JP6753417B2 - 光デバイスおよび光デバイス製造方法 - Google Patents
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Description
最初に本願発明の実施形態の内容をそれぞれ個別に列挙して説明する。
以下、本実施形態に係る光デバイスおよび光デバイス製造方法の具体的な構造を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。また、図面の説明において同一の要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
Claims (16)
- SiO2を含むガラスからなる光デバイスであって、
前記光デバイスの長手方向に沿って延びるコア領域と、
前記コア領域を取り囲み、かつ、前記コア領域の屈折率より低い屈折率を有する第1クラッド領域と、
前記第1クラッド領域を取り囲み、かつ、前記コア領域の屈折率より低い屈折率を有する第2クラッド領域と、を備え、
前記コア領域と前記第1クラッド領域とで構成されるガラス領域の少なくとも一部に、分極配向された結晶領域である第1区間と非結晶領域である第2区間とが前記長手方向に沿って交互に配置された繰り返し構造を有する、
光デバイス。 - SiO2を含むガラスからなる光デバイスであって、
前記光デバイスの長手方向に沿って延びるコア領域と、
前記コア領域を取り囲み、かつ、前記コア領域の屈折率より低い屈折率を有する第1クラッド領域と、
前記第1クラッド領域を取り囲み、かつ、前記コア領域の屈折率より低い屈折率を有する第2クラッド領域と、を備え、
前記コア領域と前記第1クラッド領域とで構成されるガラス領域の少なくとも一部に、分極配向された結晶領域である第1区間と前記第1区間の結晶領域とは異なる向きに分極配向された別の結晶領域である第2区間とが前記長手方向に沿って交互に配置された繰り返し構造を有する、
光デバイス。 - 前記第1区間の結晶領域は、ガラス結晶化を促進させる添加物として金属元素を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の光デバイス。
- 前記第1区間の結晶領域は、ガラス結晶化を推進させる添加物として半金属元素を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の光デバイス。
- 前記第1区間の結晶領域は、失透を抑制する添加物として1価または2価の金属元素を含むことを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の光デバイス。
- 前記繰り返し構造は、前記長手方向に沿って単一の繰り返し周期を有することを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載の光デバイス。
- 前記長手方向に沿った前記繰り返し構造の繰り返し周期は、チャープ型周期、互いに異なる複数の単一周期が組み合わされた周期、あるいは、フィボナッチ数列やBarker sequence法に基づいた周期であることを特徴とする請求項1〜6の何れか一項に記載の光デバイス。
- 前記繰り返し構造は、前記コア領域と前記第1クラッド領域に跨るように設けられていることを特徴とする請求項1〜7の何れか一項に記載の光デバイス。
- 前記第2クラッド領域内において前記第1区間の結晶領域を挟んだ状態で前記長手方向に沿ってそれぞれ延び、前記長手方向に垂直な前記光デバイスの断面において前記第1区間の結晶領域における分極配向に平行または垂直な直線上に配置された一対の空孔または導電性領域を有することを特徴とする請求項1〜8の何れか一項に記載の光デバイス。
- 前記一対の空孔または導電性領域は一対の導電性領域であって、前記一対の導電性領域それぞれは、前記長手方向に沿って延びる応力付与領域を取り囲んだ、導電性を有するアモルファス酸化物半導体が添加された領域であることを特徴とする請求項9に記載の光デバイス。
- SiO2を含むガラスからなる光ファイバであって、前記光ファイバの長手方向に沿って延びるコア領域と、前記コア領域を取り囲み、かつ、前記コア領域の屈折率より低い屈折率を有する第1クラッド領域と、前記第1クラッド領域を取り囲み、かつ、前記コア領域の屈折率より低い屈折率を有する第2クラッド領域とを備えるとともに、前記コア領域と前記第1クラッド領域とで構成されるガラス領域の少なくとも一部に、ガラス結晶化を促進させる添加物が添加された添加領域が前記長手方向に沿って連続的に設けられた光ファイバを用意する準備工程と、
前記光ファイバの表面温度を100℃〜800℃の範囲内に収まるよう維持する温度調節工程と、
前記光ファイバの前記添加領域に対するレーザ光の間欠照射の最中または後に前記添加領域を貫通する電界を形成することにより、分極配向された結晶領域である第1区間と非結晶領域である第2区間とが前記長手方向に沿って交互に配置された繰り返し構造を、前記添加領域内に形成する区間形成工程であって、前記レーザ光の間欠照射は、前記長手方向に沿って間欠的にレーザ光を前記添加領域に照射することにより、前記添加領域内に前記繰り返し構造を形成するよう構成されるとともに、前記電界の形成は、前記長手方向に垂直な方向に沿って前記添加領域内に電位勾配を形成するよう構成される区間形成工程と、
を備えた光デバイス製造方法。 - 前記電界の形成は、前記長手方向に垂直な方向に沿って前記添加領域を挟む2点間に電圧を印加することにより、前記添加領域内に電位勾配を形成するよう構成されることを特徴とする請求項11に記載の光デバイス製造方法。
- 前記電界の形成は、前記光ファイバに対して、所定の電流が供給されるカソードで発生し所定の加速電圧により加速された電子ビームを前記光ファイバに照射することにより、前記光ファイバの前記第2クラッド領域内に電荷溜りを形成した後、前記添加領域に対して前記電荷溜りとは反対側に電極を配置することにより、前記電位勾配を形成するよう構成されることを特徴とする請求項12に記載の光デバイス製造方法。
- SiO2を含むガラスからなる光ファイバであって、前記光ファイバの長手方向に沿って延びるコア領域と、前記コア領域を取り囲み、かつ、前記コア領域の屈折率より低い屈折率を有する第1クラッド領域と、前記第1クラッド領域を取り囲み、かつ、前記コア領域の屈折率より低い屈折率を有する第2クラッド領域とを備えるとともに、前記コア領域と前記第1クラッド領域とで構成されるガラス領域の少なくとも一部に、ガラス結晶化を促進させる添加物が添加された添加領域が前記長手方向に沿って連続的に設けられた光ファイバを用意する準備工程と、
前記光ファイバの表面温度を100℃〜800℃の範囲内に収まるよう維持する温度調節工程と、
前記光ファイバの前記添加領域に対するレーザ光の連続照射の最中または後に前記添加領域を貫通する第1電界を形成することにより、前記長手方向に沿って連続し、かつ、分極配向された第一結晶領域を、前記添加領域内に形成する結晶領域形成工程であって、前記レーザ光の連続照射は、前記長手方向に沿って連続的にレーザ光を前記添加領域に照射することにより、前記添加領域内に連続する前記第一結晶領域を形成するよう構成されるとともに、前記第1電界の形成は、前記長手方向に垂直な第1方向に沿って前記添加領域内に電位勾配を形成するよう構成される結晶領域形成工程と、
前記第一結晶領域に対するレーザ光の間欠照射の最中または後に前記第一結晶領域を貫通する第2電界を形成することにより、前記第一結晶領域の一部である第1区間と前記第一結晶領域とは異なる方向に分極配向された第二結晶領域である第2区間とが前記長手方向に沿って交互に配置された繰り返し構造を、前記添加領域内に形成する区間形成工程であって、前記レーザ光の間欠照射は、長手方向に沿って間欠的にレーザ光を前記添加領域に照射するにより、前記添加領域内に前記繰り返し構造を形成するよう構成されるとともに、前記第2電界の形成は、前記長手方向に垂直な、前記第1方向とは異なる第2方向に沿って前記添加領域内に電位勾配を形成するよう構成される区間形成工程と、
を備えた光デバイス製造方法。 - 前記結晶領域形成工程において、前記第1電界の形成は、前記第1方向に沿って前記添加領域を挟む2点間に第1電圧Vaを印加することにより、前記添加領域内に電位勾配を形成するよう構成され、
前記区間形成工程において、前記第2電界の形成は、前記添加領域を挟む前記2点間に、前記第1電圧Vaとは逆極性であって、かつ、その絶対値が前記第1電圧Vaの絶対値よりも小さい第2電圧Viを印加することにより、前記第2方向に沿って前記添加領域内に電位勾配を形成するよう構成されることを特徴とする請求項14に記載の光デバイス製造方法。 - 前記結晶領域形成工程において、前記第1電界の形成は、前記光ファイバに対して前記第1方向から、第1電流値の電流が供給されるカソードで発生し所定の加速電圧で加速された電子ビームを照射することにより、前記光ファイバの前記第2クラッド領域内に第1電荷溜りを形成した後、前記添加領域に対して前記第1電荷溜りとは反対側に第1電極を配置することにより、前記添加領域内に前記電位勾配を形成するよう構成され、
前記区間形成工程において、前記第2電界の形成は、前記光ファイバに対して前記第2方向から、前記第1電流値よりも小さい第2電流値の電流が供給されるカソードで発生し前記加速電圧で加速された電子ビームを照射することにより、前記光ファイバの前記第2クラッド領域内に第2電荷溜りを形成した後、前記添加領域に対して前記第2電荷溜りとは反対側に第2電極を配置することにより、前記添加領域内に前記電位勾配を形成するよう構成されることを特徴とする請求項14に記載の光デバイス製造方法。
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