JP4405946B2 - Optical circuit fabrication method - Google Patents
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Description
本発明は、光回路作製方法に関し、より詳細には、基板上に形成された光導波路で構成される光回路を作製する際に、光回路の光学特性を調整する工程を含む光回路作製方法に関する。 The present invention relates to an optical circuit manufacturing method, and more particularly, to an optical circuit manufacturing method including a step of adjusting optical characteristics of an optical circuit when manufacturing an optical circuit composed of optical waveguides formed on a substrate. About.
従来、光回路を構成するための光導波路は、石英ガラス基板、シリコン基板上に石英系ガラスを主たる材料として作製されている。この光導波路は、損失が低い、信頼性・安定性が高い、加工性が良い、石英系光ファイバとの整合性が良い等の特徴を有している。この光導波路で構成したY分岐パワースプリッタ、マッハ・ツェンダ干渉計(MZI:Mach-Zehnder Interferometer)、MZIを利用した光スイッチ、アレイ導波路型波長合分波器(AWG:Arrayed Waveguide Grating)などの光回路(PLC:Planar Lightwave Circuits)の開発が進められている。これらの光回路は、近年、構築が進められつつある波長分割多重(WDM)光伝送システムを基盤とした、フォトニックネットワークシステムの重要なキーデバイスとなっている(例えば、非特許文献1,2参照)。
2. Description of the Related Art Conventionally, an optical waveguide for constituting an optical circuit is manufactured using a quartz glass substrate and a silicon substrate as a main material on a quartz glass substrate. This optical waveguide has features such as low loss, high reliability and stability, good workability, and good matching with a silica-based optical fiber. Y-branch power splitter composed of this optical waveguide, Mach-Zehnder Interferometer (MZI), optical switch using MZI, arrayed waveguide type wavelength multiplexer / demultiplexer (AWG), etc. Development of optical circuits (PLC: Planar Lightwave Circuits) is in progress. These optical circuits have become important key devices for photonic network systems based on wavelength division multiplexing (WDM) optical transmission systems that are being constructed in recent years (for example, Non-Patent
例えば、MZIを適用した光回路は、入力された光信号を、特性の異なる2つのアーム導波路に分岐し、アーム導波路の出力を再び合波する際の干渉を利用している。干渉は、合波される光信号の位相に依存するので、光信号が通るアーム導波路の屈折率、長さ、すなわち光路長を制御することにより、所望の機能を実現することができる。 For example, an optical circuit to which MZI is applied utilizes interference when an input optical signal is branched into two arm waveguides having different characteristics and the outputs of the arm waveguides are combined again. Since the interference depends on the phase of the optical signal to be combined, a desired function can be realized by controlling the refractive index and length of the arm waveguide through which the optical signal passes, that is, the optical path length.
石英系光導波路は、以下のように作製される。最初に、石英基板またはシリコン基板上に、アンダークラッド層を堆積し、コア層を堆積する。次に、コアパターンを加工して、オーバークラッド層を堆積する。このようにして、コア・クラッド構造の光導波路が形成される。この光導波路を、所望のパターンに加工することにより,Y分岐パワースプリッタ、MZI、AWGなど多彩な光回路を作製することができる。 The silica-based optical waveguide is manufactured as follows. First, an under cladding layer and a core layer are deposited on a quartz substrate or a silicon substrate. Next, the core pattern is processed to deposit an overcladding layer. In this way, an optical waveguide having a core / cladding structure is formed. By processing this optical waveguide into a desired pattern, various optical circuits such as a Y-branch power splitter, MZI, and AWG can be manufactured.
しかしながら、光回路を作製する上で、微小な屈折率の変動、微小な導波路形状の変動および導波路にかかる応力は、素子特性に大きな影響を及ぼし、光回路の所望の光学特性が得られない場合がある。特に、近年、高機能化、高性能化および高集積化した光回路において、生産性を向上させるためには、作製上の微小な変動等を修正する必要があり、局部的な屈折率の制御を可能とする光回路の作製方法が重要となっている。そこで、光導波路上に設置された薄膜ヒータにより、MZIの位相調整を行う手法が知られている(例えば、非特許文献3参照)。 However, in fabricating an optical circuit, minute refractive index fluctuations, minute waveguide shape fluctuations, and stress applied to the waveguide have a great influence on the element characteristics, and the desired optical characteristics of the optical circuit can be obtained. There may not be. In particular, in recent years, in order to improve productivity in highly functional, high performance and highly integrated optical circuits, it is necessary to correct small variations in fabrication, etc., and local refractive index control. An optical circuit manufacturing method capable of realizing the above has become important. Therefore, a method of adjusting the phase of MZI with a thin film heater installed on the optical waveguide is known (for example, see Non-Patent Document 3).
また、可視光または紫外光を照射することによって生じる屈折率変化を利用する手法も検討されている。このうち、紫外光照射による屈折率変化を利用する方法は、位相調整のための薄膜ヒータを作製するための付加プロセスを必要とせず簡便であり、複数の光導波路に対して一括で処理することができ、実用上有望な手法である(例えば、非特許文献4参照)。この方法においては、可視光または紫外光を照射することによって生じる屈折率変化の感度を増大させることが、光照射時間の短縮、工程時間の短縮、ひいては素子の安定性、再現性にも寄与する。
In addition, a technique using a change in refractive index caused by irradiation with visible light or ultraviolet light has been studied. Among these methods, the method using the refractive index change due to ultraviolet light irradiation is simple and does not require an additional process for producing a thin film heater for phase adjustment, and it is possible to process a plurality of optical waveguides at once. This is a practically promising technique (see Non-Patent
屈折率変化の感度を増大させるために、水素雰囲気下において、500℃程度の高温の熱処理を行うことにより、光誘起屈折率変化の効率を高めることが知られている(以下、高温水素化処理法という)(例えば、非特許文献5参照)。しかしながら、水素雰囲気で高温熱処理を行うことは、安全性に欠け、作製された光導波路は、近赤外領域における損失が数dB以上増加するという問題を有していた(例えば、非特許文献6参照)。常温高圧水素含侵処理(水素ローディング)法(例えば、非特許文献8、9参照)は、ファイバ光誘起グレーティングの作製においては、優れた実績を上げている。しかし、屈折率の絶対値の調整が重要となる光回路においては、光照射前後における水素ガスの拡散の影響により、導波路の屈折率が変化するので、次工程の光路長の調整が非常に煩雑となるという問題を有していた。
In order to increase the sensitivity of refractive index change, it is known to increase the efficiency of light-induced refractive index change by performing heat treatment at a high temperature of about 500 ° C. in a hydrogen atmosphere (hereinafter referred to as high-temperature hydrogenation treatment). (Refer to Non-Patent
また、水素バーナー、LPGバーナー等の火炎で光導波路を炙ることにより、光誘起屈折率変化の効率を高めることが知られている(以下、火炎掃引法という)(例えば、非特許文献7参照)。火炎掃引法は、簡便に屈折率変化の効率を高めることができる点で優れているが、その制御性および再現性に問題があった。 It is also known to increase the efficiency of light-induced refractive index change (hereinafter referred to as flame sweep method) by rolling the optical waveguide with a flame such as a hydrogen burner or LPG burner (refer to Non-Patent Document 7). . The flame sweep method is excellent in that the efficiency of refractive index change can be easily increased, but there is a problem in its controllability and reproducibility.
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、光誘起屈折率変化の感度を増大させるとともに、安全性、制御性および再現性に優れた光学特性の制御を効率良く行うことができる光回路作製方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems. The object of the present invention is to increase the sensitivity of light-induced refractive index change and to control optical characteristics with excellent safety, controllability, and reproducibility. It is an object of the present invention to provide an optical circuit manufacturing method capable of efficiently performing the above.
本発明は、このような目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、基板上に、石英系ガラスを主たる材料として形成されたコア及びクラッドからなる光導波路で構成される光回路の製造方法において、前記光回路を、不活性ガスを主成分とする気体で加圧された炉内で昇温する第1工程と、前記炉内を高温、高圧で一定時間保持した後、圧力を保持して炉内温度を常温に下げてから、炉内圧力を常圧に下げる第2工程と、前記光回路の少なくとも一部に、紫外光または可視光を照射することにより、前記光回路の光学特性を調整する第3工程とを備えたことを特徴とする。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の前記基板は、シリコン基板、石英ガラス基板のいずれかであることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides an optical circuit comprising an optical waveguide comprising a core and a clad formed of quartz glass as a main material on a substrate. of the manufacturing method, the optical circuit, a first step of heating in a furnace which is pressurized by a gas mainly composed of inert gas, after the furnace in the hot, holding a predetermined time at high pressure, pressure the furnace temperature was held was lowered to room temperature and a second step of lowering the reactor pressure to atmospheric pressure, at least a portion of the optical circuit, by irradiation with ultraviolet light or visible light, the light circuit And a third step of adjusting the optical characteristics.
The invention according to
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の前記基板は、シリコン基板、石英ガラス基板のいずれかであることを特徴とする。
The invention according to
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の前記不活性ガスは、Ar、Heのいずれかであることを特徴とする。
The invention described in
請求項4に記載の発明は、請求項1、2または3に記載の前記第1工程は、前記炉内に設置されたカーボンヒータにより昇温することを特徴とする。 A fourth aspect of the invention is characterized in that the temperature of the first step according to the first, second, or third aspect is increased by a carbon heater installed in the furnace.
請求項5に記載の発明は、請求項1ないし4のいずれかに記載の前記第1工程は、400℃以上であり、かつ前記石英系ガラスの融点温度以下に昇温することを特徴とする。
The invention described in
請求項6に記載の発明は、請求項1ないし5のいずれかに記載の前記第3工程は、前記光回路の導波路に照射することにより、前記導波路の屈折率を変化させて、光学特性を調整することを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the third step according to any one of the first to fifth aspects, the refractive index of the waveguide is changed by irradiating the waveguide of the optical circuit, and the optical process is performed. The characteristic is adjusted.
請求項7に記載の発明は、請求項1ないし6のいずれかに記載の前記第1工程は、前記光回路とともに、カーボン、あるいはカーボンを主たる成分とした還元剤が前記炉内に配置されていることを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the first step according to any one of the first to sixth aspects, carbon or a reducing agent mainly composed of carbon is disposed in the furnace together with the optical circuit. It is characterized by being.
以上説明したように、本発明によれば、HIP処理(第1工程、第2工程)を行った後に、光回路の光学特性を調整する(第3工程)ので、光誘起屈折率変化の感度を増大させることが可能となる。また、本発明によれば、不活性ガスを用いる点で、安全性に優れ、HIP処理後の屈折率の変動が少なく、制御性および再現性に優れた光学特性の制御を効率良く行うことができる。 As described above, according to the present invention, the optical characteristics of the optical circuit are adjusted (third step) after performing the HIP process (first step, second step), so that the sensitivity of the photoinduced refractive index change is adjusted. Can be increased. Further, according to the present invention, it is possible to efficiently control optical characteristics that are excellent in safety, have little change in refractive index after HIP processing, and have excellent controllability and reproducibility in that an inert gas is used. it can.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。本実施形態においては、石英系ガラスを主たる材料として形成された光導波路で構成される光回路に対して、熱間静水圧成形(HIP:Hot Isostatic Press)処理を行う。HIP処理は、粉末焼結成形技術の一つであり、機械的なプレスを使わずに、ガス圧で圧縮して成形する。一般的には、高温(1500℃)、高圧(1500Kgf/cm2)のアルゴン(Ar)またはヘリウム(He)ガスを媒体として、被処理物を等方的に圧縮する。HIP処理により、組織が緻密化され、曲げ強度などの機械的性質が大幅に改善される。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the present embodiment, hot isostatic pressing (HIP) processing is performed on an optical circuit composed of an optical waveguide formed using quartz-based glass as a main material. The HIP process is one of powder sintering molding techniques, and molding is performed by compressing with gas pressure without using a mechanical press. In general, an object to be processed is isotropically compressed using argon (Ar) or helium (He) gas at a high temperature (1500 ° C.) and high pressure (1500 Kgf / cm 2 ) as a medium. By HIP treatment, the structure is densified and mechanical properties such as bending strength are greatly improved.
発明者等は、作製された光回路にHIP処理を適用することにより,可視光または紫外光を照射することによって生じる屈折率変化の感度を増大させることができることを見出した。これは、不活性ガスと圧力とにより、石英系ガラス中の酸素がガラスから抜け出し、すなわち還元されることにより、屈折率変化の感度が増大すると考えられる。HIP処理は、不活性ガスを使用するので、水素を用いる高温水素化処理法や常温高圧水素含侵処理法と比較して、爆発などの危険性が著しく低い。また、水素ガスの拡散による屈折率の変化もなく、制御性および再現性に優れている。 The inventors have found that the sensitivity of the refractive index change caused by irradiation with visible light or ultraviolet light can be increased by applying the HIP process to the manufactured optical circuit. This is presumably because the oxygen in the quartz glass escapes from the glass by the inert gas and the pressure, that is, is reduced, thereby increasing the sensitivity of the refractive index change. Since the HIP treatment uses an inert gas, the risk of explosion and the like is remarkably low as compared with a high-temperature hydrogenation treatment method using hydrogen and a room temperature high pressure hydrogen impregnation treatment method. Further, there is no change in the refractive index due to the diffusion of hydrogen gas, and the controllability and reproducibility are excellent.
図1に、本発明の実施例1にかかる光回路の構成を示す。実施例1は、石英系光導波路により構成されたAWGである。AWGは、シリコン基板6上に、入力導波路1に接続されたスラブ導波路2と、出力導波路3に接続されたスラブ導波路4と、スラブ導波路3,4の間を接続するアレイ導波路5とが構成されている。アレイ導波路5の各々の導波路の光路長差は、100GHz間隔に設定されている。
FIG. 1 shows a configuration of an optical circuit according to Example 1 of the present invention. Example 1 is an AWG composed of a silica-based optical waveguide. The AWG is an array conductor that connects the
AWGは、以下のように作製される(例えば、非特許文献1,2参照)。最初に、シリコン基板6上に、アンダークラッド層とコア層とを、火炎堆積法(FHD:Flame Hydrolysis Deposition)により順に堆積する。次に、フォトリソグラフィ技術、及び反応性イオンエッチング(RIE:Reactive Ion Etching)技術などを用いて、コア層をパターン化し、最後に、FHD法によりオーバークラッド層を堆積する。
AWG is produced as follows (for example, refer
なお、シリコン基板のみならず、石英ガラス基板上に、石英系光導波路を形成することもできる。 Note that a quartz-based optical waveguide can be formed not only on a silicon substrate but also on a quartz glass substrate.
作製されたAWGの初期光学特性として、透過波長スペクトルなどを測定する。結果については後述する。光学特性の測定は、エルビウム添加光ファイバから広帯域に放出されるASE(amplified spontaneous emission)光を光源とし、光スペクトラムアナライザ(SA)を用いて行う。ASE光は、偏光子(ポーラライザー)を通して直線偏光とし、偏波保持ファイバを用いてAWGに導くことにより、TEモード、TMモードのそれぞれの偏光について光学特性を測定する。なお、光学特性の測定は、狭帯域で波長を可変することができる外部共振器レーザを利用して、波長域を帚引し、光パワーメータにより透過光強度を測定してもよい。 As an initial optical characteristic of the manufactured AWG, a transmission wavelength spectrum or the like is measured. The results will be described later. The optical characteristics are measured using an ASE (amplified spontaneous emission) light emitted from an erbium-doped optical fiber in a wide band and using an optical spectrum analyzer (SA). The ASE light is converted into linearly polarized light through a polarizer (polarizer) and guided to the AWG using a polarization maintaining fiber, thereby measuring the optical characteristics of each polarized light in the TE mode and the TM mode. The optical characteristics may be measured by using an external cavity laser capable of changing the wavelength in a narrow band, drawing the wavelength range, and measuring the transmitted light intensity with an optical power meter.
測定後に、作製されたAWGに対してHIP処理を行う。図2に、実施例1におけるHIP処理の概略を示す。HIP処理炉11内には、試料を入れる容器12と、加熱用のヒータ13a,13bが備えられている。HIP処理炉11内に高圧のArガスを導入するために、加圧ポンプ14とArガスボンベ15とが接続されている。実施例1では、容器12に作製されたAWG16を入れ、炉内をAr雰囲気で50MPaに加圧するとともに、1000℃まで昇温する(第1工程)。この状態を1時間保持した後、圧力をほぼ一定に保ちつつ、炉内温度を室温近くまで徐々に降下させ、炉内を常圧に下げる(第2工程)。なお、炉内の温度は、400℃以上であり、かつ石英系ガラスの融点温度以下に昇温する。
After the measurement, HIP processing is performed on the manufactured AWG. FIG. 2 shows an outline of the HIP process in the first embodiment. In the
なお、本発明の実施例1に係る光回路の製造方法では、容器12としてカーボンを主成分とする容器を使用した。これは、このような還元能力の強い容器を用いることで、後述する第3工程で得られる屈折率変化を大きくできることを見出したからである。類似の効果は、白金容器を用いて別途カーボンを光回路とともに設置しても得ることができる。
In the optical circuit manufacturing method according to Example 1 of the present invention, a container mainly composed of carbon was used as the
しかしながら本発明はこの例に限定されるものではなく、上述のカーボン還元剤を用いなくても、もちろん構わない。 However, the present invention is not limited to this example, and it is needless to say that the above-described carbon reducing agent is not used.
さらに、以下に説明する本発明の実施例2に係る光回路の製造方法では、第2工程において、圧力をほぼ一定に保ちつつ、炉内温度を室温近くまで徐々に降下させ、その後炉内を常圧に下げるとした。これは、圧力と温度をこのような順序で降下させることで、後述の第3工程で大きな屈折率変化が得られることを見出したからである。さらに発明者等は、室温近くの炉内温度としては、その後圧力低下に伴う温度低下を見込んで100℃程度にすることが望ましいことも見出した。しかしながら本発明はこの例に限定されるものではなく、上述の圧力、温度降下順序を用いなくても、もちろん構わない。
Furthermore, in the optical circuit manufacturing method according to
HIP処理を行った後、処理後のAWGの光学特性を再度測定する。測定後に、アレイ導波路の光学特性の調整を行う。図3に、実施例1におけるAWGの光学特性の調整方法を示す。最初に、測定系について説明する。初期光学特性の測定で述べたように、エルビウム添加光ファイバ(EDF)を用いたASE光源22と偏光子23と偏波保持ファイバ24とが縦続接続され、光軸調芯系25aを介して、処理後のAWG21の入力導波路に接続されている。AWG21の出力導波路には、光スペクトラムアナライザ(SA)26が接続されている。
After performing the HIP process, the optical properties of the processed AWG are measured again. After the measurement, the optical characteristics of the arrayed waveguide are adjusted. FIG. 3 shows a method for adjusting the optical characteristics of the AWG in the first embodiment. First, the measurement system will be described. As described in the measurement of the initial optical characteristics, the ASE
次に、調整系について説明する。光回路の少なくとも一部に、紫外光または可視光を照射して、光回路の光学特性を調整する(第3工程)。具体的には、AWG21のアレイ導波路に紫外レーザ光を照射して、導波路の屈折率を所望の値に変化させ、AWGの中心波長λcをシフト量Δλcだけ変化させる。調整系は、波長193nmのArFエキシマレーザ27からの出力されたレーザ光が、ミラー28とレンズ29とシリンドリカルレンズ30とを介して、AWG21のアレイ導波路部分全体に、均一に照射するように配置する。AWG21には、アレイ導波路部分全体が露出し、それ以外の部分には、レーザ光が照射されないように、金属の遮光板31を設置しておく。レーザ光の強度は、1パルス当たりのエネルギー約100mJ/cm2とする。調整系によるレーザ光の照射は、測定系により、AWG21の光学特性をモニタにしながら行う。
Next, the adjustment system will be described. At least part of the optical circuit is irradiated with ultraviolet light or visible light to adjust the optical characteristics of the optical circuit (third step). Specifically, the arrayed waveguide of the
図4に、レーザ光の照射時間に対するAWGの中心波長λcのシフト量Δλcを示す。HIP処理を行わないAWGの初期光学特性として、照射時間に対する波長シフト量を、TEモードの場合を小さい丸印41、TMモードの場合を小さい角印42で示す。HIP処理を行った後のAWGの光学特性を、TEモードの場合を大きい丸印43、TMモードの場合を大きい角印44で示す。レーザ光の照射時間60分間の時点で比較すると、約10倍の波長シフト量が得られており、屈折率変化の感度が大幅に増大していることがわかる。なお、HIP処理を行う際の圧力、温度、処理時間により、屈折率変化の感度、制御性および再現性が維持されることを確認している。図4に示したように、波長シフト量Δλcは、レーザ光の照射時間または積算照射光エネルギー量にほぼ比例して増大する。従って、照射時間を調整することによって、容易に、AWGの中心波長λcを所望の値に調整することができる。
FIG. 4 shows the shift amount Δλc of the center wavelength λc of the AWG with respect to the irradiation time of the laser beam. As the initial optical characteristics of the AWG without HIP processing, the wavelength shift amount with respect to the irradiation time is indicated by a
図5に、AWGの中心ポートにおける透過スペクトルの変化を示す。細線は、HIP処理を行わない初期光学特性を示し、太線は、HIP処理後の光学特性を示す。60分間のレーザ光の照射により、所望の波長に中心波長λcを調整することができることがわかる。なお、AWGの中心波長の調整を、安定化させるために、熱処理を行うこともできる。このとき、熱処理を行う工程で緩和する屈折率の変化量を見込み、レーザ光の照射時間を調整する。具体的には、光回路を300℃で1時間熱処理することにより、中心波長の安定性を大幅に改善できることを確認した。 FIG. 5 shows changes in the transmission spectrum at the center port of the AWG. A thin line shows the initial optical characteristics without HIP processing, and a thick line shows the optical characteristics after HIP processing. It can be seen that the center wavelength λc can be adjusted to a desired wavelength by irradiation with laser light for 60 minutes. Note that heat treatment can be performed to stabilize the adjustment of the center wavelength of the AWG. At this time, the irradiation time of the laser light is adjusted in view of the amount of change in the refractive index that is relaxed in the heat treatment step. Specifically, it was confirmed that the stability of the center wavelength can be significantly improved by heat-treating the optical circuit at 300 ° C. for 1 hour.
このように、HIP処理は、既に作製された光回路を対象として実施できるので、例えば、規格外の光学特性を有する光回路を、作製後に所望の光学特性に補正することができ、光回路の生産性向上に寄与することができる。 As described above, since the HIP process can be performed on an optical circuit that has already been manufactured, for example, an optical circuit having optical characteristics that are out of specification can be corrected to desired optical characteristics after manufacturing. It can contribute to productivity improvement.
実施例2は、光誘起グレーティングを有する光回路である。実施例1のAWGと同様にして作製された光回路に対してHIP処理を行う。HIP処理は、炉内温度を1000℃まで昇温し、Ar雰囲気で100MPaまで昇圧する。この状態を1時間保持した後、圧力をほぼ一定に保ちつつ、炉内温度を室温まで徐々に降下させる。HIP処理を行った後、光回路の光導波路の直線部分に対して、レーザ光を照射する。 Example 2 is an optical circuit having a light-induced grating. The HIP process is performed on the optical circuit manufactured in the same manner as the AWG of the first embodiment. In the HIP process, the furnace temperature is raised to 1000 ° C. and the pressure is increased to 100 MPa in an Ar atmosphere. After maintaining this state for 1 hour, the furnace temperature is gradually lowered to room temperature while keeping the pressure substantially constant. After performing the HIP process, a laser beam is applied to the linear portion of the optical waveguide of the optical circuit.
図6に、実施例2における光回路の光学特性の調整方法を示す。ここでは、調整系について説明する。Arイオンレーザ51の出力光を、非線形光学素子52に入射して第2次高調波光(波長244nm)を得る。ここで、非線形光学素子52としてBBO(BaB2O4)結晶を用いる。第2次高調波光を、分波器53、ミラー54、レンズ55およびシリンドリカルレンズ56からなる光学系で集光する。ハーフミラー57にて第2次高調波光を2分岐して、ミラー58,59,60からなる光学系による干渉光を光回路61の導波路に照射して露光する。第2次高調波光の強度は、200mWである。
FIG. 6 shows a method for adjusting the optical characteristics of the optical circuit in the second embodiment. Here, the adjustment system will be described. The output light of the
図7に、実施例2における光回路の透過スペクトルの変化を示す。太線は、HIP処理を行わない初期光学特性を示し、細線は、HIP処理後の光学特性を示す。HIP処理を行わない場合には、光誘起による屈折率変化がほとんどなく、グレーティングが形成されていない。一方、HIP処理後は、屈折率変化の感度が大幅に増大し、反射率がほぼ90%に至るグレーティングが形成されていることがわかる。このように、短時間のレーザ光の照射によって、より大きな屈折率変化が得られるため、光誘起グレーティングの特性向上を図ることができる。 FIG. 7 shows changes in the transmission spectrum of the optical circuit in the second embodiment. A thick line shows the initial optical characteristics without HIP processing, and a thin line shows the optical characteristics after HIP processing. When the HIP process is not performed, there is almost no change in refractive index due to light induction, and no grating is formed. On the other hand, it can be seen that after the HIP treatment, the refractive index change sensitivity is greatly increased, and a grating having a reflectance of approximately 90% is formed. As described above, since a larger refractive index change can be obtained by short-time laser light irradiation, it is possible to improve the characteristics of the light-induced grating.
1 入力導波路
2,4 スラブ導波路
3 出力導波路
5 アレイ導波路
6 シリコン基板
11 HIP炉
12 容器
13 ヒータ
14 加圧ポンプ
15 Arガスボンベ
16,21 AWG
22 EDF−ASE光源
23 偏光子
24 偏波保持ファイバ
25 光軸調芯系
26 光スペクトラムアナライザ
27 ArFエキシマレーザ
28,54,58,59,60 ミラー
29,55 レンズ
30,56 シリンドリカルレンズ
31 遮光板
51 Arイオンレーザ
52 非線形光学素子
53 分波器
57 ハーフミラー
61 光回路
DESCRIPTION OF
22 EDF-
Claims (7)
前記光回路を、不活性ガスを主成分とする気体で加圧された炉内で昇温する第1工程と、
前記炉内を高温、高圧で一定時間保持した後、圧力を保持して炉内温度を常温に下げてから、炉内圧力を常圧に下げる第2工程と、
前記光回路の少なくとも一部に、紫外光または可視光を照射することにより、前記光回路の光学特性を調整する第3工程と
を備えたことを特徴とする光回路の製造方法。 In a method of manufacturing an optical circuit composed of an optical waveguide composed of a core and a clad formed of quartz glass as a main material on a substrate,
A first step of heating the optical circuit in a furnace pressurized with a gas containing an inert gas as a main component;
A second step of holding the inside of the furnace at a high temperature and high pressure for a certain period of time, holding the pressure to lower the furnace temperature to room temperature, and then lowering the furnace pressure to normal pressure;
And a third step of adjusting the optical characteristics of the optical circuit by irradiating at least a part of the optical circuit with ultraviolet light or visible light.
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