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JP6108668B2 - 光導波路、光配線部品および電子機器 - Google Patents

光導波路、光配線部品および電子機器 Download PDF

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JP6108668B2 JP2012040800A JP2012040800A JP6108668B2 JP 6108668 B2 JP6108668 B2 JP 6108668B2 JP 2012040800 A JP2012040800 A JP 2012040800A JP 2012040800 A JP2012040800 A JP 2012040800A JP 6108668 B2 JP6108668 B2 JP 6108668B2
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Description

本発明は、光導波路、光配線部品および電子機器に関するものである。
光搬送波を使用してデータを移送する光通信技術が開発され、近年、この光搬送波を、一地点から他地点に導くための手段として、光導波路が普及しつつある。この光導波路は、線状のコア部と、その周囲を覆うように設けられたクラッド部とを有している。コア部は、光搬送波の光に対して実質的に透明な材料によって構成され、クラッド部は、コア部より屈折率が低い材料によって構成されている。
光導波路では、コア部の一端から導入された光が、クラッド部との境界で反射しながら他端に搬送される。光導波路の入射側には、半導体レーザー等の発光素子が配置され、出射側には、フォトダイオード等の受光素子が配置される。発光素子から入射された光は光導波路を伝搬し、受光素子により受光され、受光した光の明滅パターンもしくはその強弱パターンに基づいて通信を行う。
このような光導波路は、一般に配線基板の表面上に配設されることが多い。近年、配線基板上の光導波路の配設密度が向上するにつれて、光導波路を短くするべく、光路を交差させる必要性が生じている。そして、別個の光導波路同士を交差させるのではなく、同一の光導波路において同一平面上で光路を交差させることにより、光導波路の省スペース化および高密度化を図る試みがなされている。
例えば、特許文献１には、２本の光導波路をＸ字状に交差させてなる交差導波路構造が開示されている。
しかしながら、このような交差導波路構造においては、交差部における損失が大きくなったり、交差部における光信号の混信が生じたりして、光通信の品質が低下することが問題となっている。
特開平７−２３００１３号公報
本発明の目的は、交差部における損失や混信を抑制し、高品質の光通信を可能にした光導波路、および、前記光導波路を備えた光配線部品および電子機器を提供することにある。
このような目的は、下記（１）〜（１４）の本発明により達成される。
（１） 互いに並列する複数の第１のコア部と、前記第１のコア部と同一平面上で交わるように配置された第２のコア部と、前記第１のコア部および前記第２のコア部の側面に隣接するよう設けられた側面クラッド部と、を有する光導波路であって、
前記第１のコア部を横切る横断面および前記第２のコア部を横切る横断面には、それぞれ２つの極小値と、１つの第１の極大値と、前記第１の極大値より小さい２つの第２の極大値と、を有し、これらが、第２の極大値、極小値、第１の極大値、極小値、第２の極大値の順で並ぶ領域を含み、全体的に屈折率が連続的に変化してなる屈折率分布Ｗが形成されており、前記屈折率分布Ｗのうち、前記２つの極小値で挟まれた部分が前記第１のコア部および前記第２のコア部に対応し、それ以外の部分が前記側面クラッド部に対応するよう構成されており、
前記屈折率分布Ｗは、ショアＤ硬度が３５〜９５のポリマーを含むポリマー層に分散している、前記ポリマーとは屈折率の異なる光重合性モノマー由来の物質の濃度に対応しており、
前記屈折率分布Ｗにおいて、前記第１の極大値近傍における屈折率が前記側面クラッド部における平均屈折率以上の値を有している部分の幅をａ［μｍ］とし、前記極小値近傍における屈折率が前記側面クラッド部における平均屈折率未満の値を有している幅をｂ［μｍ］としたとき、ｂは、０．１５ａ〜０．７９ａであり、
前記第１のコア部の平均幅ＷＣＯと、前記第１のコア部同士の間に位置する前記側面クラッド部の平均幅をＷＣＬとしたとき、ＷＣＯ／ＷＣＬが０．１〜１０であることを特徴とする光導波路。
（２） 前記ポリマー層に含まれるポリマーの軟化点は、９０℃以上３００℃以下である上記（１）に記載の光導波路。
（３） 前記ポリマー層に含まれる前記ポリマーは、（メタ）アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリイミド系樹脂、フッ素系樹脂、およびポリオレフィン系樹脂からなる群から選択された少なくとも１種である上記（１）または（２）に記載の光導波路。
（４） 前記極小値と前記第１の極大値との屈折率差は、０．００５〜０．０７である上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の光導波路。
（５） 前記第１のコア部の光軸と前記第２のコア部の光軸との交差角は、１０〜９０°である上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の光導波路。
（６） 前記第１のコア部の光軸と前記第２のコア部の光軸とが交差角９０°で交差した交差部を有し、
前記交差部における伝送損失が０．０２ｄＢ以下である上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の光導波路。
（７） 前記第１のコア部と前記第２のコア部との交差部における屈折率は、前記交差部以外の前記第１のコア部の屈折率よりも高い上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の光導波路。
（８） 複数の前記第１のコア部と前記第２のコア部とが同一平面上で交わるよう配置されている上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の光導波路。
（９） 複数の前記第１のコア部と前記第２のコア部とが一点で交わるよう形成されている上記（８）に記載の光導波路。
（１０） 前記第１のコア部の平均幅および前記第２のコア部の平均幅は、それぞれ１０〜２００μｍである上記（１）ないし（９）のいずれかに記載の光導波路。
（１１） 前記極小値と前記第２の極大値との差は、前記極小値と前記第１の極大値との差の６〜９０％である上記（１）ないし（１０）のいずれかに記載の光導波路。
（１２） 上記（１）ないし（１１）のいずれかに記載の光導波路と、前記光導波路の少なくとも一方の端部に設けられ、前記第１のコア部を他の光学部品と光接続するコネクターと、を有することを特徴とする光配線部品。
（１３） 前記光導波路は、その少なくとも一方の端部に形成された、前記第１のコア部の光路を変換するミラーを有する上記（１２）に記載の光配線部品。
（１４） 上記（１）ないし（１１）のいずれかに記載の光導波路を備えることを特徴とする電子機器。
本発明によれば、交差部における損失や混信を抑制し、高品質の光通信を可能にした光導波路が得られる。
また、本発明によれば、上記光導波路を備えた光配線部品および電子機器が得られる。
本発明の光導波路の第１実施形態を示す（一部切り欠いて、および透過して示す）斜視図である。 図１に示すＸ−Ｘ線断面図について、横軸にコア層の厚さの中心線Ｃ１における位置をとり、縦軸に屈折率をとったときの屈折率分布の一例を模式的に示す図である。 図１に示す光導波路のコア部の１つに光を入射したときの出射光の強度分布の一例を示す図である。 図１に示すＸ−Ｘ線断面図のコア部を中心とする一部を切り出した図、および、Ｘ−Ｘ線断面図のコア部の幅方向の中心を通過する中心線Ｃ２上の屈折率分布Ｔの一例を模式的に示す図である。 図１に示す光導波路のコア層の交差部近傍を示す部分拡大図および交差部近傍の屈折率分布を示す図である。 図１に示す光導波路のコア層の交差部近傍の他の構成例を示す部分拡大図である。 図１に示す光導波路のコア部の途中または延長線上にミラーが形成されている例を示す斜視図である。 本発明の光導波路の第２実施形態を示す（一部切り欠いて、および透過して示す）斜視図である。 図８に示すＹ−Ｙ線断面図の一部のコア部を中心とする一部を切り出した図、および、Ｙ−Ｙ線断面図のコア部の幅方向の中心を通過する中心線Ｃ２’上の屈折率分布Ｔの一例を模式的に示す図である。 図８に示す光導波路のコア部の１つに光を入射したとき、出射側端面における出射光の強度分布の一例を示す図である。 本発明の光配線部品の実施形態を示す断面図である。 多色成形体を得るダイコーターを示す斜視図である。 ダイコーターの一部を拡大して示す縦断面図である。 図１に示す光導波路の製造方法を説明するための図である。 図１に示す光導波路の製造方法を説明するための図である。 図１に示す光導波路の製造方法を説明するための図である。 照射領域と未照射領域との間で屈折率差が生じる様子を説明するための図であり、層の横断面の幅方向の位置を横軸にとり、横断面の屈折率を縦軸にとったときの屈折率分布を示す図である。 光導波路の横断面の屈折率を横軸にとり、横断面の厚さ方向の位置を縦軸にとったときの屈折率分布を示す図である。 光導波路の出射側端面における出射光の強度分布を測定する方法を説明するための図である。 実施例１、比較例１および比較例２で得られた光導波路の出射側端面における出射光の強度分布を示す図である。
以下、本発明の光導波路、光配線部品および電子機器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。
＜光導波路＞
まず、本発明の光導波路について説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明の光導波路の第１実施形態を示す（一部切り欠いて、および透過して示す）斜視図である。
図１に示す光導波路１は、下側からクラッド層１１、コア層１３およびクラッド層１２の３層を有している。また、図１に示す光導波路１は、下方から支持フィルム２により上方からカバーフィルム３により挟まれている。
また、コア層１３には、並列する２つのコア部１４（第１のコア部）と、これらのコア部１４とそれぞれ交差する１つのコア部１４（第２のコア部）と、これらのコア部１４に隣接する側面クラッド部１５とが形成されている。
コア層１３には、幅方向において屈折率が偏りを有してなる屈折率分布Ｗが形成されている。この屈折率分布Ｗは、相対的に屈折率の高い領域（極大値）と低い領域（極小値）とを有しており、これにより入射された光を屈折率の高い領域に閉じ込めて伝搬することができる。その結果、伝送損失およびパルス信号の鈍りが抑えられ、大容量の光信号を入射しても信頼性の高い光通信を行うことができる。
また、上記極大値には、相対的に高い第１の極大値と相対的に低い第２の極大値とが含まれており、第１の極大値を挟んで極小値が位置している。また、第１の極大値に対応してコア部が、第２の極大値に対応してクラッド部が位置する。これにより、コア部とクラッド部との間には極小値が位置することになり、第１の極大値と極小値との間に大きな屈折率差が形成されることから、コア部からは光が漏れ難くなる。また、クラッド部には第１の極大値より低い第２の極大値が位置するため、たとえコア部から光が漏れ出したとしても、その漏出光はクラッド部に閉じ込められることとなる。これにより、幅方向に隣接するコア部の間のクロストークが抑制される。その結果、コア層１３中に複数のコア部を形成して多チャンネル化したり、コア部の間隔を狭めて高密度化したりしても、光導波路１であれば、高品質な光通信を維持することができる。
この屈折率分布Ｗは、ポリマー中にこのポリマーとは屈折率の異なる光重合性モノマーが分散してなる材料で構成された層に対して部分的に光を照射し、光重合性モノマーを移動、偏在させることにより、層内に屈折率の偏りを生じさせて形成されたものである。このような原理で形成されるため、屈折率分布Ｗは、屈折率の変化が連続的なものとなる。
また、屈折率分布Ｗは、上述したように光重合性モノマーが移動、偏在することにより、屈折率が連続的に変化して形成されたものであるため、コア層１３は、コア部１４と側面クラッド部１５との間に明瞭な構造的界面を有しないものとなる。このため、コア部１４と側面クラッド部１５との間における剥離やクラックといった問題が生じ難く、光導波路１は信頼性の高いものとなる。
また、光導波路１は、光の照射領域を選択するのみで形成可能であることから、複数のコア部１４を形成して多チャンネル化したり、コア部１４の間隔を狭めて高密度化したり、さらには一点で多数のコア部１４が交差したりしていても、高品質な光通信を維持することができる。
以下、光導波路１の各部について詳述する。
（（コア層））
このうち、コア層１３には、前述したように、幅方向において屈折率が偏りを有してなる屈折率分布Ｗが形成されている。
図２（ａ）は、図１のＸ−Ｘ線断面図であり、図２（ｂ）は、Ｘ−Ｘ線断面図のコア層１３の厚さ方向の中心を通過する中心線Ｃ１上の屈折率分布Ｗの一例を模式的に示す図である。
屈折率分布Ｗは、図２（ｂ）に示すような、４つの極小値Ｗｓ１、Ｗｓ２、Ｗｓ３、Ｗｓ４と、５つの極大値Ｗｍ１、Ｗｍ２、Ｗｍ３、Ｗｍ４、Ｗｍ５と、を有している。また、５つの極大値には、相対的に屈折率の大きい極大値（第１の極大値）Ｗｍ２、Ｗｍ４と、相対的に屈折率の小さい極大値（第２の極大値）Ｗｍ１、Ｗｍ３、Ｗｍ５とが存在している。
このうち、極小値Ｗｓ１と極小値Ｗｓ２との間および極小値Ｗｓ３と極小値Ｗｓ４との間には、極大値Ｗｍ２および極大値Ｗｍ４が存在している。
光導波路１では、図２に示すように、極小値Ｗｓ１と極小値Ｗｓ２との間に、相対的に屈折率の大きい極大値Ｗｍ２が位置していることから、この領域がコア部１４となり、同様に、極小値Ｗｓ３と極小値Ｗｓ４との間にも極大値Ｗｍ４が位置していることからコア部１４となる。なお、ここでは、極小値Ｗｓ１と極小値Ｗｓ２との間をコア部１４１とし、極小値Ｗｓ３と極小値Ｗｓ４との間をコア部１４２とする。
また、極小値Ｗｓ１の左側の領域、極小値Ｗｓ２と極小値Ｗｓ３との間、および極小値Ｗｓ４の右側の領域は、それぞれコア部１４を両側面に隣接する領域であることから側面クラッド部１５となる。なお、ここでは、極小値Ｗｓ１の左側の領域を側面クラッド部１５１とし、極小値Ｗｓ２と極小値Ｗｓ３との間を側面クラッド部１５２とし、極小値Ｗｓ４の右側の領域を側面クラッド部１５３とする。
すなわち、屈折率分布Ｗは、少なくとも、第２の極大値、極小値、第１の極大値、極小値、第２の極大値がこの順で並ぶ領域を有していればよい。なお、この領域は、コア部の数に応じて繰り返し設けられ、本実施形態のようにコア部１４が２つである場合、屈折率分布Ｗは、第２の極大値、極小値、第１の極大値、極小値、第２の極大値、極小値、第１の極大値、極小値、第２の極大値のように、極大値と極小値が交互に並び、かつ極大値については第１の極大値と第２の極大値が交互に並ぶ領域を有していればよい。
また、これら複数の極小値、複数の第１の極大値、および複数の第２の極大値は、それぞれ互いにほぼ同じ値であることが好ましいが、極小値は第１の極大値や第２の極大値より小さく、第２の極大値は第１の極大値より小さいという関係が保持されれば、互いの値が多少ずれていても差し支えない。その場合、ずれ量は、複数の極小値の平均値の１０％以内に抑えられているのが好ましい。
なお、並列する２つのコア部１４（第１のコア部）は、それぞれ細長い線状をなしており、上記のような屈折率分布Ｗは、これらのコア部１４の長手方向全体においてほぼ同じ分布が維持されている。
一方、これらのコア部１４（第１のコア部）と交差するコア部１４（第２のコア部）にも、上記のような屈折率分布Ｗが形成されており、このコア部１４の長手方向全体においてほぼ同じ分布が維持されている。
以上のような屈折率分布Ｗに伴い、図２に示すコア層１３には、長尺状の２つのコア部１４と、これらのコア部１４と交差するコア部１４と、これらのコア部１４の側面に隣接する側面クラッド部１５とが形成されることとなる。
より詳しくは、図１に示すコア層１３には、並列する２つのコア部１４１、１４２（第１のコア部）と、これらと交差するコア部１４５（第２のコア部）と、これらのコア部以外の領域に設けられた側面クラッド部１５１、１５２、１５３と、が設けられている。これにより、各コア部１４１、１４２、１４５は、それぞれ各側面クラッド部１５１、１５２、１５３および各クラッド層１１、１２で囲まれた状態となる。ここで、これらのコア部１４１、１４２、１４５の屈折率は、側面クラッド部１５１、１５２、１５３の屈折率より高くなっているので、各コア部１４１、１４２、１４５の幅方向において光を閉じ込めることができる。なお、図１に示す各コア部１４には密なドットを付し、各側面クラッド部１５には疎なドットを付している。
また、光導波路１では、コア部１４の一方の端部に入射された光を、各コア部１４の厚さ方向においても閉じ込めつつ他方に伝搬させることにより、コア部１４の他方の端部から取り出すことができる。
なお、図１に示すコア部１４では、その横断面形状が正方形または長方形のような四角形（矩形）をなしているが、この形状は特に限定されず、例えば、真円、楕円形、長円形等の円形、三角形、五角形、六角形等の多角形であってもよい。コア部１４の横断面形状が矩形状であることにより、安定した品質のコア部１４を効率よく製造することができる。
コア部１４の幅および高さ（コア層１３の厚さ）は、特に限定されないが、それぞれ、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。これにより、光導波路１におけるクロストークをより抑制することができる。
ここで、４つの極小値Ｗｓ１、Ｗｓ２、Ｗｓ３、Ｗｓ４は、それぞれ、隣接する側面クラッド部１５における平均屈折率ＷＡ未満である。これにより、各コア部１４と各側面クラッド部１５との境界には、側面クラッド部１５よりもさらに屈折率の小さい領域が存在することとなる。その結果、各極小値Ｗｓ１、Ｗｓ２、Ｗｓ３、Ｗｓ４の近傍では、より急峻な屈折率の勾配が形成され、これにより、各コア部１４からの光の漏れが抑制されるため、伝送損失の小さい光導波路１が得られる。
また、屈折率分布Ｗは、全体的に屈折率が連続的に変化している。これにより、屈折率が階段状に変化したいわゆるステップインデックス型の屈折率分布を有する光導波路に比べ、コア部１４に光を閉じ込める作用がより増強されるため、伝送損失のさらなる低減が図られる。
さらに、屈折率分布Ｗでは、極大値や極小値を有するとともに屈折率が連続的に変化しているため、光の速度が屈折率に反比例するという性質により、光の速度は中心から離れるにつれて速くなり、光路ごとの伝搬時間に差が生じ難くなる。このため、伝送波形が崩れ難くなり、例えば伝送光にパルス信号が含まれている場合でも、パルス信号の鈍り（パルス信号の広がり）を抑制することができる。それに加え、交差部における伝送光の混信が抑制される。その結果、光通信の品質をより高め得る光導波路１が得られる。
なお、屈折率分布Ｗにおいて屈折率が連続的に変化しているとは、屈折率分布Ｗの曲線が各部で丸みを帯びており、この曲線が微分可能なものであるという状態である。
また、本実施形態のように、コア層１３中にコア部１４と側面クラッド部１５とを作り込む場合、一般的には、屈折率差を形成する原理に伴う制約上、コア部１４と側面クラッド部１５との平均の屈折率差を十分に大きくすることができないが、本発明によれば、極大値と極小値とを交互に配置しているため、コア部１４の平均の屈折率と側面クラッド部１５の平均の屈折率との差が小さくても、コア部１４に光を確実に閉じ込めることができる。このため、同一層からコア部１４と側面クラッド部１５とを形成する方法で製造される光導波路１において、本発明は特にその効果を発揮する。すなわち、本発明によれば、同一層にコア部１４および側面クラッド部１５を形成することができるので、製造が容易であるとともに寸法精度の高い光導波路１が得られる。
また、屈折率分布Ｗのうち、極大値Ｗｍ２、Ｗｍ４は、図２に示すようにコア部１４１、１４２に位置しているが、コア部１４１、１４２の中でもその幅の中心部に位置しているのが好ましい。これにより、各コア部１４１、１４２では、伝送光がコア部１４１、１４２の幅の中心部に集まる確率が高くなり、相対的に側面クラッド部１５１、１５２、１５３に漏れ出る確率が低くなる。その結果、コア部１４１、１４２の伝送損失をより低減することができる。
なお、コア部１４１の幅の中心部とは、極小値Ｗｓ１と極小値Ｗｓ２との間の中点から両側に、コア部１４１の幅の３０％の距離の領域である。
また、極大値Ｗｍ２、Ｗｍ４の位置は、できればコア部１４１、１４２の幅の中心部に位置していることが望まれるが、必ずしも中心部でなくても、コア部１４１、１４２の縁部近傍（各側面クラッド部１５１、１５２、１５３との界面近傍）以外に位置していれば、特性の著しい低下は免れる。すなわち、コア部１４１、１４２の伝送損失をある程度抑えることができる。
なお、コア部１４１の縁部近傍とは、前述した縁部から内側に、コア部１４１の幅の５％の距離の領域である。
一方、屈折率分布Ｗのうち、極大値Ｗｍ１、Ｗｍ３、Ｗｍ５は、図２に示すように側面クラッド部１５１、１５２、１５３中に位置しているが、特に側面クラッド部１５１、１５２、１５３の縁部近傍（コア部１４１、１４２との界面近傍）以外に位置しているのが好ましい。これにより、コア部１４１、１４２中の極大値Ｗｍ２、Ｗｍ４と、側面クラッド部１５１、１５２、１５３中の極大値Ｗｍ１、Ｗｍ３、Ｗｍ５とが、互いに十分に離間したものとなるため、コア部１４１、１４２中の伝送光が、側面クラッド部１５１、１５２、１５３中に漏れ出る確率を十分に低くすることができる。その結果、コア部１４１、１４２の伝送損失を低減することができる。
なお、側面クラッド部１５１、１５２、１５３の縁部近傍とは、前述した縁部から内側に、側面クラッド部１５１、１５２、１５３の幅の５％の距離の領域である。
また、極大値Ｗｍ１、Ｗｍ３、Ｗｍ５は、側面クラッド部１５１、１５２、１５３の幅の中央部に位置しており、しかも、極大値Ｗｍ１、Ｗｍ３、Ｗｍ５から隣接する極小値Ｗｓ１、Ｗｓ２、Ｗｓ３、Ｗｓ４に向かっては、屈折率が連続的に低下しているのが好ましい。これにより、コア部１４１、１４２中の極大値Ｗｍ２、Ｗｍ４と、側面クラッド部１５１、１５２、１５３中の極大値Ｗｍ１、Ｗｍ３、Ｗｍ５との離間距離は、最大限確保され、しかも極大値Ｗｍ１、Ｗｍ３、Ｗｍ５近傍に光を確実に閉じ込めることができることになるため、前述したコア部１４１、１４２からの伝送光の漏出をより確実に抑制することができる。
さらに、極大値Ｗｍ１、Ｗｍ３、Ｗｍ５は、前述したコア部１４１、１４２に位置する極大値Ｗｍ２、Ｗｍ４よりも屈折率の小さいものであるので、コア部１４１、１４２のような高い光伝送性は有しないものの、周囲よりも屈折率が高くなっているため、わずかな光伝送性を有することとなる。その結果、側面クラッド部１５１、１５２、１５３は、コア部１４１、１４２から漏出した伝送光を閉じ込めることで、他のコア部への波及を防止する作用を有するものとなる。すなわち、極大値Ｗｍ１、Ｗｍ３、Ｗｍ５が存在することで、クロストークを抑制することができる。
なお、極小値Ｗｓ１、Ｗｓ２、Ｗｓ３、Ｗｓ４は、前述したように、隣接する側面クラッド部１５の平均屈折率ＷＡ未満であるが、その差は、所定の範囲内であることが望まれる。具体的には、極小値Ｗｓ１、Ｗｓ２、Ｗｓ３、Ｗｓ４と側面クラッド部１５の平均屈折率ＷＡとの差は、極小値Ｗｓ１、Ｗｓ２、Ｗｓ３、Ｗｓ４とコア部１４１、１４２中の極大値Ｗｍ２、Ｗｍ４との差の３〜８０％程度であるのが好ましく、５〜５０％程度であるのがより好ましく、７〜２０％程度であるのがさらに好ましい。これにより、側面クラッド部１５は、クロストークを抑制するのに必要かつ十分な光伝送性を有するものとなる。なお、極小値Ｗｓ１、Ｗｓ２、Ｗｓ３、Ｗｓ４と側面クラッド部１５の平均屈折率ＷＡとの差が前記下限値を下回る場合は、側面クラッド部１５における光伝送性が小さ過ぎて、クロストークを十分に抑制することができないおそれがあり、前記上限値を上回る場合には、側面クラッド部１５における光伝送性が大き過ぎて、コア部１４１、１４２の光伝送性に悪影響を及ぼすおそれがある。
また、極小値Ｗｓ１、Ｗｓ２、Ｗｓ３、Ｗｓ４と極大値Ｗｍ１、Ｗｍ３、Ｗｍ５との差は、極小値Ｗｓ１、Ｗｓ２、Ｗｓ３、Ｗｓ４と極大値Ｗｍ２、Ｗｍ４との差の６〜９０％程度であるのが好ましく、１０〜７０％程度であるのがより好ましく、１４〜４０％程度であるのがさらに好ましい。これにより、側面クラッド部１５における屈折率の高さとコア部１４における屈折率の高さとのバランスが最適化され、光導波路１は、特に優れた光伝送性を有するとともにクロストークをより確実に抑制し得るものとなる。
なお、極小値Ｗｓ１、Ｗｓ２、Ｗｓ３、Ｗｓ４とコア部１４１、１４２中の極大値Ｗｍ２、Ｗｍ４との屈折率差は、できるだけ大きい方がよいが、０．００５〜０．０７程度であるのが好ましく、０．００７〜０．０５程度であるのがより好ましく、０．０１〜０．０３程度であるのがさらに好ましい。これにより、上述した屈折率差が、コア部１４１、１４２中に光を閉じ込めるのに必要かつ十分なものとなる。
また、コア部１４１、１４２における屈折率分布Ｗは、図２（ｂ）に示すように、横軸にコア層１３の横断面の位置をとり、縦軸に屈折率をとったとき、極大値Ｗｍ２近傍および極大値Ｗｍ４近傍において、屈折率が連続的に変化している形状であれば上に凸の略Ｖ字状（極大値近傍以外はほぼ直線状）をなしていてもよいが、好ましくは上に凸の略Ｕ字状（極大値近傍全体が丸みを帯びている）とされる。屈折率分布Ｗがこのような形状をなしていると、コア部１４１、１４２における光の閉じ込め作用がより顕著なものとなる。
また、屈折率分布Ｗは、図２（ｂ）に示すように、極小値Ｗｓ１近傍、極小値Ｗｓ２近傍、極小値Ｗｓ３近傍および極小値Ｗｓ４近傍において、屈折率が連続的に変化している形状であれば下に凸の略Ｖ字状（極大値以外はほぼ直線状）をなしていてもよいが、好ましくは下に凸の略Ｕ字状（極大値近傍全体が丸みを帯びている）とされる。
ここで、上述したような屈折率分布Ｗによれば、伝送損失の低減、パルス信号の鈍りの低減、クロストークの抑制、交差部における混信の抑制等の効果を得ることができるが、本発明者は、これらの効果が側面クラッド部の平均幅ＷＣＬ、あるいは、コア部の平均幅ＷＣＯと側面クラッド部の平均幅ＷＣＬとの比に大きな影響を受けることを見出した。そして、これらの因子が所定の範囲内にあるとき、前述の効果がより顕著で確実なものになることを見出した。
すなわち本発明では、コア部１４の平均幅ＷＣＯと側面クラッド部１５の平均幅ＷＣＬとの比（ＷＣＯ／ＷＣＬ）は、０．１〜１０の範囲とされるのが好ましい。コア部１４と側面クラッド部１５との間で幅の比を最適化することにより、前述した各効果をそれぞれ高度化することができる。したがって、例えばＷＣＯ／ＷＣＬが前記下限値未満である場合、コア部１４の平均幅が狭くなり過ぎるので、クロストークの低減が図られるものの、伝送損失が大きくなり易く、また光導波路１の小型化が妨げられるおそれがある。また、ＷＣＯ／ＷＣＬが前記上限値超である場合、側面クラッド部１５の平均幅が狭くなり過ぎるので、クロストークが増加し、さらにはコア部１４の平均幅が広くなり過ぎるため、パルス信号の鈍りが増大するおそれがある。
なお、ＷＣＯ／ＷＣＬは、より好ましくは０．１〜５程度とされ、さらに好ましくは０．２〜４程度とされる。
一方、本発明では、ＷＣＯ／ＷＣＬと独立して、あるいはそれに加え、側面クラッド部１５の平均幅ＷＣＬが５〜２５０μｍの範囲内にあることが好ましい。これにより、前述した各効果をそれぞれ高度化することができる。したがって、例えばＷＣＬが前記下限値未満である場合、側面クラッド部１５の平均幅が狭くなり過ぎるので、パルス信号の鈍りが増大したり、クロストークが増加したりするおそれがある。また、ＷＣＬが前記上限値超である場合、屈折率分布Ｗの形状を最適化することができず、伝送損失が大きくなるおそれがある。さらに、光導波路１の小型化が困難になるおそれがある。
なお、ＷＣＬは、より好ましくは１０〜２００μｍの範囲内にあるとされ、さらに好ましくは１０〜１２０μｍの範囲内にあるとされる。
また、屈折率分布Ｗは、各極大値Ｗｍ２、Ｗｍ４近傍において、屈折率が実質的に変化していない平坦部を含んでいてもよい。この場合でも、本発明の光導波路は前述したような作用・効果を奏するものとなる。ここで、屈折率が実質的に変化していない平坦部とは、屈折率の変動が０．００１未満である領域であって、その両側では屈折率が連続的に低下している領域のことをいう。
平坦部の長さは、特に限定されないが、好ましくは１００μｍ以下、より好ましくは２０μｍ以下、さらに好ましくは１０μｍ以下とされる。
また、前述した漸減部では、屈折率の変化率が０．００１〜０．０３５［／１０μｍ］程度であるのが好ましく、０．００２〜０．０３０［／１０μｍ］程度であるのがより好ましい。屈折率の変化率が前記範囲内であれば、各コア部１４における伝送損失の低減、パルス信号の鈍りの低減、クロストークの抑制、交差部における混信の抑制等の効果がより増強される。
図３は、光導波路１のコア部１４１に光を入射したときの出射光の強度分布を示す図である。この強度分布は、光導波路１に形成された並列する２つのコア部１４１、１４２のうち、コア部１４１の端部に光を入射したときの他方の端部における出射光の強度分布である。
コア部１４１に光を入射すると、出射光の強度は、コア部１４１の出射端の中心部において最も大きくなる。そして、コア部１４１の中心部から離れるにつれて出射光の強度は小さくなるが、光導波路１では、コア部１４１に隣り合うコア部１４２において極小値をとるような強度分布が得られる。このようにコア部１４２の位置に出射光の強度分布の極小値が一致することで、コア部１４２におけるクロストークは極めて小さく抑えられることとなる。その結果、多チャンネル化および高密度化によってもクロストークの発生を確実に防止し得る光導波路１が得られる。
なお、従来の光導波路では、光を入射するコア部に隣り合うコア部において出射光の強度分布が極小値をとることはなく、むしろ極大値をとっていたので、クロストークの問題が発生していた。これに対し、上述したような本発明の光導波路における出射光の強度分布は、クロストークを抑制する上で極めて有用なものである。
本発明の光導波路においてこのような強度分布が得られる詳細な理由は明らかでないものの、理由の１つとしては、極小値Ｗｓ１、Ｗｓ２、Ｗｓ３、Ｗｓ４を有し、かつ、屈折率分布Ｗ全体で屈折率が連続的に変化している、という特徴的な屈折率分布Ｗが、従来であればコア部１４２において極大値を有していた出射光の強度分布を、コア部１４２に隣接する側面クラッド部１５３等にシフトさせていることが挙げられる。すなわち、この強度分布のシフトにより、クロストークが確実に抑制されているのである。
なお、出射光の強度分布が側面クラッド部１５にシフトしたとしても、受光素子等はコア部１４の位置に合わせて配置されているため、クロストークを招くおそれはほとんどなく、光通信の品質を劣化させることはない。
また、上記のような出射光の強度分布は、本発明の光導波路において少なくとも２つのコア部１４が並列して形成されている場合には観測される確率は高いものの、必ず観測されるわけではなく、入射光のＮＡ（numerical aperture）やコア部１４１の横断面積、コア部１４１、１４２のピッチ等によっては、明瞭な極小値が観測されなかったり、極小値の位置がコア部１４２から外れたりする場合もあるが、このような場合でもクロストークは十分に抑制される。
また、図２（ｂ）に示す屈折率分布Ｗにおいて、側面クラッド部１５における平均屈折率をＷＡとしたとき、極大値Ｗｍ２、Ｗｍ４近傍における屈折率が連続して平均屈折率ＷＡ以上である部分の幅をａ［μｍ］とし、極小値Ｗｓ１、Ｗｓ２、Ｗｓ３、Ｗｓ４近傍における屈折率が連続して平均屈折率ＷＡ未満である部分の幅をｂ［μｍ］とする。このとき、ｂは、０．０１ａ〜１．２ａ程度であるのが好ましく、０．０３ａ〜１ａ程度であるのがより好ましく、０．１ａ〜０．８ａ程度であるのがさらに好ましい。これにより、極小値Ｗｓ１、Ｗｓ２、Ｗｓ３、Ｗｓ４の実質的な幅が、上述した作用・効果を奏するのに必要かつ十分なものとなる。すなわち、ｂが前記下限値を下回っている場合は、極小値Ｗｓ１、Ｗｓ２、Ｗｓ３、Ｗｓ４の実質的な幅が狭過ぎるため、コア部１４１、１４２に光を閉じ込める作用が低下するおそれがある。一方、ｂが前記上限値を上回っている場合は、極小値Ｗｓ１、Ｗｓ２、Ｗｓ３、Ｗｓ４の実質的な幅が広過ぎて、その分、コア部１４１、１４２の幅やピッチが制限され、伝送効率が低下したり多チャンネル化および高密度化が妨げられるおそれがある。
なお、側面クラッド部１５における平均屈折率ＷＡは、極大値Ｗｍ１と極小値Ｗｓ１との中点で近似することができる。
また、各極大値Ｗｍ１、Ｗｍ２、Ｗｍ３、Ｗｍ４、Ｗｍ５は、それぞれ前述したように上に凸の略Ｕ字状であってもよいが、頂部近傍において屈折率が実質的に変化していない平坦部を含んでいてもよい。屈折率分布Ｗが各極大値の頂部近傍においてこのような形状をなしていても、本発明の光導波路は前述したような作用・効果を奏するものとなる。ここで、屈折率が実質的に変化していない平坦部とは、屈折率の変動が０．００１未満である領域であって、その両側では屈折率が連続的に低下している領域のことをいう。
平坦部の長さは、特に限定されないが、好ましくは１００μｍ以下、より好ましくは２０μｍ以下、さらに好ましくは１０μｍ以下とされる。
また、本実施形態では、コア層１３に３つのコア部１４を有する場合について説明したが、コア部１４の数は特に限定されず、２つまたは４つ以上であってもよい。コア部１４の数に関わらず、屈折率分布Ｗは、極大値と、その両側に位置する２つの極小値と、を有し、その極小値が前述したように平均屈折率ＷＡ未満であり、かつ屈折率分布Ｗ全体で屈折率が連続的に変化していればよく、コア部１４の数に応じて、屈折率分布Ｗが有する極小値および極大値の数は増えることとなる。
上述したようなコア層１３の構成材料（主材料）は、上記の屈折率差が生じる材料であれば特に限定されないが、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、石英ガラス、ホウケイ酸ガラスのようなガラス材料等を用いることができる。なお、樹脂材料は、異なる組成のものを組み合わせた複合材料であってもよい。
また、これらの中でも特に（メタ）アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリイミド系樹脂、フッ素系樹脂、およびポリオレフィン系樹脂からなる群から選択される少なくとも１種が好ましく、（メタ）アクリル系樹脂またはエポキシ系樹脂がより好ましい。これらの樹脂材料は、光の透過性が高いことから、特に伝送損失の小さい光導波路１が得られる。
（（クラッド層））
クラッド層１１および１２は、それぞれ、コア層１３の下部および上部に位置するクラッド部を構成するものである。
クラッド層１１、１２の平均厚さは、コア層１３の平均厚さ（各コア部１４の平均高さ）の０．０５〜１．５倍程度であるのが好ましく、０．１〜１．２５倍程度であるのがより好ましく、具体的には、クラッド層１１、１２の平均厚さは、特に限定されないが、それぞれ、通常、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。これにより、光導波路１が必要以上に大型化（厚膜化）するのを防止しつつ、クラッド部としての機能が好適に発揮される。
また、クラッド層１１および１２の構成材料としては、例えば、前述したコア層１３の構成材料と同様の材料を用いることができるが、特に（メタ）アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリイミド系樹脂、フッ素系樹脂、またはポリオレフィン系樹脂が好ましく、（メタ）アクリル系樹脂またはエポキシ系樹脂がより好ましい。
また、コア層１３の構成材料およびクラッド層１１、１２の構成材料を選択する場合、両者の間の屈折率差を考慮して材料を選択すればよい。具体的には、コア部１４において光を確実に閉じ込めるため、コア部１４の構成材料の屈折率が十分に大きくなるように材料を選択すればよい。これにより、光導波路１の厚さ方向において十分な屈折率差が得られ、各コア部１４からクラッド層１１、１２に光が漏れ出るのを抑制することができる。
なお、光の減衰を抑制する観点からは、コア層１３の構成材料とクラッド層１１、１２の構成材料との密着性（親和性）が高いことも重要である。
一方、光導波路１の厚さ方向の屈折率分布Ｔは、コア部１４の屈折率が高く、クラッド層１１、１２の屈折率が低ければその形状は特に限定されない（例えば、ステップインデックス型、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型でもよい。）が、コア部１４に極大値を有し、コア部１４とクラッド層１１、１２との境界付近に極小値を有しているのが好ましい。なお、「屈折率が連続的に変化」とは、前述した屈折率分布Ｗと同様、屈折率分布Ｔの曲線が各部で丸みを帯びており、この曲線が微分可能なものであるという状態である。
図４（ａ）、（ｃ）は、図１に示すＸ−Ｘ線断面図のコア部を中心とする一部を切り出した図であり、図４（ｂ）、（ｄ）は、Ｘ−Ｘ線断面図のコア部の幅方向の中心を通過する中心線Ｃ２上の屈折率分布Ｔの一例を模式的に示す図である。なお、図４（ｂ）、（ｄ）は、横軸に屈折率をとり、縦軸に中心線Ｃ２上の位置をとったときの屈折率分布Ｔの一例を示す図である。
前述したように、光導波路１は、クラッド層１１、コア層１３およびクラッド層１２に分かれているが、その横断面のうち、図４（ｂ）に示すコア部１４をおける厚さ方向の屈折率分布Ｔは、その中心部に位置する極大値Ｔｍと、極大値Ｔｍの両側にそれぞれ位置する極小値Ｔｓ１、Ｔｓ２を有している。なお、極大値Ｔｍの下側に位置する極小値をＴｓ１とし、上側に位置する極大値をＴｓ２とする。
光導波路１では、図４（ｂ）に示すように、極小値Ｔｓ１と極小値Ｔｓ２との間が極大値Ｔｍを含んでいることから、この領域がコア部１４となる。
一方、極小値Ｔｓ１の下側の領域がクラッド層１１となり、極小値Ｔｓ２の上側の領域がクラッド層１２となる。
すなわち、屈折率分布Ｔは、少なくとも、極小値、極大値、極小値がこの順で並ぶ領域を有していればよい。
なお、この領域は、コア層１３が積層される数に応じて繰り返し設けられ、例えばクラッド層を介してコア層１３を２層設けた場合、屈折率分布Ｔでは、極小値と極大値が交互に並ぶこととなる。この場合、極大値については、相対的に大きい第１の極大値と相対的に小さい第２の極大値が交互に並んでいるのが好ましい。すなわち、第２の極大値、極小値、第１の極大値、極小値、第２の極大値、極小値、第１の極大値・・・のように並んでいるのが好ましい。
また、これらの複数の極小値、複数の第１の極大値、および複数の第２の極大値は、それぞれ互いにほぼ同じ値であることが好ましいが、極小値は第１の極大値や第２の極大値より小さく、第２の極大値は第１の極大値より小さいという関係が保持されれば、互いの値が多少ずれていても差し支えない。その場合、ズレ量は、複数の極小値の平均値の１０％以内に抑えられているのが好ましい。
また、光導波路１は、細長い帯状をなしており、上記のような屈折率分布Ｔは、光導波路１の長手方向全体においてほぼ同じ分布が維持されている。
ここで、極小値Ｔｓ１は、クラッド層１１における平均屈折率ＴＡ未満であり、極小値Ｔｓ２は、クラッド層１２における平均屈折率ＴＡ未満である。これにより、コア部１４と各クラッド層１１、１２との間に、各クラッド層１１、１２よりもさらに屈折率の小さい領域が存在することとなる。その結果、各極小値Ｔｓ１、Ｔｓ２の近傍では、より急峻な屈折率の勾配が形成され、これにより、各コア部１４から各クラッド層１１、１２への光の漏れが抑制されるため、伝送損失の小さい光導波路１が得られる。
また、屈折率分布Ｔは、全体で屈折率が連続的に変化している。これにより、ステップインデックス型の屈折率分布を有する光導波路に比べ、コア部１４に光を閉じ込める作用がより増強されるため、伝送損失のさらなる低減が図られる。
さらに、屈折率分布Ｔでは、上述したような各極小値Ｔｓ１、Ｔｓ２を有するとともに屈折率が連続的に変化しているため、光の速度が屈折率に反比例するという性質により、光の速度は中心から離れるにつれて速くなり、光路ごとの伝搬時間に差が生じ難くなる。このため、伝送波形が崩れ難くなり、例えば伝送光にパルス信号が含まれている場合でも、パルス信号の鈍り（パルス信号の広がり）を抑制することができる。その結果、光通信の品質をより高め得る光導波路１が得られる。
なお、屈折率分布Ｔにおいて屈折率が連続的に変化しているとは、屈折率分布Ｔの曲線が各部で丸みを帯びており、この曲線が微分可能なものであるという状態である。
また、屈折率分布Ｔのうち、極大値Ｔｍは、図４（ｂ）に示すようにコア部１４に位置しているが、コア部１４の中でもその厚さの中心部に位置している。これにより、コア部１４では、伝送光がコア部１４の厚さの中心部に集まる確率が高くなり、相対的に各クラッド層１１、１２に漏れ出る確率が低くなる。その結果、コア部１４１、１４２の伝送損失をより低減することができる。
なお、コア部１４の厚さの中心部とは、極小値Ｔｓ１と極小値Ｔｓ２との間の中点から両側に、コア部１４の厚さの３０％の距離の領域である。
また、極大値Ｔｍの位置は、必ずしも中心部でなくても、コア部１４の縁部近傍（各クラッド層１１、１２との界面近傍）以外に位置していればよい。これにより、コア部１４の伝送損失をある程度抑えることができる。
なお、コア部１４の縁部近傍とは、前述した縁部から内側に、コア部１４の厚さの５％の距離の領域である。
一方、屈折率分布Ｔでは、各クラッド層１１、１２において、コア部１４との界面近傍以外で最も高く、コア部１４との界面近傍で最も低くなるよう屈折率が変化している。これにより、コア部１４中の極大値Ｔｍと、各クラッド層１１、１２中における屈折率の高い領域とが、互いに十分に離間したものとなるため、コア部１４中の伝送光が、各クラッド層１１、１２中に漏れ出る確率を十分に低くすることができる。その結果、コア部１４の伝送損失を低減することができる。
なお、各クラッド層１１、１２におけるコア部１４との界面近傍とは、この界面から内側に、各クラッド層１１、１２の厚さの５％の距離の領域である。
また、各クラッド層１１、１２における平均屈折率ＴＡは、極小値Ｔｓ１、Ｔｓ２と各クラッド層１１、１２における最大値との中点で近似することができる。
また、極小値Ｔｓ１、Ｔｓ２は、前述したように、各クラッド層１１、１２の平均屈折率ＴＡ未満であるが、両者の差は、所定の範囲内であることが望まれる。具体的には、極小値Ｔｓ１、Ｔｓ２とクラッド層１１、１２の平均屈折率ＴＡとの差は、極小値Ｔｓ１、Ｔｓ２とコア部１４中の極大値Ｔｍとの差の３〜８０％程度であるのが好ましく、５〜５０％程度であるのがより好ましく、７〜３０％程度であるのがさらに好ましい。これにより、各クラッド層１１、１２は、クロストークを抑制するのに必要かつ十分な光伝送性を有するものとなる。なお、極小値Ｔｓ１、Ｔｓ２と各クラッド層１１、１２の平均屈折率ＴＡとの差が前記下限値を下回る場合は、各クラッド層１１、１２における光伝送性が小さ過ぎて、クロストークを十分に抑制することができないおそれがあり、前記上限値を上回る場合には、各クラッド層１１、１２における光伝送性が大き過ぎて、コア部１４の光伝送性に悪影響を及ぼすおそれがある。
また、極小値Ｔｓ１、Ｔｓ２とコア部１４中の極大値Ｔｍとの屈折率差は、できるだけ大きい方がよいが、０．００５〜０．０７程度であるのが好ましく、０．００７〜０．０５程度であるのがより好ましく、０．０１〜０．０５程度であるのがさらに好ましい。これにより、上述した屈折率差が、コア部１４中に光を閉じ込めるのに必要かつ十分なものとなる。
なお、前述したように、屈折率分布Ｔは、図４（ｄ）に示すような、いわゆるグレーデッドインデックス型の分布であってもよい。図４（ｄ）に示す屈折率分布Ｔは、コア部１４に極大値Ｔｍを有し、クラッド層１１、１２では極大値Ｔｍより小さい一定の屈折率を有している。
（（交差部））
図５（ａ）は、図１に示す光導波路１のコア層１３の交差部近傍を示す部分拡大図、図５（ｂ）は、交差部近傍の屈折率分布を示す図である。
コア部１４１、１４２（第１のコア部）とコア部１４５（第２のコア部）との交差部１４７は、図５（ｂ）に示すように、中心部に極大値があり、そこから周辺に向かって裾を引くように屈折率が漸減するような屈折率分布を有していてもよく、交差部１４７の屈折率分布は一様であってもよい。前者の場合、交差部１４７の中心部に信号光が集まり易くなるので、より混信が生じ難くなる。後者の場合、交差部１４７内では信号光を直進させることができ、意図しない方向への伝搬が抑制される。
そして、交差部１４７の屈折率は、その周囲に比べて高いのが好ましい。この屈折率差に基づき、交差部１４７に進入した信号光は、その信号光が伝搬してきたコア部と交差するコア部には進入し難くなる。その結果、光導波路１では、交差部１４７において信号光を混信させることなく、コア部同士を同一平面上で交差させることができる。
また、同一平面上で複数のコア部同士を交差させることにより、立体交差化することなく、信号の交差が可能になる。このため、このような光導波路１を用いることにより、光導波路１が実装されたデバイスの小型化、薄型化および高密度化を容易に図ることができる。
交差部１４７の最大の屈折率は、屈折率分布Ｗの極大値Ｗｍ２、Ｗｍ４より０．００１〜０．０５程度高いのが好ましく、０．００２〜０．０３程度高いのがより好ましい。
なお、交差部１４７の構成材料は、コア層１３の他の部位と異なっていてもよい。この場合、コア層１３の形成後、一部を除去し、そこに他の材料を充填することによって一様な屈折率分布を有する交差部１４７を形成することができる。他の材料としては、後述するポリマー等が挙げられ、コア部１４の屈折率との大小関係に応じて適宜選択される。
また、屈折率分布が一様であるとは、交差部１４７における屈折率のバラツキが交差部１４７における平均屈折率の５％以下であることをいう。
ここで、コア部１４１の光軸をＡ１とし、コア部１４２の光軸をＡ２とし、コア部１４５の光軸をＡ５としたとき、光軸Ａ１と光軸Ａ５との交差角および光軸Ａ２と光軸Ａ５との交差角はそれぞれ１０〜９０°であるのが好ましく、２０〜９０°であるのがより好ましい。交差角がこの範囲内であれば、混信の発生を十分に抑えることができる。
また、前述した屈折率分布Ｗを有するコア部１４１、１４２、１４５は、信号光が極大値近傍に集中して伝搬するため、前述したように交差部１４７での混信が生じ難い。このため、交差部１４７における減衰も抑えられる。具体的には、光軸Ａ１と光軸Ａ５との交差角が９０°である場合、光導波路１は、交差部１４７における伝送損失が０．０２ｄＢ以下のものとなる。このような光導波路１は、多数の交差部１４７を形成しても伝送損失を小さく抑えられるため、複雑な光配線を構築可能なものとなる。
図６（ａ）、（ｂ）は、交差部近傍の他の構成例を示す部分拡大図である。
図６（ａ）、（ｂ）に示す光導波路は、それぞれ、交差部１４７の近傍において、コア部１４１およびコア部１４５の幅が交差部１４７に向かうにつれて漸増するよう構成されている。このうち、図６（ａ）に示す光導波路ではコア部１４１およびコア部１４５の幅が直線的に漸増している一方、図６（ｂ）に示す光導波路ではコア部１４１およびコア部１４５の幅が曲線的に漸増している。このような構造になっていると、交差部１４７における混信が特に抑制されるとともに、交差部１４７における伝送効率の改善が図られる。
なお、図５では、コア部１４１とコア部１４５、および、コア部１４２とコア部１４５が、それぞれ異なる交差部１４７で交差している例を示しているが、コア部１４１、コア部１４２およびコア部１４５の３つが同一の交差部で交差していてもよい。図６（ｃ）、（ｄ）は、後者の例を示す図である。
図６（ｃ）に示す交差部１４８では、コア部１４１の光軸Ａ１、コア部１４２の光軸Ａ２、およびコア部１４５の光軸Ａ５は、形成される内角がいずれも６０°になるよう一点で交差している。
さらに、図６（ｄ）に示す交差部１４８では、コア部１４１、コア部１４２、コア部１４５およびコア部１４６の４つが同一の交差部で交差している。図６（ｄ）に示す交差部１４８では、コア部１４１の光軸Ａ１、コア部１４２の光軸Ａ２、コア部１４５の光軸Ａ５、およびコア部１４６の光軸Ａ６は、形成される内角がいずれも４５°になるよう一点で交差している。
これらの交差部１４８を有することにより、光導波路１は、より高密度でより複雑な光配線を構築可能なものとなる。なお、交差部１４８において交差するコア部の数は、５つ以上であってもよい。また、交差部１４８においては、形成される内角が好ましくは１０〜８０°、より好ましくは２０〜７０°、さらに好ましくは３０〜６０°となるよう、交差数が適宜調整される。さらに、形成される複数の内角は、互いに等しくても異なっていてもよい。
（（ミラー））
光導波路１には、必要に応じてミラー１７を設けるようにしてもよい。
図７（ａ）は、図１に示す光導波路１のコア部１４の途中にミラーが形成されている例を示す斜視図である。
図７（ａ）に示す光導波路１には、コア部１４を厚さ方向に一部貫通するように、横断面がＶ字状をなす凹部（空孔）１７０がコア部１４の途中に形成されている。そして、ミラー１７は、この凹部１７０の側面（内面）の一部で構成されている。この側面は、平面状であり、かつ、コア部１４の軸線（光軸）に対して４５°傾斜している。このミラー１７にコア部１４を伝搬してきた光が反射され、図７の下方に光路が９０°変換される。また、図７の下方から伝搬してきた光は、ミラー１７で反射され、コア部１４に入射される。すなわち、ミラー１７は、コア部１４を伝搬する光の光路を変換する光路変換機能を有する。
なお、ミラー１７には、クラッド層１１、コア層１３およびクラッド層１２の各加工面が露出しており、ミラー１７のほぼ中心部には、コア部１４の加工面が位置することとなる。ミラー１７は、コア部１４のみを横断するように設けられていてもよいが、このように各クラッド層１１、１２およびコア部１４の周辺の側面クラッド部１５まで拡張されるように設けられているのが好ましい。これにより、ミラー１７において反射に寄与する有効面積が広くなり、ミラー損失が抑えられる。
また、必要に応じて、ミラー１７を構成する加工面の表面に反射膜が成膜されていてもよい。この反射膜としては、例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ等の金属膜や、コア部１４より低屈折率の材料の膜等が挙げられる。
金属膜の形成方法としては、例えば、真空蒸着のような物理蒸着法、ＣＶＤのような化学蒸着法、めっき法等が挙げられる。
一方、図７（ｂ）は、図１に示す光導波路１のコア部１４の延長線上にミラーを形成した例を示す斜視図である。
図７（ｂ）に示すコア層１３では、その一方の端部において、コア部１４がコア層１３の端面まで到達せず、途中で途切れている。そして、コア部１４が途切れた箇所からコア層１３の端面までは側面クラッド部１５が形成されている。なお、このコア部１４が途切れた部分およびそれに対応する各クラッド層１１、１２の部分を合わせてコア部欠損部１６という。
図７（ｂ）に示すミラー１７は、このコア部欠損部１６中に形成されている。これにより、ミラー１７にはクラッド層１１、コア層１３およびクラッド層１２の加工面が露出することになるが、このうち、コア層１３の加工面には、側面クラッド部１５の加工面のみが露出することとなる。一方、前述の図７（ａ）の場合、コア層１３の加工面には、コア部１４の加工面と側面クラッド部１５の加工面の双方が露出しているので、図７（ａ）に示すミラー１７と図７（ｂ）に示すミラー１７とはこの点で相違している。
図７（ｂ）に示すミラー１７は、上記のように単一材料のみで構成された面であるため、均一な平滑性を有するものとなる。これは、加工によりミラー１７を形成する際、単一材料を加工することになるため、加工レートが面内で均一になるからである。このため、ミラー１７は、優れた反射特性を有するものとなり、ミラー損失の小さいものとなる。
また、コア部欠損部１６中のコア層１３は、コア部１４から離れているため、後に詳述するモノマー由来の物質の濃度ムラを含んでいない。このため、厚さ方向はもちろん、幅方向における反射特性についてもバラツキが少なくなり、ミラー１７は特に優れた反射特性を有するものとなる。
（（支持フィルム））
光導波路１の下面には、必要に応じて、図１に示すような支持フィルム２を積層するようにしてもよい。
支持フィルム２は、光導波路１の下面を支持して、保護・補強する。これにより、光導波路１の信頼性および機械的特性を高めることができる。
このような支持フィルム２の構成材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン、ポリプロピレンのようなポリオレフィン、ポリイミド、ポリアミド等の各種樹脂材料の他、銅、アルミニウム、銀等の金属材料が挙げられる。なお、金属材料の場合は、支持フィルム２として金属箔が好ましく用いられる。
また、支持フィルム２の平均厚さは、特に限定されないが、５〜２００μｍ程度であるのが好ましく、１０〜１００μｍ程度であるのがより好ましい。これにより、支持フィルム２は、適度な剛性を有するものとなるため、光導波路１を確実に支持するとともに、光導波路１の柔軟性を阻害し難くなる。
なお、支持フィルム２と光導波路１との間は接着または接合されているが、その方法としては、熱圧着、接着剤または粘着剤による接着等が挙げられる。
このうち、接着層としては、例えば、アクリル系接着剤、ウレタン系接着剤、シリコーン系接着剤の他、各種ホットメルト接着剤（ポリエステル系、変性オレフィン系）等が挙げられる。また、特に耐熱性の高いものとして、ポリイミド、ポリイミドアミド、ポリイミドアミドエーテル、ポリエステルイミド、ポリイミドエーテル等の熱可塑性ポリイミド接着剤が好ましく用いられる。このような材料で構成された接着層は、比較的柔軟性に富んでいるため、光導波路１の形状が変化したとしても、その変化に自在に追従することができる。その結果、形状変化に伴う剥離を確実に防止し得るものとなる。
このような接着層の平均厚さは、特に限定されないが、１〜１００μｍ程度であるのが好ましく、５〜６０μｍ程度であるのがより好ましい。
（（カバーフィルム））
一方、光導波路１の上面には、必要に応じて、図１に示すようなカバーフィルム３を積層するようにしてもよい。
カバーフィルム３は、光導波路１を保護するとともに、光導波路１を上方から支持するものである。これにより、汚れや傷などから光導波路１が保護され、光導波路１の信頼性および機械的特性を高めることができる。
このようなカバーフィルム３の構成材料としては、支持フィルム２の構成材料と同様であり、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、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、ポリアミド等の各種樹脂材料の他、銅、アルミニウム、銀等の金属材料が挙げられる。なお、金属材料の場合は、カバーフィルム３として金属箔が好ましく用いられる。また、光導波路１の途中にミラーを形成した場合には、カバーフィルム３を光が透過することになるので、カバーフィルム３の構成材料は実質的に透明であるのが好ましい。
また、カバーフィルム３の平均厚さは、特に限定されないが、３〜５０μｍ程度であるのが好ましく、５〜３０μｍ程度であるのがより好ましい。カバーフィルム３の厚さを前記範囲内とすることにより、カバーフィルム３は光通信において十分な光透過率を有するとともに、光導波路１を確実に保護するために十分な剛性を有するものとなる。
なお、カバーフィルム３と光導波路１との間は接着または接合されているが、その方法としては、熱圧着、接着剤または粘着剤による接着等が挙げられる。このうち、接着剤としては前述したようなものを用いることができる。
（第２実施形態）
次に、本発明の光導波路の第２実施形態について説明する。
図８は、本発明の光導波路の第２実施形態を示す（一部切り欠いて、および透過して示す）斜視図である。なお、以下の説明では、図８中の上側を「上」、下側を「下」という。
以下、光導波路の第２実施形態について説明するが、第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。なお、図８において、第１実施形態と同様の構成部分については、先に説明したのと同様の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
第２実施形態は、クラッド層を介して積層された２層のコア層１３を有している以外、第１実施形態と同様である。すなわち、図８に示す光導波路１は、下側からクラッド層１１、コア層１３、クラッド層１２１、コア層１３、クラッド層１２２の５層をこの順で積層してなるものである。
このうち、２層のコア層１３には、第１実施形態と同様、それぞれ、幅方向において並列した２つのコア部１４（第１のコア部）と、これらのコア部１４とそれぞれ交差する１つのコア部１４（第２のコア部）と、これらのコア部１４に隣接する側面クラッド部１５と、が形成されている。
より詳しくは、図８に示す２層のコア層１３のうち、下方のコア層１３１には、並列する２つのコア部１４１、１４２と、これらのコア部１４１、１４２とそれぞれ交差する１つのコア部１４５と、これらのコア部１４１、１４２、１４５に隣接する側面クラッド部１５１、１５２、１５３とが形成されている。
一方、上方のコア層１３２にも、並列する２つのコア部１４３、１４４と、これらのコア部１４３、１４４と、これらのコア部１４３、１４４とそれぞれ交差する１つのコア部１４５と、これらのコア部１４３、１４４、１４５に隣接する側面クラッド部１５４、１５５、１５６とが形成されている。
また、図８に示すように、各コア層１３１、１３２において、各コア部１４は平面視で重なるように設けられている。
ここで、図８に示す光導波路１には、厚さ方向において屈折率が偏りを有してなる屈折率分布Ｔが形成されている。この屈折率分布Ｔは、相対的に屈折率の高い領域と低い領域とを有しており、これにより入射された光を屈折率の高い領域に閉じ込めて伝搬することができる。
以下、この屈折率分布Ｔの一例について説明する。
図９（ａ）は、図８に示すＹ−Ｙ線断面図の一部を切り出した図であり、図９（ｂ）は、このＹ−Ｙ線横断面のコア部の幅方向の中心を通過する中心線Ｃ２’上の屈折率分布Ｔの一例を模式的に示す図である。なお、図９（ｂ）は、横軸に屈折率をとり、縦軸に横断面のコア部の厚さ方向の位置をとったときの屈折率分布の一例を模式的に示す図である。
光導波路１は、図９（ｂ）に示すような、４つの極小値Ｔｓ１、Ｔｓ２、Ｔｓ３、Ｔｓ４と、５つの極大値Ｔｍ１、Ｔｍ２、Ｔｍ３、Ｔｍ４、Ｔｍ５と、を含む屈折率分布Ｔを有している。また、５つの極大値には、相対的に屈折率の大きい極大値（第１の極大値）Ｔｍ２、Ｔｍ４と、相対的に屈折率の小さい極大値（第２の極大値）Ｔｍ１、Ｔｍ３、Ｔｍ５と、が存在している。
このうち、極小値Ｔｓ１と極小値Ｔｓ２との間および極小値Ｔｓ３と極小値Ｔｓ４との間には、それぞれ相対的に屈折率の大きい極大値Ｔｍ２およびＴｍ４が存在しており、それ以外の極大値Ｔｍ１、Ｔｍ３およびＴｍ５は、それぞれ相対的に屈折率の小さい極大値である。
そして、極小値Ｔｓ１はクラッド層１１とコア部１４１との境界線上に、極小値Ｔｓ２はコア部１４１とクラッド層１２１との境界線上に、極小値Ｔｓ３はクラッド層１２１とコア部１４３との境界線上に、極小値Ｔｓ４はコア部１４３とクラッド層１２２との境界線上に、それぞれ位置している。
また、極大値Ｔｍ２、Ｔｍ４は、コア部１４１、１４３の中心部に位置しているのが好ましく、一方、極大値Ｔｍ１、Ｔｍ３、Ｔｍ５は、クラッド層１１、１２１、１２２の中心部に位置しているのが好ましい。
すなわち、屈折率分布Ｔは、少なくとも、第２の極大値、極小値、第１の極大値、極小値、第２の極大値がこの順で並ぶ領域を有していればよい。なお、この領域は、コア層の積層数に応じて繰り返し設けられ、本実施形態のようにコア層１３の積層数が２層である場合、屈折率分布Ｔは、第２の極大値、極小値、第１の極大値、極小値、第２の極大値、極小値、第１の極大値、極小値、第２の極大値のように、極大値と極小値が交互に並び、かつ極大値については第１の極大値と第２の極大値が交互に並んだ形状であればよい。
ここで、４つの極小値Ｔｓ１、Ｔｓ２、Ｔｓ３、Ｔｓ４は、それぞれ、隣接するクラッド層１１、１２１、１２２における平均屈折率ＴＡ未満である。これにより、各コア部１４と各クラッド層１１、１２１、１２２との間に、各クラッド層１１、１２１、１２２の平均屈折率ＴＡよりもさらに屈折率の小さい領域が存在することとなる。その結果、各極小値Ｔｓ１、Ｔｓ２、Ｔｓ３、Ｔｓ４の近傍では、より急峻な屈折率の勾配が形成され、これにより、各コア部１４からの光の漏れが抑制されるため、伝送損失の小さく、かつ厚さ方向にクロストークの発生が抑制された光導波路１が得られる。
また、屈折率分布Ｔは、全体で屈折率が連続的に変化している。これにより、ステップインデックス型の屈折率分布を有する光導波路に比べ、コア部１４に光を閉じ込める作用がより増強されるため、伝送損失のさらなる低減、クロストークの発生のさらなる抑制、および交差部における混信のさらなる抑制が図られる。
一方、屈折率分布Ｔのうち、極大値Ｔｍ１、Ｔｍ３、Ｔｍ５は、図９（ｂ）に示すように各クラッド層１１、１２１、１２２中に位置しているが、特に各クラッド層１１、１２１、１２２の縁部近傍（コア部１４１、１４３との界面近傍）以外に位置しているのが好ましい。これにより、コア部１４１、１４３中の極大値Ｔｍ２、Ｔｍ４と、各クラッド層１１、１２１、１２２中の極大値Ｔｍ１、Ｔｍ３、Ｔｍ５とが、互いに十分に離間したものとなるため、コア部１４１、１４３中の伝送光が、各クラッド層１１、１２１、１２２中に漏れ出る確率を十分に低くすることができる。その結果、コア部１４１、１４３の伝送損失を低減するとともにクロストークをより抑制することができる。
なお、各クラッド層１１、１２１、１２２の縁部近傍とは、前述した縁部から内側に、各クラッド層１１、１２１、１２２の厚さの５％の距離の領域である。
また、極大値Ｔｍ１、Ｔｍ３、Ｔｍ５は、各クラッド層１１、１２１、１２２の厚さの中央部に位置しており、しかも、極大値Ｔｍ１、Ｔｍ３、Ｔｍ５から隣接する極小値Ｔｓ１、Ｔｓ２、Ｔｓ３、Ｔｓ４に向かっては、屈折率が連続的に低下しているのが好ましい。これにより、コア部１４１、１４３中の極大値Ｔｍ２、Ｔｍ４と、各クラッド層１１、１２１、１２２中の極大値Ｔｍ１、Ｔｍ３、Ｔｍ５との離間距離は、最大限確保され、しかも極大値Ｔｍ１、Ｔｍ３、Ｔｍ５近傍に光を確実に閉じ込められるため、前述したコア部１４１、１４３からの伝送光の漏出をより確実に抑制することができる。
なお、クラッド層１２１の厚さの中心部とは、極小値Ｔｓ２と極小値Ｔｓ３との間の中点から両側に、クラッド層１２１の厚さの３０％の距離の領域である。
さらに、極大値Ｔｍ１、Ｔｍ３、Ｔｍ５は、前述したコア部１４１、１４３に位置する極大値Ｔｍ２、Ｔｍ４よりも屈折率の低いものであるので、コア部１４１、１４３のような高い光伝送性は有しないものの、周囲よりも屈折率が高くなっているため、わずかな光伝送性を有することとなる。その結果、各クラッド層１１、１２１、１２２は、コア部１４１、１４３から漏出した伝送光を閉じ込めることで、他のコア部への波及を防止する作用を有するものとなる。すなわち、極大値Ｔｍ１、Ｔｍ３、Ｔｍ５が存在することで、クロストークをより確実に抑制することができる。
なお、極小値Ｔｓ１、Ｔｓ２、Ｔｓ３、Ｔｓ４は、前述したように、各クラッド層１１、１２１、１２２の平均屈折率ＴＡ未満であるが、その差は、所定の範囲内であることが望まれる。具体的には、極小値Ｔｓ１、Ｔｓ２、Ｔｓ３、Ｔｓ４と各クラッド層１１、１２１、１２２の平均屈折率ＴＡとの差は、極小値Ｔｓ１、Ｔｓ２、Ｔｓ３、Ｔｓ４とコア部１４１、１４３中の極大値Ｔｍ２、Ｔｍ４との差の３〜８０％程度であるのが好ましく、５〜５０％程度であるのがより好ましく、７〜３０％程度であるのがさらに好ましい。これにより、各クラッド層１１、１２１、１２２は、クロストークを抑制するのに必要かつ十分な光伝送性を有するものとなる。なお、極小値Ｔｓ１、Ｔｓ２、Ｔｓ３、Ｔｓ４と各クラッド層１１、１２１、１２２の平均屈折率ＴＡとの差が前記下限値を下回る場合は、各クラッド層１１、１２１、１２２における光伝送性が小さ過ぎて、クロストークを十分に抑制することができないおそれがあり、前記上限値を上回る場合には、各クラッド層１１、１２１、１２２における光伝送性が大き過ぎて、コア部１４１、１４３の光伝送性に悪影響を及ぼすおそれがある。
また、極小値Ｔｓ１、Ｔｓ２、Ｔｓ３、Ｔｓ４と極大値Ｔｍ１、Ｔｍ３、Ｔｍ５との差は、極小値Ｔｓ１、Ｔｓ２、Ｔｓ３、Ｔｓ４と極大値Ｔｍ２、Ｔｍ４との差の６〜９０％程度であるのが好ましく、１０〜７０％程度であるのがより好ましく、１４〜４０％程度であるのがさらに好ましい。これにより、クラッド層における屈折率の高さとコア部における屈折率の高さとのバランスが最適化され、光導波路１は、特に優れた光伝送性を有するとともにクロストークをより確実に抑制し得るものとなる。
また、図９（ｂ）に示す屈折率分布Ｔにおいて、各クラッド層１１、１２１、１２２における平均屈折率をＴＡとしたとき、極大値Ｔｍ２、Ｔｍ４近傍における屈折率が連続して平均屈折率ＴＡ以上である部分の幅をａ［μｍ］とし、極小値Ｔｓ１、Ｔｓ２、Ｔｓ３、Ｔｓ４近傍における屈折率が連続して平均屈折率ＴＡ未満である部分の幅をｂ［μｍ］とする。このとき、ｂは、０．０１ａ〜１．２ａ程度であるのが好ましく、０．０３ａ〜１ａ程度であるのがより好ましく、０．１ａ〜０．８ａ程度であるのがさらに好ましい。これにより、極小値Ｔｓ１、Ｔｓ２、Ｔｓ３、Ｔｓ４の実質的な幅が、上述した作用・効果を奏するのに必要かつ十分なものとなる。すなわち、ｂが前記下限値を下回っている場合は、極小値Ｔｓ１、Ｔｓ２、Ｔｓ３、Ｔｓ４の実質的な幅が狭過ぎるため、コア部１４１、１４３に光を閉じ込める作用が低下するおそれがある。一方、ｂが前記上限値を上回っている場合は、極小値Ｔｓ１、Ｔｓ２、Ｔｓ３、Ｔｓ４の実質的な幅が広過ぎて、その分、コア部１４１、１４３の厚さやピッチが制限され、伝送効率が低下したり多チャンネル化および高密度化が妨げられるおそれがある。
なお、クラッド層１１における平均屈折率ＴＡは、極大値Ｔｍ１と極小値Ｔｓ１との中点で近似することができる。
また、本実施形態では、光導波路１の厚さ方向に並んだコア部１４１、１４３間においてクロストークを抑制することができる。
具体的には、図１０に示す光導波路１の複数のコア部１４１、１４２、１４３、１４４のうち、所望の１つの端部に光を入射し、他方の端部における出射光の強度分布Ｐ２を取得したとき、その強度分布はクロストークの抑制に適した特徴的な分布を示す。
図１０は、図８に示す光導波路１のコア部１４１に光を入射したとき、出射側端面における出射光の強度分布Ｐ２を示す図であって、横軸に出射光の強度をとり、出射側端面の位置をとったときの強度分布の一例を示す図である。
コア部１４１（ＣＨ１）に光を入射すると、出射光の強度は、コア部１４１の出射端の中心部において最も大きくなる。そして、コア部１４１の中心部から離れるにつれて出射光の強度は小さくなるが、コア部１４１の厚さ方向に隣り合うコア部１４３（ＣＨ２）において局所的に小さな値をとる。すなわち、この場合の出射光の強度分布Ｐ２は、コア部１４１（ＣＨ１）の出射端の中心部において極大値Ｐｍ１をとり、コア部１４３（ＣＨ２）において極小値Ｐｓ１をとる。出射光がこのような強度分布を有する光導波路１によれば、コア部１４１を伝搬する光の完全なる漏出は防止できないものの、その漏出光がコア部１４３に集まるのを抑制しているため、漏出光がコア部１４３に混在する「クロストーク」を確実に抑制することができる。その結果、光導波路１は、幅方向のみならず、厚さ方向に多チャンネル化および高密度化したとしても、クロストークの発生を確実に防止し得るものとなる。
なお、本実施形態においても、前述したように屈折率分布Ｔがいわゆるステップインデックス型であってもよく、グレーデッドインデックス型であってもよい。
＜光配線部品＞
次に、本発明の光配線部品について説明する。
図１１は、本発明の光配線部品の実施形態を示す断面図である。
図１１に示す光配線部品１０は、光導波路１と、その両端部にそれぞれ設けられたコネクター１０１と、を有するものである。なお、光配線部品１０においてコネクター１０１は光導波路１の少なくとも一方の端部に設けられていればよい。
コネクター１０１は、直方体状をなし、かつ、光導波路１の端部を挿入し得る貫通孔１０２を有しており、光導波路１はこの貫通孔１０２に挿入されている。そして、図１１（ａ）では、光導波路１の端面と貫通孔１０２の開口とが一致するよう構成されている。これにより、コネクター１０１と他のコネクターとを突き合わせることにより、光導波路１と他の光導波路や光ファイバーとを光学的に接続することができる。
なお、コネクター１０１は、各種コネクター規格に準拠したものでもよい。コネクター規格としては、例えば小型（Ｍｉｎｉ）ＭＴコネクター、ＪＩＳ Ｃ ５９８１に規定されたＭＴコネクター、１６ＭＴコネクター、２次元配列型ＭＴコネクター、ＭＰＯコネクター、ＭＰＸコネクター等が挙げられる。
また、光導波路１と光学的に接続されるのは、光ファイバーに限られず、光導波路、受発光素子、波長変換素子、フィルター、回折格子、偏光子、プリズム、レンズ等の光学部品であってもよい。
また、コネクター１０１の構成材料としては、例えば、樹脂材料、金属材料、セラミックス材料等が挙げられる。
また、コネクター１０１の表面に溝を形成し、その溝に光導波路１が嵌め込まれるよう構成されていてもよい。
図１１（ｂ）に示す光配線部品１０は、光導波路１の右側の端部にミラー１７が形成されている以外、図１１（ａ）に示す光配線部品１０と同様である。ミラー１７により、光導波路１の光路は図１１（ｂ）の下方に変換される。したがって、このような光導波路１と他の光導波路や光ファイバーとを光学的に接続するには、光導波路１の右側の端部に設けられるコネクター１０１の下面に他のコネクターを接続すればよい。
また、図１１（ｃ）に示す光配線部品１０は、光導波路１の両端部にミラー１７が形成されている以外、図１１（ｂ）に示す光配線部品１０と同様である。このような光配線部品１０は、例えば回路基板上に実装し易いものとなる。すなわち、回路基板上に載置された表面実装型の受発光素子と光配線部品１０とを容易に光結合することができる。
＜光導波路の製造方法＞
次に、本発明の光導波路を製造する方法の一例について説明する。
光導波路１は、クラッド層１１を形成するための組成物、コア層１３を形成するための組成物、およびクラッド層１２を形成するための組成物を、順次成膜して製造することもできるが、３種の組成物を同時に３層に押出成形して製造することもできる。以下では後者の方法について説明する。
図１２、１３は、光導波路１の製造に用いる装置を示す図、図１４〜１６はそれぞれ図１に示す光導波路１の製造方法を説明するための図である。なお、以下の説明では、図１４〜１６中の上側を「上」、下側を「下」という。
光導波路１の製造方法では、［１］まず、支持基板９５１上に２種類の光導波路形成用組成物９０１、９０２（第１の組成物および第２の組成物）を層状に押出成形して層９１０を得る。［２］次いで、層９１０の一部に活性放射線を照射することで屈折率差を生じさせ、光導波路１を得る。
以下、各工程について順次説明する。
［１］まず、光導波路形成用組成物９０１、９０２を用意する。
光導波路形成用組成物９０１、９０２は、それぞれ、ポリマー９１５と、添加剤９２０（本実施形態では、少なくともモノマーを含む。）と、を含有するものであるが、その組成は異なるものである。
２種類の組成物のうち、光導波路形成用組成物９０１は、主にコア層１３を形成するための材料であり、活性放射線の照射により、ポリマー９１５中において少なくともモノマーの活発な反応が生じ、それに伴って屈折率分布に変化を生じさせる材料である。すなわち、光導波路形成用組成物９０１は、ポリマー９１５とモノマーの存在比率の偏りによって屈折率分布に変化が生じ、その結果、コア層１３中にコア部１４と側面クラッド部１５とを形成することのできる材料である。
一方、光導波路形成用組成物９０２は、主にクラッド層１１、１２を形成するための材料であり、光導波路形成用組成物９０１より低屈折率の材料で構成されている。
光導波路形成用組成物９０１と光導波路形成用組成物９０２との屈折率差は、それぞれに含まれるポリマー９１５の組成、モノマーの組成、ポリマー９１５とモノマーとの存在比率等を設定することにより、適宜調整することができる。
例えば、モノマーの屈折率がポリマー９１５より低い場合、組成物中のモノマーの含有率は、光導波路形成用組成物９０１より光導波路形成用組成物９０２の方が高くなっている。一方、モノマーの屈折率がポリマー９１５より高い場合、組成物中のモノマーの含有率は、光導波路形成用組成物９０２より光導波路形成用組成物９０１の方が高くなっている。換言すれば、ポリマー９１５やモノマーの各屈折率に応じて、各光導波路形成用組成物９０１、９０２中のポリマー９１５および添加剤９２０の組成が適宜選択されている。
また、光導波路形成用組成物９０１および光導波路形成用組成物９０２では、モノマーの含有率が互いにほぼ等しくなるよう、組成が設定されているのが好ましい。このように設定すれば、光導波路形成用組成物９０１と光導波路形成用組成物９０２との間で、モノマーの含有率の差が小さくなるため、これをきっかけにしたモノマーの拡散移動が抑制される。モノマーの拡散移動は、前述したように屈折率差の形成において有用であるが、含有率の差が大きい場合には望ましくない方向に移動することが避けられない場合もある。後述する多色押出成形法では、層９１０の厚さ方向の屈折率分布を自由に形成することが可能であるため、少なくとも厚さ方向においてはモノマーの拡散移動が抑制されていても差し支えなく、むしろ厚さ方向における意図しないモノマーの拡散移動は抑制される方が好ましい。意図しないモノマーの拡散移動を抑制することにより、最終的に目的とする形状の屈折率分布Ｔを有する光導波路１を確実に製造することができる。
なお、モノマーの含有率をほぼ等しくした場合には、光導波路形成用組成物９０１と光導波路形成用組成物９０２との間で、ポリマー９１５またはモノマーの条件を異ならせればよい。具体的には、光導波路形成用組成物９０１と光導波路形成用組成物９０２とで、用いるポリマー９１５の組成を異ならせるほか、同じ組成であっても分子量や重合度を異ならせるようにすればよい。また、用いるモノマーの組成、すなわち屈折率を異ならせるようにしてもよい。このようにすれば、光導波路形成用組成物９０１と光導波路形成用組成物９０２とでモノマーの含有率をほぼ等しくし、モノマーの拡散移動を抑制しながら、両者の間に屈折率差を形成することができる。
次いで、支持基板９５１上に光導波路形成用組成物９０１、９０２を多色押出成形法により層状に成形する。
多色押出成形法では、光導波路形成用組成物９０１を３層で押し出すとともに、これらの層間にそれぞれ光導波路形成用組成物９０２を押し出すことで、５層からなる多色成形体９１４を一括形成する。具体的には、多色成形体９１４では、光導波路形成用組成物９０１、光導波路形成用組成物９０２、光導波路形成用組成物９０１、光導波路形成用組成物９０２、および光導波路形成用組成物９０１が、下方からこの順で同時に押し出されるため、組成物同士の境界においては、光導波路形成用組成物９０１と光導波路形成用組成物９０２とがわずかに混濁する。したがって、組成物同士の境界近傍では、光導波路形成用組成物９０１の一部と光導波路形成用組成物９０２の一部とが混合し、厚さ方向に沿って混合比率が連続的に変化している領域が形成される。その結果、多色成形体９１４は、図１４（ａ）の下方から、主に光導波路形成用組成物９０１からなる第１成形層９１４ａ、光導波路形成用組成物９０１と光導波路形成用組成物９０２の混合物からなる第２成形層９１４ｂ、主に光導波路形成用組成物９０２からなる第３成形層９１４ｃ、光導波路形成用組成物９０１と光導波路形成用組成物９０２の混合物からなる第４成形層９１４ｄ、主に光導波路形成用組成物９０１からなる第５成形層９１４ｅ、光導波路形成用組成物９０１と光導波路形成用組成物９０２の混合物からなる第６成形層９１４ｆ、主に光導波路形成用組成物９０２からなる第７成形層９１４ｇ、光導波路形成用組成物９０１と光導波路形成用組成物９０２の混合物からなる第８成形層９１４ｈ、および主に光導波路形成用組成物９０１からなる第９成形層９１４ｉが、この順で積層されたものとなる。
そして、得られた多色成形体９１４中の溶媒を蒸発（脱溶媒）させ、層９１０を得る（図１４（ｂ）参照）。
得られた層９１０は、図１４（ｂ）の下方から、第３成形層９１４ｃの中心部より下方の層から形成されるクラッド層１１と、第３成形層９１４ｃの中心部より上方で第７成形層９１４ｇの中心部より下方の層から形成されるコア層１３と、第７成形層９１４ｇの中心部より上方の層から形成されるクラッド層１２との積層体となる。
得られた層９１０中では、ポリマー（マトリックス）９１５が実質的に一様かつランダムに存在し、添加剤９２０は、ポリマー９１５中に実質的に一様かつランダムに分散している。これにより、層９１０中には、添加剤９２０が実質的に一様かつランダムに分散している。
層９１０の平均厚さは、形成すべき光導波路１の厚さに応じて適宜設定され、特に限定されないが、１０〜５００μｍ程度であるのが好ましく、２０〜３００μｍ程度であるのがより好ましい。
なお、支持基板９５１には、例えば、シリコン基板、二酸化ケイ素基板、ガラス基板、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム等が用いられる。
ところで、このような層９１０を得るための多色成形体９１４は、以下のようなダイコーター（多色押出成形装置）８００を用いて製造される。
図１２は、多色成形体９１４を得るダイコーターを示す斜視図、図１３は、ダイコーターの一部を拡大して示す縦断面図である。
ダイコーター８００は、図１２に示すように、上リップ部８１１と、その下方に設けられた下リップ部８１２とを備えるダイヘッド８１０を有している。
上リップ部８１１および下リップ部８１２は、それぞれ長尺のブロック体で構成され、互いに重ね合わされている。合わせ面には空洞のマニホールド８２０が形成されている。マニホールド８２０の幅はダイヘッド８１０の右側ほど広くなるよう連続的に拡張している。一方、マニホールド８２０の厚さはダイヘッド８１０の右側ほど小さくなるよう連続的に縮小している。そして、マニホールド８２０の右端では、空洞の幅が最大でかつ厚さが最小になっており、スリット８２１を形成している。
このダイヘッド８１０は、マニホールド８２０の左側から供給された光導波路形成用組成物９０１、９０２をスリット８２１から右側に成形しつつ押し出すことができる。すなわち、スリット８２１の形状に応じて、多色成形体９１４の幅および厚さが決定される。
ダイヘッド８１０の左側には、ミキシングユニット８３０が設けられている。ミキシングユニット８３０は、光導波路形成用組成物９０１、９０２をそれぞれダイヘッド８１０に供給するための３系統の配管を組み合わせて構成されており、光導波路形成用組成物９０２をダイヘッド８１０に供給する第１の供給管８３１と、光導波路形成用組成物９０１をダイヘッド８１０に供給する第２の供給管８３２および第３の供給管８３３とを有している。
また、第１の供給管８３１、第２の供給管８３２および第３の供給管８３３から供給された光導波路形成用組成物９０１、９０２は、ダイヘッド８１０との接続を担う接続部８３５において合流し、ダイヘッド８１０のマニホールド８２０へと供給される。なお、第２の供給管８３２は、途中で上下２つに分岐し、接続部８３５の最上層部および最下層部にそれぞれ接続されている。一方、第３の供給管８３３は、接続部８３５の中層部に接続されている。さらに、第１の供給管８３１も、途中で上下２つに分岐し、接続部８３５の最上層部と中層部との間（上層部）、および、最下層部と中層部との間（下層部）にそれぞれ接続されている。
すなわち、接続部８３５では、光導波路形成用組成物９０１で構成される１層の流れを、光導波路形成用組成物９０２で構成される上下２層の流れで挟み込むようにして合流し、さらにその外側を光導波路形成用組成物９０１で構成される上下２層の流れで挟み込みようにして合流している。
なお、この際、最上層部および最下層部に接続される第２の供給管８３２については、その流量が、第３の供給管８３３より小さくなるようにする。これにより、第１成形層９１４ａおよび第９成形層９１４ｉは、第５成形層ｅに比べて十分に薄くなり、最下層部および最下層部の屈折率が中層部の屈折率より高くなるのを防止することができる。
また、ミキシングユニット８３０は、第１の供給管８３１と第２の供給管８３２との合流地点に設けられた、複数のピン８３６を有している。これらのピン８３６は、長尺の円柱状をなしており、その軸と、第１の供給管８３１および第２の供給管８３２の延伸方向とがほぼ直交するよう配置されている。また、図１３では、これらのピン８３６が、接続部８３５の最上層部と上層部との間、上層部と中層部との間、中層部と下層部との間、および、下層部と最下層部との間などにそれぞれ設けられている。なお、ピン８３６の本数は特に限定されないが、好ましくは２本以上とされ、より好ましくは３〜１０本程度とされる。また、ピン８３６は、光導波路形成用組成物９０１、９０２間に乱流を生じさせ得るものであれば、他の構造物（例えば、メッシュ、パンチングメタル等）で代替することもできる。
ダイヘッド８１０の右側には、多色押出成形された多色成形体９１４を搬送する搬送部８４０が設けられている。搬送部８４０は、ローラー８４１と、ローラー８４１に沿って移動する搬送フィルム８４２とを有している。搬送フィルム８４２はローラー８４１の回転により、図１２の下方から右側へと搬送されるが、その際に、ローラー８４１上にて多色成形体９１４を積層する。これにより、多色成形体９１４の形状を保持しつつ、右側へと搬送することができる。
次いで、ダイコーター８００の動作について説明する。
ミキシングユニット８３０に光導波路形成用組成物９０１、９０２が同時に供給されると、接続部８３５において５層の層流が形成される。接続部８３５において光導波路形成用組成物９０１、９０２が合流する際、合流部に設けられた複数のピン８３６の作用により、光導波路形成用組成物９０１、９０２の流れに乱れが生じる。この乱れは、層流間の境界を不明瞭とし、境界では光導波路形成用組成物９０１と光導波路形成用組成物９０２とが混在した領域が形成される。
このようにして形成された層流は、ダイヘッド８１０のマニホールド８２０において、幅方向に拡張されるとともに厚さ方向には圧縮される。その結果、前述したような、第１成形層９１４ａ、第２成形層９１４ｂ、第３成形層９１４ｃ、第４成形層９１４ｄ、第５成形層９１４ｅ、第６成形層９１４ｆ、第７成形層９１４ｇ、第８成形層９１４ｈ、および第９成形層９１４ｉが、下方からこの順で積層されてなる多色成形体９１４が形成される。そして、このような多色成形体９１４を用いることにより、最終的に前述した厚さ方向の屈折率分布Ｔを有する光導波路１が得られる。
なお、多色成形体９１４は、搬送フィルム８４２上に形成されるが、この搬送フィルム８４２をそのまま前述した支持基板９５１として、さらには支持フィルム２として利用することもできる。
また、図１２に示すダイコーター８００は、コア層１３を１層含む層９１０を形成可能であるが、コア層１３を複数層設ける場合には、それに応じてミキシングユニット８３０の構造を変更すればよい。具体的には、コア層１３の層数に応じて第１の供給管８３１、第２の供給管８３２および第３の供給管８３３の分岐数を増やすようにすればよい。
なお、上記多色押出成形法およびダイコーターは、多色成形体９１４を製造する方法および装置の一例であり、層間での組成物の混濁を生じ得る方法および装置であれば、例えば射出成形法（装置）、塗布法（装置）、印刷法（装置）等の各種方法（装置）を用いることもできる。
次に、ポリマー９１５および添加剤９２０について説明する。
（ポリマー）
ポリマー９１５は、光導波路１のベースポリマーとなるものである。
ポリマー９１５には、透明性が十分に高く（無色透明であり）、かつ、後述するモノマーと相溶性を有するもの、さらに、その中でも後述するようにモノマーが反応（重合反応や架橋反応）可能であり、モノマーが重合した後においても十分な透明性を有するものが好適に用いられる。
ここで、「相溶性を有する」とは、モノマーが少なくとも混和して、光導波路形成用組成物９０１、９０２中や層９１０中においてポリマー９１５と相分離を起こさないことをいう。
このようなポリマー９１５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等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて（ポリマーアロイ、ポリマーブレンド（混合物）、共重合体など）用いることができる。
これらの中でも、特に、（メタ）アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリイミド系樹脂、フッ素系樹脂、およびポリオレフィン系樹脂からなる群から選択される少なくとも１種を主とするものが好ましく、（メタ）アクリル系樹脂またはエポキシ系樹脂を主とするものがより好ましい。ポリマー９１５としてこれらの樹脂を用いることにより、優れた光伝送性能を有する光導波路１を得ることができる。以下、これらの樹脂について詳述する。
（（アクリル系ポリマー））
（メタ）アクリル系ポリマーは、アクリル酸、アクリル酸エステルのようなアクリル酸系モノマー、メタクリル酸、メタクリル酸エステルのようなメタクリル酸系モノマー、またはこれらの誘導体（例えば、アルコキシ誘導体、カプロラクトン誘導体等）を原料モノマーとして、この原料モノマーを重合してなるポリマー（樹脂およびゴムを含む。）である。
したがって、（メタ）アクリル系ポリマーとしては、上記原料モノマーの１種を重合してなるホモポリマー、上記原料モノマーの異なる２種以上を重合してなるコポリマー、上記原料モノマーと他の原料モノマーとを重合してなるコポリマー等が挙げられる。
かかる原料モノマーとしては、例えば、単官能（メタ）アクリレート、２官能（メタ）アクリレート、３官能以上の多官能（メタ）アクリレート等が挙げられる。
単官能（メタ）アクリレートとしては、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ｓ−ブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、ブトキシエチル（メタ）アクリレート、ペンチル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ヘプチル（メタ）アクリレート、オクチルヘプチル（メタ）アクリレート、ノニル（メタ）アクリレート、デシル（メタ）アクリレート、ウンデシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、トリデシル（メタ）アクリレート、テトラデシル（メタ）アクリレート、ペンタデシル（メタ）アクリレート、ヘキサデシル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、ベヘニル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレートのような脂肪族（メタ）アクリレート、シクロペンチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、シクロペンチル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、３−メチル−３−オキセタニルメチル（メタ）アクリレート、１−アダマンチル（メタ）アクリレートのような脂環式（メタ）アクリレート、フェニル（メタ）アクリレート、ノニルフェニル（メタ）アクリレート、ｐ−クミルフェニル（メタ）アクリレート、ｏ−ビフェニル（メタ）アクリレート、１−ナフチル（メタ）アクリレート、２−ナフチル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−（ｏ−フェニルフェノキシ）プロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−（１−ナフトキシ）プロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−（２−ナフトキシ）プロピル（メタ）アクリレートのような芳香族（メタ）アクリレート、２−テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、Ｎ−（メタ）アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド、２−（メタ）アクリロイルオキシエチル−Ｎ−カルバゾールのような複素環式（メタ）アクリレート等が挙げられる。
また、２官能（メタ）アクリレートとしては、例えば、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，３−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、２−メチル−１，３−プロパンジオールジ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、３−メチル−１，５−ペンタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、２−ブチル−２−エチル−１，３−プロパンジオールジ（メタ）アクリレート、１，９−ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、１，１０−デカンジオールジ（メタ）アクリレート、グリセリンジ（メタ）アクリレート、トリシクロデカンジメタノール（メタ）アクリレートのような脂肪族（メタ）アクリレート、シクロヘキサンジメタノール（メタ）アクリレート、トリシクロデカンジメタノール（メタ）アクリレート、水添ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、水添ビスフェノールＦジ（メタ）アクリレートのような脂環式（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＦジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡＦジ（メタ）アクリレート、フルオレン型ジ（メタ）アクリレートのような芳香族（メタ）アクリレート、イソシアヌル酸ジ（メタ）アクリレートのような複素環式（メタ）アクリレート等が挙げられる。
また、３官能以上の多官能（メタ）アクリレートとしては、例えば、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレートのような脂肪族（メタ）アクリレート、イソシアヌル酸トリ（メタ）アクリレートのような複素環式（メタ）アクリレート等が挙げられる。
なお、上記原料モノマーと重合させる他の原料モノマーとしては、特に限定されないが、例えば、アクリロニトリル等が挙げられ、上記原料モノマーとしてアクリル酸（メタクリル酸）系モノマーを選択した場合には、これらを重合することにより、アクリルゴムが得られる。
また、上記原料モノマーとしては、例えば、ＭＭＡモノマー（クラレ製または三菱レイヨン製）、アクリレートモノマー（ダイセル・サイテック製）、ブレンマー（日油製）、アクリル酸エステルモノマー（日本触媒製）、光硬化性モノマー・オリゴマー（新中村化学工業製）等が挙げられる。
（メタ）アクリル系ポリマーの重量平均分子量は、特に限定されないが、２×１０４〜３×１０５程度であることが好ましく、３×１０４〜２×１０５程度であることがより好ましい。かかる重量平均分子量の（メタ）アクリル系ポリマーを用いることにより、後述するモノマーとの相溶性が高くなるとともに、コア層１３の強度や可撓性の向上を図ることができる。
ここで、コア層１３の各部の屈折率は、各部における（メタ）アクリル系ポリマーの屈折率とモノマーの屈折率の相対的な大小関係とその存在比率に応じて決定される。そのため、用いるモノマーの種類および（メタ）アクリル系ポリマーの種類を適宜選択することにより、コア層１３の各部の屈折率を調整することができる。
また、（メタ）アクリル系ポリマーの構造を設計することによっても、コア部１４と側面クラッド部１５との屈折率差の調整を容易に行うことができる。例えば、（メタ）アクリル系ポリマーを、主鎖と、後述する活性放射線９３０により主鎖から離脱する脱離性基とを有する化学構造に設計する。かかる化学構造を有する（メタ）アクリル系ポリマーにおいては、活性放射線９３０の照射により、離脱性基を主鎖から離脱させることができ、その屈折率が変化する。
このような離脱性基としては、例えば、分子構造中に、−Ｏ−構造、−Ｓｉ−アリール構造および−Ｏ−Ｓｉ−構造のうちの少なくとも１つを有するものが挙げられる。かかる離脱性基は、活性放射線９３０の作用によって十分に分子構造が切断され、主鎖から容易に離脱するが、カチオンの作用を利用すれば、さらに容易に分子構造が切断される。
このうち、離脱により（メタ）アクリル系ポリマーの屈折率に低下を生じさせる離脱性基としては、−Ｓｉ−ジフェニル構造および−Ｏ−Ｓｉ−ジフェニル構造の少なくとも一方が好ましい。
また、別の離脱性基としては、例えば、末端にアセトフェノン構造を有する置換基が挙げられる。この離脱性基は、活性放射線９３０の作用によって十分に分子構造が切断され、主鎖から容易に離脱するが、フリーラジカルの作用を利用すれば、さらに容易に分子構造が切断される。
離脱性基の量（数）は、特に限定されないが、（メタ）アクリル系ポリマー全質量に対して１０〜８０質量％であるのが好ましく、２０〜６０質量％であるのがより好ましい。離脱性基の量が前記範囲内であると、屈折率変調機能（屈折率差を変化させる効果）に優れた（メタ）アクリル系ポリマーとすることができるとともに、形成されるコア層１３の可撓性の向上を図ることもできる。
かかる離脱性基を有する（メタ）アクリル系ポリマーは、前述した原料モノマーと、この原料モノマーに離脱性基を導入したモノマーとを重合することにより、容易に得ることができる。
さらに、エポキシ基を有する（メタ）アクリル系ポリマーを用いることもできる。かかる（メタ）アクリル系ポリマーを用いることにより、クラッド層１１、１２に対して密着性に優れたコア層１３を形成することが可能となる。
この（メタ）アクリル系ポリマーを得る場合、原料モノマーには、例えば、グリシジル（メタ）アクリレート、α−エチルグリシジル（メタ）アクリレート、α−プロピルグリシジル（メタ）アクリレート、α−ブチルグリシジル（メタ）アクリレート、２−メチルグリシジル（メタ）アクリレート、２−エチルグリシジル（メタ）アクリレート、２−プロピルグリシジル（メタ）アクリレート、３，４−エポキシブチル（メタ）アクリレート、３，４−エポキシヘプチル（メタ）アクリレート、α−エチル−６，７−エポキシヘプチル（メタ）アクリレート、ｏ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、ｍ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、ｐ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル（メタ）アクリレート、３，４−エポキシシクロヘキシルエチル（メタ）アクリレート、３，４−エポキシシクロヘキシルプロピル（メタ）アクリレート、３，４−エポキシシクロヘキシルブチル（メタ）アクリレート等のうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
また、上記原料モノマーとしては、例えば、ＥＢＥＣＲＹＬ（ダイセル・サイテック製）、デナコールアクリレート（ナガセケムテックス製）、ネオポール（日本ユピカ製）等を用いることができる。さらに、エポキシ基を有する（メタ）アクリル系ポリマーとしては、例えば、ブレンマー（日油製）等を用いることができる。
また、フッ素含有（メタ）アクリル系ポリマーも用いることができる。このポリマーを得るための原料モノマーとしては、例えば、ダイキン工業製 METHACRYLATES CAS No.1799-84-4(2-(perfluorobutyl)ethyl methacrylate)、ユニマテック製 ケミノックス等を用いることができる。
さらには、マレイミド変性アクリル系ポリマーも用いることができる。このポリマーとしては、例えば、アロンタック（東亞合成製）等を用いることができ、また、原料モノマーとしては、例えば、アロニックス（東亞合成製）等を用いることができる。
この他に、（メタ）アクリル系ポリマーとして、スミペックスＭＨＦ（住友化学製）、シリコーングラフト（メタ）アクリル系ポリマーとして、サイマックＵＳ−３５２（東亞合成製）、ＵＶ硬化型（メタ）アクリル系ポリマーとして、８ＫＸ−０１８Ｃ（大成ファインケミカル製）を使用することができる。
また、原料モノマーには、末端アクリルポリエーテルとして、デナコールアクリレートＤＡ−９３１（ナガセケムテックス製）、末端メタクリルシリコーンオイルとして、ＢＹ１６７−１５２Ｃ（東レ・ダウコーニング製）、水性アクリレートとして、ＲＤ−１８０（互応化学工業製）、ビスフェノールＡジアクリレートとして、ＡＢＥ−３００、フルオレンジアクリレートとして、Ａ−ＢＰＥＦ（以上、新中村化学工業製）、ウレタンアクリレートとして、ＭｉｒａｍｅｒＨＲ−３７００（東洋ケミカルズ製）、ベンジル（メタ）アクリレート（日立化成工業製）等を使用することができる。
（（エポキシ系ポリマー））
エポキシ系ポリマーは、特に、透明性が高く、優れた光伝送性を有し、さらに優れた耐熱性および密着性を有することから、本発明におけるポリマーとして用いられる。また、かかるエポキシ系ポリマーには、後述するモノマーと相溶性を有するもの、さらに、その中でも後述するようにモノマーが反応（重合反応や架橋反応）可能であり、モノマーが反応した後においても十分な透明性を有するものが好適に用いられる。
ここで、「相溶性を有する」とは、モノマーが少なくとも混和して、光導波路形成用組成物９０１、９０２中や層９１０中においてエポキシ系ポリマーと相分離を起こさないことをいう。
さらに、エポキシ系ポリマーとは、ノルボルネン系エポキシモノマー、ケイ素含有エポキシモノマー、脂環式エポキシモノマー、ビスフェノール型エポキシモノマー、フッ素化エポキシモノマー、脂肪族エポキシモノマー、ナフタレン環含有エポキシモノマー、芳香環含有エポキシモノマー等のエポキシモノマーまたはこれらの誘導体を原料モノマーとして、この原料モノマーを重合してなるポリマー（樹脂およびゴムを含む。）である。
したがって、エポキシ系ポリマーとしては、上記原料モノマーの１種を重合してなるホモポリマー、上記原料モノマーの異なる２種以上を重合してなるコポリマー、上記原料モノマーと他の原料モノマーとを重合してなるコポリマー等が挙げられる。
このような原料モノマーのうち、ノルボルネン系エポキシモノマーとしては、例えば、以下の式（１）で表わされるものが挙げられる。
なお、式（１）で表される化合物は、エポキシノルボルネンであり、このような化合物としては、例えば、プロメラス社製 ＥｐＮＢを使用することができる。この他、ジシクロペンタジエン型エポキシモノマーとして、ＤＩＣ製 ＨＰ−７２００ＨＨＨを使用することができる。
また、ケイ素含有エポキシモノマーとしては、例えば、以下の式（２）または式（３）で表わされるものが挙げられる。
なお、式（２）で表される化合物は、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランであり、この化合物としては、例えば、東レ・ダウコーニング社製 Ｚ−６０４０を使用することができる。また、式（３）で表される化合物は、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシランであり、この化合物としては、例えば、東京化成製 Ｅ０３２７を使用することができる。この他、東レ・ダウコーニング社製 ＳＦ８４１３、ＢＹ１６−８３９、ＳＦ８４２１を使用することができる。
さらに、脂環式エポキシモノマーとしては、例えば、以下の式（４）〜式（６）で表わされるものが挙げられる。
なお、式（４）で表される化合物は、３、４−エポキシシクロヘキセニルメチル−３’、４’−エポキシシクロヘキセンカルボキシレートであり、この化合物としては、例えば、ダイセル化学社製 セロキサイド２０２１Ｐを使用することができる。また、式（５）で表される化合物は、１，２−エポキシ−４−ビニルシクロヘキサンであり、この化合物としては、例えば、ダイセル化学社製 セロキサイド２０００を使用することができる。さらに、式（６）で表される化合物は、１，２：８，９ジエポキシリモネンであり、この化合物としては、例えば、（ダイセル化学社製 セロキサイド３０００）を使用することができる。この他、ダイセル化学社製 セロキサイド２０８１を使用することもできる。
また、ビスフェノール型エポキシモノマーとしては、例えば、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、ビスフェノールＦジグリシジルエーテル、ビスフェノールＳジグリシジルエーテル、以下の式（７）で表わされるものが挙げられる。
なお、式（７）で表される化合物としては、具体的には、例えば、ビスフェノキシエタノールフルオレンジグリシジルエーテル（式（７）中、ｎ＝１、Ｒ１〜Ｒ６がすべて水素原子のもの）、ビスフェノールフルオレンジグリシジルエーテル（式（７）中、ｎ＝０、Ｒ１〜Ｒ６がすべて水素原子のもの）等が挙げられる。この他、ビスＡ型エポキシモノマーとして、新日鐵化学製 ＹＤ−１２８Ｓ、ＹＤ−０２０Ｇ、水添ビスＡ型エポキシモノマーとして、新日鐵化学製 ＳＴ−３０００、ＳＴ−４０００Ｄを使用することもできる。
さらに、フッ素化エポキシモノマーとしては、例えば、以下の式（８）で表わされるものが挙げられる。この他、ダイキン工業製 EPOXIDES CAS No.74328-56-6(1,6-bis(2',3'-epoxypropyl)-perfluoro-n-hexane)、EPOXIDES CAS No.791-22-0(1,4-bis(2',3'-epoxypropyl)-perfluoro-n-butane)を使用することもできる。
また、脂肪族エポキシモノマーとしては、例えば、以下の式（９）で表わされるものが挙げられる。この他、多官能脂肪族エポキシモノマーとして、ナガセケムテックス製 デナコールＥＸ−８５０Ｌ、デナコールＥＸ−２１６Ｌを使用することができる。
さらに、ナフタレン環含有エポキシモノマーとしては、例えば、以下の式（１０）で表わされるものが挙げられる。
Figure 0006108668
Figure 0006108668
Figure 0006108668
Figure 0006108668
Figure 0006108668
Figure 0006108668
Figure 0006108668
 ［式（７）中、Ｒ１〜Ｒ４は、それぞれ独立して、水素原子または炭素数１〜６のアルキル基である。また、Ｒ５、Ｒ６は、それぞれ独立して、水素原子またはメチル基である。さらに、各ｎは、それぞれ独立して、０〜１０の整数を表わす。］
Figure 0006108668
 ［式（８）中、ｎは、２〜１０の整数を表わす。］
Figure 0006108668
 ［式（９）中、ｎは、２〜１０の整数を表わす。］
Figure 0006108668
 ［式（１０）中、Ｒは、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、またはフェニル基を表わす。］
また、エポキシ系ポリマーまたは原料モノマーとしては、上記の他に、エピコート（ジャパンエポキシレジン製）、フェノキシ樹脂ＹＰシリーズ、ノボラック型エポキシ樹脂ＹＤＣＮシリーズ（以上、新日鐵化学製）、オグソールＥＧ（大阪ガスケミカル製）、ビフェニル型エポキシ樹脂ＹＸ−４０００Ｈ（三菱化学製）、リカレジン（新日本理化製）、シリコーン変性エポキシ（信越化学工業製または東レ・ダウコーニング製）、デナコール（ナガセケムテックス製）、フッ素化エポキシ（ダイキン工業製）、ＡＲＵＦＯＮ ＵＧ−４０００、４０３５、４０４０（東亞合成製）、アロンオキセタンＯＸＴ−２１３、２２１、２１１（東亞合成製）等を使用することができる。
なお、エポキシ系ポリマーを、上記原料モノマーと他の原料モノマーとを重合してなるコポリマーとする場合、他の原料モノマーとしては、上記原料モノマーと異なる種類のものであれば、特に限定されないが、例えば、後述する添加剤９２０に含まれるモノマーで例示するものを用いることができる。
エポキシ系ポリマーの重量平均分子量は、特に限定されないが、２×１０４〜３×１０５程度であることが好ましく、３×１０４〜２×１０５程度であることがより好ましい。かかる重量平均分子量のエポキシ系ポリマーを用いることにより、後述するモノマーとの相溶性が高くなるとともに、コア層１３の強度や可撓性の向上を図ることができる。
ここでコア層１３の各部の屈折率は、各部におけるエポキシ系ポリマーの屈折率とモノマーの屈折率の相対的な大小関係とその存在比率に応じて決定される。そのため、用いるモノマーの種類およびエポキシ系ポリマーの種類を適宜選択することにより、コア層１３の各部の屈折率を調整することができる。
また、エポキシ系ポリマーの構造を設計することによっても、コア部１４と側面クラッド部１５との屈折率差の調整を容易に行うことができる。例えば、エポキシ系ポリマーを、主鎖と、後述する活性放射線９３０により主鎖から離脱する脱離性基とを有する化学構造に設計する。かかる化学構造を有するエポキシ系ポリマーにおいては、活性放射線９３０の照射により、離脱性基を主鎖から離脱させることができ、その屈折率が変化する。
このような離脱性基としては、例えば、分子構造中に、−Ｏ−構造、−Ｓｉ−アリール構造および−Ｏ−Ｓｉ−構造のうちの少なくとも１つを有するものが挙げられる。かかる離脱性基は、活性放射線９３０の作用によって十分に分子構造が切断され、主鎖から容易に離脱するが、カチオンの作用を利用すれば、さらに容易に分子構造が切断される。
このうち、離脱によりエポキシ系ポリマーの屈折率に低下を生じさせる離脱性基としては、−Ｓｉ−ジフェニル構造および−Ｏ−Ｓｉ−ジフェニル構造の少なくとも一方が好ましい。
また、別の離脱性基としては、例えば、末端にアセトフェノン構造を有する置換基が挙げられる。この離脱性基は、活性放射線９３０の作用によって十分に分子構造が切断され、主鎖から容易に離脱するが、フリーラジカルの作用を利用すれば、さらに容易に分子構造が切断される。
離脱性基の量（数）は、特に限定されないが、エポキシ系ポリマー全重量に対して１０〜８０重量％であるのが好ましく、２０〜６０重量％であるのがより好ましい。離脱性基の量が前記範囲内であると、屈折率変調機能（屈折率差を変化させる効果）に優れたエポキシ系ポリマーとすることができるとともに、形成されるコア層１３の可撓性の向上を図ることもできる。
かかる離脱性基を有するエポキシ系ポリマーは、前述した原料モノマーと、この原料モノマーに離脱性基を導入したモノマーとを重合することにより、容易に得ることができる。
さらに、エポキシ基を有するエポキシ系ポリマーを用いることもできる。かかるエポキシ系ポリマーを用いることにより、クラッド層１１、１２に対して密着性に優れたコア層１３を形成することが可能となる。
（（シリコーン系ポリマー））
シリコーン系ポリマーは、特に、透明性が高く、優れた光伝送性を有し、さらに優れた耐熱性、光安定性および電気絶縁性を有することから、本発明におけるポリマーとして用いられる。また、かかるシリコーン系ポリマーには、後述するモノマーと相溶性を有するもの、さらに、その中でも後述するようにモノマーが反応（重合反応や架橋反応）可能であり、モノマーが反応した後においても十分な透明性を有するものが好適に用いられる。
ここで、「相溶性を有する」とは、モノマーが少なくとも混和して、光導波路形成用組成物９０１、９０２中や層９１０中においてシリコーン系ポリマーと相分離を起こさないことをいう。
さらに、シリコーン系ポリマーとは、オルガノアルコキシシランまたはその誘導体を原料モノマーとして、この原料モノマーを重合（加水分解・縮合または縮合）してなるポリマー（樹脂およびゴムを含む。）である。
したがって、シリコーン系ポリマー（ポリオルガノシロキサン）としては、上記原料モノマーの１種を重合してなるホモポリマー、上記原料モノマーの異なる２種以上を重合してなるコポリマー、上記原料モノマーと他の原料モノマーとを重合してなるコポリマー等が挙げられる。
このように原料モノマー（シリコーンモノマー）として用いられるオルガノアルコキシシランとしては、特に限定されないが、例えば、以下の式（１１）で表わされるものが挙げられる。
Figure 0006108668
 ［式（１１）中、Ｒ１、Ｒ３は、それぞれ独立して、一価の有機基である。また、Ｒ２は、アルキル基またはアルコキシアルキル基である。さらに、ｍは、０または１であり、ｎは、０〜３の整数を表わす。］
なお、式（１１）中、Ｒ１、Ｒ３（一価の有機基）は、具体的には、それぞれ独立して、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基のようなアルキル基、ビニル基、アリル基のようなアルケニル基、フェニル基、トリル基のようなアリール基、ナフチル基、フェネチル基のようなアラルキル基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アリール基およびこれら有機基中の炭素原子の一部が窒素原子、酸素原子、珪素原子、硫黄原子、リン原子またはこれら原子を含む原子団等で置換されたものが挙げられる。
また、Ｒ２は、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基のようなアルキル基、メトキシメチル基、エトキシメトキシ基、プロポキシメトキシ基、メトキシエトキシ基、エトキシエトキシ基、プロポキシエトキシ基、ブトキシエトキシ基のようなアルコキシアルキル基が挙げられる。
以上のような式（１１）で表わされるオルガノアルコキシシランとしては、具体的には、例えば、イソプロピルトリメトキシシラン、ネオペンチルトリメトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、４−ビニルフェニルトリメトキシシラン、トリメチルシリルメチルトリメトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、エチニルトリメトキシシラン、ジエチニルジメトキシシラン、４−ビニルフェニルトリエトキシシラン、トリメチルシリルメチルトリエトキシシラン、イソプロピルトリプロポキシシラン、シクロペンチルトリイソプロポキシシラン、ネオペンチルトリブトキシシラン、イソプロピルメチルジメトキシシラン、メチルネオペンチルジメトキシシラン、シクロヘキシルメチルジメトキシシラン、メチルシクロペンチルジメトキシシラン、アリルメチルジメトキシシラン、（４−クロロフェニル）メチルジメトキシシラン、エチルプロピルジメトキシシラン、エチルイソペンチルジメトキシシラン、エチルネオペンチルジメトキシシラン、エチルシクロペンチルジメトキシシラン、フェニルエチルジメトキシシラン、エチル−３，３，３−トリフルオロプロピルジメトキシシラン、ブチルプロピルジメトキシシラン、ｓｅｃ−ブチルプロピルジメトキシシラン、ペンチルプロピルジメトキシシラン、ヘキシルプロピルジメトキシシラン、３−クロロプロピルプロピルジメトキシシラン、３−ブロモプロピルプロピルジメトキシシラン、イソプロピル−ｓｅｃ−ブチルジメトキシシラン、イソプロピルシクロペンチルジメトキシシラン、イソプロピルビニルジメトキシシラン、シクロペンチルイソブチルジメトキシシラン、ジヘキシルジメトキシシラン、ジシクロペンチルジメトキシシラン、ビス（トリメチルシリルメチル）ジメトキシシラン、３，３，３−トリフルオロプロピルヘキシルジメトキシシラン、ｓｅｃ−ブチルメチルジエトキシシラン、エチルプロピルジエトキシシラン、エチル−ｔｅｒｔ−ブチルジエトキシシラン、ジプロピルジエトキシシラン、ジイソプロピルジエトキシシラン、ジイソプロピルブチルエトキシシラン、ジシクロペンチルジエトキシシラン、４−メトキシフェニルビニルジエトキシシラン、イソブチルジメチルメトキシシラン、ｔｅｒｔ−ブチルジメチルメトキシシラン、（４−クロロフェニル）ジメチルメトキシシラン、ジメチル−２−チエニルメトキシシラン、トリプロピルメトキシシラン、トリブチルメトキシシラン、イソブチルジメチルエトキシシラン、アリルジメチルエトキシシラン、トリエチルエトキシシラン、フェニルジエチルエトキシシラン、ジプロピルイソブチルエトキシシラン、ジフェニルメチルエトキシシラン、アリルジメチルプロポキシシラン、トリエチルプロポキシシラン、ジフェニルメチルブトキシシラン、１，４−ビス（メチルジメトキシシリル）フェニレン、２−アミノエチルアミノメチルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルジメチルエトキシシラン、２−（２−アミノエチルチオエチル）トリエトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン等が挙げられる。
なお、シリコーン系ポリマーを、上記原料モノマー（オルガノアルコキシシラン）と他の原料モノマーとを重合してなるコポリマーとする場合、他の原料モノマーとしては、上記原料モノマーと異なる種類のものであれば、特に限定されないが、例えば、後述する添加剤９２０に含まれるモノマーで例示するものを用いることができる。
シリコーン系ポリマーの重量平均分子量は、特に限定されないが、２×１０４〜３×１０５程度であることが好ましく、３×１０４〜２×１０５程度であることがより好ましい。かかる重量平均分子量のシリコーン系ポリマーを用いることにより、後述するモノマーとの相溶性が高くなるとともに、コア層１３の強度や可撓性の向上を図ることができる。
ここで、コア層１３の各部の屈折率は、各部におけるシリコーン系ポリマーの屈折率とモノマーの屈折率の相対的な大小関係とその存在比率に応じて決定される。そのため、用いるモノマーの種類およびシリコーン系ポリマーの種類を適宜選択することにより、コア層１３の各部の屈折率を調整することができる。
また、シリコーン系ポリマーは、前述したように、オルガノアルコキシシランまたはその誘導体を加水分解・縮合または縮合してなるものであることから、その分子構造中に、−Ｏ−構造、−Ｓｉ−アリール構造および−Ｏ−Ｓｉ−構造のうちの少なくとも１つを有するものとなる。そのため、かかる構造を有する部分が、後述する活性放射線９３０により主鎖から離脱する脱離性基として機能し、この脱離性基の主鎖からの脱離により、その屈折率を変化させることができるため、かかる点からも、コア部１４と側面クラッド部１５との屈折率差の調整を行うことができる。
なお、離脱によりシリコーン系ポリマーの屈折率に低下を生じさせる離脱性基としては、−Ｓｉ−ジフェニル構造および−Ｏ−Ｓｉ−ジフェニル構造の少なくとも一方が好ましい。
また、別の離脱性基としては、例えば、末端にアセトフェノン構造を有する置換基が挙げられる。この離脱性基は、活性放射線９３０の作用によって十分に分子構造が切断され、主鎖から容易に離脱するが、フリーラジカルの作用を利用すれば、さらに容易に分子構造が切断される。
離脱性基の量（数）は、特に限定されないが、シリコーン系ポリマー全重量に対して１０〜８０重量％であるのが好ましく、２０〜６０重量％であるのがより好ましい。離脱性基の量が前記範囲内であると、屈折率変調機能（屈折率差を変化させる効果）に優れたシリコーン系ポリマーとすることができるとともに、形成されるコア層１３の可撓性の向上を図ることもできる。
なお、シリコーン系ポリマーとして、エポキシ基を有するものを用いた場合には、クラッド層１１、１２に対して密着性に優れたコア層１３を形成することが可能となる。
（（ポリイミド系ポリマー））
ポリイミド系ポリマーは、特に、透明性が高く、優れた光伝送性を有し、さらに優れた耐熱性、光安定性、機械的特性、密着性および電気絶縁性を有することから、本発明におけるポリマーとして用いられる。また、かかるポリイミド系ポリマーには、後述するモノマーと相溶性を有するもの、さらに、その中でも後述するようにモノマーが反応（重合反応や架橋反応）可能であり、モノマーが反応した後においても十分な透明性を有するものが好適に用いられる。
ここで、「相溶性を有する」とは、モノマーが少なくとも混和して、光導波路形成用組成物９０１、９０２中や層９１０中においてポリイミド系ポリマーと相分離を起こさないことをいう。
さらに、ポリイミド系ポリマーとは、テトラカルボン酸無水物とジアミンとを反応させることにより得られるポリアミド酸を加熱・硬化（イミド化）させてなるポリイミド（オリゴマー）を含むポリマーである。
したがって、ポリイミド系ポリマーとしては、１種の上記ポリイミドを重合してなるホモポリマー、２種以上の上記ポリイミドを重合してなるブロックコポリマー、上記ポリイミドと他のオリゴマーとを重合してなるブロックコポリマー等が挙げられる。
このようなポリイミドを得るために用いられるテトラカルボン酸無水物およびジアミンとしては、特に限定されないが、例えば、以下のようなものが挙げられる。
すなわち、テトラカルボン酸無水物としては、例えば、ピロメリット酸二無水物、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，２−ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）プロパン二無水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン酸二無水物のような分子内にフッ素原子を含有しないものや、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）へキサフルオロプロパン二無水物、４，４−ビス（３，４−ジカルボキシトリフルオロフェノキシ）テトラフルオロベンゼン二無水物、１，４−ビス（３，４−ジカルボキシトリフルオロフェノキシ）テトラフルオロベンゼン二無水物、（トリフルオロメチル）ビロメリット酸二無水物、ジ（トリフルオロメチル）ピロメリット酸二無水物、ジ（ヘプタフルオロプロピル）ピロメリット酸二無水物のような分子内にフッ素原子を含有するもの等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
また、ジアミンとしては、例えば、ｍ−フェニレンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，３’−ジアミノジフェニルエーテル、ビス（３−アミノフェニル）スルフィド、（３−アミノフェニル）（４−アミノフェニル）スルフィド、ビス（３−アミノフェニル）スルホキシド、（３−アミノフェニル）（４−アミノフェニル）スルホキシド、ビス（４−アミノフェニル)スルホン、（３−アミノフェニル）（４−アミノフェニル）スルホン、３，４’−ジアミノベンゾフェノン、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ)ベンゼン、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、４，４’―ビス（３−アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス［４−（４−アミノフェノキシ)フェニル]ケトン、ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］スルフィド、ビス［４−（３−アミノフェノキシ)フェニル]スルホキシド、ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル]スルホン、ビス［４−（３−アミノフェノキシ)フェニル]エーテル、４，４’−ジアミノ−５,５’−ジフェノキシベンゾフェノン、３，３’−ジアミノ−４−フェノキシベンゾフェノン、３，４’−ジアミノ−４,５’−ジビフェノキシベンゾフェノン、３，３’−ジアミノ−４−ビフェノキシベンゾフェノン、ンのような分子内にフッ素原子を含有しないものや、２，２’−ビス(トリフルオロメチル)−４,４’−ジアミノビフェニル、２−トリフルオロメチル−４,４’−ジアミノジフェニルエーテル、２’−トリフルオロメチル−３,４’−ジアミノジフェニルエーテル、２，２−ビス（３−アミノフェニル）−１,１,１,３,３,３−ヘキサフルオロプロパン、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）−４−トリフルオロメチルベンゼン、１，３−ビス（３−アミノ−５−トリフルオロメチルフェノキシ)ベンゼン、１，３−ビス（３−アミノ−５−トリフルオロメチルフェノキシ）−５−トリフルオロメチルベンゼン、１，４−ビス(４−アミノ−２−トリフルオロメチルフェノキシ)ベンゼン、２，２−ビス［４−（３−アミノフェノキシ)フェニル）−１,１,１,３,３,３−ヘキサフルオロプロパンのような分子内にフッ素原子を含有するもの等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
なお、ポリイミド系ポリマーを、上記ポリイミド（オリゴマー）と他のオリゴマーとを重合してなるブロックコポリマーとする場合、他のオリゴマーとしては、上記ポリイミドと異なる種類のものであれば、特に限定されないが、例えば、（メタ）アクリル系オリゴマー、エポキシ系オリゴマーおよびシリコーン系オリゴマー（オルガノシロキサンオリゴマー）のうちの少なくとも１種を用いることができる。
ポリイミド系ポリマーの重量平均分子量は、特に限定されないが、２×１０４〜１×１０６程度であることが好ましく、２×１０５〜４×１０５程度であることがより好ましい。かかる重量平均分子量のポリイミド系ポリマーを用いることにより、後述するモノマーとの相溶性が高くなるとともに、コア層１３の強度や可撓性の向上を図ることができる。
ここで、コア層１３の各部の屈折率は、各部におけるポリイミド系ポリマーの屈折率とモノマーの屈折率の相対的な大小関係とその存在比率に応じて決定される。そのため、用いるモノマーの種類およびポリイミド系ポリマーの種類を適宜選択することにより、コア層１３の各部の屈折率を調整することができる。
また、ポリイミド系ポリマーの構造を設計することによっても、コア部１４と側面クラッド部１５との屈折率差の調整を容易に行うことができる。例えば、ポリイミド系ポリマーを、主鎖と、後述する活性放射線９３０により主鎖から離脱する脱離性基とを有する化学構造に設計する。かかる化学構造を有するポリイミド系ポリマーにおいては、活性放射線９３０の照射により、離脱性基を主鎖から離脱させることができ、その屈折率が変化する。
このような離脱性基としては、例えば、分子構造中に、−Ｏ−構造、−Ｓｉ−アリール構造および−Ｏ−Ｓｉ−構造のうちの少なくとも１つを有するものが挙げられる。かかる離脱性基は、活性放射線９３０の作用によって十分に分子構造が切断され、主鎖から容易に離脱するが、カチオンの作用を利用すれば、さらに容易に分子構造が切断される。
このうち、離脱によりポリイミド系ポリマーの屈折率に低下を生じさせる離脱性基としては、−Ｓｉ−ジフェニル構造および−Ｏ−Ｓｉ−ジフェニル構造の少なくとも一方が好ましい。
また、別の離脱性基としては、例えば、末端にアセトフェノン構造を有する置換基が挙げられる。この離脱性基は、活性放射線９３０の作用によって十分に分子構造が切断され、主鎖から容易に離脱するが、フリーラジカルの作用を利用すれば、さらに容易に分子構造が切断される。
離脱性基の量（数）は、特に限定されないが、ポリイミド系ポリマー９１５全重量に対して１０〜８０重量％であるのが好ましく、２０〜６０重量％であるのがより好ましい。離脱性基の量が前記範囲内であると、屈折率変調機能（屈折率差を変化させる効果）に優れたポリイミド系ポリマー９１５とすることができるとともに、形成されるコア層１３の可撓性の向上を図ることもできる。
かかる離脱性基を有するポリイミド系ポリマーは、例えば、このものを上記ポリイミド（オリゴマー）と他のオリゴマーとしてのオルガノシロキサンオリゴマーとを重合してなるブロックコポリマーとすることにより、容易に得ることができる。
（（フッ素系ポリマー））
フッ素系ポリマーは、特に、透明性が高く、優れた光伝送性を有し、さらに優れた機械的特性および耐吸湿性を有することから、本発明におけるポリマーとして用いられる。また、かかるフッ素系ポリマーには、後述するモノマーと相溶性を有するもの、さらに、その中でも後述するようにモノマーが反応（重合反応や架橋反応）可能であり、モノマーが反応した後においても十分な透明性を有するものが好適に用いられる。
ここで、「相溶性を有する」とは、モノマーが少なくとも混和して、光導波路形成用組成物９０１、９０２中や層９１０中においてフッ素系ポリマーと相分離を起こさないことをいう。
さらに、フッ素系ポリマーとは、その分子構造中にフッ素原子を含有する重合体であり、本発明では、フッ素系ポリマーとしては、脂肪族環構造、イミド環構造、トリアジン環構造、ベンゾオキサゾール構造および芳香族環構造のうちの少なくとも１種の環構造を有するものであり、かかる構造中にフッ素原子を含有するものであるのが好ましい。これらの中でも、特に、脂肪族環構造を主鎖として有する重合体であるのが好ましい。これにより、光導波路形成用組成物９０１、９０２から得られる層９１０をより均一な膜厚を有するものとすることができる。
脂肪族環構造を主鎖として有する重合体（以下、「含フッ素脂肪族環構造重合体」ということもある。）は、フッ素原子を含有する環構造を備えるモノマーや、フッ素原子と２以上の重合性不飽和結合とを備えるモノマーを原料モノマーとして、この原料モノマーを重合することにより得ることができる。
したがって、含フッ素脂肪族環構造重合体としては、上記原料モノマーの１種を重合してなるホモポリマー、上記原料モノマーの異なる２種以上を重合してなるコポリマー、上記原料モノマーと他の原料モノマーとを重合してなるコポリマー等とすることができる。
なお、本明細書中において、含フッ素脂肪族環構造重合体とは、その主鎖が複数の脂肪族環構造で主に構成され、この脂肪族環構造を構成する炭素原子の１つ以上にフッ素原子またはフッ素原子を含む原子団が結合しているものをいう。
このような含フッ素脂肪族環構造重合体は、具体的には、例えば、下記式（１２）〜（１６）に挙げるような構成単位（繰り返し単位）を主鎖に備えるものが挙げられる。
Figure 0006108668
 ［上記各式中、ｌは０〜５、ｍは０〜４、ｎは０〜１、ｌ＋ｍ＋ｎは１〜６、ｏ、ｐ、ｑは、それぞれ独立して、０〜５、ｏ＋ｐ＋ｑは１〜６であり、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、それぞれ独立して、Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ３、Ｃ２Ｆ５、Ｃ３Ｆ７またはＯＣＦ３であり、Ｘ１およびＸ２は、それぞれ独立して、ＦまたはＣｌである。］
かかる構成の含フッ素脂肪族環構造重合体を得るために、フッ素原子を含有する環構造を備えるモノマー（単量体）としては、例えば、ペルフルオロ（２，２−ジメチル−１，３−ジオキソール）、ペルフルオロ（２−メチル−１，３−ジオキソール）、ペルフルオロ（２−エチル−２プロピル−１，３−ジオキソール）、ペルフルオロ（２，２−ジメチル−４メチル−１，３−ジオキソール）のようなジオキソール環員炭素に、フッ素原子、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフルオロプロピル基のようなフッ素置換アルキル基が結合したペルフルオロジオキソール類を備えるものや、ペルフルオロ（４−メチル−２−メチレン−１，３−ジオキソラン）、ペルフルオロ（２−メチル−１，４−ジオキシン）のような含フッ素脂環構造を備えるもの等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
また、フッ素原子と２以上の重合性不飽和結合とを備えるモノマー（単量体）としては、例えば、ペルフルオロ（３−オキサ−１，５−ヘキサジエン）、ペルフルオロ（３−オキサ−１，６−ヘプタジエン）、ペルフルオロ（４−メチル−３−オキサ−１，６−ヘプタジエン）、ペルフルオロ（４−クロロ−３−オキサ−１，６−ヘプタジエン）、ペルフルオロ（４−メトキシ−３−オキサ−１，６−ヘプタジエン）、ペルフルオロ（５−メチル−３−オキサ−１，６−ヘプタジエン）等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
なお、含フッ素脂肪族環構造重合体は、上述したフッ素原子を含有する環構造を備えるモノマーと、フッ素原子と２以上の重合性不飽和結合とを備えるモノマーとの双方を原料モノマーとして用い、これらを共重合させてコポリマーすることによっても得ることができる。
さらに、含フッ素脂肪族環構造重合体を、上記原料モノマーと他の原料モノマーとを重合してなるコポリマーとする場合、他の原料モノマーとしては、例えば、テトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、ペルフルオロ（メチルビニルエーテル）のようなラジカル重合性モノマーの他、後述する添加剤９２０に含まれるモノマーで例示するものを用いることができる。
フッ素系ポリマーの重量平均分子量は、特に限定されないが、２×１０４〜３×１０５程度であることが好ましく、３×１０４〜２×１０５程度であることがより好ましい。かかる重量平均分子量のフッ素系ポリマーを用いることにより、後述するモノマーとの相溶性が高くなるとともに、コア層１３の強度や可撓性の向上を図ることができる。
ここで、コア層１３の各部の屈折率は、各部におけるフッ素系ポリマーの屈折率とモノマーの屈折率の相対的な大小関係とその存在比率に応じて決定される。そのため、用いるモノマーの種類およびフッ素系ポリマーの種類を適宜選択することにより、コア層１３の各部の屈折率を調整することができる。
また、フッ素系ポリマーの構造を設計することによっても、コア部１４と側面クラッド部１５との屈折率差の調整を容易に行うことができる。例えば、フッ素系ポリマーを、主鎖と、後述する活性放射線９３０により主鎖から離脱する脱離性基とを有する化学構造に設計する。かかる化学構造を有するフッ素系ポリマーにおいては、活性放射線９３０の照射により、離脱性基を主鎖から離脱させることができ、その屈折率が変化する。
このような離脱性基としては、例えば、分子構造中に、−Ｏ−構造、−Ｓｉ−アリール構造および−Ｏ−Ｓｉ−構造のうちの少なくとも１つを有するものが挙げられる。かかる離脱性基は、活性放射線９３０の作用によって十分に分子構造が切断され、主鎖から容易に離脱するが、カチオンの作用を利用すれば、さらに容易に分子構造が切断される。
このうち、離脱によりフッ素系ポリマーの屈折率に低下を生じさせる離脱性基としては、−Ｓｉ−ジフェニル構造および−Ｏ−Ｓｉ−ジフェニル構造の少なくとも一方が好ましい。
また、別の離脱性基としては、例えば、末端にアセトフェノン構造を有する置換基が挙げられる。この離脱性基は、活性放射線９３０の作用によって十分に分子構造が切断され、主鎖から容易に離脱するが、フリーラジカルの作用を利用すれば、さらに容易に分子構造が切断される。
離脱性基の量（数）は、特に限定されないが、フッ素系ポリマー全重量に対して１０〜８０重量％であるのが好ましく、２０〜６０重量％であるのがより好ましい。離脱性基の量が前記範囲内であると、屈折率変調機能（屈折率差を変化させる効果）に優れたフッ素系ポリマーとすることができるとともに、形成されるコア層１３の可撓性の向上を図ることもできる。
なお、かかる離脱性基を有するフッ素系ポリマーは、前述した原料モノマーと、この原料モノマーに離脱性基を導入したモノマーとを重合することにより、容易に得ることができる。
（（ポリオレフィン系ポリマー））
ポリオレフィン系ポリマーは、例えば、エチレン、プロピレン、１−ブテン、シス−２−ブテン、トランス−２−ブテン、イソブテン、１−ペンテン、２−ペンテン、２−メチル−１−ブテン、３−メチル−１−ブテン、２，３−ジメチル−２−ブテン、１−ブテン、１−ヘキセン、１−オクテン、１−ノネン、１−デセンのようなモノオレフィン系モノマー、アレン、メチルアレン、ブタジエン、２，３−ジメチルブタジエン、１，３−ペンタジエン、１，４−ペンタジエン、クロロプレン、１，５−ヘキサジエンのようなジエン系モノマー等を原料モノマーとして、この原料モノマーを重合してなるポリマー（樹脂およびゴムを含む。）である。
なお、ポリオレフィン系ポリマーとしては、上記原料モノマーの１種を重合してなるホモポリマー、上記原料モノマーの異なる２種以上を混合してなるコポリマー、上記原料モノマーと他の原料モノマーとを重合してなるコポリマー等が挙げられる。
また、上記原料モノマーと重合させる他の原料モノマーとしては、特に限定されないが、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ｏ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｏ−エチルスチレン、ｐ−ｔ−ブチルスチレン、クロロスチレン、クロロメチルスチレン、ブロモスチレンといった芳香族ビニル系モノマー、（メタ）アクリロニトリル、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸アリル、Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−メチルマレイミド、酢酸ブチル、酢酸ビニル、酢酸イソプロペニル、塩化ビニル、ビニルエーテル等のビニル系モノマーが挙げられる。
なお、上記原料モノマーを重合してなるポリマーとしては、例えば、ポリスチレン、スチレンーブタジエンコポリマー、酢酸ビニルまたはその加水分解物、ポリビニルアルコール、ポリアセタール、ポリブチラール、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体等が挙げられる。
一方、ポリオレフィン系ポリマーは、ノルボルネン系ポリマー、ベンゾシクロブテン系ポリマーのような環状オレフィン系ポリマーであってもよい。環状オレフィン系ポリマーとしては、例えば、特開２０１０−０９０３２８号公報に記載されたものが用いられる。環状オレフィン系ポリマーは、単独の繰り返し単位を有するもの（ホモポリマー）、２つ以上の繰り返し単位を有するもの（コポリマー）のいずれであってもよく、具体例としては、ヘキシルノルボルネンのホモポリマー、フェニルエチルノルボルネンのホモポリマー、ベンジルノルボルネンのホモポリマー、ヘキシルノルボルネンとフェニルエチルノルボルネンとのコポリマー、ヘキシルノルボルネンとベンジルノルボルネンとのコポリマー等が挙げられる。
また、他の原料モノマーとしては、活性放射線９３０の照射により、一部が光異性化または光二量化する化学構造を有するモノマーであってもよい。かかる化学構造を有するポリオレフィン系ポリマーにおいては、活性放射線９３０の照射により、光異性化または光二量化を生じ、その屈折率が変化する。光異性化は、活性放射線の照射によりシス−トランス異性化や光Ｆｒｉｅｓ転位、脱炭酸を生じる現象であり、光二量化は、隣り合って存在する二重結合同士の間に結合が生じる現象である。
このような光異性化または光二量化する化学構造としては、例えば、アゾベンゼン基、アゾナフタレン基、芳香族複素環アゾ基、ビスアゾ基、ホルマザン基のようなＮ＝Ｎ基、マレイミド基、インデン基、クマリン基、シンナメート基、ポリエン基、スチルベン基、スチルバゾ−ル基、スチルバゾリウム基、シンナモイル基、ヘミチオインジゴ基、カルコン基のようなＣ＝Ｃ基、芳香族シッフ塩基、芳香族ヒドラゾン構造のようなＣ＝Ｎ基、ベンゾフェノン基、アントラキノン基等のようなＣ＝Ｏ基、アリルエステル基のようなエステル基、アシルフェノール構造等が挙げられ、これらのうちの少なくとも１つが用いられる。また、特に、アゾベンゼン基、マレイミド基、クマリン基、シンナモイル基、およびインデン基の少なくとも１つが好ましく用いられる。
また、上記化学構造を有する化合物としては、例えば、イミレックス（日本触媒製）、脂肪族ビスマレイミド（ＤＭＩ製）、アロニックス（東亞合成製）、ビスマレイミド類（ケイ・アイ化成製）、メチルシンナメート（井上香料製造所）、パラメトキシケイ皮酸２エチルヘキシル等が挙げられる。
（添加剤）
本実施形態では、光導波路形成用組成物９０１および光導波路形成用組成物９０２の双方において、添加剤９２０がモノマーを含んでいる。また、本実施形態では、光導波路形成用組成物９０１中の添加剤９２０が、さらに重合開始剤を含んでいる一方、光導波路形成用組成物９０２中の添加剤９２０は、重合開始剤を含んでいない。
（（モノマー））
モノマー（光重合性モノマー）は、後述する活性放射線の照射により、照射領域において反応して反応物を形成し、それとともにモノマーが拡散移動することで、層９１０において照射領域と未照射領域との間に屈折率差を生じさせ得るような化合物である。
モノマーの反応物としては、モノマーがポリマー９１５中で重合して形成されたポリマー（重合体）、モノマーがポリマー９１５同士を架橋してなる架橋構造、および、モノマーがポリマー９１５に重合してポリマー９１５から分岐した分岐構造のうちの少なくとも１つが挙げられる。
ところで、照射領域と未照射領域との間に生じる屈折率差は、ポリマー９１５の屈折率とモノマーの屈折率との差に基づいて生じることから、添加剤９２０中に含まれるモノマーは、ポリマー９１５の屈折率との大小関係を考慮して選択される。
具体的には、層９１０において、照射領域の屈折率が高くなることが望まれる場合には、比較的低い屈折率を有するポリマー９１５と、このポリマー９１５に対して高い屈折率を有するモノマーとを組み合わせて使用される。一方、照射領域の屈折率が低くなることが望まれる場合には、比較的高い屈折率を有するポリマー９１５と、このポリマー９１５に対して低い屈折率を有するモノマーとを組み合わせて使用される。
なお、屈折率が「高い」または「低い」とは、屈折率の絶対値を意味するものではなく、ある材料同士の相対的な関係を意味するものである。
そして、モノマーの反応（反応物の生成）により、層９１０において照射領域の屈折率が低下した領域には屈折率分布Ｗの低屈折率領域ＷＬが対応し、照射領域の屈折率が上昇した領域には屈折率分布Ｗの高屈折率領域ＷＨが対応する。
なお、モノマーとしては、ポリマー９１５との相溶性を有し、ポリマー９１５との屈折率差が０．０１以上であるものが好ましく用いられる。
このようなモノマーとしては、分子構造中に重合可能な部位を有する化合物であればよく、ポリマー９１５の原料として挙げたモノマー等が用いられ、特に限定されないが、例えば、アクリル酸（メタクリル酸）系モノマー、エポキシ系モノマー、オキセタン系モノマー、ノルボルネン系モノマー、ビニルエーテル系モノマー、スチレン系モノマー、光二量化モノマー等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
これらのモノマーのうち、ポリマー９１５と同種のモノマーを用いることにより、ポリマー９１５中にモノマーをより均一に分散することができるので、光導波路形成用組成物９０１、９０２の特性の均質化を図ることができる。
また、重合可能な部位としては、特に不飽和炭化水素が好ましく用いられる。不飽和炭化水素を含む化合物は、ラジカル重合やカチオン重合といった重合反応を生じ易く、本発明に用いられるモノマーとして好適である。
ここで、アクリル酸（メタクリル酸）系モノマー、エポキシ系モノマーとしては、ポリマー９１５の原料として挙げたモノマーと同様のものを用いることができる。
また、環状エーテル基の開環が起こり易いため、オキセタニル基およびエポキシ基のような環状エーテル基を有するモノマーまたはオリゴマーは、速やかに反応し得る。したがって、かかるモノマーを用いることにより、コア層１３の形成時間の短縮、ひいては光導波路１の製造時間の短縮を図ることができる。
環状エーテル基を有するモノマーの分子量（重量平均分子量）またはオリゴマーの分子量（重量平均分子量）は、それぞれ１００以上４００以下であるのが好ましい。
また、ビニルエーテル系モノマーとしては、例えば、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ｎ−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、ｎ−ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、ｔｅｒｔ−ブチルビニルエーテル、ｎ−ペンチルビニルエーテル、ｎ−ヘキシルビニルエーテル、ｎ−オクチルビニルエーテル、ｎ−ドデシルビニルエーテル、２−エチルヘキシルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル等のアルキルビニルエーテル類またはシクロアルキルビニルエーテル類が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
また、スチレン系モノマーとしては、例えば、スチレン、ジビニルベンゼン等が挙げられ、これらのうちの１種または２種を組み合わせて用いることができる。
さらに、光二量化モノマーとしては、前述した光二量化し得る化学構造を有するモノマーが挙げられ、具体的には、４，４’−ジフェニルメタンビスマレイミド、ビス−（３−エチル−５−メチル−４−マレイミドフェニル）メタン、２，２’−ビス−［４−（４−マレイミドフェノキシ）フェニル］プロパン等が挙げられ、これらのうちの１種または２種を組み合わせて用いることができる。
なお、これらのモノマーと前述したポリマー９１５との組み合わせは、特に限定されず、いかなる組み合わせであってもよい。
さらに、モノマーとしては、上述した各種モノマー、すなわちアクリル酸（メタクリル酸）系モノマー、エポキシ系モノマー、オキセタン系モノマー、ノルボルネン系モノマー、ビニルエーテル系モノマー、スチレン系モノマー、光二量化モノマー等のモノマーが、同種・非同種のものを問わず２種以上併用されていてもよい。これらの組合せの中でも、オキセタニル基を有するモノマー、オキセタニル基を有するオリゴマー、エポキシ基を有するモノマー、エポキシ基を有するオリゴマーのうちの２種以上を併用するのが好ましい。
オキセタニル基を有するモノマー、オキセタニル基を有するオリゴマーは重合を開始する開始反応が遅いが、生長反応が速い。これに対し、エポキシ基を有するモノマー、エポキシ基を有するオリゴマーは、重合を開始する開始反応が速いが、生長反応が遅い。そのため、オキセタニル基を有するモノマー、オキセタニル基を有するオリゴマーと、エポキシ基を有するモノマー、エポキシ基を有するオリゴマーとを併用することで、光を照射した際に、照射領域と未照射領域との間の屈折率差を確実に生じさせることができる。
オキセタニル基を有するモノマーとしては、例えば、アロンオキセタン（東亞合成製）を使用することができる。
また、モノマーは、その少なくとも一部が上述したようにオリゴマー化していてもよい。
これらのモノマーの添加量は、ポリマー９１５の１００質量部に対し、１質量部以上５０質量部以下であることが好ましく、２質量部以上４０質量部以下であることがより好ましい。これにより、コア部１４と側面クラッド部１５との間の屈折率変調をより確実に起こすことができる。
なお、光導波路形成用組成物９０１と光導波路形成用組成物９０２との間で、含まれるモノマーは同じ組成のものでも、異なる組成のものでもよい。なお、同じ組成のものを用いることで、相互のモノマーの拡散移動が確実に生じるため、上述した屈折率分布Ｔをより明確化することができる。その結果、特性に優れた光導波路１が得られる。
また、光導波路形成用組成物９０１がモノマーを含む一方、光導波路形成用組成物９０２がモノマーを含まないようにしてもよい。この場合、各クラッド層１１、１２では、層内でのモノマーの拡散移動が生じないので、各クラッド層１１、１２の層内の屈折率を均一にすることができる。
なお、上述した光重合性のモノマーは、いわゆる屈折率調整成分の一種であり、添加剤９２０として添加される屈折率調整成分としては、ポリマー９１５と屈折率の異なるものであれば、ポリマーであっても、光重合性以外のモノマーであってもよい。例えば、１，３−ジブロモテトラフルオロベンゼン、１，４−ジブロモテトラフルオロベンゼン、２−ブロモテトラフルオロベンゾトリフルオライド、クロロペンタフルオロベンゼン、ブロモペンタフルオロベンゼン、ヨードペンタフルオロベンゼン、デカフルオロベンゾフェノン、パーフルオロアセトフェノン、パーフルオロビフェニル、クロロヘプタフルオロナフタレン、ブロモヘプタフルオロナフタレン等が挙げられ、これらのうちの少なくとも１種またはそれと他の成分との混合物が用いられる。
なお、屈折率調整成分を用いる場合、その濃度に勾配をもたせることによって、前述したような屈折率分布を形成することができる。濃度勾配を形成するには、例えば、ポリマー９１５からなる層に対して屈折率調整成分を添加する際、形成すべき屈折率分布に応じてその添加量に偏りを設けるようにすればよい。
（（重合開始剤））
重合開始剤は、活性放射線の照射に伴ってモノマーに作用し、モノマーの反応を促すものである。
用いる重合開始剤としては、モノマーの重合反応または架橋反応の種類に応じて適宜選択される。例えば、アクリル酸（メタクリル酸）系モノマー、スチレン系モノマーには専らラジカル重合開始剤が、エポキシ系モノマー、オキセタン系モノマー、ビニルエーテル系モノマーには専らカチオン重合開始剤が好ましく用いられる。
ラジカル重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン類、アセトフェノン類等が挙げられる。具体的には、イルガキュア６５１、イルガキュア１８４（以上、ＢＡＳＦジャパン製）等が挙げられる。
一方、カチオン重合開始剤としては、例えば、ジアゾニウム塩のようなルイス酸発生型のもの、ヨードニウム塩、スルホニウム塩のようなブレンステッド酸発生型のもの等が挙げられる。具体的には、アデカオプトマーＳＰ−１７０（ＡＤＥＫＡ製）、サンエイドＳＩ−１００Ｌ（三新化学工業製）、Ｒｈｏｄｏｒｓｉｌ２０７４（ローディアジャパン製）等が挙げられる。
特に、モノマーとして環状エーテル基を有するモノマーを用いる場合には、以下のようなカチオン重合開始剤（光酸発生剤）が好ましく用いられる。
例えば、トリフェニルスルフォニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリス（４−ｔ−ブチルフェニル）スルホニウム−トリフルオロメタンスルホネートなどのスルホニウム塩類、ｐ−ニトロフェニルジアゾニウムヘキサフルオロホスフェートなどのジアゾニウム塩類、アンモニウム塩類、ホスホニウム塩類、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、（トリキュミル）ヨードニウム−テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレートなどのヨードニウム塩類、キノンジアジド類、ビス（フェニルスルホニル）ジアゾメタンなどのジアゾメタン類、１−フェニル−１−（４−メチルフェニル）スルホニルオキシ−１−ベンゾイルメタン、Ｎ−ヒドロキシナフタルイミド−トリフルオロメタンサルホネートなどのスルホン酸エステル類、ジフェニルジスルホンなどのジスルホン類、トリス（２，４，６−トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（３．４−メチレンジオキシフェニル）−４，６−ビス−（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジンなどのトリアジン類等の化合物が、光酸発生剤として用いられる。なお、これらの光酸発生剤は、単独または複数を組み合わせて用いられる。
この他に、各種架橋剤を用いることができる。例えば、（メタ）アクリル系モノマーの架橋には、水性（メタ）アクリレート用架橋剤としてカルボジライトＶ−０２−Ｌ２（日清紡ケミカル製）を使用することができる。
重合開始剤の含有量は、ポリマー１００質量部に対し０．０１質量部以上０．３質量部以下であることが好ましく、０．０２質量部以上０．２質量部以下であることがより好ましい。これにより、反応性の向上という効果がある。
なお、本実施形態では、上述したように、光導波路形成用組成物９０１中の添加剤９２０が重合開始剤を含んでいる一方、光導波路形成用組成物９０２中の添加剤９２０は重合開始剤を含んでいないため、コア層１３においてのみ、層内でモノマーの重合反応が促進され、クラッド層１１、１２では、モノマーの重合反応が促進されない。したがって、クラッド層１１、１２では屈折率の変化が抑えられ、層内での屈折率を比較的均一にすることができる。
ただし、重合開始剤の添加については、上記の場合に限定されず、光導波路形成用組成物９０１と光導波路形成用組成物９０２の双方が重合開始剤を含んでいてもよい。この場合、クラッド層１１、１２ではできるだけモノマーの重合反応を抑えることが好ましいので、光導波路形成用組成物９０１と光導波路形成用組成物９０２とで含まれる重合開始剤の種類や添加量を異ならせるようにすればよい。具体的には、光導波路形成用組成物９０１に含まれる重合開始剤として後述する活性放射線９３０の波長に対して反応性の高いものを用い、光導波路形成用組成物９０２に含まれる重合開始剤として後述する活性放射線９３０の波長に対して反応性の低いものを用いればよい。また、同じ種類の重合開始剤を用いる場合には、光導波路形成用組成物９０１に比べて光導波路形成用組成物９０２への添加量を少なくすればよい。
さらに、光導波路形成用組成物９０１に含まれる重合開始剤として光酸発生剤を用い、光導波路形成用組成物９０２に含まれる重合開始剤として熱酸発生剤を用いるようにしてもよい。これにより、活性放射線９３０の照射に伴って主にコア層１３の層内でのみモノマーの重合反応が促進され、屈折率分布Ｗが形成される一方、クラッド層１１、１２ではモノマーの重合反応が促進されない。屈折率分布Ｗが形成された後、層９１０に熱を加えることにより、今度はクラッド層１１、１２においてモノマーの重合反応が促進される。その結果、層９１０では、厚さ方向の屈折率分布Ｔが固定される。
熱酸発生剤としては、例えば、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルフォン酸、トリフェニルスルホニウムノナフルオロブタンスルフォン酸のようなスルホニウム塩型化合物、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルフォン酸、ジフェニルヨードニウムノナフルオロブタンスルフォン酸のようなヨードニウム塩型化合物、ペンタフェニルホスニウムトリフルオロメタンスルフォン酸、ペンタフェニルホスニウムノナフルオロブタンスルフォン酸のようなホスニウム塩型化合物等が挙げられる。
また、添加剤９２０は、モノマーや重合開始剤に加え、増感剤等を含んでいてもよい。
このうち、増感剤は、光に対する重合開始剤の感度を増大して、重合開始剤の活性化（反応または分解）に要する時間やエネルギーを減少させる機能や、重合開始剤の活性化に適する波長に光の波長を変化させる機能を有するものである。
このような増感剤としては、重合開始剤の感度や増感剤の吸収のピーク波長に応じて適宜選択され、特に限定されないが、たとえば、９，１０−ジブトキシアントラセン（ＣＡＳ番号第７６２７５−１４−４番）のようなアントラセン類、キサントン類、アントラキノン類、フェナントレン類、クリセン類、ベンツピレン類、フルオラセン類（fluoranthenes）、ルブレン類、ピレン類、インダンスリーン類、チオキサンテン−９−オン類（thioxanthen-9-ones）等が挙げられ、これらを単独または混合物として用いることができる。
増感剤の具体例としては、例えば、２−イソプロピル−９Ｈ−チオキサンテン−９−オン、４−イソプロピル−９Ｈ−チオキサンテン−９−オン、１−クロロ−４−プロポキシチオキサントン、フェノチアジン（phenothiazine）またはこれらの混合物が挙げられる。
増感剤の含有量は、光導波路形成用組成物９０１、９０２中で、０．０１質量％以上であるのが好ましく、０．５質量％以上であるのがより好ましく、１質量％以上であるのがさらに好ましい。なお、上限値は、５質量％以下であるのが好ましい。
なお、添加剤９２０はこの他に、触媒前駆体、助触媒、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、シランカップリング剤、塗面改良剤、熱重合禁止剤、レベリング剤、界面活性剤、着色剤、保存安定剤、可塑剤、滑剤、フィラー、無機粒子、老化防止剤、濡れ性改良剤、帯電防止剤等を含んでいてもよい。
以上のようなポリマー９１５と添加剤９２０とを含有する層９１０は、ポリマー９１５中に一様に分散する添加剤９２０の作用により、所定の屈折率を有している。
［２］次に、開口（窓）９３５１が形成されたマスク（マスキング）９３５を用意し、このマスク９３５を介して、層９１０に対して活性放射線９３０を照射する（図１５参照）。
以下では、モノマーとして、ポリマー９１５より低い屈折率を有するものを用いる場合を一例に説明する。また、これに対応して、層９１０を形成するために用いた光導波路形成用組成物９０１、９０２において、ポリマー９１５の組成が、（光導波路形成用組成物９０１の屈折率）＞（光導波路形成用組成物９０２の屈折率）の関係を満足するよう設定されている。これにより、層９１０では、厚さ方向の中央部が最も屈折率が高く、そこから層９１０の表面および裏面との間にそれぞれ極小値が存在し、かつ、屈折率が連続的に変化する屈折率分布が形成されている。
また、ここで示す例では、活性放射線９３０の照射領域９２５が主に側面クラッド部１５となる。
したがって、ここで示す例では、マスク９３５には、主に、形成すべき側面クラッド部１５のパターンと等価な開口（窓）９３５１が形成される。この開口９３５１は、照射する活性放射線９３０が透過する透過部を有するものである。なお、コア部１４や側面クラッド部１５のパターンは、活性放射線９３０の照射に応じて形成される屈折率分布Ｗに基づいて決まるため、開口９３５１のパターンと側面クラッド部１５のパターンとは完全に一致するものではなく、前記両パターンには多少のずれが生じる場合もある。
マスク９３５は、予め形成（別途形成）されたもの（例えばプレート状のもの）でも、層９１０上に例えば気相成膜法や塗布法により形成されたものでもよい。
マスク９３５として好ましいものの例としては、石英ガラスやＰＥＴ基材等で作製されたフォトマスク、ステンシルマスク、気相成膜法（蒸着、スパッタリング等）により形成された金属薄膜等が挙げられるが、これらの中でもフォトマスクやステンシルマスクを用いるのが特に好ましい。微細なパターンを精度良く形成することができるとともに、ハンドリングがし易く、生産性の向上に有利であるからである。
また、図１５においては、マスク９３５の開口（窓）９３５１は、活性放射線９３０の照射領域９２５のパターンに沿ってマスクを部分的に除去したものを示したが、前記石英ガラスやＰＥＴ基材等で作製されたフォトマスクを用いる場合、該フォトマスク上に例えばクロム等の金属による遮蔽材で構成された活性放射線９３０の遮蔽部を設けたものを用いることもできる。このマスクでは、遮蔽部以外の部分が前記窓（透過部）となる。
用いる活性放射線９３０は、重合開始剤に対して光化学的な反応（変化）を生じさせ得るもの、および、ポリマー９１５に含まれる離脱性基を離脱させ得るものであればよく、例えば、可視光、紫外光、赤外光、レーザー光の他、電子線やＸ線等を用いることもできる。
これらの中でも、活性放射線９３０は、重合開始剤や離脱性基の種類、増感剤を含有する場合には、増感剤の種類等によって適宜選択され、特に限定されないが、波長２００〜４５０ｎｍの範囲にピーク波長を有するものであるのが好ましい。これにより、重合開始剤を比較的容易に活性化させるとともに、離脱性基を比較的容易に離脱させることができる。
また、活性放射線９３０の照射量は、０．１〜９Ｊ／ｃｍ２程度であるのが好ましく、０．２〜６Ｊ／ｃｍ２程度であるのがより好ましく、０．２〜３Ｊ／ｃｍ２程度であるのがさらに好ましい。
マスク９３５を介して層９１０に活性放射線９３０を照射すると、照射領域９２５のうち、コア層１３における照射領域９２５３において重合開始剤が活性化される。これにより、照射領域９２５３においてモノマーが重合する。モノマーが重合すると、照射領域９２５３におけるモノマーの量が減少するため、それに応じて未照射領域９４０のうち、コア層１３における未照射領域９４０３中のモノマーが照射領域９２５３に拡散移動する。前述したように、ポリマー９１５とモノマーは、互いに屈折率差が生じるように適宜選択されるため、モノマーの拡散移動に伴ってコア層１３の照射領域９２５３と未照射領域９４０３との間に屈折率差が生じる。一方、クラッド層１１、１２における照射領域９２５１、９２５２では、重合開始剤が含まれていないので、モノマーの重合反応が抑えられる。
図１７は、コア層１３の照射領域９２５３と未照射領域９４０３との間で屈折率差が生じる様子を説明するための図であり、層９１０の横断面の幅方向の位置を横軸にとり、横断面の屈折率を縦軸にとったときの屈折率分布を示す図である。
本実施形態では、モノマーとしてポリマー９１５より屈折率が小さいものを用いているため、モノマーの拡散移動に伴い、未照射領域９４０３の屈折率が高くなるとともに、照射領域９２５３の屈折率は低くなる（図１７（ａ）参照）。
モノマーの拡散移動は、照射領域９２５３においてモノマーが消費され、それに応じて形成されたモノマーの濃度勾配がきっかけとなって起こると考えられる。このため、未照射領域９４０３全体のモノマーが一斉に照射領域９２５３に向かうのではなく、照射領域９２５３に近い部分から徐々に移動が始まり、これを補うように未照射領域９４０３の中央部から外側へのモノマーの移動も生起される。その結果、図１７（ａ）に示すように、照射領域９２５３と未照射領域９４０３との境界を挟んで、未照射領域９４０３側に高屈折率部Ｈ、照射領域９２５３側に低屈折率部Ｌが形成される。これら高屈折率部Ｈおよび低屈折率部Ｌは、それぞれ上述したようなモノマーの拡散移動に伴って形成されるため、必然的に滑らかな曲線で構成されることとなる。具体的には、高屈折率部Ｈは、例えば上に凸の略Ｕ字状となり、低屈折率部Ｌは、例えば下に凸の略Ｕ字状となる。
なお、上述したようなモノマーが重合してなるポリマーの屈折率は、重合前のモノマーの屈折率とほぼ同じ（屈折率差が０〜０．００１程度）であるため、照射領域９２５３では、モノマーの重合が進むにつれ、モノマーの量およびモノマー由来の物質の量に応じて屈折率の低下が進むこととなる。したがって、ポリマーに対するモノマーの量あるいは重合開始剤の量等を適宜調整することにより、屈折率分布Ｗの形状を制御することができる。
一方、未照射領域９４０３では、重合開始剤が活性化されないため、モノマーの重合は促進されない。
また、照射領域９２５３ではモノマーの重合が進むにつれてモノマーの拡散移動の容易性が徐々に低下する。これにより、照射領域９２５３では、未照射領域９４０３に近いほど自ずとモノマーの濃度が高くなり、屈折率の低下量が大きくなる。その結果、照射領域９２５３に形成される低屈折率部Ｌの分布形状は、左右非対称になり易く、未照射領域９４０３側の勾配はより急峻なものとなる。これにより、本発明に係る光導波路が有する屈折率分布Ｗが形成される。
また、ポリマー９１５は前述したように離脱性基を有しているのが好ましい。この離脱性基は活性放射線９３０の照射に伴って離脱し、ポリマー９１５の屈折率を低下させる。したがって、照射領域９２５３に活性放射線９３０が照射されると、前述したモノマーの拡散移動が開始されるとともに、ポリマー９１５から離脱性基が離脱し、照射領域９２５３の屈折率は照射前から低下することとなる（図１７（ｂ）参照）。
この屈折率の低下は、照射領域９２５３全体で一律に生じるため、前述した高屈折率部Ｈと低屈折率部Ｌの屈折率差は、より拡大される。その結果、図１７（ｂ）に示す屈折率分布Ｗが得られる。なお、図１７（ａ）における屈折率の変化と、図１７（ｂ）における屈折率の変化は、ほぼ同時に起こる。このような屈折率変化によってこの屈折率差はさらに拡大することとなる。
そして、活性放射線９３０の照射量を調整することにより、形成される屈折率差および屈折率分布の形状を制御することができ、例えば、照射量を多くすることで、屈折率差を拡大することができる。また、活性放射線９３０の照射前に層９１０を乾燥させてもよいが、その際の乾燥の程度を調整することにより、屈折率分布の形状を制御することもできる。例えば、乾燥の程度を大きくすることで、モノマーの拡散移動量を抑えることができる。
また、照射領域９２５３では、コア層１３中の未照射領域９４０３からのモノマーの拡散移動のみならず、照射領域９２５のうち、クラッド層１１における照射領域９２５１およびクラッド層１２における照射領域９２５２からのモノマーの拡散移動も生じる。これにより、照射領域９２５３では、さらに屈折率の低下が生じることとなる。一方、照射領域９２５１および照射領域９２５２では、モノマーの拡散移動に伴って屈折率の上昇が生じるが、この領域ではそもそも屈折率が低くなるようポリマー９１５の組成等が設定されているので、屈折率の上昇が生じても光導波路１の機能を損なうことはない。
また、クラッド層１１における照射領域９２５１およびクラッド層１２における照射領域９２５２では、コア層１３における照射領域９２５３と同様、離脱性基の離脱が生じ、ポリマー９１５の屈折率が低下する。その結果、照射領域９２５１および照射領域９２５２においても、さらなる屈折率の低下が生じる。
以上のような原理で、屈折率分布Ｗを有する光導波路１が得られる（図１６参照）。このような光導波路１は、ポリマー９１５中にモノマーが分散してなる光導波路形成用組成物で構成された層９１０に対して部分的に活性放射線９３０を照射し、モノマーを拡散移動、偏在させることにより、層９１０内に屈折率の偏りを生じさせてなる屈折率分布Ｗを有するものである。また、このような光導波路１は、単に活性放射線９３０を部分的に照射するのみで形成可能であり、しかも伝送効率の高いものとなるので、コア部１４や側面クラッド部１５の幅やピッチが狭くても、高品質な光通信が可能なものとなる。したがって、光導波路１は、多チャンネル化および高密度化が容易なものとなる。
なお、屈折率分布Ｗにおいては、低屈折率部Ｌが転化した極小値Ｗｓ１、Ｗｓ２、Ｗｓ３、Ｗｓ４が存在しており（図２（ｂ）参照）、これらの極小値の位置がコア部１４と側面クラッド部１５との界面に相当する。
また、モノマーとしてポリマー９１５より高い屈折率を有するものを用いる場合には、上記と反対に、モノマーの拡散移動に伴って移動先の屈折率が高くなるため、それに応じて、照射領域９２５および未照射領域９４０を設定するようにすればよい。
また、屈折率分布Ｗは、上述したように光重合性モノマーが移動、偏在することにより、屈折率が連続的に変化して形成されたものであるため、コア層１３は、コア部１４と側面クラッド部１５との間に明瞭な構造的界面が有しないものとなる。このため、コア部１４と側面クラッド部１５との間における剥離やクラックといった問題が生じ難く、光導波路１は信頼性の高いものとなる。
また、ポリマー９１５のショアＤ硬度は、３５〜９５程度であるのが好ましく、４０〜９０程度であるのがより好ましく、４５〜８５程度であるのがさらに好ましい。このような硬度のポリマー９１５は、光導波路１に必要かつ十分な可撓性と抗折性とを付与しつつ、モノマーを確実に拡散移動させ、十分な屈折率差の形成に寄与する。したがって、得られた光導波路１は、折り曲げ使用に適した十分な柔軟性と機械的強度とを備えるとともに、折り曲げた状態でも優れた光学特性を有するものとなる。
同様に、ポリマー９１５のロックウェル硬度は、Ｍスケールで４０〜１２５程度であるのが好ましく、５０〜１１５程度であるのがより好ましく、６０〜１１０程度であるのがさらに好ましい。
また、ポリマー９１５の軟化点は、９０℃以上、３００℃以下であるのが好ましく、より好ましくは、９５〜２８０℃であり、特に好ましくは、１００〜２６０℃である。
これにより、得られた光導波路１は、屈折率分布Ｗを確実に形成し、かつ形成された屈折率分布Ｗを長期にわたって確実に維持し得るとともに、折り曲げた状態で使用しても断線を防止し得る十分な機械的強度を備えたものとなる。したがって、光導波路１は、光学特性に優れた信頼性の高いものとなる。なお、ポリマー９１５の軟化点は、ポリマー９１５のガラス転移温度または融点であり、双方あるときは低い方を指す。
また、活性放射線９３０の照射は、必要に応じて、窒素雰囲気、アルゴン雰囲気のような不活性ガス雰囲気下で行うようにしてもよい。これにより、ポリマー９１５やモノマーの酸化、変性を抑制することができ、より光学特性の高い光導波路１を得ることができる。
なお、交差部１４７では、モノマーが四方に拡散移動するため、屈折率の変化幅が大きくなる。このため、交差部１４７の屈折率をコア部１４の極大値Ｗｍ２、Ｗｍ４より高くすることができる。これにより、交差部１４７の中心部に極大値を有し、縁部に向かうにつれて屈折率が漸減する屈折率分布を形成することができる。
一方、活性放射線９３０を照射する前の層９１０には、図１８（ａ）に示すように、その厚さ方向において、屈折率分布Ｔ’が形成されている。この屈折率分布Ｔ’は、前述したように、互いに屈折率の異なる光導波路形成用組成物９０１と光導波路形成用組成物９０２とを用い、多色成形法によって層９１０を得たことにより形成されたものである。
ここで、マスク９３５を介して層９１０に活性放射線９３０を照射すると、光導波路形成用組成物９０１と光導波路形成用組成物９０２とでモノマーの含有率に差がある場合、未照射領域９４０３中のモノマーが照射領域９２５３に拡散移動するため、コア部１４の厚さ方向における屈折率分布Ｔ’においても、コア部１４に対応する領域の屈折率が高くなる。一方、コア部１４の上下に位置するクラッド層１１、１２では、屈折率が変化しないため、結果的に、コア部１４とその上下のクラッド層１１、１２との間で屈折率差が拡大することとなる。
以上のような原理で、極大値と極小値との間で屈折率差の大きい屈折率分布Ｔを有する光導波路１が得られる（図１８（ｂ）参照）。なお、屈折率分布Ｔ’において、すでに十分な効果が認められるような屈折率分布の形状が実現されている場合には、上述した屈折率分布Ｔ’から屈折率分布Ｔへの変化は省略されてもよい。
なお、屈折率分布Ｗは、コア層１３中のモノマー由来の構造体濃度に一定の相関関係を有している。したがって、このモノマー由来の構造体の濃度を測定することにより、光導波路１が有する屈折率分布Ｗを間接的に特定することが可能である。
同様に、屈折率分布Ｔは、光導波路１中のモノマー由来の構造体濃度に一定の相関関係を有している。したがって、このモノマー由来の構造体の濃度を測定することにより、光導波路１が有する屈折率分布Ｔを間接的に特定することが可能である。
なお、モノマー由来の構造体とは、モノマー、モノマーが反応してなるオリゴマー、およびモノマーが反応してなるポリマー等、モノマーの未反応物か反応に伴って形成される構造体のことである。
構造体の濃度の測定は、例えば、ＦＴ−ＩＲ、ＴＯＦ−ＳＩＭＳの線分析、面分析等を用いて行うことができる。
さらには、光導波路１の出射光の強度分布が、屈折率分布Ｗあるいは屈折率分布Ｔと一定の相関関係を有していることを利用しても、屈折率分布Ｗおよび屈折率分布Ｔを間接的に特定することができる。
また、例えば、（１）干渉顕微鏡（ｄｕａｌ−ｂｅａｍ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を用いて屈折率依存の干渉縞を観測し、その干渉縞から屈折率分布を算出するという方法、（２）屈折ニアフィールド法（Ｒｅｆｒａｃｔｅｄ Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ ｍｅｔｈｏｄ；ＲＮＦ）により直接測定することが可能である。このうち、屈折ニアフィールド法は、例えば特開平５−３３２８８０号公報に記載の測定条件を採用することができる。一方、干渉顕微鏡は、屈折率分布の測定を簡便に行い得る点で好ましく用いられる。
以下、干渉顕微鏡を使用した屈折率分布の測定手順の一例について説明する。まず、断面方向（幅方向）に光導波路をスライスして、光導波路断片を得る。例えば、光導波路の長さが２００〜３００μｍとなるようにスライスする。次いで、２つのスライドガラスで囲まれた空間に、屈折率１．５３６のオイルで充填したチャンバーを作製する。そして、チャンバー内の空間に、光導波路断片を挟み込んで測定サンプル部と、光導波路断片を入れていないブランクサンプル部とを作製する。次いで、干渉顕微鏡を使用し、２つに分けた光をそれぞれ測定サンプル部とブランクサンプル部に照射した後、透過光を統合することによって干渉縞写真を得る。干渉縞は光導波路断片の屈折率分布（位相分布）に伴って発生するものであるので、得られた干渉縞写真を画像解析することにより、光導波路の幅方向の屈折率分布Ｗを得ることができる。なお、屈折率分布Ｗを取得する際には、複数の干渉縞写真を画像解析することで屈折率分布Ｗの精度を高めることができる。複数の干渉縞写真を得るときには、干渉顕微鏡内のプリズムを移動させることにより、光路長を変化させ、干渉縞の間隔や干渉縞のできる箇所を互いに異ならせた写真を得るようにすればよい。また、干渉縞写真を画像解析する際には、例えば２．５μｍの間隔で解析点を設定すればよい。
また、活性放射線９３０として、レーザー光のように指向性の高い光を用いる場合には、マスク９３５の使用を省略してもよい。
次に、必要に応じて、層９１０に加熱処理を施す。この加熱処理において、光を照射したコア層１３の照射領域９２５３中のモノマーがさらに重合する。
この加熱処理における加熱温度は、特に限定されないが、３０〜１８０℃程度であるのが好ましく、４０〜１６０℃程度であるのがより好ましい。
また、加熱時間は、照射領域９２５のモノマーの重合反応がほぼ完了するように設定するのが好ましく、具体的には、０．１〜２時間程度であるのが好ましく、０．１〜１時間程度であるのがより好ましい。
なお、この加熱処理は必要に応じて行えばよく、省略してもよい。
以上により、光導波路１が得られる。
その後、必要に応じて、支持基板９５１から光導波路１を剥離するとともに、光導波路１の下面に支持フィルム２を積層し、上面にカバーフィルム３を積層する。
また、コア層１３を複数層含むように層９１０を形成した場合、これに活性放射線９３０を照射すると、１回の照射で複数のコア層１３に対して一括にコア部１４および側面クラッド部１５を形成することができる。このため、複数のコア層１３を有する光導波路１を少ない工程で製造することができる。またこの場合、複数のコア層１３の間においてコア部１４の位置ずれはほとんど起こり得ない。したがって、寸法精度が極めて高い光導波路１が得られる。このような光導波路１は、受発光素子等との光結合に際して、光結合効率が特に高いものとなる。
＜電子機器＞
上述したような本発明の光導波路は、光伝送効率に優れたものである。このため、本発明の光導波路を備えることにより、２点間で高品質の光通信を行い得る信頼性の高い電子機器（本発明の電子機器）が得られる。
本発明の光導波路を備える電子機器としては、例えば、携帯電話、ゲーム機、ルーター装置、ＷＤＭ装置、パソコン、テレビ、ホーム・サーバー等の電子機器類が挙げられる。これらの電子機器では、いずれも、例えばＬＳＩ等の演算装置とＲＡＭ等の記憶装置との間で、大容量のデータを高速に伝送する必要がある。したがって、このような電子機器が本発明の光導波路を備えることにより、電気配線に特有なノイズ、信号劣化等の不具合が解消され、その性能の飛躍的な向上が期待できる。
さらに、光導波路部分では、電気配線に比べて発熱量が大幅に削減される。このため、冷却に要する電力を削減することができ、電子機器全体の消費電力を削減することができる。
また、本発明の光導波路は、伝送損失およびパルス信号の鈍りが小さく、多チャンネル化および高密度化してもクロストークや交差部における混信が生じ難い。このため、高密度かつ小面積でも信頼性の高い光導波路が得られ、この光導波路を搭載することで、電子機器の信頼性向上および小型化が図られる。
以上、本発明の光導波路、光配線部品および電子機器について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、例えば光導波路には、任意の構成物が付加されていてもよい。
また、本発明の光導波路を製造する方法は、上記の方法に限定されず、例えば、活性放射線の照射により分子結合を切断し、屈折率を変化させる方法（フォトブリーチ法）、コア層を形成する組成物に光異性化または光二量化可能な不飽和結合を有する光架橋性ポリマーを含有させ、これに活性放射線を照射して分子構造を変化させるとともに屈折率を変化させる方法（光異性化法・光二量化法）等の方法を用いることもできる。
これらの方法では、活性放射線の照射量に応じて屈折率の変化量を調整することができるので、目的とする屈折率分布Ｗの形状に応じて層の各部に照射する活性放射線の照射量を異ならせることにより、屈折率分布Ｗを有するコア層を形成することができる。
次に、本発明の実施例について説明する。
１．光導波路の製造
まず、直線状のコア部を有する光導波路を製造し、２．ではその評価を行った。
（実施例１）
（１）クラッド層形成用樹脂組成物の製造
ダイセル化学工業（株）製の脂環式エポキシ樹脂、セロキサイド２０８１ ２０ｇ、（株）ＡＤＥＫＡ製のカチオン重合開始剤、アデカオプトマーＳＰ−１７０ ０．６ｇ、およびメチルイソブチルケトン８０ｇを撹拌混合して溶液を調製した。
次いで、得られた溶液を０．２μｍ孔径のＰＴＦＥフィルターでろ過して清浄で無色透明なクラッド層形成用樹脂組成物Ｅ１を得た。
（２）感光性樹脂組成物の製造
エポキシ系ポリマーとして新日鐵化学（株）製のフェノキシ樹脂、ＹＰ−５０Ｓ ２０ｇ、モノマーとしてダイセル化学工業（株）製のセロキサイド２０２１Ｐ ５ｇ、および重合開始剤として（株）ＡＤＥＫＡ製のアデカオプトマーＳＰ−１７０ ０．４ｇを、メチルイソブチルケトン８０ｇ中に投入し、撹拌溶解して溶液を調製した。
次いで、得られた溶液を０．２μｍ孔径のＰＴＦＥフィルターでろ過して清浄で無色透明な感光性樹脂組成物Ｆ１を得た。
（３）下側クラッド層の作製
クラッド層形成用樹脂組成物Ｅ１をドクターブレードにより厚さ２５μｍのポリイミドフィルム上に均一に塗布した後、５０℃の乾燥機に１０分間投入した。溶媒を完全に除去した後、ＵＶ露光機で全面に紫外線を照射し、塗布した樹脂組成物Ｅ１を硬化させた。これにより、厚さ１０μｍの無色透明な下側クラッド層を得た。なお、紫外線の積算光量は５００ｍＪ／ｃｍ２とした。
（４）コア層の作製
作製した下側クラッド層上に感光性樹脂組成物Ｆ１をドクターブレードにより均一に塗布した後、５０℃の乾燥機に１０分間投入した。溶媒を完全に除去して被膜とした後、得られた被膜上に、ライン（コア部の幅）、スペース（クラッド部の幅）の直線パターンが全面に描かれたフォトマスクを圧着した。そして、フォトマスク上から平行露光機により紫外線を照射した。なお、紫外線の積算光量は８００ｍＪ／ｃｍ２とした。
次いで、フォトマスクを取り去り、１５０℃のオーブンに３０分間投入した。オーブンから取り出すと、被膜には鮮明な導波路パターンが現れているのが確認された。コア部の平均幅ＷＣＯと側面クラッド部の平均幅ＷＣＬとをそれぞれ表１に示す。また、得られたコア層の厚さは５０μｍ、コア部の本数は８本とした。
（５）上側クラッド層の作製
作製したコア層上に、（３）と同様にしてクラッド層形成用樹脂組成物Ｅ１を塗布し、厚さ１０μｍの無色透明な上側クラッド層を得た。以上のようにして光導波路を得た。
（６）屈折率分布の評価
そして、得られた光導波路のコア層の横断面について、干渉顕微鏡により幅方向の屈折率分布Ｗを取得した。その結果、屈折率分布Ｗは、複数の極小値および極大値を有し、屈折率が連続的に変化したものであった。
（実施例２〜９）
ポリマーの組成、モノマーの組成と含有率、および紫外線の積算光量を表１に示すように設定するとともに、コア部の平均幅ＷＣＯおよび側面クラッド部の平均幅ＷＣＬがそれぞれ表１に示す値になるようにフォトマスクのパターンを設定するようにした以外は、それぞれ実施例１と同様にして光導波路を得た。
（実施例１０）
（１）（メタ）アクリル系ポリマーの合成
メタクリル酸メチル（ＭＭＡ）２０．０ｇ、ベンジルメタクリレート（ＢｚＭＡ）３０．０ｇ、およびメチルイソブチルケトン４５０ｇをセパラブルフラスコに投入し、撹拌混合したのち、窒素ガスで置換してモノマー溶液を調製した。
一方、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル０．２５ｇをメチルイソブチルケトン１０ｇに溶解したのち、窒素ガスで置換して開始剤溶液を調製した。
そして、前記モノマー溶液を８０℃に加熱した状態で撹拌しつつ、シリンジを用いて前記開始剤溶液を前記モノマー溶液に添加した。そのまま８０℃で１時間撹拌したのちに冷却し、重合体溶液を調製した。その後、５Ｌのイソプロパノールをビーカーに準備し、攪拌機により常温下で撹拌しつつ、ビーカー内に前記重合体溶液を滴下した。滴下が完了してからも引き続き３０分間撹拌し、その後沈殿したポリマーを取り出し、真空乾燥機にて減圧下６０℃で８時間乾燥させた。これにより、アクリル系ポリマーＡ１を得た。
（２）クラッド層形成用樹脂組成物の製造
互応化学工業（株）製の水性アクリレート樹脂溶液ＲＤ−１８０ ２０ｇ、イソプロパノール２０ｇ、および重合開始剤として日清紡ケミカル（株）カルボジライトＶ−０２−Ｌ２ ０．４ｇを撹拌混合して溶液を調製した。
次いで、得られた溶液を０．２μｍ孔径のＰＴＦＥフィルターでろ過して清浄で無色透明なクラッド層形成用樹脂組成物Ｂ１を得た。
（３）感光性樹脂組成物の製造
合成したアクリル系ポリマーＡ１ ２０ｇと、モノマーとしてメタクリル酸シクロヘキシル５ｇと、重合開始剤としてＢＡＳＦジャパン（株）製イルガキュア６５１ ０．４ｇを、メチルイソブチルケトン８０ｇ中に投入し、撹拌溶解し溶液を調製した。
次いで、得られた溶液を０．２μｍ孔径のＰＴＦＥフィルターでろ過して清浄で無色透明な感光性樹脂組成物Ｃ１を得た。
（４）下側クラッド層の作製
クラッド層形成用樹脂組成物Ｂ１をドクターブレードにより厚さ２５μｍのポリイミドフィルム上に均一に塗布した後、８０℃の乾燥機に１０分間投入した。溶媒を完全に除去した後、さらに１５０℃のオーブンに１０分間投入し、硬化させて厚さ１０μｍの無色透明な下側クラッド層を得た。
（５）コア層の作製
作製した下側クラッド層上に感光性樹脂組成物Ｃ１をドクターブレードにより均一に塗布した後、５０℃の乾燥機に１０分間投入した。溶媒を完全に除去して被膜とした後、得られた被膜上に、ライン、スペースの直線パターンが全面に描かれたフォトマスクを圧着した。そして、フォトマスク上から平行露光機により紫外線を照射した。なお、紫外線の積算光量は７００ｍＪ／ｃｍ２とした。
次いで、フォトマスクを取り去り、１５０℃のオーブンに３０分間投入した。オーブンから取り出すと、被膜には鮮明な導波路パターンが現れているのが確認された。コア部の平均幅ＷＣＯと側面クラッド部の平均幅ＷＣＬとをそれぞれ表２に示す。また、得られたコア層の厚さは５０μｍ、コア部の本数は８本とした。
（６）上側クラッド層の作製
作製したコア層上に、（４）と同様にしてクラッド層形成用樹脂組成物Ｂ１を塗布し、厚さ１０μｍの無色透明な上側クラッド層を得た。以上のようにして光導波路を得た。
（７）屈折率分布の評価
そして、得られた光導波路のコア層の横断面について、干渉顕微鏡により幅方向の屈折率分布Ｗを取得した。その結果、屈折率分布Ｗは、複数の極小値および極大値を有し、屈折率が連続的に変化したものであった。
（実施例１１〜１３）
モノマーの組成と含有率、および紫外線の積算光量を表２に示すように設定するとともに、コア部の平均幅ＷＣＯおよび側面クラッド部の平均幅ＷＣＬがそれぞれ表２に示す値になるようにフォトマスクのパターンを設定するようにした以外は、それぞれ実施例１０と同様にして光導波路を得た。
（実施例１４）
（１）離脱性基を有するポリオレフィン系樹脂の合成
水分および酸素濃度がいずれも１ｐｐｍ以下に制御され、乾燥窒素で満たされたグローブボックス中において、ヘキシルノルボルネン（ＨｘＮＢ）７．２ｇ（４０．１ｍｍｏｌ）、ジフェニルメチルノルボルネンメトキシシラン１２．９ｇ（４０．１ｍｍｏｌ）を５００ｍＬバイアル瓶に計量し、脱水トルエン６０ｇと酢酸エチル１１ｇを加え、シリコン製のシーラーを被せて上部を密栓した。
次に、１００ｍＬバイアルビン中にＮｉ触媒１．５６ｇ（３．２ｍｍｏｌ）と脱水トルエン１０ｍＬを計量し、スターラーチップを入れて密栓し、触媒を十分に撹拌して完全に溶解させた。
このＮｉ触媒溶液１ｍＬをシリンジで正確に計量し、上記２種のノルボルネンを溶解させたバイアル瓶中に定量的に注入し室温で１時間撹拌したところ、著しい粘度上昇が確認された。この時点で栓を抜き、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）６０ｇを加えて撹拌を行い、反応溶液を得た。
１００ｍＬビーカーに無水酢酸９．５ｇ、過酸化水素水１８ｇ（濃度３０％）、イオン交換水３０ｇを加えて撹拌し、その場で過酢酸水溶液を調製した。次にこの水溶液全量を上記反応溶液に加えて１２時間撹拌してＮｉの還元処理を行った。
次に、処理の完了した反応溶液を分液ロートに移し替え、下部の水層を除去した後、イソプロピルアルコールの３０％水溶液を１００ｍＬ加えて激しく撹拌を行った。静置して完全に二層分離が行われた後で水層を除去した。この水洗プロセスを合計で３回繰り返した後、油層を大過剰のアセトン中に滴下して生成したポリマーを再沈殿させ、ろ過によりろ液と分別した後、６０℃に設定した真空乾燥機中で１２時間加熱乾燥を行うことにより、ポリマー＃１を得た。ポリマー＃１の分子量分布は、ＧＰＣ測定により、Ｍｗ＝１０万、Ｍｎ＝４万であった。また、ポリマー＃１中の各構造単位のモル比は、ＮＭＲによる同定により、ヘキシルノルボルネン構造単位が５０ｍｏｌ％、ジフェニルメチルノルボルネンメトキシシラン構造単位が５０ｍｏｌ％であった。
（２）コア層形成用組成物の製造
精製した上記ポリマー＃１ １０ｇを１００ｍＬのガラス容器に秤量し、これにメシチレン４０ｇ、酸化防止剤Ｉｒｇａｎｏｘ１０７６（チバガイギー社製）０．０１ｇ、シクロヘキシルオキセタンモノマー（東亜合成製 ＣＨＯＸ、ＣＡＳ＃４８３３０３−２５−９、分子量１８６、沸点１２５℃／１．３３ｋＰａ）２ｇ、重合開始剤（光酸発生剤） ＲｈｏｄｏｒｓｉｌＰｈｏｔｏｉｎｉｔｉａｔｏｒ ２０７４（Ｒｈｏｄｉａ社製、ＣＡＳ＃ １７８２３３−７２−２）（０．０２５ｇ、酢酸エチル０．１ｍＬ中）を加え均一に溶解させた後、０．２μｍのＰＴＦＥフィルターによりろ過を行い、清浄なコア層形成用組成物を得た。なお、ポリマー＃１は、活性放射線の照射により離脱性基が離脱する機能を有しており、いわゆるフォトブリーチング現象が生じるものである。また、前記重合開始剤は、表３中においてＰＩ ２０７４と表記する。
（３）クラッド層形成用組成物の製造
精製した上記ポリマー＃１の各構造単位のモル比を、ヘキシルノルボルネン構造単位８０ｍｏｌ％、ジフェニルメチルノルボルネンメトキシシラン構造単位２０ｍｏｌ％にそれぞれ変更したものを、前記ポリマー＃１に代えて用いるようにした以外はコア層形成用組成物と同様にしてクラッド層形成用組成物を得た。
（４）下側クラッド層の作製
クラッド層形成用組成物をドクターブレードにより厚さ２５μｍのポリイミドフィルム上に均一に塗布した後、５０℃の乾燥機に１０分間投入した。溶媒を完全に除去した後、ＵＶ露光機で全面に紫外線を照射し、塗布した組成物を硬化させた。これにより、厚さ１０μｍの無色透明な下側クラッド層を得た。なお、紫外線の積算光量は５００ｍＪ／ｃｍ２とした。
（５）コア層の作製
作製した下側クラッド層上にコア層樹脂組成物をドクターブレードにより均一に塗布した後、５０℃の乾燥機に１０分間投入した。溶媒を完全に除去して被膜とした後、得られた被膜上に、ライン、スペースの直線パターンが全面に描かれたフォトマスクを圧着した。そして、フォトマスク上から平行露光機により紫外線を照射した。なお、紫外線の積算光量は１３００ｍＪ／ｃｍ２とした。
次いで、フォトマスクを取り去り、１５０℃のオーブンに３０分間投入した。オーブンから取り出すと、被膜には鮮明な導波路パターンが現れているのが確認された。得られたコア層の厚さは５０μｍであった。また、コア部の本数は８本とした。
（６）上側クラッド層の作製
作製したコア層上に、（４）と同様にしてクラッド層形成用樹脂組成物を塗布し、厚さ１０μｍの無色透明な上側クラッド層を得た。以上のようにして光導波路を得た。
（７）屈折率分布の評価
そして、得られた光導波路のコア層の横断面について、干渉顕微鏡により幅方向の屈折率分布Ｗを取得した。その結果、屈折率分布Ｗは、複数の極小値および極大値を有し、屈折率が連続的に変化したものであった。
（実施例１５、１６）
モノマーの組成と含有率、および紫外線の積算光量を表３に示すように設定するとともに、コア部の平均幅ＷＣＯおよび側面クラッド部の平均幅ＷＣＬがそれぞれ表３に示す値になるようにフォトマスクのパターンを設定するようにした以外は、それぞれ実施例１４と同様にして光導波路を得た。
（実施例１７）
（１）光導波路の製造
実施例１４に用いた光導波路形成用組成物を用い、図１２に示すダイコーターにより、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）フィルム上に多色押出成形を行った。これにより、コア層形成用組成物を中間層とし、クラッド層形成用組成物を下層および上層とする多色成形体を得た。これを６０℃の乾燥器に１５分間投入し、溶剤を完全に除去した後、フォトマスクを圧着して紫外線を１５００ｍＪ／ｃｍ２で選択的に照射した。マスクを取り去り、乾燥機中で１５０℃、１．５時間の加熱を行った。加熱後、鮮明な導波路パターンが現れており、コア部および側面クラッド部が形成されているのが確認された。その後、得られた光導波路から、長さ１０ｃｍ分を切り出した。なお、形成された光導波路は、コア部が８本並列に形成されたものである。また、光導波路の全体の厚さを１００μｍとした。
（２）屈折率分布の評価
そして、得られた光導波路のコア層の横断面について、干渉顕微鏡により幅方向の屈折率分布Ｗを取得した。その結果、屈折率分布Ｗは、極大値と極小値とが繰り返し含まれ、屈折率が連続的に変化したものであった。
一方、光導波路の横断面について、そのコア部の幅の中心を上下方向に通過する中心線に沿って干渉顕微鏡により厚さ方向の屈折率分布Ｔを取得した。その結果、屈折率分布Ｔは、その中央部に屈折率が連続的に変化している領域と、その両側に、前記領域より屈折率が低く、かつほぼ一定の値の領域を有していた。すなわち、得られた光導波路の厚さ方向の屈折率分布Ｔは、いわゆるグレーデッドインデックス型になっていた。
（実施例１８、１９）
モノマーの組成と含有率、および紫外線の積算光量を表３に示すように設定するとともに、コア部の平均幅ＷＣＯおよび側面クラッド部の平均幅ＷＣＬがそれぞれ表３に示す値になるようにフォトマスクのパターンを設定するようにした以外は、それぞれ実施例１７と同様にして光導波路を得た。
（比較例１）
コア形成用組成物およびクラッド形成用組成物について、ＣＨＯＸを添加せず、ＰＩ２０７４の添加量を０．０１ｇとした以外は、実施例１４と同様にして光導波路を得た。
なお、得られた光導波路では、コア部の屈折率は一定であり、側面クラッド部の屈折率も一定であり、コア部とクラッド部との屈折率は不連続であった。すなわち、得られた光導波路のコア層の屈折率分布は、いわゆるステップインデックス（ＳＩ）型の分布になっていた。
（比較例２）
露光の際に、露光量が連続的に変化するよう、透過率が連続的に変化したフォトマスクを用いて露光（graded露光）するようにした以外は、比較例１と同様にして光導波路を得た。
なお、得られた光導波路では、側面クラッド部の屈折率がほぼ一定である一方、コア部の屈折率は中央部から周辺に向かって連続的に低下していた。すなわち、得られた光導波路のコア層の屈折率分布は、いわゆるグレーデッドインデックス（ＧＩ）型になっていた。
（比較例３）
露光の際に、露光量が連続的に変化するよう、透過率が連続的に変化したフォトマスクを用いて露光（graded露光）するようにした以外は、比較例１と同様にして光導波路を得た。
なお、得られた光導波路では、屈折率分布が複数の極小値および極大値を有し、コア部の屈折率は中央部から周辺に向かって連続的に低下し、極小値に至っており、一方、側面クラッド部では極小値から離れるにつれて屈折率が連続的に増加していた。なお、極小値では、屈折率分布の形状がＶ字状をなしており、その近傍における屈折率の変化は不連続的であった。
（参考例１、２）
コア部の平均幅ＷＣＯ、側面クラッド部の平均幅ＷＣＬおよびコア層形成時の紫外線露光量がそれぞれ表１に示す値になるようにフォトマスクのパターンおよび紫外線照射条件を変更するようにした以外は、それぞれ実施例１、２と同様にして光導波路を得た。
（参考例３、４）
コア部の平均幅ＷＣＯおよび側面クラッド部の平均幅ＷＣＬがそれぞれ表２に示す値になるようにフォトマスクのパターンを変更するようにした以外は、それぞれ実施例１０、１１と同様にして光導波路を得た。
以上の各実施例、各比較例および各参考例で得られた光導波路について、製造条件を表１、２、３に示す。
Figure 0006108668
Figure 0006108668
Figure 0006108668
２．光導波路の評価
２．１ 光導波路の屈折率分布
得られた光導波路のコア層の横断面について、その厚さ方向の中心線に沿って干渉顕微鏡により屈折率分布を測定し、コア層の横断面の幅方向の屈折率分布を得た。なお、得られた屈折率分布は、コア部ごとに同様の屈折率分布パターンが繰り返されているので、得られた屈折率分布から一部を切り出し、これを屈折率分布Ｗとした。また、同様にして屈折率分布Ｔを得た。
屈折率分布Ｗのうち、表１、２、３において「Ｗ型」とした分布の形状は、図２に示すような、４つの極小値と５つの極大値とが交互に並んだ形状であった。このＷ型の屈折率分布Ｗから、各極小値Ｗｓ１、Ｗｓ２、Ｗｓ３、Ｗｓ４および各極大値Ｗｍ１、Ｗｍ２、Ｗｍ３、Ｗｍ４、Ｗｍ５を求めるとともに、クラッド部における平均屈折率ＷＡを求めた。
また、このＷ型の屈折率分布Ｗにおいて、コア部に形成された極大値Ｗｍ２、Ｗｍ４近傍における屈折率が、平均屈折率ＷＡ以上の値を有している部分の幅ａ［μｍ］、および、各極小値Ｗｓ１、Ｗｓ２、Ｗｓ３、Ｗｓ４近傍における屈折率が、平均屈折率ＷＡ未満の値を有している部分の幅ｂ［μｍ］をそれぞれ測定した。
以上の測定結果を表４〜７に示す。
Figure 0006108668
Figure 0006108668
Figure 0006108668
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その結果、各実施例および各参考例で得られた光導波路の幅方向の屈折率分布Ｗは、それぞれ、その全体において屈折率の変化が連続的であった。
また、比較例１で得られた光導波路の幅方向の屈折率分布Ｗは、ステップインデックス型であった。また、比較例２で得られた光導波路の幅方向の屈折率分布Ｗは、グレーデッドインデックス型であった。さらに、比較例３で得られた光導波路の幅方向の屈折率分布Ｗは、複数の極小値および極大値を有し、かつ、コア部と側面クラッド部との間で屈折率が不連続的に変化していた。
一方、各実施例１〜１６、各参考例および各比較例で得られた光導波路の厚さ方向の屈折率分布Ｔは、いずれもステップインデックス型であり、実施例１７〜１９で得られた光導波路の厚さ方向の屈折率分布Ｔは、いずれもグレーデッドインデックス型であった。
２．２ 光導波路の伝送損失
８５０ｎｍＶＣＳＥＬ（面発光レーザー）より発せられた光を５０μｍφの光ファイバーを経由して、各実施例、各比較例および各参考例で得られた光導波路に導入し、出射光を２００μｍφの光ファイバーで受光し、光の強度を測定した。なお、伝送損失の測定にはカットバック法を採用した。そして、光導波路の長手方向を横軸にとり、挿入損失を縦軸にとって測定値をプロットしたところ、測定値は直線上に並んだ。そこで、その直線の傾きから伝送損失を算出した。
２．３ パルス信号の波形の保持性
得られた光導波路に対して、レーザーパルス光源からパルス幅１ｎｓのパルス信号を入射し、出射光のパルス幅を測定した。
そして、測定した出射光のパルス幅について、比較例１で得られた光導波路（ステップインデックス型の光導波路）の測定値を１としたときの相対値を算出し、これを以下の評価基準にしたがって評価した。
＜パルス幅の評価基準＞
◎：パルス幅の相対値が０．５未満である
○：パルス幅の相対値が０．５以上０．８未満である
△：パルス幅の相対値が０．８以上１未満である
×：パルス幅の相対値が１以上である
以上、２．２および２．３の評価結果を表８〜１０に示す。
Figure 0006108668
Figure 0006108668
Figure 0006108668
表８〜１０から明らかなように、各実施例で得られた光導波路では、各比較例および各参考例で得られた光導波路に比べ、伝送損失およびパルス信号の鈍りがそれぞれ抑えられていることが認められた。
なお、比較例１で使用したフォトブリーチング現象が生じるコア層形成用組成物は、照射光量に応じて屈折率の変調量を調整することができるので、それを利用し、積算光量が徐々に変化するよう設定したフォトマスクを使用して屈折率分布Ｗを形成することを試みた。得られた光導波路に対して上述したように屈折率分布を評価したところ、極大値や極小値が確認されたが、屈折率の変化は各実施例ほど連続的ではなかった。また、得られた光導波路については、各実施例に比べて伝送損失が大きく、パルス信号の波形の保持性も低かった。
２．４ 光導波路の出射光の強度分布
また、得られた光導波路の出射側端面について、８本のコア部のうちの１つに光を入射したときの出射光の強度分布を測定した。
なお、出射光の強度分布の測定は、以下のようにして行った。
図１９は、光導波路の出射側端面における出射光の強度分布を測定する方法を説明するための図である。
図１９に示す方法では、まず、測定対象の光導波路１の入射側端面１ａのコア部１４の１つに対向するように、直径５０μｍの入射側光ファイバー２１を配置する。この入射側光ファイバー２１は、光導波路１に光を入射するための発光素子（図示せず）に接続されており、その光軸と、コア部１４の光軸とが一致するように配置されている。
一方、光導波路１の出射側端面１ｂには、これに対向するように直径６２．５μｍの出射側光ファイバー２２を配置した。この出射側光ファイバー２２は、光導波路１から出射した出射光を受光するための受光素子（図示せず）に接続されており、その光軸は、光導波路１のコア層の厚さ方向の中心線に合わせてある。そして、出射側光ファイバー２２は、出射側端面１ｂとの離間距離を一定に維持しつつ、この中心線を含む面内を走査し得るよう構成されている。
そして、入射側光ファイバー２１からコア部の１つに光を入射しつつ、出射側光ファイバー２２を走査させる。そして、出射側光ファイバー２２の位置に対して受光素子で測定された出射光の強度を測定することにより、出射側端面１ｂの位置に対する出射光の強度分布を取得することができる。
以上のようにして測定した出射光の強度分布を図２０に示す。なお、図２０には、実施例１、比較例１および比較例２で得られた光導波路で測定された出射光の強度分布を代表に示す。
図２０から明らかなように、実施例１で得られた光導波路では、クロストークが十分に抑えられていることが認められた。また、実施例１で得られた光導波路では、光を入射したコア部１４（図２０の中央のコア部１４）に隣り合うコア部１４における出射光の強度は、そのコア部１４に隣接した、前記光を入射したコア部１４とは反対側に位置する側面クラッド部１５における出射光の強度より小さいことが認められた。これは、実施例１で得られた光導波路では、側面クラッド部１５に、コア部１４より小さい値の極大値を有しており、かつ、屈折率分布が連続的に変化しているため、従来であれば隣り合うコア部１４に漏れ出て「クロストーク」になってしまう光が、側面クラッド部１５に集まり、結果的にクロストークの発生を防止しているためであると推察される。したがって、実施例１で得られた光導波路では、チャンネル間でのクロストークを防止することができる。
なお、実施例１で得られた光導波路では、出射光の一部が側面クラッド部１５に集まっている様子が観測されたが、通常、光導波路に接続される受光素子は、各コア部１４の出射側端面に対向するように接続され、側面クラッド部１５には接続されない。よって、側面クラッド部１５に光が集まったとしても、クロストークとはならない。
また、図示していないが、他の実施例で得られた光導波路でも、実施例１と同様、幅方向におけるクロストークが十分に抑えられていた。
一方、比較例１、２で得られた光導波路では、光を入射したコア部１４に隣り合うコア部１４において、出射光の強度分布の極大値が位置しており、漏れ出た光、すなわちクロストークが観測された。
また、図示していないが、比較例３で得られた光導波路でも、クロストークが観測された。
３．交差部を有する光導波路の製造
次いで、上記の各実施例、各参考例および各比較例と同様の条件で、以下のように交差部を有する光導波路を製造した。
（実施例Ａ）
コア層を作製する際に使用するフォトマスクとして図１に示すような交差部を有するコア部のパターンに対応したものを使用した以外、実施例１と同様にして光導波路を製造することにより、交差部を有する光導波路を製造した。なお、光導波路の製造にあたっては、各交差部における交差角が３０°、６０°、９０°である３種の光導波路を製造した。
（実施例Ｂ〜Ｓ、参考例Ａ〜Ｄおよび比較例Ａ〜Ｃ）
コア層を作製する際に使用するフォトマスクとして図１に示すような交差部を有するコア部のパターンに対応したものを使用した以外、実施例２〜１９、参考例１〜４および比較例１〜３と同様にして光導波路を製造することにより、それぞれ交差部を有する光導波路を製造した。なお、光導波路の製造にあたっては、各交差部における交差角が３０°、６０°、９０°である３種の光導波路を製造した。
４．交差部を有する光導波路の評価
次いで、得られた交差部を有する光導波路について、両端部間の挿入損失を測定した。その結果、挿入損失の値は、前述した伝送損失と同様の傾向を示した。すなわち、各実施例で得られた交差部を有する光導波路は、挿入損失が十分に小さかった一方、各比較例で得られた交差部を有する光導波路は、挿入損失が比較的大きかった。
また、交差部における伝送損失を算出したところ、各実施例で得られた交差部を有する光導波路は、各比較例で得られた交差部を有する光導波路よりも交差部における伝送損失が小さいことが明らかとなった。算出された交差部における伝送損失を表７〜９に示す。なお、交差角度が９０°の場合、伝送損失はいずれも０．０２ｄＢ以下であった。
なお、交差部における伝送損失の算出方法は、交差数の異なる試料を複数用意し、それらの挿入損失の比較から交差部１つ当たりの伝送損失を算出する方法とした。
また、測定対象のコア部と交差しているコア部に混信している信号光の光量を測定したところ、各実施例で得られた交差部を有する光導波路は、各比較例で得られた交差部を有する光導波路に比べて、混信する信号光の光量が少ないことが認められた。そして、やはり２．で測定された伝送損失が小さいものほど、交差部において混信する信号光の光量も少ないことが認められた。
以上のことから、屈折率分布が特定の条件を満たす連続的な分布になっているコア部同士が交差してなる交差部を有する光導波路は、交差部における損失や混信を抑制し得ることが明らかとなった。
１ 光導波路
１ａ 入射側端面
１ｂ 出射側端面
１０ 光配線部品
１０１ コネクター
１０２ 貫通孔
１１、１２、１２１、１２２ クラッド層
１３、１３１、１３２ コア層
１４ コア部
１４１、１４２、１４３、１４４、１４５、１４６ コア部
１４７、１４８ 交差部
１５ 側面クラッド部
１５１、１５２、１５３、１５４、１５５、１５６ 側面クラッド部
１６ コア部欠損部
１７ ミラー
１７０ 凹部
２ 支持フィルム
２１ 入射側光ファイバー
２２ 出射側光ファイバー
３ カバーフィルム
８００ ダイコーター（多色押出成形装置）
８１０ ダイヘッド
８１１ 上リップ部
８１２ 下リップ部
８２０ マニホールド
８２１ スリット
８３０ ミキシングユニット
８３１ 第１の供給管
８３２ 第２の供給管
８３３ 第３の供給管
８３５ 接続部
８３６ ピン
８４０ 搬送部
８４１ ローラー
８４２ 搬送フィルム
９０１，９０２ 光導波路形成用組成物
９１０ 層
９１４ 多色成形体
９１４ａ 第１成形層
９１４ｂ 第２成形層
９１４ｃ 第３成形層
９１４ｄ 第４成形層
９１４ｅ 第５成形層
９１４ｆ 第６成形層
９１４ｇ 第７成形層
９１４ｈ 第８成形層
９１４ｉ 第９成形層
９１５ ポリマー
９２０ 添加剤
９３０ 活性放射線
９３５ マスク（マスキング）
９３５１ 開口（窓）
９２５ 照射領域
９２５１、９２５２、９２５３ 照射領域
９４０ 未照射領域
９４０３ 未照射領域
９５１ 支持基板
Ａ１、Ａ２、Ａ５、Ａ６ 光軸
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ２’ 中心線
Ｗ 屈折率分布
ＷＡ クラッド部における平均屈折率
Ｔ、Ｔ’ 屈折率分布
Ｐ２ 強度分布
Ｈ 高屈折率部
Ｌ 低屈折率部

Claims (14)

  1. 互いに並列する複数の第１のコア部と、前記第１のコア部と同一平面上で交わるように配置された第２のコア部と、前記第１のコア部および前記第２のコア部の側面に隣接するよう設けられた側面クラッド部と、を有する光導波路であって、
    前記第１のコア部を横切る横断面および前記第２のコア部を横切る横断面には、それぞれ２つの極小値と、１つの第１の極大値と、前記第１の極大値より小さい２つの第２の極大値と、を有し、これらが、第２の極大値、極小値、第１の極大値、極小値、第２の極大値の順で並ぶ領域を含み、全体的に屈折率が連続的に変化してなる屈折率分布Ｗが形成されており、前記屈折率分布Ｗのうち、前記２つの極小値で挟まれた部分が前記第１のコア部および前記第２のコア部に対応し、それ以外の部分が前記側面クラッド部に対応するよう構成されており、
    前記屈折率分布Ｗは、ショアＤ硬度が３５〜９５のポリマーを含むポリマー層に分散している、前記ポリマーとは屈折率の異なる光重合性モノマー由来の物質の濃度に対応しており、
    前記屈折率分布Ｗにおいて、前記第１の極大値近傍における屈折率が前記側面クラッド部における平均屈折率以上の値を有している部分の幅をａ［μｍ］とし、前記極小値近傍における屈折率が前記側面クラッド部における平均屈折率未満の値を有している幅をｂ［μｍ］としたとき、ｂは、０．１５ａ〜０．７９ａであり、
    前記第１のコア部の平均幅ＷＣＯと、前記第１のコア部同士の間に位置する前記側面クラッド部の平均幅をＷＣＬとしたとき、ＷＣＯ／ＷＣＬが０．１〜１０であることを特徴とする光導波路。
  2. 前記ポリマー層に含まれるポリマーの軟化点は、９０℃以上３００℃以下である請求項１に記載の光導波路。
  3. 前記ポリマー層に含まれる前記ポリマーは、（メタ）アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリイミド系樹脂、フッ素系樹脂、およびポリオレフィン系樹脂からなる群から選択された少なくとも１種である請求項１または２に記載の光導波路。
  4. 前記極小値と前記第１の極大値との屈折率差は、０．００５〜０．０７である請求項１ないし３のいずれか１項に記載の光導波路。
  5. 前記第１のコア部の光軸と前記第２のコア部の光軸との交差角は、１０〜９０°である請求項１ないし４のいずれか１項に記載の光導波路。
  6. 前記第１のコア部の光軸と前記第２のコア部の光軸とが交差角９０°で交差した交差部を有し、
    前記交差部における伝送損失が０．０２ｄＢ以下である請求項１ないし５のいずれか１項に記載の光導波路。
  7. 前記第１のコア部と前記第２のコア部との交差部における屈折率は、前記交差部以外の前記第１のコア部の屈折率よりも高い請求項１ないし６のいずれか１項に記載の光導波路。
  8. 複数の前記第１のコア部と前記第２のコア部とが同一平面上で交わるよう配置されている請求項１ないし７のいずれか１項に記載の光導波路。
  9. 複数の前記第１のコア部と前記第２のコア部とが一点で交わるよう形成されている請求項８に記載の光導波路。
  10. 前記第１のコア部の平均幅および前記第２のコア部の平均幅は、それぞれ１０〜２００μｍである請求項１ないし９のいずれか１項に記載の光導波路。
  11. 前記極小値と前記第２の極大値との差は、前記極小値と前記第１の極大値との差の６〜９０％である請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の光導波路。
  12. 請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の光導波路と、前記光導波路の少なくとも一方の端部に設けられ、前記第１のコア部を他の光学部品と光接続するコネクターと、を有することを特徴とする光配線部品。
  13. 前記光導波路は、その少なくとも一方の端部に形成された、前記第１のコア部の光路を変換するミラーを有する請求項１２に記載の光配線部品。
  14. 請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の光導波路を備えることを特徴とする電子機器。
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