JP2843222B2 - 光デバイス - Google Patents

光デバイス

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JP2843222B2
JP2843222B2 JP4349993A JP34999392A JP2843222B2 JP 2843222 B2 JP2843222 B2 JP 2843222B2 JP 4349993 A JP4349993 A JP 4349993A JP 34999392 A JP34999392 A JP 34999392A JP 2843222 B2 JP2843222 B2 JP 2843222B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はブラッググレーティング
（回折格子）を構成する平面型光導波路を含むデバイス
に関する。
【０００２】
【従来の技術】平面型光導波路は公知である。例えば、
シー・エイチ・ヘンリー（Ｃ．Ｈ．Ｈｅｎｒｙ）らによ
るジャーナル・オブ・ライトウエーブ・テクノロジー
（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ Ｔｅｃ
ｈｎｏｌｏｇｙ）誌第７巻第１０号第１５３０頁（１９
８９年）の、Ｓｉ基板上に化学気相成長法を用いて作製
した平面型導波路に関するレビューを参照。また、エム
・カワチ（Ｍ．Ｋａｗａｃｈｉ）によるオプティカル・
アンド・クァンタム・エレクトロニクス（Ｏｐｔｉｃａ
ｌ ａｎｄ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ
ｓ）誌第２２巻第３９１頁（１９９０年）の、フレーム
（火炎）加水分解を用いて作製した導波路に関するレビ
ューも参照されたい。
【０００３】平面型導波路は、多くの光集積回路（ＩＯ
Ｃ）において不可欠の構成要素であり、通常相互接続の
機能を果たす。しかし、平面型導波路はフィルタや他の
機能も果たし、例えば、導波路フィルタや導波路リフレ
クタを作製する有効な方法は、ブラッグ回折格子（グレ
ーティング）を平面型導波路に埋め込むことである。例
えば、シー・エイチ・ヘンリーらによるジャーナル・オ
ブ・ライトウエーブ・テクノロジー誌第７巻第９号第１
３７９頁（１９８９年）及び第８巻第５号第７４８頁
（１９９０年）を参照。前者はＳｉ3Ｎ4よりなるコア及
び純粋なＳｉＯ2よりなるクラッドを用いた平面型導波
路よりなるブラッグフィルタを記載しており、後者はＰ
（リン）をドープしたＳｉＯ2をコアとして用い純粋な
ＳｉＯ2をクラッドとして用いた導波路を記載してい
る。前者の場合は、グレーティングが上部ＳｉＯ2クラ
ッド層をエッチングすることにより構成され、後者の場
合は３０ｎｍ厚のＳｉ3Ｎ4膜を下部ＳｉＯ2クラッド層
上に堆積してパターニングすることにより構成される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来技術に係る平面型
導波路ブラッグリフレクタ及びフィルタ（”ブラッグデ
バイス”と総称する）は、通常、偏光方向依存性であ
る。このことは、放射の偏光がランダムに変化するよう
なアプリケーション（例えば光ファイバー通信）におい
ては明らかに欠点である。本発明は、実質的に偏光方向
に依存しない応答性を有するブラッグデバイスを実現す
るものである。
【０００５】
【前記課題を解決する為の手段】本発明に係るデバイス
及びシステム（”デバイス”と総称する）には、主表面
を有し、当該主表面上に形成される（通常単一モード
の）平面型導波路の長さを有する基板が含まれる。当該
デバイスは、電磁放射を前記導波路中へ結合するように
適応させられており、導波路から放射が出射された後に
当該放射の少なくとも一部を前記導波路中へ受容する手
段を有している。前記基板はＳｉＯ2の主体よりなる
か、あるいはＳｉＯ2層がその上部に形成された非Ｓｉ
Ｏ2（例えばＳｉ、Ａｌ2Ｏ3）の主体よりなる。
【０００６】導波路は、前記ＳｉＯ2主体あるいは前記
非ＳｉＯ2主体上の下部ＳｉＯ2クラッド層上に堆積され
た（Ｐ、ＴｉあるいはＧｅで）適切にドーピングされた
ＳｉＯ2コアと、ＰがドープされたＳｉＯ2クラッド層よ
りなる。不純物の濃度は、上部クラッド層がコアよりも
低い屈折率を有するように選択されている。以下の説明
は、主として、ＳｉＯ2下部クラッド層が形成されたＳ
ｉ主体を有し、Ｐがドープされたコアを有する望ましい
実施例に関してなされるが、本発明はその実施例のみに
限定されるものではない。
【０００７】導波路は、以下でブラッググレーティング
と呼称される、コアの部分が複数個の分離した周期的突
起状構造よりなる第一の部分を有している。当該ブラッ
ググレーティングに関連する事項は、ＴＥ及びＴＭ偏光
のそれぞれに関する中心波長λ0、λ0における振幅、及
び帯域である。重要なことは、コアと上部クラッド層と
の屈折率差ｄｎは小さく通常０．３５×１０ー2から１．
４５×１０ー2の範囲であり、０．６×１０ー2から１．３
×１０ー2の範囲にあることが望ましく、このブラッググ
レーティングの帯域及び振幅は実質的に放射の偏光方向
に依存しない、すなわちＴＥ及びＴＭ偏光を有する放射
に対して実質的に同一であることである。同様に、中心
波長も実質的に偏光方向に依存していない。
【０００８】中心波長は、ｄλ0／ＢＷが０．３未満、
望ましくは０．２さらには０．１未満である場合には、
ＴＥ及びＴＭ偏光に関して“実質的に等しい”。ここ
で、ｄλ0＝｜λ0,TM−λ0,TE｜であり、“ＢＷ”は、
２つの偏光方向に関して平均した帯域を表している。こ
こでの帯域は半値全幅（ＦＷＨＭ）であり、ｄＢＷ／Ｂ
Ｗが０．２未満、望ましくは０．１５さらには０．１未
満である場合にはＴＥ及びＴＭ偏光に関して“実質的に
同一”である。ここで、ｄＢＷは２つの偏光方向に関し
ての帯域差の絶対値であり、ＢＷは、上述した定義によ
る。“ブラックグレーティングに関しての振幅”とは、
適切な波長λ0であったときの反射あるいは透過の量を
表している。この振幅は、振幅の差が１０％未満、望ま
しくは５％未満さらには３％未満である場合には、ＴＥ
及びＴＭ偏光に関して“実質的に等しい”。
【０００９】望ましい実施例においては、上部クラッド
層はさらに屈折率を低下させる不純物（通常Ｂ（ホウ
素））を含んでおり、その不純物濃度は、上部クラッド
層材がコア材よりもより低いフロー温度を有し、上部ク
ラッド層材がコアの凹部構造を実質的に完全に充填して
しまうように選択されている。
【００１０】本発明に係るある種の実施例においては、
導波路の第一の部分に係る残留歪に起因する複屈折を低
減あるいは除去する手段が含まれている。この種の手段
の一例は、コアから離れた場所にコアと平行に位置し、
下部クラッド層に延在する細長い凹部である”トレン
チ”構造をしている。
【００１１】またある種の実施例においては、上部クラ
ッド層の屈折率よりも高い屈折率を有し、コアと上部ク
ラッド層との間に堆積され、実質的にコアの凹んだ構造
のうちの少なくとも幾つかの表面をコンフォーマルに覆
う第一の材料（例えばＳｉ3Ｎ4）層が含まれている。こ
れらの実施例の多くにおいては、コアにおける凹んだ構
造の幅は０．４Λ未満であるかおよそ０．６Λよりも大
きい。ここで、Λはグレーティングの周期である。
【００１２】
【実施例】図１は平面型導波路の断面を示した模式図で
ある。１１はＳｉ主体を指し示しており、１２は比較的
厚い（例えばおよそ１５μｍ）ＳｉＯ2下部クラッド
層、１３はドープされたＳｉＯ2コア、そして１４はド
ープされたＳｉＯ2よりなる上部クラッド層をそれぞれ
指し示している。望ましい実施例においては、上部クラ
ッド層にはＰ及び屈折率を低下させる元素、通常Ｂ、が
ドープされている。具体的には、コアは公称８重量％の
Ｐを含んでおり、上部クラッド層は公称４重量％のＰ及
びＢをそれぞれ含んでいて、コアと上部クラッド層との
屈折率差ｄｎはおよそ０．０１である。ｄｎが比較的小
さくなるようにコア及び上部クラッド層をドープするこ
とは本発明の重要な側面であり、実質的に偏光方向に依
存しない特性を実現するために重要である。
【００１３】本発明に従う導波路は、適切なプロセス、
例えばエム・カワチによって記述されているプロセス、
を用いて作製されうる。しかしながら、コア材及び上部
クラッド材、及び、用いられている場合にはコアと上部
クラッドとの間の第一の材料、の化学気相成長（ＣＶ
Ｄ）を用いたプロセスが望ましい。
【００１４】図２は、周期Λのブラッググレーティング
を構成する周期的な複数個の凹部構造２１を有する第一
の部分を構成しているある長さの導波路の透視図を模式
的に示した図である。図２には、さらに、第一の部分に
おける複屈折を低減する付加的な手段、すなわちトレン
チ２２も示されている。トレンチは上部クラッド層から
下部クラッド層に、コア内の熱誘起歪を低減するのに有
効な深さで延在している。具体的には、コアはおよそ７
μｍ幅で４μｍの高さを有し、ブラッググレーティング
はおよそ０．５μｍの深さがあり、凹んだ構造はおよそ
０．２５μｍ幅である。周期Λはおよそ０．５μｍ、上
部及び下部クラッド層はそれぞれおよそ７μｍ及び１５
μｍ厚であり、トレンチ２２は下部クラッド層内におよ
そ３μｍほど延在しており、互いにおよそ２２μｍ離れ
ている。
【００１５】具体的には、このような構造の形成法に
は、Ｓｉ基板表面の従来技術に係る高圧蒸気酸化（ＨＩ
ＰＯＸ）による下部クラッド層の形成、４５０℃でのＰ
をドープしたＳｉＯ2コア材の低圧化学気相成長（ＬＰ
ＣＶＤ）、及び１０００℃のアニールが含まれる。その
後、グレーティングが遠紫外ステッパーを用いた光リソ
グラフィによって形成され、０．２５μｍ幅の凹部及び
間隔を有するグレーティングがＲＩＥによってコア層を
エッチングすることにより形成される。グレーティング
の形成後、コアはパターニングされて従来技術に係る手
段によりドライエッチングされ、その後にＢ及びＰがド
ープされた上部クラッド層がＬＰＣＶＤ法により７８０
℃でコンフォーマルに堆積される。当業者は、上述の手
続きを、Ｓｉではない基板が用いられた場合あるいはコ
アがＰ以外の不純物によってドーピングされた場合など
に容易に適用させうる。
【００１６】図３は、付加的な複屈折緩和用トレンチを
有してはいないが実質的に図２に示されているような、
２ｍｍの長さのグレーティングを有する平面型導波路の
反射強度の波長依存性の一例を示した図である。曲線３
０及び３１は、それぞれＴＥ及びＴＭ偏光を有する放射
に対するものである。双方の場合とも帯域は１．３１μ
ｍであり、その振幅は実質的に同一である。２つの中心
波長の差ｄλ0は０．３ｎｍである。ｄλ0が０．３ｎｍ
のオーダーであるような狭帯域ブラッググレーティング
は多くのアプリケーションにおいて受容され得るもので
あるが、希望される場合にはｄλ0をさらに低減するこ
とが可能な手段を有することは有利である。
【００１７】図４は、実質的に図２に示されているよう
な、（２２μｍの感覚で下部クラッド層内に３μｍ延在
している）２つのトレンチを有する（トレンチエッチン
グの後、９００℃で２時間アニールされた）８ｍｍ長の
グレーティングの強度透過率の波長依存性を示した図で
ある。曲線４０及び４１は、各々ＴＥ及びＴＭ偏光に対
応している。図４より明らかなように、ｄλ0は約０．
０３ｎｍとおよそ一桁低減されており、帯域及び振幅は
実質的に偏光方向に依存していない。トレンチの深さを
増加させることにより、実質的に複屈折を完全に除去す
ることが可能である。
【００１８】本発明の発明者は、本発明に係る狭帯域ブ
ラッググレーティングの帯域が、通常、なかんずくグレ
ーティング長の関数であり、より長いグレーティングほ
どより狭い帯域に関連していることを見出した。例え
ば、グレーティング長を除いて同一のブラッグリフレク
タのグレーティング長を２、４及び８ｍｍと変化させる
ことにより、（偏光方向に依存しない）帯域がそれぞれ
０．４８、０．３７及び０．２７ｎｍとなる。
【００１９】さらに、本発明の発明者は、グレーティン
グの結合強度が、通常、なかんずく熱処理温度（熱工
程）の関数であり、アニール温度を上昇させると結合強
度が弱くなることを見出した。この効果は、コア／上部
クラッド層界面におけるいくらか急峻ではない（すなわ
ち比較的滑らかな）屈折率変化をもたらす相互拡散によ
るものと考えられる。この効果は、ブラッグ長（ブラッ
グ反射に関する特性長）を調節し、よって帯域を制御す
るために用いられうる。８５０℃から１０００℃の範囲
のアニール温度が企図されている。相異なったアニール
条件を用いることによって、例えば、デバイスのブラッ
グ長を、０．５ｍｍから２．５ｍｍへ（９００℃で２時
間）、５ｍｍへ（９５０℃で２時間）、及び１５ｍｍへ
（１０００℃で２時間）とそれぞれ変化させることが出
来た（各々窒素雰囲気中）。
【００２０】上述されたブラッググレーティングは、一
般に比較的狭い帯域、すなわち狭いストップバンド、に
関連している。このようなデバイスは、例えば多チャネ
ル光通信システムにおける波長分割多重化デバイス、半
導体レーザー安定化素子及び外部共振器付きレーザーの
光学的帰還素子などとして有利に機能させられうる。し
かしながら、本発明は比較的広い帯域を有するデバイス
を用いても実現可能であり、本発明に従った広帯域ブラ
ッグリフレクタは例えば複雑なＩＯＣの集積度を改善す
る。
【００２１】図５は、比較的広い帯域を有する本発明の
実施例を模式的に示した図である。ブラッググレーティ
ング５０を構成する凹部構造５１を形成した後、比較的
高い屈折率を有する材料５２よりなる（例えば５から３
０ｎｍの範囲にある）比較的薄い層がコア上に実質的に
コンフォーマルに堆積される。例えばこの材料はＳｉ3
Ｎx（ｘ〜４）という組成を有している。当業者には既
知であるが、このような材料はＬＰＣＶＤ法により容易
に堆積されうる。
【００２２】上述されているように、グレーティングは
遠紫外光ステッパーの利用を含む既知のプロセスによっ
て作製されうる。空間周波数を２倍にする既知のリソグ
ラフィ技法（例えば、シー・エイチ・ヘンリーらによる
ジャーナル・オブ・ライトウエーブ・テクノロジー誌第
７巻第９号第１３７９頁を参照）も、本発明に係るブラ
ッググレーティング作製に有利に用いられうる。
【００２３】図６は、実質的に図５に示されたものと同
一の、１０ｎｍ厚のＳｉ3Ｎ4層を有し、凹部が１：１０
の割合で存在する２ｍｍ長のグレーティングの反射率の
波長依存性の一例を示した図である。曲線６０及び６１
は、それぞれＴＥ及びＴＭ偏光光に対応している。図よ
り明らかなように、λ0及び振幅は実質的に偏光方向に
依存せず、また帯域も実質的に偏光方向に依存しない
（それぞれ６．９ｎｍ及び６．４ｎｍである）。
【００２４】図７は、２０ｎｍ厚のＳｉ3Ｎ4層を有する
２ｍｍ長のグレーティングの反射率の波長依存性を示し
た図である。振幅はやはり本質的に偏光方向に依存せ
ず、λ0も実質的に偏光方向に依存しない。帯域はＴＥ
偏光に関しては２２．５ｎｍであり（曲線７０）、ＴＭ
偏光に関しては１９．２ｎｍである（曲線７１）。
【００２５】図８は、凹部の深さが０．５μｍ、グレー
ティング周期Λが０．５μｍの図５に示されたものと実
質的に同様のグレーティングに関する帯域とＦetch（Ｆ
etchは図９において定義されている）の関係を計算した
結果を示した図である。曲線８０及び８２はそれぞれＳ
ｉ3Ｎ4の層厚が１０ｎｍ及び２０ｎｍの場合のＴＥ偏光
に対応し、曲線８１及び８３はそれぞれＳｉ3Ｎ4の層厚
が１０ｎｍ及び２０ｎｍの場合のＴＭ偏光に対応してい
る。実質的な帯域の実現のためには、Ｆetchが０．５よ
りも大きいかあるいは小さいかのいずれか、好ましくは
０．６あるいは０．８より大きい、または０．４あるい
は０．２未満、であることが必要となる。図８は、第一
の材料の層厚と共に帯域差が増大する傾向があることを
示している。
【００２６】以上の説明は、光通信領域において重要な
波長であるおよそ１．５５μｍというλ0を有するブラ
ッググレーティングを取り扱うものであった。しかしな
がら、本発明は特定の波長に限定されているのではな
い。例えば、当業者には容易に理解されるところではあ
るが、本発明に従うデバイスは０．８から１．６μｍの
範囲内の希望されるあらゆる波長に対して設計されう
る。特に、本発明は、光通信におけるもう一つの重要な
波長領域である、波長およそ１．３μｍで機能するデバ
イスにおいて容易に実現される。
【００２７】図１０は、本発明に従う導波路ブラッググ
レーティングを有するデバイスに関連する側面を模式的
に示した図である。波長λ1、．．．、λi、．．．、λ
nを有する信号が、導波路１０１を介して３ｄＢカップ
ラ１０２へ伝播している。このカップラは、信号強度を
導波路１０３１及び１０３２へ均等に分割する。狭帯域
ブラッグ反射フィルタ１０４１は、所定の波長λi（ｉ
＝１、２、．．．、あるいはｎ）を有する放射を３ｄＢ
カップラへ反射し、その他の波長の放射を透過する。波
長λiを有する放射は第二の３ｄＢカップラ１０５へ伝
播し、導波路１０６１及び１０６２に分割され、狭帯域
ブラッグ反射フィルタ１０４２によって反射される。波
長λiの反射された放射は、導波路１０７へ結合されて
検出目的で使用される。フィルタ１０４１を透過した放
射は、図１０に示されているものと実質的に同等の手段
によってデマルチプレクスされる。カップラ１０５及び
フィルタ１０４２はオプションである。しかしながら、
それらが存在することによってデバイス配置が有利にな
り、おそらくより良好な信号対雑音比が得られる。
【００２８】図１１は、例えばｎ個の離れた場所に位置
する受信ステーションと中央装置にあるｎ個の送信機１
１１１から１１１ｎとをリンクするシステムなどの、波
長分割多重化（ＷＤＭ）光ファイバー通信システムに係
る側面を模式的に示した図である。ｉ番目（ｉ＝１、
２、．．．、あるいはｎ）の送信機は、入力信号に応答
して、所定の波長λiの放射を発し、この放射は導波路
１１２ｉへ結合されてマルチプレクサ１１３へ伝播す
る。単一の導波路１１４へマルチプレクスされてそれを
介してオプショナル増幅器１１５及びデマルチプレクサ
１１６へ伝送された後、放射は、波長λiの放射が導波
路１１７ｉへ結合されて検出器１１８ｉへ伝送されるよ
うにデマルチプレクスされる。通常、導波路１１４及び
１１７ｉは光ファイバーよりなる。デマルチプレクサ１
１６は、具体的には、図１０に示された型のブラッグ反
射フィルタあるいは１×ｎスプリッタよりなり、ｎ個の
出力のうちのｉ番目の導波路が波長λiの放射のみを透
過するブラッグフィルタより構成される。
【００２９】以上の説明は、本発明の一実施例に関する
もので，この技術分野の当業者であれば、本発明の種々
の変形例が考え得るが、それらはいずれも本発明の技術
的範囲に包含される。
【００３０】
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によれば、実
質的に偏光方向に依存しないブラッグデバイスが提供さ
れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】平面型導波路を模式的に示した図。
【図２】ブラッググレーティングを有する平面型導波路
の一部を模式的に示した図。
【図３】本発明に係る導波路ブラッグリフレクタの強度
反射率の波長依存性に関するデータを示した図。
【図４】本発明に係る導波路ブラッグリフレクタの強度
透過率の波長依存性に関するデータを示した図。
【図５】ブラッググレーティングを有する平面型導波路
の一例の一部を模式的に示した図。
【図６】反射率の波長依存性の一例を示した図。
【図７】反射率の波長依存性の一例を示した図。
【図８】帯域のＦetch依存性の計算例を示した図。
【図９】Ｆetchの定義を示した図。
【図１０】本発明に係るブラッグ二重反射フィルタの関
連する部分を模式的に示した図。
【図１１】本発明に係る実質的に偏光方向に依存しない
デマルチプレクサを有する本発明に係る光通信システム
の一例を示した図。
【符号の説明】
１１ 主体 １２ 下部クラッド層 １３ コア １４ 上部クラッド層 ２０ ブラッググレーティング ２１ 凹部構造 ２２ トレンチ ３０、３１ 曲線 ３２ ｄλ0 ４０、４１ 曲線 ５０ ブラッググレーティング ５１ 凹部構造 ５２ 比較的高い屈折率を有する材料 ６０、６１ 曲線 ７０、７１ 曲線 ８０、８１、８２、８３ 曲線 １０１、１０３１、１０３２、１０６１、１０６２、１
０７ 導波路 １０２、１０５ ３ｄＢカップラ １０４１、１０４２ ブラッグ反射フィルタ １１１１、．．．、１１１ｎ 送信機 １１２１、．．．、１１２ｎ、１１４、１１７
１、．．．、１１７ｎ 導波路 １１３ マルチプレクサ １１５ 増幅器 １１６ デマルチプレクサ １１８１、．．．、１１８ｎ 検出器
フロントページの続き (72)発明者 チャールズ ハワード ヘンリー アメリカ合衆国 08558 ニュージャー ジー スキルマン、ドッグウッド レー ン 52 (72)発明者 ルドルフ フィオドー カザリノフ アメリカ合衆国 08836 ニュージャー ジー マーティンズヴィル、スタングル ロード 603 (72)発明者 ロドニー チャールズ キスラー アメリカ合衆国 18042 ペンシルヴェ ニア イーストン、パーソン ストリー ト 201 (56)参考文献 特開 昭63−231403（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−176005（ＪＰ，Ａ)

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 主表面を有する主体（１１、１２）と、 前記主表面上に形成された平面型導波路と、及び 前記導波路へ結合され、その一部を介して伝播された電
    磁放射を受信する手段とからなり、前記 電磁放射を前記導波路へ結合するように適応された
    光デバイスにおいて、 （Ａ１）前記導波路は、前記主体上（１１、１２）に堆
    積する不純物でドープされたＳｉＯ2コア（１３）と、
    及び前記コアの少なくとも一部を囲む上部クラッド層
    （１４）とからなり、前記コアにドープされた不純物
    は、Ｐ、Ｔｉ、Ｇｅからなる群から選択され、 （Ａ２）前記導波路は、前記放射の少なくとも一部に対
    してブラッググレーティング（２０）を構成する複数個
    の分離された周期性凹部構造（２１）が前記コアに形成
    された、第一の部分からなり、前記ブラッググレーティ
    ングは、前記放射のＴＥ及びＴＭ偏光の各々に対して、
    中心波長λ0、帯域、及びλ0における振幅が関連してお
    り、 （Ｂ）前記上部クラッド層（１４）は、前記コアの屈折
    率よりも低い屈折率を有する、ＰでドープされたＳｉＯ
    2 からなり、 （Ｃ）前記コアと前記上部クラッド層の屈折率差ｄｎ
    は、０．３５−１．４５×１０-2の範囲にあり、その結
    果、前記帯域及びλ0における振幅が、前記放射の偏光
    方向に依存しないように選択されることを特徴とする光
    デバイス。
  2. 【請求項２】 前記主体は、Ｓｉ主体（１１）と、その
    上部に形成されたＳｉＯ2層（下部クラッド層１２）と
    であり、 前記コアは、前記ＳｉＯ2層（下部クラッド層１２）上
    に堆積され、 前記コアにドープされた不純物は、Ｐであり、 前記上部クラッド層（１４）は、屈折率を低下させる不
    純物をさらに有しており、 Ｐ及び前記屈折率を低下させる不純物の濃度は、前記上
    部クラッド層（１４）が前記コア（１３）のフロー温度
    よりも低いフロー温度を有し、その結果、前記上部クラ
    ッド層が前記コアの前記凹部構造（２１）を実質的に充
    填するように選択され、 前記導波路は、波長λ0の放射に対して単一モード導波
    路であることを特徴とする請求項１記載の光デバイス。
  3. 【請求項３】 前記光デバイスが、前記導波路の第一の
    部分におけるストレスに起因する複屈折を低減する手段
    （２２）をさらに有することを特徴とする請求項１記載
    の光デバイス。
  4. 【請求項４】 前記ストレス起因複屈折低減手段（２
    ２）が、前記コアに対して実質的に平行となるように間
    隔をおいて配置され、前記主体内部まで延在させられた
    少なくとも一つの細長いトレンチ（溝）よりなることを
    特徴とする請求項３記載の光デバイス。
  5. 【請求項５】 前記上部クラッド層材料よりも高い屈折
    率を有し、前記コアと前記上部クラッド層との間に配置
    されて実質的にコンフォーマルに前記凹部構造の内の少
    なくとも幾つかをカバーする第一の材料層（４２）を有
    することを特徴とする請求項２記載の光デバイス。
  6. 【請求項６】 前記第一の材料層が、Ｓｉ3Ｎx（ｘは約
    ４）の組成を有し、その層厚が５−３０ｎｍの範囲にあ
    ることを特徴とする請求項５記載の光デバイス。
  7. 【請求項７】 前記凹部構造の幅が、前記ブラッググレ
    ーティングの周期をΛとするとき、約０．４Λ以下、あ
    るいは約０．６Λより大きいことを特徴とする請求項５
    記載の光デバイス。
  8. 【請求項８】 前記中心波長λ0が、前記放射の偏光方
    向に依存しないことを特徴とする請求項１記載の光デバ
    イス。
  9. 【請求項９】 前記λ0が、０．８−１．６μｍの範囲
    にあることを特徴とする請求項１記載の光デバイス。
  10. 【請求項１０】 前記コア及び上部クラッド層内の不純
    物分布が、与えられたコア／上部クラッド層界面に垂直
    な方向の距離の関数として屈折率が滑らかに変化するよ
    うに形成されていることを特徴とする請求項１記載の光
    デバイス。
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