HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die Erfindung betrifft einen optischen Wellenleiter, der
weniger oder kaum abhängig von der Polarisationsebene des
Eingangssignals ist.
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Bei Kommunikation über optische Fasern ist Übertragung mit
Wellenlängenmultiplex im Hinblick auf das Erzielen von
Wirtschaftlichkeit und Flexibilität des optischen
Kommunikationssystem sehr wichtig. Ferner sind optische
Kopplungs/Verzweigungs-Vorrichtungen unabkömmlich für Übertragung mit
Wellenlängenmultiplex.
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In den letzten Jahren bestand ein Trend zum Untersuchen und
Entwickeln einer Wellenleiterstruktur für
Kopplung/Entkopplung in einer monolithischen Ein-Chip-Struktur, um dadurch
eine Verringerung der Herstellkosten zu bewirken. Ein
typisches Beispiel für ein solches optisches Bauelement ist in
einem Artikel von N. Takato et al unter dem Titel "Low-loss
Directional Coupler Using High-silica Embedded Channel
Waveguides" beschrieben, enthalten in "OEC '86 Technical
Digest", A3-3 (Juli 1986), Seiten 22 und 23. In diesem
Bauelement werden optische Verzweigungseigenschaften dadurch
erhalten, daß die Tatsache genutzt wird, daß die Kopplung
zweier optischen Wellenleiter von der Wellenlänge abhängt.
Genauer gesagt, pflanzen sich Lichtsignale der Wellenlängen
λ1 und λ2, die in einen ersten Anschluß über einen
Kopplungsbereich eingegeben werden, fort, während sie periodisch
zwischen zwei Kernen hin- und herlaufen, wobei das
Lichtsignal der Wellenlänge λ1 über einen dritten Anschluß
austritt und das Lichtsignal mit der Wellenlänge λ2 über einen
vierten Anschluß austritt. Das Substrat des optischen
Bauelements
ist im allgemeinen ein Si-Substrat oder ein SiO&sub2;-
Substrat. Eine Schicht mit niedrigem Brechungsindex (mit dem
Brechungsindex nb) ist auf einem SiO&sub2;-Film ausgebildet. Der
Brechungsindex nc des Kerns muß größer als der Index nb der
Schicht mit niedrigem Brechungsindex sein. Aus diesem Grund
ist der SiO&sub2;-Film üblicherweise mit einem den Brechungsindex
einstellenden Dotierstoff wie TiO&sub2;, P&sub2;O&sub5;, GeO&sub2; oder
dergleichen dotiert. Eine Mantelschicht besteht aus einem Material
mit demselben Brechungsindex wie demjenigen (nb) der
Pufferschicht (Schicht mit niedrigem Brechungsindex), und sie
besteht im allgemeinen aus SiO&sub2;.
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In der oben angegebenen Struktur eines optischen
Wellenleiters unterscheiden sich die thermischen
Expansionskoeffizienten des Kerns, der Schicht mit niedrigem Brechungsindex
und der Nantelschicht voneinander. Fig. 11A der beigefügten
Zeichnungen zeigt die Beziehung zwischen dem
Dotierstoffgehalt und dem Brechungsindex für verschiedene Dotierstoffe,
und Fig. 11B zeigt die Beziehung zwischen dem
Dotierungsgehalt und der thermischen Expansion für verschiedene
Dotierstoffe. Wie es aus den Fig. 11A und 11B erkennbar ist, nimmt
dann, wenn der Dotierstoff TiO&sub2;, GeO&sub2;, P&sub2;O&sub5; usw. in SiO&sub2;
vorhanden ist, der thermische Expansionskoeffizient des
letzteren entsprechende verschiedene Werte an. Ferner wird
die Größe der Änderung des thermischen
Expansionskoeffizienten größer, wenn der Gehalt des Dotierstoffs zunimmt.
Infolgedessen entsteht eine thermische Spannung zwischen dem Kern
und dem Mantel, zwischen dem Kern und der Schicht mit
niedrigem Brechungsindex sowie zusätzlich zwischen der Schicht
mit niedrigem Brechungsindex und dem Substrat. Die
thermische Spannung ihrerseits führt zu Anisotropie in den
Brechungsindizes, was zum Auftreten einer Verschiebung der
Wellenlänge führt, was einen nachteiligen Einfluß auf den
Kopplungswirkungsgrad zwischen der E11X-Mode und der E11Y-Mode
ausübt. Die Wellenlängenverschiebung ruft eine
Verschlechterung
der Isolierung im optischen Wellenleiter für
Kopplung/Verzweigung hervor, was zu einer Zunahme beim Übersprechen
zwischen den Lichtsignalen mit verschiedenen Wellenlängen
führt.
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Ein optischer Wellenleiter mit den Merkmalen im Oberbegriff
von Anspruch 1 ist aus JP-A-61-284704 bekannt. Um den
Unterschied zwischen den thermischen Expansionskoeffizienten
zwischen der Schicht mit niedrigem Brechungsindex und der
Kernschicht zu verringern, ist der Dotierunterschied zwischen
den Schichten sehr klein gemacht. Infolgedessen ist jedoch
auch der Unterschied in den Brechungsindizes sehr klein
(ungefähr 1 %), was die Lichtleiteigenschaften der Kernschicht
verschlechtert.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, sowohl einen optischen
Wellenleiter für Kopplung/Verzweigung als auch andere
optische Wellenleiter anzugeben, die im wesentlichen
unempfindlich gegen die oben angegebenen Hindernisse sind.
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Diese Aufgabe wird durch den in Anspruch 1 definierten
Wellenleiter gelöst.
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Wie zuvor beschrieben, steht die Kernschicht in Kontakt mit
der Schicht mit niedrigem Brechungsindex und der
Mantelschicht. Demgemäß können durch Auswählen der
Materialzusammensetzung in solcher Weise, daß die jeweiligen thermischen
Expansionskoeffizienten an den Grenzen zwischen der
Mantelschicht und den anderen Schichten einander im wesentlichen
gleich sind, thermische Spannungen aufgrund von
Unterschieden in den thermischen Expansionskoeffizienten gelindert
werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Fig. 1A bis 4B sind Querschnitte, die Verteilungen von
thermischen Expansionskoeffizienten und Brechungsindizes in
optischen Wellenleitern gemäß beispielhaften Ausführungsformen
der Erfindung jeweils in Dickenrichtung des Bauelements
zeigen;
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Fig. 5 zeigt einen verzweigenden optischen Wellenleiter, auf
den die Erfindung angewandt werden kann;
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Fig. 6 zeigt einen optischen Sternkopplerwellenleiter, auf
den die Erfindung angewandt werden kann;
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15 Fig. 7 zeigt einen optischen Schaltwellenleiter, auf den die
Erfindung angewandt werden kann;
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Fig. 8 ist eine Darstellung, die ein Verfahren zum
Herstellen eines optischen Wellenleiters gemäß einem
Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht;
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Fig. 9 ist eine Draufsicht auf ein optisches Modul, auf das
ein Ausführungsbeispiel der Erfindung angewandt ist;
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Fig. 10A und 10B sind Darstellungen, die eine Struktur eines
optischen Kopplungs/Verzweigungs-Wellenleiters gemäß einem
Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigen;
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Fig. 11A ist eine Darstellung, die Beziehungen zwischen den
Gehalten von zum Realisieren des erfindungsgemäßen
optischen Wellenleiters verwendeten Dotierstoffen und
Brechungsindizes derselben zeigt; und
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Fig. 11B ist eine Darstellung, die die Beziehung zwischen
dem Dotierstoffgehalt und der thermischen Ausdehnung für
verschiedene Materialien im erfindungsgemäßen optischen
Wellenleiter zeigt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Die Fig. 10A und 10B zeigen einen optischen
Kopplungs/Verzweigungs-Wellenleiter gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel der Erfindung. In den Figuren bezeichnet die
Bezugsziffer 7 ein SiO&sub2;-Substrat von 5 cm (2 Zoll) Breite und
0,45 mm Dicke. Ein SiO&sub2;-Film von 4 um Dicke, der mit B&sub2;O³
und P&sub2;O&sub5; dotiert ist, ist auf dem SiO&sub2;-Substrat 7
ausgebildet, um als Schicht 8 mit niedrigem Brechungsindex zu
dienen. In diesem Fall nehmen die Gehalte der Dotierstoffe B&sub2;O&sub3;
und P&sub2;O&sub5; mit fortschreitender Entfernung vom Substrat zu.
Genauer gesagt, enthält die Schicht 8 in der Ebene, über der
der SiO&sub2;-Film oder die Schicht 8 in Kontakt mit dem SiO&sub2;-
Substrat 7 steht, keine Dotierstoffe. Mit zunehmendem
Abstand der Schicht 8 mit niedrigem Brechungsindex vom
Substrat nehmen die Gehalte der Dotierstoffe B&sub2;O&sub3; und P&sub2;O&sub5; zu,
so daß der thermische Expansionskoeffizient der Schicht 8
mit niedrigem Brechungsindex kontinuierlich (oder im
wesentlichen kontinuierlich oder schrittweise) ansteigt, wie dies
aus Fig. 1A erkennbar ist, die die Verteilung des
thermischen Expansionskoeffizienten in einem Abschnitt Y-Y des in
Fig. 10B dargestellten Bauelements zeigt. Sowohl der
Abschnitt mit dem reinen SiO&sub2;-Film als auch der mit B&sub2;O&sub3; und
P&sub2;O&sub5; dotierte, oben angegebene SiO&sub2;-Film können durch ein
CVD(chemische Abscheidung aus der Dampfphase)-Verfahren, ein
Sputterverfahren, ein Flammspritzverfahren oder dergleichen
hergestellt werden. Durch kontinuierliches Ändern des
thermischen Expansionskoeffizienten auf diese Weise können
thermische Spannungen aufgrund eines Unterschieds zwischen den
thermischen Expansionskoeffizienten des Substrats 7 und der
Schicht 8 mit niedrigem Brechungsindex gelindert werden.
Andererseits werden Kernschichten 6-1 und 6-2 so ausgebildet,
daß ihr thermischer Expansionskoeffizient im wesentlichen
mit demjenigen der Schicht 8 mit niedrigem Brechungsindex an
den Grenzen zwischen den Schichten 6-1 und 6-2 sowie der
Schicht 8 übereinstimmt, wodurch verhindert wird, daß an den
Grenzen eine thermische Spannung entsteht. Ferner wird auch
eine Mantelschicht 9 so ausgebildet, daß sie einen
thermischen Expansionskoeffizienten aufweist, der mit demjenigen
der Kernschichten 6-1 und 6-2 an den Grenzen übereinstimmt.
Demgemäß kann keine thermische Spannung an den Grenzen
zwischen der Mantelschicht 9 und den Kernschichten 6-1 und 6-2
auftreten. Es wird darauf hingewiesen, daß die Verteilung
der Brechungsindizes in solcher Weise realisiert wird, daß
der Brechungsindex nc der Kernschichten 6-1 und 6-2 größer
ist als derjenige der Schicht 8 mit niedrigem Brechungsindex
und der Mantelschicht 9. Nachfolgend wird ein Zahlenbeispiel
für den optischen Wellenleiter angegeben. Die Kernschichten
6-1 und 6-2 werden jeweils durch einen Film aus
Phosphorsilikatglas (mit einer Dicke von ungefähr 8 um) gebildet, der
aus SiO&sub2; besteht, das mit ungefähr 3 Mol-% P&sub2;O&sub5; dotiert
ist. Die Mantelschicht 9 wird durch einen Film aus Phosphor-
Bor-Silikatglas (mit einer Dicke von ungefähr 18 u)
gebildet, der aus SiO&sub2; besteht, das mit ungefähr 3 Mol-% B&sub2;O&sub3; und
ungefähr 3 Mol-% P&sub2;O&sub5; dotiert ist. Die Schicht 8 mit
niedrigem Brechungsindex kann auch aus dem oben angegebenen Film
aus Phosphor-Bor-Silikatglas gebildet sein, deren
Zusammensetzung jedoch so gewählt ist, daß keine Dotierstoffe im
SiO&sub2; in der Ebene vorhanden sind, in der der Film 8 mit
niedrigem Brechungsindex mit dem SiO&sub2;-Substrat 7 in Berührung
steht, und die Gehalte der Dotierstoffe P&sub2;O&sub5; und B&sub2;O&sub5; mit im
wesentlichen gleicher Menge in Mol-% erhöht werden, wenn die
Dicke der Schicht 8 mit niedrigem Brechungsindex zunimmt
(d.h., wenn der Abstand der Schicht 8 vom Substrat 7
zunimmt), bis die Gehalte der Dotierstoffe P&sub2;O&sub5; und B&sub2;O&sub3; im
SiO&sub2; jeweils etwa 3 Mol-% an der Grenze zu den Kernschichten
6-1 und 6-2 oder in deren Nähe erreicht haben. Auf diese
Weise können die in den Fig. 1A und 1B veranschaulichten
Charakteristiken erzielt werden, wobei die Gründe hierfür
leicht unter Bezugnahme auf die Fig. 11A und 11B verstanden
werden.
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Die Fig. 2A und 2B veranschaulichen ein zweites
Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen optischen Wellenleiters,
bei dem der thermische Expansionskoeffizient der
Mantelschicht 9 mit zunehmender Dicke derselben verringert ist.
Die Kernschichten, die Schicht mit niedrigem Brechungsindex
und das Substrat sind identisch zu denen des in den Fig. 1A
und 1B dargestellten ersten Ausführungsbeispiels. Genauer
gesagt, ist die Mantelschicht 9 aus einem
Phosphor-Bor-Silikatglasfilm hergestellt, der dadurch verwirklicht ist, daß
SiO&sub2; mit B&sub2;O&sub3; und P&sub2;O&sub5; mit solchem Profil dotiert ist, daß
jeweils ungefähr 3 Mol-% B&sub2;O&sub3; und P&sub2;O&sub5; in der Mantelschicht
9 an der Grenze zu den Kernschichten 6-1 und 6-2 vorhanden
ist, wobei die Gehalte beider Dotierstoffe fortschreitend
mit gleicher Menge verringert sind, wenn die Dicke der
Mantelschicht 9 zunimmt, bis schließlich der SiO&sub2;-Film der
Schicht 9 keine Dotierstoffe enthält. Die Dicke der
Mantelschicht 9 beträgt etwa 18 um.
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Die Fig. 3A und 3B zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Wellenleiters, bei dem der Gehalt
des Dotierstoffs B&sub2;O&sub3; in der Mantelschicht 9 höher gewählt
ist als derjenige von P&sub2;O&sub5;, so daß der Brechungsindex der
Mantelschicht 9 kleiner als derjenige der Schicht 8 mit
niedrigem Brechungsindex ist. Genauer gesagt, ist die
Mantelschicht 9 dadurch verwirklich, daß es SiO&sub2; im Bereich,
der in Berührung mit den Kernschichten 6-1 und 6-2 steht,
mit 4 Mol-% B&sub2;O&sub3; und 2 Mol-% P&sub2;O&sub5; dotiert ist, um einen
Glasfilm zu bilden, in dem die Gehalte der Dotierstoffe B&sub2;O&sub3;
und P&sub2;O&sub5; abnehmen, wenn die Dicke der Mantelschicht 9
zunimmt, während das Verhältnis der Gehalte beider
Dotierstoffe
konstant gehalten wird.
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Die Fig. 4A und 4B zeigen ein viertes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen optischen Wellenleiters, bei dem
der Gehalt des Dotierstoffs P&sub2;O&sub5; in der Mantelschicht 9 so
gewählt ist, daß er höher ist als derjenige von B&sub2;O&sub3;, so daß
die Mantelschicht 9 einen höheren Brechungsindex als die
Schicht 8 mit niedrigem Brechungsindex aufweist.
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Wie es aus der vorstehenden Beschreibung von
Ausführungsbeispielen der Erfindung ersichtlich ist, lehrt die Erfindung,
daß das Auftreten thermischer Spannungen dadurch minimiert
wird, daß die thermischen Expansionskoeffizienten an den
Grenzen zwischen den Kernschichten, der Schicht mit
niedrigem Brechungsindex und der Mantelschicht zu mindestens
ungefähr einander gleichgemacht werden, um dadurch die
Verschiebung der Mittenwellenlänge zu verringern. Es ist jedoch zu
beachten, daß die Erfindung nicht auf die dargestellten
Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern daß dem Fachmann
viele Modifizierungen erkennbar sind, ohne vom Schutzbereich
der Erfindung abzuweichen. Z.B. können zusätzlich zu der
Kombination der Dotierstoffe P&sub2;O&sub5; und B&sub2;O&sub5; in SiO&sub2; viele
andere Kombinationen von Dotierstoffen verwendet werden, wie
in den Fig. 11A und 11B dargestellt, wie z.B. Kombinationen
von Al&sub2;O&sub3; und B&sub2;O&sub3;, GeO&sub2; und B&sub2;O&sub3;, TiO&sub2; und P&sub2;O&sub5;, TiO&sub2; und
P&sub2;O&sub5; und B&sub2;O&sub3; und andere. Ferner kann die Erfindung auch auf
ein optisches Verzweigungselement, wie ein solches, wie es
in Fig. 5 dargestellt ist, einen optischen Sternkoppler, wie
den, der in Fig. 6 dargestellt ist, einen optischen
Schalter, der dadurch gebildet wird, daß Elektroden 16-1 und 16-2
auf einer Mantelschicht in einem Kopplungsbereich eines
Richtungskopplers angeordnet werden, wie in Fig. 7
dargestellt, einen optischen Modulator und andere Bauelemente
zusätzlich zum vorstehend beschriebenen optischen
Kopplungs/Verzweigungs-Wellenleiter angewandt werden. Gemäß den Lehren
der Erfindung können diese optischen Wellenleiter mit
minimaler Verschiebung der Mittenwellenlänge, wie sie durch
eine Temperaturänderung hervorgerufen wird, hergestellt
werden, wodurch optische Wellenleiter hohen Funktionsvermögens
(beispielsweise mit einer Verringerung des Übersprechens
aufgrund des hohen Ausmaßes der Isolierung zwischen
verschiedenen Wellenlängen und der Verringerung des
Übertragungsverlusts) erzielt werden können. Daneben kann durch den
angepaßten thermischen Expansionskoeffizienten an der
Zwischenschichtgrenze die Erzeugung von Rissen und das
Zerstören des Glasfilms bei seiner Herstellung sicher vermieden
werden. Zusätzlich kann eine Abweichung der Länge des
Kopplungsbereichs wegen einer Verbiegung des Substrats
ausgeschlossen werden.
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Nachfolgend wird ein Verfahren zum Herstellen eines
optischen Wellenleiters gemäß einem Ausführungsbeispiel
beschrieben. Gemäß Fig. 8, die einen Herstellprozeß
veranschaulicht, wird eine Schicht 8 mit niedrigem Brechungsindex
durch ein Niedertemperatur-CVD-Verfahren bei einer
Reaktionstemperatur von 390 ºC auf einem Substrat (das ein SiO&sub2;-
Substrat oder ein anderes Halbleitersubstrat wie ein
Si- -oder GaAs-Substrat sein kann) abgeschieden. Genauer gesagt,
wird über der gesamten Breite des SiO&sub2;-Substrats eine die
Dotierstoffe B&sub2;O&sub3; und P&sub2;O&sub5; enthaltende Schicht dadurch
ausgebildet, daß auf dieses Monosilangas, Diborangas und
Phosphingas zusammen mit O&sub2;-Gas und N&sub2;-Gas aufgeblasen werden.
In diesem Fall werden die Durchflußraten der Gase Diboran
und Phosphin jeweils durch Gasflußsteller so eingestellt,
daß sie gemäß einem vorgegebenen Steuerprogramm zunehmen,
wenn die Abscheidung des Films fortschreitet. Anschließend
wird eine Kernschicht 6 auf der so gebildeten Schicht 8 mit
niedrigem Brechungsindex ausgebildet. Die Abscheidung dieser
Kernschicht 6 auf der Schicht 8 wird auf solche Weise
ausgeführt, daß die thermischen Expansionskoeffizienten dieser
Schichten 6 und 8 an ihrer Grenze zumindest ungefähr gleich
sind, und daß die Kernschicht 6 einen höheren Brechungsindex
als die Schicht 8 mit niedrigem Brechungsindex aufweist. Zu
diesem Zweck wird das Diborangas nicht zugeführt, sondern
es werden nur die Gas Monosilan und Phosphin sowie die Gase
O&sub2; und N&sub2; eingeblasen, um dadurch den Film durch Abscheidung
auszubilden. Nach dem Abscheiden des Films wird eine
Temperverarbeitung für etwa 1 Stunde bei einer Temperatur von etwa
1.200 ºC in O&sub2;-Atmosphäre ausgeführt. Anschließend wird
durch Sputtern ein WSix-Film (mit x 0,4) mit einer Dicke
von etwa 1 um abeschieden. Danach wird über dem WSix-Film
durch Auftragung ein Photoresistfilm mit einer Dicke von
etwa 1,5 um ausgebildet, gefolgt von einer Musterausbildung
des Photoresistfilms unter Verwendung einer Photomaske. Die
Probe, die den Musterungsvorgang durchlaufen hat, wird dann
unter Verwendung von NF&sub3;-Gas trockengeätzt, um dadurch den
Mustervorgang für den WSix-Film auszuführen. Anschließend
wird die Probe unter Verwendung eines Mischgases aus C&sub2;F&sub6;
und CHF&sub3; trockengeätzt, um dadurch die Kernschicht 6 zu
mustern, um Kernmuster 6-1 und 6-2 des Richtungskopplers
auszubilden. Nachdem der Photoresist und der WSix-Film durch
Ätzen entfernt wurden, werden durch einen Flammspritzprozeß
unter Verwendung eines Flammhydrolysebrenners
Glasschmelzenteilchen zum Ausbilden einer Mantelschicht 9 abgeschieden.
Genauer gesagt, werden Schmelzteilchen unter Verwendung
eines Sauerstoff/Wasserstoff-Brenners mit koaxialer 4-Rohr-
Struktur hergestellt, wobei Dämpfe aus SiCl&sub4;, POCl&sub3; und BBr&sub3;
dem Mittelrohr des Sauerstoff/Wasserstoff-Brenners zugeführt
werden, wobei Ar-Gas als Trägergas benutzt wird, um dadurch
eine Flammhydrolysereaktion in der Brennerflamme
hervorzurufen. Die oben angegebenen Schmelzteilchen sind eine
Glasschmelze aus SiO&sub2;, P&sub2;O&sub5; und B&sub2;O&sub3;. Nach Abscheidung der
Glasschmelze wird Verglasung der Schmelzteilchen dadurch
realisiert, daß in einer He-Atmosphäre für etwa 1 Stunde auf
eine Temperatur von etwa 1.200 ºC erhitzt wird.
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Es sei erwähnt, daß die Erfindung nicht auf das oben
angegebene Verfahren beschränkt ist. Beispielsweise kann das
Abscheiden des Glasfilms auch z.B. durch Sputtern,
Dampfabscheidung, Flammspritzen, ein Plasma-CVD-Verfahren statt
durch das oben beschriebene CVD-Verfahren erfolgen.
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Vorstehend wurden einzelne Ausführungsbeispiele eines
optischen Wellenleiters getrennt beschrieben. Jedoch ist es
selbstverständlich, daß die Erfindung auch auf Kombinationen
optischer Bauelemente angewandt werden kann, wie z.B. auf
Kombinationen der in den Fig. 1A und 1B dargestellten
optischen Kopplungs/Verzweigungs-Wellenleitern mit dem in Fig. 5
dargestellten optischen Verzweigungswellenleiter,
Kombinationen aus den ersteren mit dem in Fig. 7 dargestellten
optischen Schalter, oder andere Kombinationen. Zusätzlich kann
die Erfindung auf ein optisches Modul angewandt werden, das
aus einer Kombination optischer Elemente gemäß der Erfindung
besteht, wie aus einem optischen
Kopplungs/Verzweigungs-Wellenleiter, einem optischen Schalter und/oder einem optischen
Verzweigungswellenleiter mit einem Halbleiterlaser, einem
Licht empfangenden Element, wie in Fig. 9 dargestellt.
Genauer gesagt, zeigt Fig. 9 ein Ausführungsbeispiel eines
optischen Moduls, das aus einer Kombination eines optischen
Kopplungs/Verzweigungs-Wellenleiters, eines Halbleiterlasers
18 und eines optoelektrischen, Licht empfangenden Elements
17 besteht. Ein Lichtsignal der Wellenlänge λ1 wird in das
optische Modul 19 eingestrahlt und vom Licht empfangenden
Element 17 empfangen. Andererseits verläßt ein vom
Halbleiterlaser 18 emittiertes Lichtsignal der Wellenlänge λ2
einen Anschluß 1 des optischen Moduls durch den optischen
Kopplungs/Verzweigungs-Wellenleiter. So kann ein
bidirektionales Übertragungsmodul für zwei Wellenlängen λ1 und λ2
realisiert werden. In Fig. 9 bezeichnet die Bezugsziffer 20
eine elektrische Schaltung, die zum Verstärken und
Identifizieren
des elektrischen Signals dient, das von der
Umwandlung durch das Licht empfangende Element herrührt, und die
zum Betreiben des Licht empfangenden Elements dient. Die
Bezugsziffer 21 bezeichnet eine Übertragungsschaltung mit
einer Halbleiterlaser-Treiberschaltung, einer Komparatorstufe,
einer Überwachungsstufe und anderen. Beim erfindungsgemäßen
Bauelement ist das Substrat sicher gegen Verbiegen oder
Verwinden geschützt. Demgemäß bringt das Befestigen der oben
angegebenen aktiven Elemente im wesentliche keine
Verschlechterung der Eigenschaften mit sich (wie eine
Abweichung in der optischen Achse und anderes).
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Wie es nun aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich
ist, kann gemäß den Lehren der Erfindung die Anpassung der
thermischen Expansionskoeffizienten an den Grenzen zwischen
der Kernschicht, der Mantelschicht und der Schicht mit
niedrigem Brechungsindex zufriedenstellend realisiert werden,
wodurch eine Abweichung (Verschiebung) der Mittenwellenlänge
bei den Verzweigungseigenschaften des optischen
Wellenleiters, ein Brechen des Glasfilms und andere unerwünschte
Phänomene aufgrund des Auftretens thermischer Spannungen sicher
unterdrückt werden können. Demgemäß wird ein optisches
Bauelement mit verbesserter Leistungsfähigkeit und erhöhter
Zuverlässigkeit geschaffen.