ホーム > 特許ランキング > 住友ベークライト株式会社
知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(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】P2024013991
(43)【公開日】2024-02-01
(54)【発明の名称】光導波路評価方法
(51)【国際特許分類】
G01M 11/02 20060101AFI20240125BHJP
【ＦＩ】
G01M11/02 P
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022116501
(22)【出願日】2022-07-21
(71)【出願人】
【識別番号】000002141
【氏名又は名称】住友ベークライト株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100091292
【弁理士】
【氏名又は名称】増田 達哉
(74)【代理人】
【識別番号】100173428
【弁理士】
【氏名又は名称】藤谷 泰之
(74)【代理人】
【識別番号】100091627
【弁理士】
【氏名又は名称】朝比 一夫
(72)【発明者】
【氏名】兼田 幹也
(72)【発明者】
【氏名】渡辺 啓
(57)【要約】
【課題】開口数を精度よく容易に測定可能な光導波路評価方法を提供すること。
【解決手段】本発明の光導波路評価方法は、曲線を含む線状のコア部および前記コア部に隣接するクラッド部を有する光導波路を測定対象として準備する工程と、前記光導波路に対し、前記コア部の構成材料および前記クラッド部の構成材料から計算される開口数よりも大きい開口数を持つ発光部から光を入射させる工程と、前記光導波路から出射する光の遠視野像を取得し、前記遠視野像から最大広がり角を求める工程と、前記最大広がり角に基づいて、前記光導波路の開口数を算出する工程と、を有する。
【選択図】図１
【解決手段】本発明の光導波路評価方法は、曲線を含む線状のコア部および前記コア部に隣接するクラッド部を有する光導波路を測定対象として準備する工程と、前記光導波路に対し、前記コア部の構成材料および前記クラッド部の構成材料から計算される開口数よりも大きい開口数を持つ発光部から光を入射させる工程と、前記光導波路から出射する光の遠視野像を取得し、前記遠視野像から最大広がり角を求める工程と、前記最大広がり角に基づいて、前記光導波路の開口数を算出する工程と、を有する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
曲線を含む線状のコア部および前記コア部に隣接するクラッド部を有する光導波路を測定対象として準備する工程と、
前記光導波路に対し、前記コア部の構成材料および前記クラッド部の構成材料から計算される開口数よりも大きい開口数を持つ発光部から光を入射させる工程と、
前記光導波路から出射する光の遠視野像を取得し、前記遠視野像から最大広がり角を求める工程と、
前記最大広がり角に基づいて、前記光導波路の開口数を算出する工程と、
を有することを特徴とする光導波路評価方法。
前記光導波路に対し、前記コア部の構成材料および前記クラッド部の構成材料から計算される開口数よりも大きい開口数を持つ発光部から光を入射させる工程と、
前記光導波路から出射する光の遠視野像を取得し、前記遠視野像から最大広がり角を求める工程と、
前記最大広がり角に基づいて、前記光導波路の開口数を算出する工程と、
を有することを特徴とする光導波路評価方法。
【請求項2】
前記光導波路は、前記クラッド部に設けられ、外部に開放されている開放面を有する請求項１に記載の光導波路評価方法。
【請求項3】
前記コア部は、直線の形状をなす直線部、および、前記曲線の形状をなす曲線部を含み、
前記開放面は、前記曲線部に隣接する前記クラッド部に設けられ、前記直線部を延長した延長線と交差している請求項２に記載の光導波路評価方法。
前記開放面は、前記曲線部に隣接する前記クラッド部に設けられ、前記直線部を延長した延長線と交差している請求項２に記載の光導波路評価方法。
【請求項4】
前記曲線の最小曲げ半径は、５ｍｍ超５０ｍｍ以下である請求項１または２に記載の光導波路評価方法。
【請求項5】
前記光導波路は、
シート状をなし、前記コア部を有するコア層と、
前記コア層を介して積層されている第１クラッド層および第２クラッド層と、
を備え、
前記クラッド部は、前記第１クラッド層および前記第２クラッド層を有する請求項１または２に記載の光導波路評価方法。
シート状をなし、前記コア部を有するコア層と、
前記コア層を介して積層されている第１クラッド層および第２クラッド層と、
を備え、
前記クラッド部は、前記第１クラッド層および前記第２クラッド層を有する請求項１または２に記載の光導波路評価方法。
【請求項6】
前記コア層のうち、外部に開放されている外表面に粗面化処理が施されている請求項５に記載の光導波路評価方法。
【請求項7】
前記光導波路は、
前記第１クラッド層の前記コア層とは反対側に積層され、前記第１クラッド層より屈折率が高い第１カバー層と、
前記第２クラッド層の前記コア層とは反対側に積層され、前記第２クラッド層より屈折率が高い第２カバー層と、
を備える請求項５に記載の光導波路評価方法。
前記第１クラッド層の前記コア層とは反対側に積層され、前記第１クラッド層より屈折率が高い第１カバー層と、
前記第２クラッド層の前記コア層とは反対側に積層され、前記第２クラッド層より屈折率が高い第２カバー層と、
を備える請求項５に記載の光導波路評価方法。
【請求項8】
前記第１カバー層の外部に開放されている外表面および前記第２カバー層の外部に開放されている外表面の少なくとも一方に粗面化処理が施されている請求項７に記載の光導波路評価方法。
【請求項9】
前記光導波路は、樹脂製である請求項１または２に記載の光導波路評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光導波路評価方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、光源から光ファイバを介して出射した光を、開口部を有するアパーチャー形成部材を通過させ、検出器で検出することにより、光ファイバの開口数を測定する方法が開示されている。具体的には、まず、アパーチャー形成部材の開口部中心、光ファイバの光軸、および検出器が、一直線上になるように配置する。次に、光ファイバとアパーチャー形成部材との距離を可変にし、光ファイバの出射端の中心点から開口部を通る光の広がり角度を変えながら、検出器で検出される光量を測定する。次に、開口部を通る光の広がり角度の１／２を角度θとしたとき、ｓｉｎθが増加するにつれて検出器で検出される光量が飽和し始める点を特定する。そして、この点に対応するｓｉｎθを、光ファイバの最大理論開口数とする。このような方法によれば、光ファイバの最大理論開口数を容易に測定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平１１－２８７７４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１に記載の開口数測定方法は、光ファイバーに適用される方法であるが、この方法を光導波路に適用した場合、次のような課題が生じる。前述したように、光ファイバーの光軸を一直線上に配置するのと同様、測定対象の光導波路に形成されるコア部のパターンを、直線に沿ったパターンにする。このような光導波路に光を入射させると、一部の光がコア部から漏れ出ることがある。漏れ出た光（漏れ光）は、直線状をなすコア部に沿って出射端まで伝搬しやすくなる。そうすると、漏れ光が検出器に到達し、光量の検出精度が低下する。このような検出精度の低下は、開口数の算出精度を低下させる原因となる。
【0005】
本発明の目的は、開口数を精度よく容易に測定可能な光導波路評価方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
このような目的は、下記（１）～（９）の本発明により達成される。
（１） 曲線を含む線状のコア部および前記コア部に隣接するクラッド部を有する光導波路を測定対象として準備する工程と、
前記光導波路に対し、前記コア部の構成材料および前記クラッド部の構成材料から計算される開口数よりも大きい開口数を持つ発光部から光を入射させる工程と、
前記光導波路から出射する光の遠視野像を取得し、前記遠視野像から最大広がり角を求める工程と、
前記最大広がり角に基づいて、前記光導波路の開口数を算出する工程と、
を有することを特徴とする光導波路評価方法。
（１） 曲線を含む線状のコア部および前記コア部に隣接するクラッド部を有する光導波路を測定対象として準備する工程と、
前記光導波路に対し、前記コア部の構成材料および前記クラッド部の構成材料から計算される開口数よりも大きい開口数を持つ発光部から光を入射させる工程と、
前記光導波路から出射する光の遠視野像を取得し、前記遠視野像から最大広がり角を求める工程と、
前記最大広がり角に基づいて、前記光導波路の開口数を算出する工程と、
を有することを特徴とする光導波路評価方法。
【0007】
（２） 前記光導波路は、前記クラッド部に設けられ、外部に開放されている開放面を有する上記（１）に記載の光導波路評価方法。
【0008】
（３） 前記コア部は、直線の形状をなす直線部、および、前記曲線の形状をなす曲線部を含み、
前記開放面は、前記曲線部に隣接する前記クラッド部に設けられ、前記直線部を延長した延長線と交差している上記（２）に記載の光導波路評価方法。
前記開放面は、前記曲線部に隣接する前記クラッド部に設けられ、前記直線部を延長した延長線と交差している上記（２）に記載の光導波路評価方法。
【0009】
（４） 前記曲線の最小曲げ半径は、５ｍｍ超５０ｍｍ以下である上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の光導波路評価方法。
【0010】
（５） 前記光導波路は、
シート状をなし、前記コア部を有するコア層と、
前記コア層を介して積層されている第１クラッド層および第２クラッド層と、
を備え、
前記クラッド部は、前記第１クラッド層および前記第２クラッド層を有する上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の光導波路評価方法。
シート状をなし、前記コア部を有するコア層と、
前記コア層を介して積層されている第１クラッド層および第２クラッド層と、
を備え、
前記クラッド部は、前記第１クラッド層および前記第２クラッド層を有する上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の光導波路評価方法。
【0011】
（６） 前記コア層のうち、外部に開放されている外表面に粗面化処理が施されている上記（５）に記載の光導波路評価方法。
【0012】
（７） 前記光導波路は、
前記第１クラッド層の前記コア層とは反対側に積層され、前記第１クラッド層より屈折率が高い第１カバー層と、
前記第２クラッド層の前記コア層とは反対側に積層され、前記第２クラッド層より屈折率が高い第２カバー層と、
を備える上記（５）に記載の光導波路評価方法。
前記第１クラッド層の前記コア層とは反対側に積層され、前記第１クラッド層より屈折率が高い第１カバー層と、
前記第２クラッド層の前記コア層とは反対側に積層され、前記第２クラッド層より屈折率が高い第２カバー層と、
を備える上記（５）に記載の光導波路評価方法。
【0013】
（８） 前記第１カバー層の外部に開放されている外表面および前記第２カバー層の外部に開放されている外表面の少なくとも一方に粗面化処理が施されている上記（７）に記載の光導波路評価方法。
【0014】
（９） 前記光導波路は、樹脂製である上記（１）ないし（８）のいずれかに記載の光導波路評価方法。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、光導波路の開口数を精度よく容易に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】実施形態に係る光導波路評価方法を説明するための工程図である。
【図5】実施形態に係る光導波路評価方法を行うための評価装置の一例を示す概略図である。
【図6】光導波路の入射端面と光ファイバーの出射端面とを光学的に接続している状態、および、光導波路の出射端面と受光部とを光学的に接続している状態、を示す模式図である。
【図7】光導波路に設けられた曲線部の作用を説明するための模式図である。
【図8A】光導波路に設けられた開放面の作用を説明するための模式図である。
【図8B】光導波路に設けられた開放面の作用を説明するための模式図である。
【図9】光導波路が備える第１カバー層および第２カバー層の作用を説明するための模式図である。
【図13】最小曲げ半径Ｒが異なる４つのコアアレイについて求めたＸ軸方向の角度分布曲線ＣＸを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明の光導波路評価方法について添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
【0018】
図１は、実施形態に係る光導波路評価方法を説明するための工程図である。
実施形態に係る光導波路評価方法は、光導波路の開口数（ＮＡ：Numerical Aperture）を求めることにより、光導波路の特性を評価する方法である。光導波路の開口数は、光導波路と光学部品との結合損失、曲げ損失、伝搬モード数等を評価可能なパラメーターである。光導波路の開口数を求めることは、光導波路の性能を的確に評価できる点で有用である。
実施形態に係る光導波路評価方法は、光導波路の開口数（ＮＡ：Numerical Aperture）を求めることにより、光導波路の特性を評価する方法である。光導波路の開口数は、光導波路と光学部品との結合損失、曲げ損失、伝搬モード数等を評価可能なパラメーターである。光導波路の開口数を求めることは、光導波路の性能を的確に評価できる点で有用である。
【0019】
図１に示す光導波路評価方法は、測定対象準備工程Ｓ１０２と、光入射工程Ｓ１０４と、遠視野像取得工程Ｓ１０６と、開口数算出工程Ｓ１０８と、を有する。
【0020】
測定対象準備工程Ｓ１０２では、曲線を含む線状のコア部およびコア部に隣接するクラッド部を有する光導波路を測定対象として準備する。光入射工程Ｓ１０４では、光導波路に対し、コア部の構成材料およびクラッド部の構成材料から計算される開口数よりも大きい開口数を持つ発光部から光を入射させる。遠視野像取得工程Ｓ１０６では、光導波路から出射する光の遠視野像を取得し、遠視野像から最大広がり角を求める。開口数算出工程Ｓ１０８では、最大広がり角に基づいて、光導波路の開口数を算出する。以下、各工程について順次説明する。
【0021】
１．測定対象準備工程
図２は、図１に示す測定対象準備工程Ｓ１０２で準備する測定対象としての光導波路１の一例を示す平面図である。図３は、図２に示す光導波路１のＡ部拡大図である。図４は、図３に示す光導波路１の部分拡大斜視図である。なお、本願の各図では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸を設定し、矢印で示している。また、矢印の先端側を「プラス側」といい、基端側を「マイナス側」という。さらに、Ｘ軸方向を「幅方向」、Ｚ軸方向を「厚さ方向」ともいう。また、Ｚ軸を表す矢印の先端側を「上」といい、基端側を「下」という。
図２は、図１に示す測定対象準備工程Ｓ１０２で準備する測定対象としての光導波路１の一例を示す平面図である。図３は、図２に示す光導波路１のＡ部拡大図である。図４は、図３に示す光導波路１の部分拡大斜視図である。なお、本願の各図では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸を設定し、矢印で示している。また、矢印の先端側を「プラス側」といい、基端側を「マイナス側」という。さらに、Ｘ軸方向を「幅方向」、Ｚ軸方向を「厚さ方向」ともいう。また、Ｚ軸を表す矢印の先端側を「上」といい、基端側を「下」という。
【0022】
光導波路１は、図２に示すように、互いに表裏の関係を持つ２つの主面を有するシート状をなしている。また、光導波路１の主面を平面視したとき、主面の平面視形状は、Ｙ軸に沿う長軸と、Ｘ軸に沿う短軸と、を有する帯状をなしている。
【0023】
図２に示す光導波路１は、内部に設けられたコアアレイ１４０を透視している。コアアレイ１４０は、図３に示すように、Ｙ軸に沿って線状に延びる複数のコア部１４を含む。これらの複数のコア部１４は、側面クラッド部１５を介してＸ軸方向に並んでいる。なお、光導波路１のうち、Ｙ軸マイナス側の端面を入射端面１０１とし、Ｙ軸プラス側の端面を出射端面１０２とする。また、図２に示すコア部１４は、分離することなく描かれた１本のコア部１４を指している。
【0024】
【0025】
また、図２に示す光導波路１は、図４に示すように、下方から、第１カバー層１８、第１クラッド層１１、コア層１３、第２クラッド層１２および第２カバー層１９がこの順で積層されてなる積層体１６で構成されている。
【0026】
コア層１３は、前述したコアアレイ１４０を有する。すなわち、前述した複数のコア部１４および側面クラッド部１５は、それぞれコア層１３中に形成されている。また、コア層１３は、第１クラッド層１１および第２クラッド層１２に挟まれている。これにより、コア部１４のうち、Ｘ軸に交差する面は、側面クラッド部１５に隣接し、Ｚ軸に交差する面は、第１クラッド層１１および第２クラッド層１２に隣接することになる。したがって、これらの側面クラッド部１５、第１クラッド層１１および第２クラッド層１２で構成されるクラッド部は、コア部１４に隣接し、コア部１４の側方を囲んでいる。クラッド部は、コア部１４よりも屈折率が低い部位であるため、コア部１４に光を閉じ込めるように作用する。
【0027】
コア部１４は、Ｚ軸上から見たとき、図２に示すように、曲線を含む線状をなしている。具体的には、コア部１４は、直線の形状をなす直線部１４１、１４２と、曲線の形状をなす曲線部１４３と、を含んでいる。これらは、Ｙ軸に沿って、直線部１４１、曲線部１４３および直線部１４２の順に並んでいる。コア部１４がこのような形状をなしていることで、例えば入射端面１０１から１本のコア部１４に光を入射させたとき、コア部１４から側面クラッド部１５に漏れ出た漏れ光が、そのまま側面クラッド部１５を伝搬する確率を下げることができる。これにより、漏れ光がコア部１４から出射する光に混在してしまうのを抑制することができる。
【0028】
なお、コア部１４では、直線部１４１、１４２が省略されていてもよい。すなわち、コア部１４は、その全体が曲線に沿っていてもよい。また、コア層１３には、少なくとも１本のコア部１４があればよく、コア部１４の本数は特に限定されない。
【0029】
コア層１３において、コア部１４の光路に直交する面内における屈折率分布は、いかなる分布であってもよく、例えば屈折率が不連続的に変化した、いわゆるステップインデックス（ＳＩ）型の分布であってもよく、屈折率が連続的に変化した、いわゆるグレーデッドインデックス（ＧＩ）型の分布であってもよい。
【0030】
また、光導波路１は、１つの導波モードを有するシングルモード型の光導波路であってもよいし、複数の導波モードを有するマルチモード型の光導波路であってもよい。後者は、複数の導波モードを有するため、光導波路１に光を入射させるとき、その入射角が結合効率を左右する。このため、光導波路１の開口数を求め、それに基づいて光導波路１の性能を評価することが特に重要となる。
【0031】
Ｘ－Ｚ面によるコア部１４の断面形状、つまり、コア部１４の横断面形状は、特に限定されないが、例えば、真円、楕円形、長円形等の円形、三角形、四角形、五角形、六角形等の多角形、その他の異形状が挙げられる。
【0032】
コア層１３の平均厚さは、特に限定されないが、１～２００μｍ程度であるのが好ましく、５～１００μｍ程度であるのがより好ましく、１０～７０μｍ程度であるのがさらに好ましい。
【0033】
コア層１３の主材料としては、例えば、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、エポキシ系樹脂やオキセタン系樹脂のような環状エーテル系樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリシラン、ポリシラザン、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリウレタン、ポリオレフィン系樹脂、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリクロロプレン、ＰＥＴやＰＢＴのようなポリエステル、ポリエチレンサクシネート、ポリサルフォン、ポリエーテル、また、ベンゾシクロブテン系樹脂やノルボルネン系樹脂等の環状オレフィン系樹脂のような各種樹脂材料の他、ガラス材料等が挙げられる。なお、樹脂材料には、異なる組成のものを組み合わせた複合材料も用いられる。また、本明細書において「主材料」とは、構成材料の５０質量％以上を占める材料のことをいい、好ましくは７０質量％以上を占める材料のことをいう。
【0034】
第１クラッド層１１および第２クラッド層１２の平均厚さは、それぞれ１～２００μｍ程度であるのが好ましく、３～１００μｍ程度であるのがより好ましく、５～６０μｍ程度であるのがさらに好ましい。
【0035】
また、第１クラッド層１１および第２クラッド層１２の主材料は、例えば、前述したコア層１３の構成材料として挙げた材料から適宜選択して用いられる。
なお、第１クラッド層１１および第２クラッド層１２の少なくとも一方は、必要に応じて設けられればよく、省略されていてもよい。
なお、第１クラッド層１１および第２クラッド層１２の少なくとも一方は、必要に応じて設けられればよく、省略されていてもよい。
【0036】
第１カバー層１８は、第１クラッド層１１の下面に設けられている。第２カバー層１９は、第２クラッド層１２の上面に設けられている。
【0037】
第１カバー層１８および第２カバー層１９の平均厚さは、特に限定されないが、１～２００μｍ程度であるのが好ましく、３～１００μｍ程度であるのがより好ましく、５～５０μｍ程度であるのがさらに好ましい。なお、第１カバー層１８および第２カバー層１９の平均厚さとは、各層の厚さを１０か所以上で測定したときの平均値である。
【0038】
第１カバー層１８および第２カバー層１９の主材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレン、ポリプロピレンのようなポリオレフィン、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）のようなフッ素樹脂、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、液晶ポリマー等の各種樹脂を含む材料が挙げられる。
【0039】
このうち、第１カバー層１８および第２カバー層１９の主材料は、それぞれポリイミド系樹脂であるのが好ましい。ポリイミド系樹脂は、コア部１４や第１クラッド層１１および第２クラッド層１２に比べて、光の吸収率が高い。このため、コア部１４から漏れ出た漏れ光を、第１カバー層１８および第２カバー層１９で吸収することができる。これにより、漏れ光が再びコア部１４に戻ったり、第１クラッド層１１および第２クラッド層１２を伝搬したりするのを抑制することができる。
【0040】
第１カバー層１８および第２カバー層１９の主材料は、互いに異なっていてもよいが、互いに同じであるのが好ましい。これにより、主材料の違いに伴う光導波路１の反りを抑制することができる。
【0041】
なお、第１カバー層１８および第２カバー層１９には、必要に応じて、フィラー、酸化防止剤、紫外線吸収剤、着色剤、保存安定剤、可塑剤、滑剤、劣化防止剤、帯電防止剤、難燃剤等が添加されていてもよい。このうち、着色剤等を添加することにより、光吸収効率を高めることができる。
【0042】
【0043】
以上、光導波路１について説明したが、光導波路１の構造は、上記の構造に限定されない。例えば、側面クラッド部１５と第１クラッド層１１または第２クラッド層１２とが一体になっていてもよい。また、側面クラッド部１５は、必要に応じて設けられればよく、省略されていてもよい。つまり、コア層１３全体がコア部になっていてもよい。この場合、前述したクラッド部は、第１クラッド層１１および第２クラッド層１２で構成される。
【0044】
一方、上述したように、光導波路１が、シート状をなすコア層１３、第１クラッド層１１および第２クラッド層１２を備える積層体構造である場合、製造が容易であるという利点を持つ。また、このような光導波路１では、開口数を、例えばＸ軸方向の成分とＺ軸方向の成分とに分けて評価することが求められる場合もある。本実施形態に係る光導波路評価方法では、光導波路１の開口数を、このように異なる成分ごとに算出することができるため、より精度が高く、かつ、より有用な評価が可能になる。
【0045】
また、光導波路１は、樹脂製であることが好ましい。つまり、各層の主材料は、いずれも樹脂材料であることが好ましい。これにより、可撓性を有し、取り扱い性が容易であるとともに、耐衝撃性、製造容易性に優れた光導波路１が実現される。そして、本実施形態に係る光導波路評価方法では、そのような光導波路１の特性を的確に評価可能である。
【0046】
２．光入射工程
光入射工程Ｓ１０４では、光導波路１に対し、発光部から光を入射させる。
光入射工程Ｓ１０４では、光導波路１に対し、発光部から光を入射させる。
【0047】
図５は、実施形態に係る光導波路評価方法を行うための評価装置２の一例を示す概略図である。
【0048】
図５に示す評価装置２は、発光部３と、受光部４と、解析部５と、を備える。発光部３は、光導波路１に対し、光を入射させる機能を有する。受光部４は、光導波路１から出射した光を受光し、光強度の分布を検出する機能を有する。解析部５は、受光部４が検出した光強度の分布を解析し、光導波路１の開口数を算出する機能を有する。
【0049】
発光部３は、光源３２と、光ファイバー３４と、を有する。光源３２としては、例えば、発光ダイオード、レーザーダイオード、ガスレーザー発振器等が挙げられる。光ファイバー３４は、光源３２と光導波路１とを光学的に接続する機能を有する。光ファイバー３４としては、例えば、プラスチック製光ファイバー、ガラス製光ファイバー等が挙げられる。
【0050】
発光部３の開口数は、光導波路１の理論開口数よりも大きくなるように設定される。ここでは、理論開口数を、光導波路１のコア部１４の構成材料およびクラッド部の構成材料から計算される開口数とする。このように構成することで、光導波路１の最大受光角に対し、それと等しい入射角の光を入射させることができる蓋然性が高くなる。
【0051】
本実施形態に係る光導波路評価方法では、後述する工程において、光導波路１から出射する光の広がり角の最大値（最大広がり角）を求めた後、この最大広がり角から光導波路１の開口数を算出する。最大広がり角は、最大受光角と等しいので、最大受光角と開口数との関係に基づいて開口数を算出できる。したがって、最大受光角と等しい入射角の光を入射させるためには、光導波路１の理論開口数より発光部３の開口数を大きく設定することが必要となる。
【0052】
図６は、光導波路１の入射端面１０１と光ファイバー３４の出射端面３４２とを光学的に接続している状態、および、光導波路１の出射端面１０２と受光部４とを光学的に接続している状態、を示す模式図である。
【0053】
発光部３では、光ファイバー３４の開口数が、光導波路１の理論開口数よりも大きくなっている。このため、光ファイバー３４を伝搬する光は、光ファイバー３４に対する光の入射角を十分に大きくすることで、光導波路１の最大受光角θｉｎ＿ｍａｘと等しい入射角で入射端面１０１に入射する導波モードの光Ｌｉｎを含む蓋然性が高い。これにより、光導波路１の出射端面１０２から受光部４に向かって出射する光は、最大広がり角θｏｕｔ＿ｍａｘで出射する光Ｌｏｕｔを含むことになる。したがって、後述する工程で、光導波路１から出射する光の最大広がり角θｏｕｔ＿ｍａｘを求めることにより、最大受光角θｉｎ＿ｍａｘと開口数ＮＡとの関係に基づいて、光導波路１の開口数ＮＡを算出することが可能になる。
【0054】
なお、光源３２の開口数も、光ファイバー３４の開口数より大きくなるように設定される。これにより、光ファイバー３４に入射する光は、前述した導波モードの光Ｌｉｎを含むものとなる。
【0055】
また、光ファイバー３４の開口数は、光導波路１の理論開口数よりも大きければよいが、好ましくは０．０２以上大きいことが好ましく、０．０５以上大きいことがより好ましい。これにより、後述する工程で最大広がり角θｏｕｔ＿ｍａｘをより正確に求めることができる。その結果、光導波路１の開口数をより正確に求めることができる。
【0056】
入射端面１０１に入射された光のうち、最大受光角θｉｎ＿ｍａｘ以下の入射角で入射した光Ｌｉｎは、コア部１４を伝搬し、出射端面１０２から出射する。一方、最大受光角θｉｎ＿ｍａｘを超える入射角で入射した入射光Ｌ１は、コア部１４から例えば側面クラッド部１５に漏れ出す。この漏れ光Ｌ２は、前述したクラッドモード光となったり、隣り合う別のコア部１４に入射し、ノイズになったりする。このため、漏れ光Ｌ２は、出射端面１０２まで到達した場合、最大広がり角θｏｕｔ＿ｍａｘの測定誤差の原因となる。
【0057】
そこで、図７に示す光導波路１には、曲線部１４３が設けられている。この図７は、光導波路１に設けられた曲線部１４３の作用を説明するための模式図である。曲線部１４３の最小曲げ半径をＲとするとき、図７には、Ｒ＝２０ｍｍの曲線部１４３を含むコア部１４と、Ｒ＝∞で曲線部１４３がないコア部１４’と、を図示している。なお、図７に示すコア部１４、１４’は、分離することなく描かれた各１本のコア部を指している。つまり、図７に示す２本の帯は、それぞれ、Ｘ軸方向に並んだ複数のコア部１４、１４’の集合体である。
図７に示す入射端面１０１のうち、コア部１４’に光を入射させた場合、コア部１４’が曲線部１４３を含まないため、漏れ光Ｌ２を十分に抑制することができない。これに対し、コア部１４に光を入射させた場合、曲線部１４３において漏れ光Ｌ２の伝搬が妨げられる。これにより、漏れ光Ｌ２が出射端面１０２に到達する確率を下げることができる。
図７に示す入射端面１０１のうち、コア部１４’に光を入射させた場合、コア部１４’が曲線部１４３を含まないため、漏れ光Ｌ２を十分に抑制することができない。これに対し、コア部１４に光を入射させた場合、曲線部１４３において漏れ光Ｌ２の伝搬が妨げられる。これにより、漏れ光Ｌ２が出射端面１０２に到達する確率を下げることができる。
【0058】
最小曲げ半径Ｒは、特に限定されないが、５ｍｍ超５０ｍｍ以下であるのが好ましく、８ｍｍ以上３０ｍｍ以下であるのがより好ましい。これにより、曲線部１４３における曲げ損失を抑えつつ、曲線部１４３による光の伝送特性への影響を最小限に抑えることができる。つまり、コア部１４における光の伝送品質を下げることなく、曲げ損失を抑えることができる。その結果、出射端面１０２から出射する光のＳ／Ｎ比（信号対雑音比）を高めることができ、光導波路１の開口数をより正確に求めることができる。
【0059】
なお、曲線部１４３の最小曲げ半径Ｒが前記下限値を下回ると、コア部１４と側面クラッド部１５との屈折率差によっては、曲げ損失が増大するおそれがある。一方、曲線部１４３の最小曲げ半径Ｒが前記上限値を上回ってもよいが、光導波路１の全長が必要以上に長くなり、漏れ光Ｌ２が発生しやすくなるおそれがある。また、漏れ光Ｌ２の伝搬を抑制する作用が小さくなるおそれがある。
【0060】
また、曲線部１４３の最小曲げ半径Ｒは、光導波路１の全長（Ｙ軸方向における最大長さ）の１０％以上５０％以下であるのが好ましく、２０％以上３５％以下であるのがより好ましい。これにより、全長に対して最小曲げ半径Ｒを最適化することができるので、漏れ光Ｌ２の発生を抑えつつ、漏れ光Ｌ２の伝搬を抑制する作用を十分に得ることができる。
【0061】
また、曲線部１４３では、曲げ損失に伴い、漏れ光Ｌ３が発生する場合がある。この漏れ光Ｌ３も、出射端面１０２まで到達した場合、最大広がり角θｏｕｔ＿ｍａｘの測定誤差の原因となる。
【0062】
【0063】
図８Ａおよび図８Ｂに示す開放面１７は、光導波路１を厚さ方向（Ｚ軸方向）に切断するように設けられた切れ込みである。切れ込みによって、側面クラッド部１５が外部に開放される。これにより、開放面１７において漏れ光Ｌ３を散乱等させ、散逸させることができる。したがって、開放面１７は、クラッド部に設けられていればよい。また、開放面１７は、漏れ光Ｌ３の経路に応じて適宜配置されればよい。つまり、開放面１７は、側面クラッド部１５、第１クラッド層１１および第２クラッド層１２のうちの１つ以上に設けられていればよい。なお、開放面１７は、必要に応じて設けられればよく、省略されていてもよい。
【0064】
図８Ａおよび図８Ｂに示す開放面１７は、光導波路１をＺ軸上から平面視したとき、光導波路１のＸ軸マイナス側の端面からＸ軸プラス側に向かって延びている。開放面１７は、直線部１４１、１４２に隣接するクラッド部に設けられていてもよいが、本実施形態では、曲線部１４３に隣接するクラッド部に設けられている。これにより、曲線部１４３の起点部１４３ａ（曲線部１４３のＹ軸マイナス側の端部）から発生した漏れ光Ｌ３を、効果的に散逸させることができる。この起点部１４３ａからは、特に漏れ光Ｌ３が発生しやすいため、開放面１７をこの位置に設けることが有効である。なお、開放面１７は、漏れ光Ｌ３ではなく、漏れ光Ｌ２を散逸してもよく、双方を散逸してもよい。
【0065】
また、図８Ａおよび図８Ｂに示す曲線部１４３は、起点部１４３ａから終点部１４３ｂ（曲線部１４３のＹ軸プラス側の端部）に向かうとき、Ｘ軸プラス側に向かって徐々に変位し、頂点１４３ｃを通過した後、今度は、Ｘ軸マイナス側に向かって徐々に変位している。つまり、直線部１４１を起点部１４３ａから延長するように延長線ＥＬを引くと、頂点１４３ｃは、この延長線ＥＬよりもＸ軸プラス側に位置している。
【0066】
光導波路１を平面視したとき、図８Ａおよび図８Ｂに示す開放面１７は、この延長線ＥＬと交差している。これにより、漏れ光Ｌ３をより効果的に散逸させることができる。具体的には、起点部１４３ａから発生する漏れ光Ｌ３は、延長線ＥＬに沿って、または延長線ＥＬから広がりながら伝搬すると考えられる。このため、延長線ＥＬを横切るように開放面１７を設けることで、漏れ光Ｌ３の伝搬を阻止できる確率が高まる。これにより、漏れ光Ｌ３が出射端面１０２に到達する確率をより下げることができる。
【0067】
【0068】
開放面１７が鏡面のように滑らかな場合、漏れ光Ｌ３は、図８Ａに示すように、開放面１７で正反射しやすい。漏れ光Ｌ２も同様である。このため、光導波路１をＺ軸上から見たとき、開放面１７とＸ軸とのなす角度αは、３０°以上であるのが好ましく、４５°以上であるのがより好ましい。これにより、漏れ光Ｌ２、Ｌ３の反射光が出射端面１０２により到達しにくくなる。鏡面のような滑らかな開放面１７を形成するためには、例えば、ダイシングソーのような切断装置を用いればよい。
【0069】
一方、鋏のような簡易な器具を用いて開放面１７を形成すると、開放面１７は相対的に粗面になりやすい。この場合、漏れ光Ｌ２、Ｌ３は、図８Ｂに示すように、開放面１７で正反射するのではなく、乱反射または乱透過する。したがって、この場合には、角度αは特に問わないが、４５°以下であるのが好ましく、３０°以下であるのがより好ましい。
【0070】
なお、光導波路１には、Ｙ軸方向に並ぶ複数の開放面１７が設けられていてもよい。開放面１７を複数設けることにより、上記効果がより顕著になる。
【0071】
また、図４に示す光導波路１のコア層１３のうち、外部に開放されている外表面１３２は、平坦面であってもよいが、粗面化処理が施されているのが好ましい。図４に示す外表面１３２は、Ｘ軸と交差する面である。外表面１３２に粗面化処理を施すことにより、外表面１３２における漏れ光Ｌ２、Ｌ３の反射率を下げることができる。これにより、漏れ光Ｌ２、Ｌ３がクラッドモード光となり、出射端面１０２に向かって伝搬するのを抑制することができる。
【0072】
粗面化処理としては、例えば、外表面１３２を機械的に荒らす処理、外表面１３２にレーザー光を照射して荒らす処理等が挙げられる。
【0073】
また、光導波路１は、第１カバー層１８および第２カバー層１９を備えている。第１カバー層１８の屈折率は、第１クラッド層１１より高いことが好ましい。同様に、第２カバー層１９の屈折率は、第２クラッド層１２より高いことが好ましい。
【0074】
図９は、光導波路１が備える第１カバー層１８および第２カバー層１９の作用を説明するための模式図である。
【0075】
入射端面１０１に対し、最大受光角θｉｎ＿ｍａｘを超える入射角で入射した入射光Ｌ１は、例えばコア部１４から第１クラッド層１１や第２クラッド層１２に漏れ出し、漏れ光Ｌ４となる場合がある。漏れ光Ｌ４が第１クラッド層１１や第２クラッド層１２を伝搬した場合、クラッドモード光になるおそれがある。このとき、第１カバー層１８および第２カバー層１９の屈折率が、第１クラッド層１１や第２クラッド層１２の屈折率よりも高ければ、第１カバー層１８および第２カバー層１９に侵入した漏れ光Ｌ４を吸収することができる。この作用により、漏れ光Ｌ４が出射端面１０２に到達する確率を下げることができる。
【0076】
第１カバー層１８と第１クラッド層１１との比屈折率差、および、第２カバー層１９と第２クラッド層１２との比屈折率差は、それぞれ特に限定されないが、一例として、０．０５％以上２．０％以下程度とされ、好ましくは０．１％以上１．５％以下程度とされる。
【0077】
また、図９に示す第１カバー層１８の外部に開放されている外表面１８２（下面）、および、第２カバー層１９の外部に開放されている外表面１９２（上面）は、平坦面であってもよいが、それぞれ粗面化処理が施されているのが好ましい。図９に示す外表面１８２、１９２は、それぞれＺ軸と交差する面である。外表面１８２、１９２に粗面化処理を施すことにより、外表面１８２、１９２における漏れ光Ｌ４の反射率を下げることができる。これにより、漏れ光Ｌ４がクラッドモード光となるのを抑制し、出射端面１０２に向かって伝搬するのを抑制することができる。
【0078】
粗面化処理としては、例えば、外表面１８２、１９２を機械的に荒らす処理、外表面１８２、１９２にレーザー光を照射して荒らす処理等が挙げられる。なお、粗面化処理は、外表面１８２、１９２のいずれか一方のみに施されていてもよい。
【0079】
３．遠視野像取得工程
遠視野像取得工程Ｓ１０６では、光導波路１から出射する光を図５に示す受光部４で受光し、遠視野像を取得する。そして、取得した遠視野像を解析部５で解析し、最大広がり角θｏｕｔ＿ｍａｘを求める。
遠視野像取得工程Ｓ１０６では、光導波路１から出射する光を図５に示す受光部４で受光し、遠視野像を取得する。そして、取得した遠視野像を解析部５で解析し、最大広がり角θｏｕｔ＿ｍａｘを求める。
【0080】
図５に示す受光部４は、ファーフィールドパターン光学系４２と、カメラ４４と、を有する。ファーフィールドパターン光学系４２としては、例えば、入射角を結像位置に変換するｆθレンズを含む光学系が挙げられる。このようなファーフィールドパターン光学系４２を用いることにより、出射光の２次元の角度分布を画像化することができる。また、カメラ４４は、２次元の撮像素子を有し、各画素の光強度を検出する機能を有する。これにより、出射光の２次元の光強度分布を画像化することができる。その結果、出射端面１０２に平行な面内で、任意の方向の最大広がり角θｏｕｔ＿ｍａｘを求めることができる。
【0081】
遠視野像は、出射端面１０２から十分な距離、例えば３～１０ｍｍ程度離れた位置において、出射光の２次元の角度分布を結像位置に変換するとともに、各画素に光強度を対応させた画像のことをいう。この遠視野像が持つ光強度分布を任意の方向で切り出すことにより、各方向における光強度分布を表す曲線を得ることができる。本明細書では、この曲線を「角度分布曲線」という。
【0082】
図１０は、図５の受光部４で取得した遠視野像の一例と、解析部５で取得した出射光の角度分布曲線を表すグラフと、を示す図である。なお、図１０では、Ｘ軸方向における出射光の角度分布曲線ＣＸを表すグラフと、Ｚ軸方向における出射光の角度分布曲線ＣＺを示すグラフと、を併記している。
【0083】
図１０に示す遠視野像では、濃色の背景に淡色の出射光が写っている。淡色が淡いほど、光強度が大きいことを表しており、遠視野像の中央部から周辺部に向かって光強度が小さくなっている分布がわかる。また、図１０に示す角度分布曲線ＣＸ、ＣＺは、それぞれ上に凸の曲線（正規分布状曲線に近い曲線）である。そこで、上に凸の部分の幅から最大広がり角θｏｕｔ＿ｍａｘを見積もる。具体的には、まず、ピーク強度の１／（ｅ２）となる曲線の幅を最大角度幅θｗとして求める。次に、この最大角度幅θｗの半分を、Ｘ軸方向およびＺ軸方向の最大広がり角θｏｕｔ＿ｍａｘとする。なお、角度分布曲線ＣＸ、ＣＺから最大角度幅θｗを求める方法は、上記の方法に限定されない。最大角度幅θｗは、例えばレイリービーム幅であってもよいし、半値全幅であってもよい。また、Ｘ軸方向およびＺ軸方向の双方に対して傾いた方向の最大広がり角θｏｕｔ＿ｍａｘを求めるようにしてもよい。
【0084】
図５に示す解析部５は、パーソナルコンピューター５２を有する。パーソナルコンピューター５２は、カメラ４４から出力された信号から、２次元の遠視野像を生成する機能、および、遠視野像から角度分布曲線を生成する機能を有する。なお、パーソナルコンピューター５２は、同様の機能を有するその他の演算機器で代替可能である。
【0085】
４．開口数算出工程
開口数算出工程Ｓ１０８では、最大広がり角θｏｕｔ＿ｍａｘに基づいて、光導波路１の開口数ＮＡを算出する。前述したように、最大広がり角θｏｕｔ＿ｍａｘは、最大受光角θｉｎ＿ｍａｘに等しいと考えられる。そこで、求めた最大広がり角θｏｕｔ＿ｍａｘを最大受光角θｉｎ＿ｍａｘとする。
最大受光角θｉｎ＿ｍａｘと開口数ＮＡとの間には、下記式で表される関係がある。
開口数算出工程Ｓ１０８では、最大広がり角θｏｕｔ＿ｍａｘに基づいて、光導波路１の開口数ＮＡを算出する。前述したように、最大広がり角θｏｕｔ＿ｍａｘは、最大受光角θｉｎ＿ｍａｘに等しいと考えられる。そこで、求めた最大広がり角θｏｕｔ＿ｍａｘを最大受光角θｉｎ＿ｍａｘとする。
最大受光角θｉｎ＿ｍａｘと開口数ＮＡとの間には、下記式で表される関係がある。
【0086】
【数1】
【0087】
この関係に基づいて、最大受光角θｉｎ＿ｍａｘから光導波路１の開口数ＮＡを算出する。これにより、Ｘ軸方向およびＺ軸方向の開口数ＮＡが算出される。なお、ｎは、媒質の屈折率であり、ここでは、媒質を空気としてよいので、ｎ＝１である。
【0088】
以上のような方法では、光導波路１で発生する漏れ光Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４が及ぼす影響を抑えつつ、最大広がり角θｏｕｔ＿ｍａｘを求めることができる。これにより、開口数ＮＡを精度よく測定することができる。その結果、光導波路１の特性をより的確に評価することができる。
【0089】
また、遠視野像から最大広がり角θｏｕｔ＿ｍａｘを求める操作を有しているので、任意の方向について最大広がり角θｏｕｔ＿ｍａｘを求めることができ、任意の方向について開口数ＮＡを求めることができる。これらの開口数ＮＡは、Ｘ軸方向とＺ軸方向とで異なっている構造を反映すると考えられる。このため、各方向についての開口数ＮＡを、光導波路１の品質や性能をより的確に評価する評価基準にすることも可能になる。
【0090】
なお、光導波路１は、前述したように、複数のコア部１４を含むコアアレイ１４０を有している。したがって、上記の評価は、コア部１４ごとに行うことができる。その場合、複数のコア部１４で得られた評価結果を総合して、光導波路１の評価としてもよい。具体的には、複数のコア部１４で求められた開口数の測定値に対し、任意の演算、例えば平均値を求める演算を行い、得られた平均値を光導波路１の開口数ＮＡとしてもよい。これにより、コア部１４が持つ個体差が開口数ＮＡに反映されにくくなり、光導波路１についてより的確な評価が可能になる。
【0091】
複数の測定値に演算を行う場合、測定値の数は、３以上であるのが好ましく、５以上であるのがより好ましい。これにより、個体差の影響を特に抑えることができる。
【0092】
図１１は、図２の曲線部１４３の最小曲げ半径Ｒを変えたときの、Ｘ軸方向の開口数ＮＡおよびＺ軸方向の開口数ＮＡの変化を比較した表である。図１２は、図１１に示す表に記載したデータを取得するのに用いた光導波路１Ａを示す平面図である。図１２に示す光導波路１Ａは、最小曲げ半径Ｒが異なる４つのコアアレイ１４０を有している。最小曲げ半径Ｒは、２０ｍｍ、１０ｍｍ、５ｍｍおよび無限大∞である。最小曲げ半径Ｒが無限大∞とは、曲線部１４３がなく、コアアレイ１４０が直線に沿って延在していることを指す。図１３は、最小曲げ半径Ｒが異なる４つのコアアレイ１４０について求めたＸ軸方向の角度分布曲線ＣＸを示すグラフである。
【0093】
図１１に示すように、最小曲げ半径Ｒを２０ｍｍとしたとき、Ｘ軸方向の開口数ＮＡが最小になっており、Ｚ軸方向の開口数ＮＡも比較的小さな値になっている。また、図１３に示す角度分布曲線ＣＸも、正規分布曲線に近いことから、コアアレイ１４０の伝送特性は適正であると考えられる。
【0094】
一方、最小曲げ半径Ｒを１０ｍｍとした場合、および、最小曲げ半径Ｒを無限大∞にした場合（コアアレイ１４０が直線に沿って延在している場合）は、開口数ＮＡが相対的に大きい。この結果は、漏れ光Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４が最大広がり角θｏｕｔ＿ｍａｘに影響を及ぼしたためと考えられる。なお、これらの場合も、図１３に示す角度分布曲線ＣＸは正規分布曲線に近いので、コアアレイ１４０の伝送特性は適正であると考えられる。
【0095】
これに対し、最小曲げ半径Ｒを５ｍｍとした場合、図１３に示す角度分布曲線ＣＸは、２つのピークを含む等していて、正規分布曲線から大きく外れている。この結果は、５ｍｍという小さな最小曲げ半径Ｒがコアアレイ１４０の伝送特性に影響を及ぼしたためと考えられる。
【0096】
図１４は、図２の曲線部１４３の有無および図８Ｂの開放面１７の有無を変えたときの、Ｘ軸方向およびＺ軸方向の開口数ＮＡを比較したグラフである。図１５は、図１４に示すグラフに記載したデータを取得するのに用いた光導波路１Ｂを示す平面図である。図１５に示す光導波路１Ｂでは、３つの切れ込みを入れることにより、３つの開放面１７が形成されている。図１５に示す開放面１７は、直線部１４１の延長線ＥＬと交差するように設けられている。
【0097】
図１４に示すように、Ｘ軸方向およびＺ軸方向のいずれにおいても、光導波路１Ｂに曲線部１４３を設けることで、開口数ＮＡが低下している。また、曲線部１４３に隣接するクラッド部に開放面１７を設けることで、開口数ＮＡのさらなる低下が認められる。開口数ＮＡが小さいということは、ノイズとなる光の検出が少ないことを表している。したがって、開放面１７を設けることで、開口数ＮＡをより精度よく測定可能であるといえる。
【0098】
５．実施形態が奏する効果
以上のように、本実施形態に係る光導波路評価方法は、測定対象準備工程Ｓ１０２と、光入射工程Ｓ１０４と、遠視野像取得工程Ｓ１０６と、開口数算出工程Ｓ１０８と、を有する。測定対象準備工程Ｓ１０２では、曲線を含む線状のコア部１４およびコア部１４に隣接するクラッド部を有する光導波路１を測定対象として準備する。光入射工程Ｓ１０４では、光導波路１に対し、コア部１４の構成材料およびクラッド部の構成材料から計算される開口数よりも大きい開口数を持つ発光部３から光を入射させる。遠視野像取得工程Ｓ１０６では、光導波路１から出射する光の遠視野像を取得し、遠視野像から最大広がり角θｏｕｔ＿ｍａｘを求める。開口数算出工程Ｓ１０８では、最大広がり角θｏｕｔ＿ｍａｘに基づいて、光導波路１の開口数を算出する。
以上のように、本実施形態に係る光導波路評価方法は、測定対象準備工程Ｓ１０２と、光入射工程Ｓ１０４と、遠視野像取得工程Ｓ１０６と、開口数算出工程Ｓ１０８と、を有する。測定対象準備工程Ｓ１０２では、曲線を含む線状のコア部１４およびコア部１４に隣接するクラッド部を有する光導波路１を測定対象として準備する。光入射工程Ｓ１０４では、光導波路１に対し、コア部１４の構成材料およびクラッド部の構成材料から計算される開口数よりも大きい開口数を持つ発光部３から光を入射させる。遠視野像取得工程Ｓ１０６では、光導波路１から出射する光の遠視野像を取得し、遠視野像から最大広がり角θｏｕｔ＿ｍａｘを求める。開口数算出工程Ｓ１０８では、最大広がり角θｏｕｔ＿ｍａｘに基づいて、光導波路１の開口数を算出する。
【0099】
このような光導波路評価方法によれば、光導波路１で発生する漏れ光Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４が及ぼす影響を抑えつつ、最大広がり角θｏｕｔ＿ｍａｘを求めることができる。これにより、開口数ＮＡを精度よく測定することができる。その結果、光導波路１の特性をより的確に評価することができる。
【0100】
また、任意の方向について開口数ＮＡを求めることができる。これにより、光導波路１の構造に起因した品質や性能をより的確に評価することも可能になる。
【0101】
また、本実施形態では、光導波路１が開放面１７を有する。開放面１７は、クラッド部に設けられ、外部に開放されている面である。
【0102】
光導波路１がこのような開放面１７を有することにより、光導波路１で発生する漏れ光Ｌ２、Ｌ３を開放面１７で散逸させ、出射端面１０２に到達するのを抑制することができる。これにより、開口数ＮＡをより精度よく測定することができる。
【0103】
また、本実施形態では、コア部１４が、直線の形状をなす直線部１４１、１４２、および、曲線の形状をなす曲線部１４３を含んでいる。開放面１７は、曲線部１４３に隣接するクラッド部に設けられ、直線部１４１を延長した延長線ＥＬと交差している。
【0104】
このような構成によれば、曲線部１４３で発生した漏れ光Ｌ３が開放面１７で散逸される確率が高くなる。このため、漏れ光Ｌ３が出射端面１０２に到達する確率をより下げることができる。
【0105】
また、本実施形態では、曲線部１４３の曲線の最小曲げ半径Ｒが、５ｍｍ超５０ｍｍ以下であるのが好ましい。
【0106】
これにより、曲線部１４３における曲げ損失を抑えつつ、曲線部１４３による光の伝送特性への影響を最小限に抑えることができる。つまり、コア部１４における光の伝送品質を下げることなく、曲げ損失を抑えることができる。その結果、出射端面１０２から出射する光のＳ／Ｎ比を高めることができ、光導波路１の開口数ＮＡをより正確に求めることができる。
【0107】
また、本実施形態では、光導波路１が、コア層１３と、第１クラッド層１１および第２クラッド層１２と、を備える。前述したクラッド部は、これらの第１クラッド層１１および第２クラッド層１２を有する。コア層１３は、シート状をなし、コア部１４を有する。第１クラッド層１１および第２クラッド層１２は、コア層１３を介して積層されている。
【0108】
このような光導波路１は、製造が容易であるという利点を持つ。また、このような光導波路１は、Ｘ軸方向とＺ軸方向とで構造が異なるが、本実施形態に係る評価方法は、構造に起因した品質や性能を評価することもできるため、有用である。
【0109】
また、本実施形態では、コア層１３のうち、外部に開放されている外表面１３２に粗面化処理が施されていてもよい。
【0110】
これにより、外表面１３２における漏れ光Ｌ２、Ｌ３の反射率を下げることができる。その結果、漏れ光Ｌ２、Ｌ３が出射端面１０２に向かって伝搬するのを抑制することができる。
【0111】
また、本実施形態では、光導波路１が、第１カバー層１８と、第２カバー層１９と、を備える。第１カバー層１８は、第１クラッド層１１のコア層１３とは反対側に積層され、第１クラッド層１１より屈折率が高い。第２カバー層１９は、第２クラッド層１２のコア層１３とは反対側に積層され、第２クラッド層１２より屈折率が高い。
【0112】
これにより、第１カバー層１８および第２カバー層１９に侵入した漏れ光Ｌ４を吸収することができる。この作用により、漏れ光Ｌ４が出射端面１０２に到達する確率を下げることができる。
【0113】
また、本実施形態では、第１カバー層１８の外部に開放されている外表面１８２、および、第２カバー層１９の外部に開放されている外表面１９２の少なくとも一方に粗面化処理が施されていてもよい。
【0114】
これにより、外表面１８２、１９２における漏れ光Ｌ４の反射率を下げることができる。その結果、漏れ光Ｌ４が出射端面１０２に向かって伝搬するのを抑制することができる。
【0115】
また、本実施形態では、光導波路１が樹脂製である。これにより、可撓性を有し、取り扱い性が容易であるとともに、耐衝撃性、製造容易性に優れた光導波路１が実現される。そして、本実施形態に係る光導波路評価方法では、そのような光導波路１の特性を的確に評価可能である。
【0116】
以上、本発明の光導波路評価方法を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0117】
例えば、本発明の光導波路評価方法は、前記実施形態に任意の目的の工程が付加されたものであってもよい。
【符号の説明】
【0118】
１ 光導波路
１Ａ 光導波路
１Ｂ 光導波路
２ 評価装置
３ 発光部
４ 受光部
５ 解析部
１１ 第１クラッド層
１２ 第２クラッド層
１３ コア層
１４ コア部
１４’ コア部
１５ 側面クラッド部
１６ 積層体
１７ 開放面
１８ 第１カバー層
１９ 第２カバー層
３２ 光源
３４ 光ファイバー
４２ ファーフィールドパターン光学系
４４ カメラ
５２ パーソナルコンピューター
１０１ 入射端面
１０２ 出射端面
１３２ 外表面
１４０ コアアレイ
１４１ 直線部
１４２ 直線部
１４３ 曲線部
１４３ａ 起点部
１４３ｂ 終点部
１４３ｃ 頂点
１８２ 外表面
１９２ 外表面
３４２ 出射端面
ＣＸ 角度分布曲線
ＣＺ 角度分布曲線
ＥＬ 延長線
Ｌ１ 入射光
Ｌ２ 漏れ光
Ｌ３ 漏れ光
Ｌ４ 漏れ光
Ｌｉｎ 光
Ｌｏｕｔ 光
Ｓ１０２ 測定対象準備工程
Ｓ１０４ 光入射工程
Ｓ１０６ 遠視野像取得工程
Ｓ１０８ 開口数算出工程
α 角度
θ 角度
θｉｎ＿ｍａｘ 最大受光角
θｏｕｔ＿ｍａｘ 最大広がり角
θｗ 最大角度幅
１Ａ 光導波路
１Ｂ 光導波路
２ 評価装置
３ 発光部
４ 受光部
５ 解析部
１１ 第１クラッド層
１２ 第２クラッド層
１３ コア層
１４ コア部
１４’ コア部
１５ 側面クラッド部
１６ 積層体
１７ 開放面
１８ 第１カバー層
１９ 第２カバー層
３２ 光源
３４ 光ファイバー
４２ ファーフィールドパターン光学系
４４ カメラ
５２ パーソナルコンピューター
１０１ 入射端面
１０２ 出射端面
１３２ 外表面
１４０ コアアレイ
１４１ 直線部
１４２ 直線部
１４３ 曲線部
１４３ａ 起点部
１４３ｂ 終点部
１４３ｃ 頂点
１８２ 外表面
１９２ 外表面
３４２ 出射端面
ＣＸ 角度分布曲線
ＣＺ 角度分布曲線
ＥＬ 延長線
Ｌ１ 入射光
Ｌ２ 漏れ光
Ｌ３ 漏れ光
Ｌ４ 漏れ光
Ｌｉｎ 光
Ｌｏｕｔ 光
Ｓ１０２ 測定対象準備工程
Ｓ１０４ 光入射工程
Ｓ１０６ 遠視野像取得工程
Ｓ１０８ 開口数算出工程
α 角度
θ 角度
θｉｎ＿ｍａｘ 最大受光角
θｏｕｔ＿ｍａｘ 最大広がり角
θｗ 最大角度幅
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
