JP2001264567A - 光回路の製造方法 - Google Patents
光回路の製造方法Info
- Publication number
- JP2001264567A JP2001264567A JP2000081438A JP2000081438A JP2001264567A JP 2001264567 A JP2001264567 A JP 2001264567A JP 2000081438 A JP2000081438 A JP 2000081438A JP 2000081438 A JP2000081438 A JP 2000081438A JP 2001264567 A JP2001264567 A JP 2001264567A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- light
- waveguide
- optical circuit
- mach
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 低損失で高い安定性及び信頼性を有し、且
つ、製造が容易で安価な偏波分離機能を有する光回路を
提供することにある。 【解決手段】 平面基板１１上に、石英系を主たる素材
として作製された光が伝播するコア部と、該コア部の周
りのコア部より屈折率の低いクラッド部からなる光導波
路１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを有し、該光導波路
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄにより形成された、光
結合器１４，１５と、該光結合器１４，１５に縦列する
２導波路であるアーム導波路１６，１７と、光結合器１
４，１５により構成されたマッハツェンダ干渉計よりな
る光回路の製造方法において、該マッハツェンダ干渉計
光回路の２本のアーム導波路１６，１７に対し２カ所又
はそれ以上の異なる部位に、照射領域幅の異なる紫外或
いは可視領域の光を照射したことを特徴とする。
つ、製造が容易で安価な偏波分離機能を有する光回路を
提供することにある。 【解決手段】 平面基板１１上に、石英系を主たる素材
として作製された光が伝播するコア部と、該コア部の周
りのコア部より屈折率の低いクラッド部からなる光導波
路１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを有し、該光導波路
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄにより形成された、光
結合器１４，１５と、該光結合器１４，１５に縦列する
２導波路であるアーム導波路１６，１７と、光結合器１
４，１５により構成されたマッハツェンダ干渉計よりな
る光回路の製造方法において、該マッハツェンダ干渉計
光回路の２本のアーム導波路１６，１７に対し２カ所又
はそれ以上の異なる部位に、照射領域幅の異なる紫外或
いは可視領域の光を照射したことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信、光情報処
理、光計測分野に於いて有用な平面基板上に光導波路を
配置した光回路の製造方法に関する。詳しくは、これら
の分野にて汎用される偏波分離機能を有する光回路に関
する。
理、光計測分野に於いて有用な平面基板上に光導波路を
配置した光回路の製造方法に関する。詳しくは、これら
の分野にて汎用される偏波分離機能を有する光回路に関
する。
【０００２】
【従来の技術】石英系光導波路は、損失が低く、また安
定性、信頼性の点に関し、優れた物理的・化学的特質を
有し、更に、光通信の伝送路である石英系ファイバとほ
ぼ同一の屈折率値を有するためファイバとの整合性が良
いなどの特徴を持つ。この石英系光導波路を用いて平面
基板上に作製される、光波長合分波器、光スイッチなど
の光回路は、光通信、光情報処理、光計測などの分野で
実用的に有望な導波型光部品として研究開発が進められ
ている。石英系光導波路は、多くの場合、Ｓi基板上
に、下部クラッド膜層堆積→コア膜層堆積及びコア部分
パターン化加工→上部クラッド層堆積の製造工程によ
り、製造されている。
定性、信頼性の点に関し、優れた物理的・化学的特質を
有し、更に、光通信の伝送路である石英系ファイバとほ
ぼ同一の屈折率値を有するためファイバとの整合性が良
いなどの特徴を持つ。この石英系光導波路を用いて平面
基板上に作製される、光波長合分波器、光スイッチなど
の光回路は、光通信、光情報処理、光計測などの分野で
実用的に有望な導波型光部品として研究開発が進められ
ている。石英系光導波路は、多くの場合、Ｓi基板上
に、下部クラッド膜層堆積→コア膜層堆積及びコア部分
パターン化加工→上部クラッド層堆積の製造工程によ
り、製造されている。
【０００３】この石英系光導波路を用い、光パワースプ
リッタ、波長合分波器、フィルタ、スイッチなど実用的
に有望な様々な光回路に関する研究開発が行われてい
る。この導波路に於いて、可視、或いは紫外光、及び各
種波長の高強度レーザ光の照射により誘起される局所的
屈折率変化は、光回路に、光誘起グレーティングの様に
新機能を付加したり、光回路の特性の微調整・補償を行
う手段として、有望なものとなっている。一方、光通信
システムや光情報処理システムなどを構築する上で、し
ばしば、光の偏光方向によって空間的に分離を行うこと
（偏波分離）が求められる場合があり、この偏波分離機
能を有する光部品は、汎用光部品として重要なものであ
る。
リッタ、波長合分波器、フィルタ、スイッチなど実用的
に有望な様々な光回路に関する研究開発が行われてい
る。この導波路に於いて、可視、或いは紫外光、及び各
種波長の高強度レーザ光の照射により誘起される局所的
屈折率変化は、光回路に、光誘起グレーティングの様に
新機能を付加したり、光回路の特性の微調整・補償を行
う手段として、有望なものとなっている。一方、光通信
システムや光情報処理システムなどを構築する上で、し
ばしば、光の偏光方向によって空間的に分離を行うこと
（偏波分離）が求められる場合があり、この偏波分離機
能を有する光部品は、汎用光部品として重要なものであ
る。
【０００４】偏波分離機能を有する光部品としては、グ
ランデーラープリズム、グラントムソンプリズムなどの
プリズムを主としてバルク型部品を組み合わせて構成し
たもの（例えば、応用光電社製品）がある他、導波路型
デバイスとして、アモルファスシリコン（ａ−Ｓi）膜
を装荷することにより、導波路の複屈折を調整し、マッ
ハツェンダ干渉計（Mach-Zhender：ＭＺＩ）構成を利用
して実現しているものや（例えば、「M.Okuno,et al.,
J.Lightwave Technol.,Vol.12,No.4,pp.625-633,199
4.」）、紫外光照射により導波路に誘起される光誘起複
屈折を利用したもの（例えば、「特願平４−２０７８８
２号」）などが提案、実現されている。
ランデーラープリズム、グラントムソンプリズムなどの
プリズムを主としてバルク型部品を組み合わせて構成し
たもの（例えば、応用光電社製品）がある他、導波路型
デバイスとして、アモルファスシリコン（ａ−Ｓi）膜
を装荷することにより、導波路の複屈折を調整し、マッ
ハツェンダ干渉計（Mach-Zhender：ＭＺＩ）構成を利用
して実現しているものや（例えば、「M.Okuno,et al.,
J.Lightwave Technol.,Vol.12,No.4,pp.625-633,199
4.」）、紫外光照射により導波路に誘起される光誘起複
屈折を利用したもの（例えば、「特願平４−２０７８８
２号」）などが提案、実現されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、バルク
型部品により構成された光部品は、部品点数が多く、ま
た、部品組立コストの低減が困難であり、高価であると
いう問題があった。また、導波路型デバイスで実現され
ている偏波分離光デバイスのうち、アモルファスシリコ
ン膜を装荷したタイプでは、アモルファスシリコン膜の
製膜、パターン化加工といったプロセスを行うことが必
要であり、且つ、パターン化されたアモルファスシリコ
ン膜を光学特性にあわせてトリミングを図るプロセスも
必要であるなど、付加プロセスが多く、デバイスを安価
に供給することが困難であるという問題があった。
型部品により構成された光部品は、部品点数が多く、ま
た、部品組立コストの低減が困難であり、高価であると
いう問題があった。また、導波路型デバイスで実現され
ている偏波分離光デバイスのうち、アモルファスシリコ
ン膜を装荷したタイプでは、アモルファスシリコン膜の
製膜、パターン化加工といったプロセスを行うことが必
要であり、且つ、パターン化されたアモルファスシリコ
ン膜を光学特性にあわせてトリミングを図るプロセスも
必要であるなど、付加プロセスが多く、デバイスを安価
に供給することが困難であるという問題があった。
【０００６】紫外光照射により導波路に誘起される光誘
起複屈折を利用したタイプでは、付加的プロセスを必要
としないため、安価で、偏波分離光デバイスを供給する
可能性を有してはいるが、マッハツェンダ干渉計の位相
（マッハツェンダ干渉計のアーム導波路の光路長差）を
光回路設計段階であらかじめ所定の値に設定しておく必
要があり、設計の自由度が限定されるほか、導波路作製
誤差による光路長誤差を補償することが困難であるとい
う問題点を有していた。本発明は、上記従来技術に鑑み
てなされたものであり、低損失で高い安定性及び信頼性
を有し、且つ、製造が容易で安価な偏波分離機能を有す
る光回路を提供することにある。
起複屈折を利用したタイプでは、付加的プロセスを必要
としないため、安価で、偏波分離光デバイスを供給する
可能性を有してはいるが、マッハツェンダ干渉計の位相
（マッハツェンダ干渉計のアーム導波路の光路長差）を
光回路設計段階であらかじめ所定の値に設定しておく必
要があり、設計の自由度が限定されるほか、導波路作製
誤差による光路長誤差を補償することが困難であるとい
う問題点を有していた。本発明は、上記従来技術に鑑み
てなされたものであり、低損失で高い安定性及び信頼性
を有し、且つ、製造が容易で安価な偏波分離機能を有す
る光回路を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決する為
に、本発明では、石英系導波路に紫外レーザ光を照射し
たときに誘起される複屈折の値が、照射するレーザのビ
ーム幅（照射領域幅）によってかわる現象を利用するも
ので、光回路中の２カ所以上複数箇所の導波路に対し異
なったビーム幅で光照射を行うことにより光回路中の導
波路における複屈折と光路長を自在に制御することによ
り、偏波分離を行うことを可能ならしめるものにした構
成を含むことを特徴とした光回路を提案する。
に、本発明では、石英系導波路に紫外レーザ光を照射し
たときに誘起される複屈折の値が、照射するレーザのビ
ーム幅（照射領域幅）によってかわる現象を利用するも
ので、光回路中の２カ所以上複数箇所の導波路に対し異
なったビーム幅で光照射を行うことにより光回路中の導
波路における複屈折と光路長を自在に制御することによ
り、偏波分離を行うことを可能ならしめるものにした構
成を含むことを特徴とした光回路を提案する。
【０００８】〔作用〕本発明によれば、安定性並びに実
用性に優れた石英系光回路に対し、付加的に加工プロセ
スを行うことなく、紫外或いは可視領域の光を照射する
ことのみによって、偏波分離機能を付加できるため、簡
便且つ安価に偏波分離機能を有する光デバイスを製造、
提供することが可能となる。
用性に優れた石英系光回路に対し、付加的に加工プロセ
スを行うことなく、紫外或いは可視領域の光を照射する
ことのみによって、偏波分離機能を付加できるため、簡
便且つ安価に偏波分離機能を有する光デバイスを製造、
提供することが可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明について、図面に示
す実施例を参照して詳細に説明する。
す実施例を参照して詳細に説明する。
【００１０】〔実施例１〕本発明の第１の実施例に係る
マッハツェンダ干渉計を図１に示す。図１において、１
１はシリコン（Ｓi）基板、１２ａ，１２ｂ，１３ａ及
び１３ｂは入出力導波路、１４，１５は方向性光結合
器、１６，１７は２つの方向性光結合器を結ぶアーム導
波路である。各導波路１２ａ〜１３ｂは、ＧeＯ2を添加
した石英系コアと、その周りの該コアよりも屈折率の低
い石英系クラッドによって構成されている。コア寸法
は、７μｍ×７μｍとし、コアとクラッドの比屈折率差
Δは0.７％にした。
マッハツェンダ干渉計を図１に示す。図１において、１
１はシリコン（Ｓi）基板、１２ａ，１２ｂ，１３ａ及
び１３ｂは入出力導波路、１４，１５は方向性光結合
器、１６，１７は２つの方向性光結合器を結ぶアーム導
波路である。各導波路１２ａ〜１３ｂは、ＧeＯ2を添加
した石英系コアと、その周りの該コアよりも屈折率の低
い石英系クラッドによって構成されている。コア寸法
は、７μｍ×７μｍとし、コアとクラッドの比屈折率差
Δは0.７％にした。
【００１１】方向性光結合器１４，１５は、その分岐比
が１：１に設定されている（３ｄＢ結合器）。このマッ
ハツェンダ干渉計のアーム導波路１６，１７の一方の導
波路上に、図２に示すように、長さＬ1、幅ｗ1にわたっ
て紫外レーザ光の照射を行った。図２において、２１は
アーム導波路、２２は石英系クラッド部分、２３はＡr
Ｆレーザの照射領域である。このとき、照射した長さＬ
1とコア部分に誘起された実効屈折率変化量Δｎ1によ
り、光路長の変化量Δｎ1・Ｌ1に応じてマッハツェンダ
干渉計の位相が変化し、導波路１２ａ或いは１２ｂより
光を入力したときの、導波路１３ａと導波路１３ｂから
の光出力強度が変化する。
が１：１に設定されている（３ｄＢ結合器）。このマッ
ハツェンダ干渉計のアーム導波路１６，１７の一方の導
波路上に、図２に示すように、長さＬ1、幅ｗ1にわたっ
て紫外レーザ光の照射を行った。図２において、２１は
アーム導波路、２２は石英系クラッド部分、２３はＡr
Ｆレーザの照射領域である。このとき、照射した長さＬ
1とコア部分に誘起された実効屈折率変化量Δｎ1によ
り、光路長の変化量Δｎ1・Ｌ1に応じてマッハツェンダ
干渉計の位相が変化し、導波路１２ａ或いは１２ｂより
光を入力したときの、導波路１３ａと導波路１３ｂから
の光出力強度が変化する。
【００１２】その変化は、入力光の波長をλ1として一
般に下式で表すことができる。 Ｉ3a＝Ｉ0（１／２）［１−ｃｏｓ（２π（Δｎ1・Ｌ1
／λ1）＋φ0）］ Ｉ3b＝Ｉ0（１／２）［１＋ｃｏｓ（２π（Δｎ1・Ｌ1
／λ1）＋φ0）］ 但し、Ｉ0は導波路１３ａと導波路１３ｂからの出力光
強度の和に相当した実数であり、φ0はマッハツェンダ
干渉計の初期位相を定めた実数である。実際に、紫外レ
ーザとしてＡrＦエキシマレーザ（レーザの波長：193n
m）を用い、レーザ光照射長Ｌ1＝10mm、照射域幅ｗ1＝
２mmとして導波路上部より光照射を行い、マッハツェン
ダ干渉計の位相変化量を評価して、光が照射された導波
路の実効屈折率変化Δｎを評価した。
般に下式で表すことができる。 Ｉ3a＝Ｉ0（１／２）［１−ｃｏｓ（２π（Δｎ1・Ｌ1
／λ1）＋φ0）］ Ｉ3b＝Ｉ0（１／２）［１＋ｃｏｓ（２π（Δｎ1・Ｌ1
／λ1）＋φ0）］ 但し、Ｉ0は導波路１３ａと導波路１３ｂからの出力光
強度の和に相当した実数であり、φ0はマッハツェンダ
干渉計の初期位相を定めた実数である。実際に、紫外レ
ーザとしてＡrＦエキシマレーザ（レーザの波長：193n
m）を用い、レーザ光照射長Ｌ1＝10mm、照射域幅ｗ1＝
２mmとして導波路上部より光照射を行い、マッハツェン
ダ干渉計の位相変化量を評価して、光が照射された導波
路の実効屈折率変化Δｎを評価した。
【００１３】その結果、ＴＥ偏波にて評価を行った屈折
率変化量ΔｎTEとＴＭ偏波にて評価を行った変化量Δｎ
TMの大きさには、差異がみられ、ΔｎTEの方がΔｎTMよ
りも大きく変化した。即ち「ΔｎTE＞ΔｎTM」であっ
た。図３にレーザ光の照射時間に対する屈折率変化量Δ
ｎを示す。このときのレーザ光強度は100mJ／cm2／puls
e、パルス線り返し20ppsであった。また、照射域幅ｗ1
＝0.02mmとして、同様にレーザ光照射を行ったときに誘
起された屈折率変化Δｎを図３にあわせて示す。このと
きのレーザ光強度は150mJ／cm2／pulseであった。
率変化量ΔｎTEとＴＭ偏波にて評価を行った変化量Δｎ
TMの大きさには、差異がみられ、ΔｎTEの方がΔｎTMよ
りも大きく変化した。即ち「ΔｎTE＞ΔｎTM」であっ
た。図３にレーザ光の照射時間に対する屈折率変化量Δ
ｎを示す。このときのレーザ光強度は100mJ／cm2／puls
e、パルス線り返し20ppsであった。また、照射域幅ｗ1
＝0.02mmとして、同様にレーザ光照射を行ったときに誘
起された屈折率変化Δｎを図３にあわせて示す。このと
きのレーザ光強度は150mJ／cm2／pulseであった。
【００１４】光照射にあたっては、レーザからのビーム
を金属スリットを用いて、ビームの一部だけを透過さ
せ、その後で、凸型円筒レンズを用いて導波路に対し平
行な方向に縦長に集光して行った。今回は、凸型円筒レ
ンズを用いたが、凸レンズ、凹型円筒レンズ、凹レンズ
を組み合わせて、集光光学系を組み立てることも可能で
ある。照射域幅ｗ1が0.02mmのときには、ＴＥ偏波とＴ
Ｍ偏波、それぞれの屈折率変化量はほぼ同じ値であった
（ΔｎTE≒ΔｎTM）。屈折率変化量がＴＥ偏波とＴＭ偏
波で等しくなる照射域幅ｗ1は、導波路幅、クラッド
厚、導波路組成、クラッド組成によって異なるもので、
おおよそ、0.05mm以下0.005mm以上の値をとる。
を金属スリットを用いて、ビームの一部だけを透過さ
せ、その後で、凸型円筒レンズを用いて導波路に対し平
行な方向に縦長に集光して行った。今回は、凸型円筒レ
ンズを用いたが、凸レンズ、凹型円筒レンズ、凹レンズ
を組み合わせて、集光光学系を組み立てることも可能で
ある。照射域幅ｗ1が0.02mmのときには、ＴＥ偏波とＴ
Ｍ偏波、それぞれの屈折率変化量はほぼ同じ値であった
（ΔｎTE≒ΔｎTM）。屈折率変化量がＴＥ偏波とＴＭ偏
波で等しくなる照射域幅ｗ1は、導波路幅、クラッド
厚、導波路組成、クラッド組成によって異なるもので、
おおよそ、0.05mm以下0.005mm以上の値をとる。
【００１５】以上の実験結果に基づき、図１に示すマッ
ハツェンダ干渉計石英系光回路をもとに偏波分離光回路
の作製を行った。このマッハツェンダ干渉計のアーム導
波路１６，１７は等長であるように設計した。このマッ
ハツェンダ干渉計に対し、先ず1.55μｍレーザダイオー
ド米を用いて、その初期特性を評価した後、アーム導波
路１６に対し、ＡrＦエキシマレーザ光を、強度100mJ／
cm2／pulse、パルス線り返し20pps、照射領域幅ｗ1＝２
mm、長さＬ1＝10mmとして55分間照射した。
ハツェンダ干渉計石英系光回路をもとに偏波分離光回路
の作製を行った。このマッハツェンダ干渉計のアーム導
波路１６，１７は等長であるように設計した。このマッ
ハツェンダ干渉計に対し、先ず1.55μｍレーザダイオー
ド米を用いて、その初期特性を評価した後、アーム導波
路１６に対し、ＡrＦエキシマレーザ光を、強度100mJ／
cm2／pulse、パルス線り返し20pps、照射領域幅ｗ1＝２
mm、長さＬ1＝10mmとして55分間照射した。
【００１６】引き続き、アーム導波路１７に対し、光強
度は150mJ／cm2／pulse、パルス線り返し20pps、照射領
域幅ｗ1＝0.02mm、長さＬ1＝10mmで70分間、光照射を行
った。光照射後、1.55μｍレーザダイオード光を導波路
１２ｂより入力し、特性を評価した。先ず、ＴＥ偏波の
光を導波路１２ｂより入力したとき、ほとんど全ての光
は導波路１３ｂより出力した。これは、ＴＭ偏波光に対
しては、マッハツェンダ干渉計のアーム導波路に於いて
光路長髪が無く、ＴＥ偏波光に対しては、λ1／２相当
の位相差を有していることを示す。光学特性を評価しつ
つ、照射領域幅ｗ1＝0.02mmでアーム導波路に光を照射
し、特性の微調整を行った。
度は150mJ／cm2／pulse、パルス線り返し20pps、照射領
域幅ｗ1＝0.02mm、長さＬ1＝10mmで70分間、光照射を行
った。光照射後、1.55μｍレーザダイオード光を導波路
１２ｂより入力し、特性を評価した。先ず、ＴＥ偏波の
光を導波路１２ｂより入力したとき、ほとんど全ての光
は導波路１３ｂより出力した。これは、ＴＭ偏波光に対
しては、マッハツェンダ干渉計のアーム導波路に於いて
光路長髪が無く、ＴＥ偏波光に対しては、λ1／２相当
の位相差を有していることを示す。光学特性を評価しつ
つ、照射領域幅ｗ1＝0.02mmでアーム導波路に光を照射
し、特性の微調整を行った。
【００１７】最終的に、導波路１３ａからの出射光強度
Ｉ3aと導波路１３ｂからの出射光強度Ｉ3bの強度比Ｉ3a
／Ｉ3bは約300倍、25ｄＢであった。また、ＴＭ偏波の
光を入射すると、ほとんど全ての光は導波路１３ａから
出射し、導波路１３ｂからの出射光強度との比は約800
倍、29ｄＢであった。最後に、偏波分離機能を確認する
ために、ＴＥ偏波とＴＭ偏波の光を同強度で同時に入力
したところ、導波路１３ａからは、ＴＭ偏波の光が出力
し、導波路１３ｂからはＴＥ偏波の光が出力し、偏波分
離機能が確認された。尚、このときの導波路１３ａに於
ける偏波消光比（ＴＭ偏波出力光強度Ｉ3aTMのＴＥ偏波
出力光強度Ｉ3aTEに対する比；Ｉ3aTM／Ｉ3aTE）は28ｄ
Ｂ、導波路１３ｂに於ける偏波消光比（ＴＭ偏波出力光
強度Ｉ3bTMのＴＥ偏波出力光強度Ｉ3b TEに対する比；Ｉ
3bTM／Ｉ3bTE）は24ｄＢであった。以上、この光回路が
偏波分離機能を有することが確認できた。
Ｉ3aと導波路１３ｂからの出射光強度Ｉ3bの強度比Ｉ3a
／Ｉ3bは約300倍、25ｄＢであった。また、ＴＭ偏波の
光を入射すると、ほとんど全ての光は導波路１３ａから
出射し、導波路１３ｂからの出射光強度との比は約800
倍、29ｄＢであった。最後に、偏波分離機能を確認する
ために、ＴＥ偏波とＴＭ偏波の光を同強度で同時に入力
したところ、導波路１３ａからは、ＴＭ偏波の光が出力
し、導波路１３ｂからはＴＥ偏波の光が出力し、偏波分
離機能が確認された。尚、このときの導波路１３ａに於
ける偏波消光比（ＴＭ偏波出力光強度Ｉ3aTMのＴＥ偏波
出力光強度Ｉ3aTEに対する比；Ｉ3aTM／Ｉ3aTE）は28ｄ
Ｂ、導波路１３ｂに於ける偏波消光比（ＴＭ偏波出力光
強度Ｉ3bTMのＴＥ偏波出力光強度Ｉ3b TEに対する比；Ｉ
3bTM／Ｉ3bTE）は24ｄＢであった。以上、この光回路が
偏波分離機能を有することが確認できた。
【００１８】〔実施例２〕本発明の第２の実施例に用い
た偏波分離光回路の斜視図を図４に示す。図４におい
て、４１はシリコン基板、４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４
２ｄ、４３ａ、４３ｂ、４３ｃ及び４３ｄは入出力導波
路である。光回路の構成は、実施例１に用いたマッハツ
ェンダ干渉計と全く同様な対称マッハツェンダ干渉計で
あり、その後段に、全く同様なマッハツェンダ干渉計が
２個縦列に配置されている。
た偏波分離光回路の斜視図を図４に示す。図４におい
て、４１はシリコン基板、４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４
２ｄ、４３ａ、４３ｂ、４３ｃ及び４３ｄは入出力導波
路である。光回路の構成は、実施例１に用いたマッハツ
ェンダ干渉計と全く同様な対称マッハツェンダ干渉計で
あり、その後段に、全く同様なマッハツェンダ干渉計が
２個縦列に配置されている。
【００１９】実施例１で行ったのと同様に、各マッハツ
ェンダ干渉計のアーム導波路部分にレーザビーム幅ｗ1
＝２mm、ｗ1＝0.02mmで光照射を行い、光学特性の調整
を行った。その結果、入出力導波路４２ｂから入力した
光に対し、ＴＥ偏波の光は導波路４３ａから、ＴＭ偏波
の光は入出力導波路４３ｄから出力し、その偏波消光比
は、50ｄＢ以上を確保することができた。以上の実施例
では、マッハツェンダ干渉計についてのみ記載している
が、光グレーティングなどにも本発明を適用することは
勿論可能である。
ェンダ干渉計のアーム導波路部分にレーザビーム幅ｗ1
＝２mm、ｗ1＝0.02mmで光照射を行い、光学特性の調整
を行った。その結果、入出力導波路４２ｂから入力した
光に対し、ＴＥ偏波の光は導波路４３ａから、ＴＭ偏波
の光は入出力導波路４３ｄから出力し、その偏波消光比
は、50ｄＢ以上を確保することができた。以上の実施例
では、マッハツェンダ干渉計についてのみ記載している
が、光グレーティングなどにも本発明を適用することは
勿論可能である。
【００２０】
【発明の効果】以上、実施例に基づいて具体的に説明し
たように、本発明では、石英系導波路に対し、ビーム幅
を制御して紫外レーザ光照射を行うことにより、光誘起
屈折率変化Δｎの偏波依存性、即ちΔｎTEとΔｎTMの大
きさを個別に制御することにより、石英系導波路により
構成された光回路に於ける光路長、及び偏波特性を自在
に調整することが可能となるため、石英系光回路をもと
に、ウェハプロセスの必要なアモルファスシリコン膜や
薄膜ヒーターなどの付加を行うことなく、光照射を行う
だけで、偏波分離機能を有する光回路を実現することが
できた。
たように、本発明では、石英系導波路に対し、ビーム幅
を制御して紫外レーザ光照射を行うことにより、光誘起
屈折率変化Δｎの偏波依存性、即ちΔｎTEとΔｎTMの大
きさを個別に制御することにより、石英系導波路により
構成された光回路に於ける光路長、及び偏波特性を自在
に調整することが可能となるため、石英系光回路をもと
に、ウェハプロセスの必要なアモルファスシリコン膜や
薄膜ヒーターなどの付加を行うことなく、光照射を行う
だけで、偏波分離機能を有する光回路を実現することが
できた。
【図１】本発明の第１の実施例に係るマッハツェンダ干
渉計石英系光回路の斜視図である。
渉計石英系光回路の斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施例に係るマッハツェンダ干
渉計アーム導波路部分の上面図である。
渉計アーム導波路部分の上面図である。
【図３】本発明の第１の実施例に於ける紫外レーザ光誘
起屈折率変化Δｎの照射時間依存性を示すグラフであ
る。
起屈折率変化Δｎの照射時間依存性を示すグラフであ
る。
【図４】本発明の第２の実施例に係る偏波分離光回路の
斜視図である。
斜視図である。
１１ Ｓi基板 １２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂ 入出力導波路 １４，１５ 方向性光結合器 １６，１７，２１ アーム導波路 ２２ 石英系クラッド部分 ２３ ＡrＦレーザ光照射領域 ４１ Ｓi基板 ４２ａ〜４２ｄ，４３ａ〜４３ｄ 入出力導波路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 拓也 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 Ｆターム(参考） 2H047 KA11 KB04 KB09 LA21 PA11 QA04 RA01 TA22 TA43
Claims (6)
- 【請求項１】 平面基板上に、石英系を主たる素材とし
て作製された光が伝播するコア部と、該コア部の周りの
コア部より屈折率の低いクラッド部からなる光導波路を
有し、該光導波路により形成された、光結合器と、該光
結合器に縦列する２導波路であるアーム導波路と、光結
合器により構成されたマッハツェンダ干渉計よりなる光
回路の製造方法において、該マッハツェンダ干渉計の２
本のアーム導波路に対し２カ所又はそれ以上の異なる部
位に、照射領域幅の異なる紫外或いは可視領域の光を照
射したことを特徴とする光回路の製造方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の前記コア部にＧeが添加
されていることを特徴とする光回路の製造方法。 - 【請求項３】 請求項１記載の異なる前記照射領域幅の
うち、少なくとも１つの照射領域に於いて、その照射領
域幅が0.05mm以下であることを特徴とする光回路の製造
方法。 - 【請求項４】 請求項３記載の前記コア部にＧeが添加
されていることを特徴とする光回路の製造方法。 - 【請求項５】 請求項２記載のマッハツェンダ干渉計か
らの出力光のある偏波に於ける光強度が、該偏波方向に
対し垂直方向の偏波に於ける光強度に対し５倍以上の強
度を有することを特徴とする光回路の製造方法。 - 【請求項６】 請求項４記載のマッハツェンダ干渉計か
らの出力光のある偏波に於ける光強度が、該偏波方向に
対し垂直方向の偏波に於ける光強度に対し５倍以上の強
度を有することを特徴とする光回路の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000081438A JP3616549B2 (ja) | 2000-03-23 | 2000-03-23 | 光回路の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000081438A JP3616549B2 (ja) | 2000-03-23 | 2000-03-23 | 光回路の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001264567A true JP2001264567A (ja) | 2001-09-26 |
| JP3616549B2 JP3616549B2 (ja) | 2005-02-02 |
Family
ID=18598377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000081438A Expired - Fee Related JP3616549B2 (ja) | 2000-03-23 | 2000-03-23 | 光回路の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3616549B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006013928A1 (ja) * | 2004-08-04 | 2006-02-09 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | 光回路装置 |
-
2000
- 2000-03-23 JP JP2000081438A patent/JP3616549B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006013928A1 (ja) * | 2004-08-04 | 2006-02-09 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | 光回路装置 |
| US7492983B2 (en) | 2004-08-04 | 2009-02-17 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Optical circuit device |
| JP4927548B2 (ja) * | 2004-08-04 | 2012-05-09 | 古河電気工業株式会社 | 光回路装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3616549B2 (ja) | 2005-02-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5636309A (en) | Article comprising a planar optical waveguide mach-zehnder interferometer device, and method of making same | |
| US7627203B2 (en) | Thermo-optic devices providing thermal recirculation | |
| Eldada | Polymer integrated optics: promise versus practicality | |
| US6374016B2 (en) | Polarization insensitive grating in a planar channel optical waveguide and method to achieve the same | |
| US8346030B2 (en) | Polarization-independent waveguide-type optical interference circuit | |
| EP0618464B1 (en) | Polarization splitter | |
| JP2002221630A (ja) | 干渉計光回路及びその製造方法 | |
| US6661942B1 (en) | Multi-functional optical switch (optical wavelength division multiplexer/demultiplexer, add-drop multiplexer and inter-connect device) and its methods of manufacture | |
| Zhai et al. | Dual-layer cross-coupled tunable resonator system in a three-dimensional Si 3 N 4 photonic integration platform | |
| JP2001264567A (ja) | 光回路の製造方法 | |
| JP3374990B2 (ja) | 光回路の特性調整方法 | |
| JPH04298702A (ja) | 光回路及びその特性調節方法 | |
| Hu et al. | Angled multimode interferometer for bidirectional wavelength division (de) multiplexing | |
| JP3420501B2 (ja) | 光分岐結合器 | |
| OFUSA et al. | An optical add-drop multiplexer with a grating-loaded directional coupler in silica waveguides | |
| Onawa et al. | Polarization rotating Mach Zehnder interferometer based on Si Waveguide platform | |
| JP2004021123A (ja) | 導波路型光回路の調整方法 | |
| FI129694B (en) | Polarization division devices and methods | |
| PAL et al. | All-fiber guided wave optical components a state-of-the-art-review | |
| Dai et al. | High birefringence control and polarization insensitive Bragg grating fabricated in PECVD planar waveguide with UV polarized irradiation | |
| JPH0830767B2 (ja) | ホログラム素子 | |
| Nasu et al. | Polarization-Insensitive Phase Trimming of Silica-Based Waveguide Using 193-and 244-nm UV Irradiation | |
| Tao et al. | A triplexer chip with cascaded butterfly multimode interference couplers by femtosecond laser microprocessing | |
| JPH10332971A (ja) | 光回路の製造方法 | |
| JP2862630B2 (ja) | 導波路型光アイソレータ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040127 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040420 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040621 |
|
| A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20040624 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20041102 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20041105 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071112 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081112 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091112 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101112 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101112 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111112 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111112 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121112 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121112 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131112 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |