JP4138494B2 - 最適化された多層光導波システム - Google Patents
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Description
CH2=CHCO2CH2(CF2)4CH2O2CCH=CH2
3M Company (Saint Paul, Minnesota)製のL-12043:
CH2=CHCO2CH2CF(CF3)O(CF2)4O[CF(CF3)CF2O]pCF(CF3)CH2O2CCH=CH2
3M Company製のL-9367:
CH2=CHCO2CH2(CF2CF2O)m(CF2O)nCF2CH2O2CCH=CH2
を含む。
以下に、本発明の好ましい態様を示す。
1. 基板上に製作されるシングルモード光導波路であって、該基板は表面を画定し、該シングルモード光導波路は、
該基板の表面上に配置されるポリマー性バッファ層であって、該ポリマー性バッファ層は表面を画定し、および屈折率nbを有するポリマー性バッファ層と;
該バッファ層の表面上に直接的に配置されるパターニングされ光透過性であるコア層であって、該パターニングされ光透過性であるコア層は表面および一対の側壁を画定し、該パターニングされ光透過性であるコア層は屈折率ncを有するパターニングされ光透過性であるコア層と;
該コアの上面、該コアの側壁および該バッファ層上に配置される上部クラッド層であって、該上部クラッド層は、nb<no<ncかつΔn=nc−noであるような屈折率noを有し、ここでΔnの値が光通信波長におけるシングルモード導波路を生じさせる上部クラッド層と
を含むことを特徴とするシングルモード光導波路。
2. 該コアが断面幅および断面高さを有し、および該コアの断面幅および断面高さはΔnの値とともに、1300nmより長波長である全ての光通信波長において該導波路がシングルモードであるように選択されることを特徴とする1.に記載のシングルモード光導波路。
3. 該コアが断面幅および断面高さを有し、および該コアの断面幅および断面高さはΔnの値とともに、1520nmより長波長である全ての光通信波長において該導波路がシングルモードであるように選択されることを特徴とする1.に記載のシングルモード光導波路。
4. 該パターニングされ光透過性であるコア層の屈折率ncおよび該ポリマー性バッファ層の屈折率nbの差が少なくともΔnの1.5倍であることを特徴とする1.に記載のシングルモード光導波路。
5. ncおよびnbの差が少なくともΔnの2倍であることを特徴とする1.に記載のシングルモード光導波路。
6. ncおよびnbの差が少なくともΔnの3倍であることを特徴とする1.に記載のシングルモード光導波路。
7. 該ポリマー性バッファ層の厚さは少なくとも約3μmであることを特徴とする1.に記載のシングルモード光導波路。
8. Δnは約0.0031から約0.079までの範囲内で変動することを特徴とする1.に記載のシングルモード光導波路。
9. 該パターニングされ光透過性であるコア層が、それぞれ約2μmから約10μmまでの範囲内で変動する断面幅および高さを有することを特徴とする1.に記載のシングルモード光導波路。
10. 該パターニングされ光透過性であるコア層が、それぞれ約2μmから約10μmまでの範囲内で変動する断面幅および高さを有し、該断面幅は該高さの約2倍以下であり、および該高さは該断面幅の約2倍以下であることを特徴とする1.に記載のシングルモード光導波路。
11. 該パターニングされ光透過性であるコア層が、それぞれ約6μmから約8μmまでの範囲内で変動する断面幅および高さを有することを特徴とする1.に記載のシングルモード光導波路。
12. 該パターニングされ光透過性であるコア層が、断面幅および断面高さを有し、該断面幅は該断面高さとほぼ等しく、および該断面幅および該断面高さは約2μm、約4μm、約5μm、約6μm、約7μm、約8μmおよび約10μmからなる群からそれぞれ選択されることを特徴とする1.に記載のシングルモード光導波路。
13. 該パターニングされ光透過性であるコア層が、高さおよび幅を有し、および該パターニングされ光透過性であるコア層は、該幅および該高さのそれぞれにおいてシングルモードであることを特徴とする1.に記載のシングルモード光導波路。
14. 該パターニングされ光透過性であるコア層の一対の側壁のそれぞれと、該上部クラッド層との間の側部界面領域であって、屈折率nsを有する側部界面領域をさらに含むことを特徴とする1.に記載のシングルモード光導波路。
15. 該パターニングされ光透過性であるコア層が床部を画定し、該シングルモード光導波路が、
該パターニングされ光透過性であるコア層の床部と、該ポリマー性バッファ層との間の床部界面領域であって、屈折率nfを有する床部界面領域
をさらに含むことを特徴とする1.に記載のシングルモード光導波路。
16. 該パターニングされ光透過性であるコア層が床部を画定し、該シングルモード光導波路が、
該パターニングされ光透過性であるコア層の一対の側壁のそれぞれと該上部クラッド層との間の側部界面領域であって、屈折率nsを有する側部界面領域と;
該パターニングされ光透過性であるコア層の床部と、該ポリマー性バッファ層との間の床部界面領域であって、屈折率nfを有する床部界面領域と
をさらに含むことを特徴とする1.に記載のシングルモード光導波路。
17. nsはnfとほぼ等しいことを特徴とする16.に記載のシングルモード光導波路。
18. 該パターニングされ光透過性であるコア層の一対の側壁のそれぞれと、該ポリマー性バッファ層との間の側部界面領域であって、該パターニングされ光透過性であるコア層の一対の側壁の隣接する1つに最も近い該側部界面領域の部分における約ncから、該上部クラッド層に最も近い該側部界面領域の部分における約noまで減少する、傾斜した屈折率nsを有する側部界面領域
をさらに含むことを特徴とする1.に記載のシングルモード光導波路。
19. 該パターニングされ光透過性であるコア層が床部を画定し、該シングルモード光導波路が、
該パターニングされ光透過性であるコア層の床部と、該ポリマー性バッファ層との間の側部界面領域であって、該パターニングされ光透過性であるコア層の床部に最も近い該床部界面領域の部分における約ncから、該ポリマー性バッファ層に最も近い該床部界面領域の部分における約nuまで減少する、傾斜した屈折率nfを有する床部界面領域
をさらに含むことを特徴とする1.に記載のシングルモード光導波路。
20. 該パターニングされ光透過性であるコア層が床部を画定し、該シングルモード光導波路が、
該パターニングされ光透過性であるコア層の一対の側壁のそれぞれと、該上部クラッド層との間の側部界面領域であって、該パターニングされ光透過性であるコア層の一対の側壁の隣接する1つに最も近い該側部界面領域の部分における約ncから、該上部クラッド層に最も近い該側部界面領域の部分における約noまで減少する、傾斜した屈折率nsを有する側部界面領域と;
該パターニングされ光透過性であるコア層の床部と、該ポリマー性バッファ層との間の側部界面領域であって、該パターニングされ光透過性であるコア層の床部に最も近い該床部界面領域の部分における約ncから、該ポリマー性バッファ層に最も近い該床部界面領域の部分における約nuまで減少する、傾斜した屈折率nfを有する床部界面領域と
をさらに含むことを特徴とする1.に記載のシングルモード光導波路。
21. 該傾斜した屈折率nsは該傾斜した屈折率nfとほぼ整合することを特徴とする20.に記載のシングルモード光導波路。
22. 1.に記載の導波路と;
該上部クラッド層の上部表面上に配置されるヒータと
を含むことを特徴とするミクロ光電子装置。
23. 1.に記載の導波路と;
該ポリマー性バッファ層、該パターニングされ光透過性であるコア層または該上部クラッド層の少なくとも1つの中にパターニングされた表面レリーフ回折格子または体積回折格子と
を含むことを特徴とするミクロ光電子装置。
24. 基板上にシングルモード光導波路を形成するための方法であって、該基板は表面を画定し、
該基板の表面上にポリマー性バッファ層を堆積させる工程であって、該ポリマー性バッファ層は表面を画定し、および屈折率nbを有する工程と;
いかなる中間層を用いることもなしに、該バッファ層の表面上に直接的にパターニングされ光透過性であるコア層を堆積させる工程であって、該パターニングされ光透過性であるコア層は上部表面および一対の側壁を画定し、該パターニングされ光透過性であるコア層は屈折率ncを有する工程と;
該コアの上部表面、該コアの側壁および該バッファ層の一部の上に、上部クラッド層を堆積させる工程であって、該上部クラッド層は、nb<no<ncかつΔn=nc−noであるような屈折率noを有する工程と
を含むことを特徴とする基板上にシングルモード光導波路を形成するための方法。
25. 基板上にシングルモード光導波路を形成するための方法であって、該基板は表面を画定し、
該基板の表面上にポリマー性バッファ層を堆積させる工程であって、該ポリマー性バッファ層は表面を画定し、および屈折率nbを有する工程と;
いかなる中間層を用いることもなしに、該バッファ層の表面上に直接的にコア層を堆積させる工程であって、該コア層は屈折率ncを有する光透過性材料から製作される工程と;
該コア層をパターニングして、上部表面および一対の側壁を画定し、該バッファ層の一部を露出させる工程と;
該コアの上面、該コアの側壁および該バッファ層の露出された部分の上に、上部クラッド層を堆積させる工程であって、該上部クラッド層は、nb<no<ncかつΔn=nc−noであり、ここでΔnの値は光通信波長におけるシングルモード光導波路を製造するような屈折率noを有する工程と
を含むことを特徴とする基板上にシングルモード光導波路を形成するための方法。
26. 基板上にシングルモード光導波路を形成するための方法であって、該基板は表面を画定し、
該基板の表面上にポリマー性バッファ層を堆積させる工程であって、該ポリマー性バッファ層は表面を画定し、および屈折率nbを有する工程と;
いかなる中間層を用いることもなしに、該バッファ層の表面上に直接的に感光性コア層を堆積させる工程であって、該感光性コア層は上部表面を画定し、該感光性コア層は屈折率ncを有する工程と;
化学線に対して、該光透過性コア層を暴露する工程と;
該感光性コア層を現像して該感光性コア層の非画像区域を除去し、かつ該感光性コア層の画像区域を除去せず、そのようにして、該ポリマー性バッファ層上に一つの側壁を有するパターニングされ光透過性である光導波路コアを形成し、該ポリマー性バッファ層の暴露された部分を部分的に露わにする工程と;
該パターニングされ光透過性である光導波路コアの上部表面、該パターニングされ光透過性である光導波路コアの一対の側壁および該バッファ層の露出された部分の上に、上部クラッド層を堆積させる工程であって、該上部クラッド層は、nb<no<ncかつΔn=nc−noである屈折率noを有する工程と
を含むことを特徴とする基板上に光導波路を形成するための方法。
Claims (6)
- 基板上に製作されるシングルモード光導波路であって、該基板は表面を画定し、該シングルモード光導波路は、
該基板の表面上に配置されるポリマー性バッファ層であって、該ポリマー性バッファ層は表面を画定し、および屈折率nbを有するポリマー性バッファ層と;
該バッファ層の表面上に直接的に配置されるパターニングされ光透過性であるコア層であって、該パターニングされ光透過性であるコア層は表面および一対の側壁を画定し、該パターニングされ光透過性であるコア層は屈折率ncを有するパターニングされ光透過性であるコア層と;
該コアの上面、該コアの側壁および該バッファ層上に配置される上部クラッド層であって、該上部クラッド層は、nb<no<ncかつΔn=nc−noであるような屈折率noを有し、ここでΔnの値が光通信波長におけるシングルモード導波路を生じさせる上部クラッド層と;
該パターニングされ光透過性であるコア層の一対の側壁のそれぞれと該上部クラッド層との間の側部界面領域であって、屈折率nsを有し、n s は、該コア層に近接する側部界面領域におけるn c から該上部クラッド層に近接する側部界面領域におけるn o へ向かって漸減する傾斜屈折率である側部界面領域と;
該パターニングされ光透過性であるコア層の床部と、該ポリマー性バッファ層との間の床部界面領域であって、屈折率nfを有し、n f は、該コア層の床部に近接する床部界面領域におけるn c から該ポリマー性バッファ層に近接する床部界面領域におけるn b へ向かって漸減する傾斜屈折率である床部界面領域と
を含むことを特徴とするシングルモード光導波路。 - 請求項1に記載の導波路と;
該上部クラッド層の上部表面上に配置されるヒータと
を含むことを特徴とするミクロ光電子装置。 - 請求項1に記載の導波路と;
該ポリマー性バッファ層、該パターニングされ光透過性であるコア層または該上部クラッド層の少なくとも1つの中にパターニングされた表面レリーフ回折格子または体積回折格子と
を含むことを特徴とするミクロ光電子装置。 - 基板上にシングルモード光導波路を形成するための方法であって、該基板は表面を画定し、
該基板の表面上にポリマー性バッファ層を堆積させる工程であって、該ポリマー性バッファ層は表面を画定し、および屈折率nbを有する工程と;
いかなる中間層を用いることもなしに、該バッファ層の表面上に直接的にパターニングされ光透過性であるコア層を堆積させる工程であって、該パターニングされ光透過性であるコア層は上部表面および一対の側壁を画定し、該パターニングされ光透過性であるコア層は屈折率ncを有する工程と;
該コアの上部表面、該コアの側壁および該バッファ層の一部の上に、上部クラッド層を堆積させる工程であって、該上部クラッド層は、nb<no<ncかつΔn=nc−noであるような屈折率noを有し、ここでΔnの値が光通信波長におけるシングルモード導波路を生じさせる工程と
を含み、
ここで、コア層の光透過性材料の少なくとも一部がバッファ層中に移動し、コア層の床部と、該ポリマー性バッファ層との間の床部界面領域を形成し、該床部界面領域は屈折率n f を有し、n f は、該コア層の床部に近接する床部界面領域におけるn c から該ポリマー性バッファ層に近接する床部界面領域におけるn b へ向かって漸減する傾斜屈折率であり、および
コア層の光透過性材料の少なくとも一部が上部クラッド層に移動し、コア層の側壁と、上部クラッド層との間の側部界面領域を形成し、該側部界面領域は屈折率n s を有し、n s は、該コア層の床部に近接する側部界面領域におけるn c から該上部クラッド層に近接する側部界面領域におけるn o へ向かって漸減する傾斜屈折率である
ことを特徴とする基板上にシングルモード光導波路を形成するための方法。 - 基板上にシングルモード光導波路を形成するための方法であって、該基板は表面を画定し、
該基板の表面上にポリマー性バッファ層を堆積させる工程であって、該ポリマー性バッファ層は表面を画定し、および屈折率nbを有する工程と;
いかなる中間層を用いることもなしに、該バッファ層の表面上に直接的にコア層を堆積させる工程であって、該コア層は屈折率ncを有する光透過性材料から製作される工程と;
該コア層をパターニングして、上部表面および一対の側壁を画定し、該バッファ層の一部を露出させる工程と;
該コアの上面、該コアの側壁および該バッファ層の露出された部分の上に、上部クラッド層を堆積させる工程であって、該上部クラッド層は、nb<no<ncかつΔn=nc−noであり、ここでΔnの値は光通信波長におけるシングルモード光導波路を製造するような屈折率noを有する工程と
を含み、
該コア層の光透過性材料の少なくとも一部がバッファ層中に移動し、コアの床部とバッファ層との間に屈折率nfを有する床部界面領域が形成され、n f は、該コア層の床部に近接する床部界面領域におけるn c から該ポリマー性バッファ層に近接する床部界面領域におけるn b へ向かって漸減する傾斜屈折率であり、および
該コア層の光透過性材料の少なくとも一部が上部クラッド層中に移動し、コアの側壁と上部クラッド層との間の屈折率nsを有する側部界面領域が形成され、n s は、該コア層に近接する側部界面領域におけるn c から該上部クラッド層に近接する側部界面領域におけるn o へ向かって漸減する傾斜屈折率である
ことを特徴とする基板上にシングルモード光導波路を形成するための方法。 - 基板上にシングルモード光導波路を形成するための方法であって、該基板は表面を画定し、
該基板の表面上にポリマー性バッファ層を堆積させる工程であって、該ポリマー性バッファ層は表面を画定し、および屈折率nbを有する工程と;
いかなる中間層を用いることもなしに、該バッファ層の表面上に直接的に感光性コア層を堆積させる工程であって、該感光性コア層は上部表面を画定し、該感光性コア層は屈折率ncを有する工程と;
化学線に対して、該光透過性コア層を暴露する工程と;
該感光性コア層を現像して該感光性コア層の非画像区域を除去し、かつ該感光性コア層の画像区域を除去せず、そのようにして、該ポリマー性バッファ層上に一つの側壁を有するパターニングされ光透過性である光導波路コアを形成し、該ポリマー性バッファ層の暴露された部分を部分的に露わにする工程と;
該パターニングされ光透過性である光導波路コアの上部表面、該パターニングされ光透過性である光導波路コアの一対の側壁および該バッファ層の露出された部分の上に、上部クラッド層を堆積させる工程であって、該上部クラッド層は、nb<no<ncかつΔn=nc−noである屈折率noを有し、ここでΔnの値が光通信波長におけるシングルモード導波路を生じさせる工程と
を含み、
該コア層の光透過性材料の少なくとも一部がバッファ層中に移動し、コアの床部とバッファ層との間に屈折率n f を有する床部界面領域が形成され、n f は、該コア層の床部に近接する床部界面領域におけるn c から該ポリマー性バッファ層に近接する床部界面領域におけるn b へ向かって漸減する傾斜屈折率であり、および
該コア層の光透過性材料の少なくとも一部が上部クラッド層中に移動し、コアの側壁と上部クラッド層との間の屈折率n s を有する側部界面領域が形成され、n s は、該コア層 に近接する側部界面領域におけるn c から該上部クラッド層に近接する側部界面領域におけるn o へ向かって漸減する傾斜屈折率である
ことを特徴とする基板上に光導波路を形成するための方法。
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