JPH04153607A - 光導波路装置の製造方法 - Google Patents
光導波路装置の製造方法Info
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- JPH04153607A JPH04153607A JP27960190A JP27960190A JPH04153607A JP H04153607 A JPH04153607 A JP H04153607A JP 27960190 A JP27960190 A JP 27960190A JP 27960190 A JP27960190 A JP 27960190A JP H04153607 A JPH04153607 A JP H04153607A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【産業上の利用分野］
この発明は、光導波路装置の製造方法に関するものであ
る。 【従来の技術） 一般に、光導波路装置は、ガラス基板中に屈折率の低い
ブラッド部と、それより高い屈折率であって光導波路と
して用いられるコア部とを形成して構成される。 従来、コア部を形成するには、ガラス基板表層部でイオ
ン交換を行って形成する方法が広く行われてきた。この
方法は、ガラス基板表層部の修飾陽イオンを他のイオン
に置き換えることにより、ガラス基板表層部に内部と性
質の異なる部分を形成することにより、屈折率の異なる
コア部を形成するものである。 （発明が解決しようとする課題） しかし、この従来のイオン交換による光導波路装置の製
造方法は、作製方法が複雑で製造に長時間を要し、製造
効率が悪いという欠点を有していた。また、作製時間中
の温度制御が難しく、品質管理が難しいという欠点もあ
った。 【発明の目的１ この発明は、上記の課題に鑑みてなされたもＣであり、
イオン交換工程を不要として、短時間で製造でき、製造
効率が良く、工程管理が容易で。 品質の安定した光導波路装置の製造方法を提供すること
を目的とする。 【課題を解決するための手段】 この発明に係る光導波路装置は、上記目的を達成させる
ため、ガラス基板に外力を加えて該ガラス基板内に応力
を発生させる工程と、該応力の発生しているガラス基板
の表面を加熱する工程と、該加熱工程により加熱された
前記ガラス基板を外力を加えたまま徐冷する工程と、該
徐冷工程の後に前記ガラス基板に加えた外力を除去する
工程とを備えたことを特徴とする。 また、この発明に係る光導波路装置の加熱工程は、所定
の形状の熱源を用いて、該熱源の形状に対応した加熱部
をガラス基板の表層部に形成する工程であることを特徴
とする。 更に、この発明に係る光導波路装置の加熱工程は、レー
ザ光源を熱源として用い、該熱源により所定の形状の加
熱部をガラス基板の表層部に形成する工程であることを
特徴とする。 ［作用］ 上記方法によれば、まず外力の付加によりガラス基板内
に応力歪みが発生する１次に、この応力歪みが発生して
いるガラス基板の表面を加熱した後徐冷することにより
、ガラス基板表面の応力歪が除去され、等方的な状態に
なるが、一方ガラス基板内部には応力歪が生じたままの
状態が保たれる。そして、加熱工程及び徐冷工程の後に
外力を取り除くとガラス基板内部が等方的な状態に戻ろ
うとするため、ガラス基板表層部には応力歪が発生する
。すなわち外力を取り除くとガラス基板の表層部と内部
との等方的な状態が反転するので、ガラス基板表層部が
光学的に高屈折率の状態となって、コア部を形成するこ
ととなる。かくして、複雑なイオン交換工程を行うこと
なく、外力の付加、加熱、徐冷、外力の除去のみの筒車
な短時間の工程によって品質の安定した光導波路装置が
得られる。本発明のある工程に擾乱が発生し、所望外の
光導波路装置が作製されてしまった場合には、外力をか
けない状態でガラス基板全体をアニール処理して等方的
な状態に戻すことにより、容易に再製造することができ
る。 また、任意の形状の熱源を用いることにより、該熱源の
形状に対応した任意の形状のコア部を容易に形成するこ
とができる。 更に、熱源としてレーザ光源を用いれば、極めて精細な
形状の加熱部を形成することができ、形状精度を要する
光導波路装置を容易に形成できる。 ｒ実施例】 以下、この発明を図面に基づいて説明する。第１図〜第
５１ＸＩは、この発明に係る光導波路装置の製造方法の
一実施例を示したものである。 第１１１０は、ガラス基板に外力を付加するための装置
の一例を示す斜視図である１本装置は、４本の支柱１で
支えられた上板２と下板３とを備えている。上板２の中
央部にはネジ孔が切られており、取手５ａを設けた操作
板５に植設されたネジの切られた押圧棒６と該ネジ孔と
が螺合するようになっている。 ガラス基板７は、下板３に穿設された凹溝３ａと、支持
部材４に穿設された凹溝４ａとの間に挟持される。ガラ
ス基板７に外力を付加するには、取手５ａを回転させる
ことにより、支持部材４を上下方向に移動させるように
すればよい、なお、ガラス基板７としては、例えば、厚
さ３ｍｍ、 横２５ｍｍ、縦７５■の形状のソーダ石
灰ガラスを用いる。 第２図はこのようにして外力を付加されたガラス基板７
の表面を加熱する工程の状態を示す図である０本実施例
においては、ガラス基板７の表面７ａを加熱する熱源と
してガスバーナー８の炎８ａを用いている。この加熱工
程は、ガラス基板７が割れないように外力を付加しなが
ら、例えば、ガラス基板７の歪点＋５°Ｃまで加熱し、
所定の時間（１分以下）だけ該温度を保持した後徐冷し
、ガラス基板７の表面がら数μ履の深さまで加熱・徐冷
処理を行う。 第３図は、熱源としてニクロム線等の巻線９を用いた場
合を示す０本実施例の場合は炎が発生しないので、取扱
が容易で、危険性が少ない。 第４図は、Ｙ字聾の導波路を形成するための熱源を示す
平面図である。同図の熱源においては、例えば銀や鋼等
により形成される熱伝導率の良い放熱板１０の背面にニ
クロム線等の巻線１１が該放熱板１０の形状に沿って設
置され、該巻線１１には電源１２、スイッチ１３を介し
て電力が供給される。また、放熱板１０の背面の一部に
は熱電対１４が設けられ、該熱電対１４により放熱板１
０の温度が検出され、表示装置１５で該温度が表示され
る。本熱源により導波路を形成するには、第１図の装置
でガラス基板７に外力を付加した状態で、放熱板１０を
ガラス基板７に押圧し、所定の温度を所定の時間だけ印
加した後徐冷し、その後外力を除去すれば良い、放熱板
１０の温度はスイッチ１３の断続により制御される０本
実施例により、Ｙ字型の導波路が形成できるが、放熱板
１０の形状を任意な形状に設定することにより、任意の
形状の導波路が設計できることは言うまでもない。 第５図は、更に自由で精細な形状の導波路を設計するた
めの装置である。本装置においては、熱源としてレーザ
１６を用いる。レーザ１Ｇは、レーザ発振制御部１６ａ
とレーザ発振部１６ｂとからなる。レーザ発振部１６ｂ
としては、例えばＡｒレーザやＣＯ２レーザが用いられ
る。レーザ発振部１８ｂから発振されたレーザ光は、集
光レンズ１７・１８を介して、反射鏡１８で反射され、
更に、口径の大きな集光レンズ２０を介してガラス基板
７上に集光される。 ガラス基板７は、図示しない外力付加装置により外力を
付加された状態で加工テーブル２１上に載置される。加
工テーブル２１は、加工テーブル制御部２２により、上
下左右方向に自在に移動し得る。 このようにして加工テーブル２１を自在に移動させてガ
ラス基板７上にレーザ光を照射し、該ガラス基板７上の
コア部のパターン２３に相当する部分を加熱し、徐冷後
外力を除去することにより、任意の形状の導波路をガラ
ス基板７上に形成することができる０本実施例において
は、レーザ光束を極めて細く集光することができるので
、極めて精細な形状の導波路を形成できる。
る。 【従来の技術） 一般に、光導波路装置は、ガラス基板中に屈折率の低い
ブラッド部と、それより高い屈折率であって光導波路と
して用いられるコア部とを形成して構成される。 従来、コア部を形成するには、ガラス基板表層部でイオ
ン交換を行って形成する方法が広く行われてきた。この
方法は、ガラス基板表層部の修飾陽イオンを他のイオン
に置き換えることにより、ガラス基板表層部に内部と性
質の異なる部分を形成することにより、屈折率の異なる
コア部を形成するものである。 （発明が解決しようとする課題） しかし、この従来のイオン交換による光導波路装置の製
造方法は、作製方法が複雑で製造に長時間を要し、製造
効率が悪いという欠点を有していた。また、作製時間中
の温度制御が難しく、品質管理が難しいという欠点もあ
った。 【発明の目的１ この発明は、上記の課題に鑑みてなされたもＣであり、
イオン交換工程を不要として、短時間で製造でき、製造
効率が良く、工程管理が容易で。 品質の安定した光導波路装置の製造方法を提供すること
を目的とする。 【課題を解決するための手段】 この発明に係る光導波路装置は、上記目的を達成させる
ため、ガラス基板に外力を加えて該ガラス基板内に応力
を発生させる工程と、該応力の発生しているガラス基板
の表面を加熱する工程と、該加熱工程により加熱された
前記ガラス基板を外力を加えたまま徐冷する工程と、該
徐冷工程の後に前記ガラス基板に加えた外力を除去する
工程とを備えたことを特徴とする。 また、この発明に係る光導波路装置の加熱工程は、所定
の形状の熱源を用いて、該熱源の形状に対応した加熱部
をガラス基板の表層部に形成する工程であることを特徴
とする。 更に、この発明に係る光導波路装置の加熱工程は、レー
ザ光源を熱源として用い、該熱源により所定の形状の加
熱部をガラス基板の表層部に形成する工程であることを
特徴とする。 ［作用］ 上記方法によれば、まず外力の付加によりガラス基板内
に応力歪みが発生する１次に、この応力歪みが発生して
いるガラス基板の表面を加熱した後徐冷することにより
、ガラス基板表面の応力歪が除去され、等方的な状態に
なるが、一方ガラス基板内部には応力歪が生じたままの
状態が保たれる。そして、加熱工程及び徐冷工程の後に
外力を取り除くとガラス基板内部が等方的な状態に戻ろ
うとするため、ガラス基板表層部には応力歪が発生する
。すなわち外力を取り除くとガラス基板の表層部と内部
との等方的な状態が反転するので、ガラス基板表層部が
光学的に高屈折率の状態となって、コア部を形成するこ
ととなる。かくして、複雑なイオン交換工程を行うこと
なく、外力の付加、加熱、徐冷、外力の除去のみの筒車
な短時間の工程によって品質の安定した光導波路装置が
得られる。本発明のある工程に擾乱が発生し、所望外の
光導波路装置が作製されてしまった場合には、外力をか
けない状態でガラス基板全体をアニール処理して等方的
な状態に戻すことにより、容易に再製造することができ
る。 また、任意の形状の熱源を用いることにより、該熱源の
形状に対応した任意の形状のコア部を容易に形成するこ
とができる。 更に、熱源としてレーザ光源を用いれば、極めて精細な
形状の加熱部を形成することができ、形状精度を要する
光導波路装置を容易に形成できる。 ｒ実施例】 以下、この発明を図面に基づいて説明する。第１図〜第
５１ＸＩは、この発明に係る光導波路装置の製造方法の
一実施例を示したものである。 第１１１０は、ガラス基板に外力を付加するための装置
の一例を示す斜視図である１本装置は、４本の支柱１で
支えられた上板２と下板３とを備えている。上板２の中
央部にはネジ孔が切られており、取手５ａを設けた操作
板５に植設されたネジの切られた押圧棒６と該ネジ孔と
が螺合するようになっている。 ガラス基板７は、下板３に穿設された凹溝３ａと、支持
部材４に穿設された凹溝４ａとの間に挟持される。ガラ
ス基板７に外力を付加するには、取手５ａを回転させる
ことにより、支持部材４を上下方向に移動させるように
すればよい、なお、ガラス基板７としては、例えば、厚
さ３ｍｍ、 横２５ｍｍ、縦７５■の形状のソーダ石
灰ガラスを用いる。 第２図はこのようにして外力を付加されたガラス基板７
の表面を加熱する工程の状態を示す図である０本実施例
においては、ガラス基板７の表面７ａを加熱する熱源と
してガスバーナー８の炎８ａを用いている。この加熱工
程は、ガラス基板７が割れないように外力を付加しなが
ら、例えば、ガラス基板７の歪点＋５°Ｃまで加熱し、
所定の時間（１分以下）だけ該温度を保持した後徐冷し
、ガラス基板７の表面がら数μ履の深さまで加熱・徐冷
処理を行う。 第３図は、熱源としてニクロム線等の巻線９を用いた場
合を示す０本実施例の場合は炎が発生しないので、取扱
が容易で、危険性が少ない。 第４図は、Ｙ字聾の導波路を形成するための熱源を示す
平面図である。同図の熱源においては、例えば銀や鋼等
により形成される熱伝導率の良い放熱板１０の背面にニ
クロム線等の巻線１１が該放熱板１０の形状に沿って設
置され、該巻線１１には電源１２、スイッチ１３を介し
て電力が供給される。また、放熱板１０の背面の一部に
は熱電対１４が設けられ、該熱電対１４により放熱板１
０の温度が検出され、表示装置１５で該温度が表示され
る。本熱源により導波路を形成するには、第１図の装置
でガラス基板７に外力を付加した状態で、放熱板１０を
ガラス基板７に押圧し、所定の温度を所定の時間だけ印
加した後徐冷し、その後外力を除去すれば良い、放熱板
１０の温度はスイッチ１３の断続により制御される０本
実施例により、Ｙ字型の導波路が形成できるが、放熱板
１０の形状を任意な形状に設定することにより、任意の
形状の導波路が設計できることは言うまでもない。 第５図は、更に自由で精細な形状の導波路を設計するた
めの装置である。本装置においては、熱源としてレーザ
１６を用いる。レーザ１Ｇは、レーザ発振制御部１６ａ
とレーザ発振部１６ｂとからなる。レーザ発振部１６ｂ
としては、例えばＡｒレーザやＣＯ２レーザが用いられ
る。レーザ発振部１８ｂから発振されたレーザ光は、集
光レンズ１７・１８を介して、反射鏡１８で反射され、
更に、口径の大きな集光レンズ２０を介してガラス基板
７上に集光される。 ガラス基板７は、図示しない外力付加装置により外力を
付加された状態で加工テーブル２１上に載置される。加
工テーブル２１は、加工テーブル制御部２２により、上
下左右方向に自在に移動し得る。 このようにして加工テーブル２１を自在に移動させてガ
ラス基板７上にレーザ光を照射し、該ガラス基板７上の
コア部のパターン２３に相当する部分を加熱し、徐冷後
外力を除去することにより、任意の形状の導波路をガラ
ス基板７上に形成することができる０本実施例において
は、レーザ光束を極めて細く集光することができるので
、極めて精細な形状の導波路を形成できる。
以上説明したように、この発明の光導波路装置の製造方
法によれば、複雑なイオン交換工程が不要となり、ｗｙ
！に短時間で光導波路装置が製造でき、かつ、規格外の
品は容易に製造し直すことができ、工程管理が容易であ
るため８賀の安定した光導波路装置を製造できる。
法によれば、複雑なイオン交換工程が不要となり、ｗｙ
！に短時間で光導波路装置が製造でき、かつ、規格外の
品は容易に製造し直すことができ、工程管理が容易であ
るため８賀の安定した光導波路装置を製造できる。
第１図はこの発明に係る光導波路装置の製造方法に用い
られる外力付加装置の一実施例を示す斜視図、第２図は
この発明の加熱工程の一例を示す斜視図、第３図はこの
発明の加熱工程の他の例を示す斜視図、第４図はこの発
明に用いられる熱源の一例を示す平面図、第５図はこの
発明の加熱工程の第３の例を示す斜視図である。 １・・・支柱、２・・・上板、３・・・下板、４・・・
支持部材、５・・・操作板、６・・・押圧棒、７・・・
ガラス基板、８・・・ガスバーナー、９，１１・・・巻
線、１ｏ・・・放熱板、１４・・・熱電対、 １５・・・表示装置、 １６・・・レーザ、 ２Ｉ・・・加エテー プル、 ２２・・・加工テーブル制ｍ部。 出 願 人 旭光学工業株式会社 第２図 第３ 図 第４図
られる外力付加装置の一実施例を示す斜視図、第２図は
この発明の加熱工程の一例を示す斜視図、第３図はこの
発明の加熱工程の他の例を示す斜視図、第４図はこの発
明に用いられる熱源の一例を示す平面図、第５図はこの
発明の加熱工程の第３の例を示す斜視図である。 １・・・支柱、２・・・上板、３・・・下板、４・・・
支持部材、５・・・操作板、６・・・押圧棒、７・・・
ガラス基板、８・・・ガスバーナー、９，１１・・・巻
線、１ｏ・・・放熱板、１４・・・熱電対、 １５・・・表示装置、 １６・・・レーザ、 ２Ｉ・・・加エテー プル、 ２２・・・加工テーブル制ｍ部。 出 願 人 旭光学工業株式会社 第２図 第３ 図 第４図
Claims (3)
- （１）ガラス基板に外力を加えて該ガラス基板内に応力
を発生させる工程と、該応力の発生しているガラス基板
の表面を加熱する工程と、該加熱工程により加熱された
前記ガラス基板を外力を加えたまま徐冷する工程と、該
徐冷工程の後に前記ガラス基板に加えた外力を除去する
工程とを備えたことを特徴とする光導波路装置の製造方
法。 - （２）加熱工程は、所定の形状の熱源を用いて、該熱源
の形状に対応した加熱部をガラス基板の表層部に形成す
る工程である請求項１記載の光導波路装置の製造方法。 - （３）加熱工程は、レーザ光源を熱源として用い、該熱
源により所定の形状の加熱部をガラス基板の表層部に形
成する工程である請求項１記載の光導波路装置の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27960190A JPH04153607A (ja) | 1990-10-17 | 1990-10-17 | 光導波路装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27960190A JPH04153607A (ja) | 1990-10-17 | 1990-10-17 | 光導波路装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04153607A true JPH04153607A (ja) | 1992-05-27 |
Family
ID=17613262
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27960190A Pending JPH04153607A (ja) | 1990-10-17 | 1990-10-17 | 光導波路装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04153607A (ja) |
-
1990
- 1990-10-17 JP JP27960190A patent/JPH04153607A/ja active Pending
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