耐熱・透明ポリアリレートの開発と波長多重通信用光導波路素子への応用

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13555013
• Research Institution: Shizuoka University
• Principal Investigator: 杉原 興浩 静岡大学, 工学部, 助教授 (30222053)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 芦高 秀知 千歳科学技術大学, 光科学部, 教授 (90316290) ; 江上 力 静岡大学, 工学部, 助教授 (70262798) ; 岡本 尚道 静岡大学, 工学部, 教授 (40022173) ; 秋月 隆昌 ユニチカ(株), 中央研究所, 研究員 ; 白井 宏政 ユニチカ(株), 中央研究所, グループ長
• Keywords: 耐熱性ポリアリレート / 光導波路 / マルチモード / 透明性 / 電子線直接描画 / 熱現像

Research Abstract

情報通信分野における急速な情報量の増加により、光導波路や光ファイバを用いたモジュール間あるいはボード間の光インターコネクションの研究が活発に展開されている。今後近距離のボード間およびチップ間、チップ内といった隣接場での光インターコネクションの検討が必要となる。光ファイバでは、各種の問題点によりその使用が制限されるため、新たなフレキシブル有機高分子デバイスが要求されている。
本研究では、高耐熱性・優れた光学特性を備えた樹脂材料を開発し、それを光デバイスに応用するための簡便な加工法を用いて光導波路デバイスを作製・評価することを目的とする。材料として高いガラス転移温度を有するポリアリレート樹脂を数種開発し、現在までに200℃〜300℃の耐熱性を有する樹脂を合成し、その耐熱性や光学特性の評価を行った。
また、本樹脂を用いて、電子線リソグラフィ及びエッチングを行い、リッジ型光導波路を直接形成した。電子線の照射条件(加速電圧・電流・照射量)や現像条件等を変化させることにより、エッチング深さ・側面荒さ等を測定(AFM、SEM等使用)し、低損失光導波路となるような最適条件を得た。
特に本研究では、ポリアリレート高分子光導波路作製において、光インターコネクションや宅内・車載LANに応用できるマルチモード光導波路(コア径:25〜100μm)を実現した。また、ポリアリレートに電子線直接描画・熱現像を行うことにより、照射部分がエッチングされ、簡便なパターン作製が可能であることが明らかとなった。

Research Products

• [Publications] 車彦龍, 杉原興浩, 岡本尚道: "電子線直接描画法を用いた光機能性高分子材料の加工"エレクトロニクス実装学会誌. 第4巻第2号. 138-141 (2001)
• [Publications] 杉原興浩: "高分子光回路成形加工技術"光学(依頼執筆). 第31巻第2号. 100-102 (2002)
• [Publications] O.Sugihara: "Development of linear and nonlinear optical polymers and their applications to optical network devices"台湾化学工業部会「光通信デバイス材料の技術研討会」(招待講演). (2001)