专利名称：薄薄膜光波导管的制作方法
技术领域：
本申请要求2000年11月28日申请的US临时申请60/253,078作为优先权，并且这里将其全部内容引入作为参考。
本发明一般涉及薄薄膜光波导管和形成薄薄膜光波导管的方法背景技术薄薄膜光波导管日益用于在光通信网中提供高级功能，如分裂、波长多路复用和调多路复用、optical add/drop multiplexing、可变衰减、调制、开关和放大。与常规的纤维基解决方案相比，薄薄膜光波导管提供低尺寸和更高的再现性。
可用低温平版印刷方法将高光学质量的聚合物用于形成薄薄膜光波导管。聚合物薄薄膜光波导管，当与热光启动结合时，可用于制备分裂机、波长多路(复用)器和多路信号分离器、optical add/drop muxes、可变衰减器和开关。为实现调制和放大功能，已开发了很多聚合物。
通常，薄薄膜光波导管包括通过例如旋涂形成的多层相邻薄薄膜。在生产薄薄膜光波导管中，需要构造具有轻微不同光学性能如折射率的连续层，以调节特定光波导管的光学性能。例如可通过在彼此的面上形成具有不同组成的聚合物而由特定聚合物制备限定并引导光的薄薄膜光波导管或其它结构。导向或芯层的折射率必须比缓冲和覆盖层的折射率高，这样可通过内反射将光模导入芯层。
用于形成薄薄膜光波导管的常规方法是在用于相邻薄薄膜的特定聚合物/共聚物体系内选择不同的共聚物。换言之，对于各层，选取具有不同折射率的聚合物/共聚物。然而，在常规薄薄膜聚合物波导管中，各种聚合物/共聚物具有类似的组成，因此它们也具有类似的溶解度。为进行加工，将最终形成薄薄膜层的聚合物在旋涂前溶于合适的溶剂中。将聚合物/溶剂溶液旋涂于基材上，然后例如在热板或烘箱中干燥除去溶剂，随后留下薄薄膜层。然而，该干燥工艺一般在所得聚合物薄薄膜层中造成应力场。此外，当涂布另一层时，下面的干燥聚合物薄薄膜可因溶剂溶胀经受明显附加的应力。
若在两相邻聚合物薄薄膜层中的聚合物可充分溶于相同溶剂中，则容易出现溶剂溶胀。随着加入在溶剂中基本上具有相同溶解度的另外的层，这种影响进一步加剧。这些应力造成光散射，导致性能降解。溶剂溶胀还造成整个聚合物波导管结构龟裂、破裂和脱层，导致可靠性大大降低，并且在某些情况下部件失败。
除了因溶剂溶胀造成应力外，在用于相邻薄薄膜的特定聚合物/共聚物体系内选择不同的共聚物将造成其中存在来自上层和下层的聚合物的溶解区。在此情况下，在相邻聚合物层之间发生明显的边界丧失。
在常规旋转流延工艺中，对该溶解层的结构和均匀性的控制很低或不能控制。相邻层的未受控溶解可形成具有高浓度上层聚合物和低浓度下层聚合物的局部口袋。若溶解扩展并以非受控方式出现，则会促进从波导管出来的光扩散。
降低溶剂溶胀影响的一种方法是将应力降至最低，以在下和上聚合物层之间沉积非常薄的阻挡层。然而，此方法需要另一些步骤，以形成阻止上层溶剂进入低聚合物层中的阻挡层。降低应力的另一方法是使用干燥方式，以尝试生产全松弛聚合物层，该聚合物层当暴露在用于形成下一聚合物层的溶剂中时，不收缩。然而，这些干燥包括长干燥循环，例如会要求在各连续薄膜沉积后将基材在高温下烘烤二至三天，以充分松弛聚合物层。
因此，需要克服现有技术的这些和其它问题，并提供具有改进性能和可靠性的薄薄膜光波导管。正如在下面的描述中说明的，本发明涉及解决上述一个或多个问题。
发明内容
为实现这些目的，并且根据本发明目的，正如这里具体化并广泛描述的，在一个示例性实施方案中，本发明涉及一种包括第一聚合物层和与第一聚合物层相邻的第二聚合物层的光学元件，并公开了制备光波导管的方法。第一聚合物层具有折射率n1和在第一溶剂中的溶解度S1。第二聚合物层具有折射率n2和在第一溶剂中的溶解度S2。在光波导管中，n1≠n2和S1/S2为至少5。
本发明的另一示例性实施方案涉及具有第一聚合物层、与第一聚合物层相邻的第二聚合物层和与第二聚合物层相邻的第三聚合物层的光波导管中。第一聚合物层具有折射率n1、在第一溶剂中的溶解度s1和在第二溶剂中的溶解度S1′。第二聚合物层具有折射率n2，在第一溶剂中的溶解度S2和在第二溶剂中的溶解度S2′。第三聚合物层具有折射率n3，在第二溶剂中的溶解度S3′。此外，n2≠n3和S2′/S3′为至少5。
本发明的另一实施方案涉及一种光波导管，它具有第一聚合物缓冲层、与第一聚合物缓冲层相邻的第一聚合物下层、与第一聚合物下层相邻的聚合物芯层、与芯层相邻的第二聚合物下层和与第二下层相邻的第二聚合物缓冲层。第一聚合物缓冲层具有折射率n1、在第一溶剂中的溶解度S1和在第二溶剂中的溶解度S1′第一聚合物下层具有折射率n2，在第一溶剂中的溶解度S2和在第二溶剂中的溶解度S2′，比例S2′/S1′为至少5。聚合物芯层具有折射率n3和在第二溶剂中的溶解度S3′，其中n3＞n2、n3＞n1和S2′/S3′为至少5。
本发明的一个示例性实施方案为通过提供第一聚合物层形成的光波导管，其中第一聚合物层具有折射率n1。此外，与第一聚合物层相邻的具有折射率n2的第二聚合物层通过在第一聚合物层上提供溶液形成。该溶液包括溶解约1％或更低第一聚合物层的第一溶剂。在本实施方案中，n1的值不等于n2的值。
本发明的另一示例性实施方案涉及制备光波导管的方法，包括沉积第一聚合物层和沉积与第一聚合物层相邻的第二聚合物层。在本实施方案中，第一聚合物层具有折射率n1和在第一溶剂中的溶解度S1。第二聚合物层具有折射率n2和在第一溶剂中的溶解度S2。此外，n1≠n2和S1/S2为至少5。
本发明的另一示例性实施方案涉及制备光波导管的方法，包括提供第一聚合物层并通过在第一聚合物层上提供溶液形成与第一聚合物层相邻的具有折射率n2的第二聚合物层。该溶液包括溶解约1％或更低第一聚合物层的第一溶剂且n1≠n2。
本发明的另一些目的和优点一部分将在下面的描述中给出，一部分将由下面的描述显而易见，或可通过实施本发明知道。本发明的这些目的和优点将借助所附权利要求中特别指出的元件和组合实现和达到。
应理解，上面的一般性描述和下面的详细描述仅为示例性和解释性的，并非对权利要求所述的本发明的限制。
包括在说明书中并构成说明书一部分的附图，说明本发明的多个实施方案，并与描述一起解释本发明的原理。
图1为根据本发明一个示例性实施方案的的光学元件。
图2为根据本发明另一示例性实施方案的聚合物波导管的三层薄薄膜。
图3为根据本发明另一示例性实施方案的聚合物波导管的五层薄薄膜。
图4为根据本发明一示例性实施方案的多层薄薄膜聚合物波导管。
具体实施例方式
现在将详细参考本发明的示例性实施方案、附图中说明的实施例。若可能，在整个附图中用相同的标号表示相同或类似部分。
这里使用的术语“薄薄膜光波导管”可与“光波导管”、“聚合物波导管”和“波导管”交换。除非加以区别，术语“溶剂”是指单一溶剂和/或两种或多种溶剂的混合物。此外，术语“ 溶解度”是指在温度20℃下溶于1升溶剂中的物质量。
参考图1，公开根据本发明一个示例性实施方案的薄薄膜聚合物元件。该薄薄膜聚合物元件包括在基材100上的第一聚合物层110，和与第一聚合物层110相邻的第二聚合物层120。第一聚合物层110具有在第一溶剂中的溶解度S1和折射率n1。第二聚合物层具有在第一溶剂中的溶解度S2和折射率n2。在一个示例性实施方案中，n1≠n2，第一聚合物层110比第二聚合物层120更可溶于第一溶剂中，这样S1/S2为至少5。在另一实施方案中，S1/S2为至少10。在另一实施方案中，S1/S2为至少100。
再次参见附图1，公开根据本发明一个光学元件的例子。在该光学元件中，第一聚合物层110可为例如处于基材100上的覆盖层，第二聚合物层120可为例如处于覆盖层110上的芯层。在本发明一个实施方案中，覆盖层110例如可用CYTOP形成，芯层120可用例如四氟乙烯/六氟丙烯/偏二卤乙烯的三元聚合物(THV)形成。CYTOPTM(由Asahi Glass Co.，Ltd.制造)为通过聚合全氟(链烯基乙烯基醚)获得的环化透明光学聚合物。这两种聚合物都具有高光学质量，并且其折射率不同，这样nTHV＝nCYTOP+0.02，如此可制备单模波导管。THV易溶于二甲基乙酰胺(DMAC)中，CYTOP可溶于全氟化溶剂如FC-40中。THV一般不溶于FC-40和全氟化溶剂中，CYTOP不溶于DMAC。在本实施方案中，nCYTOP为约1.34(在1550nm处)，nTHV为约1.36(在1550nm处)。基材100可为通常用于制备光学元件的任何基材，如硅基材或聚合物基材。
包括CYTOP作为覆盖层和THV作为芯层的光学元件按如下形成。由CYTOPTM在FC-40中的10％溶液通过旋涂在硅基材上沉积约2.8μm的CYTOPTM薄膜。旋涂速度为10秒内1000RPM。旋涂后，将该薄膜在烘箱中在110℃下干燥数小时。通过在1000RPM下旋涂5秒沉积THV芯层。该旋涂溶液为THV-G在DMAC中的15％溶液。然后将该薄膜110℃下在烘箱中干燥数小时。THV的层厚度为约4μm。
在本发明另一示例性实施方案中，第一聚合物层可为在基材100上形成的具有折射率n1的芯层。基材100可由起到覆盖层作用的材料形成并具有折射率ns。在本实施方案中，第二聚合物层120可为具有折射率n2的覆盖层。按照这种排列，n1＞n2和n1＞ns。
在另一实施方案中，当第一聚合物层110为芯层并且其中第二聚合物层120为覆盖层时，层110和120可形成重复单元。在此情况下，重复单元可堆叠在基材100上形成多个单元，包括排列起来的多层，如基材100、层110、层120、层110、层120。层110和120可按所需结构中的要求重复。此外，与重复的覆盖层一样，重复芯层可具有不同的折射率。此外，各重复的芯层可具有可具有相同的折射率和/或各重复覆盖层可具有相同的折射率。这样可在重复结构中形成相同或不同的波导管。
图2中描述了根据本发明的薄薄膜聚合物波导管的另一实施方案。该薄薄膜聚合物波导管包括在基材200上的第一聚合物层210、与第一聚合物层210相邻的第二聚合物层220和与第二聚合物层220相邻的第三聚合物层230。第一聚合物层210可为例如第一覆盖层，第二聚合物层220可为例如芯层，第三聚合物层230可为例如第二覆盖层。第一覆盖层210具有在第一溶剂中的溶解度S1和芯层220具有在第一溶剂中的溶解度S2。第一覆盖层210具有在第二溶剂中的溶解度S1′和芯层220具有在第二溶剂中的溶解度S2′。第一覆盖层210比芯层220更可溶于第一溶剂中，这样S1/S2为至少5。在本发明某些实施方案中，S1/S2可为至少10，在本发明其它实施方案中，S1/S2可为至少100。芯层220比第一覆盖层210更可溶于第二溶剂中，这样S2′/S1′为至少5。在本发明某些实施方案中，S2′/S1′可为至少10，在本发明其它实施方案中，S2′/S1′可为至少100。
第二覆盖层230可具有在第三溶剂中的溶解度S3″和芯层230具有在第三溶剂中的溶解度S2″。第二覆盖层230比芯层220更可溶于第三溶剂中，这样S3″/S2″为至少5。在本发明某些实施方案中，S3″/S2″可为至少10，在本发明其它实施方案中，S3″/S2″可为至少100。
第二覆盖层230可具有在第二溶剂中的溶解度S3′，这样S2′/S3′为至少5。在本发明某些实施方案中，S2′/S3′可为至少10，在本发明其它实施方案中，S2′/S3′可为至少100。第二覆盖层230还可包括与第一覆盖层210相同的聚合物，这样S1＝S3，其中S3为第二覆盖层230在第一溶剂中的溶解度，和n1＝n3。此外，第二覆盖层230还可包括与第一覆盖层210不同的聚合物，这样S1≠S3和n2≠n3。
在本发明另一示例性实施方案中，波导管可包括另外的层，如与第二覆盖层相邻的第二芯层和与第二芯层相邻的第三覆盖层。在另一示例性实施方案中，波导管还可包括另外的层，如与第二覆盖层相邻的第三覆盖层，与第三覆盖层相邻的第二芯层和与第二芯层相邻的第四覆盖层。
在本发明另一示例性实施方案中，可对光波导管开通道或形成图案。芯和覆盖层可进行开通道或形成图案，以在侧面而不是在特定的薄膜层内限制光。同样，可调节光波导管以满足特定应用标准。按照这种方式，可在光波导管中形成光模式的二维限制。当本发明的光波导管包括至少两个芯层时，可形成垂直集成器件。
图3中给出根据本发明一个示例性实施方案的另一光波导管。该光波导管包括具有折射率n1、在第一溶剂中的溶解度S1和在第二溶剂中的溶解度S1′的第一聚合物缓冲层310。第一聚合物缓冲层310可形成于基材300上。该光波导管还可包括与第一聚合物缓冲层310相邻的第一聚合物下层320。第一聚合物下层320具有折射率n2，在第一溶剂中的溶解度S2和在第二溶剂中的溶解度S2′。第一聚合物缓冲层310比第一聚合物下层320更可溶于第一溶剂中，这样S1/S2为至少5。在本发明某些实施方案中，S1/S2可为至少10，在本发明其它实施方案中，S1/S2可为至少100。
光波导管进一步包括与第一聚合物下层320相邻的聚合物芯层330。第一聚合物芯层320具有在第二溶剂中的溶解度S3′和折射率n3，这样n3＞n2。第一聚合物芯层320比芯层330更可溶于第二溶剂中可具有在第二溶剂中的溶解度S3′，这样S2′/S3′为至少5。在本发明某些实施方案中，S2′/S3′可为至少10，在本发明其它实施方案中，S2′/S3′可为至少100。该光波导管还可包括具有折射率n4的第二下层340、具有折射率n5的相邻层330和第二缓冲层350、相邻第二下层340。此外n3＞n4。
在本发明另一实施方案中，芯层330在第三溶剂中具有溶解度S3″，第一聚合物下层320在第三溶剂中具有溶解度S2″，和S3″/S2″为至少5。在本发明某些实施方案中，S3″/S2″可为至少10，在本发明其它实施方案中，S3″/S2″可为至少100。
参考图3，根据本发明一个实施方案的另一光波导管为具有第一缓冲层310和第一下层320的五层波导管，其中第一下层320为覆盖层。此外，第二缓冲层350和第二下层340可同时具有缓冲层。芯层330处于第一下层320与第二下层340之间。当需要比三层可提供的更大的与空气或基材300隔离时，可使用五层波导管。这可为例如基材300或顶层350具有高吸收金属电极的情况。
在该五层波导管中，d1为缓冲层310的厚度，d2为第一下层320的厚度，d3为芯层330的厚度，d4为第二下层340的厚度，d5为第二缓冲层350的厚度。此外，可选取足够大的d2，以防止光模式的隐失尾进入空气时传播。此外，还可选取足够大的d4，以防止光模式的隐失尾在进入表面时传播。芯层的折射率可大于直接相邻覆盖层的折射率(n3＞n4和n2)。
此外，第一下层320的n2可大于缓冲层310的n1，即n2＞n1。在本发明的一个实施方案中，第二缓冲层350的折射率n5可非必要地具有与n1相同的值，第二下层340的折射率n4可非必要地具有与n2相同的值。
在本发明的另一实施方案中，存在一种制备光波导管的方法。如图4所示，在基材400上设置具有折射率n1的第一聚合物层410。形成与第一聚合物层410相邻的具有折射率n2的第二聚合物层420。在第一聚合物层上通过例如旋涂由提供包括第一溶剂和第二聚合物层的材料的溶液形成第二聚合物层。干燥后，第二聚合物层420具有折射率n2和在第一聚合物层410上的残余物，以使第一溶剂溶解约1％或更低的第一聚合物层。
在本发明另一实施方案中，用于制备光波导管的方法还包括形成与第二聚合物层相邻的具有折射率n3的第三聚合物层430，其中n2≠n3。非必要地，n1≠n3。还可形成与第三聚合物层相邻的具有折射率n4的第四聚合物层(未示出)，其中n3≠n4。还可形成与第四聚合物层相邻的具有折射率n5的第五聚合物层(未示出)，其中n4≠n5。
可用于本发明的各种溶剂为本领域熟练技术人员已知的与选取的形成给定层(芯、覆盖、缓冲)的特定聚合物相容的那些溶剂。应注意，按照本发明要求，一层的特定溶剂/聚合物体系还必须依据任何相邻层的聚合物/溶剂体系。
这些要求可包括，例如第一聚合物层在第一溶剂中的溶解度比第二聚合物层在第一溶剂中的溶解度大至少5、10或100。此外，尽管不排除上述溶解度要求，在第一聚合物层上形成第二聚合物层，但溶解约1％或更低的第一层。
光波导管的各特定层(覆盖、芯、缓冲)包括至少一种聚合物。一特定层还可包括本领域熟练技术人员已知的可用于生产聚合物波导管的至少一种试剂。这些试剂的非限制性例子选自例如掺杂试剂、交联剂、生色掺杂剂、链转移剂、抗氧剂和光引发剂。
可用作芯层和覆盖层的合适聚合物为本领域熟练技术人员已知的具有满足普通波导管标准的那些，即覆盖层的折射率低于芯层的折射率。与薄薄膜尺寸相关的折射率差在确定由波导管导向的总模式数中起作主要作用。除了合适的光学相关性，对相邻层选取的聚合物和溶剂还满足上面公开的溶解度相关性。
对于很多通信应用，要求单模式波导管。通过合适地选取芯和覆盖层和合适的溶剂以及各相应聚合物的沉积厚度，可在大大降低应力和龟裂下制造多层聚合物叠层，如此导致改进的器件性能、收率和可靠性。
合适芯层的非限制性例子选自唧声层(chirped layers)、多模式层和分级指标层(graded index layers)。芯层可由具有低光学损失的聚合物如CYTOPTM、TEFLONAFTM、聚氟环丁烷、聚冰片烯、氟化聚酰亚胺、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯、多官能交联丙烯酸酯组成。TEFLONAFTM为无定形树脂系列，由E.I.duPont de Nemours and Company生产。
此外，形成芯层的聚合物(包括如上所述的)可掺入合适的稀土物质和光电发色团，以分别达到放大和光电调制性能。芯层聚合物的其它非限制性例子可包括由初始骨架材料如CYTOPTM和以化学方式加入该聚合物主链或侧链中的稀土或光电物质组成的那些聚合物。
可用于形成本发明光学元件的聚合物/溶剂parings包括CYTOPTM(FC-40)/THF(DMAC)；聚乙烯醇(水)/CYTOPTM(FC-40)；聚乙烯醇(水)/THF(DMAC)；聚甲基丙烯酸甲酯(环己酮)/CYTOPTM(FC-40)。
通过基于其溶解度和折射率仔细选取用于各结构层的聚合物，本发明解决了降低应力和控制薄薄膜光波导管的溶解区的问题。如上所述，在生产薄薄膜光波导管中，导向层(芯层)的折射率高于缓冲和覆盖层的折射率，这样光模式可通过内反射引导入导向层中。
当聚合物光波导管通过常规溶液涂布技术如喷涂、浸涂、meniscus涂和流延加工时，本发明提供降低因溶剂溶胀造成的应力的方式。
本发明的其它实施方案在考虑说明书和这里公开的本发明实施后对本领域熟练技术人员将是显而易见的。说明书和实施例仅是示例性的，本发明的范围和实质由下面的权利要求给出。
权利要求
1.一种光学元件，包括第一聚合物层，其中第一聚合物层具有折射率n1和在第一溶剂中的溶解度S1；和与第一聚合物层相邻的第二聚合物层，其中第二聚合物层具有折射率n2和在第一溶剂中的溶解度S2；和其中n1≠n2和S1/S2为至少5。
2.权利要求1的光学元件，其中第一聚合物层具有在第二溶剂中的溶解度S1′，第二聚合物层具有在第二溶剂中的溶解度S2′，和S2′/S1′为至少5。
3.权利要求1的光学元件，其中S1/S2为至少10。
4.权利要求1的光学元件，其中S1/S2为至少100。
5.权利要求1的光学元件，其中将选自第一聚合物层和第二聚合物层的至少一聚合物层开通道。
6.一种光波导管，包括第一聚合物层，其中第一聚合物层具有折射率n1，在第一溶剂中的溶解度S1，第二溶剂中的溶解度S1′；与第一聚合物层相邻的第二聚合物层，其中第二聚合物层具有折射率n2，在第一溶剂中的溶解度S2，和第二溶剂中的溶解度S2′；其中n1≠n2和S1/S2为至少5；和与第二聚合物层相邻的第三聚合物层，其中第三聚合物层具有折射率n3，在第二溶剂中的溶解度S3′和其中n2≠n3和S2′/S3′为至少5。
7.权利要求6的光波导管，其中S1/S2为至少10。
8.权利要求6的光波导管，其中S1/S2为至少100。
9.权利要求6的光波导管，其中S2′/S3′为至少10。
10.权利要求6的光波导管，其中S2′/S3′为至少100。
11.权利要求6的光波导管，其中第三聚合物层具有在第一溶剂中的溶解度S3，另外其中S1＝S3和n1＝n3。
12.权利要求6的光波导管，其中第三聚合物层具有在第三溶剂中的溶解度S3″，第二聚合物层具有在第三溶剂中的溶解度S2″，S3″/S2″为至少5。
13.权利要求6的光波导管，其中第一聚合物层为第一覆盖层，第二聚合物层为芯层，第三聚合物层为第二覆盖层，该光波导管还包括与第二覆盖层相邻的第二芯层；和与第二芯层相邻的第三覆盖层。
14.权利要求6的光波导管，其中第一聚合物层为第一覆盖层，第二聚合物层为第一芯层，第三聚合物层为第二覆盖层，该光波导管还包括与第二覆盖层相邻的第三覆盖层；与第三覆盖层相邻的第二芯层；和与第二芯层相邻的第四覆盖层。
15.权利要求14的光波导管，其中将选自第一芯层、第二芯层、第一覆盖层、第二覆盖层、第三覆盖层和第四覆盖层的至少一层开通道。
16.权利要求6的光波导管，其中第一聚合物层为芯层，第二聚合物层为覆盖层，且n1＞n2。
17.一种光波导管，包括第一聚合物缓冲层，其中第一聚合物缓冲层具有折射率n1、在第一溶剂中的溶解度S1和在第二溶剂中的溶解度S1′；与第一聚合物缓冲层相邻的第一聚合物下层，其中第一聚合物下层具有折射率n2，在第一溶剂中的溶解度S2和在第二溶剂中的溶解度S2′和其中S1/S2为至少5；与第一聚合物下层相邻的聚合物芯层，其中聚合物芯层具有折射率n3和在第二溶剂中的溶解度S3′，其中n3＞n2、n3＞n1和S2′/S3′为至少5；与芯层相邻的第二下层；和与第二下层相邻的第二缓冲层。
18.权利要求17的光波导管，其中S1/S2为至少10。
19.权利要求17的光波导管，其中S2′/S3′为至少10。
20.权利要求17的光波导管，其中聚合物芯层具有在第三溶剂中的溶解度S3″，第一聚合物下层具有在第三溶剂中的溶解度S2″，和S3″/S2″为至少5。
21.一种光波导管，通过如下步骤形成提供第一聚合物层，其中第一聚合物层具有折射率n1；和通过在第一聚合物层上提供溶液形成与第一聚合物层相邻的具有折射率n2的第二聚合物层，其中该溶液包括溶解约1％或更低第一聚合物层的第一溶剂和其中n1≠n2。
22.权利要求21的光波导管，进一步包括通过在第二聚合物层上提供溶液形成与第二聚合物层相邻的具有折射率n3的第三聚合物层，其中该溶液包括溶解约1％或更低第二聚合物层的第二溶剂和其中n2≠n3。
23.权利要求21的光波导管，其中第一聚合物层为第一覆盖层，第二聚合物层为第一芯层，第三聚合物层为第二覆盖层，该光波导管还包括与第二覆盖层相邻的第三覆盖层；与第三覆盖层相邻的第二芯层；和与第二芯层相邻的第四覆盖层。
24.权利要求21的光波导管，其中第一聚合物层为第一覆盖层，第二聚合物层为第二覆盖层，第三聚合物层为第一芯层，该光波导管还包括与第一芯层相邻的第三覆盖层；与第三覆盖层相邻的第二芯层；和与第二芯层相邻的第四覆盖层。
25.一种制备光波导管的方法，包括沉积第一聚合物层，其中第一聚合物层具有折射率n1和在第一溶剂中的溶解度S1；和沉积与第一聚合物层相邻的第二聚合物层，其中第二聚合物层具有折射率n2和在第一溶剂中的溶解度S2；和其中n1≠n2和S1/S2为至少5。
26.权利要求25的方法，其中第一聚合物层具有在第二溶剂中的溶解度S1′，第二聚合物层具有在第二溶剂中的溶解度S2′，和S2′/S1′为至少5。
27.权利要求25的方法，其中S1/S2为至少10。
28.权利要求25的方法，其中S1/S2为至少100。
29.一种制备光波导管的方法，包括提供第一聚合物层，其中第一聚合物层具有折射率n1；和通过在第一聚合物层上提供溶液形成与第一聚合物层相邻的具有折射率n2的第二聚合物层，其中该溶液包括溶解约低于1％第一聚合物层的第一溶剂且其中n1≠n2。
30.权利要求29的方法，进一步包括形成与第二聚合物层相邻的具有折射率n3的第三聚合物层，其中n2≠n3。
31.权利要求30的方法，进一步包括形成与第三聚合物层相邻的具有折射率n4的第四聚合物层，其中n3≠n4；和形成与第四聚合物层相邻的具有折射率n5的第五聚合物层，其中n4≠n5。
32.一种光学元件，包括在基材上的芯层；其中芯层具有折射率n1和在第一溶剂中的溶解度S1；和与芯层相邻的覆盖层，其中覆盖层具有具有折射率n2和在第一溶剂中的溶解度S2；和其中n1≠n2和S1/S2为至少5。
33.权利要求32的光元件，其中芯层和覆盖层形成第一单元，和其中光学元件还至少包括与第一单元相邻形成的第二单元。
全文摘要
公开了一种包括第一聚合物层和与第一聚合物层相邻的第二聚合物层的光波导管和该光波导管的制备方法。第一聚合物层具有折射率n
文档编号G02B6/138GK1476542SQ01819406
公开日2004年2月18日 申请日期2001年11月28日 优先权日2000年11月28日
发明者罗伯特·A·诺伍德, 滕嘉奇, 罗伯特 A 诺伍德 申请人:X光子公司