[0037]并且，通过紫外线照射，使固化性树脂2固化，将液晶4封闭于固化性树脂2内。由此，如图2的(C)所示，将液晶4存在的部分作为液晶的流路4A(S5)。使用热固化性树脂作为固化性树脂2的情况下，通过加热使固化性树脂2固化。这样，在被注入有液晶4的管状的区域形成截面为大致圆形的流路4A。
[0038]使固化性树脂2固化前，能够发生液晶4向固化性树脂2内的渗入，但刚刚固化后，液晶4残留在流路4A内。因此，以该状态放置一定时间，使液晶4向固化性树脂2的层内的渗入完成(S6)。在时间经过的同时，在液晶4和固化性树脂2的边界面，液晶4依据浓度梯度向树脂内扩散，如图1所示，液晶分子取向为该扩散方向。通过固化，树脂的链被固定，液晶分子进入其间，由此得到在流路4A的周围液晶分子取向为大致放射状的区域(图1的液晶区域15)。液晶4从流路4A中消失时，则流路4A的区域变为图1的空腔14。
[0039]液晶4被完全封闭于固化性树脂2内的话，则根据液晶4的种类的不同，至发生向树脂内的渗入为止，要花费数日左右的时间。另一方面，由针3产生的孔没有闭合而一直处于打开的情况下、或者有意在固化性树脂2的层上打开孔而使液晶4成为与外部空气接触的状态的情况下，液晶4更快地渗入树脂内。
[0040]在经过一定时间后液晶4仍残留在流路4A内的情况下，切除固化性树脂2的一部分，抽出被封闭于固化性树脂2内的液晶4。即使在流路4A已为空腔的情况下，也要切除固化性树脂2的一部分，清洗流路4A的内部(S7)。通过以上的工序，在固化性树脂2的层内形成图1的空腔14和液晶区域15，以得到图1的光学元件10。
[0041]如上所述可知，使用丙烯酸树脂作为固化性树脂2，使用P型液晶作为液晶4，来执行图3的各工序时，可得到图1的光学元件10。然而，认为树脂和液晶的组合中也存在无法形成大致圆形的流路4A的组合、或液晶无法在树脂内放射状扩散的组合。例如，由于固化性树脂2的粘度、或者固化性树脂2和液晶4的密度之差的不同，被注入的液晶4有时会浮出树脂层的表面。又，液晶4为由多个化合物构成的混合物的情况也较多，根据成分的不同，扩散系数不同。因此，固化性树脂2和液晶4需要根据粘度和密度的关系，选择能够将液晶4以管状注入固化性树脂2的内部，且液晶4扩散至固化性树脂2的内部并大致放射状地取向的组合。
[0042]又，由于在图3的S6的工序中，即使在使固化性树脂2固化后也会发生液晶4的渗入，因此，认为即使将液晶注入已经形成于树脂内的空腔中，也能够得到光学元件10。因此，也对光学元件10的其他的制造方法进行说明。
[0043]在该方法中，首先准备预先在内部形成了截面为大致圆形的空腔的树脂层。并且，将针插入该树脂内并将液晶注入空腔内后，拔出针。其后，进行与图3的S6及S7同样的工序。即，经过一定时间，使液晶渗入树脂内，其后，切除树脂层的一部分，并清洗注入液晶的空腔内部。以上的工序也能够得到光学元件10。
[0044]另外，也存在通过图3的制造方法无法形成圆形流路，但通过上述其他制造方法能够使用的树脂和液晶的组合。例如，若使用环氧树脂作为固化性树脂2的话，则采用图3的制造方法无法形成液晶的流路，但若将液晶注入已形成于固化的环氧树脂内的流路的话，则液晶在树脂内扩散，得到大致放射状的取向。因此，作为光学元件10的树脂层12的材料，例如也可以是环氧树脂等的其他紫外线固化树脂、尿素树脂、三聚氰胺树脂或者苯酚树脂等的热固化性树脂。
[0045]以下，对确认在液晶区域15内液晶分子呈大致放射状取向的实验进行说明。在该实验中，使用丙烯酸树脂作为图2的(A)?图2的(C)的固化性树脂2，使用作为默克制的P型液晶的MLC-7018及MDA-003461作为液晶4。并且，通过图3的制造方法，在丙烯酸树脂层的内部中将P型液晶分配为直线状。
[0046]在该实验使用的丙烯酸树脂的折射率为1.50，默克制的P型液晶MLC-7018的折射率的非寻常光折射率ne为1.55，寻常光折射率no为1.47。此时，由于非寻常光折射率ne比丙烯酸树脂的折射率大，因此与取向为大致放射状的液晶分子的ne方向平行的偏振光即径向偏振光得以传播。
[0047]同样地，使用默克制的P型液晶MDA-003461的情况下，液晶的非寻常光折射率ne为1.77，寻常光折射率no为1.54。其比丙烯酸树脂的折射率1.50大，因此，按照液晶的取向，非寻常光线的本征偏振光及寻常光线的本征偏振光都具有光限制效应，因此能够进行径向偏振光或者角向偏振光的传播。
[0048]图4是用于说明本实验形成的空腔14的形成位置及大小的示意图。在实验中，树脂层12的厚度为1000 μm，在该树脂层12中，将针3插入至500 μm的深度。并且，边使针3以20mm/秒的速度沿树脂层12的面方向呈直线状移动，边施加1kPa的分配压，分配P型液晶，从而能形成截面为直径200 μ m的大致圆形的空腔14。
[0049]并且，通过在拔出针3后，使树脂层12进行紫外线固化，而形成流路。准备两层这种树脂层12，一层在所形成的流路上设置开口部，另一层保持完全封闭内部的液晶的状态。其后放置数日，使液晶渗入树脂层12内。另外，在该实验中，与作为光学元件使用时相比，流路(空腔14)的直径变大。
[0050]图5的(A)?(D)是通过偏振光显微镜观察如上所述制成的光学元件10的与其长度方向平行的面时的照片。图5的(A)及图5的(B)为相对于偏振片角度45°，光学元件10的长度方向的角度为0°时的照片。图5的(C)及图5的(D)为相对于偏振片角度45°，光学元件10的长度方向的角度为45°时的照片。
[0051]图5的(A)示出在流路4A设置开口部(未图示)并使液晶渗入的树脂层12。在图5的(A)中，液晶渗入树脂层12内并挥发，流路4a空腔化。可知流路4A的外侧的液晶区域15内变亮，透射光。又，可知，液晶渗入至与流路4A的直径差不多相同的深度，在液晶区域15的外侧具有浓度梯度。
[0052]图5的⑶示出保持完全封闭液晶4的状态使液晶4渗入的树脂层12。在图5的(B)中，液晶4渗入树脂层12内，且也残留在流路4A。可知不仅在流路4A的外侧的液晶区域15，在流路4A内部也透射光。与图5的(A)同样地，可知，液晶渗入至与流路4A的直径差不多相同的深度，在液晶区域15的外侧具有浓度梯度。
[0053]图5的(C)是对于图5的(A)的树脂层12，将光学元件10的长度方向倾斜角度45°时的照片。在图5的(A)中光学元件10的长度方向的角度为0°时透射光的液晶区域15中，变得不透射光。
[0054]图5的(D)是对于图5的(B)的树脂层12，将光学元件10的长度方向倾斜角度45°时的照片。在流路4A的部分中，与光学元件10的长度方向的角度为0°时的图5的(B)同样地透射光，但在液晶区域15中变得不透射光。
[0055]这样，空腔化了的流路和在内部残留液晶4的流路中的任一个都是在与流路4A的边界附近的液晶区域15内当偏振片和光学元件10的长度方向所构成的角度为45°时透射光，当偏振片和光学元件10的长度方向所构成的角度为0°时，变得不透射光。由此可知，在液晶区域15内，液晶分子具有高取向性地进行渗入。
[0056]图6的(A)?图6的⑶以及图7的(A)?图7的⑶是通过偏振光显微镜观察如上所述制成的光学元件10的与其长度方向垂直的截面时的照片。图6的(A)?图6的(D)及图7的(A)?图7的⑶分别为使光学元件10旋转0°、45°、90°、135°、180°、225。、270。、315。时的照片。
[0057]树脂层12与图5的㈧相同，使用流路的内部空腔化了的树脂层。可知无论为哪个旋转角度时，在与空腔14的边界附近的液晶区域15内，仅在相对于水平线呈45°的直线方向和135°的直线方向不透射光而阴暗，其他部分透射光。由于根据光学元件10的旋转角的不同，透射的图案不变，因此可推测出在液晶区域15内，液晶分子呈大致放射状取向。
[0058]接下来，对进行了用于调查光学元件10的偏振光特性的波导模拟实验的结果进行说明。在该波导模拟实验中，采用FDTD法(时间有限差分法)，分别对在具有与光学元件10同样的构成的图8的㈧及图8的⑶的矩形区域内