さは、中継部１６の屈折率の変化を模式的に示す網掛けの濃淡とは関係ない。
【００８９】
中継部１６は、例えば、外縁から中央へ屈折率が高くなるように、屈折率の勾配を半径方向に有している。平面方向（図１９）からみて、中継部１６で屈折率の同じ領域は同心円状に分布するとともに、中継部１６の中央に近い領域ほど屈折率は高くなる。例えば、光導波路配線層１２の屈折率分布は、図１１と同じ（直線的な勾配）である。なお、中継部１６の屈折率分布は、屈折率の勾配が半径方向に階段状または非線形で変化するものであってもよい。
【００９０】
一例として、図１９に示した構成では、クラッド１５の屈折率を約１．６５とし、コア１４の屈折率を約１．６７とし、中継部１６の屈折率の勾配を約１．６７〜約１．７０の範囲としてもよい。また、他の例として、図１９に示した構成では、クラッド１５の屈折率を約１．６０とし、コア１４の屈折率を約１．６２とし、中継部１６の屈折率の勾配を約１．６２〜約１．６５の範囲としてもよい。
【００９１】
図１９に示した構成では、中継部１６およびコア１４の境界の形状と、中継部１６内での屈折率の勾配とによって、中継部１６が、コア１４から入射する光を収束させる凸レンズとして作用する。そのため、図１９に示した構成では、図１７に示した構成と比べて、出力端から出射される光の漏れをより抑制できる。
【００９２】
また、図１９に示した構成では、外縁から中央に屈折率が高くなるように中継部１６内で屈折率の勾配がある。したがって、コア１４から中継部１６にかけて屈折率差の大きな箇所がなくなり、中継部１６での光の反射が極めて少なくなる。よって、中継部１６での反射による光信号の損失が抑制される。
【００９３】
図２０は、図１７に示した光導波路配線の別の変形例を示す平面図である。図２０では、光導波路６を伝搬する光の光路を一点鎖線で模式的に示している。図２０の例では、中継部１６は、図１８に示した出射面２０に接して配置されている。さらに、中継部１６の形状（平面方向からみた形状）は、コア１４側に向けて凸となる略半円である。その他の構成は、図１７および図１８に示した光導波路６の構成と同じである。例えば、中継部１６の屈折率は略均一である。
【００９４】
一例として、図２０に示した構成では、クラッド１５の屈折率を約１．６５とし、コア１４の屈折率を約１．６７とし、中継部１６の屈折率を約１．７０としてもよい。また、他の例として、図２０に示した構成では、クラッド１５の屈折率を約１．６０とし、コア１４の屈折率を約１．６２とし、中継部１６の屈折率を約１．６５としてもよい。
【００９５】
ここで、図１７−図２０に示した光導波路デバイスは、図１２または図１３の例とほぼ同様の方法で製造できる。なお、図１２および図１３に示した製造方法によれば、下部クラッド層１１、光導波路配線層１２、上部クラッド層１３は、同一の感光性樹脂材料で形成される。すなわち、下部クラッド層１１、上部クラッド層１３、クラッド１５、コア１４、中継部１６は、同一の感光性樹脂材料で形成される。
【００９６】
図１２の例により図１７に示した光導波路デバイスを製造する場合、マスク上の中継部１６の部分を、光導波路６の出力端に対応する位置に、透過率を約５０％より低い値で略均一に形成すればよい。同様に、図１３の例により図１７に示した光導波路デバイスを製造する場合、マスク上の中継部１６の部分を、光導波路６の出力端に対応する位置に、透過率を約５０％より高い値で略均一に形成すればよい。
【００９７】
また、例えば、図１９に示した光導波路デバイスを製造する場合、図１２または図１３に示した製造方法において、マスク上の中継部１６の部分を光導波路６の出力端に対応する位置に形成すればよい。また、例えば、図２０に示した光導波路デバイスは、図１７に示した光導波路デバイスと同様の製造方法で、マスク上の中継部１６の部分の形状および位置を変化させることにより製造できる。
【００９８】
なお、図１７−図２０に示した実施形態では、光を出射する出射面２０から中継部１６までの距離Ｄ１が中継部１６の幅Ｄ２以下である例を説明した。しかし、光を出射する出射面２０から中継部１６までの距離Ｄ１は、出射面２０の外縁方向に漏れる光を低減できれば、中継部１６の幅Ｄ２より大きくてもよい。
【００９９】
また、図１７−図２０に示した実施形態では、平面方向からみた中継部１６がコア１４に内接する例を説明した。しかし、中継部１６は、平面方向からみて、コア１４の幅より大きく形成されてもよい。
【０１００】
また、図１７−図１９に示した実施形態では、中継部１６が光導波路配線層１２と略同じ厚さの円筒形状に形成される例を説明した。しかし、中継部１６は、球状に形成されてもよい。同様に、図２０に示した中継部１６は、半球状に形成されてもよい。
【０１０１】
また、図２０の例においても、図１９の例と同様に、中継部１６に屈折率の勾配を付与してもよい。例えば、図２０の例において、図１９の中継部１６を略半円形状にした中継部１６が図２０の中継部１６の代わりに配置されてもよい。
【０１０２】
以上、この実施形態では、光導波路デバイスは、光導波路６の出力端に配置された中継部１６を有している。したがって、この実施形態では、中継部１６で光を屈折させることができ、出力端から出射される光の漏れを抑制できる。すなわち、この実施形態では、結合損失を抑制できる。また、この実施形態では、例えば、光導波路６を拡幅する場合と比べて、中継部１６のサイズを比較的小さくできる。この結果、この実施形態では、光導波路６の高密度配線に適した光導波路デバイスを提供できる。
【０１０３】
以上の実施形態において説明した発明を整理して、付記として開示する。
（付記１）
光導波路が交差する光導波路配線と、
前記光導波路の交差部分に配置され、前記光導波路のコアよりも屈折率が高い中継部と、
を備えることを特徴とする光導波路デバイス。
（付記２）
付記１に記載の光導波路デバイスにおいて、
前記光導波路での前記中継部と前記コアとの境界が、前記コア側に向けて凸となる曲線状に形成されることを特徴とする光導波路デバイス。
（付記３）
付記１または付記２に記載の光導波路デバイスにおいて、
前記中継部の中央部の屈折率は、前記中継部の外縁部の屈折率よりも高いことを特徴とする光導波路デバイス。
（付記４）
付記１から付記３のいずれか１項に記載の光導波路デバイスにおいて、
前記光導波路は、前記コアの外周を覆うとともに前記コアよりも屈折率が低いクラッドをさらに含み、
前記コア、前記クラッドおよび前記中継部が同一の材料で形成されることを特徴とする光導波路デバイス。
（付記５）
光を出射する出射面を有する光導波路と、
前記出射面側の端部に配置され、前記光導波路のコアよりも屈折率が高い中継部と、
を備えることを特徴とする光導波路デバイス。
（付記６）
付記５に記載の光導波路デバイスにおいて、
前記光導波路での前記中継部と前記コアとの境界が、前記コア側に向けて凸となる曲線状に形成されることを特徴とする光導波路デバイス。
（付記７）
付記５または付記６に記載の光導波路デバイスにおいて、
前記中継部の中央部の屈折率は、前記中継部の外縁部の屈折率よりも高いことを特徴とする光導波路デバイス。
（付記８）
付記５から付記７のいずれか１項に記載の光導波路デバイスにおいて、
前記出射面から前記中継部までの距離は、前記中継部の幅以下であることを特徴とする光導波路デバイス。
（付記９）
付記５から付記８のいずれか１項に記載の光導波路デバイスにおいて、
前記光導波路は、前記コアの外周を覆うとともに前記コアよりも屈折率が低いクラッドをさらに含み、
前記コア、前記クラッドおよび前記中継部が同一の材料で形成されることを特徴とする光導波路デバイス。
（付記１０）
光導波路デバイスを有する電子機器であって、
前記光導波路デバイスは、
光導波路が交差する光導波路配線と、
前記光導波路の交差部分に配置され、前記光導波路のコアよりも屈折率が高い中継部と、
を備えることを特徴とする電子機器。
（付記１１）
光導波路デバイスを有する電子機器であって、
前記光導波路デバイスは、
光を出射する出射面を有する光導波路と、
前記出射面側の端部に配置され、前記光導波路のコアよりも屈折率が高い中継部と、
を備えることを特徴とする電子機器。
（付記１２）
露光によって屈折率の変化する感光材料の層を形成し、
光導波路が交差する光導波路配線と、前記光導波路の交差部分に、前記光導波路のコアよりも屈折率が高い中継部とを、前記感光材料の層を露光することにより形成することを特徴とする光導波路デバイスの製造方法。
（付記１３）
付記１２に記載の光導波路デバイスの製造方法において、
前記光導波路配線と前記中継部とは、局所的に光透過率が異なるマスクを用いて前記感光材料の層を露光することで形成されることを特徴とする光導波路デバイスの製造方法。
（付記１４）
露光によって屈折率の変化する感光材料の層を形成し、
光を出射する出射面を有する光導波路と、前記光導波路の前記出射面側の端部に、前記光導波路のコアよりも屈折率が高い中継部とを、前記感光材料の層を露光することにより形成することを特徴とする光導波路デバイスの製造方法。
（付記１５）
付記１４に記載の光導波路デバイスの製造方法において、
前記光導波路と前記中継部とは、局所的に光透過率が異なるマスクを用いて前記感光材料の層を露光することで形成されることを特徴とする光導波路デバイスの製造方法。
【０１０４】
以上の詳細な説明により、実施形態の特徴点および利点は明らかになるであろう。これは、特許請求の範囲が、その精神および権利範囲を逸脱しない範囲で前述のような実施形態の特徴点および利点にまで及ぶことを意図するものである。また、当該技術分野において通常の知識を有する者であれば、あらゆる改良および変更に容易に想到できるはずであり、発明性を有する実施形態の範囲を前述したものに限定する意図はなく、実施形態に開示された範囲に含まれる適当な改良物および均等物によることも可能である。
【符号の説明】
【０１０５】
１…基板；１ａ…基板本体；２…ＬＳＩ；３…光送受信器；４…光コネクタ；５…電気配線；６…光導波路；１１…下部クラッド層；１２…光導波路配線層；１３…上部クラッド層；１４…コア；１５…クラッド；１６…中継部；２０…出射面；１００…ブレード；１０１…バックボード；１０２…光配線；１０３…光導波路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光導波路デバイス、電子機器および光導波路デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信機能を有する電子機器において、複数の光導波路を高密度で配線する必要が生じている。光導波路の配線では、同一平面上で別々の光導波路を交差させても光通信が可能であるが、上記の交差部分で別の光導波路への光の漏れ（交差損失）が発生する。例えば、マルチモード伝送系では、光導波路が直交する交差部分で１箇所当たり０．１ｄＢ〜１ｄＢ程度の損失が生じる。光導波路の交差数が多くなると、上記の損失の影響は無視しえないものとなる。
【０００３】
また、光の漏れは、例えば、２つの光導波路を互いに接続する接続部でも発生する。例えば、２つの光導波路を互いに接続する接続部では、一方の光導波路から出射された光の一部が他方の光導波路に入射されずに外部に漏れる。すなわち、光を出射する出力端で結合損失が発生する。
【０００４】
なお、光導波路の交差配線で上記の交差損失を抑制する構造も種々提案されている。一例として、光導波路の交差部分の周辺に低屈折領域を設けてスリットを入れる構造や、光導波路の交差部分の前後で光導波路を放物線状に拡幅する構造が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平３−８７７０４号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ｗ．Ｂｏｇａｅｒｔｓ， ｅｔ ａｌ：Ｏｐｔｉｃｓ ｌｅｔｔｅｒｓ， ｖｏｌ．３２， Ｎ０．１９，ｐｐ．２８０１−２８０３ （２００７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
複数の光導波路を交差配線する場合、光導波路の交差部分で生じる光信号の損失が大きいと、通信時に符号誤りが生じやすくなる。また、光導波路の高密度配線を容易とする観点からは、光信号の損失を抑制する交差部分の構造を小さなサイズにすることが要請される。なお、光導波路の出力端で生じる光信号の損失が大きい場合も、通信時に符号誤りが生じやすくなる。
【０００８】
上記事情に鑑み、光導波路の交差部分および出力端の少なくとも一方で生じる光信号の損失を抑制するとともに、光導波路の高密度配線に適した光導波路デバイスを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
発明の一観点によれば、光導波路が交差する光導波路配線と、光導波路の交差部分に配置され、光導波路のコアよりも屈折率が高い中継部とを備える光導波路デバイスが提供される。あるいは、光を出射する出射面を有する光導波路と、出射面側の端部に配置され、光導波路のコアよりも屈折率が高い中継部とを備える光導波路デバイスが提供される。
【００１０】
発明の別の一観点によれば、光導波路デバイスを有する電子機器であって、光導波路デバイスは、光導波路が交差する光導波路配線と、光導波路の交差部分に配置され、光導波路のコアよりも屈折率が高い中継部とを備える電子機器が提供される。
【００１１】
発明の別の一観点によれば、露光によって屈折率の変化する感光材料の層を形成し、光導波路が交差する光導波路配線と、光導波路の交差部分に、光導波路のコアよりも屈折率が高い中継部とを形成する光導波路デバイスの製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
光導波路の交差部分および出力端の少なくとも一方で生じる光信号の損失を抑制するとともに、光導波路の高密度配線に適した光導波路デバイスを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】電子機器の一態様であるブレードの一例を示す図である。
【図２】ブレードサーバ内部でのブレードとバックボードとの接続例を示す図である。
【図３】光導波路デバイスでの光導波路配線の構成例（１）を模式的に示す平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ’断面を示す断面図である。
【図５】図３のＢ−Ｂ’断面を示す断面図である。
【図６】光導波路デバイスでの光導波路配線の構成例（２）を模式的に示す平面図である。
【図７】中継部とコアとの境界を非球面形状に形成した例を示す平面図である。
【図８】中継部とコアとの境界を疑似曲面で形成した例を示す平面図である。
【図９】光導波路デバイスでの光導波路配線の構成例（３）を模式的に示す平面図である。
【図１０】図９のＣ−Ｃ’断面を示す断面図である。
【図１１】図９のＣ−Ｃ’断面での光導波路配線層の屈折率分布の例を示す図である。
【図１２】光導波路デバイスの製造方法の一例を模式的に示す図である。
【図１３】光導波路デバイスの製造方法の別例を模式的に示す図である。
【図１４】構成例（２）でのシミュレーション結果を示す図である。
【図１５】実施例の概要を示す図である。
【図１６】同一平面上で３つの光導波路が交差している場合の構成例を示す図である。
【図１７】別の実施形態における光導波路デバイスでの光導波路配線の構成例を模式的に示す平面図である。
【図１８】図１７に示した光導波路配線の概要を示す分解斜視図である。
【図１９】図１７に示した光導波路配線の変形例を示す平面図である。
【図２０】図１７に示した光導波路配線の別の変形例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を用いて、光導波路デバイスおよび電子機器の一実施形態として、ブレードサーバでの構成例を説明する。
【００１５】
図１は、電子機器の一態様であるブレード（コンピュータユニット）１００の一例を示している。ブレード１００では、光導波路デバイスの一態様としての基板１に、各種の電子回路が搭載されている。例えば、基板１は、コンピュータの動作の中枢を担うＬＳＩ２と、光送受信器３と、４つの光コネクタ４とを有している。なお、光コネクタ４の数は、４つに限定されない。ＬＳＩ２および光送受信器３は、電気配線５により電気的に接続されている。また、光送受信器３は、ＬＳＩ２への入出力信号の光／電気変換を行う回路である。光送受信器３は、例えば、４組分の光送信チャネルおよび光受信チャネルを有している。
【００１６】
また、光導波路デバイスとしての基板１には、光送受信器３と光コネクタ４とを接続する複数の光導波路６が配線されている。光送受信器３の光送信チャネルおよび光受信チャネルは、光導波路６によって１組ずつ異なる光コネクタ４に接続されている。なお、図１では、光送信チャネルの光導波路６はそれぞれ実線で示し、光受信チャネルの光導波路６はそれぞれ破線で示している。
【００１７】
また、上記の光導波路６の配線は、いずれも基板１の同一平面に配置されている。よって、基板１の光導波路６は、同一平面で交差している。なお、一実施形態での光導波路配線の構成については後述する。
【００１８】
図２は、ブレードサーバ内部でのブレード１００とバックボード１０１との接続例を示している。ブレードサーバは、複数のブレード１００を着脱可能に接続するバックボード１０１を有している。バックボード１０１は、ブレード１００の各々の光コネクタ４と係合する光コネクタ（不図示）を有している。バックボード１０１は、例えば、光ファイバケーブルを用いた光配線１０２によって、異なるブレード１００間や、ブレード１００と外部機器（不図示）とを接続する。一実施形態のブレードサーバでは、ノードとなる複数のブレード１００間を光配線１０２で接続することで、複数のＬＳＩ２による大規模計算を実行できる。なお、図２に示すブレードサーバも電子機器の一態様を構成する。
【００１９】
図３は、光導波路デバイスでの光導波路配線の構成例（１）を模式的に示す平面図である。図３では、２つの光導波路６が交わる交差部分の周辺を拡大して示している。また、図３では、一方の光導波路６（より詳細には、コア１４）に入射した光の光路を一点鎖線で模式的に示している。なお、図４は図３のＡ−Ａ’断面を示し、図５は図３のＢ−Ｂ’断面を示している。
【００２０】
図４および図５に示すように、光導波路デバイスでは、例えば、基板本体１ａの上に下部クラッド層１１が形成され、下部クラッド層１１の上に光導波路配線層１２が形成される。そして、光導波路配線層１２の上に上部クラッド層１３が形成される。また、図３−図５に示すように、光導波路配線層１２には、光信号を導くコア１４と、コア１４の外側に形成されたクラッド１５と、中継部１６とがそれぞれ形成されている。コア１４の延長方向と略直交する断面方向（図４）からみて、コア１４は、例えば、略矩形状に形成されている。
【００２１】
ここで、光導波路配線の構成例（１）では、下部クラッド層１１、上部クラッド層１３の厚さは、例えば、約２０μｍである。また、光導波路配線層１２の厚さは、例えば、約３５μｍである。また、光導波路配線層１２のコア１４の幅は、例えば、約３５μｍである。
【００２２】
また、図４に示すように、コア１４の外周は、下部クラッド層１１、上部クラッド層１３、光導波路配線層１２のクラッド１５によって覆われている。また、下部クラッド層１１、上部クラッド層１３、光導波路配線層１２のクラッド１５は、それぞれコア１４よりも屈折率が低い。よって、光導波路６へ入射する光は、全反射によりコア１４に閉じこめられた状態で光導波路６を伝搬する。
【００２３】
また、光導波路配線層１２の中継部１６は、光導波路６のコア１４の交差部分に配置されている。中継部１６の屈折率は、コア１４よりも高い。すなわち、中継部１６は、コア１４よりも光学的に密である。よって、コア１４から中継部１６への入射光は、コア１４と中継部１６との境界面の法線に近づくように屈折する。光導波路配線の構成例（１）では、例えば、平面方向（図３）からみて、中継部１６は、コア１４の交差部分と略一致する形状に形成されている。光導波路配線の構成例（１）では、中継部１６の屈折率は略均一である。
【００２４】
一例として、光導波路配線の構成例（１）では、クラッド１５の屈折率を約１．６５とし、コア１４の屈折率を約１．６７とし、中継部１６の屈折率を約１．７０としてもよい。また、他の例として、光導波路配線の構成例（１）では、クラッド１５の屈折率を約１．６０とし、コア１４の屈折率を約１．６２とし、中継部１６の屈折率を約１．６５としてもよい。
【００２５】
以下、光導波路配線の構成例（１）での作用を述べる。光導波路配線の構成例（１）では、光導波路６の交差部分にコア１４よりも屈折率の高い中継部１６が配置されている。コア１４から中継部１６への入射光は、コア１４と中継部１６との境界面の法線に近づくように屈折する。よって、上記の構成例（１）では、中継部１６での屈折により、一方の光導波路６を伝搬する光が交差する他方の光導波路６に漏れることが抑制される（図３参照）。一例として、マルチモード伝送系では、伝播角の大きな高次モード光が交差する光導波路６に漏れにくくなる。これにより、光信号の交差損失が低減する。
【００２６】
また、上記の構成例（１）では、中継部１６のサイズをコア１４の交差部分と略同じサイズにすることができる。一般に、５０μｍ幅のコアを２５０μｍ間隔で配置する場合、コアの交差部分に設ける構造の幅は、コアの幅に対して５倍以下に抑えることが要請される。上記の構成例（１）では、コア１４の幅の平方に近いサイズで中継部１６を配置できるので、同一平面内において光導波路６を高密度で交差配線する場合にも中継部１６を容易に実装できる。
【００２７】
なお、以下の説明において、上記の光導波路配線の構成例（１）と共通の構成には同一符号を付して重複説明を省略する。
【００２８】
図６は、光導波路デバイスでの光導波路配線の構成例（２）を模式的に示す平面図である。図６では、一方の光導波路６に入射した光の光路を一点鎖線で模式的に示している。
【００２９】
図６に示す構成例（２）は光導波路配線の構成例（１）の変形例である。構成例（２）では、中継部１６は、光導波路配線層１２と略同じ厚さの円筒形状に形成されている。例えば、平面方向（図６）からみて、中継部１６の外縁は、コア１４の交差部分に外接する円と略一致している。すなわち、平面方向（図６）からみて、光導波路６での中継部１６とコア１４との境界は、いずれもコア１４側に向けて凸となる球面形状に形成される。よって、中継部１６は、例えば、コア１４側から中継部１６に入射する光束を収束させる凸レンズとして作用する。
【００３０】
このように、光導波路配線の構成例（２）では、中継部１６およびコア１４の境界の形状によって、中継部１６は、コア１４から入射する光を収束させる凸レンズとして作用する。したがって、上記の構成例（２）では、一方の光導波路６から中継部１６に入射する光が中継部１６で収束されるので、上記の構成例（１）と比べて、交差する光導波路６への光の漏れをより抑制できる。
【００３１】
また、上記の構成例（２）の場合も、コア１４の幅の平方に近いサイズで中継部１６を配置できるので、同一平面内において光導波路６を高密度で交差配線する場合に中継部１６を容易に実装できる。
【００３２】
ここで、上記の光導波路配線の構成例（２）では、中継部１６とコア１４との境界が球面形状である例を説明した。しかし、中継部１６とコア１４との境界の形状は上記の例に限定されない。
【００３３】
図７は、上記の構成例（２）の変形例として、中継部１６とコア１４との境界を非球面形状に形成した例を示している。また、図８は、上記の構成例（２）の変形例として、中継部１６とコア１４との境界を、複数の頂点間を直線で結んだ疑似曲面で形成した例を示している。上記の図７および図８の例は、いずれも中継部１６の屈折率がコア１４よりも高い。また、上記の図７および図８の例は、いずれも中継部１６とコア１４との境界がコア１４側に向けて凸となる曲線状となっている。よって、上記の図７および図８に示す中継部１６は、コア１４から入射する光を収束させる凸レンズとして作用する。したがって、図７および図８に示す変形例は、図６に示す構成例（２）と略同様の効果を得ることができる。
【００３４】
図９は、光導波路デバイスでの光導波路配線の構成例（３）を模式的に示す平面図である。図９では、一方の光導波路６に入射した光の光路を一点鎖線で模式的に示している。なお、図１０は図９のＣ−Ｃ’断面を示している。
【００３５】
光導波路配線の構成例（３）では、図６に示した構成例（２）と同様に、中継部１６が光導波路配線層１２と略同じ厚さの円筒形状に形成されている。
【００３６】
また、光導波路配線の構成例（３）において、中継部１６の中央部の屈折率は、中継部１６の外縁部の屈折率よりも高くなっている。例えば、中継部１６は、外縁から中央へ屈折率が高くなるように、屈折率の勾配を半径方向に有している。図９および図１０では、中継部１６の屈折率の変化を網掛けの濃淡で模式的に示している。なお、中継部１６以外の領域（例えば、クラッド１５）の網掛けの濃さは、中継部１６の屈折率の変化を模式的に示す網掛けの濃淡とは関係ない。平面方向（図９）からみて、中継部１６で屈折率の同じ領域は同心円状に分布するとともに、中継部１６の中央に近い領域ほど屈折率は高くなる。
【００３７】
図１１は、図９のＣ−Ｃ’断面での光導波路配線層１２の屈折率分布の例を示している。一例として、光導波路配線の構成例（３）での中継部１６の屈折率分布は、中継部１６の外縁の屈折率がコア１４と略等しく、かつ、直線的な勾配で中継部１６の外縁から中央へ屈折率が高くなる。なお、中継部１６の屈折率分布は、屈折率の勾配が半径方向に階段状または非線形で変化するものであってもよい。
【００３８】
一例として、光導波路配線の構成例（３）では、クラッド１５の屈折率を約１．６５とし、コア１４の屈折率を約１．６７とし、中継部１６の屈折率の勾配を約１．６７〜約１．７０の範囲としてもよい。また、他の例として、光導波路配線の構成例（３）では、クラッド１５の屈折率を約１．６０とし、コア１４の屈折率を約１．６２とし、中継部１６の屈折率の勾配を約１．６２〜約１．６５の範囲としてもよい。
【００３９】
光導波路配線の構成例（３）では、中継部１６およびコア１４の境界の形状と、中継部１６内での屈折率の勾配とによって、中継部１６が、コア１４から入射する光を収束させる凸レンズとして作用する。そのため、光導波路配線の構成例（３）では、上記の構成例（１）と比べて、交差する光導波路６への光の漏れをより抑制できる。
【００４０】
また、光導波路配線の構成例（３）では、外縁から中央に屈折率が高くなるように中継部１６内で屈折率の勾配がある。したがって、コア１４から中継部１６にかけて屈折率差の大きな箇所がなくなり、中継部１６での光の反射が極めて少なくなる。よって、上記の構成例（３）では、中継部１６での反射による光信号の損失を抑制できる。
【００４１】
なお、光導波路配線の構成例（３）においても、上記の構成例（２）と同様に、同一平面内において光導波路６を高密度で交差配線する場合に中継部１６を容易に実装できる。
【００４２】
図１２は、光導波路デバイスの製造方法の一例を模式的に示している。光導波路デバイスの製造方法の一例では、露光により屈折率が低下する感光性樹脂材料を使用して光導波路デバイスを製造する。例えば、特許第４１４６２７７号公報に開示されたポリシラン組成物を用いて光導波路デバイスを製造する。上記のポリシラン組成物は、分岐型ポリシラン化合物とシリコーン化合物とを重量比（分岐型ポリシラン化合物：シリコーン化合物）３０：７０〜８０：２０で含有する。また、上記のポリシラン組成物は、分岐型ポリシラン化合物およびシリコーン化合物の合計１００重量部に対し、有機過酸化物を１〜３０重量部の割合で含有する。上記のポリシラン組成物は、紫外線照射によりポリシランのＳｉ−Ｓｉ結合が切断されて、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を形成することで屈折率が低下する。
【００４３】
例えば、上記のポリシラン組成物に対して高圧水銀ランプ（ＵＳＨ−５００Ｄ）で波長３６５ｎｍの光を約１０Ｊ／ｃｍ2照射すると、屈折率（測定波長８５０ｎｍ）が約１．７０から約１．６５まで低下する。
【００４４】
まず、図１２（ａ）に示すように、基板本体１ａに下部クラッド層１１を形成する。例えばスピンコートにより、基板本体１ａ上に上記のポリシラン組成物を塗布する。そして、ポリシラン組成物を塗布した基板本体１ａに、高圧水銀ランプで波長３６５ｎｍの光を約１０Ｊ／ｃｍ2照射する。その後、基板本体１ａを約３００℃で熱処理することで、基板本体１ａに下部クラッド層１１が形成される。例えば、下部クラッド層１１の厚さは約２０μｍである。
【００４５】
次に、図１２（ｂ）に示すように、下部クラッド層１１の上に、例えば、スピンコートにより、上記のポリシラン組成物を塗布する。
【００４６】
次に、図１２（ｃ）に示すように、下部クラッド層１１の上に塗布されたポリシラン組成物に対して、光導波路配線のパターンを露光する。例えば、基板上のポリシラン組成物に対して、光導波路配線のパターンを形成したマスクを介して、高圧水銀ランプで波長３６５ｎｍの光を約１０Ｊ／ｃｍ2照射する。かかるフォトリソグラフィによって、光導波路配線のパターンが基板側に転写される。
【００４７】
例えば、図１２（ｃ）に示すマスクでは、クラッド１５の部分の透過率は約１００％である。また、図１２（ｃ）に示すマスクでは、コア１４の部分の透過率は約５０％である。また、図１２（ｃ）に示すマスクでは、中継部１６の形成部分（コア１４の交差部分）には同心円状に濃淡が設けられる。例えば、中継部１６に対応するマスク上の領域（以下、マスク上の中継部１６の部分とも称する）は、透過率が直線的な勾配で中心部から外縁に向かうにつれて高くなるように形成される。マスク上の中継部１６の部分では、例えば、中心部の透過率が約０％であり、外縁の透過率が約５０％（コア１４の部分と同じ透過率）である。
【００４８】
次に、光導波路配線のパターンが転写された基板本体１ａを約３００℃で熱処理することで、光導波路配線層１２を得る（図１２（ｄ）参照）。例えば、光導波路配線層１２の厚さは約３５μｍである。
【００４９】
次に、光導波路配線層１２の上に上部クラッド層１３を形成する（図１２（ｅ）参照）。上部クラッド層１３の形成方法は、下部クラッド層１１の形成方法（図１２（ａ））とほぼ同様であるので重複説明を省略する。例えば、上部クラッド層１３の厚さは約２０μｍである。
【００５０】
以上により、上記の構成例（３）に対応する光導波路デバイスを得ることができる。図１２に示す製造方法では、フォトリソグラフィによる簡易なプロセスで光導波路デバイスを製造できる。
【００５１】
例えば、図１２の製造方法で得た光導波路デバイスでは、クラッド１５の屈折率は約１．６５となり、コア１４の屈折率は約１．６７となり、中継部１６の屈折率は約１．６７〜約１．７０となる。また、中継部１６は、半径方向に屈折率の勾配を有しており、中継部１６の中央部の屈折率（約１．７０）は、中継部１６の外縁部の屈折率（約１．６７）よりも高くなっている。なお、図１２に示す製造方法によれば、下部クラッド層１１、光導波路配線層１２、上部クラッド層１３は、同一の感光性樹脂材料で形成される。すなわち、下部クラッド層１１、上部クラッド層１３、クラッド１５、コア１４、中継部１６は、同一の感光性樹脂材料で形成される。
【００５２】
図１３は、光導波路デバイスの製造方法の別例を模式的に示している。光導波路デバイスの製造方法の別例では、露光により屈折率が上昇する感光性樹脂材料を使用して光導波路デバイスを製造する。例えば、脂環式エポキシ基を含むバインダに、エチレン性不飽和基を含む重合性モノマと、光重合開始剤および硬化剤とを添加した感光性樹脂材料（脂環式エポキシ組成物）を、光導波路デバイスの製造に用いればよい。上記の脂環式エポキシ組成物は、特開平９−１５７３５２公報の実施例１の開示に従って得ることができる。
【００５３】
また、上記の脂環式エポキシ組成物は、紫外線照射により屈折率が上昇することが知られている。例えば、上記の脂環式エポキシ組成物に対して低圧ＵＶランプ（ＵＬ０６ＤＧ）で波長１８５ｎｍの光を約１Ｊ／ｃｍ2照射すると、屈折率（測定波長８５０ｎｍ）が約１．６０から約１．６５まで上昇する。
【００５４】
まず、図１３（ａ）に示すように、基板本体１ａに下部クラッド層１１を形成する。例えば、スピンコートにより、基板本体１ａ上に上記の脂環式エポキシ組成物を塗布する。そして、脂環式エポキシ組成物を塗布した基板本体１ａに、光を照射せずに約１２０℃で熱処理することで、基板本体１ａに下部クラッド層１１が形成される。例えば、下部クラッド層１１の厚さは約２０μｍである。
【００５５】
次に、図１３（ｂ）に示すように、下部クラッド層１１の上に、例えば、スピンコートにより、上記の脂環式エポキシ組成物を塗布する。
【００５６】
次に、図１３（ｃ）に示すように、下部クラッド層１１の上に塗布された脂環式エポキシ組成物に対して、光導波路配線のパターンを露光する。例えば、基板上の脂環式エポキシ組成物に対して、光導波路配線のパターンを形成したマスクを介して、低圧ＵＶランプで波長１８５ｎｍの光を約１Ｊ／ｃｍ2照射する。かかるフォトリソグラフィによって、光導波路配線のパターンが基板側に転写される。
【００５７】
例えば、図１３（ｃ）に示すマスクでは、クラッド１５の部分の透過率は約０％である。また、図１３（ｃ）に示すマスクでは、コア１４の部分の透過率は約５０％である。また、図１３（ｃ）に示すマスクでは、中継部１６の形成部分（コア１４の交差部分）には同心円状に濃淡が設けられる。例えば、マスク上の中継部１６の部分は、透過率が直線的な勾配で中心部から外縁に向かうにつれて低くなるように形成される。マスク上の中継部１６の部分では、例えば、中心部の透過率が約１００％であり、外縁の透過率が約５０％（コア１４の部分と同じ透過率）である。
【００５８】
次に、光導波路配線のパターンが転写された基板本体１ａを約１２０℃で熱処理することで、光導波路配線層１２を得る（図１３（ｄ）参照）。例えば、光導波路配線層１２の厚さは約３５μｍである。
【００５９】
次に、光導波路配線層１２の上に上部クラッド層１３を形成する（図１３（ｅ）参照）。上部クラッド層１３の形成方法は、下部クラッド層１１の形成方法（図１３（ａ））とほぼ同様であるので重複説明を省略する。例えば、上部クラッド層１３の厚さは約２０μｍである。
【００６０】
以上により、上記の構成例（３）に対応する光導波路デバイスを得ることができる。図１３に示す製造方法では、フォトリソグラフィによる簡易なプロセスで光導波路デバイスを製造できる。
【００６１】
例えば、図１３の製造方法で得た光導波路デバイスでは、クラッド１５の屈折率は約１．６０となり、コア１４の屈折率は約１．６２となり、中継部１６の屈折率は約１．６２〜約１．６５となる。また、中継部１６は、半径方向に屈折率の勾配を有しており、中継部１６の中央部の屈折率（約１．６５）は、中継部１６の外縁部の屈折率（約１．６２）よりも高くなっている。なお、図１３に示す製造方法によれば、下部クラッド層１１、光導波路配線層１２、上部クラッド層１３は、同一の感光性樹脂材料で形成される。すなわち、下部クラッド層１１、上部クラッド層１３、クラッド１５、コア１４、中継部１６は、同一の感光性樹脂材料で形成される。
【００６２】
ここで、上記の構成例（２）の光導波路デバイスは、図１２または図１３の例とほぼ同様の方法で製造できる。図１２の例により上記の構成例（２）の光導波路デバイスを製造する場合、マスク上で中継部１６の位置の透過率を約５０％より低い値で略均一にすればよい。同様に、図１３の例により上記の構成例（２）の光導波路デバイスを製造する場合、マスク上で中継部１６の位置の透過率を約５０％より高い値で略均一にすればよい。
【００６３】
あるいは、脂環式エポキシ組成物を用いて、上記の構成例（２）の光導波路デバイスを製造する場合、図１３（ｃ）において、フォトリソグラフィによりコア１４のパターンのみを予め露光してもよい。その後、屈折率が上昇したコア１４の交差部分に対して、中継部１６の形状に収束させたビームを照射して中継部１６を形成してもよい。
【００６４】
なお、図３、図７、図８に示す光導波路デバイスを製造する場合、上記の構成例（２）の製造方法において、マスク上の中継部１６の部分の形状を変化させればよい。
【００６５】
図１４は、構成例（２）でのシミュレーション結果を示している。なお、図１４は、光が伝搬されるコア１４に交差するコア１４の本数（交差本数）と光損失（交差損失）との関係を示している。図の横軸は交差本数を示し、縦軸は交差損失（単位はｄＢ）を示している。図中の四角形は、光導波路配線層１２と略同じ厚さの円筒形状に形成された中継部１６を有する構成例（２）のシミュレーション結果を示している。また、図中の円形は、中継部１６が形成されない単純交差により配線された比較例を示している。以下にシミュレーション条件を示す。
【００６６】
シミュレーション手法は、光線追跡法である。シミュレーションモデルは、３次元空間内のチャネル導波路である。各コア１４の断面は、いずれも幅３５μｍ×厚さ３５μｍの矩形状である。光が伝搬されるコア１４に交差するコア１４の間隔は、２５０μｍである。クラッド１５の屈折率は１．６３であり、コア１４の屈折率は１．６７である。また、構成例（２）の中継部１６の屈折率は、１．７０である。
【００６７】
構成例（２）および比較例とも、交差損失は、交差本数（交差部の数）の増加にともない、増加する。構成例（２）では、交差部１箇所当たりの損失は、約０．１０ｄＢである。一方、比較例では、交差部１箇所当たりの損失は、約０．１８ｄＢである。このように、構成例（２）では、交差部１箇所当たりの損失は、比較例（中継部１６なし）に比べて低減する。
【００６８】
図１５は、実施例の概要を示している。まず、実施例１について説明する。実施例１では、図１２に示す製造方法にしたがって、φ４インチのＳｉウエハ上に評価用の光導波路配線を形成している。実施例１の光導波路配線は、一本のコア１４（配線長約２０ｍｍ）の中心部約５ｍｍの範囲に、約０．２５ｍｍ間隔で２０本のコア１４がそれぞれ直交するパターンである。各コア１４の断面は、いずれも幅約３５μｍ×厚さ約３５μｍの矩形状である。コア１４の交差部分にはそれぞれ中継部１６が形成されている。クラッド１５の屈折率は約１．６５であり、コア１４の屈折率は約１．６７である。中継部１６の屈折率の勾配は約１．６７〜約１．７０の範囲である。
【００６９】
なお、比較例１Ａおよび比較例１Ｂは、実施例１の比較例である。例えば、比較例１Ａは、中継部１６がない点を除いて実施例１と同じ構成の光導波路配線である。また、比較例１Ｂは、交差のない直線光導波路（幅約３５μｍ×厚さ約３５μｍ）である。なお、比較例１Ａおよび比較例１Ｂは、いずれも実施例１と同じ製造工程下で形成されている。
【００７０】
実施例１、比較例１Ａおよび比較例１Ｂの各評価サンプルは、ダイシングソーで基板を約２０ｍｍ角に切り出すことで得られる。そして、各評価サンプルでの光損失は、例えば、パワーメータを用いて測定される。各評価サンプルの入射側では、コア径φ５０μｍのＧＩ型石英ファイバをバットジョイントで接続して光源の光を導入する。光源には、波長８５０ｎｍのＬＥＤ光を用いている。一方、各評価サンプルの出射側では、コア径φ１００μｍのＧＩ型石英ファイバを介して、パワーメータが接続される（図１５参照）。
【００７１】
パワーメータでの測定の結果では、実施例１の評価サンプルでの損失は約３．３ｄＢである。一方、比較例１Ａの評価サンプルでの損失は約９．６ｄＢであり、比較例１Ｂの評価サンプルでの損失は約１．０ｄＢである。したがって、比較例１Ａでの交差部１箇所当たりの損失は約０．４３ｄＢである。なお、実施例１での交差部１箇所当たりの損失は約０．１２ｄＢである。このように、実施例１では、交差部１箇所当たりの損失は、比較例１Ａに比べて低減する。
【００７２】
次に、実施例２について説明する。実施例２では、図１３に示す製造方法にしたがって、上記の実施例１と同形状の評価サンプルを形成している。また、比較例２Ａの評価サンプル（比較例１Ａに対応）と、比較例２Ｂの評価サンプル（比較例１Ｂに対応）とを、それぞれ実施例２と同じ製造工程下で形成している。
【００７３】
そして、実施例１と同じ測定条件により、実施例２、比較例２Ａおよび比較例２Ｂの各評価サンプルでの光損失を測定している。パワーメータでの測定の結果では、実施例２の評価サンプルでの損失は約４．５ｄＢである。一方、比較例２Ａの評価サンプルでの損失は約１０．６ｄＢであり、比較例２Ｂの評価サンプルでの損失は約２．４ｄＢである。したがって、比較例２Ａでの交差部１箇所当たりの損失は約０．４１ｄＢである。なお、実施例２での交差部１箇所当たりの損失は約０．１１ｄＢである。このように、実施例２では、交差部１箇所当たりの損失は、比較例１Ａに比べて低減する。
【００７４】
ここで、比較例１Ａおよび比較例２Ａでの交差部１箇所当たりの損失（約０．４３ｄＢ、約０．４１ｄＢ）が図１４に示した比較例の結果（約０．１８ｄＢ）に比べて大きいのは、評価サンプルの加工精度によるものと考えられる。例えば、シミュレーションでは、交差部周辺のコア１４は、理想的な形状（例えば、交差部のコア１４の角が９０度）である。これに対し、評価サンプルでは、交差部のコア１４の角が９０度に形成されずに、光が漏れやすい形状になっていると考えられる。なお、実施例１および実施例２では、比較例１Ａおよび比較例２Ａとそれぞれ同じ製造工程下で形成されたにもかかわらず、交差部１箇所当たりの損失が低減される。すなわち、この実施形態では、例えば、図１２および図１３に示した簡易なプロセスで、交差部１箇所当たりの損失を低減した光導波路デバイスを製造できる。
【００７５】
なお、上記の実施形態では光導波路６（より詳細には、コア１４）が略直交している構成例を説明した。しかし、光導波路６が他の角度で交差している場合にも、上記実施形態の中継部１６の構成を応用できることはいうまでもない。
【００７６】
また、上記の実施形態では２つの光導波路６が交差する場合の構成例を説明した。しかし、光導波路６が３つ以上交差している場合にも、上記実施形態の中継部１６の構成を応用することができる。一例として、図１６は、同一平面上で３つの光導波路６が交差している場合の構成例を示している。図１６の例では、中継部１６の構成は上記の構成例（２）と同じである。なお、３つ以上の光導波路６を１点で立体的に交差させる場合には、中継部１６を球状に形成すればよい。
【００７７】
また、図３、図７、図８の各例においても、上記の構成例（３）と同様に、中継部１６に屈折率の勾配を付与してもよい。上記の場合において、中継部１６の中央部の屈折率は、中継部１６の外縁部の屈折率よりも高くしてもよい。上記の場合において、中継部１６で屈折率の異なる部分が同心状に配置されてもよい。
【００７８】
以上、この実施形態では、光導波路デバイスは、光導波路６の交差部分に配置された中継部１６を有している。したがって、この実施形態では、中継部１６で光を屈折させることができ、交差する別の光導波路６への光の漏れを抑制できる。また、この実施形態では、例えば、光導波路６を拡幅する場合と比べて、中継部１６のサイズを比較的小さくできる。この結果、この実施形態では、光導波路６の高密度配線に適した光導波路デバイスを提供できる。
【００７９】
図１７は、別の実施形態における光導波路デバイスでの光導波路配線の構成例を模式的に示す平面図である。なお、図１７は、光導波路６の出力端周辺を拡大して示している。また、図１７では、光導波路６を伝搬する光の光路を一点鎖線で模式的に示している。上述した実施形態で説明した要素と同一の要素については、同一の符号を付し、これ等については、詳細な説明を省略する。この実施形態の光導波路デバイスは、光導波路６の出力端に配置された中継部１６を有している。その他の構成は、上述した実施形態と同じである。また、この実施形態の光導波路デバイスが搭載される電子機器は、上述した実施形態と同じである。なお、この実施形態では、中継部１６は、光導波路６の交差部分に配置されてもよいし、光導波路６の交差部分に配置されなくてもよい。また、この実施形態では、光導波路配線は、光導波路６が交差する交差部分を含んで形成されてもよいし、光導波路６を交差させずに形成されてもよい。
【００８０】
光導波路６の出力端は、光を出射する側の端部（図１８に示す出射面２０側の端部）であり、例えば、図１に示した光コネクタ４内に形成される。そして、光導波路６の出力端は、例えば、図２に示したバックボード１０１の光コネクタ内に形成された光導波路１０３に、マッチングオイル等を介して接続される。
【００８１】
中継部１６は、例えば、コア１４側から中継部１６に入射する光束を収束させる。なお、中継部１６は、中継部１６で収束させた光束が光導波路１０３に接続される出力端の面（例えば、図１８に示す出射面２０）に到達するまでに発散しないように、出力端に配置される。例えば、中継部１６は、光導波路１０３に接続される出力端の面と中継部１６との距離Ｄ１が中継部１６の幅Ｄ２以下になるように、出力端に配置される。
【００８２】
すなわち、光導波路６は、光信号を導くコア１４と、コア１４の外側に形成されたクラッド１５と、光信号を出射する出力端に配置された中継部１６とを有している。なお、中継部１６の屈折率は、コア１４よりも高く、略均一である。一例として、図１７に示した構成では、クラッド１５の屈折率を約１．６５とし、コア１４の屈折率を約１．６７とし、中継部１６の屈折率を約１．７０としてもよい。また、他の例として、図１７に示した構成では、クラッド１５の屈折率を約１．６０とし、コア１４の屈折率を約１．６２とし、中継部１６の屈折率を約１．６５としてもよい。
【００８３】
また、例えば、平面方向（図１７）からみて、中継部１６の外縁は、コア１４に内接する円と略一致している。すなわち、平面方向（図１７）からみて、光導波路６での中継部１６とコア１４との境界は、いずれもコア１４側に向けて凸となる球面形状に形成される。よって、中継部１６は、例えば、コア１４側から中継部１６に入射する光束を収束させる凸レンズとして作用する。したがって、この実施形態では、出力端に配置された中継部１６で光が収束されるので、出力端から出射される光の漏れを抑制できる。すなわち、図１７の例では、光導波路６と光導波路１０３とを接続する接続部で発生する結合損失が抑制される。また、この実施形態では、コア１４の幅の平方に近いサイズで中継部１６を配置できるので、例えば、図１に示した光コネクタ４内に中継部１６を容易に実装できる。
【００８４】
ここで、中継部１６の形状（平面方向からみた形状）は、図１７の例（球面形状）に限定されない。例えば、中継部１６の形状（平面方向からみた形状）は、図７および図８に示した形状（コア１４側に向けて凸となる形状）でもよい。
【００８５】
図１８は、図１７に示した光導波路配線の概要を示す分解斜視図である。光導波路６は、例えば、基板本体１ａの上に形成された下部クラッド層１１と、下部クラッド層１１の上に形成された光導波路配線層１２と、光導波路配線層１２の上に形成された上部クラッド層１３とを有している。例えば、下部クラッド層１１および上部クラッド層１３の厚さは、約２０μｍである。また、光導波路配線層１２の厚さは、例えば、約３５μｍである。
【００８６】
光導波路配線層１２には、光信号を導くコア１４と、コア１４の外側に形成されたクラッド１５と、中継部１６とがそれぞれ形成されている。コア１４の延長方向と略直交する断面方向からみて、コア１４は例えば略矩形状に形成されている。光導波路配線層１２のコア１４の幅は、例えば、約３５μｍである。また、光を出射する出射面２０から中継部１６までの距離Ｄ１は、例えば、中継部１６の幅Ｄ２以下である。
【００８７】
図１８に示すように、コア１４の外周は、下部クラッド層１１、上部クラッド層１３、光導波路配線層１２のクラッド１５によって覆われている。下部クラッド層１１、上部クラッド層１３、光導波路配線層１２のクラッド１５は、それぞれコア１４よりも屈折率が低い。よって、光導波路６へ入射する光は、全反射によりコア１４に閉じこめられた状態で光導波路６を伝搬する。
【００８８】
図１９は、図１７に示した光導波路配線の変形例を示す平面図である。図１９では、光導波路６を伝搬する光の光路を一点鎖線で模式的に示している。図１９の例では、平面方向からみて、中継部１６の中央部の屈折率は、中継部１６の外縁部の屈折率よりも高くなっている。その他の構成は、図１７および図１８に示した光導波路６の構成と同じである。例えば、中継部１６は、光導波路配線層１２と略同じ厚さの円筒形状に形成されている。なお、図１９では、中継部１６の屈折率の変化を網掛けの濃淡で模式的に示している。なお、中継部１６以外の領域（例えば、クラッド１５）の網掛けの濃さは、中継部１６の屈折率の変化を模式的に示す網掛けの濃淡とは関係ない。
【００８９】
中継部１６は、例えば、外縁から中央へ屈折率が高くなるように、屈折率の勾配を半径方向に有している。平面方向（図１９）からみて、中継部１６で屈折率の同じ領域は同心円状に分布するとともに、中継部１６の中央に近い領域ほど屈折率は高くなる。例えば、光導波路配線層１２の屈折率分布は、図１１と同じ（直線的な勾配）である。なお、中継部１６の屈折率分布は、屈折率の勾配が半径方向に階段状または非線形で変化するものであってもよい。
【００９０】
一例として、図１９に示した構成では、クラッド１５の屈折率を約１．６５とし、コア１４の屈折率を約１．６７とし、中継部１６の屈折率の勾配を約１．６７〜約１．７０の範囲としてもよい。また、他の例として、図１９に示した構成では、クラッド１５の屈折率を約１．６０とし、コア１４の屈折率を約１．６２とし、中継部１６の屈折率の勾配を約１．６２〜約１．６５の範囲としてもよい。
【００９１】
図１９に示した構成では、中継部１６およびコア１４の境界の形状と、中継部１６内での屈折率の勾配とによって、中継部１６が、コア１４から入射する光を収束させる凸レンズとして作用する。そのため、図１９に示した構成では、図１７に示した構成と比べて、出力端から出射される光の漏れをより抑制できる。
【００９２】
また、図１９に示した構成では、外縁から中央に屈折率が高くなるように中継部１６内で屈折率の勾配がある。したがって、コア１４から中継部１６にかけて屈折率差の大きな箇所がなくなり、中継部１６での光の反射が極めて少なくなる。よって、中継部１６での反射による光信号の損失が抑制される。
【００９３】
図２０は、図１７に示した光導波路配線の別の変形例を示す平面図である。図２０では、光導波路６を伝搬する光の光路を一点鎖線で模式的に示している。図２０の例では、中継部１６は、図１８に示した出射面２０に接して配置されている。さらに、中継部１６の形状（平面方向からみた形状）は、コア１４側に向けて凸となる略半円である。その他の構成は、図１７および図１８に示した光導波路６の構成と同じである。例えば、中継部１６の屈折率は略均一である。
【００９４】
一例として、図２０に示した構成では、クラッド１５の屈折率を約１．６５とし、コア１４の屈折率を約１．６７とし、中継部１６の屈折率を約１．７０としてもよい。また、他の例として、図２０に示した構成では、クラッド１５の屈折率を約１．６０とし、コア１４の屈折率を約１．６２とし、中継部１６の屈折率を約１．６５としてもよい。
【００９５】
ここで、図１７−図２０に示した光導波路デバイスは、図１２または図１３の例とほぼ同様の方法で製造できる。なお、図１２および図１３に示した製造方法によれば、下部クラッド層１１、光導波路配線層１２、上部クラッド層１３は、同一の感光性樹脂材料で形成される。すなわち、下部クラッド層１１、上部クラッド層１３、クラッド１５、コア１４、中継部１６は、同一の感光性樹脂材料で形成される。
【００９６】
図１２の例により図１７に示した光導波路デバイスを製造する場合、マスク上の中継部１６の部分を、光導波路６の出力端に対応する位置に、透過率を約５０％より低い値で略均一に形成すればよい。同様に、図１３の例により図１７に示した光導波路デバイスを製造する場合、マスク上の中継部１６の部分を、光導波路６の出力端に対応する位置に、透過率を約５０％より高い値で略均一に形成すればよい。
【００９７】
また、例えば、図１９に示した光導波路デバイスを製造する場合、図１２または図１３に示した製造方法において、マスク上の中継部１６の部分を光導波路６の出力端に対応する位置に形成すればよい。また、例えば、図２０に示した光導波路デバイスは、図１７に示した光導波路デバイスと同様の製造方法で、マスク上の中継部１６の部分の形状および位置を変化させることにより製造できる。
【００９８】
なお、図１７−図２０に示した実施形態では、光を出射する出射面２０から中継部１６までの距離Ｄ１が中継部１６の幅Ｄ２以下である例を説明した。しかし、光を出射する出射面２０から中継部１６までの距離Ｄ１は、出射面２０の外縁方向に漏れる光を低減できれば、中継部１６の幅Ｄ２より大きくてもよい。
【００９９】
また、図１７−図２０に示した実施形態では、平面方向からみた中継部１６がコア１４に内接する例を説明した。しかし、中継部１６は、平面方向からみて、コア１４の幅より大きく形成されてもよい。
【０１００】
また、図１７−図１９に示した実施形態では、中継部１６が光導波路配線層１２と略同じ厚さの円筒形状に形成される例を説明した。しかし、中継部１６は、球状に形成されてもよい。同様に、図２０に示した中継部１６は、半球状に形成されてもよい。
【０１０１】
また、図２０の例においても、図１９の例と同様に、中継部１６に屈折率の勾配を付与してもよい。例えば、図２０の例において、図１９の中継部１６を略半円形状にした中継部１６が図２０の中継部１６の代わりに配置されてもよい。
【０１０２】
以上、この実施形態では、光導波路デバイスは、光導波路６の出力端に配置された中継部１６を有している。したがって、この実施形態では、中継部１６で光を屈折させることができ、出力端から出射される光の漏れを抑制できる。すなわち、この実施形態では、結合損失を抑制できる。また、この実施形態では、例えば、光導波路６を拡幅する場合と比べて、中継部１６のサイズを比較的小さくできる。この結果、この実施形態では、光導波路６の高密度配線に適した光導波路デバイスを提供できる。
【０１０３】
以上の実施形態において説明した発明を整理して、付記として開示する。
（付記１）
光導波路が交差する光導波路配線と、
前記光導波路の交差部分に配置され、前記光導波路のコアよりも屈折率が高い中継部と、
を備えることを特徴とする光導波路デバイス。
（付記２）
付記１に記載の光導波路デバイスにおいて、
前記光導波路での前記中継部と前記コアとの境界が、前記コア側に向けて凸となる曲線状に形成されることを特徴とする光導波路デバイス。
（付記３）
付記１または付記２に記載の光導波路デバイスにおいて、
前記中継部の中央部の屈折率は、前記中継部の外縁部の屈折率よりも高いことを特徴とする光導波路デバイス。
（付記４）
付記１から付記３のいずれか１項に記載の光導波路デバイスにおいて、
前記光導波路は、前記コアの外周を覆うとともに前記コアよりも屈折率が低いクラッドをさらに含み、
前記コア、前記クラッドおよび前記中継部が同一の材料で形成されることを特徴とする光導波路デバイス。
（付記５）
光を出射する出射面を有する光導波路と、
前記出射面側の端部に配置され、前記光導波路のコアよりも屈折率が高い中継部と、
を備えることを特徴とする光導波路デバイス。
（付記６）
付記５に記載の光導波路デバイスにおいて、
前記光導波路での前記中継部と前記コアとの境界が、前記コア側に向けて凸となる曲線状に形成されることを特徴とする光導波路デバイス。
（付記７）
付記５または付記６に記載の光導波路デバイスにおいて、
前記中継部の中央部の屈折率は、前記中継部の外縁部の屈折率よりも高いことを特徴とする光導波路デバイス。
（付記８）
付記５から付記７のいずれか１項に記載の光導波路デバイスにおいて、
前記出射面から前記中継部までの距離は、前記中継部の幅以下であることを特徴とする光導波路デバイス。
（付記９）
付記５から付記８のいずれか１項に記載の光導波路デバイスにおいて、
前記光導波路は、前記コアの外周を覆うとともに前記コアよりも屈折率が低いクラッドをさらに含み、
前記コア、前記クラッドおよび前記中継部が同一の材料で形成されることを特徴とする光導波路デバイス。
（付記１０）
光導波路デバイスを有する電子機器であって、
前記光導波路デバイスは、
光導波路が交差する光導波路配線と、
前記光導波路の交差部分に配置され、前記光導波路のコアよりも屈折率が高い中継部と、
を備えることを特徴とする電子機器。
（付記１１）
光導波路デバイスを有する電子機器であって、
前記光導波路デバイスは、
光を出射する出射面を有する光導波路と、
前記出射面側の端部に配置され、前記光導波路のコアよりも屈折率が高い中継部と、
を備えることを特徴とする電子機器。
（付記１２）
露光によって屈折率の変化する感光材料の層を形成し、
光導波路が交差する光導波路配線と、前記光導波路の交差部分に、前記光導波路のコアよりも屈折率が高い中継部とを、前記感光材料の層を露光することにより形成することを特徴とする光導波路デバイスの製造方法。
（付記１３）
付記１２に記載の光導波路デバイスの製造方法において、
前記光導波路配線と前記中継部とは、局所的に光透過率が異なるマスクを用いて前記感光材料の層を露光することで形成されることを特徴とする光導波路デバイスの製造方法。
（付記１４）
露光によって屈折率の変化する感光材料の層を形成し、
光を出射する出射面を有する光導波路と、前記光導波路の前記出射面側の端部に、前記光導波路のコアよりも屈折率が高い中継部とを、前記感光材料の層を露光することにより形成することを特徴とする光導波路デバイスの製造方法。
（付記１５）
付記１４に記載の光導波路デバイスの製造方法において、
前記光導波路と前記中継部とは、局所的に光透過率が異なるマスクを用いて前記感光材料の層を露光することで形成されることを特徴とする光導波路デバイスの製造方法。
【０１０４】
以上の詳細な説明により、実施形態の特徴点および利点は明らかになるであろう。これは、特許請求の範囲が、その精神および権利範囲を逸脱しない範囲で前述のような実施形態の特徴点および利点にまで及ぶことを意図するものである。また、当該技術分野において通常の知識を有する者であれば、あらゆる改良および変更に容易に想到できるはずであり、発明性を有する実施形態の範囲を前述したものに限定する意図はなく、実施形態に開示された範囲に含まれる適当な改良物および均等物によることも可能である。
【符号の説明】
【０１０５】
１…基板；１ａ…基板本体；２…ＬＳＩ；３…光送受信器；４…光コネクタ；５…電気配線；６…光導波路；１１…下部クラッド層；１２…光導波路配線層；１３…上部クラッド層；１４…コア；１５…クラッド；１６…中継部；２０…出射面；１００…ブレード；１０１…バックボード；１０２…光配線；１０３…光導波路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光導波路が交差する光導波路配線と、
前記光導波路の交差部分に配置され、前記光導波路のコアよりも屈折率が高い中継部と、
を備えることを特徴とする光導波路デバイス。
【請求項２】
請求項１に記載の光導波路デバイスにおいて、
前記光導波路での前記中継部と前記コアとの境界が、前記コア側に向けて凸となる曲線状に形成されることを特徴とする光導波路デバイス。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の光導波路デバイスにおいて、
前記中継部の中央部の屈折率は、前記中継部の外縁部の屈折率よりも高いことを特徴とする光導波路デバイス。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の光導波路デバイスにおいて、
前記光導波路は、前記コアの外周を覆うとともに前記コアよりも屈折率が低いクラッドをさらに含み、
前記コア、前記クラッドおよび前記中継部が同一の材料で形成されることを特徴とする光導波路デバイス。
【請求項５】
光を出射する出射面を有する光導波路と、
前記出射面側の端部に配置され、前記光導波路のコアよりも屈折率が高い中継部と、
を備えることを特徴とする光導波路デバイス。
【請求項６】
請求項５に記載の光導波路デバイスにおいて、
前記中継部の中央部の屈折率は、前記中継部の外縁部の屈折率よりも高いことを特徴とする光導波路デバイス。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載の光導波路デバイスにおいて、
前記出射面から前記中継部までの距離は、前記中継部の幅以下であることを特徴とする光導波路デバイス。
【請求項８】
光導波路デバイスを有する電子機器であって、
前記光導波路デバイスは、
光導波路が交差する光導波路配線と、
前記光導波路の交差部分に配置され、前記光導波路のコアよりも屈折率が高い中継部と、
を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項９】
露光によって屈折率の変化する感光材料の層を形成し、
光導波路が交差する光導波路配線と、前記光導波路の交差部分に、前記光導波路のコアよりも屈折率が高い中継部とを、前記感光材料の層を露光することにより形成することを特徴とする光導波路デバイスの製造方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の光導波路デバイスの製造方法において、
前記光導波路配線と前記中継部とは、局所的に光透過率が異なるマスクを用いて前記感光材料の層を露光することで形成されることを特徴とする光導波路デバイスの製造方法。
【請求項１】
光導波路が交差する光導波路配線と、
前記光導波路の交差部分に配置され、前記光導波路のコアよりも屈折率が高い中継部と、
を備えることを特徴とする光導波路デバイス。
【請求項２】
請求項１に記載の光導波路デバイスにおいて、
前記光導波路での前記中継部と前記コアとの境界が、前記コア側に向けて凸となる曲線状に形成されることを特徴とする光導波路デバイス。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の光導波路デバイスにおいて、
前記中継部の中央部の屈折率は、前記中継部の外縁部の屈折率よりも高いことを特徴とする光導波路デバイス。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の光導波路デバイスにおいて、
前記光導波路は、前記コアの外周を覆うとともに前記コアよりも屈折率が低いクラッドをさらに含み、
前記コア、前記クラッドおよび前記中継部が同一の材料で形成されることを特徴とする光導波路デバイス。
【請求項５】
光を出射する出射面を有する光導波路と、
前記出射面側の端部に配置され、前記光導波路のコアよりも屈折率が高い中継部と、
を備えることを特徴とする光導波路デバイス。
【請求項６】
請求項５に記載の光導波路デバイスにおいて、
前記中継部の中央部の屈折率は、前記中継部の外縁部の屈折率よりも高いことを特徴とする光導波路デバイス。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載の光導波路デバイスにおいて、
前記出射面から前記中継部までの距離は、前記中継部の幅以下であることを特徴とする光導波路デバイス。
【請求項８】
光導波路デバイスを有する電子機器であって、
前記光導波路デバイスは、
光導波路が交差する光導波路配線と、
前記光導波路の交差部分に配置され、前記光導波路のコアよりも屈折率が高い中継部と、
を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項９】
露光によって屈折率の変化する感光材料の層を形成し、
光導波路が交差する光導波路配線と、前記光導波路の交差部分に、前記光導波路のコアよりも屈折率が高い中継部とを、前記感光材料の層を露光することにより形成することを特徴とする光導波路デバイスの製造方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の光導波路デバイスの製造方法において、
前記光導波路配線と前記中継部とは、局所的に光透過率が異なるマスクを用いて前記感光材料の層を露光することで形成されることを特徴とする光導波路デバイスの製造方法。
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１１−２２７４３９（Ｐ２０１１−２２７４３９Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２２６２４０（Ｐ２０１０−２２６２４０）
【出願日】平成２２年１０月６日（２０１０．１０．６）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月６日（２０１０．１０．６）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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