JPH0375606A

JPH0375606A - 埋込み型石英系光導波路およびその製造方法

Info

Publication number: JPH0375606A
Application number: JP21071489A
Authority: JP
Inventors: Toshimi Kominato; 俊海小湊; Masayuki Okuno; 将之奥野; Mitsuho Yasu; 安　光保
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1989-08-17
Filing date: 1989-08-17
Publication date: 1991-03-29

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（発明の産業上利用分野）本発明は、導波型光部品の一つである埋込み型石英系光
導波路およびその製造方法に関するものである。

（従来の技術及び問題点）石英基板、シリコン基板あるいはサファイア基板上に形
成可能な石英系光導波路は、伝搬損失が低く、石英系光
ファイバとの整合性の良いことから実用的な導波型光部
品、光集積回路の実現手段として期待されている。第５
図は、埋込み型石英系光導波路の従来の断面形状である
０図中、（ａ）は単独の矩形導波路の断面形状であり、
（ｂ）は二本の矩形導波路の間隔を数ミクロンに接近さ
せた方向性結合器の断面形状である。第５図において符
号１１は石英基板、シリコン基板あるいはサファイア基
板、１２ｂは石英系ガラスバッファ層、１３ｃは石英系
ガラスコア部、１４は石英系ガラスクラッド層を意味し
ている。

石英系ガラス膜を形成するには、基板上に原料ガスの火
炎加水分解反応による石英系ガラス微粒子を堆積し、そ
の後、そのガラス微粒子層を加熱により透明ガラス化す
る方法がある。以下、これを火炎堆積法と呼ぶ、第５図
（ａ）のクラ・ンド層Ｉ４を数ミクロンから数百ミクロ
ンの厚みで形成するには、火炎堆積法が有効である。し
かし、従来技術では、クラッド層ガラス１４を形成する
際に、バッファ層ガラス１２ｂ、あるいは、コア部ガラ
ス１３ｃにおける軟化温度、組成および火炎堆積法にお
けるガラス微粒子膜の透明ガラス化温度への配慮がなさ
れていなかったために、コア部１３ｃに第５図（ａ）の
ような変形が生じていた。

また、火炎堆積法以外に石英系ガラスを形成する方法と
して、ＣＶＤ法、ＰＣＶＤ法、スパッタ法などの低温プ
ロセスを使う方法がある。これらの方法は膜を堆積した
のみでは第５図（ａ）のような変形は生じない、しかし
、これらの低温プロセスは本質的に緻密な膜を作製する
ことが困難で散乱損失の低減、信頼性の向上のため高温
でアニールする必要があった。従って、これらの方法も
火炎堆積法と同様に変形の問題が従来技術にはあった。

このような変形が単一モード光導波路に生じると、高次
の伝搬モードが励振されることがあり、そのために導波
損失が増大したり、光導波路と光ファイバとの接続損失
が増大したりする。また、方向性結合器部では、第５図
（ｂ）のように導波路間隔やその形状が変わる。方向性
結合器の結合率は光回路特性の主要なパラメータの一つ
であるが、この結合率は導波路の間隔や形状に主に依存
している。それゆえ、作製した素子の方向性結合器部の
導波路変形によりその結合率が設計値からずれ、所望の
回路特性を得られない場合がある。

また、変形を考慮した設計を行ない、それにより素子作
製を行なうことも可能であるが、変形を考慮した回路設
計には複雑な計算が必要であり、また、変形状態が必ず
しも再現よく生ずるとは限らない。

このようにコア部変形は、光回路の設計を複雑化し、作
製した素子の歩走りを上げることを困難としている。

本発明は、上述の問題点に鑑みなされたものであり、こ
のようなコア部の変形を防止した埋込み型石英系光導波
路およびその製造方法を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段）本発明を概説すれば、本発明の第一の発明は埋込み型石
英系光導波路に関する発明であって、基板とその基板上
に設けられた石英系ガラスバッファ層とその上に設けら
れた矩形断面形状の石英系ガラスコア部とそのコア部を
埋込むように設けられた石英系ガラスクラッド層とから
なる埋込み型石英系光導波路において、透明ガラス化温
度がバッファ層およびコア部のガラス軟化温度よりも十
分に低いクラッド層を包含することを特徴とする。

そして、本発明は前述のような埋込み型石英系光導波路
の製造方法を含むものであり、基板上に、バッファ層形
成用ガラス原料ガスおよびコア層形成用ガラス形成原料
ガスの火炎加水分解反応により順次バッファ層形成用ガ
ラス微粒子層、およびコア層形成用ガラス微粒子層を堆
積させ、しかる後、そのガラス微粒子層を基板ごと加熱
透明化させバッファ層、コア層を形成し、続いて、コア
層の不要部分をエツチングにより除去し、リッジ状のコ
ア部とした後、クラッド層形成用原料ガスの火炎加水分
解反応により、前記コア部を覆うようにクラッド層形成
用ガラス微粒子層を堆積し、しかる後、そのガラス微粒
子層を透明ガラス化させクラッド層とする埋込み型石英
系光導波路の製造方法において、クラッド層形成用ガラ
ス微粒子層の透明ガラス化温度が、バッファ層形成用ガ
ラス微粒子層およびコア層形成用ガラス微粒子層の透明
ガラス化温度より十分低くなるようバッファ層、コア層
、およびクラッド層のガラス組成が調整されることを特
徴とする。

すなわち、本発明の埋込み型石英系導波路では、従来配
慮されていなかったバッファ層、コア部、およびクラッ
ド層のガラス軟化温度とコア部変形との関係について発
明者らが鋭意検討した結果から、クラッド層がバッファ
層およびコア部に比較して、ガラス軟化温度が２００℃
〜４５０℃低い石英系ガラスを使用することによって、
矩形導波路の変形を防止した石英系光導波路を提供でき
ることを見いだしたものである。

コア部の変形は、ガラスの熱処理温度でコア部ガラスの
粘性が下がることにより生じる。さらにコア部変形は、
バッファ層のガラスの粘性が下がることによるバッファ
層上でのコア部の流動やバッファ層へのコア部の沈下に
よっても生じる。それゆえ、クラッド層ガラスの形成条
件には、コア部変形を防止するための下限とクラッド層
のひび割れ等防止するための上限を決める必要がある。

このため、クラッド層は、バッファー層およびコア部の
軟化温度より２００〜４００″Ｃ低くしであるのである
。後述の実施例１より明らかなように軟化温度差が２０
０″Ｃ未満であると、コア部が第５図に示すように変形
し、一方４００℃を超えるとクラッド層にひび割れが生
じたり、剥離を生じる恐れがあるからである。

上述のような石英系ガラスの軟化温度を制御するために
、ドーパントとして、Ｐ２Ｏ５および／またはＢ２Ｏ３
を添加することが多い。

本発明者は、Ｐ２Ｏ５と８２０３をドーパントとして使
用するときのドーパント含有量と上記本発明の埋め込み
型石英系光導波路との関係を検討した結果、クラッド層
として、Ｐ２Ｏ５とＢ２Ｏ３の少なくともどちらか一方
の全量が４モル％〜２５モル％多い石英系ガラスが好ま
しいことを見いだした。

前記のようなドーパントのＰ２Ｏ５および／またはＢ２
Ｏ３は、石英ガラスの熱膨張係数を増加させるドーパン
トである。それゆえ、クラッド層の熱膨張係数が基板の
熱膨張係数より大きくなるとクラッド層にひび割れが生
ずることがあることから、クラッド層ガラスは基板の熱
膨張係数より小さくなるようなガラスとなるように形成
することが望ましい。

すなわち、ドーパントのＰ２Ｏ５および／またはＢ２Ｏ
３の総量差が上限を超えると、クラッド層の剥離やひび
割れが生じる恐れがあり、一方下限を超えると第５図に
示すようなコア部の変形を生じる恐れがあるからである
。

石英系ガラスの組成は、特にＰ２Ｏ５やＢ２Ｏ３の組成
において、放射化分析や化学分析により高精度に分析す
ることができ、ＣＶＤ法、スパッタ法や火炎堆積法によ
り形成されたバッファ層、コア層およびクラッド層のガ
ラス組成を高精度に知ることができる。それゆえ、ガラ
ス形成条件と形成ガラスの組成との関係、およびガラス
組成と軟化温度、火炎堆積法におけるガラス微粒子膜の
透明ガラス化温度の関係を知ることができる。また、ガ
ラス組成と軟化温度の関係は、幾つかのドーパントに対
して良く知られており、形成条件とガラス組成の関係を
知ることだけで、形成条件と軟化温度の関係づけができ
る。

ドーパントとしてＰ２Ｏ５と８２０３のみを含有した石
英系ガラスのドーパント総量とガラス軟化温度および透
明ガラス化温度の関係を第４図に示す０図中の実線Ａは
、ドーパントがＰ２Ｏ５あるいはＢ２Ｏ３のみの時の軟
化温度を示している。この両実線の間の斜線領域は、ド
ーパントＰ２Ｏ５と８２０３両者をドープした場合の石
英系ガラスの軟化温度の範囲を示している。同様に、実
線Ｂとその間の斜線領域は透明ガラス化温度について示
したものである。

軟化温度はガラス組成に対してほぼ一意的に決定するこ
とができる。しかし、透明ガラス化温度は、組成以外の
堆積条件によってその絶対値が異なる場合がある。また
、透明ガラス化温度の測定法やその基準の決め方により
絶対値は変わることとなるが、バッファ層およびコア部
とクラッド層のガラス微粒子膜の透明ガラス化温度の差
の範囲は、本発明の範囲となる。

また、上述のようなガラス軟化温度差を遠戚した本発明
の埋め込み型石英系光導波路を火炎堆積法で製造する場
合、クラッド層を形成するガラス微粒子膜の透明ガラス
化温度が２０．０℃〜４５０℃低い石英系ガラス微粒子
膜を透明ガラス化することにより製造可能であることを
見いだした。

また、火炎堆積法によって製造方法の場合、クラッド層
用ガラス微粒子膜の透明ガラス化温度でコア部ガラスの
粘性が下がることにより生じる。

それゆえ、コア部の変形を防止するには、クラッド層の
形成条件に対するバッファ層とコア部の両方の形成条件
を満たす必要がある。

すなわち、火炎堆積法において本発明の先導波路を製造
する場合には、ガラス微粒子膜の透明ガラス化温度差の
上限を超えると、クラッド層の剥離やひび割れが生じ易
くなり、一方下限未満であると、第５図のようなコア部
の変形を生じる恐れがある。

（実施例１）第１図は本発明の石英系光導波路の断面図（単一モード
導波路用）である。（ａ）は単独の矩形導波路の断面図
であり、（ｂ）は二本の矩形導波路を数ミクロンの間隔
で接近させた方向性結合器の断面形状を示している９図
中、１１はシリコン基板、１２ｂは石英系ガラスバッフ
ァ層、１３ｃは石英系ガラスコア部、１４は石英系ガラ
スクラッド層である。

バッファ層の厚みは２０μｍ、コア部の断面形状は６μ
ｍＸ６μｍである。コア部とバッファ層およびクラッド
層との比屈折率差Δは０，７％に調節され、バッファ層
とクラッド層の屈折率は一致している。クラッド層の膜
厚は、３０μｍである。

第３図は、シリコン基板上にガラス微粒子を堆積する装
置の一構成例を示す模式図である。２１はターンテーブ
ル、１１はターンテーブル上に配置されたシリコン基板
、２３はテーブル駆動装置、２８は排ガス処理装置、２
９は中央制御装置である。この装置は、原料ガス供給装
置２６からガラス微粒子合成トーチ２４に５ｉＣ１４を
主成分とするガラス原料ガスと酸・水素ガスを供給し、
トーチ先端の酸水素炎中でのガラス原料ガスの火炎加水
分解反応により、５ｉ０２を主成分とするガラス微粒子
を合成し、これをターンテーブル上に配置されたシリコ
ン基板上あるいはりッジ状の石英系光導波回路が形成さ
れた基板に堆積する。

第２図は本発明による石英系光導波路のクラッド層の製
造方法の一例を説明するための工程図である。第２図に
おいて、符号１１はシリコン基板、１２ａは石英系バッ
ファ層形成用ガラス微粒子層、１２ｂは石英系ガラスバ
ッファ層、１３ａは石英系コア層形成用ガラス微粒子層
、１３ｂは石英系ガラスコア層、１３ｃは石英系ガラス
コア部、１４は石英系ガラスクラッド層を意味する。

以下、工程順に条件を説明する。

（ａ）基板１１上に５ｉＣ１４を主成分とするガラス原
料ガスの火炎加水分解反応によりバッファ層形成用ガラ
ス微粒子層１２ａ、　Ｔ　ｉ　Ｏ２を主成分とするコア
層形成用ガラス微粒子層１３ａを順次堆積する。

（ｂ）そのガラス微粒子膜を基板とともに電気炉中にて
１３５０”Ｃで加熱し、バッファ層１２ｂ、コア層１３
ｂからなる石英系光導波膜とする０石英系ガラスバッフ
ァ層および石英系ガラスコア層は、軟化温度を１３００
″Ｃになるように形成している。

（Ｃ）コア層１３ｂの不要部分を反応性イオンエツチン
グで除去し、リッジ状のコア部１３ｃを形成する。

（ｄ）コア部１３ｃを覆うようにバッファ層と同等の屈
折率を有する石英系ガラスクラッド層１４を形成する。

クラッド層の形成は、再度、クラッド層形成用ガラス原
料ガスを火炎加水分解反応によりクラッド層形成用ガラ
ス微粒子層を堆積し、その後、それを電気炉中にて加熱
しクラッド層１４を形成する。

クラッド層の軟化温度は、８００℃〜１２００℃の範囲
で形成を行なった。クラッド層の軟化温度が８５０℃〜
１１００°Ｃの範囲では、第工図の形状を有する導波路
が形成される。クラッド層の軟化温度が８００°Ｃ〜８
５０℃では、クラッド層ガラスにひび割れが生じたり、
剥離が生じる場合がある。また、クラッド層の軟化温度
が１１５０℃〜１２００℃では、第５図に示す導波路の
形状変形が生じた。

本実施例では、バッファ層およびコア層とクラッド層の
軟化温度差が本発明の範囲である２００℃〜４５０℃と
なるように形成することによりコア部に変形を与えるこ
となく、かつ、バッファ層と屈折率を一致させたクラッ
ド層を形成されている。

本実施例ではバッファ層とクラッド層の屈折率を一致さ
せたが、バッファ層とクラッド層の屈折率の値が異なる
条件でもコア部変形を生じさせずにクラッド層の形成が
可能であった。

バッファ層とコア層あるいはコア層とクラッド層の比屈
折率差Δに関わらず、コア部変形を生じさせずにクラッ
ド層の形成は可能であった。

コア部のガラス軟化温度がバッファ層に比較して低温で
ある場合には、コア部とクラッド層のガラスの軟化温度
差を本発明の下限にし、バッファ層とクラッド層のガラ
ス軟化温度差を上限にする。

また、コア部のガラス軟化温度がバッファ層に比較して
高温である場合には、バッファ層とクラッド層の軟化温
度差を本発明の下限にし、コア層とクラッド層の軟化温
度差を上限とする。

クラッド層のガラス微粒子膜の加熱温度が透明化温度以
上では、導波路の損失はほぼ最小値となるが、バッファ
層およびコア部とクラッド層のそれぞれの界面の不整合
による散乱損失が若干存在し、これを緩和をするのに加
熱温度をクラ・シト層のガラス微粒子膜の透明化温度よ
り５０″Ｃ程度上げることが望ましい。そこでより低損
失な導波路を形成するためには透明化温度差ΔＴを２５
０″Ｃ以上にすれば変形がなく、低損失な導波路を形成
するのにより適している。加熱温度をクラッド層用ガラ
ス微粒子膜の透明化温度に対して適温になり過ぎないよ
うに配慮することが望まれる。

また、クラッド層の形成条件を透明化温度差ΔＴが大き
くなるよう設定した場合、バッファ層やコア部に比較し
てクラッド層には、軟化点を下げるＰ２Ｏ５やＢ２Ｏ３
が多量にドープされている場合がある。Ｐ２Ｏ５やＢ２
Ｏ３は石英ガラスの熱膨張係数を増加させるドーパント
であり、数十モル％以上含んだガラス組成となる場合に
は、シリコン基板の熱膨張係数より大きくなることがあ
り、クラッド層にひび割れが生じることがある。先に述
べたようにクラッド層用ガラス微粒子膜の加熱温度を透
明化温度より５０℃程度高くすることが望ましいが、Δ
Ｔが４５０℃付近のガラス膜では、透明ガラス化温度よ
り高温にした場合にクラッド層にかかる応力が増し、埋
込み導波路形成後にヒータ等の加工プロセスによりクラ
ッド層にひび割れが生じることがある。従って、信頼性
を考慮するとΔＴを４００℃以下にすることが望ましい
。

また、Ｐ２Ｏ５やＢ２Ｏ３は吸湿性のドーパントである
ことから、耐候性を劣化させることになることから、ガ
ラス中の含有量を抑えることが望ましい本実施例では、バッファ層およびコア部のガラス微粒子
膜の透明化温度差ΔＴを２２０℃に設定した。これらの
ことから、クラッド層の透明化温度差ΔＴを２００″Ｃ
〜４５０°Ｃとなる条件で形成することにより、本発明
による埋め込み型石英系光導波路が製造できることがわ
かった。すなわち、コア部に変形を与えることなく石英
系光導波路を形成できる。しかし、より一層の低損失化
、信頼性の向上を考慮するとΔＴを２５０℃〜４００℃
の範囲で形成を行なうことがより適している。

以上本実施例では火炎堆積法で作製した石英系光導波路
について詳細に述べた。今まで述べたことから明らかな
ように本発明の本質は作製法によるものでなく、ガラス
の物性（軟化温度差〉に起因するものであることから、
他の方法で作製した石英系光導波路についても同様であ
る。そこで、バッファ層およびコア部のガラス膜を軟化
温度が１３００℃となるようにＣＶＤ法およびスパッタ
法で形成し、本実施例と同様にクラッド層の形成を行な
ったが、本実施例と同様な結果となった。

また、バッファ層とコア部のガラス膜の形成をスパッタ
法、ＣＶＤ法および火炎堆積法の組み合わせにより形成
を行なったが、本実施例と同様な結果となった。

（実施例２）実施例１と同じ構造を有し、同じ製造プロセスによりバ
ッファ層とコア層のＰ２Ｏ５とＢ２Ｏ３の総量が４モル
％となるようにリッジ型の石英系光導波路を火炎堆積法
により形成した。クラッド層は、Ｐ２Ｏ５と８２０３の
総量が６モル％から３２モル％の範囲で形成を行なった
。

前記クラッド層のＰ２Ｏ５と８２０３の総量が８モル％
から２９モル％の範囲では、第１図の形状を有する導波
路が形成される。

クラッド層のＰ２Ｏ５と８２０３の総量が２９モル％を
超えて３２モル％まででは、クラッド層ガラスのひび割
れが生じたり、剥離が生じる場合がある。前記クラッド
層のＰ２Ｏ５と８２０３の総量が６モル％から８モル％
未満では、第５図に示す導波路の形状変形が生じた。

本実施例では、バッファ層およびコア層とクラッド層の
Ｐ２Ｏ５とＢ２Ｏ３の総量差が本発明の範囲である４モ
ル％から２５モル％となるように形成することによりコ
ア部に変形を与えることなく、かつバッファ層と屈折率
を一致させたクラッド層を形成されている。

本実施例ではバッファ層とクラッド層の屈折率を一致さ
せたが、バッファ層とクラッド層の屈折率の値が異なる
条件でもコア部変形を生じさせずにクラッド層の形成が
可能であった。バッファ層とコア層あるいはコア層とク
ラッド層の比屈折率差Δに関わらず、コア部変形を生じ
させずにクラッド層の形成は可能であった。

コア部のガラス組成とクラッド層のガラス組成のＰ２Ｏ
５とＢ２Ｏ３の総量がクラッド層とバッファ層のＰ２Ｏ
５と８２０３の総量差に比べ少ない場合には、コア部と
クラッド層のＰ２Ｏ５とＢ２Ｏ３の総量差を本発明の下
限にし、バッファ層とクラッド層のＰ２Ｏ５とＢ２Ｏ３
の総量差を上限にする。

また、コア部とクラッド層のＰ２Ｏ５とＢ２Ｏ３の総量
差がクラッド層とバッファ層の総量差に比較して多い場
合には、バッファ層とクラッド層のＰ２Ｏ５とＢ２Ｏ３
の総量差を上限とする。

バッファ層およびコア部のガラス膜を軟化温度が１３０
０℃となるようにＣＶＤ法およびスパッタ法で形成し、
本実施例と同様にクラッド層の形成を行なったが、本実
施例と同様な結果となった。

（実施例３）実施例１では、バッファ層およびコア部とクラッド層の
軟化温度差の範囲にコア部のドーパントとしてＴｉＯ２
を用いたが、ＧｅＯ２を用いても石英系光導波路の作製
は可能である。以下工程順に条件を説明する。

第２図（ａ）シリコン基板１１上に５ｉＣ１４を主成分
とするガラス形成原料ガスの火炎加水分解反応によりバ
ッファ層形成用ガラス微粒子層１２ａ、コア層形成用ガ
ラス微粒子層１３ａを順次堆積する。

このバッファ層ガラスには、ドーパントとして８２０３
が４モル％、Ｐ２Ｏ５が１モル％が含まれており、コア
層ガラスには屈折率制御のために、それに加えてＧｅＯ
２が４モル％含まれている。

（ｂ）そのガラス微粒子膜を基板とともに電気炉中で１
３２０℃で加熱により透明ガラス化して、バッファ層１
２ｂ、コア層１３ｂからなる石英系光導波膜とする。透
明ガラス化温度は１２７０℃である。

（ｃ）コア層１３ｂの不要部分を反応性イオンエツチン
グで除去して、リッジ状のコア部１３ｃを形成する。

（ｄ）コア部１３ｃを覆うようにバッファ層と同等の屈
折率を有するクラッド層１４を形成する。

クラッド層形成には、再度、クラッド層形成用ガラス原
料ガスの火炎加水分解反応によりクラッド層形成用ガラ
ス微粒子膜を堆積し電気炉中にて１２００’Ｃでガラス
化を行なう。このクラッド層ガラスニは、８２０３が１
０モル％、Ｐ２Ｏ５が２モル％が含まれ、透明ガラス化
温度は１１５０℃である。本実施例では、コア部に変形
を与えることなく、バッファ層の屈折率と一致させたク
ラッド層の形成が可能である。

このＧｅＯ２は、ＴｉＯ２に比べて石英系ガラスの光伝
搬損失を下げることが知られており、石英系光導波路の
損失を低減するのに有効なドーパントである。ΔＴを２
００℃〜４５０℃になるようにクラッド層を形成するこ
とで、本発明による軟化温度差の光導波路が製造できる
。すなわち、コア部の変形を防止できる。実施例１で述
べたように、ΔＴが２５０から４００℃となる条件で形
成することがより適している。

コア部のガラス組成がＳｉＯ２−ＴｉＯ２系、および５
ｉ０２−ＧｅＯ２系の二側について、本発明の構成・作
用を説明したが。本発明はこれらに限定されるものでは
なく、たとえば、コア部にＴｉＯ２とＧｅＯ２を同時に
含む埋込み型石英系光導波路とその製造方法も対象範囲
に含まれることを指摘しておく。

また、基板としてシリコンを用いて形成した導波路につ
いて本発明の構成・作用を説明したが、本発明はこれら
に限定されるものではなく、例えば、石英基板やサファ
イア基板上に形成した埋込み型石英系光導波路とその製
造方法も対象範囲に含まれることをも指摘しておく。

（発明の効果〉これまで説明したように、本発明は、バッファ層および
コア層のガラスに比べて低温で形成できるクラッド層ガ
ラスに用いた埋込み型石英系光導波路により、従来に比
べて素子のファイバ挿入損失を低減し、導波理論に基づ
く最適設計が可能にするなど石英系光導波型素子の性能
向上に貢献するところが大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の埋込み型石英系光導波路の断面図、第
２図は本発明の石英系光導波膜作製工程図、第３図は本
発明の石英系光導波膜作製工程で用いるガラス微粒子堆
積装置の構成例を示す模式図、第４図は石英系ガラスの
ドーパント量に対する軟化温度および透明化温度を示し
た図であり、第５図は従来の埋込み型石英系光導波路の
断面図である。１１・・・石英基板、シリコン基板あるいはサファイア
基板、１２ａ・・・石英系バッファ層形成用ガラス微粒
子層、１２ｂ・・・石英系バッファ層、１３ａ。・・石英系ガラスコア層形成用ガラス微粒子層、１３ｂ
・・・石英系ガラスコア層、１３ｃ・・・石英系ガラス
コア部、１４・・・石英系ガラスクラッド層、２１・・
・タータンテーブル、２３・・・テーブル駆動装置、２
４・・・ガラス微粒子合成トーチ、２５・・・トーチ駆
動装置、２６・・・原料ガス供給装置、２７・・・排気
管、２８・・・排気ガス処理装置、２９・・・中央制御
装置。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）基板と前記基板上に設けられた石英系ガラスバッ
ファ層と前記バッファ層上に設けられた矩形断面形状の
石英系ガラスコア部と前記コア部を埋込むように設けら
れた石英系ガラスクラッド層とからなる埋込み型石英系
光導波路において、前記クラッド層の軟化温度が前記バ
ッファ層および前記コア部の軟化温度よりも２００℃〜
４５０℃の範囲で低いことを特徴とする埋込み型石英系
光導波路。
（２）前記クラッド層組成は前記バッファ層組成および
コア層組成に比べてＰ＿２Ｏ＿５、Ｂ＿２Ｏ＿３の少な
くとも一方を合計量で４モル％〜２５モル％の範囲でよ
り多く含有することを特徴とする特許請求の範囲第１記
載の埋込み型石英系光導波路。
（３）基板上に、バッファ層形成用ガラス原料ガスおよ
びコア層形成用ガラス原料ガスの火炎加水分解反応によ
り順次バッファ層形成用ガラス微粒子層、コア層形成用
ガラス微粒子層を堆積させ、しかる後、該ガラス微粒子
層を基板ごと加熱透明化させバッファ層、コア層を形成
し、続いて、コア層の不要部分をエッチングにより除去
し、リッジ状のコア部とした後、クラッド層形成用ガラ
ス原料ガスの火炎加水分解反応により、前記コア部を覆
うようにクラッド層形成用ガラス微粒子層を堆積し、し
かる後、該ガラス微粒子層を透明ガラス化させクラッド
層とする埋込み型石英系光導波路の製造方法において、
クラッド層形成用ガラス微粒子層の透明ガラス化温度が
、バッファ層形成用ガラス微粒子層およびコア部形成用
ガラス微粒子層の透明ガラス化温度より２００℃〜４５
０℃の範囲で低くなるようバッファ層、コア層、および
クラッド層のガラス組成が調整されていることを特徴と
する埋込み型石英系光導波路の製造方法。