專利名稱：光波導(dǎo)和電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光波導(dǎo)和電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
近年來，關(guān)于使用光載波傳送數(shù)據(jù)的光通信技術(shù)，作為將光載波從一個(gè)地點(diǎn)傳導(dǎo)至另一地點(diǎn)的方式，逐漸普及了光波導(dǎo)。光波導(dǎo)具有線狀的芯部和以覆蓋其周圍的方式設(shè)置的包覆部。作為光波導(dǎo)，例如可舉出專利文獻(xiàn)I記載的材料。在專利文獻(xiàn)I中，記載了使折射率調(diào)節(jié)劑在聚合物基體中擴(kuò)散從而芯部的折射率在橫截面分布成同心圓狀的光波導(dǎo)。另一方面，記載了覆蓋芯部周圍的包覆部的折射率為恒定。芯部由實(shí)質(zhì)上對光載波的光為透明的材料構(gòu)成，包覆部由折射率低于芯部的材料構(gòu)成?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本特開2006-276735號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
在上述技術(shù)中，形成多個(gè)芯部時(shí)，有時(shí)在相鄰的芯部間發(fā)生串?dāng)_。本發(fā)明包含以下內(nèi)容。[I] 一種光波導(dǎo)，具備第I包覆層，設(shè)置于所述第I包覆層上且依次具有沿層內(nèi)方向設(shè)置的包覆部、第I芯部、包覆部、第2芯部和包覆部的芯層，和設(shè)置于所述芯層上的第2包覆層；所述芯層中所述第I芯部和所述包覆部所遍及的部分的層內(nèi)方向的折射率分布W連續(xù)地變化，具有以第I凸部、第I凹部和第2凸部的順序排列的區(qū)域，位于所述第I芯部的所述折射率分布W具有所述第I凸部，位于所述包覆部的所述折射率分布W具有折射率的最大值小于所述第I凸部的所述第2凸部，所述第I包覆層和所述第I芯部所遍及的部分的層間方向的折射率分布T在所述第I包覆層與所述第I芯部的界面不連續(xù)地變化。[2]在[I]所述的光波導(dǎo)中，所述第I包覆層、所述包覆部和所述第2包覆層所遍及的部分的層間方向的折射率分布P在位于所述第I包覆層的部分和位于所述包覆部的部分是不同的。[3]在[I]或[2]所述的光波導(dǎo)中，所述第I包覆層、所述第I芯部所遍及的部分的層間方向的折射率分布T與所述折射率分布W不同。[4]在[I] [3]中任一項(xiàng)所述的光波導(dǎo)中,所述第I芯部的折射率最大值與所述第I包覆層的折射率最大值的折射率差大于所述第I芯部的折射率最大值與所述包覆部的折射率最大值的折射率差。[5]在[I] [4]中任一項(xiàng)所述的光波導(dǎo)中，具備設(shè)置于所述第2包覆層上的、與所述芯層為不同部件的第2芯層，所述第2芯層具有位于所述第I芯部的層間方向的第3芯部。[6]在[I] [5]中任一項(xiàng)所述的光波導(dǎo)中，所述第I凹部的頂部的折射率小于所述包覆部的平均折射率。[7]在[I] [6]中任一項(xiàng)所述的光波導(dǎo)中，所述折射率分布W在所述第I芯部與所述包覆部的界面附近以外具有所述第2凸部的頂部。[8]在[I] [7]中任一項(xiàng)所述的光波導(dǎo)中，所述折射率分布W在所述包覆部的中心部具有所述第2凸部的頂部，具有折射率從所述第2凸部的所述頂部向所述第I凹部連續(xù)下降的區(qū)域。[9]在[I] [8]中任一項(xiàng)所述的光波導(dǎo)中，所述折射率分布T中的所述第I芯部與所述第I包覆層的折射率差大于所述折射率分布W中的所述第I凹部的頂部與所述第I凸部的頂部的折射率差。[10]在[I] [9]中任一項(xiàng)所述的光波導(dǎo)中，具有以橫切所述第I芯部和所述第I包覆層的方式設(shè)置的空孔，利用該空孔的內(nèi)表面構(gòu)成將經(jīng)由所述芯部傳送的光反射的反射面。[11]在[I] [10]中任一項(xiàng)所述的光波導(dǎo)中，所述第I凹部的頂部的折射率與所述包覆部的平均折射率的差是所述第I凹部的頂部的折射率與所述第I凸部的頂部的折射率的差的3 80%。[12]在[I] [11]中任一項(xiàng)所述的光波導(dǎo)中，所述第I凹部的頂部的折射率與所述第I凸部的頂部的折射率的折射率差是O. 005 O. 07。[13]在[I] [12]中任一項(xiàng)所述的光波導(dǎo)中，在所述折射率分布W中，將所述第I凸部的折射率具有所述包覆部的平均折射率以上的值的部分的寬度設(shè)為a[ym]，將所述第I凹部的折射率具有小于所述包覆部的平均折射率的值的寬度設(shè)為b[ym]時(shí)，b為O. Ola 1. 2a。[ 14] 一種光波導(dǎo)，其特征在于，具有芯層和包覆層，所述芯層具備芯部和與該芯部的兩側(cè)面鄰接的側(cè)面包覆部，所述包覆層分別層疊在該芯層的兩面；所述芯層的橫截面的寬度方向的折射率分布W具有至少2個(gè)極小值、至少I個(gè)第I極大值、和小于所述第I極大值的至少2個(gè)第2極大值；具有這些值以第2極大值、極小值、第I極大值、極小值、第2極大值的順序排列的區(qū)域，該區(qū)域中，以包含所述第I極大值的方式被所述2個(gè)極小值夾持的區(qū)域是所述芯部，從所述各極小值到所述第2極大值側(cè)的區(qū)域是所述側(cè)面包覆部；所述各極小值小于所述包覆部的平均折射率，且所述折射率分布整體上折射率連續(xù)地變化；所述光波導(dǎo)的橫截面的厚度方向的折射率分布T中，分別在與所述芯部對應(yīng)的區(qū)域和與所述包覆層對應(yīng)的區(qū)域折射率基本恒定，且在所述芯部與所述包覆層的界面折射率不連續(xù)地變化。
[15] 一種電子設(shè)備,其特征在于,具備[I] [14]中任一項(xiàng)所述的光波導(dǎo)。根據(jù)本發(fā)明，相鄰的芯部間的串?dāng)_得到抑制。


[圖1]是表示本發(fā)明的光波導(dǎo)的第I實(shí)施方式(切去一部分，并透視地表示)的立體圖。[圖2]是示意地表示對于圖1所示的X-X線截面圖、橫軸取芯層厚度的中心線Cl的位置、縱軸取折射率時(shí)的折射率分布的一例的圖。[圖3]是表示對圖1所示的光波導(dǎo)的I個(gè)芯部射入光時(shí)的出射光的強(qiáng)度分布的一例的圖。[圖4]是切出圖1所示的X-X線截面圖的以芯部為中心的一部分的圖，以及示意地表示通過X-X線截面圖的芯部的寬度方向的中心的中心線C2上的折射率分布T的一例的圖。[圖5]是表示本發(fā)明的光波導(dǎo)的第2實(shí)施方式(部分透視地表示)的立體圖。[圖6]是用于說明圖1所示的光波導(dǎo)的第I制造方法的圖。[圖7]是用于說明圖1所示的光波導(dǎo)的第I制造方法的圖。[圖8]是用于說明圖1所示的光波導(dǎo)的第I制造方法的圖。[圖9]是用于說明圖1所示的光波導(dǎo)的第I制造方法的圖。[圖10]是用于說明圖1所示的光波導(dǎo)的第I制造方法的圖。[圖11]是用于說明在照射區(qū)域與未照射區(qū)域之間產(chǎn)生折射率差的樣子的圖，是表不橫軸取層的橫截面的寬度方向的位置、縱軸取橫截面的折射率時(shí)的折射率分布的圖。[圖12]是用于說明測定光波導(dǎo)的出射側(cè)端面的出射光的強(qiáng)度分布的方法的圖。[圖13]是表示實(shí)施例1、比較例I和比較例2中得到的光波導(dǎo)的出射側(cè)端面的出射光的強(qiáng)度分布的圖。
具體實(shí)施例方式以下，對于本發(fā)明的光波導(dǎo)和電子設(shè)備，基于附圖所示的優(yōu)選實(shí)施方式詳細(xì)地說明。<光波導(dǎo)>首先，對本發(fā)明的光波導(dǎo)進(jìn)行說明。(第I實(shí)施方式)圖1是表示本發(fā)明的光波導(dǎo)的第I實(shí)施方式(切去一部分并透視地表示)的立體圖，圖2是表示對于圖1所示的X-X線截面圖、橫軸取芯層厚度的中心線的位置、縱軸取折射率時(shí)的折射率分布的一例的圖，圖3是表示對圖1所示的光波導(dǎo)的I個(gè)芯部射入光時(shí)的出射光的強(qiáng)度分布的一例的圖。應(yīng)予說明，在以下的說明中，將圖1中的上側(cè)稱為“上”、下側(cè)稱為“下”。另外，圖1夸張地描繪了層的厚度方向(各圖的上下方向)。說明本實(shí)施方式的光波導(dǎo)的概要。第I實(shí)施方式的光波導(dǎo)具備第I包覆層(包覆層11)、芯層(芯層13)、第2包覆層(包覆層12)。芯層(芯層13)設(shè)置于包覆層11上，并依次具有沿層內(nèi)方向設(shè)置的包覆部、第I芯部(芯部14)、包覆部(包覆部15)、第2芯部(芯部14)、及包覆部。第2包覆層設(shè)置于芯層上。芯層中第I芯部(芯部14)和包覆部(包覆部15)所遍及的部分的層內(nèi)方向的折射率分布W連續(xù)地變化，具有以第I凸部、第I凹部和第2凸部的順序排列的區(qū)域。將這種折射率分布稱為“W型的折射率分布”。位于第I芯部的折射率分布W具有第I凸部。位于包覆部的折射率分布W具有折射率的最大值小于第I凸部的第2凸部。第I包覆層(包覆層11)和第I芯部(芯部14)所遍及的部分的層間方向的折射率分布T具有例如“階躍折射率型(以下稱為SI型)”的圖案。SI型的折射率分布T是，在芯層和包覆層各自中折射率基本恒定，且在芯層與包覆層的邊界，折射率不連續(xù)。另外，第I包覆層(包覆層11)、包覆部(包覆部15)和第2包覆層(包覆層12)所遍及的部分的層間方向的折射率分布P至少在位于第I包覆層的部分和位于包覆部的部分是不同的。例如，折射率分布P可以不連續(xù)地變化。折射率分布P例如具有與折射率分布T同樣的折射率圖案。即，折射率分布P優(yōu)選位于包覆部的區(qū)域具有第5凸部。折射率分布P的第5凸部相當(dāng)于折射率分布T的第3凸部。另外，在折射率分布P中，位于包覆部的區(qū)域的最大折射率或平均折射率優(yōu)選是比位于第I包覆層的最大折射率或平均折射率高的值。另外，在本實(shí)施方式中，具有折射率分布P的第I包覆層、芯層的包覆部、第2包覆層的層疊結(jié)構(gòu)可以與具有折射率分布T的第I包覆層、芯層的芯部、第2包覆層的層疊結(jié)構(gòu)在同一工序中形成。折射率分布P可以與折射率分布T相同(不包括例如以芯部為基點(diǎn)到相鄰的包覆部(包覆)層為止的折射率分布中、平面上的縱橫斜的6方向全部相同的情況)，也可以不同。在本實(shí)施方式中，折射率分布不同是指(i)折射率分布的形狀的重復(fù)圖案不同、或(ii)折射率分布的形狀是相同圖案且折射率值不同(其中，制造上的誤差可看作相同)。例如，相鄰的包覆部與包覆層的層間方向的折射率差可以不同于相鄰的第I芯部與包覆部的層內(nèi)方向的折射率差。折射率分布P例如可以是SI型。SI型的折射率分布P是在芯層和包覆層各自中折射率基本恒定，且在芯層與包覆層的邊界折射率不連續(xù)。以下，對由本實(shí)施方式的光波導(dǎo)得到的效果進(jìn)行說明。第I效果是可以實(shí)現(xiàn)高的光傳送特性。在芯部的層內(nèi)方向的折射率分布中，由于在端部形成第I凹部，所以芯部的中心部與端部的折射率差變大。由此可抑制在層內(nèi)方向相鄰的芯部間的串?dāng)_。另外，即使光從芯部漏出，漏出的光也能夠被約束在包覆部的第2凸部。由此，可抑制在層內(nèi)方向相鄰的芯部間的串?dāng)_。第2效果是在包覆部的層間方向可得到光約束效果。在本實(shí)施方式中，從包覆部到包覆層折射率發(fā)生變化。因此，可以將光約束在包覆部或包覆層。第3效果是能夠根據(jù)使用方式降低光損失的設(shè)計(jì)成為可能。以第I芯部為基點(diǎn),層間方向的折射率分布T相對于層內(nèi)方向的折射率分布W不同的設(shè)計(jì)成為可能。例如，通過使層間方向的折射率差大于層內(nèi)方向的折射率差，從而能夠降低在光波導(dǎo)的延伸方向?qū)⒐獠▽?dǎo)的膜彎折或卷起時(shí)的光損失。進(jìn)行詳細(xì)地說明。如果在規(guī)定方向彎曲膜，則膜被拉伸，折射率差變小。針對此，通過預(yù)先增大彎曲膜的方向的折射率差，從而即使折射率差變小，也能夠降低光損失。第4效果是設(shè)計(jì)自由度高。本實(shí)施方式的光波導(dǎo)例如是層疊膜而得到的。因此，包覆層的厚度可按照與芯層的厚度的關(guān)系而任意確定。另外，由于能夠控制厚度，所以可提高降低光耦合損失等的效果O以下，對本實(shí)施方式的光波導(dǎo)進(jìn)行詳細(xì)地說明。本實(shí)施方式的折射率分布是由與光波導(dǎo)的延伸方向(例如，第I芯部的延伸方向)正交的方向的光波導(dǎo)的截面進(jìn)行測定和確定的。在本實(shí)施方式中，示出3層的例子，但不限定于該方式，可以具有5層、7層以上。換言之，可以在第I芯層上層疊I層以上的第2芯層。優(yōu)選任一芯層均被包覆層夾持。例如，本實(shí)施方式的光波導(dǎo)可以具備設(shè)置于第2包覆層上且與芯層為不同部件的第2芯層。第2芯層具有位于第I芯部的層間方向的第3芯部。換言之,本實(shí)施方式的光波導(dǎo)具備在層內(nèi)方向分開的多個(gè)芯部，而且也可具備在層間方向分開的多個(gè)芯部。例如，在光波導(dǎo)的截面，多個(gè)芯部可以配置成格子狀。本實(shí)施方式的光波導(dǎo)例如層疊有膜。因?yàn)閷娱g方向的芯部的中心的位置偏移少，所以可降低光耦合損失。另外，對于本實(shí)施方式的光波導(dǎo)而言，例如通過能量照射而形成芯部。由于可減少層間方向的芯部的位置偏移，所以可降低光耦合損失。芯層的層內(nèi)方向的折射率分布是至少2個(gè)的相鄰芯部間的一部分區(qū)域是W型即可，可以是位于芯部的兩側(cè)的區(qū)域?yàn)閃型，也可以是其全部區(qū)域?yàn)閃型。應(yīng)予說明，在層內(nèi)方向重復(fù)的W型的折射率分布可以是各個(gè)重復(fù)單元不同。芯部的層間方向的折射率分布是至少芯部和上部包覆層(或下部包覆部)所遍及的區(qū)域?yàn)樯鲜稣凵渎史植糡即可，可以是位于芯部的兩側(cè)的區(qū)域?yàn)檎凵渎史植糡，也可以是折射率分布T在其全部區(qū)域重復(fù)。應(yīng)予說明，在層間方向重復(fù)的折射率分布T可以是各個(gè)重復(fù)單元不同。包覆部的層間方向的折射率分布是至少第I包覆部和包覆部之間不同即可，也可以是第I包覆部與包覆部之間且第2包覆部與包覆部之間不同。應(yīng)予說明，在層間方向重復(fù)的折射率分布P可以是各個(gè)重復(fù)單元不同。對于折射率差，例如，可以是第I芯部的最大值與包覆部的最大值的差，也可以是第I芯部的平均值與包覆部的平均值的差。折射率分布連續(xù)地變化是指例如在包覆層與芯層的邊界附近區(qū)域設(shè)置有折射率緩慢變化的過渡區(qū)域。表示折射率相對于厚度方向的連續(xù)變化的函數(shù)形式可取各種方式，例如可舉出樣條函數(shù)、指數(shù)函數(shù)等。本實(shí)施方式中，例如，凸部和凹部之間的折射率連續(xù)地變化。折射率分布的凸部(第I凸部 第6凸部)可以是頂部具有極大值的方式、或頂部具有平坦部的方式中的任一方式。另外，折射率分布的凹部(第I凹部 第3凹部)可以是頂部具有極小值的方式、或頂部具有平坦部的方式中的任一方式。第I芯部可以是從第I凸部的極大值到第I凹部的極小值為止的區(qū)域，包覆部可以是從第I凹部的極小值到第2凹部的極大值為止的區(qū)域。另外，也可以采用頂部的平坦部的中央部來代替極大值或極小值。平坦部的寬度沒有特別限定，例如優(yōu)選100 μ m以下，更優(yōu)選20 μ m以下，進(jìn)一步優(yōu)選10 μ m以下。通過減小平坦部的寬度，從而可以提高光的約束效果，可降低相鄰芯部間的串?dāng)_。本實(shí)施方式的折射率分布例如可通過如下方法來進(jìn)行測定:(1)使用干涉顯微鏡(dual-beam interference microscope)觀測依賴于折射率的干涉條紋、由該干涉條紋計(jì)算出折射率分布的方法，或(2)折射近場法(Refracted Near Field method ;RNF)。折射近場法可采用特開平5-332880號公報(bào)所記載的測定條件。實(shí)施方式中，由于測定簡便，所以優(yōu)選使用干涉顯微鏡的方法。對使用了干涉顯微鏡的折射率分布的測定步驟的一例進(jìn)行說明。首先，在光波導(dǎo)的截面方向切取光波導(dǎo)，得到光波導(dǎo)切片。例如按照光波導(dǎo)的長度為200μηι 300 μ m的方式切取。接著，制作用折射率為1.536的油填充到由2片載玻片圍成的空間而得的腔。在此，制作在腔內(nèi)的空間夾入光波導(dǎo)切片的測定樣品、和未加入光波導(dǎo)切片的空白樣品。接著，使用干涉顯微鏡，得到光波導(dǎo)切片的截面方向的干涉條紋照片。對干涉條紋照片進(jìn)行圖像解析，能夠得到折射率分布。例如改變干涉顯微鏡的光路長，連續(xù)地取得改變了干涉條紋出現(xiàn)場所的圖像數(shù)據(jù)。由多個(gè)圖像數(shù)據(jù)計(jì)算出層間方向和層內(nèi)方向的各測定點(diǎn)的折射率。測定點(diǎn)的間隔沒有特別限定，例如是2.5 μ m。以下，示出本實(shí)施方式的光波導(dǎo)的一例。在該例中，在折射率分布的凸部存在極大值，在凹部存在極小值。另外，例如，第I凸部的頂部是極大值Wm2、第2凸部的頂部是極大值Wm3、第3凸部的頂部是極大值Tm2、第4凸部的頂部是極大值Tm3、第I凹部的頂部是極小值Ws2、第2凹部的頂部是極小值Ts2。圖1所示的光波導(dǎo)I作為從一側(cè)端部向另一側(cè)端部傳送光信號的光布線而發(fā)揮作用。以下，對光波導(dǎo)I的各部進(jìn)行詳述。光波導(dǎo)I從圖1中的下側(cè)依次層疊包覆層11、芯層13和包覆層12而成。(芯層)其中，芯層13在面方向形成折射率分布。該折射率分布具有折射率相對高的區(qū)域和相對低的區(qū)域，由此，可以將射入的光約束在折射率高的區(qū)域而傳送。圖2 (a)是圖1的X-X線截面圖，圖2 (b)是不意地顯不通過X-X線截面圖的芯層13的厚度方向的中心的中心線Cl上的折射率分布的一例的圖。芯層13在其寬度方向具有如圖2 (10所示的包含4個(gè)極小值181、182、183、如4和5個(gè)極大值Wml、Wm2、Wm3、Wm4、Wm5的折射率分布W。另外，在5個(gè)極大值中存在折射率相對大的極大值(第I極大值)和折射率相對小的極大值(第2極大值)。其中，在極小值Wsl與極小值Ws2之間以及在極小值Ws3與極小值Ws4之間，分別存在折射率相對大的極大值Wm2和Wm4，除此以外的極大值Wml、Wm3和Wm5各自是折射率相對小的極大值。在光波導(dǎo)I中，如圖2所示，極小值Wsl與極小值Ws2之間含有折射率相對大的極大值Wm2所以成為芯部14，同樣地，極小值Ws3與極小值Ws4之間也含有極大值Wm4所以成為芯部14。應(yīng)予說明，更詳細(xì)地說，極小值Wsl與極小值Ws2之間為芯部141，極小值Ws3與極小值Ws4之間為芯部142。另外，極小值Wsl的左側(cè)的區(qū)域、極小值Ws2與極小值Ws3之間、以及極小值Ws4的右側(cè)的區(qū)域各自是與芯部14的兩側(cè)鄰接的區(qū)域，所以成為側(cè)面包覆部15。應(yīng)予說明，更詳細(xì)地說，極小值Wsl的左側(cè)的區(qū)域?yàn)閭?cè)面包覆部151，極小值Ws2和極小值Ws3之間為側(cè)面包覆部152，極小值Ws4的右側(cè)的區(qū)域?yàn)閭?cè)面包覆部153。即，折射率分布W至少具有第2極大值、極小值、第I極大值、極小值、第2極大值依次排列的區(qū)域即可。應(yīng)予說明，該區(qū)域可根據(jù)芯部的數(shù)目重復(fù)設(shè)置，如本實(shí)施方式那樣，芯部14為2個(gè)時(shí)，折射率分布W如第2極大值、極小值、第I極大值、極小值、第2極大值、極小值、第I極大值、極小值、第2極大值那樣，具有極大值與極小值交替排列且對于極大值而言第I極大值與第2極大值交替排列的區(qū)域即可。另外，這些多個(gè)極小值、多個(gè)第I極大值、以及多個(gè)第2極大值優(yōu)選各自相互為相同值，但只要保持極小值小于第I極大值和第2極大值、第2極大值小于第I極大值的關(guān)系，則相互的值可以多少有偏差。此時(shí)，偏差量優(yōu)選抑制在多個(gè)極小值的平均值的10%以內(nèi)。另外，光波導(dǎo)I形成細(xì)長的帶狀，如上所述的折射率分布W在光波導(dǎo)I的長度方向整體維持基本相同的分布。伴隨著以上的折射率分布W，芯層13形成長尺狀的2個(gè)芯部14、和與這些芯部14的各兩側(cè)鄰接的3個(gè)側(cè)面包覆部15。更詳細(xì)而言，在圖1所示的光波導(dǎo)I中，交替設(shè)置有并列的2個(gè)芯部141、142和并列的3個(gè)側(cè)面包覆部151、152、153。由此，成為各芯部141、142各自被各側(cè)面包覆部151、152、153和各包覆層11、12包圍的狀態(tài)。在此，該2個(gè)芯部141、142的平均折射率高于3個(gè)側(cè)面包覆部151、152、153的平均折射率，所以在各芯部141、142與各側(cè)面包覆部151、152、153之間可以發(fā)生光的全反射。應(yīng)予說明，對圖1所示的各芯部14標(biāo)記密點(diǎn)，對各側(cè)面包覆部15標(biāo)記疏點(diǎn)。光波導(dǎo)I中，使射入至芯部14的一側(cè)端部的光在芯部14與包覆部(各包覆層11、12和各側(cè)面包覆部15)之間發(fā)生全反射，傳送至另一側(cè)，由此可從芯部14的另一側(cè)端部導(dǎo)出。另外，圖1所示的芯部14，其橫截面形狀是正方形或長方形這樣的四邊形(矩形)，但其形狀沒有特別限定，例如可以是正圓、橢圓形、長圓形等圓形、三角形、五角形、六角形等多角形。芯部14的寬度和高度(芯層13的厚度)沒有特別限定，各自優(yōu)選I 200μπι左右，更優(yōu)選5 100 μ m左右，進(jìn)一步優(yōu)選20 70 μ m左右。此處，4個(gè)極小值Wsl、Ws2、Ws3、Ws4各自小于側(cè)面包覆部15的平均折射率WA。由此，在各芯部14與各側(cè)面包覆部15之間存在折射率比側(cè)面包覆部15還小的區(qū)域。其結(jié)果在各極小值WS1、WS2、WS3、WS4的附近，形成了更急劇的折射率梯度，由此，可抑制光從各芯部14泄漏，所以可得到傳送損失小的光波導(dǎo)I。另外，折射率分布W在整體上是折射率連續(xù)地變化。由此，與具有階躍折射率型的折射率分布的光波導(dǎo)相比，將光約束在芯部14的作用進(jìn)一步得到增強(qiáng)，所以可實(shí)現(xiàn)傳送損失的進(jìn)一步降低。另外，根據(jù)具有如上所述的各極小值如1、182、183、184而且折射率連續(xù)地變化的折射率分布W，因?yàn)閭魉凸饨?jīng)由芯部14的更靠近中心部的區(qū)域集中傳送，所以難以在各個(gè)光路的傳送時(shí)間上產(chǎn)生差別。因此，即使在傳送光中包含脈沖信號時(shí)，也可抑制脈沖信號的鈍化(脈沖信號的擴(kuò)散)。其結(jié)果，可得到光通信品質(zhì)更高的光波導(dǎo)I。另外，即使芯部14與側(cè)面包覆部15的平均的折射率差小，也可將光可靠地約束在芯部14。另外，折射率分布W中，極大值Wm2、Wm4如圖2所示位于芯部141、142，在芯部141、142中位于其寬度的中心部。由此，各芯部141、142中，傳送光集中于芯部141、142的寬度的中心部的概率變高，漏出到側(cè)面包覆部151、152、153的概率相對變低。其結(jié)果，能進(jìn)一步降低芯部141、142的傳送損失。應(yīng)予說明，例如芯部141的寬度的中心部是指從極小值Wsl和極小值Ws2的中點(diǎn)向兩側(cè)為芯部141寬度的30%距離的區(qū)域。另外，極大值Wm2、Wm4的位置優(yōu)選盡可能地位于芯部141、142的寬度的中心部，即使并不在中心部，只要位于芯部141、142的邊緣部(與各側(cè)面包覆部151、152、153相接的部分)附近以外，則也可避免特性的顯著降低。即，可以一定程度抑制芯部141、142的傳送損失。應(yīng)予說明，例如芯部141的邊緣部附近是指從上述邊緣部向內(nèi)側(cè)為芯部141寬度的5%距離的區(qū)域。另一方面，折射率分布W中，極大值Wml、Wm3、Wm5如圖2 (b)所示，位于側(cè)面包覆部151、152、153中，特別優(yōu)選位于側(cè)面包覆部151、152、153的邊緣部(與芯部141、142相接的部分)附近以外。由此，芯部141、142中的極大值Wm2、Wm4與側(cè)面包覆部151、152、153中的極大值Wml、Wm3、Wm5相互充分地分離，因此能充分地降低芯部141、142中的傳送光漏出到側(cè)面包覆部151、152、153中的概率。其結(jié)果能降低芯部141、142的傳送損失。應(yīng)予說明，例如側(cè)面包覆部151、152、153的邊緣部附近是指從上述邊緣部向內(nèi)側(cè)為側(cè)面包覆部151、152、153寬度的5%距離的區(qū)域。另外，優(yōu)選極大值Wml、Wm3、Wm5位于側(cè)面包覆部151、152、153寬度的中央部，而且優(yōu)選從極大值Wml、Wm3、Wm5向鄰接的極小值Ws1、Ws2、Ws3、Ws4折射率連續(xù)降低。由此，可最大限度地確保芯部141、142中的極大值Wm2、Wm4與側(cè)面包覆部151、152、153中的極大值Wml、Wm3、Wm5的間隔距離，而且能將光可靠地約束在極大值Wml、Wm3、Wm5附近，所以能更可靠地抑制傳送光從上述的芯部141、142漏出。另外，極大值Wml、Wm3、Wm5的折射率小于位于上述芯部141、142的極大值Wm2、Wm4的折射率，所以雖然不具有像芯部141、142那樣的高的光傳送性，但折射率高于周圍，因此具有略微的光傳送性。其結(jié)果，側(cè)面包覆部151、152、153通過約束從芯部141、142漏出的傳送光而具有防止向其它芯部波及的作用。即，通過存在極大值Wml、Wm3、Wm5，從而可抑制串?dāng)_。應(yīng)予說明，極小值Wsl、Ws2、Ws3、Ws4如上所述，小于側(cè)面包覆部15的平均折射率WA,但優(yōu)選其差在規(guī)定范圍內(nèi)。具體而言，極小值WS1、WS2、WS3、WS4與側(cè)面包覆部15的平均折射率WA的差優(yōu)選是極小值Wsl、Ws2、Ws3、Ws4與芯部141、142中的極大值Wm2、Wm4的差的3 80%左右，更優(yōu)選是5 50%左右，進(jìn)一步優(yōu)選是7 20%左右(例如，優(yōu)選(WA-Wsl)/ (Wm2-ffsl)X100為3 80%左右，更優(yōu)選為5 50%左右，進(jìn)一步優(yōu)選為7 20%左右。(以下，“ ”只要沒有特別說明則表示包含上限值和下限值))。由此，側(cè)面包覆部15具有抑制串?dāng)_所必要且充分的光傳送性。應(yīng)予說明，通過極小值Wsl、Ws2、Ws3、Ws4與側(cè)面包覆部15的平均折射率WA的差在所述下限值以上，從而能充分抑制串?dāng)_。通過在所述上限值以下，從而能抑制側(cè)面包覆部15的光傳送性過大而芯部141、142的光傳送性下降。另外，極小值Wsl、Ws2、Ws3、Ws4與極大值Wml、Wm3、Wm5的差優(yōu)選是極小值Ws1、Ws2、Ws3、Ws4與極大值Wm2、Wm4的差的6 90%左右，更優(yōu)選是10 70%左右，進(jìn)一步優(yōu)選是14 40%左右。由此，側(cè)面包覆部15的折射率的高度與芯部14的折射率的高度的平衡被最優(yōu)化，光波導(dǎo)I具有特別優(yōu)異的光傳送性而且能更可靠地抑制串?dāng)_。應(yīng)予說明，極小值Wsl、Ws2、Ws3、Ws4與芯部141、142中的極大值Wm2、Wm4的折射率差盡可能越大越好，但優(yōu)選在O. 005 O. 07左右，更優(yōu)選在O. 007 O. 05左右，進(jìn)一步優(yōu)選在 O. 01 O. 03 左右(例如，(Wml-Wsl)/ (Wm2-ffsl) X 100 優(yōu)選為 O. 005 O. 07，更優(yōu)選為O. 007 O. 05，進(jìn)一步優(yōu)選為O. 01 O. 03)。通過為上述的折射率差，從而可將光約束在芯部141、142中。另外，芯部141、142的折射率分布W如圖2 (b)所示，橫軸取芯層13的橫截面的位置、縱軸取折射率時(shí)，在極大值Wm2附近和極大值Wm4附近，如果是折射率連續(xù)地變化的形狀則可以形成上凸的近V字形(除極大值以外幾乎為直線狀)，優(yōu)選形成上凸的近U字形(極大值附近整體帶弧度)。如果折射率分布W形成這樣的形狀，則芯部141、142的光的約束作用更明顯。另外,折射率分布W如圖2 (b)所示,在極小值Wsl附近、極小值Ws2附近、極小值Ws3附近和極小值Ws4附近，如果是折射率連續(xù)地變化的形狀則可以形成下凸的近V字形(除極大值以外幾乎為直線狀)，但優(yōu)選形成下凸的近U字形(極大值附近整體帶弧度)。此處，本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)在光波導(dǎo)I的多個(gè)芯部141、142中，向所需的I個(gè)一側(cè)端部射入光而獲取另一側(cè)端部的出射光的強(qiáng)度分布時(shí)，該強(qiáng)度分布成為抑制光波導(dǎo)I的串?dāng)_時(shí)極其有用的分布。圖3是表不對光波導(dǎo)I的芯部141射入光時(shí)出射光的強(qiáng)度分布的圖。對芯部141射入光時(shí)，出射光的強(qiáng)度在芯部141的出射端的中心部最大。而且，隨著遠(yuǎn)離芯部141的中心部，出射光的強(qiáng)度變小，但根據(jù)本發(fā)明的光波導(dǎo)，可得到在與芯部141相鄰的芯部142取極小值那樣的強(qiáng)度分布。這樣通過出射光的強(qiáng)度分布的極小值與芯部142的位置一致，從而芯部142的串?dāng)_被抑制到極小，所以可得到即使多通道化和高密度化也能可靠地防止干擾發(fā)生的光波導(dǎo)I。應(yīng)予說明，在以往的光波導(dǎo)中，在與射入光的芯部相鄰的芯部出射光的強(qiáng)度分布不取極小值，反而取極大值，所以發(fā)生串?dāng)_問題。對此，如上所述的本發(fā)明的光波導(dǎo)的出射光的強(qiáng)度分布的方式在抑制串?dāng)_方面極其有用。本發(fā)明的光波導(dǎo)中得到這樣的強(qiáng)度分布的詳細(xì)理由未明確，但作為理由之一，可舉出折射率分布W具有極小值Wsl、Ws2、Ws3、Ws4且折射率分布W整體上是折射率連續(xù)地變化，這樣特征的折射率分布W將以往在芯部142具有極大值的出射光的強(qiáng)度分布轉(zhuǎn)移至與芯部142相鄰的側(cè)面包覆部153等。即，利用該轉(zhuǎn)移可靠地抑制了串?dāng)_。應(yīng)予說明，即使出射光的強(qiáng)度分布轉(zhuǎn)移至側(cè)面包覆部15，受光元件等也可以根據(jù)芯部14的位置進(jìn)行配置，所以幾乎不可能招致干擾，不會(huì)使光通信的品質(zhì)劣化。
另外，上述的出射光的強(qiáng)度分布在本發(fā)明的光波導(dǎo)中被觀測到的概率高，但是并非一定觀測到，根據(jù)射入光的NA (numerical aperture)、芯部141的橫截面積、芯部141、142的間距等，有時(shí)觀測不到清楚的極小值，也有時(shí)極小值的位置在芯部142之外，但即使是這種情況也可充分抑制串?dāng)_。另外，在圖2 (b)所示的折射率分布W中，將側(cè)面包覆部15的平均折射率設(shè)為WA時(shí)，將極大值Wm2、Wm4附近的折射率連續(xù)地為平均折射率WA以上的部分的寬度設(shè)為a[口111]，將極小值如1、182、183、184附近的折射率連續(xù)地為小于平均折射率WA的部分的寬度設(shè)為b[ym]。此時(shí)，優(yōu)選b為0.0la 1.2a左右，更優(yōu)選為0.03a Ia左右，進(jìn)一步優(yōu)選0.1a 0.8a左右。由此，極小值Wsl、Ws2、Ws3、Ws4的實(shí)質(zhì)寬度可以起到上述作用 效果。S卩，通過使b為所述下限值以上,從而能抑制極小值Wsl、Ws2、Ws3、Ws4的實(shí)質(zhì)寬度過窄，防止將光約束在芯部141、142的作用下降。另一方面，通過使b為所述上限值以下，從而能夠抑制極小值Wsl、Ws2、Ws3、Ws4的實(shí)質(zhì)寬度過寬，芯部141、142的寬度或間隔受限，抑制傳送效率下降或妨礙多通道化和高密度化。應(yīng)予說明，側(cè)面包覆部15的平均折射率WA例如近似在極大值Wml與極小值Wsl的中點(diǎn)。如上所述的芯層13的構(gòu)成材料(主材料)只要是產(chǎn)生上述的折射率差的材料則沒有特別限定，具體而言，可使用丙烯酸系樹脂、甲基丙烯酸系樹脂、聚碳酸酯、聚苯乙烯、環(huán)氧樹脂、聚酰胺、聚酰亞胺、聚苯并曝唑、聚硅烷、聚硅氮烷、有機(jī)硅系樹脂、氟系樹脂、以及
苯并環(huán)丁烯系樹脂和降冰片烯系樹脂等環(huán)狀烯烴系樹脂之類的各種樹脂材料，以及石英玻璃、硼硅酸玻璃等玻璃材料等。應(yīng)予說明，樹脂材料可以是將不同組成的樹脂組合而成的復(fù)合材料，也可以含有未聚合的單體。另外，它們中，特別優(yōu)選 降冰片烯系樹脂。降冰片烯系聚合物可由以下方法得到，例如開環(huán)移位聚合(ROMP)、ROMP與氫化反應(yīng)的組合、基于自由基或陽離子的聚合、使用陽離子性鈀聚合引發(fā)劑的聚合、使用除此以外的聚合引發(fā)劑(例如鎳、其它過渡金屬的聚合引發(fā)劑)的聚合等公知的所有聚合方法。(包覆層)包覆層11和12分別是構(gòu)成位于芯層13的下部和上部的包覆部的部分。包覆層11、12的平均厚度優(yōu)選是芯層13的平均厚度(各芯部14的平均高度)的0.1 1.5倍左右，更優(yōu)選是0.2 1.25倍左右，具體而言，包覆層11、12的平均厚度沒有特別限定，各自通常優(yōu)選是I 200 μ m左右，更優(yōu)選是5 100 μ m左右，進(jìn)一步優(yōu)選是10 60μπι左右。由此，既防止光波導(dǎo)I大型化(厚膜化)至必要以上，又很好地發(fā)揮作為包覆部的功能。另外，作為包覆層11和12的構(gòu)成材料，例如可使用與上述的芯層13的構(gòu)成材料相同的材料，特別優(yōu)選降冰片烯系聚合物。另外，在選擇芯層13的構(gòu)成材料和包覆層11、12的構(gòu)成材料時(shí)，可考慮兩者間的折射率差來選擇材料。具體而言，為了在芯部14與包覆層11、12的邊界可靠地使光全反射，可以以芯部14的構(gòu)成材料的折射率充分大的方式選擇材料。由此，在光波導(dǎo)I的厚度方向得到充分的折射率差，能夠抑制光從各芯部14漏出到包覆層11、12。應(yīng)予說明，從抑制光的衰減的觀點(diǎn)出發(fā)，芯層13的構(gòu)成材料與包覆層11、12的構(gòu)成材料的密合性(親和性)高也是重要的。另外，包覆層11、12根據(jù)需要來設(shè)置即可，也可以省略任何一方或雙方。此時(shí)，芯層13的表面露出在大氣(空氣)中，但由于空氣的折射率足夠低，所以該空氣能代替包覆層
11、12的功能。但是，光波導(dǎo)I的厚度方向的折射率分布T具有與上述寬度方向的折射率分布W不同的形狀。圖4 (a)是切出圖1所不的X_X線截面圖的以芯部為中心的一部分的圖，圖4 (b)是示意地表示通過X-X線截面圖的芯部的寬度方向的中心的中心線C2上的折射率分布T的一例的圖。應(yīng)予說明，圖4 (b)是表示以橫軸為折射率、以縱軸為中心線C2上的位置時(shí)的折射率分布T的一例的圖。如上所述，光波導(dǎo)I是依次層疊包覆層11、芯層13以及包覆層12而成的，其橫截面中，通過芯部14的厚度方向的折射率分布T，在與芯部14對應(yīng)的區(qū)域(部分)T1和與各包覆層11、12對應(yīng)的區(qū)域(部分)T2中，各自具有折射率基本恒定的形狀。另外，在區(qū)域Tl與區(qū)域Τ2的邊界，折射率不連續(xù)地變化。即，折射率分布T具有階躍折射率型的形狀。這種光波導(dǎo)I可通過僅層疊包覆層11、芯層13和包覆層12而得到，所以具有制造容易性高的優(yōu)點(diǎn)。此處，折射率分布T中，芯部14的折射率nl與包覆層11和包覆層12的折射率n2的折射率差的比例(相對于折射率π2的比例)盡可能越大越好，優(yōu)選是0.5%以上，更優(yōu)選是0.8%以上。應(yīng)予說明，上限值不特別設(shè)定，優(yōu)選是5.5%左右。如果折射率的差小于所述下限值，則有時(shí)傳送光的效果下降，另一方面，即使超過所述上限值，光的傳送效率也無法期待其以上的增大。應(yīng)予說明，折射率nl與折射率n2的所述折射率差的比例用下式表示。折射率差的比例(％)=I nl/n2-l I XlOO另外，折射率分布T中的芯部14與包覆層11、12的折射率差、即nl_n2是基于所述折射率差的比例的優(yōu)選范圍取特定范圍的值，更優(yōu)選大于折射率分布W中的極小值Wsl、WS2、Ws3、Ws4與第I極大值Wm2、Wm4的折射率差。由此，芯部14與包覆層11、12間的全反射可靠地發(fā)生。其結(jié)果，可抑制光波導(dǎo)I在厚度方向的傳送損失，可得到傳送效率高的光波導(dǎo)I。應(yīng)予說明，nl_n2大于折射率分布W中的極小值Wsl、Ws2、Ws3、Ws4與第I極大值Wm2、Wm4的折射率差即可，優(yōu)選是該折射率差的100.5%以上，更優(yōu)選是101%以上，進(jìn)一步優(yōu)選是102%以上。由此，可必要且充分地抑制厚度方向的傳送損失。另外，在折射率分布T的區(qū)域Tl和區(qū)域T2，折射率基本恒定，但具體而言，優(yōu)選折射率的偏移量相對于各區(qū)域Tl、T2各自的平均折射率的比例為10%以下，更優(yōu)選5%以下。(支撐膜)在光波導(dǎo)I的下表面，根據(jù)需要，可層疊如圖1所示的支撐膜2。支撐膜2支撐光波導(dǎo)I的下表面，進(jìn)行保護(hù)、增強(qiáng)。由此，可提高光波導(dǎo)I的可靠性和機(jī)械特性。作為這種支撐膜2的構(gòu)成材料，例如可舉出聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴、聚酰亞胺、聚酰胺等各種樹脂材料，以及銅、鋁、銀等金屬材料。應(yīng)予說明，為金屬材料時(shí)，優(yōu)選使用金屬箔作為支撐膜2。另外，支撐膜2的平均厚度沒有特別限定，優(yōu)選為5 200 μ m左右，更優(yōu)選為10 IOOym左右。由此，支撐膜2具有適度的剛性，因此能可靠地支撐光波導(dǎo)1，而且不易阻礙光波導(dǎo)I的柔軟性。應(yīng)予說明，支撐膜2與光波導(dǎo)I之間被粘接或接合，作為其方法，可舉出熱壓合、利用粘接劑或粘合劑進(jìn)行的粘接等。其中，作為粘接層，例如可舉出丙稀酸系粘接劑、聚氣酷系粘接劑、有機(jī)娃系粘接齊U、以及各種熱熔粘接劑(聚酯系、改性烯烴系)等。另外，作為耐熱性特別高的粘接劑，優(yōu)選使用聚酰亞胺、聚酰亞胺酰胺、聚酰亞胺酰胺醚、聚酯酰亞胺、聚酰亞胺醚等熱塑性聚酰亞胺粘接劑。由這種材料構(gòu)成的粘接層比較富有柔軟性，所以即使光波導(dǎo)I的形狀變化，也可自由地追隨該變化。其結(jié)果，能可靠地防止與形狀變化相伴的剝離。這種粘接層的平均厚度沒有特別限定，優(yōu)選是I 100 μ m左右，更優(yōu)選是5 60 μ m左右。(覆蓋膜)另一方面，在光波導(dǎo)I的上表面，也可以根據(jù)需要層疊如圖1所示的覆蓋膜3。覆蓋膜3既保護(hù)光波導(dǎo)1，又從上方支撐光波導(dǎo)I。由此，保護(hù)光波導(dǎo)I免受污垢、損傷等，能夠提聞光波導(dǎo)I的可罪性和機(jī)械特性。作為這種覆蓋膜3的構(gòu)成材料，與支撐膜2的構(gòu)成材料相同，例如可舉出聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯 、聚丙烯等聚烯烴、聚酰亞胺、聚酰胺等的各種樹脂材料，以及銅、鋁、銀等金屬材料。應(yīng)予說明，為金屬材料時(shí)，優(yōu)選使用金屬箔作為覆蓋膜3。另外，在光波導(dǎo)I的中途形成鏡子時(shí)，光透過覆蓋膜3，所以優(yōu)選覆蓋膜3的構(gòu)成材料實(shí)質(zhì)上透明。

另外，覆蓋膜3的平均厚度沒有特別限定，優(yōu)選3 50 μ m左右，更優(yōu)選5 30 μ m左右。通過使覆蓋膜3的厚度在所述范圍內(nèi)，從而覆蓋膜3在光通信中具有充分的透光率，而且具有充分的剛性以可靠地保護(hù)光波導(dǎo)I。應(yīng)予說明，覆蓋膜3與光波導(dǎo)I之間被粘接或接合，但作為其方法，可舉出熱壓合、利用粘接劑或粘合劑進(jìn)行的粘接等。其中，作為粘接劑，可使用上述的粘接劑。另外，在本實(shí)施方式中，對由包覆層11、芯層13和包覆層12的層疊體構(gòu)成的光波導(dǎo)I進(jìn)行說明，也可以將它們一體形成。另外，在本實(shí)施方式中，對芯層13具有2個(gè)芯部14的情況進(jìn)行了說明，但芯部14的數(shù)目沒有特別限定，可以是I個(gè)，也可以是3個(gè)以上。應(yīng)予說明，例如芯部14為I個(gè)時(shí)，光波導(dǎo)I的橫截面的折射率分布W具有2個(gè)極小值，該極小值如上所述，小于平均折射率WA，且折射率分布W整體上是折射率連續(xù)地變化即可。芯部14增加到3、4、5.. 時(shí)，與此相應(yīng)地，折射率分布W具有的極小值的數(shù)目增加到 6、8、10...。(第2實(shí)施方式)以下，對本發(fā)明的光波導(dǎo)的第2實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖5是表示本發(fā)明的光波導(dǎo)的第2實(shí)施方式(部分透視地表示)的立體圖。應(yīng)予說明，為了圖的易懂，省略了一部分的芯部14的圖示，而且省略了支撐膜2和覆蓋膜3的圖
/Jn ο
以下，對光波導(dǎo)的第2實(shí)施方式進(jìn)行說明，以與第I實(shí)施方式的不同點(diǎn)為中心進(jìn)行說明，對于同樣的事項(xiàng)，省略其說明。應(yīng)予說明，圖5中，對于與第I實(shí)施方式同樣的構(gòu)成部分，標(biāo)以與先前說明的符號相同的符號，并省略其詳細(xì)說明。第2實(shí)施方式除設(shè)置有改變經(jīng)由芯部14傳送的光的行進(jìn)方向的鏡面(反射面)17以外，與第I實(shí)施方式相同。鏡面17按照在厚度方向部分貫通光波導(dǎo)I的方式形成橫截面成V字形的凹部(空孔)170，由該凹部170的側(cè)面(內(nèi)表面)的一部分構(gòu)成。該側(cè)面為平面狀,且相對于芯部14的軸線傾斜45°。在該鏡面17處反射經(jīng)由芯部14傳送來的光，光路90°變換至圖5的下方。另外，從圖5的下方傳送來的光被鏡面17反射，射入到芯部14。即，鏡面17具有作為變換經(jīng)由芯部14傳送的光的光路的光路變換裝置的功能。另外，在鏡面17處，露出包覆層11、芯層13和包覆層12的加工面，在鏡面17的幾乎中心部有芯部14的加工面。根據(jù)這樣的鏡面17，可抑制光反射時(shí)的損失。推測這是因?yàn)椋緦?shí)施方式中，折射率分布T的與芯部14對應(yīng)的區(qū)域Tl (參照圖4)中，其折射率基本恒定，所以射入光無論進(jìn)入到哪個(gè)部分都顯示一定的反射特性，其結(jié)果，光的反射率提高。應(yīng)予說明，鏡面17可以以僅橫斷芯部14的方式設(shè)置，但優(yōu)選如圖5 (a)所示，設(shè)置成橫斷各包覆層11、12和芯部14的周邊的側(cè)面包覆部15。由此，鏡面17中有助于反射的有效面積擴(kuò)大，抑制了鏡面損失。另外，根據(jù)需要，也可以在構(gòu)成鏡面17的加工面的表面形成反射膜。作為該反射膜，例如可舉出Au、Ag、Al等金屬膜、折射率低于芯部14的材料的膜等。作為金屬膜的形成方法，例如可舉出真空蒸鍍等物理蒸鍍法、CVD等化學(xué)蒸鍍法、鍍覆法等。另外，不是鏡面17，而是在光波導(dǎo)I的垂直端面射入光或接受來自端面的出射光時(shí)，本發(fā)明的光波導(dǎo)具有發(fā)光元件或受光元件(均包含光纖等)與端面的位置偏移的容許范圍大的優(yōu)點(diǎn)。這是因?yàn)?，光波?dǎo)I的厚度方向的折射率分布T具有折射率基本恒定的區(qū)域Tl，所以在該區(qū)域Tl內(nèi)任何位置的射入效率均基本同等。因此，光波導(dǎo)I與發(fā)光元件、受光元件的光耦合容易，且光耦合損失小。另一方面，圖5 (b)中示出第2實(shí)施方式的其它構(gòu)成例。在圖5 (b)所不的光波導(dǎo)I中,在其一方的端部,芯部14未到達(dá)光波導(dǎo)I的端面，在中途截?cái)?。接著，從芯?4被截?cái)嗟牡胤降蕉嗣嫘纬蓚?cè)面包覆部15。應(yīng)予說明，該芯部14被截?cái)嗟牟糠譃樾静咳睋p部16。接著，鏡面17形成于該芯部缺損部16中。在這種鏡面17處露出包覆層11、芯層13和包覆層12的加工面，其中，在芯層13的加工面，僅露出側(cè)面包覆部15的加工面。另一方面，對于上述圖5 Ca)的情況，在芯層13的加工面，露出芯部14的加工面和側(cè)面包覆部15的加工面雙方。這樣，由于芯層13的露出面僅由單一材料構(gòu)成，所以圖5 (b)所示的鏡面17具有均勻的平滑性。這是因?yàn)榧庸r(shí)加工單一材料，所以加工速率在面內(nèi)均勻。因此，鏡面17具有優(yōu)異的反射特性，鏡面損失小。另外，芯部缺損部16與芯部14分離，因此沒有來源于單體的物質(zhì)的濃度不均。因此，厚度方向自不必說，對于寬度方向的反射特性也是波動(dòng)少，鏡面17具有特別優(yōu)異的反射特性。<光波導(dǎo)的制造方法>以下，對上述的光波導(dǎo)I的制造方法的一例進(jìn)行說明。(第I制造方法)首先，對光波導(dǎo)I的第I制造方法進(jìn)行說明。圖6 10分別是用于說明圖1所示的光波導(dǎo)I的第I制造方法的圖。應(yīng)予說明，在以下的說明中，將圖6 10中的上側(cè)稱為“上”、下側(cè)稱為“下”。光波導(dǎo)I通過分別準(zhǔn)備包覆層11、芯層13和包覆層12并將它們層疊來制造。光波導(dǎo)I的第I制造方法如下:[I]在支撐基板951上涂布芯層形成用組合物900而形成液狀被膜后，將該支撐基板951置于水平桌而使液狀被膜平坦化，并且使溶劑蒸發(fā)(脫溶劑)。由此，得到層910。[2]接著，通過對層910的一部分照射活性放射線從而使其產(chǎn)生折射率差，得到形成了芯部14和側(cè)面包覆部15的芯層13。[3]接著，在芯層13的兩面層疊包覆層11、12，得到光波導(dǎo)I。以下，對各工序依次進(jìn)行說明。[I]首先，準(zhǔn)備芯層形成用組合物900。芯層形成用組合物900含有聚合物915和添加劑920 (本實(shí)施方式中，至少含有單體)。這種芯層形成用組合物900是利用活性放射線的照射而在聚合物915中至少發(fā)生單體的反應(yīng)、與其相伴地折射率分布發(fā)生變化的材料。即，芯層形成用組合物900是通過聚合物915和單體的存在比率的不均而折射率分布發(fā)生變化、其結(jié)果芯層13中能形成芯部14和側(cè)面包覆部15的材料。接著，在支撐基板951上涂布芯層形成用組合物900而形成液狀被膜(參照圖6(a))。接著，將支撐基板951置于水平桌，使液狀被膜平坦化，并且使溶劑蒸發(fā)(脫溶劑)。由此，得到層910 (參照圖6 (b))。支撐基板951可使用例如硅基板、二氧化硅基板、玻璃基板、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜等。作為用于形成液狀被膜的涂布法，例如可舉出刮刀法、旋涂法、浸涂法、臺(tái)式涂布法、噴霧法、涂布器法、簾式涂布法、模涂法等方法。在得到的層910中，聚合物(基質(zhì))915實(shí)質(zhì)上均一且無規(guī)地存在，添加劑920在聚合物915中實(shí)質(zhì)上均一且無規(guī)地分散。由此，在層910中，添加劑920實(shí)質(zhì)上均一且無規(guī)地分散。層910的平均厚度可根據(jù)應(yīng)當(dāng)形成的芯層13的厚度來適當(dāng)設(shè)定，沒有特別限定，優(yōu)選5 300 μ m左右，更優(yōu)選10 200 μ m左右。(聚合物)聚合物915是芯層13的原料聚合物。聚合物915優(yōu)選使用透明性足夠高(無色透明)、且與后述單體具有相容性的物質(zhì)，進(jìn)而，尤為優(yōu)選使用如后所述單體可反應(yīng)(聚合反應(yīng)、交聯(lián)反應(yīng))、單體聚合后也具有充分透明性的物質(zhì)。此處，“具有相容性”是指單體至少混合，在芯層形成用組合物900中或?qū)?10中不與聚合物915發(fā)生相分離。作為這種聚合物915，例如可舉出降冰片烯系樹脂、苯并環(huán)丁烯系樹脂等環(huán)狀烯烴系樹脂、丙烯酸系樹脂、甲基丙烯酸系樹脂、聚碳酸酯、聚苯乙烯、環(huán)氧系樹脂、聚酰胺、聚酰
亞胺、聚苯并》 惡唑、有機(jī)硅系樹脂、氟系樹脂等，可使用它們中的I種或組合2種以上(聚合
物合金、聚合物混合物(混合物)、共聚物等)使用。它們中，特別優(yōu)選以環(huán)狀烯烴系樹脂為主的聚合物。通過使用環(huán)狀烯烴系樹脂作為聚合物915，從而可得到具有優(yōu)異的光傳送性能、耐熱性的芯層13。環(huán)狀烯烴系樹脂可以是無取代，也可以是氫被其它基團(tuán)取代。作為環(huán)狀烯烴系樹脂， 例如可舉出降冰片烯系樹脂、苯并環(huán)丁烯系樹脂等。其中，從耐熱性、透明性等觀點(diǎn)看優(yōu)選使用降冰片烯系樹脂。另外，降冰片烯系樹脂具有高疏水性，所以可得到很難發(fā)生因吸水所致的尺寸變化等的芯層13。作為降冰片烯系樹脂，可以是具有單獨(dú)的重復(fù)單元的物質(zhì)(均聚物)、具有2個(gè)以上降冰片烯系重復(fù)單元的物質(zhì)(共聚物)中的任一種。作為這樣的降冰片烯系樹脂，例如可舉出(I)將降冰片烯型單體加成(共)聚合而得到的降冰片烯型單體的加成(共)聚合物、(2)降冰片烯型單體與乙烯、α -烯烴類的加成共聚物、(3)降冰片烯型單體與非共軛二烯、和根據(jù)需要的其它單體的加成共聚物等加聚物、(4)降冰片烯型單體的開環(huán)(共)聚合物、和根據(jù)需要將該(共)聚合物氫化而得的樹脂、(5)降冰片烯型單體與乙烯、α-烯烴類的開環(huán)(共)聚合物、以及根據(jù)需要將該(共)聚合物氫化而得的樹脂、(6)降冰片烯型單體與非共軛二烯或其它單體的開環(huán)共聚物、以及根據(jù)需要將該(共)聚合物氫化而得的聚合物等開環(huán)聚合物。作為這些聚合物，可舉出無規(guī)共聚物、嵌段共聚物、交替共聚物等。這些降冰片烯系樹脂例如可通過開環(huán)移位聚合(ROMP)、ROMP與氫化反應(yīng)的組合、利用自由基或陽離子進(jìn)行的聚合、使用陽離子性鈀聚合引發(fā)劑的聚合、使用其以外的聚合引發(fā)劑(例如鎳、其它過渡金屬的聚合引發(fā)劑)的聚合等公知的所有聚合方法而得到。它們中，作為降冰片烯系樹脂，優(yōu)選具有下述結(jié)構(gòu)式B表示的至少I個(gè)重復(fù)單元的樹脂、即加成(共)聚合物。這是因?yàn)?，加?共)聚合物富有透明性、耐熱性和撓性，所以例如有時(shí)在形成光波導(dǎo)I后，介由焊料對其安裝電氣部件等，即使是這種情況下，也可對光波導(dǎo)I賦予高耐熱性、即耐回流焊性。
B該降冰片烯系聚合物例如可通過使用后述的降冰片烯系單體(后述的結(jié)構(gòu)式C表示的降冰片烯系單體、交聯(lián)性降冰片烯系單體)而很好地合成。另外，將光波導(dǎo)I組裝到各種產(chǎn)品中時(shí)，例如有時(shí)在80°C左右的環(huán)境下使用產(chǎn)品。即使是這種情況，從確保耐熱性的觀點(diǎn)出發(fā)，也優(yōu)選加成(共)聚合物。其中，降冰片烯系樹脂優(yōu)選包含具有含聚合性基團(tuán)取代基的降冰片烯的重復(fù)單元、具有含芳基取代基的降冰片烯的重復(fù)單元。作為具有含聚合性基團(tuán)取代基的降冰片烯的重復(fù)單元，優(yōu)選具有含環(huán)氧基取代基的降冰片烯的重復(fù)單元、具有含(甲基)丙烯?；〈慕当┑闹貜?fù)單元、以及、具有含烷氧基甲硅烷基取代基的降冰片烯的重復(fù)單元中的至少I種。這些聚合性基團(tuán)在各種聚合性基團(tuán)中因反應(yīng)性高而優(yōu)選。另外，如果使用含有2種以上這種含有聚合性基團(tuán)的降冰片烯的重復(fù)單元的物質(zhì)，則可實(shí)現(xiàn)撓性和耐熱性的兼顧。另一方面，通過包含具有含芳基取代基的降冰片烯的重復(fù)單元，從而通過來源于芳基的極高的疏水性，能更可靠地防止因吸水所致的尺寸變化等。進(jìn)而，降冰片烯系樹脂優(yōu)選包含烷基降冰片烯的重復(fù)單元。應(yīng)予說明，烷基可以是直鏈狀或支鏈狀中的任一種。通過含有烷基降冰片烯的重復(fù)單元，從而降冰片烯系樹脂的柔軟性變高，所以可賦予高的柔軟性(撓性)。另外，包含烷基降冰片烯的重復(fù)單元的降冰片烯系樹脂對特定的波長區(qū)域(尤其是850nm附近的波長區(qū)域)的光的透 射率優(yōu)異，因而優(yōu)選。作為包含上述降冰片烯的重復(fù)單元的降冰片烯系樹脂的具體例，可舉出己基降冰片烯的均聚物、苯基乙基降冰片烯的均聚物、芐基降冰片烯的均聚物、己基降冰片烯與苯基乙基降冰片烯的共聚物、己基降冰片烯與芐基降冰片烯的共聚物等。由于上述情況，作為降冰片烯系樹脂，優(yōu)選以下式(I) (4)、(8) (10)表示的樹脂。
權(quán)利要求
1.一種光波導(dǎo)，具備: 第I包覆層， 設(shè)置于所述第I包覆層上且依次具有沿層內(nèi)方向設(shè)置的包覆部、第I芯部、包覆部、第2芯部和包覆部的芯層，和 設(shè)置于所述芯層上的第2包覆層； 所述芯層中所述第I芯部和所述包覆部所遍及的部分的層內(nèi)方向的折射率分布W連續(xù)地變化，具有以第I凸部、第I凹部和第2凸部的順序排列的區(qū)域， 位于所述第I芯部的所述折射率分布W具有所述第I凸部， 位于所述包覆部的所述折射率分布W具有折射率的最大值小于所述第I凸部的所述第2凸部， 所述第I包覆層和所述第I芯部所遍及的部分的層間方向的折射率分布T在所述第I包覆層與所述第I芯部的界面不連續(xù)地變化。
2.如權(quán)利要求1所述的光波導(dǎo)，其中，所述第I包覆層、所述包覆部和所述第2包覆層所遍及的部分的層間方向的折射率分布P在位于所述第I包覆層的部分和位于所述包覆部的部分是不同的。
3.如權(quán)利要求1或2所述的光波導(dǎo)，其中，所述第I包覆層、所述第I芯部所遍及的部分的層間方向的折射率分布T 與所述折射率分布W不同。
4.如權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的光波導(dǎo)，其中，所述第I芯部的折射率最大值與所述第I包覆層的折射率最大值的折射率差大于所述第I芯部的折射率最大值與所述包覆部的折射率最大值的折射率差。
5.如權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的光波導(dǎo)，其中，具備設(shè)置于所述第2包覆層上的、與所述芯層為不同部件的第2芯層，所述第2芯層具有位于所述第I芯部的層間方向的第3芯部。
6.如權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的光波導(dǎo)，其中，所述第I凹部的頂部的折射率小于所述包覆部的平均折射率。
7.如權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的光波導(dǎo)，其中，所述折射率分布W在所述第I芯部與所述包覆部的界面附近以外具有所述第2凸部的頂部。
8.如權(quán)利要求1 7中任一項(xiàng)所述的光波導(dǎo),其中,所述折射率分布W在所述包覆部的中心部具有所述第2凸部的頂部，具有折射率從所述第2凸部的所述頂部向所述第I凹部連續(xù)下降的區(qū)域。
9.如權(quán)利要求1 8中任一項(xiàng)所述的光波導(dǎo)，其中，所述折射率分布T中的所述第I芯部與所述第I包覆層的折射率差大于所述折射率分布W中的所述第I凹部的頂部與所述第I凸部的頂部的折射率差。
10.如權(quán)利要求1 9中任一項(xiàng)所述的光波導(dǎo)，其中，具有以橫切所述第I芯部和所述第I包覆層的方式設(shè)置的空孔，利用該空孔的內(nèi)表面構(gòu)成將經(jīng)由所述芯部傳送的光反射的反射面。
11.如權(quán)利要求1 10中任一項(xiàng)所述的光波導(dǎo)，其中，所述第I凹部的頂部的折射率與所述包覆部的平均折射率的差是所述第I凹部的頂部的折射率與所述第I凸部的頂部的折射率的差的3 80%。
12.如權(quán)利要求1 11中任一項(xiàng)所述的光波導(dǎo)，其中，所述第I凹部的頂部的折射率與所述第I凸部的頂部的折射率的折射率差是0.005 0.07。
13.如權(quán)利要求1 12中任一項(xiàng)所述的光波導(dǎo)，其中，在所述折射率分布W中，將所述第I凸部的折射率具有所述包覆部的平均折射率以上的值的部分的寬度設(shè)為aym，將所述第I凹部的折射率具有小于所述包覆部的平均折射率的值的寬度設(shè)為by m時(shí)，b為0.0la 1.2a。
14.一種光波導(dǎo)，其特征在于，具有芯層和包覆層，所述芯層具備芯部和與該芯部的兩側(cè)面鄰接的側(cè)面包覆部，所述包覆層分別層疊在該芯層的兩面； 所述芯層的橫截面的寬度方向的折射率分布W具有至少2個(gè)極小值、至少I個(gè)第I極大值、和小于所述第I極大值的至少2個(gè)第2極大值，具有這些值以第2極大值、極小值、第I極大值、極小值、第2極大值的順序排列的區(qū)域，該區(qū)域中，以包含所述第I極大值的方式被所述2個(gè)極小值夾持的區(qū)域是所述芯部，從所述各極小值到所述第2極大值側(cè)的區(qū)域是所述側(cè)面包覆部； 所述各極小值小于所述包覆部的平均折射率，且所述折射率分布整體上是折射率連續(xù)地變化； 所述光波導(dǎo)的橫截面的厚度方向的折射率分布T中，分別在與所述芯部對應(yīng)的區(qū)域和與所述包覆層對應(yīng)的區(qū)域折射率基本恒定，且在所述芯部與所述包覆層的界面折射率不連續(xù)地變化。
15.—種電子設(shè)備,其特 征在于,具備權(quán)利要求1 14中任一項(xiàng)所述的光波導(dǎo)。
全文摘要
光波導(dǎo)具備第1包覆層、芯層和設(shè)置在芯層上的第2包覆層，所述芯層設(shè)置于第1包覆層上且依次具有沿層內(nèi)方向設(shè)置的包覆部、第1芯部、包覆部、第2芯部及包覆部；芯層中第1芯部和包覆部所遍及的部分的層內(nèi)方向的折射率分布W連續(xù)地變化，具有以第1凸部、第1凹部和第2凸部的順序排列的區(qū)域，位于第1芯部的折射率分布W具有第1凸部，位于包覆部的折射率分布W具有折射率的最大值小于第1凸部的第2凸部，第1包覆層和第1芯部所遍及的部分的層間方向的折射率分布T在第1包覆層與第1芯部的界面不連續(xù)地變化。
文檔編號G02B6/12GK103080798SQ201180041360
公開日2013年5月1日 申請日期2011年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月27日
發(fā)明者森哲也, 守谷公雄 申請人:住友電木株式會(huì)社