JP2000147291A - 光導波路素子の製造方法及び製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ３次元的な光導波路素子や分岐型光導波路素
子などを簡易に形成することのできる新たな光導波路素
子の製造方法及び製造装置を提供する。 【解決手段】 位相共役光Ｂを発振させるためのトリガ
ーとなるレーザ光Ｃを出射する第１のレーザ光源２９
と、１対の位相共役鏡２２及び３４と、この位相共役鏡
に入射したレーザ光を励起させて前記位相共役光を発振
させるためのレーザ光Ａ及びＤを出射する第２のレーザ
光源２１及び３３と、前記位相共役光を絞り込んで第１
の光硬化性樹脂に照射し、光導波路のコア部分を形成す
るための開口部を有するプレート２４及び光ファイバ２
８と、を具える製造装置のケース２６に第１の光硬化性
樹脂を充填し、位相共役光Ｂで硬化させて光導波路のコ
ア部分を形成した後、好ましくは、ケース２６に第１の
光硬化性樹脂よりも屈折率の低い第２の光硬化性樹脂を
充填、硬化させて、光導波路のクラッド部分を形成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光導波路素子の製
造方法及び製造装置に関し、さらに詳しくは、光通信や
光情報処理、あるいは電子機器、光学機器などの光配線
などにおいて好適に使用することのできる光導波路素子
の製造方法及び製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光通信や光情報処理、並びに電子機器、
光学機器などの分野における光配線においては、高速ス
イッチング特性などが要求されるために光導波路素子が
用いられている。この光導波路素子は、その素子を構成
する材料の種類に応じて無機系と有機系とに分けること
ができる。無機系の光導波路素子の場合、ガラス、カル
コゲナイド、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウムな
どの材料が使用されている。一方、有機系の光導波路素
子の場合は、ＰＭＭＡ、ポリウレタン、エポキシ樹脂、
フォトレジストなどの材料が使用されている。

【０００３】また、光導波路素子は、無機系、有機系を
問わず以下のようにして製造する。図１は、従来の光導
波路素子の製造方法を示す断面図である。最初に、図１
（ａ）に示すようにガラス、シリコンなどの材料からな
る基板１の上に、上記材料からなる下部クラッド層２を
形成し、さらに、図１（ｂ）に示すように、その上に同
様の材料からなるコア層３を形成する。次いで、コア層
３にフォトリソグラフィ及びエッチングの技術を施すこ
とによって、図１（ｃ）に示すように光導波路を構成す
るコア４を形成し、その後、図１（ｄ）に示すように、
上記材料からなる上部クラッド層５を形成して光導波路
素子を得る。

【０００４】このようにして形成した光導波路素子を実
用に供するためには、さらに以下に示すような工程を経
ることによって、光ファイバを接続する必要がある。図
２は、従来の光ファイバの接続方法を示す斜視図であ
る。すなわち、基板１に光ファイバを接続するためのガ
イド溝１１を形成し、このガイド溝１１に沿って光ファ
イバ１２を導入し、前記コア４と接続する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記図
１に示すようにして形成される光導波路素子は、一定の
平面内に形成される２次元的なものであるため、３次元
的な光導波路素子を形成するためには、上記のようにし
て形成された２次元的な光導波路素子の、光導波路を構
成するコア４が正確に一致するようにして上記工程を繰
り返して、コアを積層させる必要がある。したがって、
このようにして３次元的な光導波路素子を形成するに
は、極めて高い精度が要求されるため、製造装置が大型
化するという問題があった。

【０００６】また、図２のようにして光ファイバを接続
する場合においても、ガイド溝１１を形成するに当たっ
て極めて高い精度が要求されるため、製造コストが上昇
してしまうという問題があった。したがって、光ファイ
バを折り曲げて接続したり、光導波路素子を光ファイバ
によって複数接続して、光導波路素子を１対ｎに接続し
た分岐型の光導波路素子を製造するに当たっては、装置
が複雑になることに加えて極めてコスト高になるという
問題があった。

【０００７】本発明は、上記問題点に鑑みて、３次元的
な光導波路素子や分岐型光導波路素子などを簡易に形成
することのできる新たな光導波路素子の製造方法及び製
造装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、１対の位相共
役鏡の間に第１の光硬化性樹脂を配置し、前記１対の位
相共役鏡の間で発振された位相共役光を前記第１の光硬
化性樹脂に照射することによって、前記第１の光硬化性
樹脂の前記位相共役光の経路に相当する部分を硬化させ
て光導波路を構成するコア部分を形成することを特徴と
する、光導波路素子の製造方法である。

【０００９】また、本発明は、１対の位相共役鏡の間に
第１の光硬化性樹脂を配置し、前記１対の位相共役鏡の
間で発振された位相共役光を前記第１の光硬化性樹脂に
照射することによって、前記第１の光硬化性樹脂の前記
位相共役光の経路に相当する部分を硬化させて光導波路
を構成するコア部分を形成し、前記第１の光硬化性樹脂
の未硬化部分を除去した後、前記コア部分の周囲に前記
第１の光硬化性樹脂よりも屈折率の低い第２の光硬化性
樹脂を配置し、この第２の光硬化性樹脂を硬化させるこ
とによって、前記コア部分に対するクラッド部分を形成
することを特徴とする、光導波路素子の製造方法であ
る。

【００１０】さらに、本発明は、位相共役光を発振させ
るためのトリガーとなるレーザ光を出射する第１のレー
ザ光源と、１対の位相共役鏡と、この位相共役鏡に入射
したレーザ光を励起させて前記位相共役光を発振させる
ためのレーザ光を出射する第２のレーザ光源と、前記位
相共役光を絞り込んで第１の光硬化性樹脂に照射し、光
導波路のコア部分を形成するための開口部を有する１対
のプレートと、を具えることを特徴とする光導波路素子
の製造装置である。

【００１１】また、本発明は、位相共役光を発振させる
ためのトリガーとなるレーザ光を出射する第１のレーザ
光源と、１対の位相共役鏡と、この位相共役鏡に入射し
たレーザ光を励起させて前記位相共役光を発振させるた
めのレーザ光を出射する第２のレーザ光源と、前記位相
共役光を絞り込んで第１の光硬化性樹脂に照射し、光導
波路のコア部分を形成するための開口部を有する１対の
プレートと、前記光導波路のコア部分に対するクラッド
部分を構成する第２の光硬化性樹脂を硬化させるための
光源とを具えることを特徴とする、光導波路素子の製造
装置である。

【００１２】図３は、本発明の光導波路素子の製造装置
の一例を示す概略図である。図３に示す製造装置におい
ては、位相共役光Ｂを発振させるためのトリガーとなる
レーザ光Ｃを出射する第１のレーザ光源２９と、１対の
位相共役鏡２２及び３４と、位相共役鏡２２及び３４に
入射したレーザ光で励起させて、位相共役光Ｂを発振さ
せるためのレーザ光Ａ及びＤを出射する第２のレーザ光
源２１及び３３と、光導波路素子を構成する第１及び第
２の光硬化性樹脂を充填するためのプラスチックなどか
らなるケース２６と、このケース２６に充填された第１
の光硬化性樹脂に前記位相共役光Ｂを絞り込んで照射
し、光導波路のコア部分を形成するための開口部２５を
有するプレート２４及び光ファイバ２８と、前記ケース
２６内に充填された、光導波路のクラッド部分を構成す
る第２の光硬化性樹脂を硬化させるための光源２７とを
有している。

【００１３】さらに、図３に示す製造装置においては、
プレート２４と位相共役鏡２２との間において、位相共
役光Ｂを集光させるためのレンズ２３及び３５を設ける
とともに、位相共役光Ｂのパワーを測定するための光検
出器３１、さらには部分反射ミラー３０及び３２が設け
られている。

【００１４】本発明の光導波路素子の製造方法は図３に
示すような装置を用いて、以下のようにして製造する。
第１のレーザ光源２９からレーザ光Ｃを出射させ、これ
を部分反射ミラー３０で反射させて光ファイバ２８の光
路上に導入する。次いで、レンズ３５によって前記レー
ザ光Ｃを光ファイバ２８の内径に相当する大きさにまで
絞り込み、前記光ファイバ２８に導入する。光ファイバ
２８内を通過したレーザ光Ｃは、プレート２４の開口部
２５を通過し、レンズ２３で集光されて位相共役鏡２２
に至る。このとき、第２のレーザ光源２１からレーザ光
Ａを出射して前記位相共役鏡２２に入射させる。する
と、位相共役鏡２２において前記レーザ光Ｃと前記レー
ザ光Ａにより、それぞれ逆向きに進む２つの相互励起位
相共役光が生じる。

【００１５】この相互励起位相共役光の中の１つは、前
記レーザ光Ｃと逆向きの順序をたどって、１対の位相共
役鏡を構成するもう一方の位相共役鏡３４に至る。この
とき、前記同様に、第２のレーザ光源３３からレーザ光
Ｄを出射させ、位相共役鏡３４に入射させる。すると、
位相共役鏡３４においても前記同様に相互励起位相共役
光が出射される。この第２のレーザ光源２１及び３３か
ら出射されるレーザ光Ａ及びＤのパワーを適当な値に設
定すると、１対の位相共役鏡２２及び３４間に対し、第
１のレーザ光源２９からのレーザ光Ｃの供給を停止させ
た場合においても、前記１対の位相共役鏡２２及び３４
の間における相互励起位相共役光は減衰することなく、
発振し続け、これによって、位相共役光Ｂが生成され
る。

【００１６】この状態において、ケース２６内に光導波
路のコアを構成する第１の光硬化性樹脂を充填する。上
記のようにして形成された位相共役光Ｂの発振は、１対
の位相共役鏡２２及び３４の間において極めて安定であ
るため、ケース２６内に樹脂を充填しても前記位相共役
光Ｂの発振に何ら影響を及ぼすことがない。このため、
レンズ２３及び光ファイバ２８で集光された位相共役光
Ｂは、さらに、プレート２４に形成された開口部２５を
通過して、ケース２６内の第１の光硬化性樹脂に照射さ
れる。すると、位相共役光Ｂが通過した部分のみが硬化
する。

【００１７】第１の光硬化性樹脂の硬化が終了した後、
第２のレーザ光源２１及び３３からのレーザ光Ａ及びＤ
の出射を停止し、位相共役光Ｂの発振を停止する。次い
で、アセトンなどの有機溶剤によって第１の光硬化性樹
脂の未硬化部分を除去し、光導波路のコア部分を形成す
る。次いで、第１の光硬化性樹脂よりも屈折率の低い第
２の光硬化性樹脂を前記コア部分の周囲に配置した後、
光源２７から白色光あるいは紫外光などの光を照射して
硬化させ、光導波路のクラッド部分を形成する。

【００１８】本発明の光導波路素子の製造方法及び製造
装置によれば、上記のように、位相共役光を光導波路を
構成すべく材料中を伝搬させ、言わば、形成されるべき
光導波路中を伝搬する光波としての作用を果たすので、
自動的にモードフィールドのマッチングがなされる。し
たがって、ケース２６内に充填する第１及び第２の光硬
化性樹脂の量、並びに位相共役光の絞り径を適宜に設定
することにより、任意の大きさのコア部分及びクラッド
部分を有する光導波路素子を簡易に製造することができ
る。すなわち、３次元光導波路素子についても、前述の
ようなコア部分を正確に一致させて積層するというよう
な高度の技術を必要とすることなく、簡易に製造するこ
とができる。

【００１９】一方、位相共役光を絞り込む際に使用した
光ファイバを、そのまま光導波路素子の光ファイバとし
て使用することにより、図２に示すようなガイド溝を高
精度に形成する必要がなく、極めて簡易に光ファイバを
接続することができる。すなわち、図３に示すような光
ファイバを複数設けて光導波路素子を形成することによ
り、１対ｎ本の分岐型光導波路素子をも簡易に製造する
ことができる。さらには、Ｌ字型、Ｖ字型の光導波路を
有する光導波路素子を製造することもできる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を、発明の実施の形
態に則して詳細に説明する。本発明においては、図３に
示すような本発明の光導波路素子の製造装置を用い、
「課題を解決するための手段」で述べたような製造方法
によって光導波路素子を形成する。しかしながら、第１
の光硬化性樹脂として、その硬化部分が未硬化部分より
も屈折率が高く、かつその屈折率差が光導波路のコア部
分とクラッド部分を構成するに足るくらいに、十分大き
くなるようなものを選択した場合、その第１の光硬化性
樹脂の硬化部分が光導波路のコア部分に相当し、未硬化
部分を光導波路のクラッド部分に相当するため、上述の
ように第２の光硬化性樹脂、及びこの樹脂の硬化に使用
する光源２７は必ずしも必要とされない。

【００２１】しかしながら、未硬化樹脂は光を照射しな
い限りは安定であるが、液状あるいは半固体状態である
ため長期安定性を確保するためにはコスト高になるた
め、上記第２の光硬化性樹脂を用いて光導波路のクラッ
ド部分を構成することが好ましい。

【００２２】図３においては、光導波路のコア部分を構
成する第１の光硬化性樹脂に位相共役光を照射するため
に、プレート２４及び光ファイバ２８を用いているが、
光ファイバ２８の代わりに、プレート２４と同様のプレ
ートを用い、さらには必要に応じてレンズを用い、図３
におけるケース２６の左側のプレート２４及びレンズ２
３と類似の構造を採ることもできる。すなわち、位相共
役光の回折限界よりも大きい開口部を有する１対のプレ
ートを、例えば、図３に示すような、ケース２６に設置
された第１の光硬化性樹脂を挟むようにして配置し、さ
らには、必要に応じて、前記１対のプレートを挟むよう
にしてレンズ２３などを設けることもできる。

【００２３】しかしながら、本発明の製造方法及び製造
装置によって得られた光導波路素子に、最終的に光ファ
イバを接続して実用に供するためには、このような１対
のプレート内の一方を、図３に示すような光ファイバ２
８に代えて使用することが好ましい。また、１つの光導
波路に複数の光導波路を接続して、いわゆる１対ｎ本の
分岐型光導波路素子を形成するにあたっては、図３に示
す光ファイバ２８の代わりに、予め光導波路の形成され
た光導波路素子を用いることが好ましい。

【００２４】本発明で使用する第１のレーザ光源２９、
並びに第２のレーザ光源２１及び３３としては、アルゴ
ンレーザ、ヘリウム／ネオンレーザ、ヘリウム／カドミ
ウムレーザなどのガスレーザ、半導体レーザ、及び半導
体励起ＳＨＧ光など、公知のレーザを用いることができ
る。また、第２の光硬化性樹脂を硬化させるための光源
２７としては、白色蛍光灯や紫外線光源などの公知のも
のを使用することができる。

【００２５】位相共役鏡２２及び３４としては、チタン
酸バリウム、ストロンチウムバリウムナイオベート、ニ
オブ酸カリウム、タンタル酸リチウムなどの強誘電体結
晶、ビスマスシリコンオキサイド、ビスマスゲルマニウ
ムオキサイド、ビスマスチタンオキサイドなどの常誘電
体結晶、ＩｎＰ、ＧａＰ、ＧａＡｓなどの半絶縁性半導
体などのフォトリフラクティブ結晶、ＣＳ₂ 、ＣＣl₄な
どの３次の非線形感受率を有するカー媒質などを用いる
ことができる。

【００２６】プレート２４としては、ガラス、プラスチ
ック及び金属などの材料からなる板材を用いることがで
きる。プレート２４における開口部２５の形成方法は特
に限定されるものではなく、フォトリソグラフィやメカ
ニカルカッティングなどの方法を用いることができる。
しかしながら、図４に示すように、ガラス板４１などの
表面に、本発明の要件を満足する大きさの開口部４３が
形成されたフォトマスク４２を塗布して設置することに
より、穴開け加工などの面倒な工程を経ることなく簡易
に開口部を形成することができる。

【００２７】開口部２５及び４３の大きさは、用いるレ
ーザ光２９，２１及び３３の回折限界より大きければ特
に限定するものではない。回折限界とは光の波長の約半
分であり、Ａｒレーザの波長は０．５１４μm であるの
で約０．２６μm 、１．５μm 波長の半導体レーザの場
合は約０．７５μm である。

【００２８】光ファイバ２８には、通信用などの汎用の
ものを使用することができる。また、図３に示す光ファ
イバ２８に代えて、予め光導波路が形成された光導波路
素子を使用する場合、前述のような無機系及び有機系の
いずれをも使用することができる。

【００２９】また、第１及び第２の光硬化性樹脂を充填
するケース２６には、プラスチックやガラスなどを使用
することもできるが、光ファイバを接続して実用に供す
る光導波路素子を簡易に製造するためには、ケースを図
５に示すような構造に形成し、かかるケースに第１及び
第２の光硬化性樹脂を充填して行うことが好ましい。

【００３０】図５は、本発明における光硬化性樹脂の充
填方法を説明するための図である。図５においては、図
３に相当するケース２６を、スライドガラス５１、カバ
ーガラス５２とから構成している。すなわち、スライド
ガラス５１上にカバーグラス５２をそれぞれ間隔Ｌで設
置し、この間隔Ｌで決定される光硬化性樹脂充填領域５
４を形成する。間隔Ｌは、形成する光導波路素子の大き
さに依存して変化するが、一般には数１０μm から数１
０００μm に設定する。

【００３１】そして、この光硬化性樹脂充填領域５４の
一方に光ファイバ５３を挿入するとともに、前記領域の
他方において、図４に示すようなプレート５５を設置す
る。次いで、前述したような方法によって位相共役光を
発生させた後、光硬化性樹脂充填領域５４のプレート５
５と光ファイバ５３との間に、第１の光硬化性樹脂を充
填する。さらに、図には示していないが、硬化中に第１
の光硬化性樹脂が空気に触れるのを防止すべく、充填し
た第１の光硬化性樹脂の全体をカバーガラスで覆う。す
ると、上述のようにして、プレート５５の開口部５６と
光ファイバ５３との間を通過する位相共役光によって、
第１の光硬化性樹脂が位相共役光の経路に沿って硬化す
る。

【００３２】さらに、上述したような理由から、好まし
くは未硬化部分をアセトンなどの有機溶剤を用いて除去
した後、再度光硬化性樹脂充填領域５４のプレート５５
と光ファイバ５３との間において、前記第１の光硬化性
樹脂の硬化部分の周囲を覆うようにして第２の光硬化性
樹脂を充填する。次いで、上述したように白色蛍光灯な
どを第２の光硬化性樹脂に照射して硬化させ、光導波路
のクラッド部分を形成する。

【００３３】光導波路のコア部分及びクラッド部分を構
成する第１及び第２の光硬化性樹脂は、硬化後の屈折率
がコア部分を構成する第１の光硬化性樹脂において高く
なるような透明な材料を選択して使用すればいかなる光
硬化性樹脂をも使用することができる。例えば、アーデ
ル社ベネフィックスＶＬ、オプトクレーブＵＴ２０，及
びオプトクレーブＭＯ５０などの光硬化性樹脂を単独
で、あるいは混合させることにより種々の屈折率を有す
る光硬化性樹脂を得るようにしてもよい。また、第１の
光硬化性樹脂のみで光導波路を構成する場合、前記した
ように、未硬化部分よりも硬化部分の屈折率が高くなる
ことが必要であるため、アーデル社ベネフィックスＶＬ
やオプトクレーブＵＴ２０及びオプトクレーブＭＯ５０
などの樹脂を使用することができる。

【００３４】また、以上では、位相共役光が発振した後
にケース２６内に第１位の光硬化性樹脂を充填する場合
について説明しているが、ケース２６内に第１の光硬化
性樹脂を充填した後に位相共役光を発振させて、この第
１の光硬化性樹脂を硬化させることもできる。

【００３５】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説
明する。 実施例１ 本実施例においては、図３に示すような光導波路素子の
製造装置を用いた。第１のレーザ光源２９には、波長４
１５．５ｎｍ、パワー０．３ＷのＡｒレーザを用い、第
２のレーザ光源２１及び３３には、波長５１４．５ｎ
ｍ、パワー１ＷのＡｒレーザを用いた。

【００３６】位相共役鏡２２及び３４は、チタン酸バリ
ウム単結晶から構成した。プレート２４には、図４に示
すような厚さ０．５ｍｍのガラス板４１に、大きさＲが
直径５０μｍであって、その間隔ｄが１００μｍである
円形状の開口部４３が形成がされたフォトマスク４２を
塗布したものを用いた。一方、光ファイバ２８には、Ｎ
Ａが０．２のグレーテッド型マルチモード光ファイバを
用いた。光硬化性樹脂を充填するためのケース２６は、
図５に示すスライドガラスとカバーガラスとからなる構
造のものを用いた。第１の光硬化性樹脂には、アクリレ
ート系樹脂（可視光硬化型アーデル社製ベネフィックス
ＶＨ１６）をを用いた。

【００３７】第１のレーザ光源２９から、２００ｍＷの
レーザ光Ｃを出射した後、第２のレーザ光源２１及び３
３のそれぞれから８０ｍＷのレーザ光Ａ及びＤを位相共
役鏡２２及び３４に向けて出射した。すると、位相共役
鏡２２及び３４の間には、「課題を解決すべき手段」で
述べたような作用によって位相共役光Ｂが発生した。光
検出器３１でこの位相共役光Ｂのパワーを測定したとこ
ろ、１６ｍＷであった。次いで、このように位相共役光
Ｂが発振した状態において、ケース２６に図５において
説明したような方法で第１の光硬化性樹脂を充填し、上
記位相共役光Ｂを１２分間照射させて硬化させた後、位
相共役光Ｂの発振を停止した。

【００３８】硬化部分及び未硬化部分の屈折率をプリズ
ムカプラーを用いて測定したところ、屈折率はそれぞれ
１．５７及び１．５１であった。このようにして、図５
に示すようなプレート５５と光ファイバ５３とが接続さ
れた光導波路素子を得た。この光導波路素子に光ファイ
バ５３から２ｍＷの光を導入し、プレート５５の開口部
５６からその出射光の出力を測定したところ、１．６８
ｍＷであった。

【００３９】実施例２ 実施例１と同様にして第１の光硬化性樹脂を硬化させた
後、第１の光硬化性樹脂の未硬化部分をアセトンで溶解
除去した。第２の光硬化性樹脂には、アクリレート系樹
脂（アーデル社製ベネフィックスＶＬ）を用い、図５に
おいて説明したようにして、この第２の光硬化性樹脂を
ケース２６に充填した。次いで、第２の光硬化性樹脂を
硬化させるための光源２７として２０Ｗの白色蛍光灯を
用い、この光源２７から白色光を１５分間照射して第２
の光硬化性樹脂を硬化させた。

【００４０】実施例１と同様にして硬化した第２の光硬
化性樹脂の屈折率を測定したところ、１．４８であっ
た。このようにして得た、図５に示すようなプレート５
５と光ファイバ５３とが接続された光導波路素子におい
て、光ファイバ５３から２ｍＷの光を導入し、開口部５
６においてその出射光の出力を測定したところ、０．９
ｍＷであった。

【００４１】以上、実施例１及び２から明らかなよう
に、本発明の光導波路素子の製造方法及び製造装置によ
れば、ケース２６に充填する光硬化性樹脂の量、及び位
相共役光を照射する、プレート２４及び５５の開口部２
５及び５６の大きさを変化させることにより、極めて簡
易な方法で任意の大きさを有するコア部分及びクラッド
部分を有する光導波路素子を製造できることが分かる。
また、第１の光硬化性樹脂から光導波路のコア部分を形
成する際に光ファイバを用いているので、複雑かつ高精
度の技術を必要とすることなく、極めて簡易に光ファイ
バを接続できることが分かる。

【００４２】実施例３本実施例では、以下に示すような
いわゆる集光用の光導波路を有する光導波路 素子を製造した。ケース２６には、図６に示すように、
ガラスブロック６１、６２、及び６３と、プレート６４
及び６５とから構成したケース７０を用いた。プレート
６４には直径５μｍの開口部６６が、プレート６５には
直径２ｍｍの開口部６７が設けられている。ガラスブロ
ック６１〜６３と、プレート６４及び６５とで形成され
た空間６８に、光導波路のコア部分を構成する第１の光
硬化性樹脂として実施例１と同じ可視光硬化型アーデル
社製ベネフェックスを充填し、２０Ｗの白色蛍光灯を照
射してわずかに硬化させた。

【００４３】次いで、ケース７０を、図３に示す光導波
路素子の製造装置におけるケース２６の部分に設置した
後、実施例１と同様にして位相共役光Ｂを発生させた。
この位相共役光Ｂのパワーを光検出器３１で測定したと
ころ、１５ｍＷであった。この位相共役光Ｂを前記第１
の光硬化性樹脂に２０分間照射して、図７に示すような
Ｖ字型の光集光導波路６９を形成した。この光集光導波
路６９のプレート６５における開口部６７から波長５１
４ｎｍ、パワー１０ｍＷの平行光を導入したところ、プ
レート６４の開口部６６において、直径５μｍ、パワー
９．２ｍＷの出射光が得られた。すなわち、光集光導波
路６９によって、導入した光が効率よく集光されること
が分かる。

【００４４】第１の光硬化性樹脂の未硬化部分を実施例
２と同様にして溶解除去した後、前記空間６８中に、形
成された光集光導波路６９の周囲を覆うようにして実施
例２と同じ第２の光硬化性樹脂を充填し、実施例２と同
様にしてこの第２の光硬化性樹脂を硬化させて、前記光
集光導波路６９におけるクラッド部分を形成した。上記
同様にして、開口部６７から平行光を導入し、開口部６
６において出射光のパワーを測定したところ、前記平行
光は直径５μｍ、パワー８．９ｍＷに集光されているこ
とが判明した。

【００４５】実施例４ 本実施例においては、Ｌ字型の光導波路を有する光導波
路素子を製造した。本実施例においては、上述の実施例
で用いた光導波路素子の製造装置において、ケース２６
近傍を、図８に示すように変更したものを使用した。す
なわち、複数の開口部を有するプレート２４の代わり
に、単独の開口部８５を有するプレート８１を用い、光
ファイバ２８の出射口の対抗部にミラー８２を設けて出
射された位相共役光をほぼ直角に反射させ、光ファイバ
２８とほぼ９０度の位置に設けられたプレート８１の開
口部８５を通過するようにして、Ｌ字型の光経路を構成
したものである。開口部の直径は４０μm とした。さら
に、このＬ字型の光経路がケース中を均一に通過するよ
うに、図３に示す四角形状のケース２６の代わりに、三
角形状のケース８３を用いた。

【００４６】実施例１と同じ第１の光硬化性樹脂を用
い、この樹脂をケース８３に入れた後、実施例１と同様
にして発生させた位相共役光Ｂをケース８３中の第１の
光硬化性樹脂に照射して、Ｌ字型の光導波路８４を形成
した。この光導波路８４に、光ファイバ２８から波長４
１５．５ｎｍ、パワー２００ｍＷの光を導入したとこ
ろ、開口部８５においてパワー２ｍＷの出射光を得た。

【００４７】さらに、実施例２同様にして第２の光硬化
性樹脂をケース８３に充填して硬化させ、前記Ｌ字型の
光導波路８４に対するクラッド部分を形成した。前記同
様に、波長５１４ｎｍ、パワー１０ｍＷの光を導入した
ところ、開口部８５において、パワー９．５ｍＷの出射
光を得た。これにより、Ｌ字型の光導波路８４が機能し
ていることが分かる。

【００４８】以上、発明の実施に形態並びに実施例に基
づいて本発明を詳細に説明したが、本発明は、このよう
な発明の実施の形態などに限定されるものではなく、本
発明の範疇においてあらゆる変形や変更を加えることが
できる。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光導波路
素子の製造方法及び製造装置によれば、任意の大きさの
光導波路を構成するコア部分及びクラッド部分を、極め
て簡易に形成することができる。また、光導波路素子を
実用に供するための光ファイバなどの接続や、光導波路
素子同士の接続をも極めて簡易に行うことができる。し
たがって、３次元光導波路素子や１対ｎ本の分岐型光導
波路素子などを極めて簡易に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の光導波路素子の製造方法を示す断面工程
図である。

【図２】従来の光ファイバの接続方法を示す斜視図であ
る。

【図３】本発明の光導波路素子の製造装置の一例を示す
概略図である。

【図４】本発明において使用するプレートの開口部を形
成する方法を説明するための図である。

【図５】本発明における光硬化性脂の充填方法を説明す
るための図である。

【図６】本発明の光導波路素子の製造方法によって、光
集光導波路を製造する場合における製造装置の一例を示
す図である。

【図７】本発明の光導波路素子の製造方法によって製造
された、光集光導波路を示す図である。

【図８】本発明の光導波路素子の製造方法によって、Ｌ
字型の光導波路を製造する場合における製造装置の一例
を示す図である。

【符号の説明】

１ 基板 ２ 下部クラッド層 ３ コア層 ４ コア ５ 上部クラッド層 １１ ガイド溝 １２ 光ファイバ ２１、３３ 第２のレーザ光源 ２２、３４ 位相共役鏡 ２３、３５ レンズ ２４、５５、６４、６５、８１ プレート ２５、４３、５６、６６、６７、８５ 開口部 ２６、８３ ケース ２７ 光源 ２８、５３ 光ファイバ ２９ 第１のレーザ光源 ３０、３２ 部分反射ミラー ３１ 光検出器 ４１ ガラス板 ４２ フォトマスク ５１ スライドガラス ５２ カバーガラス ５４ 光硬化性樹脂充填領域 ６１、６２、６３ ガラスブロック ８２ ミラー ６９ 光集光導波路 ８４ 光導波路

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １対の位相共役鏡の間に第１の光硬化性
   樹脂を配置し、前記１対の位相共役鏡の間で発振された
   位相共役光を前記第１の光硬化性樹脂に照射することに
   よって、前記第１の光硬化性樹脂の前記位相共役光の経
   路に相当する部分を硬化させて光導波路を構成するコア
   部分を形成することを特徴とする、光導波路素子の製造
   方法。
2. 【請求項２】 前記第１の光硬化性樹脂の未硬化部分を
   除去した後、前記コア部分の周囲に前記第１の光硬化性
   樹脂よりも屈折率の低い第２の光硬化性樹脂を配置し、
   この第２の光硬化性樹脂を硬化させることによって、前
   記コア部分に対するクラッド部分を形成することを特徴
   とする、請求項１に記載の光導波路素子の製造方法。
3. 【請求項３】 前記位相共役光は、前記１対の位相共役
   鏡の間において、前記第１の光硬化性樹脂を挟むように
   して配置された、前記位相共役光の回折限界よりも大き
   い開口部を有する１対のプレートを通過させた後、前記
   第１の光硬化性樹脂に照射することを特徴とする、請求
   項１又は２に記載の光導波路素子の製造方法。
4. 【請求項４】 前記１対のプレートの内の一方を、光フ
   ァイバに代えたことを特徴とする、請求項３に記載の光
   導波路素子の製造方法。
5. 【請求項５】 前記１対のプレートの内の一方を、予め
   光導波路が形成された光導波路素子に代えたことを特徴
   とする、請求項３に記載の光導波路素子の製造方法。
6. 【請求項６】 前記位相共役光の回折限界にほぼ等しい
   開口部を有する追加のプレートを設けたことを特徴とす
   る、請求項２〜５のいずれか一に記載の光導波路素子の
   製造方法。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれか一に記載の光導
   波路素子の製造方法によって製造されたことを特徴とす
   る、３次元光導波路素子。
8. 【請求項８】 請求項１〜６のいずれか一に記載の光導
   波路素子の製造方法によって製造されたことを特徴とす
   る、分岐型光導波路素子。
9. 【請求項９】 位相共役光を発振させるためのトリガー
   となるレーザ光を出射する第１のレーザ光源と、１対の
   位相共役鏡と、この位相共役鏡に入射したレーザ光を励
   起させて前記位相共役光を発振させるためのレーザ光を
   出射する第２のレーザ光源と、前記位相共役光を絞り込
   んで第１の光硬化性樹脂に照射し、光導波路のコア部分
   を形成するための開口部を有する１対のプレートと、を
   具えることを特徴とする光導波路素子の製造装置。
10. 【請求項１０】 前記光導波路のコア部分に対するクラ
    ッド部分を構成する第２の光硬化性樹脂を硬化させるた
    めの光源を具えることを特徴とする、請求項９に記載の
    光導波路素子の製造装置。
11. 【請求項１１】 前記１対のプレートの一方を光ファイ
    バに代えたことを特徴とする、請求項９又は１０に記載
    の光導波路素子の製造装置。
12. 【請求項１２】 前記１対のプレートの一方を、予め光
    導波路が形成された光導波路素子に代えたことを特徴と
    する、請求項９又は１０に記載の光導波路素子の製造装
    置。