Abstract

Zero-birefringence Δn<1×10-6 photosensitive fluorinated polyimides are synthesized for use in polymer optical waveguides. To obtain zero birefringence, the UV exposure time and copolymer content of photosensitive polyimides are controlled. Zero birefringence combined with photoprocessing of the material has excellent potential for applications in high-performance wavelength division multiplexing components such as polarization-independent arrayed waveguide gratings and Bragg wavelength filters.

© 2004 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. H. Ma, A. K.-Y. Jen, and L. R. Dalton, Adv. Mater. 14, 1339 (2002).
    [CrossRef]
  2. L. Eldada and L. W. Shacklette, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 6, 54 (2000).
    [CrossRef]
  3. G. Fischbeck, R. Moosburger, C. Kostrzewa, A. Achen, and K. Petermann, Electron. Lett. 33, 518 (1997).
    [CrossRef]
  4. M. Usui, M. Hikita, T. Watanabe, M. Amano, S. Sufawara, S. Hayashida, and S. Imamura, J. Lightwave Technol. 14, 2338 (1996).
    [CrossRef]
  5. R. Yoshimura, M. Hikita, S. Tomaru, and S. Imamura, J. Lightwave Technol. 16, 1030 (1998).
    [CrossRef]
  6. J.-W. Kang, J.-J. Kim, and E. Kim, Appl. Phys. Lett. 80, 1710 (2002).
    [CrossRef]
  7. J.-W. Kang, J.-P. Kim, W.-Y. Lee, J.-S. Kim, J.-S. Lee, and J.-J. Kim, J. Lightwave Technol. 19, 872 (2001).
    [CrossRef]
  8. D. W. Smith, S. Chen, S. M. Kumar, J. Ballato, C. Topping, H. V. Shah, and S. H. Foulger, Adv. Mater. 14, 1585 (2002).
    [CrossRef]
  9. J.-P. Kim, W.-Y. Lee, J.-W. Kang, S.-K. Kwon, J.-J. Kim, and J.-S. Lee, Macromolecules 34, 7817 (2001).
    [CrossRef]
  10. J.-W. Kang, M.-J. Kim, J.-P. Kim, S.-J. Yoo, J.-S. Lee, D. Y. Kim, and J.-J. Kim, Appl. Phys. Lett. 82, 3823 (2003).
    [CrossRef]
  11. L. Robitaille, C. L. Callender, and J. P. Noad, IEEE Photon. Technol. Lett. 8, 1647 (1996).
    [CrossRef]
  12. J. Kobayashi, T. Matsuura, Y. Hida, S. Sasaki, and T. Maruno, J. Lightwave Technol. 16, 1024 (1998).
    [CrossRef]
  13. K. Han, W.-H. Jang, and T. H. Rhee, Jpn. J. Appl. Phys. 77, 2172 (2000).
  14. K. Feng, M. Tsushima, T. Matsumoto, and T. Kurosaki, J. Polym. Sci. Part A Polym. Chem. 36, 685 (1998).
  15. G. Hougham, G. Tesoro, and A. Viehbeck, Macromolecules 29, 3453 (1996).
    [CrossRef]
  16. J.-W. Kang, J.-J. Kim, J. Kim, X. Li, and M.-H. Lee, IEEE Photon. Technol. Lett. 14, 1297 (2002).
    [CrossRef]
  17. S. Murase, K. Kinishita, K. Horie, and S. Morino, Macromolecules 30, 8808 (1997).
    [CrossRef]
  18. M. Ree, C.-W. Chu, and M. J. Goldberg, J. Appl. Phys. 75, 1410 (1994).
    [CrossRef]

2003 (1)

J.-W. Kang, M.-J. Kim, J.-P. Kim, S.-J. Yoo, J.-S. Lee, D. Y. Kim, and J.-J. Kim, Appl. Phys. Lett. 82, 3823 (2003).
[CrossRef]

2002 (4)

J.-W. Kang, J.-J. Kim, J. Kim, X. Li, and M.-H. Lee, IEEE Photon. Technol. Lett. 14, 1297 (2002).
[CrossRef]

H. Ma, A. K.-Y. Jen, and L. R. Dalton, Adv. Mater. 14, 1339 (2002).
[CrossRef]

J.-W. Kang, J.-J. Kim, and E. Kim, Appl. Phys. Lett. 80, 1710 (2002).
[CrossRef]

D. W. Smith, S. Chen, S. M. Kumar, J. Ballato, C. Topping, H. V. Shah, and S. H. Foulger, Adv. Mater. 14, 1585 (2002).
[CrossRef]

2001 (2)

J.-P. Kim, W.-Y. Lee, J.-W. Kang, S.-K. Kwon, J.-J. Kim, and J.-S. Lee, Macromolecules 34, 7817 (2001).
[CrossRef]

J.-W. Kang, J.-P. Kim, W.-Y. Lee, J.-S. Kim, J.-S. Lee, and J.-J. Kim, J. Lightwave Technol. 19, 872 (2001).
[CrossRef]

2000 (2)

L. Eldada and L. W. Shacklette, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 6, 54 (2000).
[CrossRef]

K. Han, W.-H. Jang, and T. H. Rhee, Jpn. J. Appl. Phys. 77, 2172 (2000).

1998 (3)

1997 (2)

S. Murase, K. Kinishita, K. Horie, and S. Morino, Macromolecules 30, 8808 (1997).
[CrossRef]

G. Fischbeck, R. Moosburger, C. Kostrzewa, A. Achen, and K. Petermann, Electron. Lett. 33, 518 (1997).
[CrossRef]

1996 (3)

M. Usui, M. Hikita, T. Watanabe, M. Amano, S. Sufawara, S. Hayashida, and S. Imamura, J. Lightwave Technol. 14, 2338 (1996).
[CrossRef]

G. Hougham, G. Tesoro, and A. Viehbeck, Macromolecules 29, 3453 (1996).
[CrossRef]

L. Robitaille, C. L. Callender, and J. P. Noad, IEEE Photon. Technol. Lett. 8, 1647 (1996).
[CrossRef]

1994 (1)

M. Ree, C.-W. Chu, and M. J. Goldberg, J. Appl. Phys. 75, 1410 (1994).
[CrossRef]

Achen, A.

G. Fischbeck, R. Moosburger, C. Kostrzewa, A. Achen, and K. Petermann, Electron. Lett. 33, 518 (1997).
[CrossRef]

Amano, M.

M. Usui, M. Hikita, T. Watanabe, M. Amano, S. Sufawara, S. Hayashida, and S. Imamura, J. Lightwave Technol. 14, 2338 (1996).
[CrossRef]

Ballato, J.

D. W. Smith, S. Chen, S. M. Kumar, J. Ballato, C. Topping, H. V. Shah, and S. H. Foulger, Adv. Mater. 14, 1585 (2002).
[CrossRef]

Callender, C. L.

L. Robitaille, C. L. Callender, and J. P. Noad, IEEE Photon. Technol. Lett. 8, 1647 (1996).
[CrossRef]

Chen, S.

D. W. Smith, S. Chen, S. M. Kumar, J. Ballato, C. Topping, H. V. Shah, and S. H. Foulger, Adv. Mater. 14, 1585 (2002).
[CrossRef]

Chu, C.-W.

M. Ree, C.-W. Chu, and M. J. Goldberg, J. Appl. Phys. 75, 1410 (1994).
[CrossRef]

Dalton, L. R.

H. Ma, A. K.-Y. Jen, and L. R. Dalton, Adv. Mater. 14, 1339 (2002).
[CrossRef]

Eldada, L.

L. Eldada and L. W. Shacklette, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 6, 54 (2000).
[CrossRef]

Feng, K.

K. Feng, M. Tsushima, T. Matsumoto, and T. Kurosaki, J. Polym. Sci. Part A Polym. Chem. 36, 685 (1998).

Fischbeck, G.

G. Fischbeck, R. Moosburger, C. Kostrzewa, A. Achen, and K. Petermann, Electron. Lett. 33, 518 (1997).
[CrossRef]

Foulger, S. H.

D. W. Smith, S. Chen, S. M. Kumar, J. Ballato, C. Topping, H. V. Shah, and S. H. Foulger, Adv. Mater. 14, 1585 (2002).
[CrossRef]

Goldberg, M. J.

M. Ree, C.-W. Chu, and M. J. Goldberg, J. Appl. Phys. 75, 1410 (1994).
[CrossRef]

Han, K.

K. Han, W.-H. Jang, and T. H. Rhee, Jpn. J. Appl. Phys. 77, 2172 (2000).

Hayashida, S.

M. Usui, M. Hikita, T. Watanabe, M. Amano, S. Sufawara, S. Hayashida, and S. Imamura, J. Lightwave Technol. 14, 2338 (1996).
[CrossRef]

Hida, Y.

Hikita, M.

R. Yoshimura, M. Hikita, S. Tomaru, and S. Imamura, J. Lightwave Technol. 16, 1030 (1998).
[CrossRef]

M. Usui, M. Hikita, T. Watanabe, M. Amano, S. Sufawara, S. Hayashida, and S. Imamura, J. Lightwave Technol. 14, 2338 (1996).
[CrossRef]

Horie, K.

S. Murase, K. Kinishita, K. Horie, and S. Morino, Macromolecules 30, 8808 (1997).
[CrossRef]

Hougham, G.

G. Hougham, G. Tesoro, and A. Viehbeck, Macromolecules 29, 3453 (1996).
[CrossRef]

Imamura, S.

R. Yoshimura, M. Hikita, S. Tomaru, and S. Imamura, J. Lightwave Technol. 16, 1030 (1998).
[CrossRef]

M. Usui, M. Hikita, T. Watanabe, M. Amano, S. Sufawara, S. Hayashida, and S. Imamura, J. Lightwave Technol. 14, 2338 (1996).
[CrossRef]

Jang, W.-H.

K. Han, W.-H. Jang, and T. H. Rhee, Jpn. J. Appl. Phys. 77, 2172 (2000).

Jen, A. K.-Y.

H. Ma, A. K.-Y. Jen, and L. R. Dalton, Adv. Mater. 14, 1339 (2002).
[CrossRef]

Kang, J.-W.

J.-W. Kang, M.-J. Kim, J.-P. Kim, S.-J. Yoo, J.-S. Lee, D. Y. Kim, and J.-J. Kim, Appl. Phys. Lett. 82, 3823 (2003).
[CrossRef]

J.-W. Kang, J.-J. Kim, J. Kim, X. Li, and M.-H. Lee, IEEE Photon. Technol. Lett. 14, 1297 (2002).
[CrossRef]

J.-W. Kang, J.-J. Kim, and E. Kim, Appl. Phys. Lett. 80, 1710 (2002).
[CrossRef]

J.-W. Kang, J.-P. Kim, W.-Y. Lee, J.-S. Kim, J.-S. Lee, and J.-J. Kim, J. Lightwave Technol. 19, 872 (2001).
[CrossRef]

J.-P. Kim, W.-Y. Lee, J.-W. Kang, S.-K. Kwon, J.-J. Kim, and J.-S. Lee, Macromolecules 34, 7817 (2001).
[CrossRef]

Kim, D. Y.

J.-W. Kang, M.-J. Kim, J.-P. Kim, S.-J. Yoo, J.-S. Lee, D. Y. Kim, and J.-J. Kim, Appl. Phys. Lett. 82, 3823 (2003).
[CrossRef]

Kim, E.

J.-W. Kang, J.-J. Kim, and E. Kim, Appl. Phys. Lett. 80, 1710 (2002).
[CrossRef]

Kim, J.

J.-W. Kang, J.-J. Kim, J. Kim, X. Li, and M.-H. Lee, IEEE Photon. Technol. Lett. 14, 1297 (2002).
[CrossRef]

Kim, J.-J.

J.-W. Kang, M.-J. Kim, J.-P. Kim, S.-J. Yoo, J.-S. Lee, D. Y. Kim, and J.-J. Kim, Appl. Phys. Lett. 82, 3823 (2003).
[CrossRef]

J.-W. Kang, J.-J. Kim, J. Kim, X. Li, and M.-H. Lee, IEEE Photon. Technol. Lett. 14, 1297 (2002).
[CrossRef]

J.-W. Kang, J.-J. Kim, and E. Kim, Appl. Phys. Lett. 80, 1710 (2002).
[CrossRef]

J.-W. Kang, J.-P. Kim, W.-Y. Lee, J.-S. Kim, J.-S. Lee, and J.-J. Kim, J. Lightwave Technol. 19, 872 (2001).
[CrossRef]

J.-P. Kim, W.-Y. Lee, J.-W. Kang, S.-K. Kwon, J.-J. Kim, and J.-S. Lee, Macromolecules 34, 7817 (2001).
[CrossRef]

Kim, J.-P.

J.-W. Kang, M.-J. Kim, J.-P. Kim, S.-J. Yoo, J.-S. Lee, D. Y. Kim, and J.-J. Kim, Appl. Phys. Lett. 82, 3823 (2003).
[CrossRef]

J.-P. Kim, W.-Y. Lee, J.-W. Kang, S.-K. Kwon, J.-J. Kim, and J.-S. Lee, Macromolecules 34, 7817 (2001).
[CrossRef]

J.-W. Kang, J.-P. Kim, W.-Y. Lee, J.-S. Kim, J.-S. Lee, and J.-J. Kim, J. Lightwave Technol. 19, 872 (2001).
[CrossRef]

Kim, J.-S.

Kim, M.-J.

J.-W. Kang, M.-J. Kim, J.-P. Kim, S.-J. Yoo, J.-S. Lee, D. Y. Kim, and J.-J. Kim, Appl. Phys. Lett. 82, 3823 (2003).
[CrossRef]

Kinishita, K.

S. Murase, K. Kinishita, K. Horie, and S. Morino, Macromolecules 30, 8808 (1997).
[CrossRef]

Kobayashi, J.

Kostrzewa, C.

G. Fischbeck, R. Moosburger, C. Kostrzewa, A. Achen, and K. Petermann, Electron. Lett. 33, 518 (1997).
[CrossRef]

Kumar, S. M.

D. W. Smith, S. Chen, S. M. Kumar, J. Ballato, C. Topping, H. V. Shah, and S. H. Foulger, Adv. Mater. 14, 1585 (2002).
[CrossRef]

Kurosaki, T.

K. Feng, M. Tsushima, T. Matsumoto, and T. Kurosaki, J. Polym. Sci. Part A Polym. Chem. 36, 685 (1998).

Kwon, S.-K.

J.-P. Kim, W.-Y. Lee, J.-W. Kang, S.-K. Kwon, J.-J. Kim, and J.-S. Lee, Macromolecules 34, 7817 (2001).
[CrossRef]

Lee, J.-S.

J.-W. Kang, M.-J. Kim, J.-P. Kim, S.-J. Yoo, J.-S. Lee, D. Y. Kim, and J.-J. Kim, Appl. Phys. Lett. 82, 3823 (2003).
[CrossRef]

J.-W. Kang, J.-P. Kim, W.-Y. Lee, J.-S. Kim, J.-S. Lee, and J.-J. Kim, J. Lightwave Technol. 19, 872 (2001).
[CrossRef]

J.-P. Kim, W.-Y. Lee, J.-W. Kang, S.-K. Kwon, J.-J. Kim, and J.-S. Lee, Macromolecules 34, 7817 (2001).
[CrossRef]

Lee, M.-H.

J.-W. Kang, J.-J. Kim, J. Kim, X. Li, and M.-H. Lee, IEEE Photon. Technol. Lett. 14, 1297 (2002).
[CrossRef]

Lee, W.-Y.

J.-W. Kang, J.-P. Kim, W.-Y. Lee, J.-S. Kim, J.-S. Lee, and J.-J. Kim, J. Lightwave Technol. 19, 872 (2001).
[CrossRef]

J.-P. Kim, W.-Y. Lee, J.-W. Kang, S.-K. Kwon, J.-J. Kim, and J.-S. Lee, Macromolecules 34, 7817 (2001).
[CrossRef]

Li, X.

J.-W. Kang, J.-J. Kim, J. Kim, X. Li, and M.-H. Lee, IEEE Photon. Technol. Lett. 14, 1297 (2002).
[CrossRef]

Ma, H.

H. Ma, A. K.-Y. Jen, and L. R. Dalton, Adv. Mater. 14, 1339 (2002).
[CrossRef]

Maruno, T.

Matsumoto, T.

K. Feng, M. Tsushima, T. Matsumoto, and T. Kurosaki, J. Polym. Sci. Part A Polym. Chem. 36, 685 (1998).

Matsuura, T.

Moosburger, R.

G. Fischbeck, R. Moosburger, C. Kostrzewa, A. Achen, and K. Petermann, Electron. Lett. 33, 518 (1997).
[CrossRef]

Morino, S.

S. Murase, K. Kinishita, K. Horie, and S. Morino, Macromolecules 30, 8808 (1997).
[CrossRef]

Murase, S.

S. Murase, K. Kinishita, K. Horie, and S. Morino, Macromolecules 30, 8808 (1997).
[CrossRef]

Noad, J. P.

L. Robitaille, C. L. Callender, and J. P. Noad, IEEE Photon. Technol. Lett. 8, 1647 (1996).
[CrossRef]

Petermann, K.

G. Fischbeck, R. Moosburger, C. Kostrzewa, A. Achen, and K. Petermann, Electron. Lett. 33, 518 (1997).
[CrossRef]

Ree, M.

M. Ree, C.-W. Chu, and M. J. Goldberg, J. Appl. Phys. 75, 1410 (1994).
[CrossRef]

Rhee, T. H.

K. Han, W.-H. Jang, and T. H. Rhee, Jpn. J. Appl. Phys. 77, 2172 (2000).

Robitaille, L.

L. Robitaille, C. L. Callender, and J. P. Noad, IEEE Photon. Technol. Lett. 8, 1647 (1996).
[CrossRef]

Sasaki, S.

Shacklette, L. W.

L. Eldada and L. W. Shacklette, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 6, 54 (2000).
[CrossRef]

Shah, H. V.

D. W. Smith, S. Chen, S. M. Kumar, J. Ballato, C. Topping, H. V. Shah, and S. H. Foulger, Adv. Mater. 14, 1585 (2002).
[CrossRef]

Smith, D. W.

D. W. Smith, S. Chen, S. M. Kumar, J. Ballato, C. Topping, H. V. Shah, and S. H. Foulger, Adv. Mater. 14, 1585 (2002).
[CrossRef]

Sufawara, S.

M. Usui, M. Hikita, T. Watanabe, M. Amano, S. Sufawara, S. Hayashida, and S. Imamura, J. Lightwave Technol. 14, 2338 (1996).
[CrossRef]

Tesoro, G.

G. Hougham, G. Tesoro, and A. Viehbeck, Macromolecules 29, 3453 (1996).
[CrossRef]

Tomaru, S.

Topping, C.

D. W. Smith, S. Chen, S. M. Kumar, J. Ballato, C. Topping, H. V. Shah, and S. H. Foulger, Adv. Mater. 14, 1585 (2002).
[CrossRef]

Tsushima, M.

K. Feng, M. Tsushima, T. Matsumoto, and T. Kurosaki, J. Polym. Sci. Part A Polym. Chem. 36, 685 (1998).

Usui, M.

M. Usui, M. Hikita, T. Watanabe, M. Amano, S. Sufawara, S. Hayashida, and S. Imamura, J. Lightwave Technol. 14, 2338 (1996).
[CrossRef]

Viehbeck, A.

G. Hougham, G. Tesoro, and A. Viehbeck, Macromolecules 29, 3453 (1996).
[CrossRef]

Watanabe, T.

M. Usui, M. Hikita, T. Watanabe, M. Amano, S. Sufawara, S. Hayashida, and S. Imamura, J. Lightwave Technol. 14, 2338 (1996).
[CrossRef]

Yoo, S.-J.

J.-W. Kang, M.-J. Kim, J.-P. Kim, S.-J. Yoo, J.-S. Lee, D. Y. Kim, and J.-J. Kim, Appl. Phys. Lett. 82, 3823 (2003).
[CrossRef]

Yoshimura, R.

Adv. Mater. (2)

H. Ma, A. K.-Y. Jen, and L. R. Dalton, Adv. Mater. 14, 1339 (2002).
[CrossRef]

D. W. Smith, S. Chen, S. M. Kumar, J. Ballato, C. Topping, H. V. Shah, and S. H. Foulger, Adv. Mater. 14, 1585 (2002).
[CrossRef]

Appl. Phys. Lett. (2)

J.-W. Kang, J.-J. Kim, and E. Kim, Appl. Phys. Lett. 80, 1710 (2002).
[CrossRef]

J.-W. Kang, M.-J. Kim, J.-P. Kim, S.-J. Yoo, J.-S. Lee, D. Y. Kim, and J.-J. Kim, Appl. Phys. Lett. 82, 3823 (2003).
[CrossRef]

Electron. Lett. (1)

G. Fischbeck, R. Moosburger, C. Kostrzewa, A. Achen, and K. Petermann, Electron. Lett. 33, 518 (1997).
[CrossRef]

IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. (1)

L. Eldada and L. W. Shacklette, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 6, 54 (2000).
[CrossRef]

IEEE Photon. Technol. Lett. (2)

L. Robitaille, C. L. Callender, and J. P. Noad, IEEE Photon. Technol. Lett. 8, 1647 (1996).
[CrossRef]

J.-W. Kang, J.-J. Kim, J. Kim, X. Li, and M.-H. Lee, IEEE Photon. Technol. Lett. 14, 1297 (2002).
[CrossRef]

J. Appl. Phys. (1)

M. Ree, C.-W. Chu, and M. J. Goldberg, J. Appl. Phys. 75, 1410 (1994).
[CrossRef]

J. Lightwave Technol. (4)

J. Polym. Sci. Part A Polym. Chem. (1)

K. Feng, M. Tsushima, T. Matsumoto, and T. Kurosaki, J. Polym. Sci. Part A Polym. Chem. 36, 685 (1998).

Jpn. J. Appl. Phys. (1)

K. Han, W.-H. Jang, and T. H. Rhee, Jpn. J. Appl. Phys. 77, 2172 (2000).

Macromolecules (3)

G. Hougham, G. Tesoro, and A. Viehbeck, Macromolecules 29, 3453 (1996).
[CrossRef]

S. Murase, K. Kinishita, K. Horie, and S. Morino, Macromolecules 30, 8808 (1997).
[CrossRef]

J.-P. Kim, W.-Y. Lee, J.-W. Kang, S.-K. Kwon, J.-J. Kim, and J.-S. Lee, Macromolecules 34, 7817 (2001).
[CrossRef]

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Figures (4)

Fig. 1
Fig. 1

Chemical structure of photosensitive 6FDA/3DACxco6FDA/BTBz1-x copolyimides.

Fig. 2
Fig. 2

Glass transition temperature Tg of polyimides as a function of 6FDA/BTBz content.

Fig. 3
Fig. 3

(a) Refractive index and (b) birefringence of 6FDA/3DACxco6FDA/BTBz1-x copolyimides for different 6FDA/BTBz content as a function of the UV exposure time at a 1.55µm wavelength. In (a) filled and open symbols are nTE and nTM, respectively.

Fig. 4
Fig. 4

After full photo-cross-linking, the change in refractive index and birefringence of 6FDA/3DACxco6FDA/BTBz1-x as a function of the 6FDA/BTBz content at a 1.55µm wavelength. Filled and open symbols are nTE and nTM, respectively.

Metrics