JP2003207659A - フレキシブル光導波路およびその製造方法 - Google Patents
フレキシブル光導波路およびその製造方法Info
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- JP2003207659A JP2003207659A JP2002004952A JP2002004952A JP2003207659A JP 2003207659 A JP2003207659 A JP 2003207659A JP 2002004952 A JP2002004952 A JP 2002004952A JP 2002004952 A JP2002004952 A JP 2002004952A JP 2003207659 A JP2003207659 A JP 2003207659A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 充分なフレキシビリティを備えながら、コア
径を充分に太くすることができる優れたフレキシブル光
導波路を提供する。 【解決手段】 線状のコアの周囲にクラッドが配されて
なるフレキシブル光導波路であって、コア及びクラッド
がともにゲル状材からフレキシブル光導波路。
径を充分に太くすることができる優れたフレキシブル光
導波路を提供する。 【解決手段】 線状のコアの周囲にクラッドが配されて
なるフレキシブル光導波路であって、コア及びクラッド
がともにゲル状材からフレキシブル光導波路。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、フィルム状、シー
ト状、線状などのフレキシブル光導波路に関する。
ト状、線状などのフレキシブル光導波路に関する。
【0002】
【従来の技術】最近、光導波路に関し、フレキシビリテ
ィを持たせようとする試みが行われるようになった。こ
の中で、特開平11−38241号公報で提案されてい
る方法は透光性高分子フィルムの中に屈折率分布を設け
た光導波路フィルムに、硬化性樹脂を積層した構成から
なり、該樹脂層が、エポキシ樹脂又はフェノール樹脂の
少なくとも1種とポリアミド樹脂を主成分とするフレキ
シブル光導波路が記載されている。
ィを持たせようとする試みが行われるようになった。こ
の中で、特開平11−38241号公報で提案されてい
る方法は透光性高分子フィルムの中に屈折率分布を設け
た光導波路フィルムに、硬化性樹脂を積層した構成から
なり、該樹脂層が、エポキシ樹脂又はフェノール樹脂の
少なくとも1種とポリアミド樹脂を主成分とするフレキ
シブル光導波路が記載されている。
【0003】しかしながら上記フレキシブル光導波路フ
ィルムは硬質であるため、厚さを1mm程度以上のシー
ト状とするとフレキシビリティを失ってしまう。そのた
め上記従来技術では光導波路フィルムの厚さを300μ
m以下としている。
ィルムは硬質であるため、厚さを1mm程度以上のシー
ト状とするとフレキシビリティを失ってしまう。そのた
め上記従来技術では光導波路フィルムの厚さを300μ
m以下としている。
【0004】このように光導波路フィルムの厚さが薄い
ため、コア径は40〜50μmに制限され、それ以上太
い径とすることができない。このため、大口径のコア光
導波路、たとえばコア径が1mmのプラスチック光ファ
イバー等、との接続時に光線幅を縮小する機構(レン
ズ、テーパー状導波路など)を設けて結合効率を上げる
必要がある。このため、接続部分が大がかりで複雑とな
り、コンパクト化が困難となるとともにコストが上昇す
る。
ため、コア径は40〜50μmに制限され、それ以上太
い径とすることができない。このため、大口径のコア光
導波路、たとえばコア径が1mmのプラスチック光ファ
イバー等、との接続時に光線幅を縮小する機構(レン
ズ、テーパー状導波路など)を設けて結合効率を上げる
必要がある。このため、接続部分が大がかりで複雑とな
り、コンパクト化が困難となるとともにコストが上昇す
る。
【0005】さらに、上記従来技術の光導波路フィルム
では用いている樹脂材料特有の光吸収により、波長が5
00nm以下の短波長域の光を伝播できず、そのため使
用できる光通信用の光源の選択肢の幅が狭いと云った問
題があった。
では用いている樹脂材料特有の光吸収により、波長が5
00nm以下の短波長域の光を伝播できず、そのため使
用できる光通信用の光源の選択肢の幅が狭いと云った問
題があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した従
来の問題点を改善する、すなわち、充分なフレキシビリ
ティを備えながら、コア径を充分に太くすることができ
るフレキシブル光導波路を提供することを目的とする。
来の問題点を改善する、すなわち、充分なフレキシビリ
ティを備えながら、コア径を充分に太くすることができ
るフレキシブル光導波路を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明のフレキシブル光
導波路は上記課題を解決するため、請求項1に記載の通
り、線状のコアの周囲にクラッドが配されてなるフレキ
シブル光導波路であって、コア及びクラッドがともにゲ
ル状材からなるフレキシブル光導波路であり、このよう
な構成により、充分なフレキシビリティを備えながら、
コア径を充分に太くすることができる。
導波路は上記課題を解決するため、請求項1に記載の通
り、線状のコアの周囲にクラッドが配されてなるフレキ
シブル光導波路であって、コア及びクラッドがともにゲ
ル状材からなるフレキシブル光導波路であり、このよう
な構成により、充分なフレキシビリティを備えながら、
コア径を充分に太くすることができる。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明のフレキシブル光導波路に
おいて、ゲル状材とはゲル状の柔軟性、弾性を有する材
料であって、架橋点を通常の架橋高分子に比べ大幅に減
らした網目状の構造を有する高分子中に比較的低分子の
(分子鎖が短い)高分子分散質が保持された物質であ
り、このようなものとしては、たとえば、通常よりも架
橋点を減らしたゴムなどが挙げられる。ただし、光導波
路として用いることができるように充分な透光性を有す
ることが必要である。
おいて、ゲル状材とはゲル状の柔軟性、弾性を有する材
料であって、架橋点を通常の架橋高分子に比べ大幅に減
らした網目状の構造を有する高分子中に比較的低分子の
(分子鎖が短い)高分子分散質が保持された物質であ
り、このようなものとしては、たとえば、通常よりも架
橋点を減らしたゴムなどが挙げられる。ただし、光導波
路として用いることができるように充分な透光性を有す
ることが必要である。
【0009】なお、ゲル状材、特にコア用のゲル状材と
して、常温ではゲル状であるが加熱時にゾル状に変化し
て流動性を有するゲル、あるいは、静置状態ではゲルで
あるが、攪拌によって容易にゾルに変化し、再度静置す
るとゲル状に戻るようなゲル(ゼラチンや寒天のジェリ
ーなどに代表されるゲル)も知られており、本発明では
このような、ゾルとの境界領域に近いゲルを用いること
もできる。
して、常温ではゲル状であるが加熱時にゾル状に変化し
て流動性を有するゲル、あるいは、静置状態ではゲルで
あるが、攪拌によって容易にゾルに変化し、再度静置す
るとゲル状に戻るようなゲル(ゼラチンや寒天のジェリ
ーなどに代表されるゲル)も知られており、本発明では
このような、ゾルとの境界領域に近いゲルを用いること
もできる。
【0010】このようなゲル状材を形成するゲル形成剤
として、クラッド用としては例えば東レ・ダウコーニン
グ社から入手できるシリコーンゲルを用いることができ
る。一方、コア用としては例えばカーギル(Cargi
lle)社から入手できる光学ゲル(OPTICAL
GEL)を用いることができる。
として、クラッド用としては例えば東レ・ダウコーニン
グ社から入手できるシリコーンゲルを用いることができ
る。一方、コア用としては例えばカーギル(Cargi
lle)社から入手できる光学ゲル(OPTICAL
GEL)を用いることができる。
【0011】なお、光導波路ではコアを構成する材料の
屈折率はクラッドを構成する材料の屈折率より高い必要
がある。ここで、クラッド形成用ゲル形成剤として東レ
・ダウコーニング社製シリコーンゲルSE1880(硬
化後(凝固後)の屈折率が1.404)、及び、コア形
成用ゲル形成剤としてカーギル社製光学ゲルCODE0
608(屈折率が1.457)を用いて本発明のフレキ
シブル光導波路を作製すると、上記屈折率の関係を満足
するとともに、500nm以下の短波長の光に対しても
透過率が良好であるため、500nm以下の短波長の光
を使用した光通信などの用途に有利である。
屈折率はクラッドを構成する材料の屈折率より高い必要
がある。ここで、クラッド形成用ゲル形成剤として東レ
・ダウコーニング社製シリコーンゲルSE1880(硬
化後(凝固後)の屈折率が1.404)、及び、コア形
成用ゲル形成剤としてカーギル社製光学ゲルCODE0
608(屈折率が1.457)を用いて本発明のフレキ
シブル光導波路を作製すると、上記屈折率の関係を満足
するとともに、500nm以下の短波長の光に対しても
透過率が良好であるため、500nm以下の短波長の光
を使用した光通信などの用途に有利である。
【0012】本発明におけるコアの形状は線状である
が、必要に応じてこのような線状のコアの分岐、合流が
あってもよく、その場合も本発明に含まれる。その断面
形状は光導波路として用いることができる形状から任意
に選択できる。
が、必要に応じてこのような線状のコアの分岐、合流が
あってもよく、その場合も本発明に含まれる。その断面
形状は光導波路として用いることができる形状から任意
に選択できる。
【0013】クラッドは上記線状のコアの周囲に配され
る。このとき、完全にコアに密着するようにすることが
必要である。充分なフレキシビリティが確保できるクラ
ッドの形状としては線状、フィルム状、シート状が可能
であり、クラッド中に1本、あるいは複数のコアを配す
ることができる。クラッドの形状は本発明の主旨からシ
ート状のものであることが望ましく、たとえば1mm厚
さのシート状としたときにはその内部のコアの太さを充
分に大きくすることができ、レンズやテーパなどの特別
な設備を必要とせずに大口径光導波路に接続することが
できる。
る。このとき、完全にコアに密着するようにすることが
必要である。充分なフレキシビリティが確保できるクラ
ッドの形状としては線状、フィルム状、シート状が可能
であり、クラッド中に1本、あるいは複数のコアを配す
ることができる。クラッドの形状は本発明の主旨からシ
ート状のものであることが望ましく、たとえば1mm厚
さのシート状としたときにはその内部のコアの太さを充
分に大きくすることができ、レンズやテーパなどの特別
な設備を必要とせずに大口径光導波路に接続することが
できる。
【0014】本発明のフレキシブル光導波路は、たとえ
ば硬化前には液状で、熱硬化性後にはゲル状となるシリ
コーンゲルをクラッド形成用ゲル形成剤として、また、
クラッド用ゲル形成剤より高い屈折率を有し、かつ、ゲ
ル状でありながら攪拌によりゾル状となりその後静置す
ることにより再度ゲル状に戻るゲル状材をコア用ゲル状
材としてそれぞれ用いて、次のようなキャスティング法
により作製することができる。
ば硬化前には液状で、熱硬化性後にはゲル状となるシリ
コーンゲルをクラッド形成用ゲル形成剤として、また、
クラッド用ゲル形成剤より高い屈折率を有し、かつ、ゲ
ル状でありながら攪拌によりゾル状となりその後静置す
ることにより再度ゲル状に戻るゲル状材をコア用ゲル状
材としてそれぞれ用いて、次のようなキャスティング法
により作製することができる。
【0015】すなわち、内部、例えば上面、底面あるい
は側面に予め所望のコア形状と同形の凸部を内部に設け
たアンダークラッド金型容器内に、上記液状のクラッド
形成用ゲル形成剤を導入してこれを加熱して凝固させて
ゲル状としてゲル状材からなるアンダークラッドを形成
し、次いでアンダークラッド金型容器内部の凸部により
形成されたアンダクラッドの凹部が上になるようにオー
バークラッド形成金型内に収納し、上記凹部に攪拌によ
りゾル状になったコア用ゲルを導入した後静置して再度
ゲル状の復帰させて凹部内にゲル状材からなる線状コア
を形成して中間体を得た後、最終的に所望の厚さとなる
ように該オーバークラッド形成金型内の中間体の上に液
状の上記クラッド形成用ゲル形成剤を導入して凝固させ
てオーバークラッドを一体的に形成して所定の厚さとす
るフレキシブル光導波路の製造方法である。
は側面に予め所望のコア形状と同形の凸部を内部に設け
たアンダークラッド金型容器内に、上記液状のクラッド
形成用ゲル形成剤を導入してこれを加熱して凝固させて
ゲル状としてゲル状材からなるアンダークラッドを形成
し、次いでアンダークラッド金型容器内部の凸部により
形成されたアンダクラッドの凹部が上になるようにオー
バークラッド形成金型内に収納し、上記凹部に攪拌によ
りゾル状になったコア用ゲルを導入した後静置して再度
ゲル状の復帰させて凹部内にゲル状材からなる線状コア
を形成して中間体を得た後、最終的に所望の厚さとなる
ように該オーバークラッド形成金型内の中間体の上に液
状の上記クラッド形成用ゲル形成剤を導入して凝固させ
てオーバークラッドを一体的に形成して所定の厚さとす
るフレキシブル光導波路の製造方法である。
【0016】まず、予め底面に所定のコア形状と同じ形
の凸部を設けたアンダークラッド形成用金型(金型容
器、図1(a)参照)内に、上記液状のクラッド形成用
ゲル形成剤を流し入れた(図1(b)参照)のち金型ご
と加熱処理を行って凝固させたのち離型して、凹状のコ
ア形成部分を有するゲル状のアンダークラッドを形成す
る。
の凸部を設けたアンダークラッド形成用金型(金型容
器、図1(a)参照)内に、上記液状のクラッド形成用
ゲル形成剤を流し入れた(図1(b)参照)のち金型ご
と加熱処理を行って凝固させたのち離型して、凹状のコ
ア形成部分を有するゲル状のアンダークラッドを形成す
る。
【0017】得られたアンダークラッドをそのコア形成
部分が上になるようにしてオーバークラッド形成金型内
にセットし(図1(c)参照)、コア形成部分にコア形
成用ゲル形成剤を流し入れ(図1(d)参照)、金型ご
と加熱処理を行ってゲル状材からなるコアを形成し、ゲ
ル状のアンダークラッドとゲル状のコアとからなる中間
体を得る。
部分が上になるようにしてオーバークラッド形成金型内
にセットし(図1(c)参照)、コア形成部分にコア形
成用ゲル形成剤を流し入れ(図1(d)参照)、金型ご
と加熱処理を行ってゲル状材からなるコアを形成し、ゲ
ル状のアンダークラッドとゲル状のコアとからなる中間
体を得る。
【0018】次いでオーバークラッド形成金型内の中間
体上に、凝固後の全体の厚さが所定の厚さとなるよう
に、液状のクラッド形成用ゲル形成剤を注ぎ(図2
(a)参照)、金型ごと加熱処理を行ったのち(図2
(b)参照)、離型して本発明に係るフレキシブル光導
波路を得る(図2(c)参照)。
体上に、凝固後の全体の厚さが所定の厚さとなるよう
に、液状のクラッド形成用ゲル形成剤を注ぎ(図2
(a)参照)、金型ごと加熱処理を行ったのち(図2
(b)参照)、離型して本発明に係るフレキシブル光導
波路を得る(図2(c)参照)。
【0019】なお、図1及び図2ではモデル的に、リボ
ン状のフレキシブル光導波路(内部にコアが1つ)につ
いて断面図により示したが、幅を広くしてシート状のフ
レキシブル光導波路としてもよく、さらに内部に配する
コアの数を複数にすることも、また、上記中間体の上に
再度コアを形成して、シート状であって内部に複数の層
状にコアを配置したフレキシブル光導波路も作製可能で
ある。
ン状のフレキシブル光導波路(内部にコアが1つ)につ
いて断面図により示したが、幅を広くしてシート状のフ
レキシブル光導波路としてもよく、さらに内部に配する
コアの数を複数にすることも、また、上記中間体の上に
再度コアを形成して、シート状であって内部に複数の層
状にコアを配置したフレキシブル光導波路も作製可能で
ある。
【0020】
【実施例】上記図1及び図2のモデル図を用いて示した
方法で、クラッド形成用ゲル形成剤として東レ・ダウコ
ーニング社製シリコーンゲルSE1880(硬化後(凝
固後)の屈折率が1.404、硬化条件:120℃、6
0分)、及び、静置状態ではゲルであるが、攪拌によっ
て容易にゾルに変化し、再度静置するとゲル状に戻るよ
うなゲルであるコア用ゲル状材としてカーギル社製光学
ゲルCODE0608(屈折率が1.457)を用いて
本発明のフレキシブル光導波路を作製した。得られたフ
レキシブル光導波路の厚さは3mm、幅4cm、長さ1
0cmである。
方法で、クラッド形成用ゲル形成剤として東レ・ダウコ
ーニング社製シリコーンゲルSE1880(硬化後(凝
固後)の屈折率が1.404、硬化条件:120℃、6
0分)、及び、静置状態ではゲルであるが、攪拌によっ
て容易にゾルに変化し、再度静置するとゲル状に戻るよ
うなゲルであるコア用ゲル状材としてカーギル社製光学
ゲルCODE0608(屈折率が1.457)を用いて
本発明のフレキシブル光導波路を作製した。得られたフ
レキシブル光導波路の厚さは3mm、幅4cm、長さ1
0cmである。
【0021】このときのコアは、断面が1mm×1mm
の正方形であり、フレキシブル光導波路(クラッド)の
厚さ方向中央に配されている。このときの開口数(N
A)は0.39であった。
の正方形であり、フレキシブル光導波路(クラッド)の
厚さ方向中央に配されている。このときの開口数(N
A)は0.39であった。
【0022】このフレキシブル光導波路における波長3
65nmの光の減衰を調べたところ0.76dB/cm
であり、波長405nmの光では、0.41dB/cm
であることが判り、これら特性から使用可能な光源選択
の選択幅が広いことが確認され、今後ますます発展・発
達する光通信等の用途に好適に用いることができること
が判った。
65nmの光の減衰を調べたところ0.76dB/cm
であり、波長405nmの光では、0.41dB/cm
であることが判り、これら特性から使用可能な光源選択
の選択幅が広いことが確認され、今後ますます発展・発
達する光通信等の用途に好適に用いることができること
が判った。
【0023】さらにこの光導波路は−40℃以上180
℃以下の範囲で可動部での使用などに充分なフレキシビ
リティが保たれることが確認された。このことから、こ
の実施例のフレキシブル光導波路は、狭い場所に効率よ
く配置できることが特に要求され、同時に、振動により
他機器との接触が予想される自動車用光通信部品などの
用途に好適に用いることができることが判った。
℃以下の範囲で可動部での使用などに充分なフレキシビ
リティが保たれることが確認された。このことから、こ
の実施例のフレキシブル光導波路は、狭い場所に効率よ
く配置できることが特に要求され、同時に、振動により
他機器との接触が予想される自動車用光通信部品などの
用途に好適に用いることができることが判った。
【0024】
【発明の効果】本発明のフレキシブル光導波路は、充分
なフレキシビリティを備えながら、コア径を充分に太く
することができる優れたフレキシブル光導波路である。
なフレキシビリティを備えながら、コア径を充分に太く
することができる優れたフレキシブル光導波路である。
【図1】本発明に係るフレキシブル光導波路の製造方法
を説明するモデル断面図である。 (a)アンダークラッド形成用金型のモデル断面図を示
す図である。 (b)(a)の金型にクラッド形成用ゲル形成剤を注い
だ状態を示す図である。 (c)形成されたコアをアンダークラッドをオーバーク
ラッド形成金型にセットした状態を示す図である。 (d)アンダークラッドのコア形成部分にコア形成用ゲ
ル形成剤を注いだ状態を示す図である。
を説明するモデル断面図である。 (a)アンダークラッド形成用金型のモデル断面図を示
す図である。 (b)(a)の金型にクラッド形成用ゲル形成剤を注い
だ状態を示す図である。 (c)形成されたコアをアンダークラッドをオーバーク
ラッド形成金型にセットした状態を示す図である。 (d)アンダークラッドのコア形成部分にコア形成用ゲ
ル形成剤を注いだ状態を示す図である。
【図2】本発明に係るフレキシブル光導波路の製造方法
を説明するモデル断面図である。 (a)図1(d)のコア形成用ゲル形成剤が硬化(凝
固)し、中間体が形成された状態を示す図である。 (b)オーバークラッド形成のためのクラッド形成用ゲ
ル形成剤を注ぎ上型の型締めを行った状態を示す図であ
る。 (c)得られた本発明に係るフレキシブル光導波路を示
す図である。
を説明するモデル断面図である。 (a)図1(d)のコア形成用ゲル形成剤が硬化(凝
固)し、中間体が形成された状態を示す図である。 (b)オーバークラッド形成のためのクラッド形成用ゲ
ル形成剤を注ぎ上型の型締めを行った状態を示す図であ
る。 (c)得られた本発明に係るフレキシブル光導波路を示
す図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 線状のコアの周囲にクラッドが配されて
なるフレキシブル光導波路であって、コア及びクラッド
がともにゲル状材からなることを特徴とするフレキシブ
ル光導波路。 - 【請求項2】 上記光導波路がシート状であることを特
徴とする請求項1記載のフレキシブル光導波路。 - 【請求項3】 ゲル状材からなる線状のコアの周囲にゲ
ル状材からなるクラッドが配されてなるフレキシブル光
導波路の製造方法において、所望のコア形状と同形の凸
部を内部に設けた金型容器にクラッド形成用ゲル形成剤
を導入してゲル状としてアンダークラッドを形成し、次
いで上記金型容器の凸部により該アンダクラッドに形成
された凹部が上になるように該アンダークラッドをオー
バークラッド形成金型内に収納し、該凹部にコア形成用
ゲル形成剤を導入してゲル状のコアを形成して中間体を
得た後、最終的に所望の厚さとなるように該オーバーク
ラッド形成金型内に液状のクラッド形成材料を導入して
オーバークラッドを形成して所定の厚さとすることを特
徴とするフレキシブル光導波路の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002004952A JP2003207659A (ja) | 2002-01-11 | 2002-01-11 | フレキシブル光導波路およびその製造方法 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002004952A JP2003207659A (ja) | 2002-01-11 | 2002-01-11 | フレキシブル光導波路およびその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003207659A true JP2003207659A (ja) | 2003-07-25 |
Family
ID=27644133
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002004952A Withdrawn JP2003207659A (ja) | 2002-01-11 | 2002-01-11 | フレキシブル光導波路およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003207659A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1762869A1 (en) * | 2004-06-28 | 2007-03-14 | Omron Corporation | Film optical waveguide and method for manufacture thereof, and electronic instrument device |
US7248772B2 (en) | 2005-07-26 | 2007-07-24 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Flexible optical waveguide |
US7702206B2 (en) | 2007-10-23 | 2010-04-20 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Optical waveguide and method for manufacturing the same |
-
2002
- 2002-01-11 JP JP2002004952A patent/JP2003207659A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1762869A1 (en) * | 2004-06-28 | 2007-03-14 | Omron Corporation | Film optical waveguide and method for manufacture thereof, and electronic instrument device |
EP1762869A4 (en) * | 2004-06-28 | 2009-07-29 | Omron Tateisi Electronics Co | FILM OPTICAL WAVEGUIDE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME, AND ELECTRONIC INSTRUMENT |
US7248772B2 (en) | 2005-07-26 | 2007-07-24 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Flexible optical waveguide |
US7702206B2 (en) | 2007-10-23 | 2010-04-20 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Optical waveguide and method for manufacturing the same |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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