JP2001330742A

JP2001330742A - 導波路型光デバイスとその製造方法

Info

Publication number: JP2001330742A
Application number: JP2000147975A
Authority: JP
Inventors: Hajime Takeya; 元竹谷; Kiichi Yoshiara; 喜市吉新; Masakazu Takabayashi; 正和高林; Sadayuki Matsumoto; 貞行松本; Eiichi Nagao; 栄一永尾; Takeshi Maekawa; 武之前川; Junichiro Hoshizaki; 潤一郎星崎
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2000-05-19
Filing date: 2000-05-19
Publication date: 2001-11-30

Abstract

(57)【要約】【課題】高い歩留りで製造することが可能な、低コス
トで、大きな偏光分離機能を有する導波路型偏光分離素
子及び偏光依存性の小さな３ｄＢカプラ等の導波路型光
デバイスとその製造方法を提供する。【解決手段】基板９上に形成された２本の光導波路
２，３を互いに近接してなる近接部を有して構成された
方向性結合器５を備えた導波路型光デバイスを提供す
る。ここで、近接部における少なくとも１本の光導波路
に紫外光を照射して方向性結合器を通過する光の互いに
実質的に直交する２つの偏光成分の結合度を調整する。
各導波路２，３は、長方形状の断面を有するコア部６，
７と、クラッド部８とを備え、好ましくは、近接部にお
ける導波路２，３のコア部６，７の長方形状の断面の基
板９に垂直な辺の長さａと、基板に平行な辺の長さｂと
のアスペクト比ａ／ｂが所定値のコア部６，７を形成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光計測や光通信に
用いることのできる導波路型光デバイス及びその製造方
法、特に、導波路型偏光分離素子、３ｄＢカプラ及びそ
の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】光計測や光通信用の導波路型光デバイス
に関する従来の技術には、例えば、特開平９−２３６７
１８号公報に示された導波路型偏光分離素子がある。図
１４（ａ）、（ｂ）は本従来例の平面図及び断面図であ
る。図１４中の５１は基板、５２、５３は光導波路を示
すもので、光導波路５２、５３により方向性結合器が形
成される。

【０００３】本従来例では、方向性結合器を構成する５
２、５３の光導波路の内、一方の導波路（以下、第１の
導波路という）が複屈折を有するように形成し、一方の
偏光成分に関して第１の導波路における伝搬定数と他方
の導波路（以下、第２の導波路という）における伝搬定
数とが一致するようにしたものである。

【０００４】前記構成とすることによって、複屈折性を
有する第１の導波路中を伝搬する二つの偏光成分の内、
一方の偏光成分は、第２の導波路の伝搬定数と一致して
いるために、この偏光成分は、一定の周期でパワーが２
つの導波路間を移行しながら伝搬する。そのため、方向
性結合器部に適当な光路長を設定することによって、出
射口５３ｂにおいて、一方の偏光の最大パワーを得るこ
とができるので、一方の偏光を他方の偏光と分離するこ
とができる。また、一方の偏光成分に関する結合長と他
方の偏光成分に関する結合長との比に、特定の奇数値を
乗じた値が偶数値になるように光導波路を形成すること
によって、偏光の分離機能を高めるものである。ここで
本従来例では、図１４（ｂ）に示したように、導波路の
コアの上面に高屈折率材料の薄膜５４を形成すること、
及び、導波路コア部の幅（Ｗ１、Ｗ２）を制御すること
によって光導波路に複屈折性を持たせている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の導波路
型偏光分離素子は、一方の単一モード導波路に複屈折性
を持たせるために、この導波路上又は側面等に使用した
導波路材料よりも屈折率の高い材料の膜を形成する必要
があること、さらに、方向性結合器を構成する導波路の
線幅を調整することで、伝搬定数を調整する必要がある
こと等、製造プロセスが複雑であり、その製造が困難で
あるという問題があった。

【０００６】さらに、大きな消光比の偏光分離機能を得
るためには高屈折率層の膜厚や導波路幅などを、精度良
く設計通りのデバイス形状を形成することが必要で、高
い歩留まりでこれらのデバイスを作製することは困難で
あるという問題があった。

【０００７】また、偏光依存性の少ない３ｄＢカプラを
得るためには偏光無依存性とするために導波路のコア部
断面を正方形とする必要がある。しかし、導波路のコア
部断面を幾何学的な正方形に精度よく作成することは困
難であって、若干縦長長方形又は横長長方形となる場合
が多い。また、偏光無依存性を得るためには幾何学的な
正方形ではなく、光学的に等方性であることが必要であ
る。そのため、たとえコア部断面を幾何学的にほぼ正方
形とすることができたとしても、作成時及び残存応力等
による歪み等のために光学的な等方性を確保することは
通常困難とされている。そこで、偏光無依存性を得るた
めに、光学的に等方性のコア部断面を得ることが困難で
あるという問題があった。

【０００８】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであり、製造プロセスを簡略化し、また、高
い歩留まりで設計通りの特性を有する、大きな消光比の
導波路型偏光分離素子、及び、光学的に等方性のコア部
断面を有し、偏光依存性の小さな３ｄＢカプラ等の導波
路型光デバイスを得ることを目的とする。さらに、前記
導波路型光デバイスに適した製造方法を提供することを
目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る導波路型光
デバイスは、基板上に形成された２本の光導波路を互い
に近接してなる近接部を有して構成された方向性結合器
を備えた導波路型光デバイスであって、前記近接部にお
ける少なくとも１本の光導波路に紫外光を照射して前記
方向性結合器を通過する光の互いに実質的に直交する２
つの偏光成分の結合度を調整したことを特徴とする。

【００１０】さらに、前記導波路型光デバイスであっ
て、前記各導波路は、長方形状の断面を有するコア部
と、クラッド部とを備え、前記近接部における導波路の
コア部の長方形状の断面における前記基板に垂直な辺の
長さａと、前記基板に平行な辺の長さｂとのアスペクト
比ａ／ｂが０．２５以上でかつ４以下になるようにコア
部を形成したことを特徴とする。

【００１１】またさらに、前記導波路型光デバイスであ
って、前記アスペクト比は１以上でかつ４以下であり、
前記紫外光照射をすることにより前記２つの偏光成分の
消光比を所定値に設定したことを特徴とする。

【００１２】また、前記導波路型光デバイスであって、
前記アスペクト比は０．２５以上でかつ１以下であり、
前記紫外光照射をすることにより前記２つの偏光成分の
偏波依存性損失を所定値に設定したことを特徴とする。

【００１３】さらに、前記導波路型光デバイスであっ
て、前記紫外光の波長は、１００乃至２４０ｎｍの範囲
から選択したことを特徴とする。

【００１４】またさらに、前記導波路型光デバイスであ
って、前記紫外光を照射する前に、前記導波路型光デバ
イスに高圧水素処理を行なうことを特徴とする。

【００１５】また、前記導波路型光デバイスであって、
前記近接部における少なくとも１本の導波路のコア部に
添加される添加材料の濃度を所定の方向で変化させるこ
とにより、前記コア部の屈折率が前記方向で変化する屈
折率分布を形成したことを特徴とする。

【００１６】さらに、前記導波路型光デバイスであっ
て、前記コア部及び前記クラッド部は石英系材料からな
ることを特徴とする。

【００１７】またさらに、前記導波路型光デバイスであ
って、前記導波路型光デバイスを用いて形成され、少な
くとも１つの入力ポートと少なくとも２つの出力ポート
を有する導波路型偏光分離素子を備え、前記２つの出力
ポートに積層型偏光子を設けたことを特徴とする。

【００１８】本発明に係る導波路型光デバイスの製造方
法は、基板上に形成された２本の光導波路の近接部を互
いに近接してなる近接部を有して構成された方向性結合
器を備えた導波路型光デバイスの製造方法であって、前
記近接部における少なくとも１本の光導波路に紫外光を
照射して前記方向性結合器を通過する光の互いに実質的
に直交する２つの偏光成分の結合度を調整するステップ
を含むことを特徴とする。

【００１９】また、前記導波路型光デバイスの製造方法
であって、前記各導波路は、長方形状の断面を有するコ
ア部と、クラッド部とを備え、前記近接部における導波
路のコア部の長方形状の断面における前記基板に垂直な
辺の長さａと、前記基板に平行な辺の長さｂとのアスペ
クト比ａ／ｂが０．２５以上でかつ４以下になるように
コア部を形成するステップをさらに含むことを特徴とす
る。

【００２０】さらに、前記導波路型光デバイスの製造方
法であって、前記アスペクト比は１以上かつ４以下であ
り、前記結合度を調整するステップは、前記紫外光照射
をすることにより前記２つの偏光成分の消光比を所定値
に設定するステップを含むことを特徴とする。

【００２１】またさらに、前記導波路型光デバイスの製
造方法であって、前記アスペクト比は０．２５以上でか
つ１以下であり、前記結合度を調整するステップは、前
記紫外光照射をすることにより前記２つの偏光成分の偏
波依存性損失を所定値に設定することを特徴とする。

【００２２】また、前記導波路型光デバイスの製造方法
であって、前記紫外光の波長は、１００〜２４０ｎｍの
範囲から選択されたことを特徴とする。

【００２３】さらに、前記導波路型光デバイスの製造方
法であって、前記紫外光を照射する前に、前記導波路型
光デバイスに対して高圧水素処理を行なうステップをさ
らに含むことを特徴とする。

【００２４】またさらに、前記導波路型光デバイスの製
造方法であって、前記近接部における少なくとも１本の
導波路のコア部に添加される添加材料の濃度を所定の方
向で変化させることにより、前記コア部の屈折率が前記
方向で変化する屈折率分布を形成するステップをさらに
含むことを特徴とする。

【００２５】

【発明の実施の形態】本発明の理解を容易にするため
に、以下の実施の形態により本発明を説明する。

【００２６】実施の形態１．図１（ａ）は、本発明の一
実施の形態である実施の形態１に係る導波路型光デバイ
スである導波路型偏光分離素子１の構成を示す平面図で
ある。実施の形態１に係る導波路型偏光分離素子１は、
基板９上に２本の光導波路２、３を近接させて構成した
方向性結合器５を備えている。方向性結合器５を含む斜
線で示す部分の紫外光照射部４に紫外光を照射すること
によって、方向性結合器を通過する光の互いに直交する
二つの偏光成分の結合度を調整する。また、導波路型偏
光分離素子１への入力光は、入力ポート２ａ、３ａに入
射させて、方向性結合器５を通過する入力光のうち互い
に実質的に直交する二つの偏光成分が分離されて出力ポ
ート２ｂ、３ｂにそれぞれ分離されて出射する。また図
１（ｂ）は、図１（ａ）中に示した一点鎖線Ａ−Ａ’で
の断面図である。光導波路２、３は、基板９上にアンダ
ークラッド部１２を形成して、その上にコア部６、７を
形成して、コア部６、７の側面及び上面を覆うようにし
てオーバクラッド部１５を形成することによって構成し
ている。ここで、アンダークラッド部１２とオーバクラ
ッド部１５とを合わせてクラッド部８と呼ぶ。

【００２７】入力ポート２ａから入射した入力光は、方
向性結合器５によって、もう一方の導波路３に移行する
ので、その移行量に対応したパワーの出力光が出力ポー
ト３ｂから出射し、移行しなかった残りの光が出力ポー
ト２ｂから出射する。方向性結合器５において移行する
光のパワーは、伝搬方向の距離に対して周期的に変化す
るので、目的とするポート２ｂ、３ｂから出射する出力
光のパワーの配分比に対応する結合度は、方向性結合器
５内の近接部における長さによって変化する。また、入
力光のパワーがもう一方の導波路に実質的に１００％移
行する方向性結合器５の長さを、結合長と呼んでいる。
ここで、結合長は導波路のサイズや、実効屈折率によっ
て変化する。

【００２８】なお、各出力ポート２ｂ、３ｂから出射す
る出力光のパワーの配分比である結合度は、各出力ポー
ト２ｂ、３ｂでのパワーの大きい出力光をＰ（ｍａ
ｘ）、パワーの小さい出力光をＰ（ｍｉｎ）とすると、
下記式

【数１】で表わされる。また、各偏光成分についての実効屈折率
が異なる場合にはその結合長が異なるため、同一の長さ
の方向性結合器５における結合度は各偏光成分で異なる
こととなる。

【００２９】本実施の形態１における導波路型偏光分離
素子においては、図１（ｂ）に示した断面のように、光
を伝搬するコア部６、７は正方形の形状であり、かつ均
質なクラッド部８にこのコア部６、７が埋め込まれた構
造となっている。これにより、コア部６、７を伝搬する
各偏光成分の結合長を同一とした。ここで、導波路に紫
外光を照射すると、図２（ｂ）に示すように、基板に平
行な電界成分を持つＴＥ光１０と、基板に垂直な電界成
分を持つＴＭ光１１の実効屈折率に差が生じる。このメ
カニズムは、図３に示したように、紫外光の照射によ
り、基板に平行な方向ｘと基板に垂直な方向ｙにおける
コア部６の実効屈折率の増加率が異なるためと考えられ
る。図３中に示したｎは、互いに直交する二つの方向
ｘ、ｙ方向での屈折率を表わしており、紫外光照射によ
ってｙ方向において屈折率が変化する屈折率分布が生じ
ていることを示している。先に述べたように、方向性結
合器５における結合長は、実効屈折率によって変化する
ため、紫外光の照射によって各偏光成分の結合長が異な
り、つまり同一の長さの方向性結合器５における各偏光
成分の結合度が異なることとなる。なお、本実施の形態
１におけるＴＭ光１０とＴＥ光１１との実効屈折率差
は、約０．０００２程度であった。

【００３０】本実施の形態１の導波路型偏光分離素子に
おいて、その導波路の垂直な断面でのコア部断面が正方
形のものについて説明したが、本発明に係る導波路型光
デバイスはこれに限られず、コア部断面が長方形のもの
を用いることができる。コア部６、７断面の長方形につ
いて、基板９に垂直な辺の長さａと基板に平行な辺の長
さｂとのアスペクト比ａ／ｂは０．２５以上で、且つ、
４以下であるのが好ましい。

【００３１】実施の形態１における導波路型偏光分離素
子の場合には、コア部及びクラッド部が石英系材料から
なり、導波路型偏光分離素子の近接部における導波路の
各組成について、コア部６、７の組成は、ＳｉＯ₂を主
成分としており、Ｇｅを好ましくは３〜４０ｗｔ％、さ
らに好ましくは５〜４０ｗｔ％含んでおり、また、ホウ
素やリンを含んでいてもよい。ホウ素を含む場合には１
０ｗｔ％以下が好ましい。リンを含む場合には１５ｗｔ
％以下が好ましい。また、アンダークラッド部１２の組
成は、ＳｉＯ₂を主成分としており、ホウ素やリンを含
んでいてもよい。ホウ素を含む場合には１０ｗｔ％以下
が好ましい。リンを含む場合には１５ｗｔ％以下が好ま
しい。また、オーバクラッド部１５の組成は、ＳｉＯ₂
を主成分としており、流動性付与のためにホウ素やリン
を含んでいてもよい。ホウ素を含む場合には１０ｗｔ％
以下が好ましい。リンを含む場合には１５ｗｔ％以下が
好ましい。

【００３２】なお、本実施の形態１においては、石英系
光導波路からなる導波路型偏光分離素子を用いて本発明
を説明したが、本発明はこれに限られず、紫外光を照射
することによって各偏光成分の結合度を調整することが
できる材料からなる光導波路であれば用いることができ
る。例えば、有機系の材料として、ポリメチルメタクリ
レート（ＰＭＭＡ）やポリイミド等を用いてもよい。

【００３３】また、本実施の形態１の導波路型偏光分離
素子では、各偏光成分の結合長を調整することにより、
方向性結合器５内の近接部における長さが一方の偏光成
分についての結合長の奇数倍にあたる場合には、その偏
光成分が一方の導波路に実質的に完全に移行し、このと
き同時に近接部の長さがもう一方の偏光成分についての
結合長の偶数倍にあたる場合には、もう一方の偏光成分
がもう一方の導波路に実質的に完全に移行するので、そ
れぞれの偏光成分を分離することができる。

【００３４】本実施の形態１においては、方向性結合器
５を含む紫外線照射部４に、紫外光を照射しながら、図
６に示すように出力ポート２ｂ、３ｂから出射する出力
光の各偏光成分の光強度をモニターする。すると、紫外
光の照射量が多くなるに従って、２つの出力ポート２
ｂ、３ｂから出射する各偏光成分の光強度比が変わり、
消光比が最大となる時点で照射を終了することによっ
て、導波路型偏光分離素子を得ることができる（図６
（ｂ））。

【００３５】なお、図６では、紫外光照射前の状態とし
て、出力ポート２ｂから出射する出力光がほぼ１００％
の光強度であって、出力ポート３ｂから出射する出力光
がほぼ０％の光強度となるようにあらかじめ調整した場
合について本発明を説明したが、本発明はこれに限られ
ず、紫外光照射前の各出力ポートへの配分、は任意であ
り、また、各偏光成分の結合度も任意とすることができ
る。

【００３６】以下に、本実施の形態１における導波路型
偏光分離素子の製造方法について図４、図５を用いてよ
り詳細に説明する。

【００３７】図４は、本実施の形態１における導波路型
偏光分離素子の作製プロセスを示したものである。図４
を用いて作製プロセスを説明する。（ａ）基板９を用意し、（ｂ）まず、基板９上にアンダ
ークラッド膜１２およびコア膜１３を形成する。前記コア膜１３は、アンダークラッド膜１２よりも屈折
率を高くするために、Ｇｅを約１０重量％ドープしてい
る。（ｃ）次いでフォトリソグラフィ法を用いてクロムパタ
ーニングを行うことにより、コア膜１３上にクロムマス
ク１４を形成し、（ｄ）上記クロムマスク１４を用いてＲＩＥ（Ｒｅａｃ
ｔｉｖｅｉｏｎｅｔｃｈｉｎｇ）法よりアンダーク
ラッド膜１２上に所望の形状を有するコア部６を形成す
る。（ｅ）その後、コア部６及びアンダークラッド膜１２上
にオーバークラッド膜１５を成膜し、大気中９５０℃に
て４時間の熱処理を行って基板９上に導波路型偏光分離
素子を形成した。

【００３８】図５は、アンダークラッド膜１２、コア膜
１３及びオーバークラッド膜１５の形成に用いたプラズ
マＣＶＤ（ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓ
ｉｔｉｏｎ）装置２０の模式図を示したものである。図
５において２２はシリコン源の原料容器、２３はゲルマ
ニウム源の原料容器、２４はボロン源の原料容器、２５
は酸素ガス、２６はマスフローコントローラ、２７は反
応容器、２８はプラズマ、２９はノズル、３０は基板、
３１は基板ヒータ、３２はオートマッチングユニット、
３３は高周波電源、３４は排気を示したものである。

【００３９】膜の屈折率は、原料容器２２、２３、２４
の流量比をマスフローコントローラ２６によって変える
ことにより膜の組成を制御して変化させることができ
る。ゲルマニウム濃度を高くすることによって屈折率を
高く調整することができる。次にこのコア膜１３を、フ
ォトリソグラフィ、ＲＩＥによって加工し、さらに埋め
込みのための成膜を行って導波路の形状とした。

【００４０】次に、方向性結合器５を構成する２本の導
波路の近接部を含む紫外線照射部４に紫外光として波長
１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザー光を照射して各偏
光成分の結合度を調整した。各偏光成分の結合度の調整
は、入力ポート２ａに入力光を入射して、紫外線照射部
４に紫外光を照射して２つの出力ポート２ｂ、３ｂから
出射する出力光の偏光成分の光強度をモニタすることに
より行なった。偏光成分の光強度のモニタは、偏光子付
きの偏波面保存ファイバを出射ポート２ｂ、３ｂに接着
し、偏光子を通過する出力光の強度を測定することによ
り行なった。偏光子の方向として、出力ポート２ｂに設
ける偏光子はＴＭ光が通過する方向、出力ポート３ｂに
設ける偏光子はＴＥ光が通過する方向とし、２つの出力
ポート２ｂ、３ｂから出射する偏光成分が直交するよう
に設置した。

【００４１】上記の状態でＡｒＦエキシマレーザー光を
照射したところ、各偏光子を通過する光強度は、図６
（ａ）に示すように照射時間とともに変化した。図６
（ｂ）に示すように、２つの偏光成分のうち、出力ポー
ト２ｂでＴＭ光の光強度が最大となり、出力ポート３ｂ
でＴＥ光の光強度が最大となる時に、ＡｒＦエキシマレ
ーザー光の照射を終了することにより、出力ポート２
ｂ、３ｂからそれぞれ異なる２つの偏光成分がほぼ単独
で出射していた。

【００４２】ここで、各出力ポート２ｂ、３ｂでのＴＭ
光の光強度Ｐ（２ｂ）、Ｐ（３ｂ）について、Ｐ（２
ｂ）、Ｐ（３ｂ）のうち大きな光強度をＰ（ｍａｘ）、
小さい光強度をＰ（ｍｉｎ）とした場合に、ＴＭ光の消
光比を下記式

【数２】で表わすと、各出力ポート２ｂ、３ｂでのＴＭ光の光強
度Ｐ_TM（２ｂ）、Ｐ_TM（３ｂ）について、Ｐ_TM（２ｂ）
＞Ｐ_TM（３ｂ）の場合にＴＭ光の消光比は（１０ｌｏｇ
₁₀（Ｐ_TM（２ｂ）／Ｐ_TM（３ｂ））で表わされて、２０
ｄＢ以上が得られた。一方、各出力ポート２ｂ、３ｂで
のＴＥ光の光強度Ｐ_TE（２ｂ）、Ｐ_TE（３ｂ）につい
て、Ｐ_TE（２ｂ）＜Ｐ_TE（３ｂ）の場合にＴＥ光の消光
比は（１０ｌｏｇ₁₀（Ｐ_TE（３ｂ）／Ｐ_TE（２ｂ））で
表わされて、２０ｄＢ以上が得られ、良好な偏光分離機
能を有していることが分かった。

【００４３】なお、本実施の形態１に係る導波路型偏光
分離素子において、ＴＭ光の消光比及びＴＥ光の消光比
は、いずれも２０ｄＢ以上が好ましい。この場合、偏光
成分分離用としては、ＴＭ光とＴＥ光のそれぞれの各出
力ポートへの出力光のうち光強度の大きい出力ポートは
互いに異なるものである。

【００４４】なお、本実施の形態１の導波路型偏光分離
素子では、紫外光の照射を方向性結合器である２本の導
波路の近接部全体にわたって行なったが、本発明はこれ
に限られず、近接部のいずれか一方の導波路に紫外光の
照射を行なうことにより各偏光成分の結合度を調整して
もよい。

【００４５】なお、紫外光よりも波長の長い光を照射す
ることによっても屈折率変化を誘起させることはできる
が、非常に長時間を要し、変化量もごくわずかなので、
ＴＭ光とＴＥ光との実効屈折率の増加率に異方性を付与
するためには吸収率が大きい波長１００〜２４０ｎｍ以
下の紫外光を使用するのが好ましい。また、特に、吸収
率が大きい波長１５０〜２００ｎｍの真空紫外光を使用
するとより短時間に各偏光成分の結合度を調整できるの
でさらに好ましい。このような波長の光源としてはＡｒ
Ｆエキシマレーザ（波長１９３ｎｍ）のほかに、ＡｒＣ
ｌ（波長１６５〜１９０ｎｍ）、Ｘｅ₂（波長１７０〜
１９０ｎｍ）、Ｈｇ（波長１８５ｎｍ）、Ｄ₂（波長１
５０〜２５０ｎｍ）、ＫｒＣｌ（波長２００〜２４０ｎ
ｍ）を使用したレーザやランプあるいはＮｄ：ＹＡＧレ
ーザの第５高調波（波長２１３ｎｍ）などがあり、これ
らのいずれを用いることもできる。また、レーザ以外の
光源としてＸｅの誘電体バリア放電型エキシマランプ
（波長１７０〜１９０ｎｍ）を用いることもできる。ま
た、紫外光の照射時間は、好ましくは、１分から１時間
程度である。

【００４６】実施の形態２．図７（ａ），（ｂ）は本発
明の一実施の形態である実施の形態２を説明するための
図である。本実施の形態２においては、実施の形態２に
係る導波路型偏光分離素子の方向性結合器５から出力ポ
ート２ｂ、３ｂへつながる導波路端部に溝４０を形成
し、この溝４０に積層型偏光子４１、４２を挿入した。
図８は積層型偏光子の原理図を示したものである。図８
において、４３は金属膜、４４は誘電体膜、４５は入力
光である。図８に示したように、入射するＴＥ光、ＴＭ
光の内、偏光の方向が金属膜の方向と垂直の方向である
ＴＭ光のみが積層型偏光子を通過することができる。こ
の積層型偏光子の厚みは約３０μｍと非常に薄くできる
ことが特徴である。

【００４７】ダイシングソーにより、導波路の出力側に
溝４０を形成した。幅は、積層型偏光子の厚みよりわず
かに広い約３５μｍであり、深さは約１００μｍであ
る。積層型偏光子４１を光導波路２の出力ポート２ｂに
設けた溝４０に挿入し、積層型偏光子４２を光導波路３
の出力ポート３ｂに設けた溝４０に挿入した。積層型偏
光子４１、４２は、導波路を伝搬するＴＥ光、ＴＭ光の
内、各出力ポートで光量の多い偏光成分の光を透過させ
てそれ以外の偏光成分等の漏れ光をカットする方向に挿
入し、且つ、２つの積層型偏光子４１、４２を透過する
偏光の方向が互いに直交するように設置した。

【００４８】このように方向性結合器５に積層型偏光子
４１、４２を設けることにより、設けない場合と比べ
て、消光比が３５ｄＢ以上の導波路型偏光分離素子とす
ることができて、２つの出力ポート２ｂ、３ｂから出射
する出力光の偏光成分を確実に分けることができた。

【００４９】この場合、積層型偏光子４１、４２を設け
た導波路型偏光分離素子は、消光比が好ましくは３０ｄ
Ｂ以上、さらに好ましくは３５ｄＢ以上を有するもので
ある。

【００５０】実施の形態３．図９は、実施の形態３にお
ける導波路型偏光分離素子の導波路のコア部の断面図を
表したものである。本実施の形態３においては、コア部
断面をあらかじめ縦方向の辺の長さａが横方向の辺の長
さｂよりも長い（ａ／ｂ＞１）縦長長方形の形状に加工
し、その後、実施の形態１に示したように紫外光照射に
よって各偏光成分の結合度を調整した。図９のようなコ
ア部の断面形状の場合、紫外光照射前の導波路において
複屈折性を有しており、ＴＭ光の実効屈折率の方が大き
い。そのため、目的とする偏光分離機能を与えるために
紫外光の照射量を少なくすることができる。コア部の断
面形状以外の構成及び作製条件は、実施の形態１と同様
である。方向性結合器５を構成する２本の導波路の近接
部全体に紫外光を照射したところ、コア部の断面形状が
正方形の場合に比べて短時間で目的の偏光分離機能を与
えることができた。これにより、短時間の紫外光照射で
導波路型偏光分離素子を作製することができた。

【００５１】なお、本実施の形態３における導波路型偏
光分離素子では、導波路に垂直な断面でのコア部断面の
長方形について、基板に垂直な辺の長さａと基板に平行
な辺の長さｂとのアスペクト比ａ／ｂは、紫外光照射前
に複屈折性を有するものとして１以上が好ましく、コア
部形成の安定性のためには４以下になるように形成する
のが好ましい。

【００５２】実施の形態４．図１０は、実施の形態４に
おける導波路型３ｄＢカプラにおける導波路のコア部の
断面図である。このように、本実施の形態４において
は、コア部をあらかじめ縦方向の辺の長さａよりも横方
向の辺の長さｂが長い横長長方形（ａ／ｂ＜１）の形状
に加工し、その後、実施の形態１に示したように紫外光
照射によって各偏光成分の結合度を調整した。図１０の
ようなコア部の断面形状の場合、紫外光照射前の導波路
において複屈折性を有しており、ＴＥ光の実効屈折率の
方が大きい。紫外光の照射によるＴＥ光の実効屈折率の
増加率よりもＴＭ光の実効屈折率の増加率が大きいた
め、ＴＥ光とＴＭ光の実効屈折率が等しくなる紫外光の
照射量が存在する。

【００５３】このＴＥ光とＴＭ光の実効屈折率が等しく
なる時に紫外光の照射を止めることによって、偏光無依
存性の３ｄＢカプラを作ることができる。具体的には、
実施の形態１での各偏光成分の結合度についての調整の
モニタにおいて、各偏光成分の結合度が同じ値をとる
時、つまり、各出力ポートで各偏光成分が同一の光強度
となる時に紫外光の照射を止めることによってそのよう
な状態とすることができる。図１１はこのようにして作
製した３ｄＢカプラの平面図である。コア部の断面形状
以外の構成及び作製条件は、実施の形態１と同様で、図
１１中に示した方向性結合器５を含む紫外線照射部４の
部分に紫外光を照射した。その結果、偏光依存性が小さ
くなったときに紫外光の照射を止めることによって、偏
波依存性損失（ＰｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎＤｅｐｅｎ
ｄｅｎｔＬｏｓｓ：ＰＤＬ）が０．１ｄＢ以下の偏光
依存性の小さな３ｄＢカプラを作ることができた。

【００５４】ここで、偏波依存性損失（ＰＤＬ）とは、
一方の出力ポート２ｂにおいて出射する出力光における
各偏光成分の割合を下記式

【数３】により表わしたものである。各偏光成分の割合が同程度
であるほど偏波依存性損失は小さく、０ｄＢに近くな
る。なお、もう一方の出力ポート３ｂにおける偏波依存
性損失を用いて表わすこともできる。各偏光成分の結合
度がほぼ等しくなる場合にはいずれの出力ポートでの偏
波依存性損失も、符号の正負は異なるが、いずれも０ｄ
Ｂに近くなる。偏波依存性損失（ＰＤＬ）は、−０．５
ｄＢ〜０．５ｄＢの範囲内が好ましく、−０．１ｄＢ〜
０．１ｄＢの範囲内がさらに好ましい。

【００５５】なお、本実施の形態４における導波路型３
ｄＢカプラでは、導波路に垂直な断面でのコア部断面の
長方形について、基板に垂直な辺の長さａと基板に平行
な辺の長さｂとのアスペクト比ａ／ｂは、０．２５以上
が好ましく、紫外光照射量を少なくするために０．５以
上がさらに好ましい。また、幾何学的正方形に近いため
１以下がさらに好ましい。

【００５６】実施の形態５．図１２は、本発明の一実施
の形態である実施の形態５における導波路型偏光分離素
子の形成において行う高圧水素処理を概説するものであ
る。ここで、４６は高圧容器、４７は紫外光照射前の導
波路型光デバイス、４８は重水素である。その他の作成
条件及び構成は、実施の形態１に示した導波路型偏光分
離素子と同様である。

【００５７】本実施の形態５においては、図１２に示し
たように圧力約１４７×１０³ｈＰａ（約１５０気圧）
の重水素４８中に１０日間程度、導波路型光デバイス４
７をいれておき、導波路、特にコア部６、７に重水素４
８を拡散させた。ここで用いた導波路型光デバイス４７
は、実施の形態１の図１に示したものと同じ構成であ
り、高圧水素処理以外の他の条件及び構成は、実施の形
態１と同様である。なお、重水素ガスを高圧水素処理に
使用することにより、波長１．５５μｍにおけるＯＨ吸
収による光の伝搬損失の増加を防ぐことができた。

【００５８】高圧水素処理後に、導波路の方向性結合器
５部分にＡｒＦエキシマレーザを照射したところ、高圧
水素処理を行なわない場合に比べて短時間で所望の偏光
分離機能が得られることが分かった。これは、紫外光の
照射前にあらかじめ高圧水素処理を行なうことによって
単に屈折率の増加量が大きくなるだけでなく、ＴＥ光の
実効屈折率の増加率に比べてＴＭ光の実効屈折率の増加
率がより大きくなり、複屈折性も大きくなるものと考え
られる。そこで、あらかじめ高圧水素処理を行なうこと
によって、高圧水素処理を行なわない場合に比べて、短
時間の紫外光照射、つまり紫外光照射量が少ない条件で
所望の偏光分離機能を得ることができ、導波路型偏光分
離素子の製造時間の短縮および低コスト化を実現でき
た。

【００５９】なお、実施の形態における高圧水素処理に
おいては、水素（Ｈ₂）、重水素（Ｄ₂）のいずれか又は
水素と重水素の任意混合比の混合ガス等、いずれを用い
てもよい。また、紫外光照射による屈折率増加を妨げる
効果を示すものでない不活性ガスを混合してあってもよ
い。また、利用する波長帯が１．５５μｍ帯である場合
には、利用する波長帯に吸収を示さない重水素を用いる
ことが好ましい。

【００６０】前記高圧水素処理において、印加する圧力
は、好ましくは２×１０³ｈＰａ〜２００×１０³ｈＰａ
の範囲、より好ましくは３０×１０³ｈＰａ〜２００×
１０ ³ｈＰａの範囲である。また、前記高圧水素処理の
期間は、好ましくは数日から数週間、より好ましくは１
〜２週間である。

【００６１】実施の形態６．図１３は、実施の形態６に
おける導波路型偏光分離素子の導波路のコア部の断面図
および屈折率分布を表したものである。

【００６２】まず、屈折率分布の形成方法について説明
する。膜の屈折率は、原料容器２２、２３、２４から各
原料の流量比をマスフローコントローラ２６によって変
えることにより膜の組成を制御し、変化させることがで
きる。ゲルマニウム濃度が高いほど屈折率が高くなる。
本実施の形態６における導波路の作成では、コア膜を成
膜する際に時間と共にゲルマニウム原料の流量比を増や
していき、コア膜の下部よりも上部の方の屈折率が高く
なるように制御して、厚さ方向に屈折率分布を有するコ
アを持つ導波路型光デバイスを作成した。

【００６３】上記のように、紫外光照射前にコア部断面
の厚さ方向にあらかじめ、屈折率分布を作製しておくこ
とによって、複屈折性を与えることができる。さらに、
ゲルマニウムの濃度の高いものほど紫外光の照射による
屈折率の上昇量が大きいので、ゲルマニウムの濃度が高
いコアの上部とゲルマニウム濃度の低いコアの底部での
屈折率の勾配を形成することによって紫外光の照射によ
ってさらに大きくすることができる。

【００６４】コア部断面の屈折率分布以外の構成及び作
製条件は、実施の形態１に示したものと同様に図１と同
様の構成の導波路型偏光分離素子を作製し、方向性結合
器５を含む紫外線照射部４に紫外光を照射したところ、
同程度の消光比を付与するために紫外光照射前に屈折率
分布がない場合に比べて照射時間を５０％短縮できた。
また、本実施の形態によって、短時間の紫外光照射で、
導波路型偏光分離素子を作製することができた。

【００６５】なお、本実施の形態６においてはコア部断
面に屈折率分布を付与する方法として、Ｇｅの濃度を厚
さ方向で上部のＧｅ濃度を高くし、一方、下部のＧｅ濃
度を低くすることにより行なっているが、本実施の形態
６に係る導波路型光デバイスはこれに限られず、Ｇｅ以
外の添加元素による屈折率分布を用いてもよい。また、
Ｇｅ以外の添加元素、例えばホウ素やリン等を補助的に
用いて屈折率分布を実現してもよい。屈折率分布は連続
的に変化させる場合以外にも段階的に変化させてもよ
い。また、屈折率分布の分布方向は厚さ方向のみならず
基板に平行な方向において設けるものであってもよく、
厚さ方向と組み合わせてもよい。

【００６６】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明に係る導波
路型光デバイスによれば、導波路型光デバイスの方向性
結合器を構成する２本の導波路の近接部における少なく
とも１本の光導波路に紫外光を照射して、ＴＥ光の実効
屈折率の増加率よりＴＭ光の実効屈折率の増加率が大き
いことを利用して各偏光成分の結合度を調整するもので
あるので、方向性結合器を構成する導波路に複屈折性を
生じさせることができ、これによって、各出力ポートか
ら出射する出力光の偏光状態を調整した導波路型光デバ
イスを得ることができる。

【００６７】また、本発明に係る導波路型光デバイスに
よれば、コア部断面におけるアスペクト比が、０．２５
以上でかつ４以下になるようにコア部を形成したことか
ら、良好な導波路特性を維持することができ、また、偏
光分離素子や３ｄＢカプラ等の各種用途に応じてアスペ
クト比を適宜選択することにより、あらかじめ複屈折性
を付与することができるので、所望用途についての紫外
光照射量を調整することができる。

【００６８】さらに、本発明に係る導波路型光デバイス
によれば、コア部断面におけるアスペクト比は１以上で
かつ４以下であるものに紫外光照射することにより、必
要な紫外光の照射量を少なくすることができるので、紫
外光の照射を短時間とすることができ、２つの偏光成分
の消光比を所定値に設定することができるので、異なる
出力ポートから各偏光成分についてほぼ単独で得ること
ができる高い消光比を有する偏光分離素子とすることが
できる。

【００６９】またさらに、本発明に係る導波路型光デバ
イスによれば、コア部断面におけるアスペクト比が、
０．２５以上でかつ１以下であるものに紫外光照射する
ことにより、必要な紫外光の照射量を少なくすることが
できるので、紫外光の照射を短時間とすることができ、
２つの偏光成分の偏波依存性損失を所定値に設定するこ
とができるので、偏波依存性の少ない３ｄＢカプラとす
ることができる。

【００７０】また、本発明に係る導波路型光デバイスに
よれば、ＴＥ光の実効屈折率の増加率よりＴＭ光の実効
屈折率の増加率がより大きいという実効屈折率の増加率
の異方性を与えるためにより吸収率の高い紫外光に波長
１００ｎｍ乃至２４０ｎｍの範囲から選択するので、長
波長の光に比べてより短時間に大きな実効屈折率の増加
率の異方性を得ることができる。

【００７１】さらに、本発明に係る導波路型光デバイス
によれば、紫外光を照射する前に、導波路型光デバイス
に高圧水素処理を行なうので、短時間で大きな実効屈折
率の増加率の異方性を得ることができる。

【００７２】またさらに、本発明に係る導波路型光デバ
イスによれば、紫外光を照射する前に、近接部の少なく
とも１本の導波路のコア部に添加される添加材料の濃度
を所定の方向で変化させることにより、、コア部の屈折
率が前記方向で変化する屈折率分布を形成するので、前
記少なくとも１本の導波路にあらかじめ複屈折性を与え
ることができる。また、Ｇｅ濃度の分布を形成すること
により屈折率分布を形成する場合には、Ｇｅ濃度が高い
ほど屈折率が高く、しかもＧｅ濃度が高いほど紫外光照
射によりさらに屈折率の増加率が大きくなる。このた
め、例えば、コアの上部と底部での屈折率の勾配は、紫
外光の照射によってさらに大きくすることができ、大き
な消光比の偏光分離機能を持たせる場合にはより少ない
紫外光の照射量とすることができる。

【００７３】また、本発明に係る導波路型光デバイスに
よれば、コア部及びクラッド部は石英系材料からなるの
で、損失が少ない高効率の導波路型光デバイスとするこ
とができる。

【００７４】さらに、本発明に係る導波路型偏光分離素
子によれば、導波路型光デバイスを用いて形成され、少
なくとも１つの入力ポートと少なくとも２つの出力ポー
トを有する導波路型偏光分離素子であって、前記２つの
出力ポートに積層型偏光子を設けているので、偏光分離
素子の各出力ポートでの漏れ光を遮断できるため、さら
に高い消光比の偏光分離機能を持つ偏光分離素子とする
ことができる。

【００７５】本発明に係る導波路型光デバイスの製造方
法によれば、導波路型光デバイスの方向性結合器を構成
している２本の導波路の近接部における少なくとも１本
の光導波路に紫外光を照射した場合におけるＴＭ光の実
効屈折率の増加率がＴＥ光の実効屈折率の増加率より大
きいことを利用して各偏光成分の結合度を調整するもの
であるので、方向性結合器を構成する２本の導波路の近
接部に複屈折性を生じさせることができ、このため、各
出力ポートから出射する出力光の偏光状態を調整した導
波路型光デバイスを得ることができる。

【００７６】また、本発明に係る導波路型光デバイスの
製造方法によれば、コア部断面におけるアスペクト比
が、０．２５以上でかつ４以下になるようにコア部を形
成することから、良好な導波路特性を維持することがで
き、また、偏光分離素子や３ｄＢカプラ等の各種用途に
応じてアスペクト比を適宜選択することにより、あらか
じめ複屈折性を付与することができるので、紫外光照射
量を調整することができる。

【００７７】さらに、本発明に係る導波路型光デバイス
の製造方法によれば、コア部断面におけるアスペクト比
が、１以上でかつ４以下であるものに紫外光照射するこ
とにより、必要な紫外光の照射量を少なくすることがで
きるので、紫外光の照射を短時間とすることができ、２
つの偏光成分の消光比を所定値に設定することができる
ので、異なる出力ポートから各偏光成分についてほぼ単
独で得ることができる高い消光比を有する偏光分離素子
とすることができる。

【００７８】またさらに、本発明に係る導波路型光デバ
イスの製造方法によれば、前記コア部断面におけるアス
ペクト比が、０．２５以上でかつ１以下であるものに紫
外光照射することにより、必要な紫外光の照射量を少な
くすることができるので、紫外光の照射を短時間とする
ことができ、２つの偏光成分の偏波依存性損失を所定値
に設定することができるので、偏波依存性の少ない３ｄ
Ｂカプラとすることができる。

【００７９】また、本発明に係る導波路型光デバイスの
製造方法によれば、ＴＥ光の実効屈折率の増加率よりＴ
Ｍ光の実効屈折率の増加率がより大きいという実効屈折
率の増加率の異方性を与えるためにより吸収率の高い紫
外光に波長１００乃至２４０ｎｍのものを使用するの
で、長波長の光に比べてより短時間に大きな実効屈折率
の増加率の異方性を得ることができる。

【００８０】さらに、本発明に係る導波路型光デバイス
の製造方法によれば、紫外光を照射する前に、導波路型
光デバイスに高圧水素処理を行なうので、短時間で大き
な複屈折性を得ることができる。

【００８１】またさらに、本発明に係る導波路型光デバ
イスの製造方法によれば、紫外光を照射する前に、近接
部における少なくとも１本の導波路のコア部に添加され
る添加材料の濃度を所定方向で変化させることにより、
コア部の屈折率が前記方向で変化する屈折率分布を形成
するので、前記少なくとも１本の導波路にあらかじめ複
屈折性を与えることができる。また、Ｇｅ濃度の分布に
より屈折率分布を形成する場合には、Ｇｅ濃度が高いほ
ど屈折率が高く、しかもＧｅ濃度が高いほど紫外光照射
によりさらに屈折率の増加率が大きくなる。このため、
例えば、コアの上部と底部での屈折率の勾配は紫外光の
照射によってさらに大きくすることができ、大きな消光
比の偏光分離機能を持たせる場合にはより少ない紫外光
の照射量とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明に係る実施の形態１である導
波路型偏光分離素子の構成を示す平面図であり、（ｂ）
は（ａ）のＡ−Ａ’における断面図である。

【図２】（ａ）は図１の光導波路の構造を示す断面図
であり、（ｂ）は（ａ）の光導波路を伝搬する光のう
ち、互いに直交する二つの偏光成分であるＴＥ光とＴＭ
光の電界ベクトルの方向を示す図である。

【図３】図１の導波路型偏光分離素子において複屈折
性が生じるメカニズムを説明するための図であって、光
導波路のコア部における互いに直交する２つの方向ｘ，
ｙにおける屈折率の変化を示す図である。

【図４】図１の導波路型偏光分離素子における光導波
路の作製プロセスを示す図であり、（ａ）は基板９を示
す断面図であり、（ｂ）は基板９上に形成したアンダー
クラッド膜１２及びコア膜１３を示す断面図であり、
（ｃ）はクロムパターニングにより形成されたクロムマ
スク１４を示す断面図であり、（ｄ）はＲＩＥ法を用い
て形成したコア部６を示す断面図であり、（ｅ）成膜さ
れたオーバークラッド膜１５を大気中９５０℃にて４時
間の熱処理を行って形成した導波路型偏光分離素子の光
導波路を示す断面図である。

【図５】実施の形態１で用いるプラズマＣＶＤ装置の
構成を示す概略線図である。

【図６】（ａ）は紫外光照射時間に対する各出力ポー
トでの各偏光成分の光強度を示すグラフであり、（ｂ）
は実施の形態１で用いる消光比最大となる時を終点とす
る偏光成分の結合度の調整を示すグラフであり紫外光照
射時間に対する各出力ポートでの各偏光成分の光強度を
示すグラフである。

【図７】（ａ）は本発明に係る実施の形態２の導波路
型偏光分離素子の構成を示す平面図であり、（ｂ）は
（ａ）のＢ−Ｂ’における断面図である。

【図８】図７の積層型偏光子の構成及び原理を説明す
るための斜視図である。

【図９】本発明に係る実施の形態３である導波路型光
デバイスの導波路を示す断面図である。

【図１０】本発明に係る実施の形態４である３ｄＢカ
プラの導波路を示す断面図である。

【図１１】図１０の導波路を備えた３ｄＢカプラの構
成を示す平面図である。

【図１２】本発明に係る実施の形態５において用いる
高圧水素処理を概説するための模式図である。

【図１３】本発明に係る実施の形態６における導波路
型偏光分離素子の導波路のコア部の断面図及び屈折率分
布を示す図である。

【図１４】（ａ）は従来例の導波路型偏光分離素子の
構成を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）の横断面を示
す断面図である。

【符号の説明】

１導波路型偏光分離素子、２，３光導波路、２ａ，
３ａ入力ポート、２ｂ，３ｂ出力ポート、４紫外
光照射部、５方向性結合器、６，７コア、８クラ
ッド、９シリコン基板、１０ＴＥ光、１１ＴＭ
光、１２アンダークラッド膜、１３コア膜、１４
クロムマスク、１５オーバクラッド膜、２２シリコ
ン源、２３ゲルマニウム源、２４ボロン源、２５
酸素ガス、２６マスフローコントローラ、２７反応
容器、２８プラズマ、２９ノズル、３０基板、３
１基板ヒータ、３２オートマッチングユニット、３
３高周波電源、３４排気、４０溝、４１，４２
積層型偏光子、４３金属膜、４４誘電体膜、４５
入力光、４６高圧容器、４７導波路型光デバイ
ス、４８重水素。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高林正和東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者松本貞行東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者永尾栄一東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者前川武之東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者星崎潤一郎東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内Ｆターム(参考） 2H047 KB05 PA11 TA21 TA43

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に形成された２本の光導波路を互
いに近接してなる近接部を有して構成された方向性結合
器を備えた導波路型光デバイスであって、前記近接部における少なくとも１本の光導波路に紫外光
を照射して前記方向性結合器を通過する光の互いに実質
的に直交する２つの偏光成分の結合度を調整したことを
特徴とする導波路型光デバイス。
【請求項２】前記各導波路は、長方形状の断面を有す
るコア部と、クラッド部とを備え、前記近接部における導波路のコア部の長方形状の断面に
おける前記基板に垂直な辺の長さａと、前記基板に平行
な辺の長さｂとのアスペクト比ａ／ｂが０．２５以上で
かつ４以下になるようにコア部を形成したことを特徴と
する請求項１記載の導波路型光デバイス。
【請求項３】前記アスペクト比は１以上でかつ４以下
であり、前記紫外光照射をすることにより前記２つの偏
光成分の消光比を所定値に設定したことを特徴とする請
求項２記載の導波路型光デバイス。
【請求項４】前記アスペクト比は０．２５以上でかつ
１以下であり、前記紫外光照射をすることにより前記２
つの偏光成分の偏波依存性損失を所定値に設定したこと
を特徴とする請求項２記載の導波路型光デバイス。
【請求項５】前記紫外光の波長は、１００ｎｍ乃至２
４０ｎｍの範囲から選択されたことを特徴とする請求項
１乃至４のうちのいずれか１つに記載の導波路型光デバ
イス。
【請求項６】前記紫外光を照射する前に、前記導波路
型光デバイスに対して高圧水素処理を行なうことを特徴
とする請求項１乃至５のうちのいずれか１つに記載の導
波路型光デバイス。
【請求項７】前記紫外光を照射する前に、前記近接部
における少なくとも１本の導波路のコア部に添加される
添加材料の濃度を所定の方向で変化させることにより、
前記コア部の屈折率が前記方向で変化する屈折率分布を
形成したことを特徴とする請求項１乃至６のうちのいず
れか１つに記載の導波路型光デバイス。
【請求項８】前記コア部及びクラッド部は石英系材料
からなることを特徴とする請求項１乃至７のうちのいず
れか１つに記載の導波路型光デバイス。
【請求項９】請求項１乃至８のうちのいずれか１つに
記載の導波路型光デバイスを用いて形成され、少なくと
も１つの入力ポートと少なくとも２つの出力ポートを有
する導波路型偏光分離素子を備え、前記２つの出力ポートに積層型偏光子を設けたことを特
徴とする導波路型光デバイス。
【請求項１０】基板上に形成された２本の光導波路を
互いに近接してなる近接部を有して構成された方向性結
合器を備えた導波路型光デバイスの製造方法であって、前記近接部における少なくとも１本の光導波路に紫外光
を照射して前記方向性結合器を通過する光の互いに実質
的に直交する２つの偏光成分の結合度を調整するステッ
プを含むことを特徴とする導波路型光デバイスの製造方
法。
【請求項１１】前記各導波路は、長方形状の断面を有
するコア部と、クラッド部とを備え、前記近接部における導波路のコア部の長方形状の断面に
おける前記基板に垂直な辺の長さａと、前記基板に平行
な辺の長さｂとのアスペクト比ａ／ｂが０．２５以上で
かつ４以下になるようにコア部を形成するステップをさ
らに含むことを特徴とする請求項１０記載の導波路型光
デバイスの製造方法。
【請求項１２】前記アスペクト比は１以上でかつ４以
下であり、前記結合度を調整するステップは、前記紫外光照射をすることにより前記２つの偏光成分の
消光比を所定値に設定するステップを含むことを特徴と
する請求項１１記載の導波路型光デバイスの製造方法。
【請求項１３】前記アスペクト比は０．２５以上でか
つ１以下であり、前記結合度を調整するステップは、前記紫外光照射をすることにより前記２つの偏光成分の
偏波依存性損失を所定値に設定するステップを含むこと
を特徴とする請求項１１記載の導波路型光デバイスの製
造方法。
【請求項１４】前記紫外光の波長は、１００ｎｍ乃至
２４０ｎｍの範囲から選択されたことを特徴とする請求
項１０乃至１３のうちのいずれか１つに記載の導波路型
光デバイスの製造方法。
【請求項１５】前記紫外光を照射する前に、前記導波
路型光デバイスに対して高圧水素処理を行なうステップ
をさらに含むことを特徴とする請求項１０乃至１４のう
ちのいずれか１つに記載の導波路型光デバイスの製造方
法。
【請求項１６】前記紫外光を照射する前に、前記近接
部における少なくとも１本の導波路のコア部に添加され
る添加材料の濃度を所定の方向で変化させることによ
り、前記コア部の屈折率が前記方向で変化する屈折率分
布を形成するステップをさらに含むことを特徴とする請
求項１０乃至１５のうちのいずれか１つに記載の導波路
型光デバイスの製造方法。