JP2001147335A - 光導波路素子 - Google Patents
光導波路素子Info
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- JP2001147335A JP2001147335A JP33136699A JP33136699A JP2001147335A JP 2001147335 A JP2001147335 A JP 2001147335A JP 33136699 A JP33136699 A JP 33136699A JP 33136699 A JP33136699 A JP 33136699A JP 2001147335 A JP2001147335 A JP 2001147335A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】従来の光導波路素子に比べて、温度調節する際
にヒータ電力が小さくて済み、且つヒータのＯＮとＯＦ
Ｆの応答速度が早い光導波路素子を提供すること。 【解決手段】基板と、該基板上に形成したバッファ層
と、該バッファ層上に形成したコアと、該コア上に被せ
たクラッド層とから成る光導波路素子において、前記基
板と前記バッファ層との間に金属膜を形成したことにあ
る。
にヒータ電力が小さくて済み、且つヒータのＯＮとＯＦ
Ｆの応答速度が早い光導波路素子を提供すること。 【解決手段】基板と、該基板上に形成したバッファ層
と、該バッファ層上に形成したコアと、該コア上に被せ
たクラッド層とから成る光導波路素子において、前記基
板と前記バッファ層との間に金属膜を形成したことにあ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板上にバッファ
層とコアとクラッド層とを形成して成る光導波路素子に
関するものである。
層とコアとクラッド層とを形成して成る光導波路素子に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光導波路素子は、石英ガラス（Ｓｉ
Ｏ2 ）、シリコン（Ｓｉ）などの基板上にバッファ層を
形成し、該バッファ層の上に屈折率の高いコア（導波
路）をエッチングなどで所望の形状に形成し、その周囲
を屈折率の低いクラッド層で囲んだ構造を有している。
光導波路素子は石英系光ファイバとの整合性が良いこと
から、光通信における実用的な光部品として期待されて
いる。
Ｏ2 ）、シリコン（Ｓｉ）などの基板上にバッファ層を
形成し、該バッファ層の上に屈折率の高いコア（導波
路）をエッチングなどで所望の形状に形成し、その周囲
を屈折率の低いクラッド層で囲んだ構造を有している。
光導波路素子は石英系光ファイバとの整合性が良いこと
から、光通信における実用的な光部品として期待されて
いる。
【０００３】図３は、従来の光導波路素子の断面図であ
る。２１は基板、２２はバッファ層、２３はコア、２４
はクラッド層、２５は金属膜である。
る。２１は基板、２２はバッファ層、２３はコア、２４
はクラッド層、２５は金属膜である。
【０００４】まず、基板２１上にコア２３に比べて屈折
率が低い材料からなるバッファ層２２を形成する。そし
て、光が伝搬するコア膜を形成し、これをエッチングで
加工し、所望の光回路を形成する。形成された光回路に
おいて光の伝搬する領域がコア２３である。このコア２
３の上からコア２３に比べて屈折率が低い材料から成る
クラッド層２４を被せる。最後に、ヒータとなる金属膜
２５をクラッド層２４の上に形成する。
率が低い材料からなるバッファ層２２を形成する。そし
て、光が伝搬するコア膜を形成し、これをエッチングで
加工し、所望の光回路を形成する。形成された光回路に
おいて光の伝搬する領域がコア２３である。このコア２
３の上からコア２３に比べて屈折率が低い材料から成る
クラッド層２４を被せる。最後に、ヒータとなる金属膜
２５をクラッド層２４の上に形成する。
【０００５】光導波路はコア２３とクラッド層２４とに
より構成される。コア２３のサイズやコア２３とクラッ
ド層２４との比屈折率差は、実現しようとする光回路の
種類により適宜決定することができる。単一モードの石
英系光ファイバと整合させるためには、コア２３の寸法
は約６μｍ×約６μｍ、比屈折率差は約０．３％であ
る。ここで、バッファ層２２は基板２１から影響を避
け、伝送特性の良好な光導波路を製作する上で必ず必要
なものである。
より構成される。コア２３のサイズやコア２３とクラッ
ド層２４との比屈折率差は、実現しようとする光回路の
種類により適宜決定することができる。単一モードの石
英系光ファイバと整合させるためには、コア２３の寸法
は約６μｍ×約６μｍ、比屈折率差は約０．３％であ
る。ここで、バッファ層２２は基板２１から影響を避
け、伝送特性の良好な光導波路を製作する上で必ず必要
なものである。
【０００６】ヒータとなる金属膜２５が必要な理由は、
光導波路素子は温度依存性を有するためである。すなわ
ち、基板２１やコア２３、或いはクラッド層２４の温度
が変化すると、例えば隣り合うコア２３の間隔が変化し
て、光の結合の様子が変化する。また、コア２３やクラ
ッド層２５の屈折率も厳密に言えば温度依存性が有るた
めに光の伝搬の様子が変化する。これら温度による変化
分を補償するために、温度調節すべき光回路のコア２３
の上方に金属膜２５を形成し、熱により補正している。
つまり、金属膜２５に電力を供給して熱を発生させ、こ
の熱をコア２３の近傍に加えて、屈折率やコア間隔、寸
法などを変化させ伝送特性を補正している。
光導波路素子は温度依存性を有するためである。すなわ
ち、基板２１やコア２３、或いはクラッド層２４の温度
が変化すると、例えば隣り合うコア２３の間隔が変化し
て、光の結合の様子が変化する。また、コア２３やクラ
ッド層２５の屈折率も厳密に言えば温度依存性が有るた
めに光の伝搬の様子が変化する。これら温度による変化
分を補償するために、温度調節すべき光回路のコア２３
の上方に金属膜２５を形成し、熱により補正している。
つまり、金属膜２５に電力を供給して熱を発生させ、こ
の熱をコア２３の近傍に加えて、屈折率やコア間隔、寸
法などを変化させ伝送特性を補正している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の光導波路素子に
は以下に示す問題点があった。
は以下に示す問題点があった。
【０００８】温度調節を施したい光回路のコア２３が厚
いクラッド層２４の下部にあり、特に石英ガラス（Ｓｉ
Ｏ2 ）をクラッド層２４に使用した場合は、石英ガラス
が断熱材となり、温度調節する際にはヒータに大電力を
費やす結果になっている。そのために、ヒータのＯＮと
ＯＦＦの応答速度も遅いと言う問題があった。
いクラッド層２４の下部にあり、特に石英ガラス（Ｓｉ
Ｏ2 ）をクラッド層２４に使用した場合は、石英ガラス
が断熱材となり、温度調節する際にはヒータに大電力を
費やす結果になっている。そのために、ヒータのＯＮと
ＯＦＦの応答速度も遅いと言う問題があった。
【０００９】従って本発明の目的は、前記した従来技術
の欠点を解消し、温度調節する際にヒータ電力が小さく
て済み、且つヒータのＯＮとＯＦＦの応答速度が早い光
導波路素子を提供することにある。
の欠点を解消し、温度調節する際にヒータ電力が小さく
て済み、且つヒータのＯＮとＯＦＦの応答速度が早い光
導波路素子を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を実
現するため、基板と、該基板上に形成したバッファ層
と、該バッファ層上に形成したコアと、該コア上に被せ
たクラッド層とから成る光導波路素子において、前記基
板と前記バッファ層との間に金属膜を形成した。
現するため、基板と、該基板上に形成したバッファ層
と、該バッファ層上に形成したコアと、該コア上に被せ
たクラッド層とから成る光導波路素子において、前記基
板と前記バッファ層との間に金属膜を形成した。
【００１１】また、前記クラッド層は、第一クラッド層
と第二クラッド層とから構成し、且つ前記第一クラッド
層と前記第二クラッド層との間に金属膜を形成しても良
い。
と第二クラッド層とから構成し、且つ前記第一クラッド
層と前記第二クラッド層との間に金属膜を形成しても良
い。
【００１２】さらに、前記金属膜はチタン膜とした。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の光導波路素子の
第一実施例を示した断面図である。１は基板、２はバッ
ファ層、３はコア、４はクラッド層、５は金属膜、６は
電気用配線である。
第一実施例を示した断面図である。１は基板、２はバッ
ファ層、３はコア、４はクラッド層、５は金属膜、６は
電気用配線である。
【００１４】まず、石英ガラス基板１上に、ヒータとな
るチタン膜１μｍを成膜し、所望のパターンに形成し、
金属膜５とする。その上に石英系ガラスから成るバッフ
ァ層２を厚さ５μｍで形成する。そして、バッファ層２
の上にコア膜を厚さ６μｍで形成し、これをエッチング
して所望の光回路を形成する。形成された光回路におい
て、光の伝搬する領域がコア３である。コア３の上に石
英系ガラスから成るクラッド層４を厚さ３０μｍ被せ、
光回路の影響で凹凸になったクラッド層４の表面を研磨
して平坦化する。
るチタン膜１μｍを成膜し、所望のパターンに形成し、
金属膜５とする。その上に石英系ガラスから成るバッフ
ァ層２を厚さ５μｍで形成する。そして、バッファ層２
の上にコア膜を厚さ６μｍで形成し、これをエッチング
して所望の光回路を形成する。形成された光回路におい
て、光の伝搬する領域がコア３である。コア３の上に石
英系ガラスから成るクラッド層４を厚さ３０μｍ被せ、
光回路の影響で凹凸になったクラッド層４の表面を研磨
して平坦化する。
【００１５】次に、基板１上に成膜した金属膜５にまで
達する溝をエッチングにより形成して、この溝にタング
ステンを蒸着により埋め込み、電気用配線６とする。最
後に電気用配線６であるタングステンを研磨して光導波
路素子が完成する。
達する溝をエッチングにより形成して、この溝にタング
ステンを蒸着により埋め込み、電気用配線６とする。最
後に電気用配線６であるタングステンを研磨して光導波
路素子が完成する。
【００１６】ヒータとなる金属膜５にタングステンによ
る電気用配線１３を介して電力を供給し特性を評価し
た。その結果、従来の光導波路素子に比べて、温度調節
する際にヒータ電力が小さくて済み、且つヒータのＯＮ
とＯＦＦの応答速度が早くなった。これは、金属膜５が
従来の光導波路素子に比べて、コア３に近い領域に形成
されており、効率良く熱をコア３に伝達できるためであ
る。
る電気用配線１３を介して電力を供給し特性を評価し
た。その結果、従来の光導波路素子に比べて、温度調節
する際にヒータ電力が小さくて済み、且つヒータのＯＮ
とＯＦＦの応答速度が早くなった。これは、金属膜５が
従来の光導波路素子に比べて、コア３に近い領域に形成
されており、効率良く熱をコア３に伝達できるためであ
る。
【００１７】図２は、本発明の光導波路素子の第二実施
例を示した断面図である。１１は基板、１２はバッファ
層、１３はコア、１４は第一クラッド層、１５は第二ク
ラッド層、１６は第一金属膜、１７は第二金属膜、１８
は電気用配線である。
例を示した断面図である。１１は基板、１２はバッファ
層、１３はコア、１４は第一クラッド層、１５は第二ク
ラッド層、１６は第一金属膜、１７は第二金属膜、１８
は電気用配線である。
【００１８】まず、石英ガラス基板１１上に、ヒータと
なるチタン膜１μｍを成膜し、所望のパターンに形成
し、第一金属膜１６とする。その上に石英系ガラスから
成るバッファ層１２を厚さ５μｍで形成する。そして、
バッファ層１２の上にコア膜を厚さ６μｍで形成し、こ
れをエッチングして所望の光回路を形成する。形成され
た光回路において、光の伝搬する領域がコア１３であ
る。コア１３の上に石英系ガラスから成る第一クラッド
層１４を厚さ５μｍ被せ、光回路の影響で凹凸になった
第一クラッド層１４の表面を研磨して平坦化する。
なるチタン膜１μｍを成膜し、所望のパターンに形成
し、第一金属膜１６とする。その上に石英系ガラスから
成るバッファ層１２を厚さ５μｍで形成する。そして、
バッファ層１２の上にコア膜を厚さ６μｍで形成し、こ
れをエッチングして所望の光回路を形成する。形成され
た光回路において、光の伝搬する領域がコア１３であ
る。コア１３の上に石英系ガラスから成る第一クラッド
層１４を厚さ５μｍ被せ、光回路の影響で凹凸になった
第一クラッド層１４の表面を研磨して平坦化する。
【００１９】次に、基板１１上に成膜した第一金属膜１
６にまで達する溝をエッチングにより形成して、この溝
にタングステンを蒸着により埋め込み、電気用配線１８
とする。それから、研磨し平坦化した第一クラッド層１
４上にもヒータとなるチタン膜１μｍを成膜し、所望の
パターンに形成し、第二金属膜１７とする。その上か
ら、石英系ガラスから成る第二クラッド層１５を厚さ２
０μｍ被せる。そして、第一クラッド層１４上に成膜し
た第二金属膜１７にまで達する溝をエッチングにより形
成し、この溝にタングステンを蒸着により埋め込み、電
気用配線１８とする。先に形成した電気用配線１８と、
ここで形成した電気用配線１８は直列に接続される。最
後に電気用配線１８であるタングステンを研磨して光導
波路素子が完成する。
６にまで達する溝をエッチングにより形成して、この溝
にタングステンを蒸着により埋め込み、電気用配線１８
とする。それから、研磨し平坦化した第一クラッド層１
４上にもヒータとなるチタン膜１μｍを成膜し、所望の
パターンに形成し、第二金属膜１７とする。その上か
ら、石英系ガラスから成る第二クラッド層１５を厚さ２
０μｍ被せる。そして、第一クラッド層１４上に成膜し
た第二金属膜１７にまで達する溝をエッチングにより形
成し、この溝にタングステンを蒸着により埋め込み、電
気用配線１８とする。先に形成した電気用配線１８と、
ここで形成した電気用配線１８は直列に接続される。最
後に電気用配線１８であるタングステンを研磨して光導
波路素子が完成する。
【００２０】ヒータとなる第一金属膜１６及び第二金属
膜１７にタングステンによる電気用配線１８を介して電
力を供給し特性を評価した。その結果、従来の光導波路
素子に比べて、温度調節する際にヒータ電力が小さくて
済み、且つヒータのＯＮとＯＦＦの応答速度が早くなっ
た。これは、コア１３に近い領域に２つの金属膜が形成
されており、効率良く熱をコア１３に伝達できるためで
ある。
膜１７にタングステンによる電気用配線１８を介して電
力を供給し特性を評価した。その結果、従来の光導波路
素子に比べて、温度調節する際にヒータ電力が小さくて
済み、且つヒータのＯＮとＯＦＦの応答速度が早くなっ
た。これは、コア１３に近い領域に２つの金属膜が形成
されており、効率良く熱をコア１３に伝達できるためで
ある。
【００２１】
【発明の効果】本発明の光導波路素子は、基板と、該基
板上に形成したバッファ層と、該バッファ層上に形成し
たコアと、該コア上に被せたクラッド層とから成る光導
波路素子であって、前記基板と前記バッファ層との間に
金属膜を形成したことから、従来の光導波路素子に比べ
て、温度調節する際にヒータ電力が小さくて済み、且つ
ヒータのＯＮとＯＦＦの応答速度が早くなった。
板上に形成したバッファ層と、該バッファ層上に形成し
たコアと、該コア上に被せたクラッド層とから成る光導
波路素子であって、前記基板と前記バッファ層との間に
金属膜を形成したことから、従来の光導波路素子に比べ
て、温度調節する際にヒータ電力が小さくて済み、且つ
ヒータのＯＮとＯＦＦの応答速度が早くなった。
【図１】本発明の光導波路素子の第一実施例を示した断
面図である。
面図である。
【図２】本発明の光導波路素子の第二実施例を示した断
面図である。
面図である。
【図３】従来の光導波路素子の断面図である。
１ 基板 ２ バッファ層 ３ コア ４ クラッド層 ５ 金属膜 ６ 電気用配線 １１ 基板 １２ バッファ層 １３ コア １４ 第一クラッド層 １５ 第二クラッド層 １６ 第一金属膜 １７ 第二金属膜 １８ 電気用配線 ２１ 基板 ２２ バッファ層 ２３ コア ２４ クラッド層 ２５ 金属膜
Claims (3)
- 【請求項１】基板と、該基板上に形成したバッファ層
と、該バッファ層上に形成したコアと、該コア上に被せ
たクラッド層とから成る光導波路素子であって、前記基
板と前記バッファ層との間に金属膜を形成して成ること
を特徴とする光導波路素子。 - 【請求項２】クラッド層は、第一クラッド層と第二クラ
ッド層とから構成し、且つ前記第一クラッド層と前記第
二クラッド層との間に金属膜を形成して成ることを特徴
とする請求項１記載の光導波路素子。 - 【請求項３】金属膜は、チタン膜であることを特徴とす
る請求項１及び２記載の光導波路素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33136699A JP2001147335A (ja) | 1999-11-22 | 1999-11-22 | 光導波路素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33136699A JP2001147335A (ja) | 1999-11-22 | 1999-11-22 | 光導波路素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001147335A true JP2001147335A (ja) | 2001-05-29 |
Family
ID=18242889
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33136699A Pending JP2001147335A (ja) | 1999-11-22 | 1999-11-22 | 光導波路素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001147335A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010512016A (ja) * | 2006-12-05 | 2010-04-15 | 韓國電子通信研究院 | 平板型光導波路素子、該素子を含んだ波長可変光源、及びその光源を利用した波長分割多重化基盤の受動光加入者網 |
| WO2011065384A1 (ja) * | 2009-11-25 | 2011-06-03 | シチズンホールディングス株式会社 | 光デバイス |
| JP2012002916A (ja) * | 2010-06-15 | 2012-01-05 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光導波路フィルム |
| WO2017169710A1 (ja) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | 古河電気工業株式会社 | 光導波回路装置 |
-
1999
- 1999-11-22 JP JP33136699A patent/JP2001147335A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010512016A (ja) * | 2006-12-05 | 2010-04-15 | 韓國電子通信研究院 | 平板型光導波路素子、該素子を含んだ波長可変光源、及びその光源を利用した波長分割多重化基盤の受動光加入者網 |
| WO2011065384A1 (ja) * | 2009-11-25 | 2011-06-03 | シチズンホールディングス株式会社 | 光デバイス |
| CN102667578A (zh) * | 2009-11-25 | 2012-09-12 | 西铁城控股株式会社 | 光学器件 |
| JPWO2011065384A1 (ja) * | 2009-11-25 | 2013-04-18 | シチズンホールディングス株式会社 | 光デバイス |
| US8666205B2 (en) | 2009-11-25 | 2014-03-04 | Citizen Holdings Co., Ltd. | Optical device |
| JP5685549B2 (ja) * | 2009-11-25 | 2015-03-18 | シチズンホールディングス株式会社 | 光デバイス |
| CN102667578B (zh) * | 2009-11-25 | 2015-09-23 | 西铁城控股株式会社 | 光学器件 |
| JP2012002916A (ja) * | 2010-06-15 | 2012-01-05 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光導波路フィルム |
| WO2017169710A1 (ja) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | 古河電気工業株式会社 | 光導波回路装置 |
| JP2017181837A (ja) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | 古河電気工業株式会社 | 光導波回路装置 |
| US10545292B2 (en) | 2016-03-31 | 2020-01-28 | Furukawa Electric Co., Ltd. | Optical waveguide circuit device |
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