低損失、低クロストークの光信号ルーチング用の集積された平面状ポリマー導波路

专利摘要:
本発明は平面導波路を提供する。一実施例では、平面導波路は、基板上に互いに隣接して形成される第１の層及び第３の層を含む。第１の層及び第３の層は、第１の屈折率を有する第１の材料により形成される。平面導波路は、第１の層と第３の層の間に、第１の屈折率よりも大きい第２の屈折率を有する第２の材料により形成される第２の層も含む。平面導波路は、第２の層の中に形成される、複数の有機官能性シロキサン・ベースの樹脂又はポリマーの導波路を含む。それぞれの有機官能性シロキサン・ベースの樹脂又はポリマーの導波路は、第２の層の１つの縁部に入力部を、第２の層の１つの縁部に出力部を、入力部及び出力部が異なる見通し経路上に存在するように有している。複数の有機官能性シロキサン・ベースの樹脂又はポリマーの導波路は、複数の有機官能性シロキサン・ベースの樹脂又はポリマーの導波路の交差がほぼ直角に行われるように形成される。
公开号:JP2011505597A
申请号:JP2010536078
申请日:2008-11-21
公开日:2011-02-24
发明作者:ウォンフォー、エイドリアン；クラップ、テリー；デグルート、ジョン；バミーダキス、ニコラオス；ビールズ、ジョセフ；ペンティ、リチャード；ホワイト、イアン
申请人:ケンブリッジ エンタープライズ リミテッド；ダウ コーニング コーポレイシヨン；
IPC主号:G02B6-12

专利说明:

[0001] 本発明は、相互接続された回路基板ベースのシステムのバックプレーンにおける高帯域幅通信に関し、より詳細には、そうしたハードウェアにおける低損失、低クロストークの光信号ルーチング用の集積された平面状ポリマー導波路ベースのアーキテクチャに係るものである。]
背景技術

[0002] サーバ、ルータ及び高帯域幅のコンピューティング・システムで情報を伝えるために用いられる総ビット・レートは、長年にわたって絶えず増加してきており、また当面は増加し続けると予想される。こうしたコンピューティング・システム内の要素間で情報を伝えるために、通常は電気的相互接続が用いられる。例えば、電気バックプレーンが一般に、プロセッサ・カード、メモリ・カード、Ｉ／Ｏカードなどのカードに取り付けられた演算素子間の通信を容易にするために、高帯域幅のシリアル接続を用いる。シリアル式の電気的相互接続は、長年にわたって見事に役目を果たしてきたが、データ・システムの高速化及び複雑化によって、シリアル式の電気的相互接続技術の限界が試されている。例えば、高帯域幅のシリアル接続を有する電気バックプレーンは、こうした接続が、例えば１０Ｇｂｐｓを超える高いビット・レートでの伝送に用いられるとき、難しいマイクロ波工学の課題に直面する。パラレル式の電気的相互接続は、マイクロ波工学によって課される制限の一部に対処することができるが、これらの手法には複雑な空間ルーチングが必要である。一般的に、こうした周波数での電気信号伝達は、マイクロ波の再生、分割及びルーチングが必要であることに加えて、電磁干渉及びクロストークによって抑えられる。]
[0003] シリアル式の光学的相互接続は、１０Ｇｂｐｓを超えるビット・レートに対応できる。さらに光学的相互接続は、帯域幅と長さの積を改善し、電磁干渉の影響をなくし、熱コストを低減することを可能にする。プリント回路基板（ＰＣＢ）上に集積させることが可能なマルチモード・ポリマー導波路は、少なくとも一部には、高速相互接続に対する低コスト及び高効率の解決策を提供すると同時に、調整許容範囲が緩和されることによって接続処理（ｃｏｎｎｅｃｔｏｒｉｓａｔｉｏｎ）のコストを軽減できるため、特に興味深いものになっている。ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）など、有機官能性シロキサン・ベースの樹脂及びポリマーは、データ通信波長において低損失（８５０ｎｍで０．０３〜０．０５ｄＢ／ｃｍ）を示し、優れた機械的特性及び熱的特性を有している。例えば、有機官能性シロキサン・ベースの樹脂及びポリマーは、一般に無鉛はんだリフローに必要な温度である２５０℃を超える温度に耐えることができる。しかしながら、光学的相互接続を用いて形成されるデバイスの総データ・レートを制限しないようにするには、シリアル式の光学的相互接続間の干渉及びクロストークを、従来型の電気的相互接続に比べて明らかに改善することが必要である。市場における現在の電気技術は、電気システムの性能改善の点では革新的なものになっているが、こうした課題に対処し、競争できる価値のある提案を行うために、新たに現れた光学技術の（特に実用的で製造可能な実装例、及びコスト・パフォーマンスの測定基準に関する）証明された能力を十分に考慮していない。]
先行技術

[0004] 国際公開第２００５／０５６６４０号パンフレット]
発明が解決しようとする課題

[0005] 本発明は、上記の問題の１つ又は複数の影響に対処することを目的にしている。以下では、本発明のいくつかの具体例に関する基本な理解を可能にするために、本発明の簡略化した概要を示す。この概要は、本発明の網羅的な概説ではない。また本発明の基本的な又は重要な要素を特定すること、又は本発明の範囲を示すことを意図したものではない。その唯一の目的は、後で論じるより詳細な説明に対する前置きとして、簡略化した形で一部の概念を示すことである。]
課題を解決するための手段

[0006] 本発明の一具体例によれば、平面導波路及び平面導波路を形成する方法が提供される。一実施例では、平面導波路は、基板上に互いに隣接して形成される第１の層及び第３の層を含む。第１の層及び第３の層は、第１の屈折率を有する第１の材料により形成される。平面導波路は、第１の層と第３の層の間に、第１の屈折率よりも大きい第２の屈折率を有する第２の材料により形成される第２の層も含む。さらに、平面導波路は、第２の層内に形成される、複数の有機官能性シロキサン・ベースの樹脂又はポリマーの導波路を含む。それぞれの有機官能性シロキサン・ベースの樹脂又はポリマーの導波路は、第２の層の１つの縁部に入力部を、第２の層の同じ又は別の縁部に出力部を、入力部及び出力部が異なる見通し経路上に存在するように有している。複数の有機官能性シロキサン・ベースの樹脂又はポリマーの導波路は、複数の有機官能性シロキサン・ベースの樹脂又はポリマーの導波路の交差がほぼ直角になるように形成される。]
[0007] 本発明は、添付図面と共に取り上げる以下の説明を参照することによって理解することができ、図中、同じ符号は同じ要素を識別している。]
図面の簡単な説明

[0008] 本発明による平面導波路の例示的な一実施例を概念的に示す断面図。
本発明による平面導波路の例示的な一実施例を概念的に示す平面図。
本発明による光バックプレーンの例示的な一実施例を概念的に示す図。
図２に示すものなど、本発明による光バックプレーンを含むコンピューティング・システムの一部の例示的な一実施例を概念的に示す図。
図１Ａ及び図１Ｂに示す平面導波路など、本発明による例示的な平面導波路に関するビット誤り率のグラフ。
本発明によるバック・ツー・バック（ｂａｃｋ−ｔｏ−ｂａｃｋ）・リンクについて記録されたアイ・ダイアグラム。
本発明による導波路リンクについて記録されたアイ・ダイアグラム。] 図１Ａ 図１Ｂ
[0009] 本発明は様々な修正例及び代替形態が可能であるが、その特定の実施例を実例として図面に示し、本明細書で詳しく説明する。しかしながら、本明細書における特定の実施例に関する説明は、本発明を開示される特定の形態に限定するものではなく、逆にその意図は、添付の特許請求の範囲によって定められる本発明の範囲内に含まれる修正例、等価例及び代替例をすべて包含することであることを理解すべきである。]
[0010] 以下では、本発明の例示的な実施例について説明する。分かりやすくするために、本明細書において実際に実施したすべての構成を説明するわけではない。もちろん、そうした任意の実際の実施例の開発では、実例ごとに異なるシステムに関連する制約及び業務に関連する制約に従うことなど、開発者の特定の目標を達成するために、実例に特有の多くの決定を行うべきであることが理解されるであろう。さらに、そうした開発努力は複雑で時間を要することもあるが、それでも本開示の利益を受ける当業者にとっては通常の業務であろうことが理解されるであろう。]
[0011] 次に添付図面を参照しながら本発明について説明する。様々な構造、システム及びデバイスが、単に説明の目的で、当業者によく知られている詳細事項によって本発明が不明瞭にならないように概略的に図示される。それでも、添付図面は本発明の例示的な実例を記述し説明するために含まれている。本明細書で使用する単語及び句は、関連する技術分野の技術者によるそうした単語及び句の理解と一致した意味を有するものと理解し解釈すべきである。用語又は句の特別な定義、すなわち当業者によって理解される通常の一般的な意味とは異なる定義が、本明細書における用語及び句の一貫した使用によって示唆されることはない。用語又は句が特別な意味、すなわち当業者によって理解されるものとは異なる意味を有することが意図される場合には、そうした特別な定義は、その用語又は句に特別な定義を直接且つ明確に与える定義方法で明細書にはっきりと示される。]
[0012] 図１Ａ及び図１Ｂはそれぞれ、平面導波路１００の例示的な一実施例の断面図及び平面図を概念的に示している。平面導波路１００の断面図は、平面導波路１００が基板１０５上に形成されることを示している。本開示の利益を受ける当業者は、基板１０５が、ケイ素、ガラス、金属箔又は成形された部分、（商品用電子機器に一般的に使用されるＦＲ４などの）ガラス繊維で強化されたエポキシ回路基板などを含む様々な材料により形成できることを理解すべきである。基板１０５の形成に用いられる特定の材料は設計の選択の問題であり、本発明に必須ではない。次いで、クラッド層と呼ぶこともある第１の層１１０を、基板１０５に隣接して形成することができる。本明細書で使用するとき、「隣接する」という用語は、必ずしも第１の層１１０と基板１０５が接触していることを意味するわけではない。いくつかの実施例では、隣接する基板１０５及び第１の層１１０を、１つ又は複数の追加の材料層によって分離してもよい。第１の層１１０は、下にある基板１０５及び／又は介在する任意の材料層の表面粗さを覆い隠すのに十分な厚さのものである。また、第１の層１１０は、その上に形成される導波路に対する下部の光学的境界層及び光バッファを形成する働きをし、それによって、基板の不都合な光学的特性による損失を低減又は回避することを助けることができる。] 図１Ａ 図１Ｂ
[0013] 第１の層１１０に隣接して、第２の層１１５及び複数の導波路１２０が形成される。一実施例では、導波路１２０は第１の層１１０のすぐ隣に形成され、第２の層１１５は、導波路１２０が形成される前又は後に、導波路１２０の形成とは無関係に形成される。例えば、層１１５は、直接的な光パターン形成を可能にして、導波路１２０を直接形成できるように構築してもよい。或いは、第２の層１１５を第１の層１１０の上面全体に堆積させ、次いで、例えば従来型のフォトリソグラフィ技術及び／又はエッチング技術を用いて第２の層１１５をパターン形成することによって、複数の導波路１２０を形成できる。次いで、第２の層１１５のフォトリソグラフィ及びエッチングによって、１つ又は複数の導波路１２０を形成できる。複数の導波路１２０は、データ通信波長において低損失（８５０ｎｍで０．０３〜０．０５ｄＢ／ｃｍ）を示し、優れた機械的特性及び熱的特性を有し、且つ一般に無鉛はんだリフロー技術に用いられる温度である２５０℃を超える温度に耐えることが可能な、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）などの有機官能性シロキサン・ベースの樹脂及びポリマーにより形成できる。さらに、有機官能性シロキサン・ベースの樹脂及びポリマーは、有利な製造性、及び流動性、工程の柔軟性、透過性の範囲、付着性、導波路１２０内で隣接する層の屈折率に関する熱係数、低い歪み率テンソル成分、低い複屈折などの性能測定基準を有する。次いで、第２の層１１５及び導波路１２０に隣接して、第３の層１２５を形成できる。第３の層１２５は導波路を保護し、（１つ又は複数の）平面導波路１００よりも上の面を平坦化する働きをすることができる。図１Ａには導波路１２０を含む単一の層１１５が示されているが、本開示の利益を受ける当業者は、別の実施例が層１１５よりも上又は下に形成される追加の導波路１２０の層を含むことが可能であることを理解すべきである。] 図１Ａ
[0014] 層１１０、１１５、１２５及び導波路１２０の特性は、導波路１２０に沿った光情報の伝送を容易にするように選択される。一実施例では、第１の層１１０及び第３の層１２５の形成に用いられる材料は、第２の層１１５の形成に用いられる材料よりも低い屈折率を有するように選択される。また第２の層１１５の形成に用いられる材料の屈折率は、導波路１２０の形成に用いられる材料の屈折率よりも低くなるように選択される。]
[0015] 平面導波路１００の平面図は、第２の層１１５の中に形成された導波路１２０のレイアウトを示している。図示した実施例では、平面導波路１００は長方形を有し、導波路１２０は第２の層１１５内に、入力部が平面導波路１００の平行で相対する側面１３０、１３５上に位置し、出力部が平面導波路１００の平行で相対する側面１４０、１４５上に位置するように形成される。しかしながら、本開示の利益を受ける当業者は、本発明は、入力部が平面導波路１００の平行で相対する側面１３０、１３５上に位置し、出力部が平面導波路１００の平行で相対する側面１４０、１４５上に位置する構成に限定されないことを理解すべきである。或いは、各入力／出力ポートが平面導波路１００の同じ側面に位置してもよく、及び／又は互いに直交してもよい。それらが入力部から出力部まで延びるまっすぐな線がないように配置され、例えば、入力部に印加された光信号が見通し経路（ｌｉｎｅ−ｏｆ−ｓｉｇｈｔ）をたどってまっすぐに対応する出力部に向かうことができないなど、その信号が出力部まで（見通し線として）明示的に提供されないことが好ましい。導波路１２０のそれぞれが、導波路１２０の入力部と出力部の間に約９０°の転換を含むように形成される。図示した実施例では、曲げは追加の製造工程を必要としないため、導波路の９０°の転換には、コーナ・リフレクタではなく曲げが選択される。曲げ半径は、伝搬損失を制限し、且つ平面導波路１００の縁部に沿って標準的なＭＰＯリボン・ファイバ・コネクタを取り付ける必要がある空間に対応するために、十分大きくなるように選択できる。しかしながら、別の実施例では、コーナ・リフレクタなど他の技術を用いて導波路１２０に９０°の転換をもたらすこともできる。導波路１２０の入力部と出力部の間に９０°の転換を組み込むことによって、伝送器と同じ方向の散乱光が受信器に達することができなくなるため、クロストーク性能を高めることが可能になる。]
[0016] 平面導波路１００の相対する側面１３０、１３５、１４０、１４５上の各入力部及び／又は各出力部を、対応する入力部及び／又は出力部に近い導波路の方向に垂直な方向に沿って、互いにオフセットすることもできる。図示した実施例では、相対する側面１４０、１４５に沿った出力部は、ほぼ距離１５０だけオフセットされ、相対する側面１３０、１３５に沿った入力部は、ほぼ距離１５５だけオフセットされる。このように各入力部及び／又は各出力部をオフセットすることによって、相対する側面に沿って入力部及び／又は出力部を有する導波路１２０の間の干渉を低減できる。また、導波路１２０は、導波路１２０の交差が約９０°の角度で行われるようにパターン形成される。導波路１２０を導波路の交差が９０°で行われるように構成することによって、交差する導波路１２０の間で交差損失と引き起こされるクロストークとの両方を低減できる。導波路１２０に用いることができるルーチング・パターンの１つの実例は、マンハッタン式ルーチング・パターン（Ｍａｎｈａｔｔａｎ ｒｏｕｔｉｎｇ ｐａｔｔｅｒｎ）である。マンハッタン式のアーキテクチャは、（ＣＭＯＳチップの相互接続などの）技術設計において、「マンハッタンのストリート」に似たレイアウト、すなわち直線経路をたどり、直角に近い角度で交差するパターンを含むレイアウトを描くときに用いられる。別の実施例では、レイアウトは基板の他の構成要素によって規定される経路をとることができる。例えば、（広い縁部に対して参照される）斜めの経路がある導波路をたどり、外れてある同等物（ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ）へ向かうことができ、次いで、その経路がほぼ通常の経路を回復してこの同等物からある他の導波路に向かい、それと交差することができる。]
[0017] 図２は、光バックプレーン２００のレイアウトの例示的な一実施例を概念的に示している。図示した実施例では、光バックプレーン２００は、図１Ａ及び図１Ｂに関して説明したように構成された、複数の導波路２０５により形成される。図示した光バックプレーンの実施例は、コンパクトな大きさ、拡張性、標準的なマルチモードのリボン・ファイバ・コネクタとの適合性、低損失及び低クロストーク性能を含むいくつかのレイアウト要件に準拠している。製造されたバックプレーン２００は、１０のカードに対応し、標準的なＦＲ４基板上に従来型のフォトリソグラフィ技術によってパターン形成される。下部クラッドは、下にあるＦＲ４の表面粗さを覆い隠すのに十分な厚さのものであり、また上部クラッドは、導波路を保護し、表面を平坦化する働きをする。Ｄｉｓｃｏ ３２１ダイシング・ソーを用いてバックプレーンをＦＲ４ウェハから切断し、導波路のファセットを露出させる。最終的な１０カード用バックプレーン２００は、１０ｃｍ平方の大きさである。各カード・インターフェースの入力部及び出力部は、１０の導波路群からなる。ＰＣＢベースの１０カード用バックプレーンは長方形の形をしており、２．２５ラック・ユニットの高さしかない。相対する縁部には、同じ接続タイプ（リンク入力部又は出力部）が実装される。したがって、どの伝送器も、１回の９０°の転換を行う導波路を介してすべての受信器に接続され、バックプレーンの周縁部のまわりではリボン・ファイバの接続が行われる。それによって、伝送器と同じ方向の散乱光が受信器に達することができなくなるため、クロストーク性能が高められる。] 図１Ａ 図１Ｂ
[0018] 導波路の断面は、従来型のリボン・ファイバ、並びに標準的なＶＣＳＥＬ・アレイ及びフォトダイオード・アレイに合わせるように、２５０μｍの横間隔で５０×５０μｍになるように選択される。９０°の屈曲部の半径は８ｍｍであり、以前の測定によれば、マルチモード・ファイバの入力では、それによってさらに約１ｄＢの損失が引き起こされるはずである。光信号をＭＭＦで発射する場合、交差損失は１つの交差あたり約０．０１ｄＢになると予想される。任意のチャネルの交差の数はリンク・パスによって決まり、９０の交差が最大である。導波路の交差の写真の細部２１０を示す。交差損失及びクロストーク値が低いことに加えて、固有の導波路損失が低いこと（０．０３ｄＢ／ｃｍ）は、このアーキテクチャをより多数の外部接続に拡張できることを意味することに留意すべきである。光バックプレーン２００は、１秒あたりテラビットの総データ・レートに対応可能なパッシブ型の相互接続を提供する。このアーキテクチャによって、ＰＣＢ上の平面状のマルチモード・ポリマー導波路を利用する、１０のカード間の無閉塞通信が可能になる。低コストであるにもかかわらず、この１００チャネルのバックプレーンは優れたルーチング特性及びクロストーク性能を示す。]
[0019] 図３は、図２に示すような光バックプレーン３０５を含む、コンピューティング・システム３００の一部の例示的な一実施例を概念的に示している。光バックプレーン３０５は、例えば光バックプレーンに接続する中間のリボン・ファイバ・ジャンパと結合する安価なオンボードのＶＣＳＥＬアレイ及びフォトダイオード・アレイを有するライン・カード３１０によって、ラックマウント・フレーム構造に適合する。したがって、図示した実施例では、ライン・カード３１０は、ＶＣＳＥＬ、フォトダイオード及びリボン・ファイバの組み合わせを用いて、光バックプレーン３０５に通信可能に結合される。しかしながら、本開示の利益を受ける当業者は、本発明が、ライン・カード３１０を光バックプレーン３０５に結合するためのこうした特定の技術に限定されないことを理解すべきである。別の実施例では、ライン・カード３１０を光バックプレーン３０５に通信可能に結合する他の技術を用いることができる。] 図３
[0020] ５０／１２５μｍの標準的な劈開されたＭＭＦと劈開されたＳＭＦの入力の両方を用いて、光バックプレーンの一実施例の出力伝送特性を調べた。供給源として８５０ｎｍのマルチモードＶＣＳＥＬを用い、導波路の出力部での放射光を集めるために５０／１２５μｍのＭＭＦを用いる。入力部と出力部の両方に屈折率整合ゲルを使用して、結合効率を高める。各導波路の挿入損失は、リンク長及び交差の数によって異なる。マルチモード・ファイバでの発射は、ＳＭＦでの発射よりも多くの出力をより高次の導波路モードに結合する。その結果、結合効率が低下し、屈曲部及び交差部での伝搬損失が高まり、ＭＭＦの入力では全体的な挿入損失値が大きくなる。表１は、最良のケース（交差のない最短の導波路）から最悪のケース（９０の交差を有する最長の導波路）までの挿入損失の差異を示している。]
[0021] ]
[0022] 様々な入力タイプについて性能を調べるために、クロストークの測定を行った。結果は、屈曲部からの放射も導波路の交差による交差結合もクロストークにはあまり寄与しないことを示しており、実際に、引き起こされるクロストークは受信器の感度（−６０ｄＢｍ）よりも低い。しかし、互いに平行に延びる導波路では、平行な行程の近接度及び長さに比例して公差結合が生じる。最悪のケース（長い隣接する共線的な導波路）は、ＭＭＦでの発射の場合には−３２ｄＢ、ＳＭＦでの発射の場合には−４２ｄＢより低いクロストーク値を示した。さらに、光を導波路間のクラッド領域内に発射するように入力ファイバの位置をずらすと、入力ファイバの位置のずれによってクロストーク値がわずかに高まり、最悪のケースの値が−２５ｄＢ程度になる。]
[0023] Ａｎｒｉｔｓｕの１２．５ＧｂｐｓＢＥＲ試験器を用いて、ビット誤り率（ＢＥＲ）の測定を行った。ＶＣＳＥＬの供給源は、１０Ｇｂｐｓで２３１−１のＰＲＢＳ信号によって直接調整し、受信器としてＰｉｃｏｍｅｔｒｉｘのフォトダイオードを用いる。光信号は、５０μｍのマルチモード・リボン・ファイバを用いてバックプレーンの内外に結合する。ＳＨＦの２０ＧＨｚＲＦ増幅器を用いて、受信した電気信号を増幅する。デジタル・オシロスコープを用いて、結果として得られるアイ・ダイアグラムを記録する。複数の代表的な導波路について試験を行った。アイ・ダイアグラムは、無視できる程度の他のノイズ及びパルス分散を示す。すべてのケースにおいて誤りのない伝送が得られる。ＢＥＲの測定は、１０−９のビット誤り率に対して０．２ｄＢｏ程度のきわめて小さいパワー・ペナルティを示す。図２は、図１Ａ及び図１Ｂに示す平面導波路１００など、例示的な導波路に対するビット誤り率を示している。図３Ａ及び図３Ｂは、バック・ツー・バックのリンク及び導波路のリンクについて記録されたアイ・ダイアグラムを示している。] 図１Ａ 図１Ｂ 図３Ａ 図３Ｂ
[0024] 本明細書に記載される導波路は、有機官能性シロキサン・ベースの樹脂及びポリマーにより形成することができる。有機官能性シロキサン・ベースのポリマーの１つの実例は、ＰＤＭＳである。しかし、他の有機官能性シロキサン・ベースの樹脂及びポリマーを用いて、本明細書に記載される光バックプレーンの実施例における導波路及び／又は他の層を形成することもできる。エポキシ基含有オルガノポリシロキサン樹脂（Ａ）は、以下のシロキサン単位式によって表され、
（Ｒ１Ｒ２Ｒ３ＳｉＯ１／２）ａ（Ｒ４Ｒ５ＳｉＯ２／２）ｂ（Ｒ６ＳｉＯ３／２）ｃ（ＳｉＯ４／２）ｄ、
式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６は、１〜６個の炭素原子を有する一価脂肪族炭化水素基、６〜１０個の炭素原子を有する一価芳香族炭化水素基及びエポキシ基含有一価炭化水素基から選択される有機基であり、１つの分子は、エポキシ基含有一価炭化水素基を有するシリコーン単位を２〜５０モル％含み、すべての有機基の１４モル％超は、６〜１０個の炭素原子を有する一価芳香族炭化水素基であり、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１の条件が満たされ、「ａ」は平均で０≦ｄ＜０．４の条件を満たし、「ｂ」は平均で０＜ｂ＜０．５の条件を満たし、「ｃ」は平均で０＜ｃ＜１の条件を満たし、「ｄ」は平均で０ ｂ ｄ＜０．４の条件を満たし、「ｂ」及び「ｃ」は０．１≦ｂ／ｃ≦０．３の条件によって拘束される。ただし、ａ、ｂ、ｃ及びｄは、これらのモル単位の合計が１に等しいとした場合の各シロキサン単位の平均モル数を示す。換言すれば、これらの符号は平均モル％、又は１分子中の各シロキサン単位の構成比を示し、したがって（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）＝１である。この成分がエポキシ基を含有するため、それを光重合開始剤（Ｂ）の存在下で紫外線などの活性エネルギー線で照射することによって、それを迅速に硬化させることができる。]
[0025] エポキシ基含有オルガノポリシロキサン樹脂（Ａ）は、不可欠な単位として（Ｒ４Ｒ５ＳｉＯ２／２）及び（Ｒ６ＳｉＯ３／２）を含む。しかし必要な場合には、任意の構成単位である（Ｒ１Ｒ２Ｒ３ＳｉＯ１／２）及び（ＳｉＯ４／２）を含むことができる。換言すれば、エポキシ基含有オルガノポリシロキサン樹脂は、以下の式、
（Ｒ４Ｒ５ＳｉＯ２／２）ｂ（Ｒ６ＳｉＯ３／２）ｃ
（Ｒ１Ｒ２Ｒ３ＳｉＯ１／２）ａ（Ｒ４Ｒ５ＳｉＯ２／２）ｂ（Ｒ６ＳｉＯ３／２）ｃ
（Ｒ４Ｒ５ＳｉＯ２／２）ｂ（Ｒ６ＳｉＯ３／２）ｃ（ＳｉＯ４／２）ｄ
（Ｒ１Ｒ２Ｒ３ＳｉＯ１／２）ａ（Ｒ４Ｒ５ＳｉＯ２／２）ｂ（Ｒ６ＳｉＯ３／２）ｃ（ＳｉＯ４／２）ｄ
で示す単位からなることができる。]
[0026] （Ｒ１Ｒ２Ｒ３ＳｉＯ１／２）単位の含有量が多すぎる場合、エポキシ基含有オルガノポリシロキサン樹脂の分子量が低下し、条件０≦ａ＜０．４が成り立つ。この条件下で（ＳｉＯ４／２）単位が導入された場合、エポキシ基含有オルガノポリシロキサン樹脂（Ａ）の硬化物は、きわめて硬く且つ脆くなることがある。したがって、０≦ｄ＜０．４、好ましくは０≦ｄ＜０．２、さらに好ましくはｄ＝０の条件を与えることが推奨される。不可欠な構造単位である（Ｒ４Ｒ５ＳｉＯ２／２）及び（Ｒ６ＳｉＯ３／２）のモル比ｂ／ｃは、０．０１よりも大きく、且つ好ましくは０．３よりも小さくすべきである。この限界を超えると、上記のエポキシ基含有オルガノポリシロキサン樹脂（Ａ）の製造は、不溶性副生成物の生成を伴うか、又は組成物の硬化によって得られる硬化物に、靭性の低下及びクラックの発生、並びに強度及び弾性の著しい低下が起こりやすくなる。モル比ｂ／ｃは、０．０１よりも大きく０．２５よりも小さいこと、好ましくは０．０２〜０．２５の範囲内であることが推奨される。エポキシ基含有オルガノポリシロキサン樹脂（Ａ）は、不可欠な単位として（Ｒ４Ｒ５ＳｉＯ２／２）及び（Ｒ６ＳｉＯ３／２）を含むため、分子構造は主に、分枝状、網状及び３次元の間で変化する可能性がある。]
[0027] 上記のケイ素に結合した１〜６個の炭素原子を有する一価飽和脂肪族炭化水素基は、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基又は同様の一価飽和脂肪族炭化水素基、及びビニル基、アリル基、ヘキセニル基又は同様の一価不飽和脂肪族炭化水素基によって表すことができる。ケイ素に結合した６〜１０個の炭素原子を有する一価芳香族炭化水素基は、フェニル基、トリル基、キシリル基及びナフチル基によって表すことができる。]
[0028] 本発明の材料の重要な光学的特性である屈折率は、一価炭化水素基のタイプを変えることによって調節できる。主な置換基がメチル基などの一価脂肪族炭化水素基を含む場合には、屈折率を容易に１．５よりも小さくすることができる。主な置換基がフェニル基などの一価芳香族炭化水素基を含む場合には、屈折率をメチル基を含む一価飽和脂肪族炭化水素基に容易にすることができる。前述の一価不飽和芳香族炭化水素基はフェニル基を含む。一価不飽和脂肪族炭化水素基の場合には、ビニル基の使用が推奨される。]
[0029] 成分（Ａ）において、すべての有機基の１５モル％超、好ましくは２０モル％超、さらに好ましくは２５モル％超の一価芳香族炭化水素基を含むことが推奨される。一価芳香族炭化水素基が推奨される下限より低い量で含まれる場合には、組成物から得られる硬化物の通信波長の範囲内における光透過率が低下する。これは靭性の低下もまねき、硬化物内にクラックが発生する可能性がある。]
[0030] 成分（Ａ）において、エポキシ基含有一価炭化水素基を有するシロキサン単位は、すべてのシロキサン単位の２〜５０モル％、好ましくは１０〜４０モル％、さらに好ましくは１５〜４０モル％になるべきである。上記のシロキサン単位が２モル％よりも低い量で含まれる場合には、これが組成物の硬化中の架橋の程度の低下をまねく。結果として、得られる光透過構成要素が十分に硬くならない。他方では、上記の単位の含有量が５０モルを超える場合、硬化物の光透過率が低下し、耐熱性が低くなる。前述のエポキシ基含有一価炭化水素基に利用可能なエポキシ基がケイ素に対する直接接続を有していないこと、及びケイ素原子への接続がアルキレン基によって行われることが推奨される。]
[0031] いくつかの実例を以下に示す。すなわち、
３−（グリシドキシ）プロピル基：




２−（グリシドキシカルボニル）プロピル基：




２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチル基：




２−（４−メチル−３，４−エポキシシクロヘキシル）プロピル基：




である。]
[0032] 上記のエポキシ基含有オルガノポリシロキサン樹脂は、当技術分野で知られている方法によって調製することができる。例えば、式Ｒ４Ｒ５ＳｉＣｌ２のシラン及び式Ｒ６ＳｉＣｌ３のシランを共加水分解縮合する方法、式Ｒ４Ｒ５ＳｉＣｌ２のシラン、式Ｒ６ＳｉＣｌ３のシラン及び式Ｒ１Ｒ２Ｒ３ＳｉＣｌのシランを共加水分解縮合する方法、式Ｒ４Ｒ５ＳｉＣｌ２のシラン、式Ｒ６ＳｉＣｌ３のシラン及び式ＳｉＣｌ４のシランを共加水分解縮合する方法、式Ｒ４Ｒ５ＳｉＣｌ２のシラン、式Ｒ６ＳｉＣｌ３のシラン、式Ｒ１Ｒ２Ｒ３ＳｉＣｌのシラン及び式ＳｉＣｌ４のシランを共加水分解縮合する方法、並びにケイ素に結合した塩素原子をメトキシ基又はエトキシ基によって置換した複数のシランを共加水分解縮合する方法を適用することができる（ただし、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６は、１〜６個の炭素原子を有する一価脂肪族炭化水素基、６〜１０個の炭素原子を有する一価芳香族炭化水素基及びエポキシ基含有一価炭化水素基から選択される有機基である）。]
[0033] 他の適用可能な方法は、ジメチルジクロロシラン及びフェニルトリクロロシランの混合物、又はジメチルジクロロシラン、メチルトリクロシラン及びフェニルトリクロロシランの混合物を共加水分解縮合することによって、シラノール含有メチルフェニルポリシロキサン樹脂を製造し、次いで反応系を塩基性にし、３−（グリシドキシ）プロピルトリメトキシシランなどのエポキシ基含有オルガノトリアルコキシシランを加えた後、縮合反応を行い、こうして３−（グリシドキシ）プロピル基などのエポキシ基がケイ素に結合したメチルフェニルポリシロキサン樹脂を製造することからなる。平均的な単位式（１）において、「ａ」、「ｂ」、「ｃ」及び「ｄ」の値は、開始時のシランの量及びそれらのモル比によって調節することができる。]
[0034] 上記のオルガノポリシロキサン樹脂は、ケイ素原子上に留まるいくつかの残留のアルコキシ基及び水酸基を有することがある。こうした基の含有量は、製造方法及び製造条件によって決まる可能性がある。これらの置換基は、上記のオルガノポリシロキサン樹脂の保存安定性に影響を及ぼし、オルガノポリシロキサン樹脂の硬化物の熱安定性を低下させる虞がある。したがって、そうした基の生成をできるだけ制限する必要がある。例えば、微量の水酸化カリウムの存在下でオルガノポリシロキサン樹脂を加熱して、脱水縮合反応又は脱アルコール縮合反応を起こすことにより、前述の置換基の量を減少させることができる。上記の置換基の含有量が、ケイ素原子上のすべての置換基の２モル％以下、好ましくは１モル％以下であることが推奨される。]
[0035] 本発明では、エポキシ基含有オルガノポリシロキサン（Ａ）の光重合を開始するのに適した光重合開始剤（Ｂ）に関して、特別な制限はない。この成分の実例は、スルホニウム塩、ヨードニウム塩、セレノニウム塩、ホスホニウム塩、ジアゾニウム塩、パラトルエンスルホンネート、トリクロロメチル置換トリアジン及びトリクロロメチル置換ベンゼンを含むことができる。有機溶媒（Ｃ）は不可欠な成分ではないが、成形温度においてエポキシ基含有オルガノポリシロキサン樹脂（Ａ）が固体状態であるか、又は高粘性液体である場合に必要になることがある。エポキシ基含有オルガノポリシロキサン樹脂（Ａ）をフィルムに成形する場合にも、必要になることがある。有機溶媒（Ｃ）は、光重合開始剤（Ｂ）がエポキシ基含有オルガノポリシロキサン樹脂（Ａ）中に溶解されないときにも、必要になることがある。エポキシ基含有オルガノポリシロキサン樹脂（Ａ）及び光重合開始剤（Ｂ）がどちらもこの溶媒に可溶である場合には、有機溶媒（Ｃ）のタイプに関して特別な制限はない。しかし、８０℃〜２００℃の温度範囲内の沸点を有する溶媒を使用することが推奨される。]
[0036] 活性エネルギー線硬化性オルガノポリシロキサン樹脂組成物の実施例は、１００重量部のエポキシ基含有オルガノポリシロキサン樹脂（Ａ）、０．０５〜２０重量部の光重合開始剤（Ｂ）及び０〜５０００重量部の有機溶媒（Ｃ）を含む。成分（Ａ）が液体である場合、又は成分（Ａ）及び（Ｂ）がきわめて良好な混和性を有する場合には、成分（Ｃ）が不要になることがある。成分（Ｂ）を０．０５重量部未満の量で用いる場合には、組成物を十分に硬化させることができない。他方では、成分（Ｂ）の量が２０重量部を超えた場合、残留する触媒の存在によって、得られる材料が許容できない光学的特性を有することがある。さらに、成分（Ｃ）を５０００重量部超の量で用いた場合には、以下に説明する光透過構成要素の製造工程において、優れた品質の薄いフィルムを得ることが難しくなる。成分（Ｃ）の最適な量は、成分（Ａ）及び（Ｂ）のタイプ、状態並びに溶解性によって変わる可能性がある。しかし一般的には、１〜１０００重量部、好ましくは１〜５００重量部の量で用いられる。]
[0037] 通常、活性エネルギー線硬化性オルガノポリシロキサン樹脂組成物がフィルム又は光透過構成要素の形の硬化物を調製するためのものであるとき、それを２５℃において２０〜１０，０００ｍＰａ・ｓの粘度を有する液体の形で使用する。推奨範囲の粘度を超えると、組成物の扱いが難しくなり、また光学的に許容可能な薄いフィルムを得ることが難しくなる。]
[0038] 本発明の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物から製造された硬化物の屈折率は、エポキシ基含有オルガノポリシロキサン樹脂（Ａ）の置換基を含む、一価脂肪族炭化水素基（通常はメチル基）と一価芳香族炭化水素基（通常はフェニル基）のモル比を変えることによって正確に調節できる。一価芳香族炭化水素基の割合が増えると屈折率が大きくなり、一価脂肪族基の構成比が増えると屈折率が小さくなる。]
[0039] 活性エネルギー線硬化性オルガノポリシロキサン樹脂組成物を光導波路の製造に用いるとき、コア部分のためのオルガノポリシロキサン樹脂の硬化物は、クラッド部分のためのオルガノポリシロキサン樹脂の硬化物よりも高い屈折率を有するべきである。したがって、コア部分のためのオルガノポリシロキサン樹脂組成物は、クラッド部分のためのオルガノポリシロキサン樹脂組成物よりも高い一価芳香族炭化水素基の含有量を有するべきである。上記のことを考慮すると、コア及びクラッド用の２つの異なるタイプのオルガノポリシロキサン樹脂を、異なるモル比に維持するために分離する分離方法を利用すること、及び／又は上記のオルガノポリシロキサンを様々な混合比に混合する混合方法を利用することが可能である。]
[0040] 光重合開始剤（Ｂ）の存在下で、エポキシ基含有オルガノポリシロキサン樹脂（Ａ）を硬化させることによって得られる硬化物を含む光透過構成要素は、従来型のフィルムの形に製造されるか薄いフィルムの形に製造されるかにかかわらず、優れた形状保持特性を有することができる。より具体的には、この材料は、容易に変形させることができない硬度及び弾性を有する。さらに、材料には顕著なクラック又は反りがない。さらに可視光の範囲において、材料は反射を排除し、ほぼ１００％に等しい光透過率を与える。材料は偏光光に対して敏感ではないため、偏光素子を用いた測定では、上記の材料の複屈折率を無視できる程度の小さい値まで下げることができる。材料を加熱すると、２６０℃までその初期形状を保ち、重量変化率は１％未満に維持される。したがって、本発明の光透過構成要素は、フッ化ポリメチルメタクリレート樹脂などの光学用熱可塑性材料などより高い耐熱性を有する。]
[0041] 本明細書に記載される光透過構成要素は、パッシブ型のシステム要素にもアクティブ型のシステム要素にも適用することができる。分岐のないタイプの光導波路、波分割マルチプレクサ［ＷＤＭ］、分岐光導波路、光学接着剤若しくは同様のパッシブ型光透過構成要素、光導波路スイッチ、光減衰器、及び光増幅器若しくは同様のアクティブ型光伝送要素は、そうした用途の実例である。]
[0042] 以下の説明は、上記の樹脂（Ａ）を光重合開始剤の存在下で照射することによって製造される、エポキシ基含有オルガノポリシロキサン樹脂（Ａ）の硬化物の形の光透過構成要素を製造する方法に関する。上記の光透過構成要素は、以下に説明する工程１）及び２）を含む方法によって製造される。工程１）では、活性エネルギー線硬化性オルガノポリシロキサン樹脂組成物を基板の表面上に均一に広げ、必要な場合には、乾燥又は加熱によって溶媒（Ｃ）を除去し、それによって、エポキシ基含有オルガノポリシロキサン樹脂（Ａ）及び光重合開始剤（Ｂ）からなる均一な厚さの薄いフィルムを形成する。]
[0043] この目的に用いられる基板は、滑らかな表面を有し、溶媒、活性エネルギー線及び熱に対して安定であるべきである。そうした基板の実例には、シリコン・ウェハ、ガラス、セラミックス及び耐熱性プラスチックが含まれる。組成物を通常はスピン・コーティングによって塗布し、次いで３０℃〜１２０℃の温度で加熱する。工程２）では、得られた薄いフィルムを、活性エネルギー線で照射することによって硬化させる。活性エネルギー線は、紫外線、電子ビーム又は他の放射線を含むことができる。低コスト及び高安定性の観点から、紫外線の使用が好ましい。紫外線の供給源は、高圧水銀ランプ、中圧水銀ランプ、Ｘｅ−Ｈｇランプ又は深ＵＶランプを含むことができる。放射線の量は、１００〜８０００ｍＪ／ｃｍ２の範囲内にすべきである。いくつかのタイプの活性エネルギー線硬化性オルガノポリシロキサンでは、活性エネルギー線の放射の使用だけでは不十分であると思われることがある。この場合、薄いフィルムの硬化を完了するために、加熱（以下では「後加熱」と呼ぶ）が必要になることがある。後加熱の温度は、５０〜２００℃の範囲内にすべきである。]
[0044] したがって、指定された波長範囲における高い光透過性の光透過構成要素は、１）活性エネルギー線硬化性オルガノポリシロキサン樹脂組成物を基板上に塗布すること、２）塗布した活性エネルギー線硬化性オルガノポリシロキサン樹脂組成物を、紫外線などの活性エネルギー線で照射し、必要な場合には、組成物を後加熱にかけることによって製造される。必要な場合には、コーティングを基板から剥がすことによって、材料を分離フィルムの形に製造できる。光透過構成要素の用途の典型的な実例である光導波路は、工程１）及び２）を繰り返すことによって製造できる。以下では、光導波路の製造に関する典型的な実例を示す。]
[0045] まず、クラッド層用の活性エネルギー線硬化性オルガノポリシロキサン樹脂組成物を、スピン・コーティングによって基板の上に塗布し、塗布した材料を活性エネルギー線で照射することによって硬化させ、下部クラッド層を形成する。この後、コア層用の活性エネルギー線硬化性オルガノポリシロキサン樹脂組成物を、スピン・コーティングによって下部クラッド層の上に塗布し、必要な場合には、コア層をそれに所望の形を与えるための成形にかけ、次いで硬化させて、クラッド層の屈折率よりも大きい屈折率を有する硬化したコア層を形成する。コア層は、それに所望の形を与えるように、例えばパターン形成するように処理することができる。この形は、コア層を描画されたマスクを通して活性エネルギー線に対して露光することによって形成することが可能であり、必要な場合にはその後に加熱し、未露光の領域を有機溶媒で溶解することによって除去する。この溶媒は溶媒（Ｃ）を含むことが推奨される。上記のコア層又はパターン形成されたコア層、及び下部クラッド層の表面を、特にクラッドのための活性エネルギー線硬化性オルガノポリシロキサン樹脂組成物で被覆し、組成物を硬化させて上部クラッド層の形成を完了させた後、クラッド−コア−クラッド構造を有するフィルム・タイプの光導波路が製造される。]
[0046] 先に説明した手順と同様に、得られたコーティングを基板から剥がし、フィルム・タイプの光導波路を形成できる。さらに、下部クラッド層も基板から剥がすことができる。分離されたクラッド層の上に新しいコア層を形成し、次いで上部クラッド層で被覆することが可能であり、それによって、別のフィルム・タイプの光導波路を形成できる。コアのための活性エネルギー線硬化性オルガノポリシロキサン樹脂組成物の硬化物は、クラッド用の活性エネルギー線硬化性オルガノポリシロキサン樹脂組成物から製造された硬化物の屈折率よりも大きい屈折率を有するべきである。必要な場合には、活性エネルギー線硬化性オルガノポリシロキサン樹脂組成物の塗布に、スピンの代わりに溶媒−キャスト法を用いることができる。]
[0047] さらなる詳細及び実例は、Ｗａｔａｎａｂｅ等（ＷＯ２００５／０５６６４０Ａ１）に見出すことができ、その全体を参照によって本明細書に援用する。]
[0048] 本発明は、本明細書における教示の利益を受ける当業者には明らかである、異なる等価な方法で修正及び実施することが可能であるため、これまで開示した特定の実施例は例示的なものにすぎない。さらに、以下の特許請求の範囲に記載されるものを除き、本明細書に示す構造又は設計の細部に限定されるものではない。したがって、これまで説明した特定の実施例を変更又は修正することが可能であり、そうした変更例もすべて本発明の範囲内であると考えられることは明らかである。したがって、本明細書では特許請求の範囲に示される通りの保護が求められる。]

权利要求:

請求項1
基板上に互いに隣接して形成され、第１の屈折率を有する第１の材料により形成された第１の層及び第３の層と、前記第１の層と第２の層の間に形成され、前記第１の屈折率よりも大きい第２の屈折率を有する第２の材料により形成された第２の層と、前記第２の層の中に、及び隣接する前記第１の層及び前記第３の層によって規定される面内に形成された複数の有機官能性シロキサン・ベースの樹脂又はポリマーの導波路とを備え、それぞれの有機官能性シロキサン・ベースの樹脂又はポリマーの導波路が、前記第２の層の１つの縁部に入力部を有し、前記第２の層の１つの縁部に出力部を有し、前記入力部及び出力部が異なる見通し経路上に存在し、前記複数の有機官能性シロキサン・ベースの樹脂又はポリマーの導波路が、前記複数の有機官能性シロキサン・ベースの樹脂又はポリマーの導波路の交差がほぼ直角になるように形成されている、装置。
請求項2
前記複数の有機官能性シロキサン・ベースの樹脂又はポリマーの導波路が、マンハッタン式ルーチング・パターンによってルート指定される複数の有機官能性シロキサン・ベースの樹脂又はポリマーの導波路を含む請求項１に記載された装置。
請求項3
前記複数の有機官能性シロキサン・ベースの樹脂又はポリマーの導波路のそれぞれが、前記入力部と前記出力部の間に実質的に９０°の屈曲部を含む請求項１に記載された装置。
請求項4
前記第２の層の相対する縁部の前記入力部が、前記入力部に近接する対応する有機官能性シロキサン・ベースの樹脂又はポリマーの導波路の方向に垂直な方向に互いにオフセットされている請求項１に記載された装置。
請求項5
前記第２の層の相対する縁部の前記出力部が、前記出力部に近接する対応する有機官能性シロキサン・ベースの樹脂又はポリマーの導波路の方向に垂直な方向に互いにオフセットされている請求項１に記載された装置。
請求項6
前記入力部及び前記出力部が、リボン・ファイバ・ジャンパに結合されるように構成されている請求項１に記載された装置。
請求項7
第１の屈折率を有する第１の材料により形成される第１の層及び第３の層を、基板上に互いに隣接して形成する段階と、前記第１の屈折率よりも大きい第２の屈折率を有する第２の材料により形成される第２の層を、前記第１の層と前記第３の層との間に形成する段階と、前記第２の層の中に、及び隣接する前記第１の層及び前記第３の層によって規定される面内に、有機官能性シロキサン・ベースの樹脂又はポリマーの少なくとも１つでできた複数の導波路を形成する段階であって、それぞれのポリマー導波路が、前記第２の層の１つの縁部に入力部を、前記第２の層の１つの縁部に出力部を、前記入力部及び出力部が異なる見通し経路上に存在するように有し、前記複数のポリマー導波路が、当該複数のポリマー導波路の交差がほぼ直角に形成される、複数の導波路を形成する段階とを含む方法。
請求項8
前記有機官能性シロキサン・ベースの樹脂又はポリマーの少なくとも１つでできた複数の導波路を形成する段階が、前記複数の有機官能性シロキサン・ベースの樹脂又はポリマーの導波路を、前記複数の有機官能性シロキサン・ベースの樹脂又はポリマーの導波路がマンハッタン式ルーチング・パターンによってルート指定されるように形成することを含む請求項７に記載された方法。
請求項9
前記有機官能性シロキサン・ベースの樹脂又はポリマーの少なくとも１つでできた複数の導波路を形成する段階が、前記複数の有機官能性シロキサン・ベースの樹脂又はポリマーの導波路を、前記複数の有機官能性シロキサン・ベースの樹脂又はポリマーの導波路のそれぞれが前記入力部と前記出力部の間に実質的に９０°の屈曲部を含むように形成することを含む請求項７に記載された方法。
請求項10
前記有機官能性シロキサン・ベースの樹脂又はポリマーの少なくとも１つでできた複数の導波路を形成する段階が、前記複数の有機官能性シロキサン・ベースの樹脂又はポリマーの導波路を、前記第２の層の相対する縁部上の前記入力部が前記入力部に近接する対応するポリマー導波路の方向に垂直な方向に互いにオフセットされるように形成することを含む請求項７に記載された方法。
請求項11
前記有機官能性シロキサン・ベースの樹脂又はポリマーの少なくとも１つでできた複数の導波路を形成する段階が、前記複数の有機官能性シロキサン・ベースの樹脂又はポリマーの導波路を、前記第２の層の相対する縁部上の前記出力部が前記出力部に近接する対応する有機官能性シロキサン・ベースの樹脂又はポリマーの導波路の方向に垂直な方向に互いにオフセットされるように形成することを含む請求項７に記載された方法。
請求項12
前記入力部及び前記出力部を、リボン・ファイバ・ジャンパに結合することができるように形成することを含む請求項７に記載された装置。
請求項13
平面導波路であって、第１の屈折率を有する第１の材料により形成される第１の層及び第３の層を、基板上に互いに隣接して形成する段階と、前記第１の屈折率よりも大きい第２の屈折率を有する第２の材料により形成される第２の層を、前記第１の層と前記第３の層との間に形成する段階と、前記第２の層の中に、及び隣接する前記第１及び第３の層によって規定される面内に、複数の有機官能性シロキサン・ベースの樹脂又はポリマーの導波路を形成する段階であって、それぞれの有機官能性シロキサン・ベースの樹脂又はポリマーの導波路が、前記第３の層の１つの縁部に入力部を、前記第３の層の１つの縁部に出力部を、前記入力部及び出力部が異なる見通し経路上に存在するように有し、前記複数の有機官能性シロキサン・ベースの樹脂又はポリマーの導波路は、前記複数のポリマー導波路の交差がほぼ直角に形成される、複数の有機官能性シロキサン・ベースの樹脂又はポリマーの導波路を形成する段階とを含む工程によって形成される平面導波路。
請求項14
前記複数の有機官能性シロキサン・ベースの樹脂又はポリマーの導波路を形成する段階が、前記複数の有機官能性シロキサン・ベースの樹脂又はポリマーの導波路を、当該複数の有機官能性シロキサン・ベースの樹脂又はポリマーの導波路がマンハッタン式ルーチング・パターンによってルート指定されるように形成することを含む請求項１３に記載された工程によって形成される平面導波路。
請求項15
前記複数の有機官能性シロキサン・ベースの樹脂又はポリマーの導波路を形成する段階が、前記複数の有機官能性シロキサン・ベースの樹脂又はポリマーの導波路を、当該複数の有機官能性シロキサン・ベースの樹脂又はポリマーの導波路のそれぞれが前記入力部と前記出力部の間に実質的に９０°の屈曲部を含むように形成することを含む請求項１３に記載された工程によって形成される平面導波路。
請求項16
前記複数の有機官能性シロキサン・ベースの樹脂又はポリマーの導波路を形成する段階が、前記複数の有機官能性シロキサン・ベースの樹脂又はポリマーの導波路を、前記第２の層の相対する縁部上の前記入力部が、前記入力部に近接する対応する有機官能性シロキサン・ベースの樹脂又はポリマーの導波路の方向に垂直な方向に互いにオフセットされるように形成することを含む請求項１３に記載された工程によって形成される平面導波路。
請求項17
前記複数の有機官能性シロキサン・ベースの樹脂又はポリマーの導波路を形成する段階が、前記複数の有機官能性シロキサン・ベースの樹脂又はポリマーの導波路を、前記第２の層の相対する縁部上の前記出力部が、前記出力部に近接する対応する有機官能性シロキサン・ベースの樹脂又はポリマーの導波路の方向に垂直な方向に互いにオフセットされるように形成することを含む請求項１３に記載された工程によって形成される平面導波路。
請求項18
前記入力部及び前記出力部を、リボン・ファイバ・ジャンパに結合することができるように形成することを含む請求項１３に記載された工程によって形成される平面導波路。