JP2682919B2 - 光導波路及びその製造方法 - Google Patents
光導波路及びその製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光導波路及びその製造方
法に関する。近年、光通信システムを加入者系に適用す
るための研究及び開発が実用化レベルで行われている。
加入者系において波長分割多重を利用した双方向光通信
を実現するためには、異なる波長の光信号を分岐し或い
は合流するための光合分波器が必要不可欠であり、この
光合分波器の量産技術の確立が、加入者系光通信システ
ムを実用化する上でのキーテクノロジーの一つとなって
いる。
法に関する。近年、光通信システムを加入者系に適用す
るための研究及び開発が実用化レベルで行われている。
加入者系において波長分割多重を利用した双方向光通信
を実現するためには、異なる波長の光信号を分岐し或い
は合流するための光合分波器が必要不可欠であり、この
光合分波器の量産技術の確立が、加入者系光通信システ
ムを実用化する上でのキーテクノロジーの一つとなって
いる。
【０００２】光合分波器は、例えば、光導波路により光
方向性結合器を構成することにより実現可能である。光
導波路により光方向性結合器を構成する場合、光導波路
の構造パラメータが直接分波特性等の特性に影響を及ぼ
すので、量産時の特性の均一化を図るためには、光導波
路の構造パラメータを設計値通りに設定できるようにす
ることが要求される。
方向性結合器を構成することにより実現可能である。光
導波路により光方向性結合器を構成する場合、光導波路
の構造パラメータが直接分波特性等の特性に影響を及ぼ
すので、量産時の特性の均一化を図るためには、光導波
路の構造パラメータを設計値通りに設定できるようにす
ることが要求される。
【０００３】
【従来の技術】図６（Ａ）は従来の量産に適した光導波
路の端面図である。この光導波路は、比較的低屈折率な
アンダークラッド２と、アンダークラッド２上に形成さ
れた比較的高屈折率なコア４と、コア４を覆うようにア
ンダークラッド上に形成された比較的低屈折率なアウタ
ークラッド６とを備えている。
路の端面図である。この光導波路は、比較的低屈折率な
アンダークラッド２と、アンダークラッド２上に形成さ
れた比較的高屈折率なコア４と、コア４を覆うようにア
ンダークラッド上に形成された比較的低屈折率なアウタ
ークラッド６とを備えている。
【０００４】この光導波路が石英系である場合における
従来の製造方法の一つは、ＳｉＯ2 を主成分とする比較
的低屈折率なアンダークラッド上に、火炎堆積法により
ＳｉＯ2 を主成分とし屈折率調整用にＧｅＯ2等のドー
パントがドープされた比較的高屈折率なコア層を形成す
るステップと、このコア層をパターンエッチングして所
定形状のコアを形成するステップと、このコアを覆うよ
うにアンダークラッド上に火炎堆積法によりＳｉＯ2 を
主成分とする比較的低屈折率なアウタークラッドを形成
するステップとを含んでいる。
従来の製造方法の一つは、ＳｉＯ2 を主成分とする比較
的低屈折率なアンダークラッド上に、火炎堆積法により
ＳｉＯ2 を主成分とし屈折率調整用にＧｅＯ2等のドー
パントがドープされた比較的高屈折率なコア層を形成す
るステップと、このコア層をパターンエッチングして所
定形状のコアを形成するステップと、このコアを覆うよ
うにアンダークラッド上に火炎堆積法によりＳｉＯ2 を
主成分とする比較的低屈折率なアウタークラッドを形成
するステップとを含んでいる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の光導波路の製造
方法による場合、火炎堆積法において、アンダークラッ
ド及びコア上に堆積したスート状ガラスを高温下でガラ
ス化してアウタークラッドを形成するに際して、例えば
図６（Ｂ）に示すように、熱によりコア４′の断面形状
が変形するという問題がある。
方法による場合、火炎堆積法において、アンダークラッ
ド及びコア上に堆積したスート状ガラスを高温下でガラ
ス化してアウタークラッドを形成するに際して、例えば
図６（Ｂ）に示すように、熱によりコア４′の断面形状
が変形するという問題がある。
【０００６】前述のようにコアには屈折率を高めるため
のＧｅＯ2 がドープされており、そのガラス軟化点温度
が低くなっているので、コアは加熱により変形しやす
い。コアの断面形状が変形すると、光導波路の構造パラ
メータが設計値とは異なるものとなり、所要の光導波路
特性を得ることができない。例えば光導波路により光方
向性結合器を構成した場合、光結合部（２本のコアが最
も近接する部分）の構造パラメータが設計値と異なるも
のになると、分岐比の波長依存性が大きく変化し、所要
の分波特性を得ることができない。
のＧｅＯ2 がドープされており、そのガラス軟化点温度
が低くなっているので、コアは加熱により変形しやす
い。コアの断面形状が変形すると、光導波路の構造パラ
メータが設計値とは異なるものとなり、所要の光導波路
特性を得ることができない。例えば光導波路により光方
向性結合器を構成した場合、光結合部（２本のコアが最
も近接する部分）の構造パラメータが設計値と異なるも
のになると、分岐比の波長依存性が大きく変化し、所要
の分波特性を得ることができない。
【０００７】このような熱によるコアの変形を防止する
ために、コアの屈折率調整用のドーパントとしてＧｅＯ
2 に代えてＴｉＯ2 を用いることが提案され得るが、こ
の場合、コアのガラス化が不十分になりやすく、損失特
性が劣化する。例えば、ＳｉＯ2 系の光導波路におい
て、コアにＧｅＯ2 をドープした場合の損失は０．１dB
／cm以下であり、低損失であるが、ＴｉＯ2 をドープし
て同等の比屈折率差を得た場合には、損失が１dB／cm程
度にまで大きくなる。
ために、コアの屈折率調整用のドーパントとしてＧｅＯ
2 に代えてＴｉＯ2 を用いることが提案され得るが、こ
の場合、コアのガラス化が不十分になりやすく、損失特
性が劣化する。例えば、ＳｉＯ2 系の光導波路におい
て、コアにＧｅＯ2 をドープした場合の損失は０．１dB
／cm以下であり、低損失であるが、ＴｉＯ2 をドープし
て同等の比屈折率差を得た場合には、損失が１dB／cm程
度にまで大きくなる。
【０００８】本発明はこのような事情に鑑みて創作され
たもので、量産に適した光導波路を製造するに際して、
コアが変形しにくく且つ損失特性が劣化しにくくするこ
とを目的としている。
たもので、量産に適した光導波路を製造するに際して、
コアが変形しにくく且つ損失特性が劣化しにくくするこ
とを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の光導波路は、比
較的低屈折率なアンダークラッドと、該アンダークラッ
ド上に形成された比較的高屈折率な多層構造のコアと、
該コアを覆うように上記アンダークラッド上に形成され
た比較的低屈折率なアウタークラッドとを備え、上記コ
アにおける外側の層の軟化点温度が内側の層の軟化点温
度よりも高くなるようにして構成される。
較的低屈折率なアンダークラッドと、該アンダークラッ
ド上に形成された比較的高屈折率な多層構造のコアと、
該コアを覆うように上記アンダークラッド上に形成され
た比較的低屈折率なアウタークラッドとを備え、上記コ
アにおける外側の層の軟化点温度が内側の層の軟化点温
度よりも高くなるようにして構成される。
【００１０】本発明の光導波路の製造方法は、ＳｉＯ2
を主成分とする比較的低屈折率なアンダークラッド上
に、火炎堆積法により、ＳｉＯ2 を主成分とし屈折率及
び軟化点温度の調整用にＧｅＯ2 及びＴｉＯ2 がドープ
された比較的高屈折率な多層構造のコア層を、その外側
の層におけるＴｉＯ2 のドープ濃度が内側の層における
ＴｉＯ2のドープ濃度よりも高くなるように形成するス
テップと、該コア層をパターンエッチングして所定形状
のコアを形成するステップと、該コアを覆うように上記
アンダークラッド上に火炎堆積法によりＳｉＯ2 を主成
分とする比較的低屈折率なアウタークラッドを形成する
ステップとを含む。
を主成分とする比較的低屈折率なアンダークラッド上
に、火炎堆積法により、ＳｉＯ2 を主成分とし屈折率及
び軟化点温度の調整用にＧｅＯ2 及びＴｉＯ2 がドープ
された比較的高屈折率な多層構造のコア層を、その外側
の層におけるＴｉＯ2 のドープ濃度が内側の層における
ＴｉＯ2のドープ濃度よりも高くなるように形成するス
テップと、該コア層をパターンエッチングして所定形状
のコアを形成するステップと、該コアを覆うように上記
アンダークラッド上に火炎堆積法によりＳｉＯ2 を主成
分とする比較的低屈折率なアウタークラッドを形成する
ステップとを含む。
【００１１】
【作用】本発明においては、コアにおける外側の層の軟
化点温度が内側の層の軟化点温度よりも高くなるように
しているので、製造に際してコアが変形しにくい。ま
た、軟化点温度を高くすることがその部分の透過率を低
下させる場合であっても、シングルモード伝搬光の電界
分布はコア中央部が高くなる所謂ガウシアン分布となっ
ているから、コアにおける外側の層の軟化点温度を高く
することがこの光導波路の損失特性を劣化させる恐れは
ない。
化点温度が内側の層の軟化点温度よりも高くなるように
しているので、製造に際してコアが変形しにくい。ま
た、軟化点温度を高くすることがその部分の透過率を低
下させる場合であっても、シングルモード伝搬光の電界
分布はコア中央部が高くなる所謂ガウシアン分布となっ
ているから、コアにおける外側の層の軟化点温度を高く
することがこの光導波路の損失特性を劣化させる恐れは
ない。
【００１２】火炎堆積法によりアウタークラッドを形成
する場合、従来方法によると、堆積したガラススートを
ガラス化させるに際してコアが熱により変形しやすかっ
たものであるが、本発明方法によると、上述のような特
定の積層構造のコアが実現されているので、アンダーク
ラッドを形成するに際してコアが変形しにくい。
する場合、従来方法によると、堆積したガラススートを
ガラス化させるに際してコアが熱により変形しやすかっ
たものであるが、本発明方法によると、上述のような特
定の積層構造のコアが実現されているので、アンダーク
ラッドを形成するに際してコアが変形しにくい。
【００１３】このように、本発明によると、製造に際し
てコアが変形しにくく且つ損失特性が劣化しにくい量産
に適した光導波路又はその製造方法の実現が可能にな
る。
てコアが変形しにくく且つ損失特性が劣化しにくい量産
に適した光導波路又はその製造方法の実現が可能にな
る。
【００１４】
【実施例】以下本発明の実施例を説明する。図１は本発
明の実施例を示す光導波路の端面図である。Ｓｉからな
る基板８上には、Ｐ2 Ｏ5 −Ｂ2 Ｏ3 をドープしたＳｉ
Ｏ2 からなるアンダークラッド２が形成されており、こ
のアンダークラッド２上にはコア４が形成されている。
６はアンダークラッド２と同等組成の材質からなるアウ
タークラッドであり、このアウタークラッド６は、コア
４を覆うようにアンダークラッド２上に形成されてい
る。
明の実施例を示す光導波路の端面図である。Ｓｉからな
る基板８上には、Ｐ2 Ｏ5 −Ｂ2 Ｏ3 をドープしたＳｉ
Ｏ2 からなるアンダークラッド２が形成されており、こ
のアンダークラッド２上にはコア４が形成されている。
６はアンダークラッド２と同等組成の材質からなるアウ
タークラッドであり、このアウタークラッド６は、コア
４を覆うようにアンダークラッド２上に形成されてい
る。
【００１５】コア４はＴｉＯ2 をドープしたＳｉＯ2 か
らなる軟化点温度が高い外層４Ｂ，４Ｃと、これらに挟
まれた内層４Ａとからなる。コアの内層４ＡはＧｅＯ2
をドープしたＳｉＯ2 からなる。
らなる軟化点温度が高い外層４Ｂ，４Ｃと、これらに挟
まれた内層４Ａとからなる。コアの内層４ＡはＧｅＯ2
をドープしたＳｉＯ2 からなる。
【００１６】図２において、１０はコアを横切る厚み方
向の屈折率分布を表し、１２は同方向における導波モー
ドの電界分布を表す。コア内の屈折率は一様であり、コ
アの内層４Ａと外層４Ｂ，４Ｃとが同屈折率になるよう
に、内層４ＡにドープするＳｉＯ2 の濃度と外層４Ｂ，
４ＣにドープするＴｉＯ2の濃度が調整されている。ま
た、この光導波路は単一モード条件を満足するように作
成されている。
向の屈折率分布を表し、１２は同方向における導波モー
ドの電界分布を表す。コア内の屈折率は一様であり、コ
アの内層４Ａと外層４Ｂ，４Ｃとが同屈折率になるよう
に、内層４ＡにドープするＳｉＯ2 の濃度と外層４Ｂ，
４ＣにドープするＴｉＯ2の濃度が調整されている。ま
た、この光導波路は単一モード条件を満足するように作
成されている。
【００１７】即ち、コア４の厚み及び幅は６μｍ、コア
４とアンダークラッド２及びアウタークラッド６の間の
比屈折率差は０．７５％になるようにされている。尚、
アンダークラッド２及びアウタークラッド６の厚みは例
えばそれぞれ約２０μｍである。
４とアンダークラッド２及びアウタークラッド６の間の
比屈折率差は０．７５％になるようにされている。尚、
アンダークラッド２及びアウタークラッド６の厚みは例
えばそれぞれ約２０μｍである。
【００１８】伝搬光の導波モードが単一モード条件を満
たすと、その電界分布は符号１２で示すように所謂ガウ
シアンタイプとなる。この実施例では、コア４におい
て、内層４Ａの厚みは３μｍ、外層４Ｂ，４Ｃの厚みは
それぞれ１．５μｍとしているので、導波モードの電界
分布が前述のようにガウシアンタイプになる場合には、
伝搬光のパワーの８０％以上がコアの内層４Ａに集中す
る。
たすと、その電界分布は符号１２で示すように所謂ガウ
シアンタイプとなる。この実施例では、コア４におい
て、内層４Ａの厚みは３μｍ、外層４Ｂ，４Ｃの厚みは
それぞれ１．５μｍとしているので、導波モードの電界
分布が前述のようにガウシアンタイプになる場合には、
伝搬光のパワーの８０％以上がコアの内層４Ａに集中す
る。
【００１９】従って、前述の比屈折率差を得るためにコ
アの外層４Ｂ，４Ｃに比較的多量のＴｉＯ2 をドープし
たことに起因する外層４Ｂ，４Ｃの透過率の低下は、こ
の光導波構造の損失特性を殆ど劣化させない。従って、
伝搬損失が０．２dB／cm以下の低損失な光導波路の実現
が可能になる。
アの外層４Ｂ，４Ｃに比較的多量のＴｉＯ2 をドープし
たことに起因する外層４Ｂ，４Ｃの透過率の低下は、こ
の光導波構造の損失特性を殆ど劣化させない。従って、
伝搬損失が０．２dB／cm以下の低損失な光導波路の実現
が可能になる。
【００２０】図３は本発明方法における火炎堆積法の実
施に使用することができるガラススート堆積装置の構成
図である。１４は原料ガス並びに燃焼用の酸素及び水素
が供給されるバーナであり、このバーナ１４は、Ｘ軸駆
動装置１６によって図中の左右方向に等速度（例えば１
００mm／秒）で往復走査される。
施に使用することができるガラススート堆積装置の構成
図である。１４は原料ガス並びに燃焼用の酸素及び水素
が供給されるバーナであり、このバーナ１４は、Ｘ軸駆
動装置１６によって図中の左右方向に等速度（例えば１
００mm／秒）で往復走査される。
【００２１】１８はその上に基板８が載置されるステー
ジであり、このステージ１８は、Ｙ軸駆動装置２０によ
って紙面の表面側から裏面側に向かう方向或いはこれと
は逆の方向に等速度（例えば１mm／秒）で往復動作す
る。基板８はその上に光導波路を形成するためのもので
あり、この基板としては半導体製造用に通常使用される
シリコンウエハを使用可能である。
ジであり、このステージ１８は、Ｙ軸駆動装置２０によ
って紙面の表面側から裏面側に向かう方向或いはこれと
は逆の方向に等速度（例えば１mm／秒）で往復動作す
る。基板８はその上に光導波路を形成するためのもので
あり、この基板としては半導体製造用に通常使用される
シリコンウエハを使用可能である。
【００２２】２２は燃焼制御装置であり、酸素及び水素
を所定の混合比で混合して所定の流量でバーナ１４に供
給する。２４は使用される原料ガスの種類に応じて複数
設けられた原料ガス供給装置であり、これら原料ガス供
給装置２４は、ガスフローメータ２６からそれぞれ送り
込まれる酸素等のキャリアガスの流量に応じた原料ガス
を送り出す。図示された例では、原料ガス供給装置２４
には原料ガスが液相で充填されているが、気相の原料ガ
スを用いて、その流量を直接ガスフローメータで調整す
るようにしてもよい。１８は混合された原料ガスの総流
量を制御するためのガスフローメータである。
を所定の混合比で混合して所定の流量でバーナ１４に供
給する。２４は使用される原料ガスの種類に応じて複数
設けられた原料ガス供給装置であり、これら原料ガス供
給装置２４は、ガスフローメータ２６からそれぞれ送り
込まれる酸素等のキャリアガスの流量に応じた原料ガス
を送り出す。図示された例では、原料ガス供給装置２４
には原料ガスが液相で充填されているが、気相の原料ガ
スを用いて、その流量を直接ガスフローメータで調整す
るようにしてもよい。１８は混合された原料ガスの総流
量を制御するためのガスフローメータである。
【００２３】アンダークラッド２、コア４及びアウター
クラッド６の主成分となるＳｉＯ2 用の原料ガスとして
は例えばＳｉＣｌ4 が使用される。コアの内層４Ａの屈
折率を高めるためのＧｅＯ2 用の原料ガスとしてはＧｅ
Ｃｌ4 を使用可能である。コアの外層４Ｂ，４Ｃの屈折
率を高め且つ軟化点温度を上昇させるためのＴｉＯ2 用
の原料ガスとしてはＴｉＣｌ4 を使用可能である。アン
ダークラッド２及びアウタークラッド６の屈折率を低下
させるためのＰ2 Ｏ5 及びＢ2 Ｏ3 用の原料ガスとして
はそれぞれＰＯＣｌ3 及びＢＣｌ3 を使用可能である。
クラッド６の主成分となるＳｉＯ2 用の原料ガスとして
は例えばＳｉＣｌ4 が使用される。コアの内層４Ａの屈
折率を高めるためのＧｅＯ2 用の原料ガスとしてはＧｅ
Ｃｌ4 を使用可能である。コアの外層４Ｂ，４Ｃの屈折
率を高め且つ軟化点温度を上昇させるためのＴｉＯ2 用
の原料ガスとしてはＴｉＣｌ4 を使用可能である。アン
ダークラッド２及びアウタークラッド６の屈折率を低下
させるためのＰ2 Ｏ5 及びＢ2 Ｏ3 用の原料ガスとして
はそれぞれＰＯＣｌ3 及びＢＣｌ3 を使用可能である。
【００２４】バーナ１４から吹き出された原料ガスは、
燃焼に伴う火炎加水分解によりＳｉＯ2 等の酸化物とな
り、この酸化物は白色粉末状の酸化物ガラススート３０
として基板８上に堆積される。
燃焼に伴う火炎加水分解によりＳｉＯ2 等の酸化物とな
り、この酸化物は白色粉末状の酸化物ガラススート３０
として基板８上に堆積される。
【００２５】バーナ１４の走査及びステージ１８の移動
によって、基板８上には均一の厚みでガラススート３０
が堆積される。基板８上に堆積したガラススートは、電
気炉内等において加熱することによってガラス化され、
光導波路用の透明な膜とすることができる。
によって、基板８上には均一の厚みでガラススート３０
が堆積される。基板８上に堆積したガラススートは、電
気炉内等において加熱することによってガラス化され、
光導波路用の透明な膜とすることができる。
【００２６】尚、本願明細書中「火炎堆積法」というの
は、火炎加水分解により基板上に堆積した酸化物ガラス
スートを加熱してガラス化させる方法のことである。図
４は光導波路の製造プロセスの望ましい例を説明するた
めの図である。まず、図３に示したガラススート堆積装
置を用いて、基板８上に、Ｐ2 Ｏ5 及びＢ2 Ｏ3 をドー
プしたＳｉＯ2 からなるアンダークラッド用のガラスス
ートと、ＴｉＯ2 をドープしたＳｉＯ2 からなるコア外
層用のガラススートと、ＧｅＯ2をドープしたＳｉＯ2
からなるコア内層用のガラススートと、ＴｉＯ2 をドー
プしたＳｉＯ2 からなるコア外層用のガラススートとを
この順に堆積した後、これらのガラススートをガラス化
させることによって、図４（Ａ）に示すように、基板８
上にアンダークラッド２、コア外層４Ｂ′、コア内層４
Ａ′及びコア外層４Ｃ′をこの順に積層する。
は、火炎加水分解により基板上に堆積した酸化物ガラス
スートを加熱してガラス化させる方法のことである。図
４は光導波路の製造プロセスの望ましい例を説明するた
めの図である。まず、図３に示したガラススート堆積装
置を用いて、基板８上に、Ｐ2 Ｏ5 及びＢ2 Ｏ3 をドー
プしたＳｉＯ2 からなるアンダークラッド用のガラスス
ートと、ＴｉＯ2 をドープしたＳｉＯ2 からなるコア外
層用のガラススートと、ＧｅＯ2をドープしたＳｉＯ2
からなるコア内層用のガラススートと、ＴｉＯ2 をドー
プしたＳｉＯ2 からなるコア外層用のガラススートとを
この順に堆積した後、これらのガラススートをガラス化
させることによって、図４（Ａ）に示すように、基板８
上にアンダークラッド２、コア外層４Ｂ′、コア内層４
Ａ′及びコア外層４Ｃ′をこの順に積層する。
【００２７】火炎堆積法においては、各ガラススートを
同時にガラス化してもよいし、各層毎にガラススートの
堆積及びそのガラス化を行い、これを基板８の側から順
次繰り返すようにしてもよい。
同時にガラス化してもよいし、各層毎にガラススートの
堆積及びそのガラス化を行い、これを基板８の側から順
次繰り返すようにしてもよい。
【００２８】次いで、各コア層をパターンエッチングし
て、図４（Ｂ）に示すように、所定形状のコア４を形成
する。その後、図４（Ｃ）に示すように、Ｐ2 Ｏ5 及び
Ｂ2 Ｏ3 をドープしたＳｉＯ 2 からなるガラススート
６′をアンダークラッド２及びコア４上に堆積させる。
て、図４（Ｂ）に示すように、所定形状のコア４を形成
する。その後、図４（Ｃ）に示すように、Ｐ2 Ｏ5 及び
Ｂ2 Ｏ3 をドープしたＳｉＯ 2 からなるガラススート
６′をアンダークラッド２及びコア４上に堆積させる。
【００２９】そして、このガラススート６′を加熱炉内
で加熱して、図４（Ｄ）に示すように、コア４を覆うよ
うにアウタークラッド６を形成する。ガラススート６′
のガラス化に際しては、１０００℃以上の加熱が必要に
なるが、本実施例においては、コアの外層４Ｂ，４Ｃに
ＴｉＯ2 がドープされておりその軟化点温度が上昇して
いるので、ガラススート６′を高温下でガラス化するに
際して、コア４が変形しにくい。
で加熱して、図４（Ｄ）に示すように、コア４を覆うよ
うにアウタークラッド６を形成する。ガラススート６′
のガラス化に際しては、１０００℃以上の加熱が必要に
なるが、本実施例においては、コアの外層４Ｂ，４Ｃに
ＴｉＯ2 がドープされておりその軟化点温度が上昇して
いるので、ガラススート６′を高温下でガラス化するに
際して、コア４が変形しにくい。
【００３０】この製造プロセスを適用して光導波路によ
る光方向性結合器を作成する場合、コアが変形しにくい
ことから、光方向性結合器の光結合部の導波路パラメー
タを設計値通りにすることができ、所要特性の光方向性
結合器を容易に得ることができる。
る光方向性結合器を作成する場合、コアが変形しにくい
ことから、光方向性結合器の光結合部の導波路パラメー
タを設計値通りにすることができ、所要特性の光方向性
結合器を容易に得ることができる。
【００３１】図５は本発明の他の実施例を説明するため
の図であり、光導波路厚み方向のＴｉＯ2 及びＧｅＯ2
のドープ量又は濃度の分布を示している。前実施例にお
いては、コアにおける各層の積層数を３としたが、本実
施例においては、積層数を４以上（例えば９）とし、コ
アにおける外側の層の軟化点温度が内側の層の軟化点温
度よりも高くなるようにしている。
の図であり、光導波路厚み方向のＴｉＯ2 及びＧｅＯ2
のドープ量又は濃度の分布を示している。前実施例にお
いては、コアにおける各層の積層数を３としたが、本実
施例においては、積層数を４以上（例えば９）とし、コ
アにおける外側の層の軟化点温度が内側の層の軟化点温
度よりも高くなるようにしている。
【００３２】図５において、符号３２はＴｉＯ2 の濃度
分布を表し、符号３４はＧｅＯ2 の濃度分布を表す。相
対的に外側の層におけるＴｉＯ2 の濃度は相対的に内側
の層における同濃度よりも高く、また、相対的に外側の
層におけるＧｅＯ2 の濃度は相対的に内側の層の濃度よ
りも低くなっている。また、各層の屈折率が一様になる
ように各層におけるＴｉＯ2 及び／又はＧｅＯ2 の濃度
が調整されている。
分布を表し、符号３４はＧｅＯ2 の濃度分布を表す。相
対的に外側の層におけるＴｉＯ2 の濃度は相対的に内側
の層における同濃度よりも高く、また、相対的に外側の
層におけるＧｅＯ2 の濃度は相対的に内側の層の濃度よ
りも低くなっている。また、各層の屈折率が一様になる
ように各層におけるＴｉＯ2 及び／又はＧｅＯ2 の濃度
が調整されている。
【００３３】このような段階的な濃度分布を採用するこ
とによって、製造に際してのコア変形が極めて小さく且
つ損失の劣化が極めて少ない最適特性の光導波路を得る
ことができる。
とによって、製造に際してのコア変形が極めて小さく且
つ損失の劣化が極めて少ない最適特性の光導波路を得る
ことができる。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
製造に際してコアが変形しにくく且つ損失特性の劣化が
少ない量産に適した光導波路の実現が可能になるという
効果を奏する。
製造に際してコアが変形しにくく且つ損失特性の劣化が
少ない量産に適した光導波路の実現が可能になるという
効果を奏する。
【図１】本発明の実施例における光導波路の端面図であ
る。
る。
【図２】図１の光導波路における厚み方向の屈折率分布
及び導波モードの電界分布を示す図である。
及び導波モードの電界分布を示す図である。
【図３】本発明方法における火炎堆積法の実施に使用す
ることができるガラススート堆積装置の構成図である。
ることができるガラススート堆積装置の構成図である。
【図４】本発明の実施例における光導波路の製造プロセ
スの説明図である。
スの説明図である。
【図５】本発明の他の実施例を示す光導波路厚み方向の
ドーパント濃度分布の説明図である。
ドーパント濃度分布の説明図である。
【図６】従来技術の説明図である。
２ アンダークラッド ４ コア ４Ａ コアの内層 ４Ｂ，４Ｃ コアの外層 ６ アウタークラッド ８ 基板
Claims (4)
- 【請求項１】 比較的低屈折率なアンダークラッド(2)
と、 該アンダークラッド上に形成された比較的高屈折率な多
層構造のコア(4) と、 該コアを覆うように上記アンダークラッド上に形成され
た比較的低屈折率なアウタークラッド(6) とを備え、 上記コア(4) における外側の層の軟化点温度が内側の層
の軟化点温度よりも高くなるようにしたことを特徴とす
る光導波路。 - 【請求項２】 上記アンダークラッド(2) 、コア(4) 及
びアウタークラッド(6) はＳｉＯ2 を主成分としたガラ
スからなり、上記コアの各層における軟化点温度の調整
はＴｉＯ2 のドープ濃度によりなされることを特徴とす
る請求項１に記載の光導波路。 - 【請求項３】 上記コア(4) は光方向性結合器の光結合
部を構成するコアであることを特徴とする請求項１又は
２に記載の光導波路。 - 【請求項４】 ＳｉＯ2 を主成分とする比較的低屈折率
なアンダークラッド(2) 上に、火炎堆積法により、Ｓｉ
Ｏ2 を主成分とし屈折率及び軟化点温度の調整用にＧｅ
Ｏ2 及びＴｉＯ2 がドープされた比較的高屈折率な多層
構造のコア層を、その外側の層におけるＴｉＯ2 のドー
プ濃度が内側の層におけるＴｉＯ2 のドープ濃度よりも
高くなるように形成するステップと、 該コア層をパターンエッチングして所定形状のコア(4)
を形成するステップと、 該コア(4) を覆うように上記アンダークラッド(2) 上に
火炎堆積法によりＳｉＯ2 を主成分とする比較的低屈折
率なアウタークラッド(6) を形成するステップとを含む
ことを特徴とする光導波路の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29151391A JP2682919B2 (ja) | 1991-11-07 | 1991-11-07 | 光導波路及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29151391A JP2682919B2 (ja) | 1991-11-07 | 1991-11-07 | 光導波路及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05127032A JPH05127032A (ja) | 1993-05-25 |
| JP2682919B2 true JP2682919B2 (ja) | 1997-11-26 |
Family
ID=17769865
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29151391A Expired - Lifetime JP2682919B2 (ja) | 1991-11-07 | 1991-11-07 | 光導波路及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2682919B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0798420A (ja) * | 1993-04-26 | 1995-04-11 | Hitachi Cable Ltd | 光導波路の製造方法 |
| GB2355079A (en) * | 1999-10-07 | 2001-04-11 | Kymata Ltd | Multi-core waveguide |
| JP2004301911A (ja) | 2003-03-28 | 2004-10-28 | Fujitsu Ltd | 光導波路及びその製造方法並びに光導波路デバイス |
-
1991
- 1991-11-07 JP JP29151391A patent/JP2682919B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05127032A (ja) | 1993-05-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19970729 |