JP2001185786A - Planar type light amplifying element using aerosol process and method for manufacturing the same - Google Patents

Planar type light amplifying element using aerosol process and method for manufacturing the same

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JP2001185786A
JP2001185786A JP2000350525A JP2000350525A JP2001185786A JP 2001185786 A JP2001185786 A JP 2001185786A JP 2000350525 A JP2000350525 A JP 2000350525A JP 2000350525 A JP2000350525 A JP 2000350525A JP 2001185786 A JP2001185786 A JP 2001185786A
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layer
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ジョン ウ イ
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ヒョン コン ジョン
Un Choi
ウン チョイ
Jon Ha Mun
ジョン ハ ムン
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inexpensive planar type light amplifying element with high functionality in which erbium is uniformly doped by using an aerosol process and a method for manufacturing this light amplifying element. SOLUTION: An under-clad layer 20 is adhered on a silicon substrate 10, and a core layer is adhered on the under-clad layer 20 through an aerosol process, and the core layer is etched so that a core 30 can be prepared, and an over-clad layer 40 is formed on the under-clad layer 20 and the core 30 through the aerosol process. In this case, a large amount of P2O5 and a small amount of Na2O is doped to the core, and the covalent bond of SiO2 is disconnected so that a large amount of erbium can be doped to the core without generating clustering.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、エアゾール工程を
用いて製造されるプレーナ型光増幅素子及びその製造方
法に関し、特に、エルビウム(Er)のドープされたプレ
ーナ型光増幅素子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a planar optical amplifier manufactured using an aerosol process and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a planar optical amplifier doped with erbium (Er).

【0002】[0002]

【従来の技術】光通信において、殆どの伝送路は光ファ
イバーを用いている。しかしながら、多分割光カプラ及
び波長分割マルチプレクサ(WDM)素子などの多チャネ
ル素子を光ファイバーで製作するのには技術的に限界が
ある。
2. Description of the Related Art In optical communication, most transmission lines use optical fibers. However, there are technical limitations in fabricating multi-channel devices such as multi-segment optical couplers and wavelength division multiplexer (WDM) devices using optical fibers.

【0003】現在、光通信用光源としては1.3μm及
び1.5μm波長が用いられている。その中、1.5μm
の波長はシリカにおいて最も損失が少なく光通信用波長
として幅広く用いられている。しかし、光伝送距離が徐
々に増加することに伴い、光ファイバーを用いる光伝送
方法にも限界が生じ始めた。
At present, 1.3 μm and 1.5 μm wavelength light sources are used as light sources for optical communication. Among them, 1.5 μm
Is the lowest loss in silica and is widely used as an optical communication wavelength. However, as the optical transmission distance has gradually increased, the optical transmission method using optical fibers has begun to have limitations.

【0004】希土類(例えば、エルビウム)のドープされ
たファイバ増幅器(EDFA)は、1.55μm波長帯で
光ファイバーの損失を克服できる理想的な特性を見せ
る。従って、そのような光増幅器は光伝送距離が増加し
たのに主に用いられ、また多様な光受動素子として活用
されることによって、その応用範囲が広くなっている。
しかし、EDFAはその製作工程が非常に厳しく、現在
の技術では極少量(数ppm/m)のエルビウムだけが光
増幅器に添加できる。極少量のエルビウムだけが添加さ
れた場合には増幅器の長さが長くなり(例えば、増幅率
200の場合、20dBの利得を得るためには20〜5
0mの長さが要求される)、製造費用が高い。
[0004] Rare earth (eg, erbium) doped fiber amplifiers (EDFAs) exhibit ideal properties that can overcome optical fiber losses in the 1.55 μm wavelength band. Accordingly, such an optical amplifier is mainly used in spite of an increase in the optical transmission distance, and its application range is widened by being used as various optical passive elements.
However, the manufacturing process of the EDFA is very strict, and only a very small amount (several ppm / m) of erbium can be added to the optical amplifier with the current technology. When only a small amount of erbium is added, the length of the amplifier becomes longer (for example, in the case of an amplification factor of 200, 20 to 5 to obtain a gain of 20 dB).
0 m length is required), and the manufacturing cost is high.

【0005】また、多量のエルビウムの添加の際、各エ
ルビウム・イオンは共有結合付きシリカの構造を切るこ
とができず、エルビウムは不適切な位置に置かれること
になるので、各エルビウム・イオン同士で集まってクラ
スターが形成される。このようなクラスタリング現象は
光散乱を引起こして光損失をもたらして増幅特性を悪化
させる。このようなクラスタリングを取除くためには、
シリカ内にアルカリ・イオンを添加して共有結合構造を
切って、シリカ構造をイオン結合構造に変換させること
によって、エルビウム・イオンが容易に位置することに
なる。しかし、従来の光ファイバー製作方法の場合、ア
ルカリ・イオンをシリカ内に添加するのが非常に難し
く、極少量しか添加されないことと知られており、アル
カリやエルビウム・イオンが均一に分布できないことと
報告されている。
In addition, when a large amount of erbium is added, each erbium ion cannot cut the structure of the silica having a covalent bond, and erbium is placed at an inappropriate position. And form a cluster. Such a clustering phenomenon causes light scattering to cause light loss and deteriorates amplification characteristics. To remove such clustering,
Erbium ions are easily located by adding alkali ions into the silica to break the covalent bond structure and convert the silica structure to an ionic bond structure. However, in the case of the conventional optical fiber manufacturing method, it is known that it is very difficult to add alkali ions into silica, and it is known that only a very small amount is added, and it is reported that alkali and erbium ions cannot be uniformly distributed. Have been.

【0006】従って、従来の光ファイバー製作方法の代
わりに、光ファイバーを集積化し、伝送長さの限界を克
服できる技術が要求される。このため、光信号の経路を
平面基板上に具現するプレーナ型光波回路(PLC)が開
発されている。このようなPLC技術を用いれば、小型
低価の光増幅素子の製作が可能である。また、単一基板
上に能動及び受動素子を集積でき、多様な集積型光モジ
ュールを具現することができる。また、プレーナ型光素
子に対してもエルビウムのドーピングを適用することが
できる。
Therefore, instead of the conventional optical fiber manufacturing method, there is a need for a technology capable of overcoming the limit of the transmission length by integrating optical fibers. For this reason, planar lightwave circuits (PLCs) have been developed that implement optical signal paths on a planar substrate. By using such a PLC technique, it is possible to manufacture a small and low-priced optical amplifier. Also, active and passive devices can be integrated on a single substrate, and various integrated optical modules can be realized. Erbium doping can also be applied to a planar optical device.

【0007】このようなPLC技法を用いて、プレーナ
型光素子は半導体、シリカ、ポリマーなどの多様な材料
で製造され得るが、シリカの場合、伝送損失が低く、フ
ォトリトグラフィー及びエッチングなどの半導体工程技
法を適用して加工し得るため、プレーナ型光素子の主な
材料として用いられる。
[0007] Using such a PLC technique, a planar optical device can be manufactured from various materials such as semiconductors, silica, and polymers. In the case of silica, transmission loss is low and semiconductors such as photolithography and etching are used. Since it can be processed by applying a process technique, it is used as a main material of a planar optical device.

【0008】基板上にシリカ膜を形成するには、火炎加
水分解成長法(Flame HydrolysisDeposition;FH
D)、化学蒸着法(CVD)、ゾールゲル法、粉末法など
が用いられる。これらの技法のうち、FHD法は他の技
法に比べて蒸着速度が速く厚膜成形が容易であり、プレ
ーナ型光素子の製造に幅広く用いられている。高純度の
シリカを用いることによって、プレーナ型光導波管の断
面を光ファイバーの断面と同様に製作することができ
る。FHD法によって、シリカ製の光導波管の屈折率及
び熱的プロセス温度を制御するためのドーパントとし
て、B、P、Geなどの酸化物が光素子に添加される。
FHD法を用いて光導波管を製造する従来方法はヨーロ
ッパ公開特許公報第0,545,432号及び第0,75
1,408号に開示されている。
In order to form a silica film on a substrate, it is necessary to use a flame hydrolysis deposition method (FH).
D), a chemical vapor deposition method (CVD), a sol-gel method, a powder method, and the like. Among these techniques, the FHD method has a higher deposition rate and is easier to form a thick film than other techniques, and is widely used in the manufacture of planar optical devices. By using high-purity silica, the cross section of the planar optical waveguide can be manufactured similarly to the cross section of the optical fiber. By the FHD method, an oxide such as B, P, or Ge is added to the optical element as a dopant for controlling the refractive index and the thermal process temperature of the silica optical waveguide.
Conventional methods of manufacturing optical waveguides using the FHD method are disclosed in European Patent Publication Nos. 0,545,432 and 0,75.
No. 1,408.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかし、FHD方法は
多くの短所を有する。第一、蒸気圧の高い塩化物材料を
用いるため危険性が高い。第二、導波膜を被着するに用
いられた火炎の温度が1500℃以上の高温であるた
め、ドーパントを多量に添加するのが困難である。第
三、ドーパントの組成比を調節するのが困難である。こ
のため、FHD法を用いてアンダークラッド層、コア及
びオーバークラッド層を形成するとき、各層の屈折率及
び熱的プロセス温度を制御するのが難しい。とりわけ、
FHD法を用いてオーバークラッド層を形成する場合
は、材料組成に限界があるため、熱的プロセスの温度を
1100℃以下まで下げるのが困難である。オーバーク
ラッド層に対する熱的プロセスの温度が非常に高い場合
には、オーバークラッド層の下に形成されたコアの形状
に悪影響を及ぼし、光信号処理に深刻な問題をもたらし
得る。
However, the FHD method has a number of disadvantages. First, there is a high risk because chloride materials with high vapor pressure are used. Second, since the temperature of the flame used for depositing the waveguide film is as high as 1500 ° C. or more, it is difficult to add a large amount of dopant. Third, it is difficult to adjust the composition ratio of the dopant. For this reason, when forming an under cladding layer, a core, and an over cladding layer using the FHD method, it is difficult to control the refractive index and the thermal process temperature of each layer. Above all,
In the case of forming the over cladding layer using the FHD method, it is difficult to lower the temperature of the thermal process to 1100 ° C. or less because there is a limit in the material composition. If the temperature of the thermal process for the overcladding layer is too high, it can adversely affect the shape of the core formed below the overcladding layer and cause serious problems in optical signal processing.

【0010】また、FHD法を用いる場合、蒸気圧の低
いアルカリ・イオン、アルカリ土類などの希土類を光伝
搬層に添加することができないので、エルビウムのクラ
スタリング現象を防止できないという不都合がある。
Further, when the FHD method is used, it is not possible to add a rare earth such as an alkali ion or an alkaline earth having a low vapor pressure to the light propagation layer, so that there is a disadvantage that the clustering phenomenon of erbium cannot be prevented.

【0011】従って、従来のFHD方法では、前述した
ように材料の組成に制限があって均一に高い濃度でエル
ビウムが添加された膜を製作することは非常に難しい。
Therefore, in the conventional FHD method, as described above, the composition of the material is limited, and it is very difficult to manufacture a film in which erbium is added at a uniform high concentration.

【0012】従って、本発明の目的は、エアゾール工程
を用いてエルビウムの均一にドープされた低価高機能性
のプレーナ型光増幅素子を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a low-cost, high-performance planar optical amplifier element which is uniformly doped with erbium using an aerosol process.

【0013】本発明の他の目的は、エアゾール工程を用
いて生成されるコア及びオーバークラッドを有するプレ
ーナ型光増幅素子の製造方法を提供することにある。
It is another object of the present invention to provide a method for manufacturing a planar optical amplifier having a core and an over clad generated by using an aerosol process.

【0014】本発明のさらに他の目的は、熱的プロセス
温度を下げることによってドーパントの含量調節が容易
であり、コアの形状が変更されないプレーナ型光増幅素
子の製造方法を提供することにある。
It is still another object of the present invention to provide a method of manufacturing a planar optical amplifier device in which the content of a dopant can be easily adjusted by lowering a thermal process temperature and the shape of a core is not changed.

【0015】本発明のさらに他の目的は、光増幅素子に
蒸気圧の低い金属を容易に添加し得るプレーナ型光増幅
素子の製造方法を提供することにある。
Still another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a planar type optical amplifier which can easily add a metal having a low vapor pressure to the optical amplifier.

【0016】本発明のさらに他の目的は、高いエルビウ
ム密度を具現することによって、短長低価のプレーナ型
光増幅素子を提供することにある。
It is still another object of the present invention to provide a short, long and low-priced planar optical amplifier by realizing a high erbium density.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の好適実施例によれば、プレーナ型光増幅
素子の製造方法であって、シリコン基板上にアンダーク
ラッド層を被着する第1段階と、エアゾール工程を用い
て前記アンダークラッド層上にコア層を被着する第2段
階と、前記コア層をエッチングしてコアを生成する第3
段階と、エアゾール工程を用いて前記アンダークラッド
層及び前記コアの上にオーバークラッド層を形成する第
4段階とを含むことを特徴とするプレーナ型光増幅素子
製造方法が提供される。
According to a preferred embodiment of the present invention, there is provided a method for manufacturing a planar optical amplifier, comprising the steps of: depositing an under-cladding layer on a silicon substrate; A second step of applying a core layer on the undercladding layer using an aerosol process, and a third step of etching the core layer to form a core.
And a fourth step of forming an over-cladding layer on the under-cladding layer and the core using an aerosol process.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適実施例につい
て、図面を参照しながらより詳しく説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0019】図1は、本発明によるプレーナ型光増幅素
子の断面図である。本発明のプレーナ型光増幅素子はシ
リコン基板10、アンダークラッド層20、エアゾール
工程によって生成されるコア30及びオーバークラッド
層40からなる。
FIG. 1 is a sectional view of a planar optical amplifier according to the present invention. The planar optical amplifier of the present invention comprises a silicon substrate 10, an under cladding layer 20, a core 30 formed by an aerosol process, and an over cladding layer 40.

【0020】以下、本発明によるプレーナ型光増幅素子
の製造過程に対して詳記する。先ず、通常のシリカ膜成
形方法を用いて、アンダークラッド層20をシリコン基
板10上に形成する。アンダークラッド層20は、多様
な厚さの膜を容易に製作でき、大量生産が可能であるF
HD法を用いて、例えば、SiO2、B23及びP2 5
より形成され得る。
Hereinafter, a planar type optical amplifier according to the present invention will be described.
Will be described in detail. First, the usual silica film formation
The under cladding layer 20 using a silicon-based method.
Formed on plate 10. The under cladding layer 20 can be various
F that can easily produce films of various thicknesses and can be mass-produced
Using the HD method, for example, SiO 2Two, BTwoOThreeAnd PTwoO Five
Can be formed.

【0021】アンダークラッド層20の形成の後、アル
カリ・イオン及び多量のエルビウムの添加されたほうり
んけい酸ガラス系の膜としてのコア層が、エアゾール工
程によってアンダークラッド層20上に形成される。詳
記すると、エアゾール工程を通じて微粒子をアンダーク
ラッド上に被着させた後、熱的プロセス(高密化工程)を
通じて該微粒子を溶融してガラス膜を形成することによ
ってコア層が生成される。コア層の生成の後、半導体工
程技術を用いてコア層をエッチングして光回路パターン
(図1中のコア30)だけ残す。本発明によれば、Na2
O及びP25のようなドーパントを適当量コア層に添加
することによって、クラスタリングをもたらすことな
く、多量のエルビウムをコア層に添加することができ
る。
After the formation of the under cladding layer 20, a core layer as a borosilicate glass-based film to which alkali ions and a large amount of erbium are added is formed on the under cladding layer 20 by an aerosol process. More specifically, after the fine particles are deposited on the under clad through an aerosol process, the fine particles are melted through a thermal process (densification process) to form a glass film, thereby forming a core layer. After the formation of the core layer, the core layer is etched using a semiconductor process technology to form an optical circuit pattern.
(Core 30 in FIG. 1) is left. According to the present invention, Na 2
By adding appropriate amounts of dopants such as O and P 2 O 5 to the core layer, large amounts of erbium can be added to the core layer without causing clustering.

【0022】コア30の形成の後、エアゾール工程によ
ってアンダークラッド層20及びコア30上にオーバー
クラッド層40が形成される。本発明によれば、オーバ
ークラッド層40の形成の際、Na2OをSiO2−B2
3系ガラスに添加することによって溶融温度を下げ
る。このような方法を通じて、熱的プロセスの温度は1
100℃以下まで下げることができる。その結果、オー
バークラッド層40に対して熱的プロセスを加えた後に
も、コア30の形状がそのまま維持されて、製造の際、
再現性の高い光素子を得ることができる。
After the formation of the core 30, the overcladding layer 40 is formed on the undercladding layer 20 and the core 30 by an aerosol process. According to the present invention, when forming the over cladding layer 40, Na 2 O is converted to SiO 2 -B 2
The melting temperature is lowered by adding to the O 3 -based glass. Through such a method, the temperature of the thermal process is 1
The temperature can be lowered to 100 ° C. or less. As a result, even after a thermal process is applied to the over cladding layer 40, the shape of the core 30 is maintained as it is.
An optical element with high reproducibility can be obtained.

【0023】前述したように、本発明に用いられるエア
ゾール工程は、液状のゾールを超音波オシレータを通じ
て粒子に作り、該粒子を酸素水素火炎で酸化させて基板
上に被着させるプロセスである。このようなエアゾール
工程を通じて、従来のFHD法に比べてドーパント添加
の制限が非常に少なく、B、P及びGeの含量を自由に
調節することができる。実験によって、B23、P25
及びGeO2の添加含量が各々0.1〜60モル%、0.
1〜45モル%及び0.1〜20モル%である非晶質の
クリアなガラス膜を得ることができた。
As described above, the aerosol process used in the present invention is a process in which a liquid sol is formed into particles through an ultrasonic oscillator, and the particles are oxidized by an oxygen-hydrogen flame and deposited on a substrate. Through such an aerosol process, the amount of B, P, and Ge can be freely adjusted by limiting the addition of dopants much less than the conventional FHD method. Experiments have shown that B 2 O 3 , P 2 O 5
And GeO 2 are added in an amount of 0.1 to 60 mol% and 0.1, respectively.
Amorphous clear glass films of 1 to 45 mol% and 0.1 to 20 mol% could be obtained.

【0024】また、エアゾール工程によれば、蒸気圧の
低いアルカリ金属及び希土類のような金属イオンを多量
添加できる。従って、エアゾール工程は次のような長所
を有する。 1. 光伝送損失の少ない多助成のガラス膜を成形する
ことができる。 2. 蒸着速度が速く、1〜100μmの厚膜成形が容易
である。 3. 光ファイバーと殆ど同じ大きさ及び屈折率を有す
るため、光ファイバーとの接続損失が少ない。 4. 室温で大量生産が可能であるので、経済的であ
る。
According to the aerosol process, a large amount of metal ions such as alkali metals and rare earths having a low vapor pressure can be added. Therefore, the aerosol process has the following advantages. 1. It is possible to form a multi-supported glass film having a small optical transmission loss. 2. The deposition rate is high, and it is easy to form a thick film of 1 to 100 μm. 3. Since it has almost the same size and refractive index as the optical fiber, the connection loss with the optical fiber is small. 4. Economical because mass production is possible at room temperature.

【0025】以下、エアゾール工程を用いて光増幅素子
を製造する例示的な方法に対して詳記する。
Hereinafter, an exemplary method of manufacturing an optical amplifying device using an aerosol process will be described in detail.

【0026】先ず、オルトけい酸テトラエチル(TEO
S)、B[(CH3)2CHO]3、H3PO 4、Ge(0C25)
4、Er(NO3)・5H27、HNO3、メタノール、蒸
溜水のような材料を用いてゾール溶液を作る。このた
め、TEOSを蒸溜水とメタノール溶剤との混合比が
5:1である溶液内で1時間の間、加水分解させる。加
水分解のための触媒としては硝酸が用いられる。リン酸
の量が多量であれば、硝酸の量は極小量に減らす必要が
ある。このような溶液内に、B[(CH3)2CHO]3及び
Ge(OC25)4をゆっくり添加して、磁石攪拌機で攪
拌しながら3時間の間反応させる。このゾール溶液の組
成比は生成されるべきガラス膜の組成比によって決定さ
れる。好ましくは、本発明によれば、プレーナ型光素子
における各層の生成の際に用いられるゾール溶液の組成
比は下記[表1]の通りである。
First, tetraethyl orthosilicate (TEO)
S), B [(CHThree)TwoCHO]Three, HThreePO Four, Ge (0CTwoHFive)
Four, Er (NOThree) ・ 5HTwoO7, HNOThree, Methanol, steam
A sol solution is made using a material such as stored water. others
Therefore, the mixing ratio of distilled water and methanol solvent for TEOS
Hydrolyze for 1 hour in a solution that is 5: 1. Addition
Nitric acid is used as a catalyst for water splitting. phosphoric acid
If the amount of nitric acid is large, the amount of nitric acid needs to be reduced to a minimal amount
is there. In such a solution, B [(CHThree)TwoCHO]Threeas well as
Ge (OCTwoHFive)FourSlowly, and stir with a magnetic stirrer.
React for 3 hours with stirring. This set of sol solutions
The composition ratio is determined by the composition ratio of the glass film to be formed.
It is. Preferably, according to the present invention, a planar optical device
Of the sol solution used in the formation of each layer in the water
The ratio is as shown in [Table 1] below.

【0027】[0027]

【表1】 [Table 1]

【0028】コア層に対するゾール溶液の場合、好まし
くは、SiO2、B23、P25、Na2O及びEr23
の含量は各々40〜50モル%、約5モル%、45〜5
5モル%、2〜3wt%及び1〜2wt%である。ま
た、コア層とアンダークラッド層との間の屈折率の差を
0.3Δにしようとする場合、コア層を形成するゾール
溶液に2〜3wt%のGeO2を添加し、屈折率の差を
0.75Δにしようとする場合には、ゾール溶液に10
〜11wt%のGeO2を添加する。
In the case of a sol solution for the core layer, preferably, SiO 2 , B 2 O 3 , P 2 O 5 , Na 2 O and Er 2 O 3
The content of each is 40 to 50 mol%, about 5 mol%, 45 to 5 mol%.
5 mol%, 2-3 wt% and 1-2 wt%. When the difference in refractive index between the core layer and the under cladding layer is to be set to 0.3Δ, GeO 2 of 2 to 3 wt% is added to the sol solution for forming the core layer to reduce the difference in refractive index. If 0.75Δ is to be used, add 10 to the sol solution.
Adding ~11Wt% of GeO 2.

【0029】より好ましくは、オーバークラッド層の場
合、SiO2、B23及びNa2Oの含量は各々20〜3
0モル%、70〜80モル%及び2〜3wt%である。
More preferably, in the case of the over cladding layer, the content of SiO 2 , B 2 O 3 and Na 2 O is 20 to 3 respectively.
0 mol%, 70-80 mol% and 2-3 wt%.

【0030】次に、ゾール溶液を超音波オシレータが付
着された容器に入れてエアゾールを作る。超音波を用い
てエアゾールを作る時、超音波が液体を通過して液体と
気体との間の界面に到達すれば、該界面にて液滴が生成
される。この際、液滴の大きさは液体の密度及び表面張
力と超音波の角振動数とによって左右される。従って、
液体の密度及び表面張力を変更することによって、エア
ゾールの大きさを調節することができる。本発明の好適
実施例によれば、1.5MHzの超音波が用いられ、そ
の結果、エアゾールの大きさは4μm以下の直径を有す
る。
Next, the sol solution is put into a container to which an ultrasonic oscillator is attached, and an aerosol is produced. When making an aerosol using ultrasonic waves, if the ultrasonic waves pass through the liquid and reach the interface between the liquid and the gas, droplets are generated at the interface. At this time, the size of the droplet depends on the density and surface tension of the liquid and the angular frequency of the ultrasonic wave. Therefore,
By changing the density and surface tension of the liquid, the size of the aerosol can be adjusted. According to a preferred embodiment of the present invention, 1.5 MHz ultrasound is used, so that the size of the aerosol has a diameter of less than 4 μm.

【0031】図2は、本発明のプレーナ型光増幅素子を
製造するエアゾール工程装置を概略的に示す模式図であ
る。
FIG. 2 is a schematic diagram schematically showing an aerosol process apparatus for manufacturing a planar optical amplifier according to the present invention.

【0032】前述した方法によって作られたエアゾール
は、図2中のトーチ70を用いて、(コア層の形成の際
は)シリコン・ウェハー上のアンダークラッド層20上
に被着され、または(オーバークラッド層40の生成の
際には)アンダークラッド層20及びコア30上に被着
される。エアゾールはアルゴン・ガスによってトーチ7
0へ移送され、酸素水素火炎によって酸化されながらウ
ェハー・ホルダ50に維持されているシリコン・ウェハ
ー60上に被着される。この際、温度調節器110を用
いてウェハー・ホルダ50を200℃にて維持すること
によって、B23及びP25の気化を最小化する。ま
た、一様厚さの膜を生成するために、トーチ70はコン
ピュータ100の制御下でX-Yステージ90上でx及
びy方向に動きながら酸化粉末を被着させる。
The aerosol produced by the method described above is applied to the undercladding layer 20 on the silicon wafer (when forming the core layer) using the torch 70 in FIG. It is deposited on the undercladding layer 20 and the core 30 (during the formation of the cladding layer 40). Aerosol torch 7 with argon gas
0 and deposited on a silicon wafer 60 maintained in a wafer holder 50 while being oxidized by an oxyhydrogen flame. At this time, the temperature of the wafer holder 50 is maintained at 200 ° C. by using the temperature controller 110 to minimize the vaporization of B 2 O 3 and P 2 O 5 . In addition, in order to form a film having a uniform thickness, the torch 70 deposits the oxide powder while moving in the x and y directions on the XY stage 90 under the control of the computer 100.

【0033】被着の後、シリコン・ウェハー60に熱的
プロセスを加える。先ず、被着された粉末の結晶水また
は有機物を除去するため、シリコン・ウェハー60を5
00℃の酸素雰囲気にて1時間の間熱処理する。次に、
膜を乾燥させ、炉内で2時間の間熱処理して酸化粉末を
溶融させる。この際、溶融温度は膜の組成によって変わ
る。本発明によれば、コア層に対する溶融温度は125
0〜1330℃であり、オーバークラッド層40に対す
る溶融温度は900〜1000℃である。溶融プロセス
の後には、シリコン・ウェハー60を大気中で急冷させ
てガラス膜を生成する。
After deposition, the silicon wafer 60 is subjected to a thermal process. First, a silicon wafer 60 is removed to remove water of crystallization or organic matter from the applied powder.
Heat treatment is performed in an oxygen atmosphere at 00 ° C. for one hour. next,
The film is dried and heat treated in a furnace for 2 hours to melt the oxidized powder. At this time, the melting temperature varies depending on the composition of the film. According to the invention, the melting temperature for the core layer is 125
0 to 1330 ° C, and the melting temperature for the over cladding layer 40 is 900 to 1000 ° C. After the melting process, the silicon wafer 60 is quenched in air to produce a glass film.

【0034】図3〜図6は、エアゾール工程を用いて製
造されたガラス膜の特性を示すグラフであって、図3及
び図4は、(92−x)SiO2−xB23−8P25
の組成比を有するガラス膜の特性を示すグラフであり、
図5及び図6は62SiO2−30B23−8P25
組成にGeO2及びEr23を添加したとき、屈折率の
変化を示すグラフである。
FIGS. 3 to 6 are graphs showing characteristics of a glass film manufactured by using an aerosol process. FIGS. 3 and 4 show (92-x) SiO 2 -xB 2 O 3 -8P. 2 O 5
It is a graph showing the characteristics of a glass film having a composition ratio of
5 and 6 upon addition of GeO 2 and Er 2 O 3 in the composition of 62SiO 2 -30B 2 O 3 -8P 2 O 5, is a graph showing a change in the refractive index.

【0035】詳記すると、図3は、(92−x)SiO2
−xB23−8P25の溶液または膜におけるB23
濃度に対してガラス膜の屈折率と溶融温度との間の関係
を示すグラフである。B23の含量が20より70モル
%に増加すると、屈折率は1.4589より1.4683
に増加する。一般に、SiO2−B23においてB2 3
の含量が増加すると、屈折率は減少の後増加するが、溶
融プロセスの後に冷却させる場合は、図3に示したよう
な結果が得られる。B23の含量が増加すると、B23
は三角形構造からピラミッド構造に変わる。Siを置き
換えると、ガラスの構造が一層コンパクトされることに
よって、屈折率が増加する。
More specifically, FIG. 3 shows that (92-x) SiOTwo
-XBTwoOThree-8PTwoOFiveB in a solution or membrane ofTwoOThreeof
Relationship between refractive index and melting temperature of glass films with respect to concentration
FIG. BTwoOThreeContent of 20 to 70 mol
%, The refractive index becomes 1.4683 from 1.4589.
To increase. Generally, SiOTwo-BTwoOThreeAt BTwoO Three
When the content increases, the refractive index decreases and then increases, but the
When cooling after the melting process, as shown in FIG.
Results are obtained. BTwoOThreeWhen the content ofTwoOThree
Changes from a triangular structure to a pyramid structure. Put Si
In other words, the glass structure will be more compact
Therefore, the refractive index increases.

【0036】ガラスの屈折率は、冷却速度及び熱的プロ
セスの条件によって左右される。一方、光増幅素子の製
造の際、アンダークラッド層20はコア30及びオーバ
ークラッド層40の生成の際に加えられた熱的プロセス
をさらに受けるようになり、即ち、2回の熱的プロセス
を経る。同様に、オーバークラッド層40に対する熱的
プロセスによって、コア30は熱的プロセスを1回さら
に経るようになる。
The refractive index of glass depends on the cooling rate and the conditions of the thermal process. On the other hand, in manufacturing the optical amplifying device, the under cladding layer 20 is further subjected to the thermal process applied when the core 30 and the over cladding layer 40 are formed, that is, undergoes two thermal processes. . Similarly, the thermal process for the overcladding layer 40 causes the core 30 to go through one additional thermal process.

【0037】詳記すると、アンダークラッド層20は1
350℃の熱的プロセスによってガラスに作られる。次
に、コア層がアンダークラッド層20上に被着される。
このコア層は1320℃の熱的プロセスによって生成さ
れる。こうして、アンダークラッド層20は2回の熱的
プロセスを経るようになる。コア層をエッチングしてコ
ア30を生成した後、オーバークラッド層40がアンダ
ークラッド20及びコア30上に被着され、1000℃
の熱的プロセスを通じてガラスが生成される。この場
合、アンダークラッド層20及びコア30は1000℃
の熱的プロセスを経るようになる。
More specifically, the under cladding layer 20 has a thickness of 1
Made into glass by a 350 ° C. thermal process. Next, a core layer is deposited on the under cladding layer 20.
This core layer is produced by a 1320 ° C. thermal process. Thus, the under cladding layer 20 goes through two thermal processes. After etching the core layer to produce the core 30, an overcladding layer 40 is deposited over the undercladding 20 and the core 30 and at 1000 ° C.
The glass is produced through the thermal process. In this case, the temperature of the under cladding layer 20 and the core 30 is 1000 ° C.
Through a thermal process.

【0038】従って、アンダークラッド層20及びコア
30は各々生成の際に適用された熱的プロセスの他に、
前述したような付加的な熱的プロセスを経るようになる
ので、アンダークラッド層20及びコア30の屈折率が
好ましくなく変更され得る恐れがある。従って、熱的プ
ロセスによる以前に生成された層の屈折率の影響を考慮
することが大切である。
Accordingly, the undercladding layer 20 and the core 30 each have a structure other than the thermal process applied during the formation.
Because of the additional thermal process described above, the refractive index of the undercladding layer 20 and the core 30 may be undesirably changed. Therefore, it is important to consider the effect of the refractive index of the previously created layer due to the thermal process.

【0039】図4は、そのような熱的プロセスの影響を
理解するために、(92−x)SiO 2−xB23−8P2
5組成のガラスを得た後、大気中にて冷却させて得ら
れるサンプルをガラス遷移温度以上で24時間の間焼き
なましする実験を施した場合、焼きなまし温度によるガ
ラス膜の屈折率の変化を示したグラフである。ガラス遷
移温度寄りでは屈折率が急上するが、900℃以上の焼
きなまし温度では屈折率の変化がほとんど無いことに注
目されたい。即ち、以前に形成されたアンダークラッド
層20の屈折率に影響を与えないためには、コア30及
びオーバークラッド層40のガラス形成温度は900℃
以上にしなければならない。
FIG. 4 illustrates the effect of such a thermal process.
To understand, the (92-x) SiO Two-XBTwoOThree-8PTwo
OFiveAfter obtaining the glass of the composition,
Bake samples above glass transition temperature for 24 hours
If an annealing experiment is performed, the temperature depends on the annealing temperature.
6 is a graph showing a change in the refractive index of a lath film. Glass transition
The refractive index rises sharply near the transfer temperature, but if the
Note that there is almost no change in refractive index at annealing temperature.
I want to be watched. That is, the previously formed underclad
In order not to affect the refractive index of the layer 20, the core 30 and the
The glass forming temperature of the over cladding layer 40 is 900 ° C.
You have to do more.

【0040】アンダークラッド層20とコア30との間
の屈折率の変化率をΔ%として称す場合、これらの2つ
の層が各々20モル%及び70モル%(即ち、x=20
及びx=70)のB23によって生成されれば、屈折率
の変化率Δ%は最大0.7となり得る。しかし、多様な
光素子を製造するためには、屈折率をより一層容易に調
節する必要がある。
When the rate of change of the refractive index between the undercladding layer 20 and the core 30 is referred to as Δ%, these two layers are 20 mol% and 70 mol%, respectively (ie, x = 20 mol%).
If and x = 70) B produced by the 2 O 3, the change rate delta% of the refractive index can be a maximum 0.7. However, in order to manufacture various optical devices, it is necessary to adjust the refractive index more easily.

【0041】図5は、62SiO2−30B23−8P2
5にxwt%(x=2〜12)のGeO2を添加した場合
の屈折率を示したグラフである。図5を参照すると、G
eO2を2%より12%に増加させると、屈折率は1.4
633より1.4716に増加したことを分かる。この
ようにGeO2を添加することによって、0.3より0.
75の多様な屈折率の変化率Δ%が得られる。
FIG. 5 shows a graph of 62SiO 2 -30B 2 O 3 -8P 2
The O 5 is a graph showing the refractive index of the case of adding GeO 2 of xwt% (x = 2~12). Referring to FIG.
When eO 2 is increased from 2% to 12%, the refractive index becomes 1.4.
It turns out that it increased to 1.4716 from 633. By adding GeO 2 in this way, 0.3 to 0.3 is obtained.
75 different refractive index change rates Δ% are obtained.

【0042】図6はEr23を添加した際、屈折率の変
化を示したグラフである。Er23の含量が大きいほど
屈折率が増加することに注目されたい。従って、所望の
屈折率を得るためにはB23、P25、GeO2、Na2
O及びEr23の含量を適切に調節すべきである。
FIG. 6 is a graph showing a change in the refractive index when Er 2 O 3 is added. Note that the higher the Er 2 O 3 content, the higher the refractive index. Therefore, in order to obtain a desired refractive index, B 2 O 3 , P 2 O 5 , GeO 2 , Na 2
The content of O and Er 2 O 3 should be adjusted appropriately to.

【0043】本発明の好適実施例によれば、各層に対す
る熱的プロセス温度、生成されたガラス膜の組成比(モ
ル%)及び生成されたガラス膜の屈折率は次の通りであ
る。
According to a preferred embodiment of the present invention, the thermal processing temperature, the composition ratio (mol%) of the formed glass film and the refractive index of the formed glass film for each layer are as follows.

【0044】[0044]

【表2】 [Table 2]

【0045】[表2]において、生成されたガラス膜の
組成比は、電子プローブ・マイクロ分析法(EPMA)に
よって測定される。図4を参照して説明したように、コ
アの屈折率に変化が生じないよう、オーバークラッド層
40の熱的プロセス温度は900℃以上に設定した。ま
た、コア30の形状が変形されないよう、オーバークラ
ッド層40の熱的プロセス温度を1000℃以下に設定
した。また、[表2]と同じ組成比の範囲でアンダークラ
ッドとコアとの間の屈折率変化率は0.3〜1.0Δ%
値を得ることができた。より望ましくは、アンダークラ
ッド、コア及びオーバークラッドに対する熱的プロセス
の温度は各々1350℃、1300℃及び900℃〜1
000℃である。
In Table 2, the composition ratio of the formed glass film is measured by electron probe microanalysis (EPMA). As described with reference to FIG. 4, the thermal process temperature of the over cladding layer 40 was set to 900 ° C. or higher so that the refractive index of the core did not change. In addition, the thermal processing temperature of the over cladding layer 40 was set to 1000 ° C. or less so that the shape of the core 30 was not deformed. In the same composition ratio range as in [Table 2], the refractive index change rate between the under cladding and the core is 0.3 to 1.0 Δ%.
Value was obtained. More preferably, the temperature of the thermal process for the undercladding, core and overcladding is 1350 ° C, 1300 ° C and 900 ° C to 1 ° C, respectively.
000 ° C.

【0046】本発明による光増幅素子の製造方法におい
て、エルビウムを添加する実施例に対して説明したが、
テルリウムのような希土類材料が添加されてもよい。
In the method of manufacturing an optical amplifier according to the present invention, the embodiment in which erbium is added has been described.
A rare earth material such as tellurium may be added.

【0047】上記において、本発明の好適な実施の形態
について説明したが、本発明の請求範囲を逸脱すること
なく、当業者は種々の改変をなし得るであろう。
While the preferred embodiment of the present invention has been described above, those skilled in the art will be able to make various modifications without departing from the scope of the present invention.

【0048】[0048]

【発明の効果】従って、本発明によれば、多量(20〜
45モル%)のP25及び少量のNa2Oをコアに添加し
てSiO2の共有結合を切ることによって、クラスタリ
ングをもたらすことなく、多量のエルビウムをコアに添
加することができる。
Therefore, according to the present invention, a large amount (20 to
By cutting the covalent bond of SiO 2 to P 2 O 5 and a small amount of Na 2 O of 45 mol%) was added to the core, without causing clustering, it is possible to add a large amount of erbium in the core.

【0049】また、本発明によれば、多量のエルビウム
をコアに添加することができ、光増幅素子の長さを短縮
され低コストの光増幅素子を製造することができる。
Further, according to the present invention, a large amount of erbium can be added to the core, so that the length of the optical amplifying element can be shortened and a low-cost optical amplifying element can be manufactured.

【0050】また、本発明によれば、オーバークラッド
にNa2Oを添加することによって、オーバークラッド
の熱的プロセスの温度をコアに影響を与えないほどの温
度、即ち、900℃〜1000℃まで下げることができ
る。
According to the present invention, by adding Na 2 O to the overcladding, the temperature of the thermal process of the overcladding is reduced to a temperature that does not affect the core, that is, from 900 ° C. to 1000 ° C. Can be lowered.

【0051】また、本発明によれば、コアの溶融温度に
比べて少なくとも100℃以下の温度にてオーバークラ
ッドに対する熱的プロセスを適用できる材料を用いるこ
とによって、コア層の溶融温度の範囲をより一層広げる
ことができるため、多様な機能付き光素子を製造するこ
とができる。さらに、オーバークラッドの熱的プロセス
の際、コアの変形が生じないので、製造の際再現性の高
い光素子を得ることができる。
Further, according to the present invention, by using a material capable of applying a thermal process to the over cladding at a temperature of at least 100 ° C. or lower than the melting temperature of the core, the range of the melting temperature of the core layer can be increased. Since it can be further expanded, an optical element with various functions can be manufactured. Furthermore, since the core is not deformed during the thermal process of the over cladding, an optical element with high reproducibility during manufacturing can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明によるプレーナ型光増幅素子の断面図
である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a planar optical amplifier according to the present invention.

【図2】 本発明のプレーナ型光増幅素子を製造するエ
アゾール工程装置を概略的に示す模式図である。
FIG. 2 is a schematic view schematically showing an aerosol process apparatus for manufacturing a planar optical amplifier according to the present invention.

【図3】 (92−x)SiO2−xB23−8P25
ガラス膜の屈折率と溶融温度との間の関係を示すグラフ
である。
It is a graph showing the relationship between [3] (92-x) SiO 2 -xB 2 O 3 -8P 2 O 5 the refractive index of the glass film and the melting temperature.

【図4】 焼きなまし温度によるガラス膜の屈折率の変
化を示したグラフである。
FIG. 4 is a graph showing a change in a refractive index of a glass film depending on an annealing temperature.

【図5】 GeO2の添加の際、屈折率の変化を示すグ
ラフである。
FIG. 5 is a graph showing a change in the refractive index when GeO 2 is added.

【図6】 Er23の添加の際、屈折率の変化を示した
グラフである。
FIG. 6 is a graph showing a change in the refractive index when Er 2 O 3 is added.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 シリコン基板 20 アンダークラッド層 30 コア 40 オーバークラッド層 50 ウェハー・ホルダ 60 シリコン・ウェハー 70 トーチ 80 エアゾール発生器 90 X−Yステージ 100 コンピュータ 110 温度調節器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Silicon substrate 20 Under cladding layer 30 Core 40 Over cladding layer 50 Wafer holder 60 Silicon wafer 70 Torch 80 Aerosol generator 90 XY stage 100 Computer 110 Temperature controller

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 チョイ ウン 大韓民国クァンジュウ クァンヨクシ ブ ック ムンフン2ドン787−6 ウソンア パート101ドン609号 (72)発明者 ムン ジョン ハ 大韓民国クァンジュウ クァンヨクシ ク ァンサンク ウォルゲドン756−3 ソン ギョンアパート104ドン1103号 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Choi Eun Gwangju Gwangyuk-Sook Buk-Moonhung 2 Dong 787-6 Woseong-A, Part 101 Dong 609 (72) Inventor Mun Jong-ha Gwangju Kwang-Yeok, Korea Gyeong Apartment 104 Dong 1103

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 プレーナ型光増幅素子であって、 シリコン基板と、 前記シリコン基板上に形成されるアンダークラッド層
と、 エアゾール工程によって前記アンダークラッド層上に被
着されるコアと、 エアゾール工程によって前記アンダークラッド層及び前
記コア上に被着されるオーバークラッド層とを含むこと
を特徴とするプレーナ型光増幅素子。
1. A planar optical amplifier, comprising: a silicon substrate; an undercladding layer formed on the silicon substrate; a core adhered on the undercladding layer by an aerosol process; A planar type optical amplifying device comprising: the under cladding layer and an over cladding layer provided on the core.
【請求項2】 前記アンダークラッド層と前記コアとの
間の界面における屈折率の差が、0.3〜1.0Δ%であ
ることを特徴とする請求項1に記載のプレーナ型光増幅
素子。
2. The planar optical amplifier according to claim 1, wherein a difference in refractive index at an interface between the under cladding layer and the core is 0.3 to 1.0 Δ%. .
【請求項3】 前記コアが、0.1〜5.0モル%のEr
23を含有することを特徴とする請求項1に記載のプレ
ーナ型光増幅素子。
3. The method according to claim 1, wherein the core comprises 0.1 to 5.0 mol% of Er.
2. The planar optical amplifying device according to claim 1, further comprising 2 O 3 .
【請求項4】 前記コアが、50〜80モル%のSiO
2、0.5〜1モル%のB23、20〜45モル%のP2
5及び1〜10モル%のGeO2を含有することを特徴
とする請求項1に記載のプレーナ型光増幅素子。
4. The method according to claim 1, wherein the core comprises 50 to 80 mol% of SiO.
2, 0.5 to 1 mol% of B 2 O 3, 20 to 45 mol% of P 2
Planar optical amplifying element according to claim 1, characterized in that it contains O 5 and 1 to 10 mol% of GeO 2.
【請求項5】 前記コアが、0.1〜5.0モル%のNa
2Oを含有することを特徴とする請求項1に記載のプレ
ーナ型光増幅素子。
5. The method according to claim 1, wherein the core comprises 0.1 to 5.0 mol% of Na.
2. The planar optical amplifying element according to claim 1, comprising 2 O.
【請求項6】 前記オーバークラッド層が、40〜70
モル%のSiO2及び25〜55モル%のB23を含有
することを特徴とする請求項1に記載のプレーナ型光増
幅素子。
6. The method according to claim 1, wherein the over cladding layer has a thickness of 40 to 70.
Planar optical amplifying element according to claim 1, characterized in that it contains SiO 2 and 25-55 mole% B 2 O 3 in mole%.
【請求項7】 前記オーバークラッド層が、0.1〜5.
0モル%のNa2Oを含有することを特徴とする請求項
1に記載のプレーナ型光増幅素子。
7. The over-cladding layer according to claim 7, wherein the over-cladding layer has a thickness of 0.1 to 5.
2. The planar optical amplifier according to claim 1, containing 0 mol% of Na2O.
【請求項8】 プレーナ型光増幅素子の製造方法であっ
て、 シリコン基板上にアンダークラッド層を被着する第1段
階と、 エアゾール工程を用いて前記アンダークラッド層上にコ
ア層を被着する第2段階と、 前記コア層をエッチングしてコアを生成する第3段階
と、 エアゾール工程を用いて前記アンダークラッド層及び前
記コアの上にオーバークラッド層を形成する第4段階と
を含むことを特徴とするプレーナ型光増幅素子製造方
法。
8. A method for manufacturing a planar optical amplifier, comprising: a first step of applying an under cladding layer on a silicon substrate; and applying a core layer on the under cladding layer using an aerosol process. A second step, a third step of forming a core by etching the core layer, and a fourth step of forming an over cladding layer on the under cladding layer and the core using an aerosol process. A method for manufacturing a planar type optical amplifying element.
【請求項9】 前記第2段階が、 ゾール溶液を生成する段階と、 前記ゾール溶液を用いてエアゾールを形成する段階と、 前記エアゾールを前記アンダークラッド層上に被着する
段階と、 熱的プロセスを通じて前記被着されたエアゾールを溶融
させる段階と、 前記溶融されたエアゾールを冷却させてガラス膜を生成
する段階とを含むことを特徴とする請求項8に記載のプ
レーナ型光増幅素子製造方法。
9. A thermal process comprising: forming a sol solution; forming an aerosol using the sol solution; depositing the aerosol on the undercladding layer; The method of claim 8, further comprising: melting the applied aerosol through cooling; and cooling the molten aerosol to form a glass film.
【請求項10】 前記熱的プロセスが、1250〜13
30℃範囲の温度下で行われることを特徴とする請求項
9に記載のプレーナ型光増幅素子製造方法。
10. The method according to claim 1, wherein the thermal process comprises:
The method according to claim 9, wherein the method is performed at a temperature in a range of 30 ° C. 10.
【請求項11】 前記ゾール溶液が、0.2〜5.0wt
%のEr23を含有することを特徴とする請求項9に記
載のプレーナ型光増幅素子製造方法。
11. The sol solution comprises 0.2 to 5.0 wt.
10. The method of claim 9, wherein the method further comprises Er 2 O 3 .
【請求項12】 前記ゾール溶液が、30〜70モル%
のSiO2、5〜10モル%のB23、25〜65モル
%のP25及び2〜12モル%のGeO2を含有するこ
とを特徴とする請求項9に記載のプレーナ型光増幅素子
製造方法。
12. The sol solution contains 30 to 70 mol%.
10. Planar mold according to claim 9, characterized in that it contains: SiO 2 , 5 to 10 mol% B 2 O 3 , 25 to 65 mol% P 2 O 5 and 2 to 12 mol% GeO 2. Optical amplifying element manufacturing method.
【請求項13】 前記ゾール溶液が、40〜50モル%
のSiO2、約5モル%のB23、45〜55モル%の
25、及び2〜3モル%又は10〜11モル%のGe
2を含有することを特徴とする請求項9に記載のプレ
ーナ型光増幅素子製造方法。
13. The method according to claim 1, wherein the sol solution is 40 to 50 mol%.
SiO 2, from about 5 mole% of B 2 O 3, 45~55 mol% of P 2 O 5, and 2-3 mol% or 10-11 mol% of Ge
The method of claim 9, wherein O 2 is contained.
【請求項14】 前記ゾール溶液が、0.5〜5.0モル
%のNa2Oを含有することを特徴とする請求項9に記
載のプレーナ型光増幅素子。
14. The planar optical amplifier according to claim 9, wherein said sol solution contains 0.5 to 5.0 mol% of Na 2 O.
【請求項15】 前記第4段階が、 ゾール溶液を生成する段階と、 前記ゾール溶液を用いてエアゾールを形成する段階と、 前記エアゾールを前記コア及び前記アンダークラッド層
上に被着する段階と、 熱的プロセスを通じて前記被着されたエアゾールを溶融
させる段階と、 前記溶融されたエアゾールを冷却させてガラス膜を生成
する段階とを含むことを特徴とする請求項8に記載のプ
レーナ型光増幅素子製造方法。
15. The method according to claim 15, wherein the fourth step comprises: generating a sol solution; forming an aerosol using the sol solution; and depositing the aerosol on the core and the undercladding layer. 9. The planar optical amplifier according to claim 8, comprising: melting the applied aerosol through a thermal process; and cooling the melted aerosol to form a glass film. Production method.
【請求項16】 前記溶融段階が、900〜1000℃
範囲の温度下にて熱的プロセスを行う段階を含むことを
特徴とする請求項15に記載のプレーナ型光増幅素子製
造方法。
16. The method of claim 1, wherein the melting step is performed at 900 to 1000 ° C.
The method of claim 15, further comprising performing a thermal process at a temperature in a range.
【請求項17】 前記ゾール溶液が、20〜50モル%
のSiO2及び50〜80モル%のB23を含有するこ
とを特徴とする請求項15に記載のプレーナ型光増幅素
子製造方法。
17. The method according to claim 17, wherein the sol solution is 20 to 50 mol%.
The method of claim 15, wherein the method further comprises: SiO 2 and 50 to 80 mol% of B 2 O 3 .
【請求項18】 前記ゾール溶液が、0.5〜5.0wt
%のNa2Oを含有することを特徴とする請求項17に
記載のプレーナ型光増幅素子製造方法。
18. The method according to claim 18, wherein the sol solution is 0.5 to 5.0 wt.
20. The method of claim 17, further comprising the addition of about 20 % by weight of Na2O.
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