JPH05157921A - 光導波路の製造方法 - Google Patents
光導波路の製造方法Info
- Publication number
- JPH05157921A JPH05157921A JP32447291A JP32447291A JPH05157921A JP H05157921 A JPH05157921 A JP H05157921A JP 32447291 A JP32447291 A JP 32447291A JP 32447291 A JP32447291 A JP 32447291A JP H05157921 A JPH05157921 A JP H05157921A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass soot
- oxide glass
- underclad
- optical waveguide
- core
- Prior art date
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- Optical Integrated Circuits (AREA)
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は光導波路の製造方法に関し、コアとク
ラッドの界面近傍に気泡が生じにくい方法の提供を目的
とする。 【構成】アンダークラッド４上に形成されたコア６を覆
うようにアンダークラッド上に酸化物ガラススート８を
堆積させるステップと、酸化物ガラススートを加熱して
ガラス化させるステップとを含む光導波路の製造方法に
おいて、原料ガス及び燃料ガスが供給されるバーナ１２
の炎の走査を繰り返すことによって酸化物ガラススート
を堆積するようにし、この走査を繰り返す毎に酸化物ガ
ラススートの密度が低下するようにして構成する。
ラッドの界面近傍に気泡が生じにくい方法の提供を目的
とする。 【構成】アンダークラッド４上に形成されたコア６を覆
うようにアンダークラッド上に酸化物ガラススート８を
堆積させるステップと、酸化物ガラススートを加熱して
ガラス化させるステップとを含む光導波路の製造方法に
おいて、原料ガス及び燃料ガスが供給されるバーナ１２
の炎の走査を繰り返すことによって酸化物ガラススート
を堆積するようにし、この走査を繰り返す毎に酸化物ガ
ラススートの密度が低下するようにして構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光導波路の製造方法に関
する。近年、光通信システムを加入者系に適用するため
の研究及び開発が実用化レベルで行われている。加入者
系において波長分割多重を利用した双方向光通信を実現
するためには、異なる波長の光信号を分岐し或いは合流
するための光合分波器が必要不可欠であり、この光合分
波器の量産技術の確立が、加入者系光通信システムを実
用化する上でのキーテクノロジーの一つとなっている。
する。近年、光通信システムを加入者系に適用するため
の研究及び開発が実用化レベルで行われている。加入者
系において波長分割多重を利用した双方向光通信を実現
するためには、異なる波長の光信号を分岐し或いは合流
するための光合分波器が必要不可欠であり、この光合分
波器の量産技術の確立が、加入者系光通信システムを実
用化する上でのキーテクノロジーの一つとなっている。
【０００２】光合分波器は、例えば、光導波路により光
方向性結合器を構成することにより実現可能である。光
導波路により光方向性結合器を構成する場合、光導波路
の構造パラメータが直接分波特性等の特性に影響を及ぼ
すので、量産時の特性の均一化を図るためには、光導波
路の構造パラメータを設計値通りに設定できるようにす
ることが要求される。
方向性結合器を構成することにより実現可能である。光
導波路により光方向性結合器を構成する場合、光導波路
の構造パラメータが直接分波特性等の特性に影響を及ぼ
すので、量産時の特性の均一化を図るためには、光導波
路の構造パラメータを設計値通りに設定できるようにす
ることが要求される。
【０００３】
【従来の技術】従来の光導波路の製造方法の一つは、比
較的低屈折率なアンダークラッド上に形成された所定形
状のコアを覆うようにアンダークラッド上に酸化物ガラ
ススートを堆積させるステップと、酸化物ガラスを加熱
してガラス化させるステップとを含んでいる。
較的低屈折率なアンダークラッド上に形成された所定形
状のコアを覆うようにアンダークラッド上に酸化物ガラ
ススートを堆積させるステップと、酸化物ガラスを加熱
してガラス化させるステップとを含んでいる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図４は従来技術におけ
る問題点を説明するための図である。図４（Ａ）におい
て、２は基板、４はアンダークラッド、６はコア、８は
酸化物ガラススートである。酸化物ガラススート８の堆
積は、通常、原料ガス及び燃料ガスが供給されるバーナ
の炎のアンダークラッド４に対する走査を繰り返すこと
によって行われる。
る問題点を説明するための図である。図４（Ａ）におい
て、２は基板、４はアンダークラッド、６はコア、８は
酸化物ガラススートである。酸化物ガラススート８の堆
積は、通常、原料ガス及び燃料ガスが供給されるバーナ
の炎のアンダークラッド４に対する走査を繰り返すこと
によって行われる。
【０００５】この酸化物ガラススート８は、加熱炉内で
の加熱によりガラス化されてアッパークラッドとなる。
加熱炉内での加熱においては、酸化物ガラススートはそ
の外周からガラス化されてゆくので、ガラス化過程の過
渡段階においては、図４（Ｂ）に示すように、外周のガ
ラス化した部分８１と、コア及びアンダークラッドとの
界面近傍のガラス化していない部分とが混在することに
なる。
の加熱によりガラス化されてアッパークラッドとなる。
加熱炉内での加熱においては、酸化物ガラススートはそ
の外周からガラス化されてゆくので、ガラス化過程の過
渡段階においては、図４（Ｂ）に示すように、外周のガ
ラス化した部分８１と、コア及びアンダークラッドとの
界面近傍のガラス化していない部分とが混在することに
なる。
【０００６】界面近傍にガラス化していない部分がある
と、その部分の気体が外部に放出されにくくなり、加熱
を終了したときに、図４（Ｃ）に示すように、コア６の
近傍に気泡１０が閉じ込められることがある。
と、その部分の気体が外部に放出されにくくなり、加熱
を終了したときに、図４（Ｃ）に示すように、コア６の
近傍に気泡１０が閉じ込められることがある。
【０００７】このような気泡が生じると、光導波路の損
失特性が劣化したり、また、光方向性結合器である場合
には、設計値通りの特性を得ることができなくなるとい
った問題が生じていた。
失特性が劣化したり、また、光方向性結合器である場合
には、設計値通りの特性を得ることができなくなるとい
った問題が生じていた。
【０００８】本発明はこのような課題に鑑みて創作され
たもので、コアとクラッドの界面近傍に気泡が生じにく
い光導波路の製造方法を提供することを目的としてい
る。
たもので、コアとクラッドの界面近傍に気泡が生じにく
い光導波路の製造方法を提供することを目的としてい
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明によると、比較的
低屈折率なアンダークラッド上に形成された所定形状の
コアを覆うように上記アンダークラッド上に酸化物ガラ
ススートを堆積させるステップと、該酸化物ガラススー
トを加熱してガラス化させるステップとを含む光導波路
の製造方法において、上記酸化物ガラススートの堆積は
原料ガス及び燃料ガスが供給されるバーナの炎の上記ア
ンダークラッドに対する走査を繰り返すことによりなさ
れ、該走査を繰り返す毎に上記酸化物ガラススートの密
度が低下するように、該密度が依存するパラメータが調
整されている光導波路の製造方法が提供される。
低屈折率なアンダークラッド上に形成された所定形状の
コアを覆うように上記アンダークラッド上に酸化物ガラ
ススートを堆積させるステップと、該酸化物ガラススー
トを加熱してガラス化させるステップとを含む光導波路
の製造方法において、上記酸化物ガラススートの堆積は
原料ガス及び燃料ガスが供給されるバーナの炎の上記ア
ンダークラッドに対する走査を繰り返すことによりなさ
れ、該走査を繰り返す毎に上記酸化物ガラススートの密
度が低下するように、該密度が依存するパラメータが調
整されている光導波路の製造方法が提供される。
【００１０】
【作用】本発明方法によると、バーナの炎の走査を繰り
返す毎に酸化物ガラススートの密度が低下するようにし
ているので、堆積した酸化物ガラススートを加熱してガ
ラス化させるに際して、コアとクラッドの界面近傍に気
泡が生じにくくなる。
返す毎に酸化物ガラススートの密度が低下するようにし
ているので、堆積した酸化物ガラススートを加熱してガ
ラス化させるに際して、コアとクラッドの界面近傍に気
泡が生じにくくなる。
【００１１】
【実施例】以下本発明の実施例を説明する。図１は本発
明方法の実施に使用することができるガラススート堆積
装置の構成図である。１２は原料ガス並びに燃焼用の酸
素及び水素が供給されるバーナであり、このバーナ１２
は、Ｘ軸駆動装置１４によって図中の左右方向に等速度
（例えば１００mm／秒）で往復走査される。
明方法の実施に使用することができるガラススート堆積
装置の構成図である。１２は原料ガス並びに燃焼用の酸
素及び水素が供給されるバーナであり、このバーナ１２
は、Ｘ軸駆動装置１４によって図中の左右方向に等速度
（例えば１００mm／秒）で往復走査される。
【００１２】１６はその上に基板２が載置される基板加
熱用のステージであり、このステージ１６は、Ｙ軸駆動
装置１８によって紙面の表面側から裏面側に向かう方向
或いはこれとは逆の方向に等速度（例えば１mm／秒）で
往復動作するとともに、基板２が所定温度に維持される
ように基板２を加熱する。基板２はその上に光導波路を
形成するためのものであり、この基板としては半導体製
造用に通常使用されるシリコンウエハを使用可能であ
る。
熱用のステージであり、このステージ１６は、Ｙ軸駆動
装置１８によって紙面の表面側から裏面側に向かう方向
或いはこれとは逆の方向に等速度（例えば１mm／秒）で
往復動作するとともに、基板２が所定温度に維持される
ように基板２を加熱する。基板２はその上に光導波路を
形成するためのものであり、この基板としては半導体製
造用に通常使用されるシリコンウエハを使用可能であ
る。
【００１３】２０は燃焼制御装置であり、酸素及び水素
を所定の混合比で混合して所定の流量でバーナ１２に供
給する。２２は使用される原料ガスの種類に応じて複数
設けられた原料ガス供給装置であり、これら原料ガス供
給装置２２は、ガスフローメータ２４からそれぞれ送り
込まれる酸素等のキャリアガスの流量に応じて原料ガス
を送り出す。
を所定の混合比で混合して所定の流量でバーナ１２に供
給する。２２は使用される原料ガスの種類に応じて複数
設けられた原料ガス供給装置であり、これら原料ガス供
給装置２２は、ガスフローメータ２４からそれぞれ送り
込まれる酸素等のキャリアガスの流量に応じて原料ガス
を送り出す。
【００１４】図示された例では、原料ガス供給装置２２
には原料ガスが液相で充填されているが、気相の原料ガ
スを用いて、その流量を直接ガスフローメータで調整す
るようにしてもよい。２６は混合された原料ガスの総流
量を制御するためのガスフローメータである。
には原料ガスが液相で充填されているが、気相の原料ガ
スを用いて、その流量を直接ガスフローメータで調整す
るようにしてもよい。２６は混合された原料ガスの総流
量を制御するためのガスフローメータである。
【００１５】酸化物ガラススートの主成分となるＳｉＯ
2 用の原料ガスとしては例えばＳｉＣｌ4 が使用され、
コアの屈折率を高めるためのＧｅＯ2 用の原料ガスとし
ては例えばＧｅＣｌ4 が使用され、クラッドの屈折率を
低下させるためのＰ2 Ｏ5 及びＢ2 Ｏ3 用の原料ガスと
してはそれぞれＰＯＣｌ3 及びＢＣｌ3 が使用される。
2 用の原料ガスとしては例えばＳｉＣｌ4 が使用され、
コアの屈折率を高めるためのＧｅＯ2 用の原料ガスとし
ては例えばＧｅＣｌ4 が使用され、クラッドの屈折率を
低下させるためのＰ2 Ｏ5 及びＢ2 Ｏ3 用の原料ガスと
してはそれぞれＰＯＣｌ3 及びＢＣｌ3 が使用される。
【００１６】バーナ１２から吹き出された原料ガスは、
燃焼に伴う火炎加水分解によりＳｉＯ2 等の酸化物とな
り、この酸化物は白色粉末状の酸化物ガラススート８と
して基板２上に堆積する。
燃焼に伴う火炎加水分解によりＳｉＯ2 等の酸化物とな
り、この酸化物は白色粉末状の酸化物ガラススート８と
して基板２上に堆積する。
【００１７】バーナ１２の走査及びステージ１６の移動
によって、基板２上には均一の厚みでガラススート８が
堆積される。基板２上に堆積したガラススートは、電気
炉内等において加熱することによってガラス化され、光
導波路用の透明な膜となる。
によって、基板２上には均一の厚みでガラススート８が
堆積される。基板２上に堆積したガラススートは、電気
炉内等において加熱することによってガラス化され、光
導波路用の透明な膜となる。
【００１８】図２は本実施例における酸化物ガラススー
トの堆積の説明図である。４は基板２上に形成されたア
ンダークラッド、６はアンダークラッド４上に形成され
たコアであり、これらは次のようにして形成される。
トの堆積の説明図である。４は基板２上に形成されたア
ンダークラッド、６はアンダークラッド４上に形成され
たコアであり、これらは次のようにして形成される。
【００１９】まず、基板２上に低屈折率になるように調
整された酸化物ガラススートを堆積させてこれをガラス
化することによってアンダークラッドを形成し、次い
で、その上に高屈折率になるように調整された酸化物ガ
ラススートを堆積させてこれをガラス化しコア層を形成
する。これら２層のガラス化は同時に行ってもよい。そ
して、コア層をパターンエッチングして所要形状のコア
を得る。
整された酸化物ガラススートを堆積させてこれをガラス
化することによってアンダークラッドを形成し、次い
で、その上に高屈折率になるように調整された酸化物ガ
ラススートを堆積させてこれをガラス化しコア層を形成
する。これら２層のガラス化は同時に行ってもよい。そ
して、コア層をパターンエッチングして所要形状のコア
を得る。
【００２０】本実施例においては、コア６を覆うように
アンダークラッド４上に酸化物ガラススート８を堆積さ
せるに際しては、アンダークラッド４側の下層からこれ
とは反対側の上層に向かうのに従って酸化物ガラススー
ト８の密度が低下するように、バーナ１２の走査を繰り
返す毎にステージ１６の温度を徐々に低下させている。
アンダークラッド４上に酸化物ガラススート８を堆積さ
せるに際しては、アンダークラッド４側の下層からこれ
とは反対側の上層に向かうのに従って酸化物ガラススー
ト８の密度が低下するように、バーナ１２の走査を繰り
返す毎にステージ１６の温度を徐々に低下させている。
【００２１】具体的には、酸化物ガラススートの初期層
堆積時には基板２の温度を約８００℃に加熱しておき、
最終層（約１００層）を堆積するときに基板温度が約１
００℃となるように等速冷却を行った。
堆積時には基板２の温度を約８００℃に加熱しておき、
最終層（約１００層）を堆積するときに基板温度が約１
００℃となるように等速冷却を行った。
【００２２】次いで、このように堆積した酸化物ガラス
スート８を電気炉内で例えば約１２００℃に加熱してガ
ラス化を行う。この場合、図３（Ａ）に示すように、酸
化物ガラススート８は高密度な下層から徐々にガラス化
されるので、ガラス化した部分から放出されたガスは、
ガラス化していない部分を介して容易に外部に放出され
るので、酸化物ガラススート８の全体のガラス化が終了
したときに、図３（Ｂ）に示すように、アウタークラッ
ド８′とコア６の界面近傍のアウタークラッド内に気泡
が生じることが防止される。
スート８を電気炉内で例えば約１２００℃に加熱してガ
ラス化を行う。この場合、図３（Ａ）に示すように、酸
化物ガラススート８は高密度な下層から徐々にガラス化
されるので、ガラス化した部分から放出されたガスは、
ガラス化していない部分を介して容易に外部に放出され
るので、酸化物ガラススート８の全体のガラス化が終了
したときに、図３（Ｂ）に示すように、アウタークラッ
ド８′とコア６の界面近傍のアウタークラッド内に気泡
が生じることが防止される。
【００２３】この製造プロセスを適用して光導波路によ
る光方向性結合器を作成する場合、光方向性結合部を構
成するコアの近傍に気泡が生じにくいことから、光方向
性結合部の導波路パラメータを設計値通りにすることが
でき、所要特性の光方向性結合器を容易に製造すること
ができる。また、気泡の発生により損失特性が劣化する
恐れがない。
る光方向性結合器を作成する場合、光方向性結合部を構
成するコアの近傍に気泡が生じにくいことから、光方向
性結合部の導波路パラメータを設計値通りにすることが
でき、所要特性の光方向性結合器を容易に製造すること
ができる。また、気泡の発生により損失特性が劣化する
恐れがない。
【００２４】尚、アンダークラッド４の厚みは例えば約
２０μｍであり、コア６の一辺は例えば約６μｍであ
る。本実施例においては、酸化物ガラススートの密度を
調整するために基板の温度即ちアンダークラッドの温度
を制御しているが、他のパラメータを制御するようにし
てもよい。例えば、バーナに供給する燃料ガスの流量が
低下するのに従って酸化物ガラススートの密度は低下
し、バーナの走査速度ｖが低下するのに従って同じく密
度が低下し、バーナとアンダークラッドの距離ｄの増大
に従って密度は低下する。従って、これらのいずれかに
より或いはこれらを組み合わせて制御することによっ
て、酸化物ガラススートの密度に勾配を設けることがで
きる。
２０μｍであり、コア６の一辺は例えば約６μｍであ
る。本実施例においては、酸化物ガラススートの密度を
調整するために基板の温度即ちアンダークラッドの温度
を制御しているが、他のパラメータを制御するようにし
てもよい。例えば、バーナに供給する燃料ガスの流量が
低下するのに従って酸化物ガラススートの密度は低下
し、バーナの走査速度ｖが低下するのに従って同じく密
度が低下し、バーナとアンダークラッドの距離ｄの増大
に従って密度は低下する。従って、これらのいずれかに
より或いはこれらを組み合わせて制御することによっ
て、酸化物ガラススートの密度に勾配を設けることがで
きる。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
コアとクラッドの界面近傍に気泡が生じにくい光導波路
の製造方法の提供が可能になるという効果を奏する。
コアとクラッドの界面近傍に気泡が生じにくい光導波路
の製造方法の提供が可能になるという効果を奏する。
【図１】本発明方法の実施に使用することができるガラ
ススート堆積装置の構成図である。
ススート堆積装置の構成図である。
【図２】本発明の実施例における酸化物ガラススートの
堆積の説明図である。
堆積の説明図である。
【図３】本発明の実施例における酸化物ガラススートの
ガラス化の説明図である。
ガラス化の説明図である。
【図４】従来技術の問題点の説明図である。
２ 基板 ４ アンダークラッド ６ コア ８ 酸化物ガラススート １２ バーナ
Claims (3)
- 【請求項１】 比較的低屈折率なアンダークラッド(4)
上に形成された所定形状のコア(6) を覆うように上記ア
ンダークラッド上に酸化物ガラススート(8)を堆積させ
るステップと、該酸化物ガラススートを加熱してガラス
化させるステップとを含む光導波路の製造方法におい
て、 上記酸化物ガラススート(8) の堆積は原料ガス及び燃料
ガスが供給されるバーナ(12)の炎の上記アンダークラッ
ドに対する走査を繰り返すことによりなされ、該走査を
繰り返す毎に上記酸化物ガラススート(8) の密度が低下
するように、該密度が依存するパラメータが調整されて
いることを特徴とする光導波路の製造方法。 - 【請求項２】 上記コア(6) は光方向性結合器の光方向
性結合部を構成するコアを含むことを特徴とする請求項
１に記載の光導波路の製造方法。 - 【請求項３】 上記パラメータは、上記アンダークラッ
ド(4) の温度、上記燃料ガスの流量、上記バーナ(12)の
走査速度、上記バーナと上記アンダークラッドの距離の
うちから選択されることを特徴とする請求項１又は２に
記載の光導波路の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32447291A JPH05157921A (ja) | 1991-12-09 | 1991-12-09 | 光導波路の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32447291A JPH05157921A (ja) | 1991-12-09 | 1991-12-09 | 光導波路の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05157921A true JPH05157921A (ja) | 1993-06-25 |
Family
ID=18166189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32447291A Withdrawn JPH05157921A (ja) | 1991-12-09 | 1991-12-09 | 光導波路の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05157921A (ja) |
-
1991
- 1991-12-09 JP JP32447291A patent/JPH05157921A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990311 |