特開 2024-125894 自己形成光導波路の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024125894

(43)【公開日】2024-09-19

(54)【発明の名称】自己形成光導波路の製造方法

(51)【国際特許分類】

   G02B 6/138 20060101AFI20240911BHJP

   G02B 6/26 20060101ALI20240911BHJP

   G02B 6/02 20060101ALI20240911BHJP

   G02B 6/30 20060101ALI20240911BHJP

【ＦＩ】

G02B6/138

G02B6/26

G02B6/02 461

G02B6/30

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023034016

(22)【出願日】2023-03-06

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）令和３年度、国立研究開発法人情報通信研究機構、「革新的情報通信技術研究開発委託研究／マルチチャネル自動接続を実現する赤外自己形成光接続の研究開発」、産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願

(71)【出願人】

【識別番号】304036743

【氏名又は名称】国立大学法人宇都宮大学

(71)【出願人】

【識別番号】000240477

【氏名又は名称】Ｏｒｂｒａｙ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000109

【氏名又は名称】弁理士法人特許事務所サイクス

(72)【発明者】

【氏名】杉原 興浩

(72)【発明者】

【氏名】寺澤 英孝

(72)【発明者】

【氏名】行川 毅

【テーマコード（参考）】

2H137

2H147

2H250

【Ｆターム（参考）】

2H137AB01

2H137AB09

2H137BA18

2H137BA55

2H137BC74

2H137EA02

2H137EA03

2H147CA01

2H147CB01

2H147EA19A

2H147EA20B

2H147FD08

2H147FD10

2H147FE03

2H250AC66

2H250AC78

2H250AC83

2H250AC93

2H250AC96

2H250AD32

(57)【要約】      （修正有）

【課題】自己形成光導波路の新たな製造方法を提供すること。
【解決手段】光硬化性樹脂と複数本のコアを備えるマルチコアファイバを２つ用意することを含み、光硬化性樹脂は、重合及び硬化して屈折率ｎａを有するコア部形成用樹脂と、重合及び硬化し、硬化後の屈折率ｎｂがｎｂ＜ｎａであるクラッド部形成用樹脂とを含み、２つのマルチコアファイバを互いに対向配置すると共に、マルチコアファイバの間に光硬化性樹脂を配置すること、コア部形成用樹脂のみの重合が可能な強度の光を２つのマルチコアファイバのコアから光硬化性樹脂に入射し、コア部形成用樹脂の重合及び硬化を発生させて光硬化性樹脂内に光導波路のコア部を形成すること、次にクラッド部を形成して、光硬化性樹脂内に複数本の光導波路を自己形成すること、を更に含み、光のコアからの入射は、隣り合うコアを除く２本以上のコアから光を同時に入射することを含む、自己形成光導波路の製造方法。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

光硬化性樹脂と複数本のコアを備えるマルチコアファイバを２つ用意することを含み、
前記光硬化性樹脂は、所定の波長帯域の光が入射されて重合及び硬化して屈折率ｎａを有するコア部形成用樹脂と、前記コア部形成用樹脂に入射する光の強度以上の光が入射されて重合及び硬化し、硬化後の屈折率ｎｂが前記ｎｂ＜前記ｎａであるクラッド部形成用樹脂とを含み、
２つの前記マルチコアファイバを互いに対向配置すると共に、前記マルチコアファイバの間に前記光硬化性樹脂を配置すること、
前記コア部形成用樹脂のみの前記重合が可能な強度の光を２つの前記マルチコアファイバの前記コアから前記光硬化性樹脂に入射し、前記コア部形成用樹脂の前記重合及び前記硬化を発生させて前記光硬化性樹脂内に光導波路のコア部を形成すること、
次にクラッド部を形成して、前記光硬化性樹脂内に前記複数本の光導波路を自己形成すること、
を更に含み、
前記光の前記コアからの入射は、隣り合うコアを除く２本以上のコアから前記光を同時に入射することを含む、自己形成光導波路の製造方法。

【請求項2】

前記２つのマルチコアファイバのそれぞれにおいて、コアの本数は７本であり、
前記７本のコアのうち、１本のコアはマルチコアファイバの中央に配置され、６本のコアはマルチコアファイバの中央を中心とする円の円周上で等角度且つ等間隔に配置されている、請求項１に記載の自己形成光導波路の製造方法。

【請求項3】

前記光の前記コアからの入射は、
前記円周上の６本のコアのうち、隣り合わない３本のコアからの前記光の同時入射、
前記円周上の６本のコアのうち、残り３本のコアからの前記光の同時入射、
マルチコアファイバの中央に配置された１本のコアからの前記光の入射、
を任意の順序で行うことを含む、請求項２に記載の自己形成光導波路の製造方法。

【請求項4】

前記円周上の６本のコアのうち、隣り合わない３本のコアからの前記光の同時入射および残り３本のコアからの前記光の同時入射を行った後、マルチコアファイバの中央に配置された１本のコアからの前記光の入射を行う、請求項３に記載の自己形成光導波路の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自己形成光導波路の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

光技術を利用した光通信、光情報処理、電子機器、或いは光学機器等の分野が進展しており、各種光デバイス間に於ける光導波路の開発が課題となっている。各種光デバイスは光ファイバ等の光導波路によって光学的に接続されるが、その接続には極めて高い位置精度が要求される。従来このような接続作業は、手作業若しくは高精度な調芯設備により行われている為、接続コストが上がってしまうという問題があった。

【0003】

そこでこのような問題を解決する為、自己形成光導波路が開発されている。この光導波路は、光硬化性樹脂から光導波路のコアを自己形成した光導波路である。光ファイバ等の端部を光硬化性樹脂に浸漬し、その光ファイバ等から光硬化性樹脂に光を入射して光硬化性樹脂を徐々に硬化させることで、光ファイバ等の端部に自己形成光導波路を形成する。

【0004】

このような自己形成光導波路として、例えば特許文献１が挙げられる。特許文献１に依れば光コネクタが、少なくともフェルールと、ｎ本（ｎ：０を含まない自然数）の自己形成光導波路を備える。フェルールは、ｎ本の光ファイバ挿入孔を備え、各光ファイバ挿入孔に光ファイバが挿入されている。

【0005】

更に、光導波路の形成後１２０秒間放置し、コアとクラッドとの境界面でのモノマーの相互拡散を促し、その後ＵＶ照射でクラッドを形成している。光硬化性樹脂のうち、コア領域中では一方のモノマーのみが消費されて重合するので、コアとクラッドとの境界面ではモノマーの濃度勾配が生じて相互拡散が進行し、クラッドの機能を果たす。また、光硬化性樹脂全体をＵＶ照射することで、コア及びクラッド全体が硬化形成されて、光導波路が得られる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】国際公開第２０２０／２０９３６４号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、自己形成光導波路の新たな製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

特許文献１のように複数の自己形成光導波路を形成しようとすると、各光ファイバのコアから、同時に光を光硬化性樹脂内部に照射した場合、隣り合うコア同士の光照射で形成される、それぞれの自己形成光導波路が互いに結合して形成され、結合不良を招くおそれが有った。
これに対し、複数のコアを有する光ファイバについて、１つのコアからの光入射時に他のコアからの光入射を行わずに各コアから順次光を入射すれば、上記の結合不良を防止することはできる。しかし、そのように自己形成光導波路を製造すると、コアの本数が増えるほど光照射に要する時間が長くなり、自己形成光導波路の製造時間は長くなってしまう。
そこで本発明者らは更に鋭意検討を重ねた結果、隣り合うコアを避けると共に２本以上のコアからの光入射を同時に行うことによって、結合不良を防止しつつ製造時間の短縮が可能になることを新たに見出した。

【0009】

本発明によれば、以下に記載の自己形成光導波路の製造方法が提供される。
［１］光硬化性樹脂と複数本のコアを備えるマルチコアファイバを２つ用意することを含み、
上記光硬化性樹脂は、所定の波長帯域の光が入射されて重合及び硬化して屈折率ｎａを有するコア部形成用樹脂と、上記コア部形成用樹脂に入射する光の強度以上の光が入射されて重合及び硬化し、硬化後の屈折率ｎｂが上記ｎｂ＜上記ｎａであるクラッド部形成用樹脂とを含み、
２つの上記マルチコアファイバを互いに対向配置すると共に、上記マルチコアファイバの間に上記光硬化性樹脂を配置すること、
上記コア部形成用樹脂のみの上記重合が可能な強度の光を２つの上記マルチコアファイバの上記コアから上記光硬化性樹脂に入射し、上記コア部形成用樹脂の上記重合及び上記硬化を発生させて上記光硬化性樹脂内に光導波路のコア部を形成すること、
次にクラッド部を形成して、上記光硬化性樹脂内に上記複数本の光導波路を自己形成すること、
を更に含み、
上記光の上記コアからの入射は、隣り合うコアを除く２本以上のコアから上記光を同時に入射することを含む、自己形成光導波路の製造方法。
［２］上記２つのマルチコアファイバのそれぞれにおいて、コアの本数は７本であり、
上記７本のコアのうち、１本のコアはマルチコアファイバの中央に配置され、６本のコアはマルチコアファイバの中央を中心とする円の円周上で等角度且つ等間隔に配置されている、［１］に記載の自己形成光導波路の製造方法。
［３］上記光の上記コアからの入射は、
上記円周上の６本のコアのうち、隣り合わない３本のコアからの上記光の同時入射、
上記円周上の６本のコアのうち、残り３本のコアからの上記光の同時入射、
マルチコアファイバの中央に配置された１本のコアからの上記光の入射、
を任意の順序で行うことを含む、［２］に記載の自己形成光導波路の製造方法。
［４］上記円周上の６本のコアのうち、隣り合わない３本のコアからの上記光の同時入射および残り３本のコアからの上記光の同時入射を行った後、マルチコアファイバの中央に配置された１本のコアからの上記光の入射を行う、［３］に記載の自己形成光導波路の製造方法。

【発明の効果】

【0010】

本発明に係る自己形成光導波路の製造方法に依れば、結合不良の防止と製造時間の短縮とを両立することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一態様に係る自己形成光導波路の製造方法で用いる、マルチコアファイバの構成を示す正面図である。

【図2】図１に示すマルチコアファイバへの光入射工程の一例を示す。

【図3A】図２（Ａ）の光照射後の状態を示す、実体顕微鏡観察像である。

【図3B】図２（Ｂ）の光照射後の状態を示す、実体顕微鏡観察像である。

【図3C】図２（Ｃ）の光照射後の状態を示す、実体顕微鏡観察像である。

【図4】参考例に係る自己形成光導波路の製造方法で用いる、マルチコアファイバの構成を示す正面図である。

【図5】参考例に係る自己形成光導波路の製造方法に於ける、２つのマルチコアファイバ間に光硬化性樹脂を配置した状態の一部を示す説明図である。

【図6】図５の状態から、２つのマルチコアファイバの各コアから光硬化性樹脂内に光を入射し、自己形成光導波路のコア部を形態した状態を示す説明図である。

【図7】図６の状態から、光硬化性樹脂と透明容器を除外して示した斜視図である。

【図8】図６の状態から、コア部に光を入射及び伝搬させ、各コア部から漏光を発生させる状態を示す説明図である。

【図9】図８の状態から、各クラッド部と、複数本の自己形成光導波路を形態した状態を示す説明図である。

【図10】図９の状態を示す、実体顕微鏡観察像である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本発明の自己形成光導波路の製造方法は、光硬化性樹脂と複数本のコアを備えるマルチコアファイバを２つ用意することを含む。光硬化性樹脂は、所定の波長帯域の光が入射されて重合及び硬化して屈折率ｎａを有するコア部形成用樹脂と、コア部形成用樹脂に入射する光の強度以上の光が入射されて重合及び硬化し、硬化後の屈折率ｎｂがｎｂ＜ｎａであるクラッド部形成用樹脂とを含む。上記製造方法は、２つの上記マルチコアファイバを互いに対向配置すると共に、上記マルチコアファイバの間に上記光硬化性樹脂を配置すること、上記コア部形成用樹脂のみの上記重合が可能な強度の光（以下において、単に「光」とも記載する）を２つの上記マルチコアファイバの上記コアから上記光硬化性樹脂に入射し、上記コア部形成用樹脂の上記重合及び上記硬化を発生させて上記光硬化性樹脂内に光導波路のコア部を形成すること、次にクラッド部を形成して、上記光硬化性樹脂内に上記複数本の光導波路を自己形成すること、を更に含む。更に上記製造方法は、上記光の上記コアからの入射は、隣り合うコアを除く２本以上のコアから上記光を同時に入射することを含む。

【0013】

以下に、まず参考例として、図４乃至図１０を参照して、参考例に係る製造方法を説明する。参考例では、コア部形成用樹脂のみの重合が可能な強度の光を、マルチコアファイバのコアから順に光硬化性樹脂に入射させる。

【0014】

参考例の製造方法では、最初に光硬化性樹脂１とｎ本（ｎ：２以上の自然数）のコアを備えるマルチコアファイバ（３ａ、３ｂ）を用意する。マルチコアファイバ（３ａ、３ｂ）としては、同一構造の物を２つ用意する。ｎは２以上の自然数であり、例えば２以上４以下である。ただし、ｎはここに例示した範囲に限定されない。

【0015】

透明容器４に光硬化性樹脂１を充たし、各マルチコアファイバ（３ａ、３ｂ）の片側の端部を、それぞれ光硬化性樹脂１内に浸漬させる。従って、マルチコアファイバ（３ａ、３ｂ）の間に光硬化性樹脂１を配置すると共に、光硬化性樹脂１を挟んで２つのマルチコアファイバ（３ａ、３ｂ）を互いに対向配置する。

【0016】

２つのマルチコアファイバ（３ａ、３ｂ）はどちらも、外形形状が図４に示す円形で、コア径が８．０μｍ、クラッド径が１２５μｍ、更にｎ＝４本のコア（３ａ１、３ａ２、３ａ３、３ａ４、又は３ｂ１、３ｂ２、３ｂ３、３ｂ４）を備える。また、４本のコア（３ａ１～３ａ４、又は３ｂ１～３ｂ４）は図４に示すように、マルチコアファイバ（３ａ、３ｂ）の中央を中心とする円の円周上で等角度（図４では９０°）且つ等間隔に２列×２芯に配置されている。また、参考例では、２つのマルチコアファイバ（３ａ、３ｂ）において、各コア（３ａ１～３ａ４、又は３ｂ１～３ｂ４）の間隔ｄは、５０μｍである。間隔ｄは、２つのコアの中心間の距離である。

【0017】

例えば、カットオフ波長は１３００ｎｍ～１５００ｎｍであり、モードフィールド径は７．４μｍ～８．５μｍ（伝搬光波長１５５０ｎｍ）である。

【0018】

光硬化性樹脂１に浸漬されるマルチコアファイバ（３ａ、３ｂ）の端面（３ａ５、３ｂ５）は、図５に示すように各コア（３ａ１～３ａ４、又は３ｂ１～３ｂ４）の光軸方向に対して垂直に、平面形状となるように形成されている。端面（３ａ５、３ｂ５）には、平面加工が施される。平面加工は、研磨、レーザーカット、クリーブカット等の平面加工が可能な公知の方法によって行うことができる。

【0019】

光硬化性樹脂１は、コア部形成用樹脂とクラッド部形成用樹脂とを含む。コア部形成用樹脂は、所定の波長帯の光が入射されて重合及び硬化することで、屈折率ｎａを有する。またクラッド部形成用樹脂は、コア部形成用樹脂に入射される光の波長帯域と同一又は異なる波長帯域であり、且つコア部形成用樹脂に入射される光の強度以上の光が入射されて、重合及び硬化する。更に、硬化後のクラッド部形成用樹脂の屈折率ｎｂは、ｎｂ＜ｎａである。

【0020】

コア部形成用樹脂及びクラッド部形成用樹脂としては、互いに異なる重合反応を経て光重合が起こる樹脂を選択する。参考例では、コア部形成用樹脂はアクリル系樹脂であり、クラッド部形成用樹脂はエポキシ系樹脂である。アクリル系樹脂とエポキシ系樹脂との組み合わせでは、アクリル系樹脂の方が、エポキシ系樹脂よりも重合反応速度が速い為、弱い強度の光によってアクリル系樹脂だけが選択的に重合する。

【0021】

またアクリル系樹脂とエポキシ系樹脂は、２種類以上のモノマーから成る混合液に光重合開始剤を添加した溶液である。

【0022】

次に、２つのマルチコアファイバ（３ａ、３ｂ）のコア（３ａ１～３ａ４、又は３ｂ１～３ｂ４）から、所定の波長帯域の光を光硬化性樹脂１の内部に入射させる。光硬化性樹脂１に入射する光は、コア部形成用樹脂のみの重合が可能な強度のレーザ光である。光の波長λｗは光重合開始剤に応じて任意に設定可能であるが、一例として３６５ｎｍ～１６７５ｎｍが挙げられ、参考例ではλｗ＝４０５ｎｍに設定する。併せて、光重合開始剤が感度を有する波長帯域も、４０５ｎｍ近辺とする。

【0023】

コア（３ａ１～３ａ４、又は３ｂ１～３ｂ４）からの光の入射により、コア部形成用樹脂の重合及び硬化を発生させ、コア部形成用樹脂のモノマーがポリマーとなり、光硬化性樹脂１内に、図６及び図７に示す光導波路の複数本のコア部（２ａ１、２ｂ１、２ｃ１、２ｄ１）が自己形成する。

【0024】

コア（３ａ１～３ａ４、又は３ｂ１～３ｂ４）から光硬化性樹脂１への光の入射の際に、各マルチコアファイバ（３ａ、３ｂ）において、ｎ本のコアに順に光を入射させる。ここで、「順に」とは、各マルチコアファイバ（３ａ、３ｂ）においてｎ本のコアからの光の入射を順次行う際、ある１本のコアから光を入射させている時間中、同じマルチコアファイバの他のいずれのコアにも光を入射させないことを意味する。例えば、マルチコアファイバ３ａにおいて、コア３ａ１に光を入射させている時間中にはコア３ａ２、３ａ３及び３ａ４には光を入射させず、マルチコアファイバ３ｂにおいて、コア３ｂ１に光を入射させている時間中にはコア３ｂ２、３ｂ３及び３ｂ４には光を入射させない。なお、２つのマルチコアファイバ（３ａ、３ｂ）の一方のマルチコアファイバのコアからの光の入射を行っている時間中、他方のマルチコアファイバのコアからの光の入射を行ってもよく、行わなくてもよい。図４～図６に示した例では、コア３ａ１（又は３ｂ１）→３ａ２（又は３ｂ４）→３ａ３（又は３ｂ３）→３ａ４（又は３ｂ２）の順に１本ずつのコア間でコア部を順次形成し、各コア間でコア部の自己形成が完了した後に次のコア間のコア部の自己形成を行う。このような光の入射工程とする理由は、各マルチコアファイバ（３ａ、３ｂ）に於いて、隣り合うコア同士の光照射で形成されるそれぞれのコア部が、互いに結合して形成されることを防止することが可能となり、コア部の結合不良が防止可能な為である。

【0025】

コア部（２ａ１、２ｂ１、２ｃ１、２ｄ１）の径は、マルチコアファイバ（３ａ、３ｂ）の各コア（３ａ１～３ａ４、又は３ｂ１～３ｂ４）径と同一とすることが望ましく、且つ、各コア部（２ａ１、２ｂ１、２ｃ１、２ｄ１）の光軸方向で一様な直径が望ましい。更に各コア部（２ａ１、２ｂ１、２ｃ１、２ｄ１）のモードフィールド径は、マルチコアファイバ（３ａ、３ｂ）の各コア（３ａ１～３ａ４、又は３ｂ１～３ｂ４）のモードフィールド径と同一（７．４μｍ～８．５μｍ）とする。

【0026】

次に、クラッド部の自己形成について説明する。コア部（２ａ１、２ｂ１、２ｃ１、２ｄ１）の形成後、コア部（２ａ１、２ｂ１、２ｃ１、２ｄ１）の周囲（コア部２ａ１、２ｂ１、２ｃ１、２ｄ１と、その他の光硬化性樹脂１との境界面）に於ける、光硬化性樹脂１内のクラッド部形成用樹脂に於いて、モノマーの相互拡散を発生させる。コア部（２ａ１、２ｂ１、２ｃ１、２ｄ１）領域中ではモノマーが消費されて重合しているのに対し、コア部（２ａ１、２ｂ１、２ｃ１、２ｄ１）以外の光硬化性樹脂１のモノマーは重合反応しておらず、未硬化且つ未消費なので、コア部（２ａ１、２ｂ１、２ｃ１、２ｄ１）の周囲でモノマーの濃度勾配が生じ、相互拡散が進行する。参考例ではコア部（２ａ１、２ｂ１、２ｃ１、２ｄ１）の形成後１２０秒間放置して、モノマーの相互拡散を促した。

【0027】

次に、参考例ではコア部形成用樹脂を重合させた波長帯域と同一波長帯域（λｗ＝４０５ｎｍ）のレーザ光を、マルチコアファイバ（３ａ、３ｂ）の各コア（３ａ１～３ａ４、又は３ｂ１～３ｂ４）からコア部（２ａ１、２ｂ１、２ｃ１、２ｄ１）に入射させて、コア部（２ａ１、２ｂ１、２ｃ１、２ｄ１）内部に伝搬させる。コア部形成用樹脂を重合させた光の強度以上の光を、コア部（２ａ１、２ｂ１、２ｃ１、２ｄ１）に入射させる。無論その強度は、クラッド部形成用樹脂を重合させることが可能な強度とする。

【0028】

更に光の伝搬を継続して、コア部（２ａ１、２ｂ１、２ｃ１、２ｄ１）からコア部（２ａ１、２ｂ１、２ｃ１、２ｄ１）周囲の未硬化のクラッド部形成用樹脂へと、漏光を発生させる。するとコア部（２ａ１、２ｂ１、２ｃ１、２ｄ１）周囲のクラッド部形成用樹脂が、図８の矢印に示す漏光によって重合及び硬化して、コア部（２ａ１、２ｂ１、２ｃ１、２ｄ１）表面を包囲する形態でクラッド部（２ａ２、２ｂ２、２ｃ２、２ｄ２）が自己形成される。なお、図８の矢印は、１つのコア部２ａ１のみに図示しているが、漏光はその他のコア部（２ｂ１、２ｃ１、２ｄ１）でも発生する。また、クラッド部２ｄ２は図示していないが、コア部２ｄ１表面を包囲して自己形成されるクラッド部である。

【0029】

硬化後に自己形成されたクラッド部（２ａ２、２ｂ２、２ｃ２、２ｄ２）の屈折率ｎｂは、コア部（２ａ１、２ｂ１、２ｃ１、２ｄ１）の屈折率ｎａに対してｎｂ＜ｎａを示す。よってコア部（２ａ１、２ｂ１、２ｃ１、２ｄ１）とクラッド部（２ａ２、２ｂ２、２ｃ２、２ｄ２）によって、複数本の自己形成光導波路（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）が自己形成される。自己形成光導波路２ａがコア部２ａ１とクラッド部２ａ２から成る。また、自己形成光導波路２ｂがコア部２ｂ１とクラッド部２ｂ２から成り、自己形成光導波路２ｃがコア部２ｃ１とクラッド部２ｃ２から成り、自己形成光導波路２ｄがコア部２ｄ１とクラッド部２ｄ２から成る。

【0030】

最後に、透明容器４の周囲から紫外線（ＵＶ）を一様に照射して、全ての未反応の光硬化性樹脂１を硬化させる（図９、図１０参照）。

【0031】

なお、クラッド部（２ａ２、２ｂ２、２ｃ２、２ｄ２）形成用の光を、各マルチコアファイバ（３ａ、３ｂ）の全てのコア（３ａ１～３ａ４、又は３ｂ１～３ｂ４）から同時に全コア部（２ａ１、２ｂ１、２ｃ１、２ｄ１）に入射させても、各コア部（２ａ１、２ｂ１、２ｃ１、２ｄ１）に順に１本ずつ入射させてもよい。クラッド部形成用の光を、全てのコア（３ａ１～３ａ４、又は３ｂ１～３ｂ４）から同時に全コア部（２ａ１、２ｂ１、２ｃ１、２ｄ１）に入射させることにより、複雑な入射時間制御が必要無くなると共に、クラッド部（２ａ２、２ｂ２、２ｃ２、２ｄ２）形成時間の短縮も図ることができるので好ましい。

【0032】

以上、コア部（２ａ１、２ｂ１、２ｃ１、２ｄ１）からの漏光によりクラッド部（２ａ２、２ｂ２、２ｃ２、２ｄ２）を形成することで、コア部（２ａ１、２ｂ１、２ｃ１、２ｄ１）を除いた光硬化性樹脂１全体の硬化収縮の発生が防止され、クラッド部（２ａ２、２ｂ２、２ｃ２、２ｄ２）形成時に硬化する樹脂をクラッド部形成用樹脂のみとすることが可能となる。従って、光硬化性樹脂１全体での応力の発生が防止され、コア部（２ａ１、２ｂ１、２ｃ１、２ｄ１）の変形を抑制可能となり、コア部（２ａ１、２ｂ１、２ｃ１、２ｄ１）への光挿入損失の増加を抑制することができる。

【0033】

更に、先に記載したように漏光によりクラッド部（２ａ２、２ｂ２、２ｃ２、２ｄ２）を形成することで、各クラッド部の径や厚みを制御可能となり、自己形成光導波路（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）の光学特性や機械的特性の安定化も図ることができる。

【0034】

更に参考例では、複数本の自己形成光導波路（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）を形成する際、クラッド部（２ａ２、２ｂ２、２ｃ２、２ｄ２）形成時に光硬化性樹脂１の周囲からのＵＶ照射を行わずに全てのクラッド部（２ａ２、２ｂ２、２ｃ２、２ｄ２）の硬化を完了させることができるので、コア部（２ａ１、２ｂ１、２ｃ１、２ｄ１）毎の光挿入損失の増加が防止可能となる。

【0035】

ただし、先に記載したように、参考例に係る製造方法では、自己形成光導波路の製造時間は長くなってしまう。これに対し、本発明の自己形成光導波路の製造方法では、隣り合うコアを避けると共に２本以上のコアからの光入射を同時に行うことによって、結合不良を防止しつつ製造時間の短縮が可能になる。

【0036】

以下、図１及び図２を参照して、本発明の自己形成光導波路の製造方法について更に詳細に説明する。本発明の自己形成光導波路の製造方法について、以下に記載する点以外は参考例に関する先の記載を参照できる。

【0037】

図１は、本発明の一態様に係る自己形成光導波路の製造方法で用いる、２つのマルチコアファイバ（３ａ、３ｂ）の構成を示す正面図である。図１に示す２つのマルチコアファイバ（３ａ、３ｂ）は、外形形状が図１に示す円形で、コア径が６．１μｍ、クラッド径が１２５μｍ、更にｎ＝７本のコア（３ａ１、３ａ２、３ａ３、３ａ４、３ａ５、３ａ６、３ａ７、又は３ｂ１、３ｂ２、３ｂ３、３ｂ４、３ｂ５、３ｂ６、３ｂ７）を備える。また、７本のコア（３ａ１～３ａ７、又は３ｂ１～３ｂ７）は、図１に示すように、マルチコアファイバ（３ａ、３ｂ）の中央を中心とする円の円周上で等角度（図１では６０°）且つ等間隔に配置されている。２つのマルチコアファイバ（３ａ、３ｂ）において、各コア（３ａ１～３ａ７、又は３ｂ１～３ｂ７）の間隔ｄは、３５μｍである。間隔ｄは、２つのコアの中心間の距離である。

【0038】

図１中、２つのマルチコアファイバ（３ａ、３ｂ）のそれぞれにおいて、コアの本数は７本である。ただし、本発明は図１に示す実施形態に限定されない。１つのマルチコアファイバにおけるコアの本数は、例えば５～１０本であることができる。

【0039】

本発明および本明細書において、「隣り合うコア」とは、各マルチコアファイバにおいて、２つのコアの中心間距離が最短となるコア同士をいう。ある１つのコアに対して最短の中心間距離となるコアが複数存在する場合には、それら複数のコアが、その１つのコアと隣り合うコアである。図１中、マルチコア３ａにおいて、「コア３ａ１」と隣り合うコアは、コア３ａ２、３ａ６および３ａ７である。「コア３ａ２」と隣り合うコアは、コア３ａ１、３ａ３および３ａ７である。「コア３ａ３」と隣り合うコアは、コア３ａ２、３ａ４および３ａ７である。「コア３ａ４」と隣り合うコアは、コア３ａ３、３ａ５および３ａ７である。「コア３ａ５」と隣り合うコアは、コア３ａ４、３ａ６および３ａ７である。「コア３ａ６」と隣り合うコアは、コア３ａ１、３ａ５および３ａ７である。コア３ａ７は、他の６本のコア３ａ１～３ａ６と隣り合う。マルチコア３ｂにおいて、「コア３ｂ１」と隣り合うコアは、コア３ｂ２、３ｂ６および３ｂ７である。「コア３ｂ２」と隣り合うコアは、コア３ｂ１、３ｂ３および３ｂ７である。「コア３ｂ３」と隣り合うコアは、コア３ｂ２、３ｂ４および３ｂ７である。「コア３ｂ４」と隣り合うコアは、コア３ｂ３、３ｂ５および３ｂ７である。「コア３ｂ５」と隣り合うコアは、コア３ｂ４、３ｂ６および３ｂ７である。「コア３ｂ６」と隣り合うコアは、コア３ｂ１、３ｂ５および３ｂ７である。コア３ｂ７と隣り合うコアは、他の６本のコア３ｂ１～３ｂ６である。

【0040】

図２は、図１に示すマルチコアファイバへの光入射工程の一例を示す。図２中、黒色で表示したコアは、光入射が行われているコアを示す。図２（Ａ）は、円周上の６本のコアのうち、隣り合わない３本のコアへ光が同時に入射した状態、図２（Ｂ）は、円周上の６本のコアのうち、残り３本のコアからの光が同時に入射した状態、図２（Ｃ）は、マルチコアファイバの中央に配置された１本のコアへ光が入射した状態を示す。（Ａ）～（Ｃ）の光入射は、任意の順序で行うことができる。例えば、（Ａ）～（Ｃ）の光照射は、
（Ａ）→（Ｂ）→（Ｃ）、
（Ｂ）→（Ａ）→（Ｃ）、
（Ｃ）→（Ａ）→（Ｂ）、
（Ｃ）→（Ｂ）→（Ａ）、
（Ａ）→（Ｃ）→（Ｂ）、または
（Ｂ）→（Ｃ）→（Ａ）、
の順に行うことができる。図２に示す例では、隣り合うコアからの光照射は同時には行われない。これにより、結合不良を防止することができる。更に、（Ａ）および（Ｂ）の状態の光照射では、隣り合うコアを避けると共に２本以上のコアへ光入射が同時に行われる。これにより、参考例のように各コアからの光照射を順に行う場合と比べて、製造時間の短縮が可能になる。

【0041】

図３Ａ～図３Ｃは、それぞれ、図２（Ａ）～（Ｃ）の光照射後の状態を示す実体顕微鏡写真像である。図３Ａ～図３Ｃから、図２（Ａ）～（Ｃ）の各光照射後に光導波路のコア部が自己形成されたことが確認できる。

【0042】

例えば、図１に示すマルチコアファイバを用いて、参考例に係る製造方法と同様に、７本のコアからの光の入射を順次行う場合、１つのコア部の形成に要する光照射時間が１０秒間、モノマーの相互拡散を促すためのコア部形成後の放置時間が１２０秒間だとすると、コア部形成～上記放置の終了までの所要時間は、７×１０秒間＋１２０秒間＝１９０秒間である。
これに対し、図２に示す光照射を行う場合、図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の各光照射に要する時間が上記と同じく１０秒間、モノマーの相互拡散を促すためのコア部形成後の放置時間が上記と同じく１２０秒間だとすると、コア部形成～上記放置の終了までの所要時間は３×１０秒間＋１２０秒間＝１５０秒間であって、７本のコアからの光の入射を順次行う場合と比べてコア部形成～上記放置の終了までの所要時間を約２０％短縮できる。コア部形成の光照射時間の合計（３０秒間）は、７本のコアからの光の入射を順次行う場合（７０秒間）と比べて半分以下に短縮できる。

【0043】

本発明はマルチコアファイバ間の自己形成光導波路の製造方法のみだけで無く、マルチコアファイバとシリコン光導波路間や、マルチコアファイバとポリマー光導波路間の自己形成光導波路の製造方法等の、高密度光実装分野にも適用可能である。

【符号の説明】

【0044】

１ 光硬化性樹脂
２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ 自己形成光導波路
２ａ１、２ｂ１、２ｃ１、２ｄ１ 自己形成光導波路のコア部
２ａ２、２ｂ２、２ｃ２、２ｄ２ 自己形成光導波路のクラッド部
３ａ、３ｂ マルチコアファイバ
３ａ１、３ａ２、３ａ３、３ａ４、３ａ５、３ａ６、３ａ７、３ｂ１、３ｂ２、３ｂ３、３ｂ４、３ｂ５、３ｂ６、３ｂ７ マルチコアファイバのコア
３ａ５、３ｂ５ マルチコアファイバの端面
４ 透明容器
ｄ マルチコアファイバの各コアの間隔

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】