JPH0422904A - Rib type optical waveguide - Google Patents

Rib type optical waveguide

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Publication number
JPH0422904A
JPH0422904A JP12694390A JP12694390A JPH0422904A JP H0422904 A JPH0422904 A JP H0422904A JP 12694390 A JP12694390 A JP 12694390A JP 12694390 A JP12694390 A JP 12694390A JP H0422904 A JPH0422904 A JP H0422904A
Authority
JP
Japan
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core layer
rib
grating
optical waveguide
rib portion
Prior art date
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Pending
Application number
JP12694390A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masami Tada
多田 昌実
Norisada Horie
堀江 教禎
Hayami Hosokawa
速美 細川
Maki Yamashita
山下 牧
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
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Filing date
Publication date
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Priority to US07/588,332 priority patent/US5138687A/en
Priority to EP19900118452 priority patent/EP0420173A3/en
Publication of JPH0422904A publication Critical patent/JPH0422904A/en
Priority to US07/925,613 priority patent/US5511142A/en
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Abstract

PURPOSE:To compact a device without restricting the degree of positional freedom of an optical waveguide by forming a core layer by a liquid material to be cured by energy irradiation and forming plural gratings on the prescribed positions of the rib part unitedly with the rib part. CONSTITUTION:The rib type optical waveguide has a base 1 and the core layer 2 formed on the base 1 and having he rib part 3 are the core layer 2 is formed by the liquid material to be curved by energy irradiation. For instance, the core layer 2 has the rib part 3 projected upward and extended in one direction. The gratings 3a constituted of periodically changing the thickness (height) of the rib part 3 are formed on the prescribed positions of the rib part 3 and the rib part 3 and the gratings 3a are formed unitedly with the core layer 2. Consequently, the degree of freedom of shapes formed by the optical waveguide and the gratings 3a can be increased and the device can be made compact.

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明はチャネル先導波路の一種であるリブ形光導波
路に関し、とくにグレーティングか施されたリブ形光導
波路に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Technical Field The present invention relates to a rib-shaped optical waveguide which is a type of channel leading waveguide, and more particularly to a rib-shaped optical waveguide provided with a grating.

従来技術とその問題点 チャネル先導波路の代表的なものには、第7図に示すよ
うに、 LiNb0.基板30にT1を拡散することに
より作製されたTi拡散光導波路31がある。このよう
な光導波路31にグレーティングを施す場合には、光導
波路部分にのみグレーティングを形成することは困難ま
たは不可能であり、光導波路31の幅よりも広い幅の範
囲にわたってグレーティング32を形成せざるを得ない
Prior art and its problems Typical channel leading waveguides include LiNb0. There is a Ti-diffused optical waveguide 31 fabricated by diffusing T1 into a substrate 30. When applying a grating to such an optical waveguide 31, it is difficult or impossible to form the grating only in the optical waveguide portion, and it is necessary to form the grating 32 over a wider range than the width of the optical waveguide 31. I don't get it.

したがって、グレーティングを施した先導波路に、グレ
ーティングを施さない別の先導波路を近接させることが
できず、このためにデイバイスの機能が制限される。デ
イバイスが大型化するという問題がある。
Therefore, it is not possible to bring another guide wavepath without a grating close to the guide waveguide with a grating, which limits the functionality of the device. There is a problem that devices are becoming larger.

また、このようなグレーティング付チャネル先導波路の
作製にあたっては、光導波路作製プロセスに加えてグレ
ーティング作製プロセスが必要てあり、そのために、光
導波路パターン・マスキング、Ti拡散1 グレーティ
ング・パターン・マスキング、エツチングというプロセ
スが必要となり、複雑かつ長い時間を要することとなる
。このため、iiL産性に劣る。コストが高くなる。再
現性が下るという問題点かある。
In addition, to fabricate such a channel leading waveguide with a grating, a grating fabrication process is required in addition to the optical waveguide fabrication process. This requires a complex and time-consuming process. Therefore, the iiL productivity is poor. Cost increases. There is a problem with poor reproducibility.

発明の目的 この発明は、チャネル先導波路において、グレーティン
グを設けても光導波路の場所的自由度を制限することな
くかつデイバイスの小型化を図ることかできるようにす
ることを目的とする。
OBJECTS OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a channel leading waveguide without restricting the spatial freedom of the optical waveguide even when a grating is provided, and to make it possible to miniaturize the device.

発明の構成1作用および効果 この発明によるチャネル先導波路はリブ形先導波路であ
り、それは、基板と、上記基板上に形成されたリブ部を
もつコア層とを含み、上記コア層かエネルギ照射により
硬化する液状材料を用いて形成されており、リブ部の所
定箇所にグレーティングがリブ部と一体的に形成されて
いることを特徴とする。
Structure 1 of the Invention Functions and Effects The channel guiding waveguide according to the present invention is a rib-shaped guiding waveguide, and includes a substrate and a core layer having a rib portion formed on the substrate, and the core layer is heated by energy irradiation. It is formed using a liquid material that hardens, and is characterized in that gratings are formed integrally with the rib portion at predetermined locations on the rib portion.

グレーティングはリブ部の幅を周期的に変化させること
により、リブ部の厚さ(高さ)を周期的に変化させるこ
とにより、またはリブ部の幅と高さの両方を周期的に変
化させることにより実現される。グレーティングはブレ
ーズ化してもよい。
Gratings can be made by periodically changing the width of the ribs, by periodically changing the thickness (height) of the ribs, or by periodically changing both the width and height of the ribs. This is realized by The grating may be blazed.

リブ形先導波路は基板上に形成されたコア層に、光の伝
搬方向にそってリブ部がコア層と一体に形成されている
ものである。光の伝搬方向に直交する面内において、伝
搬光は、コア層の厚さ方向では、コア層と空気との屈折
率差およびコア層と基板との屈折率差によって閉じ込め
られ、コア層(リブ部)の幅方向では2 リブ部の厚さ
がコア層の他の部分よりも厚いことによりリブ部付近の
実効屈折率が高くなるという現象を利用して閉じ込めら
れる。基板とコア層との間に、コア層よりも屈折率か小
さい材料を用いてバッファ層を設けるようにしてもよい
し、コア層よりも屈折率か小さい材料を用いてコア層上
に密着するようにクラッド層を形成してもよい。
The rib-shaped guided waveguide has a core layer formed on a substrate, and a rib portion is formed integrally with the core layer along the propagation direction of light. In the plane perpendicular to the light propagation direction, the propagating light is confined by the refractive index difference between the core layer and air and the refractive index difference between the core layer and the substrate in the thickness direction of the core layer. In the width direction of the part), confinement is achieved by utilizing the phenomenon that the effective refractive index near the rib part increases because the thickness of the rib part is thicker than other parts of the core layer. A buffer layer may be provided between the substrate and the core layer using a material with a refractive index smaller than that of the core layer, or a buffer layer may be provided using a material with a smaller refractive index than the core layer and tightly adhered onto the core layer. The cladding layer may be formed in this manner.

この発明によるリブ形先導波路は、たとえば。The rib-shaped leading waveguide according to the invention is, for example.

リブ部およびその所定箇所に設けられるグレーティング
に対応する凹溝をもつスタンバを用意し、上記スタンバ
と基板との間にエネルギ照射により硬化する液状材料を
注入し、エネルギを照射して上記液状材料を硬化させる
ことにより、グレーティングをもつリブ部が一体化され
たコア層を形成し、その後、上記スタンバを除去するこ
とにより作製される。
A standber having a groove corresponding to the rib portion and the grating provided at a predetermined location thereof is prepared, and a liquid material that is hardened by energy irradiation is injected between the standber and the substrate, and the liquid material is cured by irradiating energy. By curing, a core layer in which the rib portion with the grating is integrated is formed, and the core layer is then manufactured by removing the stub bar.

エネルギ照射により硬化する液状材料には、光硬化性ま
たは熱硬化性の樹脂、たとえば紫外線(UV)硬化樹脂
がある。また無機材料としては熱硬化性膜形成用塗布液
を挙げることができる。
Liquid materials that are cured by energy irradiation include photocurable or thermosetting resins, such as ultraviolet (UV) cured resins. Examples of inorganic materials include coating liquids for forming thermosetting films.

液状とはゲル状も含む。Liquid state also includes gel state.

この発明によると、グレーティングをもつリブ部が一体
化されたコア層がエネルギ照射により硬化する液状材料
を用いて形成されているので、これをスタンバを用いて
作製することができ、その製造が容易で、量産性、再現
性に優れたものとなるとともに、製造時間の短縮を図る
ことができるので安価に提供できるようになる。スタン
バはリブ形先導波路原盤を用いて作製され、この原盤は
種々の手法、たとえば電子ビーム描画法により作製でき
るから1種々の形状のグレーティング構造、リブ構造の
先導波路の実現が可能である。
According to this invention, since the core layer in which the rib portion with the grating is integrated is formed using a liquid material that hardens by energy irradiation, it can be manufactured using a standber, and its manufacture is easy. As a result, mass production and reproducibility are excellent, and manufacturing time can be shortened, so that it can be provided at a low cost. The stanbar is manufactured using a rib-shaped leading waveguide master, and since this master can be manufactured by various methods, such as electron beam lithography, it is possible to realize grating structures of various shapes and leading waveguides having rib structures.

さらにこの発明によると、グレーティングをその真下部
分が先導波路となるリブ部にのみ形成することかできる
ので、先導波路とグレーティングかとり得る形状の自由
度が増しデイバイスの機能を拡大でき、デイバイスを小
型化できるというメリットがある。
Furthermore, according to the present invention, since the grating can be formed only on the rib portion where the portion directly below the grating becomes the leading wavepath, the degree of freedom in the shapes of the leading wavepath and the grating can be increased, and the functions of the device can be expanded, and the device can be made smaller. It has the advantage of being configurable.

コア層上に密着するように上述したクラッド層を設ける
と好ましい。コア層およびクラッド層とも上述のエネル
ギ照射により硬化する液状材料を用いて作製すると、工
程の簡略化を図ることができるので好ましいが、コア層
、クラッド層を他の材料で形成してもよい。たとえばコ
ア層の材料としては非線形光学効果をもつものを使用し
てもよい。
It is preferable to provide the above-mentioned cladding layer in close contact with the core layer. It is preferable to make both the core layer and the cladding layer using a liquid material that is cured by the above-mentioned energy irradiation because this can simplify the process, but the core layer and the cladding layer may be made of other materials. For example, a material having a nonlinear optical effect may be used as the material for the core layer.

クラッド層を設けることにより、コア層がクラッド層に
よって保護されるので、コア層が損傷を受けることがな
く、取扱いが容易となる。また、コア層の屈折率か大き
い場合でも、クラッド層の屈折率を適当に選ぶことによ
り、単一モード伝搬を実現する場合にコア層の厚さおよ
びリブ部の幅を大きくとることが可能であり2作製が容
易となる。コア層の厚さおよびリブ部の幅を大きくする
ことができることにより、光ファイバ等との入出力のた
めの光結合が容易となるという利点もある。
By providing the cladding layer, the core layer is protected by the cladding layer, so the core layer is not damaged and handling becomes easy. Furthermore, even if the refractive index of the core layer is large, by appropriately selecting the refractive index of the cladding layer, it is possible to increase the thickness of the core layer and the width of the rib portion to achieve single mode propagation. Yes, 2 is easy to manufacture. The ability to increase the thickness of the core layer and the width of the rib portion also has the advantage of facilitating optical coupling for input and output with optical fibers and the like.

基板とコア層との間にバッファ層を設けるようにすると
一層好ましい。コア層およびバッファ層の材料としては
任意のものを採用し得る。
More preferably, a buffer layer is provided between the substrate and the core layer. Any material can be used for the core layer and buffer layer.

バッファ層を設け、かつコア層の材料とバッファ層の材
料とを適切な屈折率をもつものとして組合せることによ
り、コア層の厚さとリブ部の幅を大きくして光の単一モ
ード伝搬を実現できる上に、基板に任意の材料を用いる
ことができるようになる。
By providing a buffer layer and combining the core layer material and the buffer layer material with appropriate refractive indexes, it is possible to increase the thickness of the core layer and the width of the rib portion to achieve single mode propagation of light. Not only can this be realized, but also any material can be used for the substrate.

実施例 第1図はこの発明の第1実施例を示している。Example FIG. 1 shows a first embodiment of the invention.

第1図に示すリブ形単一モード先導波路は、基板1とそ
の上に形成されたコア層2とから構成されている。コア
層2はその中央において、上方に突出しかつ一方向にの
びたリブ部3を有している。リブ部3の所定箇所にはリ
ブ部3の厚さ(高さ)を周期的に変化させることにより
構成されるグレーティング3aが設けられている。リブ
部3とそのグレーティング3aはコア層2と一体的に形
成される。
The rib-shaped single mode guiding waveguide shown in FIG. 1 is composed of a substrate 1 and a core layer 2 formed thereon. The core layer 2 has, at its center, a rib portion 3 that projects upward and extends in one direction. A grating 3a is provided at a predetermined location of the rib portion 3, and is configured by periodically changing the thickness (height) of the rib portion 3. The rib portion 3 and its grating 3a are integrally formed with the core layer 2.

先ビームLBは、鎖線とハツチングで示すように、コア
層2内においてリブ部3の真下を伝搬する。光ビームL
Bは、上下方向においてはコア層2と空気との屈折率差
およびコア層2と基板1との屈折率差によってコア層2
内に閉じ込められ。
The front beam LB propagates directly under the rib portion 3 within the core layer 2, as shown by the chain line and hatching. light beam L
B is due to the refractive index difference between the core layer 2 and air and the refractive index difference between the core layer 2 and the substrate 1 in the vertical direction.
Trapped inside.

横方向においては、リブ部3の真下部分の実効屈折率が
その周囲部分よりも高くなっていることに起因してリブ
部3真下の位置に閉じ込められる。
In the lateral direction, the effective refractive index of the portion directly below the rib portion 3 is higher than that of the surrounding portion, so that it is confined to a position directly below the rib portion 3.

リブ部3の厚さが周期的に厚くなるように形成されたグ
レーティング3aの存在によって、リブ部3の真下部分
の実効屈折率が周期的に高くなるので、光ビームLBの
導波部分には屈折率分布型のグレーティングが形成され
ることになる。このグレーティングは特定波長の光ビー
ムLBを反射させるまたは透過させる等機能をもつ。
Due to the presence of the grating 3a, which is formed so that the thickness of the rib portion 3 increases periodically, the effective refractive index of the portion immediately below the rib portion 3 increases periodically, so that the waveguide portion of the light beam LB has a A gradient index grating will be formed. This grating has functions such as reflecting or transmitting a light beam LB of a specific wavelength.

基板1として゛はたとえば5in2ガラス基板が用いら
れ、その屈折率はl、46である。コア層2は後に作製
方法を詳述するように、紫外線(UV)硬化樹脂を用い
て形成することができ、そのときのコア層2の屈折率を
たとえば1.47とすることができる。このようにして
、基板1よりも屈折率がわずかに大きいコア層2を形成
することができるので、単一モード先導波路でしかもコ
ア層2の厚さ、リブ部3の幅を大きくすることが可能と
なる。
For example, a 5 in 2 glass substrate is used as the substrate 1, and its refractive index is l.46. As will be described later in detail, the core layer 2 can be formed using an ultraviolet (UV) curing resin, and the refractive index of the core layer 2 at this time can be set to, for example, 1.47. In this way, it is possible to form the core layer 2 whose refractive index is slightly higher than that of the substrate 1, so that it is possible to form a single mode guided waveguide and also to increase the thickness of the core layer 2 and the width of the rib portion 3. It becomes possible.

コア層2としては他に、たとえば熱硬化性材料を用いる
ことができる。熱硬化性無機材料の例としては、熱硬化
性膜形成用塗布液を挙げることができる。多くの種類の
塗布液があるが、焼成後膜形成物としZrO2、TiO
2、Aj1203 、 S i02等を含むものが好適
である。
Other materials, such as thermosetting materials, can also be used for the core layer 2. Examples of thermosetting inorganic materials include coating liquids for forming thermosetting films. There are many types of coating liquids, but ZrO2, TiO
2, Aj1203, S i02, etc. are preferred.

リブ部3の断面形状は任意であり、第1図に示す矩形の
もの以外に、半円形のもの、三角形のもの、全体として
矩形で角に丸みが付けられたもの、全体として矩形で中
央に小さな凹溝が形成されたもの、全体として矩形で中
央に小さな凸条が形成されたものを例示することができ
る。
The cross-sectional shape of the rib portion 3 can be arbitrary, and in addition to the rectangular shape shown in Fig. 1, it can be semicircular, triangular, entirely rectangular with rounded corners, or entirely rectangular with a central part. Examples include those in which small grooves are formed, and those that are rectangular as a whole with a small protrusion formed in the center.

グレーティングの形状も種々のものを採用しつる。第2
図は第2の実施例を示している。グレーティング3bは
リブ部3の幅を周期的に変化させることにより構成され
ている。第3図は第3の実施例を示している。グレーテ
ィング3Cはリブ部3の同じ位置で厚さと幅を周期的に
変化させることにより構成されている。これらのグレー
ティング3b、3cは特定波長の導波光ビームを反射さ
せるまたは透過させる等機能をもつ。
Various shapes of gratings are also used. Second
The figure shows a second embodiment. The grating 3b is constructed by periodically changing the width of the rib portion 3. FIG. 3 shows a third embodiment. The grating 3C is constructed by periodically changing the thickness and width at the same position of the rib portion 3. These gratings 3b and 3c have functions such as reflecting or transmitting a guided light beam of a specific wavelength.

第4因は第4の実施例を示している。グレーティング3
dはリブ部3の厚さを周期的に変化させることにより構
成され、かつブレーズ化(三角形状に形成)されている
。このグレーティング3dは、導波光ビームを上方に出
射させる。または上方からの光を先導波路に入射させる
機能ももつO リブ部に周期の異なる複数種類のグレーティングを場所
をかえて複数箇所に設けるようにすることもできる。こ
れにより、広い波長範囲にわたって光の反射機能をもた
せることができる。また。
The fourth factor shows the fourth embodiment. grating 3
d is constructed by periodically changing the thickness of the rib portion 3, and is blazed (formed in a triangular shape). This grating 3d emits the guided light beam upward. Alternatively, a plurality of types of gratings with different periods may be provided at a plurality of locations in the O rib portion, which also has the function of allowing light from above to enter the leading waveguide. This allows it to have a light reflecting function over a wide wavelength range. Also.

導波光の波長分離機能も達成できる。The wavelength separation function of guided light can also be achieved.

コア層の上に、これに密着するようにクラッド層を形成
することができる。クラッド層はその屈折率がコア層の
それよりもわずかに小さくなるように材料が選定される
。たとえばコア層がUV硬化樹脂の場合には、クラッド
層をコア層よりも屈折率の小さいUV硬化樹脂で形成す
ることができる。UV硬化樹脂はフッ素含量を変えるこ
とによりその屈折率を変えることができる。コア層、ク
ラッド層をともにUV硬化樹脂で形成するようにすると
その製造方法が容易となる。
A cladding layer can be formed on and in close contact with the core layer. The material of the cladding layer is selected so that its refractive index is slightly smaller than that of the core layer. For example, when the core layer is made of a UV-cured resin, the cladding layer can be formed of a UV-cured resin having a smaller refractive index than the core layer. The refractive index of UV-curable resins can be changed by changing the fluorine content. If both the core layer and the cladding layer are made of UV-curable resin, the manufacturing method thereof becomes easy.

クラッド層の材料としてはUV硬化樹脂等の有機材料の
他に無機材料を用いることができる。無機材料を用いる
場合にはクラッド層を蒸着法などにより形成することが
できよう。
As the material for the cladding layer, inorganic materials can be used in addition to organic materials such as UV-curable resins. When using an inorganic material, the cladding layer may be formed by a vapor deposition method or the like.

また、コア層には上述のUV硬化樹脂、熱硬化性膜形成
用塗布液等の他に、MNA (屈折率り、S ) 、 
 PTS (ポリジアセチレン、屈折率1.118) 
、 K D P (KH2PO4)等の非線形有機、無
機光学材料を用いることができる。
In addition to the above-mentioned UV curing resin and coating liquid for forming a thermosetting film, the core layer also contains MNA (refractive index, S),
PTS (polydiacetylene, refractive index 1.118)
, KDP (KH2PO4), and other nonlinear organic and inorganic optical materials can be used.

このようにして、コア層上にバッファ層を設けることに
よりコア層の保護を達成できる。
In this way, protection of the core layer can be achieved by providing a buffer layer on the core layer.

さらに、基板とコア層との間にバッファ層を設けること
ができる。バッファ層にはコア層よりも屈折率がわずか
に小さい材料が用いられる。
Furthermore, a buffer layer can be provided between the substrate and the core layer. A material having a slightly lower refractive index than the core layer is used for the buffer layer.

たとえば基板として、 LiNbO5、Si 、 Ga
As基板等が用いられ、その上にSiO。ガラスをRF
スパッタすることによりバッファ層が形成される。
For example, as a substrate, LiNbO5, Si, Ga
An As substrate or the like is used, and SiO is deposited on it. RF glass
A buffer layer is formed by sputtering.

コア層としては上述のUV硬化樹脂、熱硬化性膜形成用
塗布液、非線形有機、無機光学材料等を用いることが可
能である。
As the core layer, it is possible to use the above-mentioned UV curable resin, coating liquid for forming a thermosetting film, nonlinear organic or inorganic optical material, and the like.

このようにバッファ層を設けることにより、任意の材料
の基板を用いることができるようになる。
By providing the buffer layer in this manner, a substrate made of any material can be used.

基板上にバッファ層を介してコア層を形成し2コア層上
にさらにクラッド層を設けるようにしてもよい。
A core layer may be formed on the substrate via a buffer layer, and a cladding layer may be further provided on the two core layers.

第5図は第1図に示すリブ形単一モード先導波路の製造
工程の一例を示している。
FIG. 5 shows an example of the manufacturing process of the rib-shaped single mode guiding waveguide shown in FIG.

単一モード先導波路の原盤を電子ビーム描画法により作
製する。ガラス基板上に電子ビーム・レジストを塗布し
、このレジスト上にグレーティングをもつリブ部のパタ
ーンを電子ビームにより描画後、現像することにより、
ガラス基板11上にグレーティングをもつリブ部となる
残膜レジスト12をもつ原盤を作製する(第5図(A)
)。
A master disk for a single-mode guided waveguide is fabricated by electron beam lithography. By applying an electron beam resist onto a glass substrate, drawing a rib pattern with a grating on the resist using an electron beam, and then developing it,
A master having a residual film resist 12 that will become a rib portion with a grating on a glass substrate 11 is prepared (FIG. 5(A)).
).

残膜レジスト12はグレーティングに対応する部分が厚
くなっている。1回の電子ビーム描画では正確な形状の
グレーティングをもっリブ部に相当する残膜レジストを
形成することが困難なときには、レジストの塗布、電子
ビーム描画および現像からなる工程を複数回繰返し、複
数層からなる積層された残膜レジストを形成するように
するとよい(同時出願、同一出願人、同一代理人による
特許u(1)を参照)。
The remaining film resist 12 is thick in the portion corresponding to the grating. When it is difficult to form a residual film resist corresponding to the rib portion with a grating with an accurate shape in one electron beam lithography, the process consisting of resist coating, electron beam lithography, and development is repeated multiple times to create multiple layers. It is preferable to form a laminated residual film resist consisting of (see patent u(1), filed simultaneously, by the same applicant, and by the same attorney).

次にこの原盤上に電鋳法によりニッケル(Ni)13A
を堆積させ(第5図(B) ) 、原盤を離すことによ
りニッケル製スタンバ13を得る(第5図(C))。
Next, 13A nickel (Ni) was applied onto this master by electroforming.
is deposited (FIG. 5(B)), and the master is released to obtain a nickel stand bar 13 (FIG. 5(C)).

続いて、基板1上にコア層の材料であるUV硬化樹脂2
Aを滴下し、その上にニッケル・スタンバ13を乗せ、
基板1とニッケル・スタンバ13との間の間隔が所定値
となるように、基板1とスタンバ13との間に圧力を加
え、また必要ならば振動を与える(第5図(D))。
Next, UV curing resin 2, which is the material of the core layer, is placed on the substrate 1.
Drop A and place nickel stambar 13 on top of it.
Pressure is applied between the substrate 1 and the nickel standber 13 so that the distance between the substrate 1 and the nickel standber 13 becomes a predetermined value, and vibration is applied if necessary (FIG. 5(D)).

基板1の裏面から紫外線を照射し、UV硬化樹脂を硬化
させる(第5図(E))。
Ultraviolet rays are irradiated from the back side of the substrate 1 to cure the UV curing resin (FIG. 5(E)).

UV硬化樹脂が硬化したのちスタンバ13を剥離する(
第5図(F))。これにより基板1上にUV硬化樹脂に
よるコア層2が形成される。そして。
After the UV curing resin has hardened, remove the stand bar 13 (
Figure 5 (F)). As a result, a core layer 2 made of UV-curable resin is formed on the substrate 1. and.

コア層2にはグレーティング3aをもつリブ部3が一体
に形成されている。
A rib portion 3 having a grating 3a is integrally formed in the core layer 2.

第6図はこの発明によるリブ形光導波路の応用例を示す
ものであり、リブ部のグレーティングを反射器として利
用した干渉形変位センサを示すものである。リブ部に設
けられたグレーティングはその周期を適当に選ぶことに
より1反射器、特定の波長の光だけを透過もしくは反射
する波長フィルタ、または導波光のモードを変換するモ
ード変換器として働く。この応用例はグレーティングを
反射器として用いたものである。
FIG. 6 shows an example of application of the rib-type optical waveguide according to the present invention, and shows an interferometric displacement sensor using a grating of the rib portion as a reflector. By appropriately selecting the period, the grating provided on the rib portion functions as a reflector, a wavelength filter that transmits or reflects only light of a specific wavelength, or a mode converter that converts the mode of guided light. This application example uses a grating as a reflector.

基板10上にコア層20が形成され、このコア層20に
は3つのリブ部21.22.23からなるY分岐形のリ
ブが形成され、リブ部22の一部にグレーティング22
aが設けられている。Y分岐形リブによりY分岐先導波
路が構成されている。
A core layer 20 is formed on the substrate 10 , and a Y-branched rib consisting of three rib parts 21 , 22 , 23 is formed on this core layer 20 , and a grating 22 is formed on a part of the rib part 22 .
A is provided. A Y-branch leading wave path is configured by the Y-branch type ribs.

リブ部21直下の光導波路に入射した光は1分岐部でリ
ブ部22と23の直下の先導波路に分けられる。リブ部
22直下の光導波路を進む導波光は、グレーティング2
2aにより反射される。またリブ部23直下の光導波路
を進む導波光は外部に設けられたミラー24により反射
され分岐部でグレーティング22aにより反射された光
と結合する。ミラー24は変位を測定すべき対象物に取
付けられている。
The light incident on the optical waveguide directly under the rib portion 21 is divided into leading waveguides directly under the rib portions 22 and 23 at one branch portion. The guided light that travels through the optical waveguide directly under the rib portion 22 passes through the grating 2
reflected by 2a. Further, the guided light traveling through the optical waveguide directly under the rib portion 23 is reflected by an externally provided mirror 24, and is combined with the light reflected by the grating 22a at a branch portion. Mirror 24 is attached to the object whose displacement is to be measured.

これらの2つの光の位相差は、ミラー24の変位に対応
して変化するので、リブ部21直下の光導波路から出射
する干渉信号を検出することによってミラー24の変位
がサブミクロン・オーダで測定できる。
The phase difference between these two lights changes in accordance with the displacement of the mirror 24, so by detecting the interference signal emitted from the optical waveguide directly under the rib portion 21, the displacement of the mirror 24 can be measured on the submicron order. can.

第7図に示すような従来のチャネル導波路グレーティン
グや端面に金属を蒸着する端面反射ミラーを用いた場合
1分岐光導波路間の距離は数100μm必要であったが
、この応用例によるとリブ部22と23との間の距離d
は10μm程度まで近づけることができる。分岐角θは
1度程度であるのでデイバイス長を従来の15mmから
51mへと大幅に短くすることができる。
When using conventional channel waveguide gratings or end-face reflection mirrors with metal vapor-deposited on the end faces, as shown in Figure 7, the distance between the single branch optical waveguides was several 100 μm, but in this application example, the distance between the ribs distance d between 22 and 23
can be brought close to about 10 μm. Since the branching angle θ is approximately 1 degree, the device length can be significantly shortened from the conventional 15 mm to 51 m.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はこの発明の第1の実施例を示す斜視図、第2図
はこの発明の第2の実施例を、第3図は第3の実施例を
、第4図は第4の実施例をそれぞれ示す斜視図である。 第5図(A)〜(P)は第1図に示すリブ形光導波路の
製造工程の一例を示すものである。第6図はこの発明に
よるリブ形光導波路の応用例である干渉形変位センサを
示す斜視図である。 第7図は従来のチャネル導波路グレーティングを示す斜
視図である。 1・・・基板。 2・・コア層。 3、21.22.23・・・リブ部。 3a、3b、3c、3d。 ・・・グレーティング。 以
Fig. 1 is a perspective view showing a first embodiment of the invention, Fig. 2 shows a second embodiment of the invention, Fig. 3 shows a third embodiment, and Fig. 4 shows a fourth embodiment. It is a perspective view which shows each example. 5(A) to 5(P) show an example of the manufacturing process of the rib-shaped optical waveguide shown in FIG. 1. FIG. 6 is a perspective view showing an interferometric displacement sensor which is an application example of the rib-shaped optical waveguide according to the present invention. FIG. 7 is a perspective view showing a conventional channel waveguide grating. 1... Board. 2. Core layer. 3, 21.22.23... Rib part. 3a, 3b, 3c, 3d. ...Grating. Below

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)基板と、上記基板上に形成されたリブ部をもつコ
ア層とを含み、上記コア層がエネルギ照射により硬化す
る液状材料を用いて形成されており、リブ部の所定箇所
にグレーティングがリブ部と一体的に形成されているリ
ブ形光導波路。
(1) It includes a substrate and a core layer having a rib portion formed on the substrate, the core layer is formed using a liquid material that is hardened by energy irradiation, and a grating is provided at a predetermined location of the rib portion. A rib-shaped optical waveguide that is integrally formed with a rib portion.
(2)グレーティングがリブ部の幅を周期的に変化させ
ることにより構成されている請求項(1)に記載のリブ
形光導波路。
(2) The rib-shaped optical waveguide according to claim (1), wherein the grating is configured by periodically changing the width of the rib portion.
(3)グレーティングがリブ部の厚さを周期的に変化さ
せることにより構成されている請求項(1)に記載のリ
ブ形光導波路。
(3) The rib-shaped optical waveguide according to claim (1), wherein the grating is constructed by periodically changing the thickness of the rib portion.
(4)グレーティングがブレーズ化されている請求項(
1)に記載のリブ形光導波路。
(4) Claim in which the grating is blazed (
The rib-shaped optical waveguide described in 1).
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