JP2002040276A - 光導波路およびその製造方法 - Google Patents
光導波路およびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 合分波する波長間隔が狭くても隣接クロスト
ークを抑制できる光導波路を提供する。 【解決手段】 基板１１上に、下部クラッド膜とコア膜
を火炎堆積法により堆積形成してこれらの膜を焼結透明
化した後、コア膜を加工して導波路構成を形成する。導
波路構成は、光入力導波路１２と、第１のスラブ導波路
１３と、互いに異なる長さの複数の並設したアレイ導波
路１４と、第２のスラブ導波路１５と、複数並設した光
出力導波路１６とを順に接続して形成する。各並設導波
路は互いに間隔を介す。導波路構成を覆う上部クラッド
膜を火炎堆積法により堆積形成した後、該上部クラッド
膜を焼結透明化する際、上部クラッド膜のガラス微粒子
の密度変化が開始する温度から前記密度変化が終了する
温度まで昇温する昇温速度を１．０℃／ｍｉｎ以下とし
て上部クラッド膜を焼結透明化することにより、前記ア
レイ導波路１４の配列形態を理想的形態に近づける。
ークを抑制できる光導波路を提供する。 【解決手段】 基板１１上に、下部クラッド膜とコア膜
を火炎堆積法により堆積形成してこれらの膜を焼結透明
化した後、コア膜を加工して導波路構成を形成する。導
波路構成は、光入力導波路１２と、第１のスラブ導波路
１３と、互いに異なる長さの複数の並設したアレイ導波
路１４と、第２のスラブ導波路１５と、複数並設した光
出力導波路１６とを順に接続して形成する。各並設導波
路は互いに間隔を介す。導波路構成を覆う上部クラッド
膜を火炎堆積法により堆積形成した後、該上部クラッド
膜を焼結透明化する際、上部クラッド膜のガラス微粒子
の密度変化が開始する温度から前記密度変化が終了する
温度まで昇温する昇温速度を１．０℃／ｍｉｎ以下とし
て上部クラッド膜を焼結透明化することにより、前記ア
レイ導波路１４の配列形態を理想的形態に近づける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信分野に用い
られるアレイ導波路型回折格子等の光導波路およびその
製造方法に関するものである。
られるアレイ導波路型回折格子等の光導波路およびその
製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、光通信においては、その伝送容量
を飛躍的に増加させる方法として、光波長多重通信の研
究開発が盛んに行なわれ、実用化が進みつつある。光波
長多重通信は、例えば互いに異なる波長を有する複数の
光を波長多重化して伝送させるものであり、このような
光波長多重通信のシステムにおいては、伝送される波長
多重光から互いに異なる複数の波長の光を分波したり、
互いに異なる複数の波長の光を合波する光合分波器が必
要である。
を飛躍的に増加させる方法として、光波長多重通信の研
究開発が盛んに行なわれ、実用化が進みつつある。光波
長多重通信は、例えば互いに異なる波長を有する複数の
光を波長多重化して伝送させるものであり、このような
光波長多重通信のシステムにおいては、伝送される波長
多重光から互いに異なる複数の波長の光を分波したり、
互いに異なる複数の波長の光を合波する光合分波器が必
要である。
【０００３】この種の光合分波器の一例として、アレイ
導波路型回折格子（ＡＷＧ；Ａｒｒａｙｅｄ Ｗａｖｅ
ｇｕｉｄｅ Ｇｒａｔｉｎｇ）がある。アレイ導波路型
回折格子は、例えば図９に示すような導波路構成を有す
る光導波路部１０を基板１１上に形成した光導波路であ
る。
導波路型回折格子（ＡＷＧ；Ａｒｒａｙｅｄ Ｗａｖｅ
ｇｕｉｄｅ Ｇｒａｔｉｎｇ）がある。アレイ導波路型
回折格子は、例えば図９に示すような導波路構成を有す
る光導波路部１０を基板１１上に形成した光導波路であ
る。
【０００４】前記導波路構成は、１本以上の並設された
光入力導波路１２の出射側に、第１のスラブ導波路１３
が接続され、第１のスラブ導波路１３の出射側には、複
数の並設されたアレイ導波路１４が接続され、複数のア
レイ導波路１４の出射側には第２のスラブ導波路１５が
接続され、第２のスラブ導波路１５の出射側には複数の
並設された光出力導波路１６が接続されて形成されてい
る。光入力導波路１２とアレイ導波路１４と光出力導波
路１６は、それぞれ、互いに間隔を介して並設されてい
る。
光入力導波路１２の出射側に、第１のスラブ導波路１３
が接続され、第１のスラブ導波路１３の出射側には、複
数の並設されたアレイ導波路１４が接続され、複数のア
レイ導波路１４の出射側には第２のスラブ導波路１５が
接続され、第２のスラブ導波路１５の出射側には複数の
並設された光出力導波路１６が接続されて形成されてい
る。光入力導波路１２とアレイ導波路１４と光出力導波
路１６は、それぞれ、互いに間隔を介して並設されてい
る。
【０００５】前記アレイ導波路１４は、第１のスラブ導
波路１３から導出された光を伝搬するものであり、互い
に異なる長さに形成されている。また、光入力導波路１
２、光出力導波路１６は、いずれも、その太さが均一に
形成され、光入力導波路１２、光出力導波路１６の太さ
は互いにほぼ等しく形成されている。
波路１３から導出された光を伝搬するものであり、互い
に異なる長さに形成されている。また、光入力導波路１
２、光出力導波路１６は、いずれも、その太さが均一に
形成され、光入力導波路１２、光出力導波路１６の太さ
は互いにほぼ等しく形成されている。
【０００６】なお、光入力導波路１２や光出力導波路１
６は、例えばアレイ導波路型回折格子によって分波され
る互いに異なる波長の信号光の数に対応させて設けられ
るものであり、アレイ導波路１４は、通常、例えば１０
０本といったように多数設けられるが、同図において
は、図の簡略化のために、これらの各導波路１２，１
４，１６の本数を簡略的に示してある。
６は、例えばアレイ導波路型回折格子によって分波され
る互いに異なる波長の信号光の数に対応させて設けられ
るものであり、アレイ導波路１４は、通常、例えば１０
０本といったように多数設けられるが、同図において
は、図の簡略化のために、これらの各導波路１２，１
４，１６の本数を簡略的に示してある。
【０００７】光入力導波路１２には、例えば送信側の光
ファイバが接続されて、波長多重光が導入されるように
なっており、光入力導波路１２を通って第１のスラブ導
波路１３に導入された光は、その回折効果によって広が
って複数の各アレイ導波路１４に入射し、各アレイ導波
路１４を伝搬する。
ファイバが接続されて、波長多重光が導入されるように
なっており、光入力導波路１２を通って第１のスラブ導
波路１３に導入された光は、その回折効果によって広が
って複数の各アレイ導波路１４に入射し、各アレイ導波
路１４を伝搬する。
【０００８】各アレイ導波路１４を伝搬した光は、第２
のスラブ導波路１５に達し、さらに、光出力導波路１６
に集光されて出力されるが、各アレイ導波路１４の長さ
が一定量互いに異なることから、各アレイ導波路１４を
伝搬した後に個々の光の位相にずれが生じ、このずれ量
に応じて集束光の波面が傾き、この傾き角度により集光
する位置が決まるため、波長の異なった光の集光位置は
互いに異なることになり、その位置に光出力導波路１６
を形成することによって、波長の異なった光を各波長ご
とに異なる光出力導波路１６から出力できる。
のスラブ導波路１５に達し、さらに、光出力導波路１６
に集光されて出力されるが、各アレイ導波路１４の長さ
が一定量互いに異なることから、各アレイ導波路１４を
伝搬した後に個々の光の位相にずれが生じ、このずれ量
に応じて集束光の波面が傾き、この傾き角度により集光
する位置が決まるため、波長の異なった光の集光位置は
互いに異なることになり、その位置に光出力導波路１６
を形成することによって、波長の異なった光を各波長ご
とに異なる光出力導波路１６から出力できる。
【０００９】例えば、同図に示すように、１本の光入力
導波路１２から波長λ１，λ２，λ３，・・・λｎ（ｎ
は２以上の整数）の波長多重光を入力させると、これら
の光は、第１のスラブ導波路１３で広げられ、アレイ導
波路１４に到達し、第２のスラブ導波路１５を通って、
前記の如く、波長によって異なる位置に集光され、互い
に異なる光出力導波路１６に入射し、それぞれの光出力
導波路１６を通って、光出力導波路１６の出射端から出
力される。そして、各光出力導波路１６の出射端に光出
力用の光ファイバを接続することにより、この光ファイ
バを介して、前記各波長の光が取り出される。
導波路１２から波長λ１，λ２，λ３，・・・λｎ（ｎ
は２以上の整数）の波長多重光を入力させると、これら
の光は、第１のスラブ導波路１３で広げられ、アレイ導
波路１４に到達し、第２のスラブ導波路１５を通って、
前記の如く、波長によって異なる位置に集光され、互い
に異なる光出力導波路１６に入射し、それぞれの光出力
導波路１６を通って、光出力導波路１６の出射端から出
力される。そして、各光出力導波路１６の出射端に光出
力用の光ファイバを接続することにより、この光ファイ
バを介して、前記各波長の光が取り出される。
【００１０】このアレイ型導波路回折格子においては、
回折格子の波長分解能の向上が回折格子を構成する各ア
レイ導波路１４の長さの差（ΔＬ）に比例するために、
ΔＬを大きく設計することにより、従来の回折格子では
実現できなかった波長間隔の狭い波長多重光の光合分波
が可能となり、高密度の光波長多重通信の実現に必要と
されている、複数の信号光の光合分波機能、すなわち、
波長間隔が１ｎｍ以下の複数の光信号を分波または合波
する機能を果たすことができる。
回折格子の波長分解能の向上が回折格子を構成する各ア
レイ導波路１４の長さの差（ΔＬ）に比例するために、
ΔＬを大きく設計することにより、従来の回折格子では
実現できなかった波長間隔の狭い波長多重光の光合分波
が可能となり、高密度の光波長多重通信の実現に必要と
されている、複数の信号光の光合分波機能、すなわち、
波長間隔が１ｎｍ以下の複数の光信号を分波または合波
する機能を果たすことができる。
【００１１】なお、現在開発が行なわれているアレイ導
波路型回折格子は、例えば１．５５μｍ帯で４０ｃｈ−
１００ＧＨｚの（１００ＧＨｚ間隔で互いに異なる４０
の波長の光を合分波する機能を有する）アレイ導波路型
回折格子である。
波路型回折格子は、例えば１．５５μｍ帯で４０ｃｈ−
１００ＧＨｚの（１００ＧＨｚ間隔で互いに異なる４０
の波長の光を合分波する機能を有する）アレイ導波路型
回折格子である。
【００１２】上記アレイ導波路型回折格子は、例えば以
下に示す火炎堆積法を用いた製造方法により製造され
る。まず、図１０の（ａ）に示すように、一定の回転角
速度で回転するターンテーブル５上のテーブル回転中心
Ｃを中心とした円周位置に、基板１１を１つ以上配列配
置する。
下に示す火炎堆積法を用いた製造方法により製造され
る。まず、図１０の（ａ）に示すように、一定の回転角
速度で回転するターンテーブル５上のテーブル回転中心
Ｃを中心とした円周位置に、基板１１を１つ以上配列配
置する。
【００１３】そして、ターンテーブル５を例えばＢ方向
に回転させると共に、バーナ６を矢印Ａに示すように、
ターンテーブル５の径方向（半径方向）に往復移動して
前記基板１１上を往復させながら、矢印Ｄに示すよう
に、前記バーナ６からガラスの原料ガスと酸素ガスと水
素ガスを流して酸素水素火炎中で前記原料ガスの加水分
解反応を起こし、前記基板１１上に下部クラッドガラス
微粒子を堆積する。
に回転させると共に、バーナ６を矢印Ａに示すように、
ターンテーブル５の径方向（半径方向）に往復移動して
前記基板１１上を往復させながら、矢印Ｄに示すよう
に、前記バーナ６からガラスの原料ガスと酸素ガスと水
素ガスを流して酸素水素火炎中で前記原料ガスの加水分
解反応を起こし、前記基板１１上に下部クラッドガラス
微粒子を堆積する。
【００１４】上記クラッドのガラスの原料ガスとして
は、ＳｉＣｌ４、ＢＣｌ３、ＰＣｌ３の混合原料ハロゲ
ンガスが適用され、酸素水素火炎中で前記原料ガスの加
水分解反応を起こして下部クラッドのガラス微粒子（下
部クラッドガラス微粒子）を基板１１上に堆積形成し下
部クラッド膜とする。
は、ＳｉＣｌ４、ＢＣｌ３、ＰＣｌ３の混合原料ハロゲ
ンガスが適用され、酸素水素火炎中で前記原料ガスの加
水分解反応を起こして下部クラッドのガラス微粒子（下
部クラッドガラス微粒子）を基板１１上に堆積形成し下
部クラッド膜とする。
【００１５】その後、コアのガラスの原料ガスとしての
ＳｉＣｌ４、ＢＣｌ３、ＰＣｌ３、ＧｅＣｌ４の混合原
料ハロゲンガスを酸素ガスと水素ガスと共にバーナ６に
流し、酸素水素火炎中で前記原料ガスの加水分解反応を
起こしてコアのガラス微粒子（コアガラス微粒子）を堆
積形成し、コア膜とする。同図の（ｂ）は、上記のよう
にして、基板１１上に、下部クラッドの膜とコアの膜を
形成した状態を示す。
ＳｉＣｌ４、ＢＣｌ３、ＰＣｌ３、ＧｅＣｌ４の混合原
料ハロゲンガスを酸素ガスと水素ガスと共にバーナ６に
流し、酸素水素火炎中で前記原料ガスの加水分解反応を
起こしてコアのガラス微粒子（コアガラス微粒子）を堆
積形成し、コア膜とする。同図の（ｂ）は、上記のよう
にして、基板１１上に、下部クラッドの膜とコアの膜を
形成した状態を示す。
【００１６】同図の（ｃ）に示す工程は、下部クラッド
膜とコア膜の透明化の工程であり、堆積形成された下部
クラッドガラス微粒子とコアガラス微粒子を１３００℃
以上の高温で熱処理を行なうことにより、下部クラッド
１とコア２の焼結透明化を行なう。
膜とコア膜の透明化の工程であり、堆積形成された下部
クラッドガラス微粒子とコアガラス微粒子を１３００℃
以上の高温で熱処理を行なうことにより、下部クラッド
１とコア２の焼結透明化を行なう。
【００１７】次に、同図の（ｄ）に示すように、フォト
リソグラフィーとリアクティブイオンエッチング法を用
い、アレイ導波路型回折格子の光導波路パターン、すな
わち、コア２の導波路構成を形成する。この導波路構成
は図９に示した前記構成である。
リソグラフィーとリアクティブイオンエッチング法を用
い、アレイ導波路型回折格子の光導波路パターン、すな
わち、コア２の導波路構成を形成する。この導波路構成
は図９に示した前記構成である。
【００１８】然る後に、同図の（ｅ）に示すように、コ
ア２の導波路構成を覆う態様で上部クラッド３の膜を形
成する。なお、上部クラッド膜は、下部クラッド１の形
成時と同様に、酸素水素火炎中で前記クラッドガラスの
原料ガスの加水分解反応を起こして上部クラッド３のガ
ラス微粒子（上部クラッドガラス微粒子）を堆積形成す
ることにより形成される。この上部クラッド膜を例えば
１２００℃といった高温で焼結透明化することによって
光導波路が製造される。
ア２の導波路構成を覆う態様で上部クラッド３の膜を形
成する。なお、上部クラッド膜は、下部クラッド１の形
成時と同様に、酸素水素火炎中で前記クラッドガラスの
原料ガスの加水分解反応を起こして上部クラッド３のガ
ラス微粒子（上部クラッドガラス微粒子）を堆積形成す
ることにより形成される。この上部クラッド膜を例えば
１２００℃といった高温で焼結透明化することによって
光導波路が製造される。
【００１９】なお、従来は、上記アレイ導波路型回折格
子の製造に際し、上部クラッド膜の焼結透明化工程にお
いて、上部クラッド膜のガラス微粒子の密度変化が開始
する温度をＴ１とし、前記密度変化が終了する温度をＴ
２としたときに、温度がＴ１からＴ２まで昇温する昇温
速度を約２．５℃／ｍｉｎとして前記上部クラッド膜を
焼結透明化し、アレイ導波路型回折格子を製造してい
た。
子の製造に際し、上部クラッド膜の焼結透明化工程にお
いて、上部クラッド膜のガラス微粒子の密度変化が開始
する温度をＴ１とし、前記密度変化が終了する温度をＴ
２としたときに、温度がＴ１からＴ２まで昇温する昇温
速度を約２．５℃／ｍｉｎとして前記上部クラッド膜を
焼結透明化し、アレイ導波路型回折格子を製造してい
た。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、光波
長多重通信において、その波長多重数を多くし、波長間
隔（周波数間隔）を狭くすることが要求され、それに伴
い、アレイ導波路型回折格子によって合分波する光の波
長間隔を狭くすることが要求されるようになってきた。
具体的には、１．５５μｍ帯で４０ｃｈ−５０ＧＨｚの
（５０ＧＨｚ間隔で互いに異なる４０の波長の光を合分
波する機能を有する）アレイ導波路型回折格子が求めら
れるようになってきた。
長多重通信において、その波長多重数を多くし、波長間
隔（周波数間隔）を狭くすることが要求され、それに伴
い、アレイ導波路型回折格子によって合分波する光の波
長間隔を狭くすることが要求されるようになってきた。
具体的には、１．５５μｍ帯で４０ｃｈ−５０ＧＨｚの
（５０ＧＨｚ間隔で互いに異なる４０の波長の光を合分
波する機能を有する）アレイ導波路型回折格子が求めら
れるようになってきた。
【００２１】しかしながら、本発明者が上記４０ｃｈ−
５０ＧＨｚのアレイ導波路型回折格子を従来の製造方法
を用いて製造したところ、隣接クロストークの値が劣化
してしまうといった問題が生じた。以下に、この問題に
ついて具体的に説明する。
５０ＧＨｚのアレイ導波路型回折格子を従来の製造方法
を用いて製造したところ、隣接クロストークの値が劣化
してしまうといった問題が生じた。以下に、この問題に
ついて具体的に説明する。
【００２２】図１１、１２には、前記従来の製造方法に
より製造したアレイ導波路型回折格子の光透過中心波長
付近の通過スペクトル例が示されている。図１１に示す
通過スペクトルは、４０ｃｈ−５０ＧＨｚのアレイ導波
路型回折格子の通過スペクトルであり、図１２に示す通
過スペクトルは、４０ｃｈ−１００ＧＨｚのアレイ導波
路型回折格子の通過スペクトル例である。これらの通過
スペクトルは、アレイ導波路型回折格子の挿入損失を最
小損失で規格化し（透過率０とし）、光の透過率により
示している。
より製造したアレイ導波路型回折格子の光透過中心波長
付近の通過スペクトル例が示されている。図１１に示す
通過スペクトルは、４０ｃｈ−５０ＧＨｚのアレイ導波
路型回折格子の通過スペクトルであり、図１２に示す通
過スペクトルは、４０ｃｈ−１００ＧＨｚのアレイ導波
路型回折格子の通過スペクトル例である。これらの通過
スペクトルは、アレイ導波路型回折格子の挿入損失を最
小損失で規格化し（透過率０とし）、光の透過率により
示している。
【００２３】これらの図から明らかなように、４０ｃｈ
−５０ＧＨｚのアレイ導波路型回折格子（図１１参照）
は、光透過中心波長を中心として±（０．４±０．０
５）ｎｍの範囲における最悪の隣接クロストークの値が
−２３ｄＢ程度であると見積もられる。一方、４０ｃｈ
−１００ＧＨｚのアレイ導波路型回折格子（図１２参
照）は、光透過中心波長を中心として±（０．８±０．
１）ｎｍの範囲における最悪の隣接クロストークの値が
−２７ｄＢ程度であると見積もられる。
−５０ＧＨｚのアレイ導波路型回折格子（図１１参照）
は、光透過中心波長を中心として±（０．４±０．０
５）ｎｍの範囲における最悪の隣接クロストークの値が
−２３ｄＢ程度であると見積もられる。一方、４０ｃｈ
−１００ＧＨｚのアレイ導波路型回折格子（図１２参
照）は、光透過中心波長を中心として±（０．８±０．
１）ｎｍの範囲における最悪の隣接クロストークの値が
−２７ｄＢ程度であると見積もられる。
【００２４】なお、上記隣接クロストークを決定するた
めの範囲は、各アレイ導波路型回折格子によって合分波
する波長間隔を基準として定めたものである。つまり、
４０ｃｈ−５０ＧＨｚのアレイ導波路型回折格子におい
ては、合分波する周波数間隔が５０ＧＨｚであるから波
長間隔にして０．４ｎｍを基準とし、上記隣接クロスト
ーク決定範囲を、±（０．４±０．０５）ｎｍの範囲に
定めた。一方、４０ｃｈ−１００ＧＨｚのアレイ導波路
型回折格子においては合分波する周波数間隔が１００Ｇ
Ｈｚであるから波長間隔にして０．８ｎｍを基準とし、
上記範囲を、±（０．８±０．１）ｎｍの範囲に定め
た。
めの範囲は、各アレイ導波路型回折格子によって合分波
する波長間隔を基準として定めたものである。つまり、
４０ｃｈ−５０ＧＨｚのアレイ導波路型回折格子におい
ては、合分波する周波数間隔が５０ＧＨｚであるから波
長間隔にして０．４ｎｍを基準とし、上記隣接クロスト
ーク決定範囲を、±（０．４±０．０５）ｎｍの範囲に
定めた。一方、４０ｃｈ−１００ＧＨｚのアレイ導波路
型回折格子においては合分波する周波数間隔が１００Ｇ
Ｈｚであるから波長間隔にして０．８ｎｍを基準とし、
上記範囲を、±（０．８±０．１）ｎｍの範囲に定め
た。
【００２５】ここで、図１１に示す通過スペクトル形状
と図１２に示す通過スペクトル形状を比較するために、
各アレイ導波路型回折格子によって合分波する波長間隔
に基づいて横軸の目盛りを規格化し、図１１と図１２の
２つのグラフを重ねてみる。そうすると、４０ｃｈ−５
０ＧＨｚのアレイ導波路型回折格子の示す通過スペクト
ル形状は図１３の特性線ａに示す通りとなり、４０ｃｈ
−１００ＧＨｚのアレイ導波路型回折格子の示す通過ス
ペクトル（特性線ｂ）の形状に比べ、光透過中心波長の
隣接波長帯の通過スペクトル形状が広がっていることが
分かる。
と図１２に示す通過スペクトル形状を比較するために、
各アレイ導波路型回折格子によって合分波する波長間隔
に基づいて横軸の目盛りを規格化し、図１１と図１２の
２つのグラフを重ねてみる。そうすると、４０ｃｈ−５
０ＧＨｚのアレイ導波路型回折格子の示す通過スペクト
ル形状は図１３の特性線ａに示す通りとなり、４０ｃｈ
−１００ＧＨｚのアレイ導波路型回折格子の示す通過ス
ペクトル（特性線ｂ）の形状に比べ、光透過中心波長の
隣接波長帯の通過スペクトル形状が広がっていることが
分かる。
【００２６】そのため、前記のように、４０ｃｈ−５０
ＧＨｚのアレイ導波路型回折格子は、４０ｃｈ−１００
ＧＨｚのアレイ導波路型回折格子より隣接クロストーク
が劣化している。
ＧＨｚのアレイ導波路型回折格子は、４０ｃｈ−１００
ＧＨｚのアレイ導波路型回折格子より隣接クロストーク
が劣化している。
【００２７】隣接クロストークの値は、アレイ導波路型
回折格子を波長多重通信システムに適用する際の、Ｂｉ
ｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ（ビットエラーレート）を決
定する非常に重要なパラメータである。したがって、合
分波波長間隔を狭くした４０ｃｈ−５０ＧＨｚのアレイ
導波路型回折格子においても隣接クロストークの向上は
重要な課題であり、せめて４０ｃｈ−１００ＧＨｚのア
レイ導波路型回折格子の隣接クロストークと同程度の良
好な特性とすることが求められている。
回折格子を波長多重通信システムに適用する際の、Ｂｉ
ｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ（ビットエラーレート）を決
定する非常に重要なパラメータである。したがって、合
分波波長間隔を狭くした４０ｃｈ−５０ＧＨｚのアレイ
導波路型回折格子においても隣接クロストークの向上は
重要な課題であり、せめて４０ｃｈ−１００ＧＨｚのア
レイ導波路型回折格子の隣接クロストークと同程度の良
好な特性とすることが求められている。
【００２８】本発明は、上記課題を解決するために成さ
れたものであり、その目的は、合分波できる波長間隔
（周波数間隔）が狭く、かつ、隣接クロストーク特性が
良好なアレイ導波路型回折格子等の光導波路およびその
製造方法を提供することにある。
れたものであり、その目的は、合分波できる波長間隔
（周波数間隔）が狭く、かつ、隣接クロストーク特性が
良好なアレイ導波路型回折格子等の光導波路およびその
製造方法を提供することにある。
【００２９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は次のような構成をもって課題を解決するた
めの手段としている。すなわち、第１の発明の光導波路
の製造方法は、基板上に形成した下部クラッド上にコア
の導波路構成を形成し、然る後に前記導波路構成を覆う
上部クラッド膜を火炎堆積法により形成し、然る後に該
上部クラッド膜を焼結透明化して光導波路を製造する光
導波路の製造方法であって、前記上部クラッド膜の焼結
透明化工程において前記上部クラッド膜のガラス微粒子
の密度変化が開始する温度をＴ１とし、前記密度変化が
終了する温度をＴ２としたときに、温度がＴ１からＴ２
まで昇温する昇温速度を１．０℃／ｍｉｎ以下として前
記上部クラッド膜を焼結透明化し、光導波路を製造する
構成をもって課題を解決する手段としている。
に、本発明は次のような構成をもって課題を解決するた
めの手段としている。すなわち、第１の発明の光導波路
の製造方法は、基板上に形成した下部クラッド上にコア
の導波路構成を形成し、然る後に前記導波路構成を覆う
上部クラッド膜を火炎堆積法により形成し、然る後に該
上部クラッド膜を焼結透明化して光導波路を製造する光
導波路の製造方法であって、前記上部クラッド膜の焼結
透明化工程において前記上部クラッド膜のガラス微粒子
の密度変化が開始する温度をＴ１とし、前記密度変化が
終了する温度をＴ２としたときに、温度がＴ１からＴ２
まで昇温する昇温速度を１．０℃／ｍｉｎ以下として前
記上部クラッド膜を焼結透明化し、光導波路を製造する
構成をもって課題を解決する手段としている。
【００３０】また、第２の発明の光導波路は、上記第１
の発明の光導波路の製造方法により製造されており、導
波路構成は互いに間隔を介して複数並設された導波路を
有している構成をもって課題を解決する手段としてい
る。
の発明の光導波路の製造方法により製造されており、導
波路構成は互いに間隔を介して複数並設された導波路を
有している構成をもって課題を解決する手段としてい
る。
【００３１】さらに、第３の発明の光導波路は、上記第
２の発明の構成に加え、１本以上の並設された光入力導
波路の出射側に第１のスラブ導波路が接続され、該第１
のスラブ導波路の出射側には該第１のスラブ導波路から
導出された光を伝搬する互いに異なる長さの複数の並設
されたアレイ導波路が接続され、該並設アレイ導波路の
出射側には第２のスラブ導波路が接続され、該第２のス
ラブ導波路の出射側には複数の並設された光出力導波路
が接続されたアレイ導波路型回折格子の、少なくとも前
記アレイ導波路と前記光出力導波路が互いに間隔を介し
て複数並設された導波路と成している構成をもって課題
を解決する手段としている。
２の発明の構成に加え、１本以上の並設された光入力導
波路の出射側に第１のスラブ導波路が接続され、該第１
のスラブ導波路の出射側には該第１のスラブ導波路から
導出された光を伝搬する互いに異なる長さの複数の並設
されたアレイ導波路が接続され、該並設アレイ導波路の
出射側には第２のスラブ導波路が接続され、該第２のス
ラブ導波路の出射側には複数の並設された光出力導波路
が接続されたアレイ導波路型回折格子の、少なくとも前
記アレイ導波路と前記光出力導波路が互いに間隔を介し
て複数並設された導波路と成している構成をもって課題
を解決する手段としている。
【００３２】アレイ導波路型回折格子において、アレイ
導波路を伝搬してくる光の位相Δφは、次式（１）によ
り示される。
導波路を伝搬してくる光の位相Δφは、次式（１）によ
り示される。
【００３３】 Δφ＝（２π／λ）・ｎｅｆｆ・ΔＬ・・・・・（１）
【００３４】ここで、λは光の波長、ｎｅｆｆはアレイ
導波路の等価屈折率、ΔＬはアレイ導波路の光路長差で
ある。この位相Δφの値がアレイ導波路ごとで揺らいだ
場合、アレイ導波路全体の等位相面に乱れが生じる。こ
の乱れはアレイ導波路から出射される光の集光像のボケ
を生じさせ、アレイ導波路型回折格子の隣接クロストー
クを劣化させるものである。
導波路の等価屈折率、ΔＬはアレイ導波路の光路長差で
ある。この位相Δφの値がアレイ導波路ごとで揺らいだ
場合、アレイ導波路全体の等位相面に乱れが生じる。こ
の乱れはアレイ導波路から出射される光の集光像のボケ
を生じさせ、アレイ導波路型回折格子の隣接クロストー
クを劣化させるものである。
【００３５】位相Δφの値の揺らぎを位相誤差と定義す
ると、この位相誤差はアレイ導波路の等価屈折率の揺ら
ぎにより説明することができる。アレイ導波路の等価屈
折率は、アレイ導波路の屈折率、膜厚、線幅の関数であ
り、それらが微妙に揺らぐことにより位相誤差が生じ
る。
ると、この位相誤差はアレイ導波路の等価屈折率の揺ら
ぎにより説明することができる。アレイ導波路の等価屈
折率は、アレイ導波路の屈折率、膜厚、線幅の関数であ
り、それらが微妙に揺らぐことにより位相誤差が生じ
る。
【００３６】そこで、本発明者は、従来の製造方法で製
造した４０ｃｈ−５０ＧＨｚアレイ導波路型回折格子
の、図９の鎖線Ａ−Ａ’部分での断面形状を調べ、それ
により、アレイ導波路の屈折率、膜厚、線幅の揺らぎが
ないかどうかを検討した。
造した４０ｃｈ−５０ＧＨｚアレイ導波路型回折格子
の、図９の鎖線Ａ−Ａ’部分での断面形状を調べ、それ
により、アレイ導波路の屈折率、膜厚、線幅の揺らぎが
ないかどうかを検討した。
【００３７】その結果、従来の製造方法で製造した４０
ｃｈ−５０ＧＨｚのアレイ導波路型回折格子において
は、図４に示す模式図のようにアレイ導波路１４が配列
されており、配列端部側に向かうにつれて導波路形状が
中心部側に傾いた形状であることが分かった。このよう
にアレイ導波路１４の形状が傾くと、アレイ導波路１４
の等価屈折率に揺らぎが生じて上記位相誤差が生じると
考えられる。
ｃｈ−５０ＧＨｚのアレイ導波路型回折格子において
は、図４に示す模式図のようにアレイ導波路１４が配列
されており、配列端部側に向かうにつれて導波路形状が
中心部側に傾いた形状であることが分かった。このよう
にアレイ導波路１４の形状が傾くと、アレイ導波路１４
の等価屈折率に揺らぎが生じて上記位相誤差が生じると
考えられる。
【００３８】また、上記アレイ導波路１４は、配列端部
側に向かうにつれて導波路形状が中心部側に傾いた形状
であるため、その位相誤差がアレイ導波路１４の配列端
部側に向かうにつれて大きくなり、例えば図５に示すよ
うな関係が発生すると考えられる。なお、同図は、アレ
イ導波路１４の配列数を４００本とし、その一端側から
順に、１、２、３、・・・４００のアレイ番号を付した
場合の、アレイ番号と位相誤差の関係を示している。
側に向かうにつれて導波路形状が中心部側に傾いた形状
であるため、その位相誤差がアレイ導波路１４の配列端
部側に向かうにつれて大きくなり、例えば図５に示すよ
うな関係が発生すると考えられる。なお、同図は、アレ
イ導波路１４の配列数を４００本とし、その一端側から
順に、１、２、３、・・・４００のアレイ番号を付した
場合の、アレイ番号と位相誤差の関係を示している。
【００３９】この関係は、アレイ導波路群の配列中心位
置から配列端部側に向かうにつれて位相誤差が大きくな
る位相誤差分布となり、以下、この分布を相関位相誤差
と称する。
置から配列端部側に向かうにつれて位相誤差が大きくな
る位相誤差分布となり、以下、この分布を相関位相誤差
と称する。
【００４０】そして、図５に示す相関位相誤差が発生し
たとしてアレイ導波路型回折格子の通過スペクトルをシ
ミュレーション計算した結果を、図６の特性線ａに示し
た。また、同図の特性線ｂには、上記相関位相誤差の発
生がない理論上のスペクトル形状を示した。同図から明
らかなように、相関位相誤差の存在によりアレイ導波路
型回折格子の通過スペクトル形状が広がり、大きく隣接
クロストークが劣化してくることが分かる。
たとしてアレイ導波路型回折格子の通過スペクトルをシ
ミュレーション計算した結果を、図６の特性線ａに示し
た。また、同図の特性線ｂには、上記相関位相誤差の発
生がない理論上のスペクトル形状を示した。同図から明
らかなように、相関位相誤差の存在によりアレイ導波路
型回折格子の通過スペクトル形状が広がり、大きく隣接
クロストークが劣化してくることが分かる。
【００４１】以上の検討から、本発明者は、アレイ導波
路型回折格子において、上記相関位相誤差を抑制するこ
とにより、合分波する光の周波数間隔を狭くしたアレイ
導波路型回折格子において、隣接クロストークを向上で
きることを見出した。
路型回折格子において、上記相関位相誤差を抑制するこ
とにより、合分波する光の周波数間隔を狭くしたアレイ
導波路型回折格子において、隣接クロストークを向上で
きることを見出した。
【００４２】また、前記位相誤差の揺らぎはアレイ導波
路型回折格子を作製するプロセスの揺らぎで生じるもの
であり、本発明者は、様々な検討を行なった結果、上部
クラッドの透明化工程の条件を適切にすることにより上
記相関位相誤差を抑制できることを見出した。
路型回折格子を作製するプロセスの揺らぎで生じるもの
であり、本発明者は、様々な検討を行なった結果、上部
クラッドの透明化工程の条件を適切にすることにより上
記相関位相誤差を抑制できることを見出した。
【００４３】以下、上記本発明者による検討について述
べる。火炎堆積法にて生成されたガラス微粒子は、焼結
の際に図７に示す特性線のような急激な密度変化を伴
う。これは、焼結挙動が粘性流動焼結支配となっている
ためである。なお、同図においてＳ１は焼結開始温度、
Ｓ２は焼結終了温度を示している。また、急激な密度変
化の開始温度Ｔ１および終了温度Ｔ２は、主にガラス微
粒子の組成および粒子径により決定される。
べる。火炎堆積法にて生成されたガラス微粒子は、焼結
の際に図７に示す特性線のような急激な密度変化を伴
う。これは、焼結挙動が粘性流動焼結支配となっている
ためである。なお、同図においてＳ１は焼結開始温度、
Ｓ２は焼結終了温度を示している。また、急激な密度変
化の開始温度Ｔ１および終了温度Ｔ２は、主にガラス微
粒子の組成および粒子径により決定される。
【００４４】図８の（ａ）に示すように、上部クラッド
３の膜はコア２の導波路構成を覆うように堆積形成され
るものであるので、上部クラッド３の膜の焼結時に上記
のような急激な密度変化が生じると、同図の（ｂ）に示
すように、温度上昇と共にアレイ導波路を形成するコア
チャンネル（コア２の導波路構成）の両側に空隙が発生
する。
３の膜はコア２の導波路構成を覆うように堆積形成され
るものであるので、上部クラッド３の膜の焼結時に上記
のような急激な密度変化が生じると、同図の（ｂ）に示
すように、温度上昇と共にアレイ導波路を形成するコア
チャンネル（コア２の導波路構成）の両側に空隙が発生
する。
【００４５】この状態で温度を増加していくと、徐々に
上記空隙にガラスが流れ込んできて最終的に空隙がガラ
スで埋まり、焼結が完了するはずであるが、上部クラッ
ド３の膜を形成しているガラス微粒子の密度変化が開始
する温度Ｔ１から前記密度変化が終了する温度Ｔ２まで
昇温する昇温速度が大きいと、上記空隙へのガラスの供
給が間に合わずに、配列されたコアを巻き込んで焼結が
終了してしまうことが分かった。
上記空隙にガラスが流れ込んできて最終的に空隙がガラ
スで埋まり、焼結が完了するはずであるが、上部クラッ
ド３の膜を形成しているガラス微粒子の密度変化が開始
する温度Ｔ１から前記密度変化が終了する温度Ｔ２まで
昇温する昇温速度が大きいと、上記空隙へのガラスの供
給が間に合わずに、配列されたコアを巻き込んで焼結が
終了してしまうことが分かった。
【００４６】その結果、上記昇温速度が大きいと、図８
の（ｃ）に示すように、アレイ導波路の配列端部側に向
かうにつれて導波路形状が中心部側に傾いた形状となっ
てしまう。なお、同図の（ｄ）は、アレイ導波路の理想
的な配列形態を模式的に示す。
の（ｃ）に示すように、アレイ導波路の配列端部側に向
かうにつれて導波路形状が中心部側に傾いた形状となっ
てしまう。なお、同図の（ｄ）は、アレイ導波路の理想
的な配列形態を模式的に示す。
【００４７】そこで、本発明者は、上部クラッド膜のガ
ラス微粒子の密度変化が開始する温度Ｔ１から前記密度
変化が終了する温度Ｔ２まで昇温する昇温速度を適切に
することにより、上記空隙へのガラスの供給を確実に行
ない、上記アレイ導波路の導波路形状の傾きを抑制する
ことを考え、以下の実験を行なった。
ラス微粒子の密度変化が開始する温度Ｔ１から前記密度
変化が終了する温度Ｔ２まで昇温する昇温速度を適切に
することにより、上記空隙へのガラスの供給を確実に行
ない、上記アレイ導波路の導波路形状の傾きを抑制する
ことを考え、以下の実験を行なった。
【００４８】すなわち、４０ｃｈ−５０ＧＨｚのアレイ
導波路型回折格子の製造に際し、上記昇温速度を２．５
℃／ｍｉｎから０．１℃／ｍｉｎまでの範囲で様々に変
化させ、この昇温速度と、製造されるアレイ導波路型回
折格子の隣接クロストークとの関係を求めた。その結
果、図３に示す関係データが得られ、上記昇温速度を１
℃／ｍｉｎ以下にすると、隣接クロストークを−２７ｄ
Ｂ以下に（４０ｃｈ−１００ＧＨｚのアレイ導波路型回
折格子と同等あるいはそれ以下に）できることが分かっ
た。
導波路型回折格子の製造に際し、上記昇温速度を２．５
℃／ｍｉｎから０．１℃／ｍｉｎまでの範囲で様々に変
化させ、この昇温速度と、製造されるアレイ導波路型回
折格子の隣接クロストークとの関係を求めた。その結
果、図３に示す関係データが得られ、上記昇温速度を１
℃／ｍｉｎ以下にすると、隣接クロストークを−２７ｄ
Ｂ以下に（４０ｃｈ−１００ＧＨｚのアレイ導波路型回
折格子と同等あるいはそれ以下に）できることが分かっ
た。
【００４９】本発明の光導波路の製造方法は、上記検討
結果に基づき、上部クラッド膜の焼結工程において、上
部クラッド膜のガラス微粒子の密度変化が開始する温度
Ｔ１から前記密度変化が終了する温度Ｔ２まで昇温する
昇温速度を１℃／ｍｉｎ以下にしたものである。したが
って、本発明の光導波路の製造方法によって光導波路と
しての４０ｃｈ−５０ＧＨｚアレイ導波路型回折格子を
製造することにより、アレイ導波路の配列形態を理想的
な配列形態に近づけることができ、アレイ導波路型回折
格子の隣接クロストークを抑制できる。
結果に基づき、上部クラッド膜の焼結工程において、上
部クラッド膜のガラス微粒子の密度変化が開始する温度
Ｔ１から前記密度変化が終了する温度Ｔ２まで昇温する
昇温速度を１℃／ｍｉｎ以下にしたものである。したが
って、本発明の光導波路の製造方法によって光導波路と
しての４０ｃｈ−５０ＧＨｚアレイ導波路型回折格子を
製造することにより、アレイ導波路の配列形態を理想的
な配列形態に近づけることができ、アレイ導波路型回折
格子の隣接クロストークを抑制できる。
【００５０】また、互いに間隔を介して複数並設された
導波路を有する導波路構成を備えた光導波路について
も、本発明の光導波路の製造方法を適用することによ
り、上記互いに間隔を介して複数並設された導波路の配
列形態を理想的な配列形態に近づけることができ、光導
波路の隣接クロストークを抑制することが可能となる。
導波路を有する導波路構成を備えた光導波路について
も、本発明の光導波路の製造方法を適用することによ
り、上記互いに間隔を介して複数並設された導波路の配
列形態を理想的な配列形態に近づけることができ、光導
波路の隣接クロストークを抑制することが可能となる。
【００５１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。なお、本実施形態例の説明におい
て、従来例と同一名称部分には同一符号を付し、その重
複説明は省略する。図１には、本発明に係る光導波路の
一実施形態例の要部構成が示されている。本実施形態例
の光導波路は４０ｃｈ−５０ＧＨｚアレイ導波路型回折
格子であり、その構成は図９に示したアレイ導波路型回
折格子とほぼ同様である。
に基づいて説明する。なお、本実施形態例の説明におい
て、従来例と同一名称部分には同一符号を付し、その重
複説明は省略する。図１には、本発明に係る光導波路の
一実施形態例の要部構成が示されている。本実施形態例
の光導波路は４０ｃｈ−５０ＧＨｚアレイ導波路型回折
格子であり、その構成は図９に示したアレイ導波路型回
折格子とほぼ同様である。
【００５２】また、本実施形態例は前記従来の製造方法
とほぼ同様の製造方法により製造されており、本実施形
態例が従来例と異なる特徴的なことは、アレイ導波路型
回折格子の製造時に上部クラッド膜を焼結透明化する工
程において、前記上部クラッド膜のガラス微粒子の密度
変化が開始する温度をＴ１とし、前記密度変化が終了す
る温度をＴ２としたときに、温度がＴ１からＴ２まで昇
温する昇温速度を１．０℃／ｍｉｎとして前記上部クラ
ッド膜を焼結透明化したことである。
とほぼ同様の製造方法により製造されており、本実施形
態例が従来例と異なる特徴的なことは、アレイ導波路型
回折格子の製造時に上部クラッド膜を焼結透明化する工
程において、前記上部クラッド膜のガラス微粒子の密度
変化が開始する温度をＴ１とし、前記密度変化が終了す
る温度をＴ２としたときに、温度がＴ１からＴ２まで昇
温する昇温速度を１．０℃／ｍｉｎとして前記上部クラ
ッド膜を焼結透明化したことである。
【００５３】なお、温度Ｔ１、Ｔ２は図７に示したよう
な、予め実験などにより求められるデータに基づき適宜
設定されるものであり、本実施形態例においては、上記
温度Ｔ１を１０００℃とし、Ｔ２を１１２５℃とした。
な、予め実験などにより求められるデータに基づき適宜
設定されるものであり、本実施形態例においては、上記
温度Ｔ１を１０００℃とし、Ｔ２を１１２５℃とした。
【００５４】本実施形態例は、上記製造方法により製造
されており、上記のように上部クラッド膜の焼結透明化
時における上部クラッド膜のガラス微粒子の密度変化が
開始する温度Ｔ１から前記密度変化が終了する温度Ｔ２
までの昇温速度を１．０℃／ｍｉｎとすることにより、
図３に示した検討結果からも明らかなように、アレイ導
波路１４の相関位相誤差を抑制し、隣接クロストークの
小さい優れたアレイ導波路型回折格子とすることができ
る。
されており、上記のように上部クラッド膜の焼結透明化
時における上部クラッド膜のガラス微粒子の密度変化が
開始する温度Ｔ１から前記密度変化が終了する温度Ｔ２
までの昇温速度を１．０℃／ｍｉｎとすることにより、
図３に示した検討結果からも明らかなように、アレイ導
波路１４の相関位相誤差を抑制し、隣接クロストークの
小さい優れたアレイ導波路型回折格子とすることができ
る。
【００５５】図２には、本実施形態例のアレイ導波路型
回折格子について光透過中心波長付近の通過スペクトル
を測定した結果が示されている。同図から明らかなよう
に、本実施形態例のアレイ導波路型回折格子の隣接クロ
ストークは−２７ｄＢ程度となり、４０ｃｈ−１００Ｇ
Ｈｚのアレイ導波路型回折格子と同程度まで隣接クロス
トークの向上ができたことを確認できた。
回折格子について光透過中心波長付近の通過スペクトル
を測定した結果が示されている。同図から明らかなよう
に、本実施形態例のアレイ導波路型回折格子の隣接クロ
ストークは−２７ｄＢ程度となり、４０ｃｈ−１００Ｇ
Ｈｚのアレイ導波路型回折格子と同程度まで隣接クロス
トークの向上ができたことを確認できた。
【００５６】なお、本発明は上記実施形態例に限定され
ることはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば上
記実施形態例では、上部クラッド膜の焼結透明化時にお
ける上部クラッド膜のガラス微粒子の密度変化が開始す
る温度Ｔ１から前記密度変化が終了する温度Ｔ２までの
昇温速度を１．０℃／ｍｉｎとしたが、この昇温速度
は、上部クラッド膜のガラス微粒子の組成や粒子径に応
じて、１．０℃／ｍｉｎ以下の適宜の値に設定されるも
のである。
ることはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば上
記実施形態例では、上部クラッド膜の焼結透明化時にお
ける上部クラッド膜のガラス微粒子の密度変化が開始す
る温度Ｔ１から前記密度変化が終了する温度Ｔ２までの
昇温速度を１．０℃／ｍｉｎとしたが、この昇温速度
は、上部クラッド膜のガラス微粒子の組成や粒子径に応
じて、１．０℃／ｍｉｎ以下の適宜の値に設定されるも
のである。
【００５７】また、同様に、上部クラッド膜の焼結透明
化時における上部クラッド膜のガラス微粒子の密度変化
が開始する温度Ｔ１および、前記密度変化が終了する温
度Ｔ２も、上部クラッド膜のガラス微粒子の組成や粒子
径に応じて適宜の値に設定されるものである。
化時における上部クラッド膜のガラス微粒子の密度変化
が開始する温度Ｔ１および、前記密度変化が終了する温
度Ｔ２も、上部クラッド膜のガラス微粒子の組成や粒子
径に応じて適宜の値に設定されるものである。
【００５８】また、上記説明は、上記実施形態例の製造
方法を適用してアレイ導波路型回折格子を製造した例に
ついて述べたが、上記実施形態例に示したような本発明
の光導波路の製造方法は、アレイ導波路型回折格子以外
の光導波路の製造にも適用できる。本発明を適用する光
導波路として、例えばマッハツェンダ干渉型光導波路や
Ｙ分岐光導波路、方向性結合器を有する様々な光導波路
等が挙げられる。光導波路として、複数の並設された導
波路を有する導波路構成を備えたものに本発明を適用す
ることにより、上記実施形態例と同様の効果を奏するこ
とができる。
方法を適用してアレイ導波路型回折格子を製造した例に
ついて述べたが、上記実施形態例に示したような本発明
の光導波路の製造方法は、アレイ導波路型回折格子以外
の光導波路の製造にも適用できる。本発明を適用する光
導波路として、例えばマッハツェンダ干渉型光導波路や
Ｙ分岐光導波路、方向性結合器を有する様々な光導波路
等が挙げられる。光導波路として、複数の並設された導
波路を有する導波路構成を備えたものに本発明を適用す
ることにより、上記実施形態例と同様の効果を奏するこ
とができる。
【００５９】すなわち、本発明の光導波路の製造方法を
用いて光導波路を製造することにより、上記のような相
関位相誤差を抑制することができるので、上記複数の並
設された導波路を有する導波路構成を備えた光導波路
を、上記アレイ導波路型回折格子の例に示したような隣
接クロストーク特性の優れた光導波路とすることができ
る。
用いて光導波路を製造することにより、上記のような相
関位相誤差を抑制することができるので、上記複数の並
設された導波路を有する導波路構成を備えた光導波路
を、上記アレイ導波路型回折格子の例に示したような隣
接クロストーク特性の優れた光導波路とすることができ
る。
【００６０】
【発明の効果】本発明の光導波路の製造方法によれば、
上部クラッド膜のガラス微粒子の密度変化が開始する温
度をＴ１とし、前記密度変化が終了する温度をＴ２とし
たときに、温度がＴ１からＴ２まで昇温する昇温速度を
１．０℃／ｍｉｎ以下として前記上部クラッド膜を焼結
透明化したものであるから、コアの導波路構成を覆うよ
うに堆積形成される上部クラッド膜の焼結時の急激な密
度変化に伴ってコアの導波路構成の両側に発生する空隙
に、徐々にガラス微粒子を供給して上記空隙を埋めるこ
とができる。
上部クラッド膜のガラス微粒子の密度変化が開始する温
度をＴ１とし、前記密度変化が終了する温度をＴ２とし
たときに、温度がＴ１からＴ２まで昇温する昇温速度を
１．０℃／ｍｉｎ以下として前記上部クラッド膜を焼結
透明化したものであるから、コアの導波路構成を覆うよ
うに堆積形成される上部クラッド膜の焼結時の急激な密
度変化に伴ってコアの導波路構成の両側に発生する空隙
に、徐々にガラス微粒子を供給して上記空隙を埋めるこ
とができる。
【００６１】したがって、本発明の光導波路は、上記本
発明の光導波路の製造方法を適用することにより、上記
互いに間隔を介して複数並設された導波路の配列形態を
理想的な配列形態に近づけることができ、互いに間隔を
介して複数並設された導波路を備えた光導波路の隣接ク
ロストークを抑制することが可能となる。
発明の光導波路の製造方法を適用することにより、上記
互いに間隔を介して複数並設された導波路の配列形態を
理想的な配列形態に近づけることができ、互いに間隔を
介して複数並設された導波路を備えた光導波路の隣接ク
ロストークを抑制することが可能となる。
【００６２】また、本発明の光導波路をアレイ導波路型
回折格子とした発明によれば、互いに間隔を介して複数
並設されたアレイ導波路等の並設導波路の配列形態を理
想的な配列形態に近づけることができ、それにより隣接
クロストークを抑制できる優れたアレイ導波路型回折格
子とすることができる。
回折格子とした発明によれば、互いに間隔を介して複数
並設されたアレイ導波路等の並設導波路の配列形態を理
想的な配列形態に近づけることができ、それにより隣接
クロストークを抑制できる優れたアレイ導波路型回折格
子とすることができる。
【図１】本発明に係る光導波路の一実施形態例を示す要
部構成図である。
部構成図である。
【図２】上記実施形態例のアレイ導波路型回折格子の通
過スペクトル例を示すグラフである。
過スペクトル例を示すグラフである。
【図３】光導波路製造時の上部クラッド焼結透明化工程
における昇温速度とアレイ導波路型回折格子の隣接クロ
ストークの関係データを示すグラフである。
における昇温速度とアレイ導波路型回折格子の隣接クロ
ストークの関係データを示すグラフである。
【図４】アレイ導波路型回折格子製造時の上部クラッド
焼結透明化工程における昇温速度を速くした場合のアレ
イ導波路配列形態を示す模式図である。
焼結透明化工程における昇温速度を速くした場合のアレ
イ導波路配列形態を示す模式図である。
【図５】図４のアレイ導波路配列形態に伴う相関位相誤
差のシミュレーション結果を示すグラフである。
差のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図６】図５のシミュレーション結果に基づいて求めた
アレイ導波路型回折格子の通過スペクトルを相関位相誤
差のない場合と比較して示すグラフである。
アレイ導波路型回折格子の通過スペクトルを相関位相誤
差のない場合と比較して示すグラフである。
【図７】光導波路製造に際し、ガラス微粒子の透明化工
程における密度変化を示すグラフである。
程における密度変化を示すグラフである。
【図８】光導波路製造時の上部クラッドの透明化工程に
おいて温度上昇に伴うコアの配列形態への影響を説明す
る模式図である。
おいて温度上昇に伴うコアの配列形態への影響を説明す
る模式図である。
【図９】アレイ導波路型回折格子の構成例を示す説明図
である。
である。
【図１０】アレイ導波路型回折格子の製造工程例を示す
説明図である。
説明図である。
【図１１】従来の製造方法で製造した４０ｃｈ−５０Ｇ
Ｈｚアレイ導波路型回折格子の通過スペクトル例を示す
グラフである。
Ｈｚアレイ導波路型回折格子の通過スペクトル例を示す
グラフである。
【図１２】４０ｃｈ−１００ＧＨｚアレイ導波路型回折
格子の通過スペクトル例を示すグラフである。
格子の通過スペクトル例を示すグラフである。
【図１３】図１１と図１２のグラフを規格化して重ねて
示すグラフである。
示すグラフである。
１ 下部クラッド ２ コア ３ 上部クラッド １０ 光導波路部 １１ 基板 １２ 光入力導波路 １３ 第１のスラブ導波路 １４ アレイ導波路 １５ 第２のスラブ導波路 １６ 光出力導波路
Claims (3)
- 【請求項１】 基板上に形成した下部クラッド上にコア
の導波路構成を形成し、然る後に前記導波路構成を覆う
上部クラッド膜を火炎堆積法により形成し、然る後に該
上部クラッド膜を焼結透明化して光導波路を製造する光
導波路の製造方法であって、前記上部クラッド膜の焼結
透明化工程において前記上部クラッド膜のガラス微粒子
の密度変化が開始する温度をＴ１とし、前記密度変化が
終了する温度をＴ２としたときに、温度がＴ１からＴ２
まで昇温する昇温速度を１．０℃／ｍｉｎ以下として前
記上部クラッド膜を焼結透明化し、光導波路を製造する
ことを特徴とする光導波路の製造方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の光導波路の製造方法によ
り製造されており、導波路構成は互いに間隔を介して複
数並設された導波路を有していることを特徴とする光導
波路。 - 【請求項３】 １本以上の並設された光入力導波路の出
射側に第１のスラブ導波路が接続され、該第１のスラブ
導波路の出射側には該第１のスラブ導波路から導出され
た光を伝搬する互いに異なる長さの複数の並設されたア
レイ導波路が接続され、該並設アレイ導波路の出射側に
は第２のスラブ導波路が接続され、該第２のスラブ導波
路の出射側には複数の並設された光出力導波路が接続さ
れたアレイ導波路型回折格子の、少なくとも前記アレイ
導波路と前記光出力導波路が互いに間隔を介して複数並
設された導波路と成していることを特徴とする請求項２
記載の光導波路。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000227214A JP2002040276A (ja) | 2000-07-27 | 2000-07-27 | 光導波路およびその製造方法 |
| US09/915,334 US20020018622A1 (en) | 2000-07-27 | 2001-07-27 | Optical waveguide and method of manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000227214A JP2002040276A (ja) | 2000-07-27 | 2000-07-27 | 光導波路およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002040276A true JP2002040276A (ja) | 2002-02-06 |
Family
ID=18720700
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000227214A Pending JP2002040276A (ja) | 2000-07-27 | 2000-07-27 | 光導波路およびその製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20020018622A1 (ja) |
| JP (1) | JP2002040276A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003121666A (ja) * | 2001-10-10 | 2003-04-23 | Nec Corp | 導波路型光デバイスおよびその製造方法 |
| JP2007065562A (ja) | 2005-09-02 | 2007-03-15 | Furukawa Electric Co Ltd:The | アレイ導波路回折格子 |
| JP5100175B2 (ja) * | 2007-03-28 | 2012-12-19 | 古河電気工業株式会社 | アレイ導波路格子型の合分波装置 |
| US20110085761A1 (en) * | 2009-05-26 | 2011-04-14 | Furukawa Electric Co., Ltd. | Arrayed waveguide grating and method of manufacturing arrayed waveguide grating |
| JP5619750B2 (ja) | 2009-09-04 | 2014-11-05 | 古河電気工業株式会社 | ９０度ハイブリッド |
-
2000
- 2000-07-27 JP JP2000227214A patent/JP2002040276A/ja active Pending
-
2001
- 2001-07-27 US US09/915,334 patent/US20020018622A1/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20020018622A1 (en) | 2002-02-14 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040106 |
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| A02 | Decision of refusal |
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