JPH0564322B2 - - Google Patents
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- JPH0564322B2 JPH0564322B2 JP59192908A JP19290884A JPH0564322B2 JP H0564322 B2 JPH0564322 B2 JP H0564322B2 JP 59192908 A JP59192908 A JP 59192908A JP 19290884 A JP19290884 A JP 19290884A JP H0564322 B2 JPH0564322 B2 JP H0564322B2
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- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は、薄膜型光学素子およびその作製方法
に関するものである。
に関するものである。
従来、薄膜型即ち、光導波路を用いた光学素子
を光偏向器、光変調器、スペクトラムアナライザ
ー、相関器、光スイツチ等に応用する研究が盛ん
に行なわれている。このような薄膜型光学素子
は、光導波路の屈折率を音響光学（AO）効果或
いは電気光学（EO）効果等の外的作用により変
化せしめ、この光導波路内を伝播する光を変調又
は偏向させるものである。上記光学素子を形成す
る場合の基板としては、圧電性、音響光学効果及
び電気光学効果に優れ、かつ光伝搬損失が少ない
ニオブ酸リチウム（以下LiNbO3と記す）結晶及
びタンタル酸リチウム（以下LiTaO3と記す）結
晶が広く用いられている。この様な結晶基板を用
いて、薄膜光導波路を作製する代表的な方法とし
て、チタン（以下Tiと記す）を前記結晶基板表
面に、高温で熱拡散することにより、該結晶基板
表面に、基板の屈折率よりわずかに大きな屈折率
を有する光導波路層を形成する方法がある。しか
し、この方法により作製された薄膜光導波路は、
光学損傷を受け易く、非常に小さいパワーの光し
か該導波路に導入できないという欠点がある。こ
こで光学損傷とは、「光導波路に入力する光強度
を増大していつたときに、該光導波路内を伝播し
外部に取り出される光の強度が、散乱によつて前
記入力光強度に比例して増大しなくなる現象」を
言う。
を光偏向器、光変調器、スペクトラムアナライザ
ー、相関器、光スイツチ等に応用する研究が盛ん
に行なわれている。このような薄膜型光学素子
は、光導波路の屈折率を音響光学（AO）効果或
いは電気光学（EO）効果等の外的作用により変
化せしめ、この光導波路内を伝播する光を変調又
は偏向させるものである。上記光学素子を形成す
る場合の基板としては、圧電性、音響光学効果及
び電気光学効果に優れ、かつ光伝搬損失が少ない
ニオブ酸リチウム（以下LiNbO3と記す）結晶及
びタンタル酸リチウム（以下LiTaO3と記す）結
晶が広く用いられている。この様な結晶基板を用
いて、薄膜光導波路を作製する代表的な方法とし
て、チタン（以下Tiと記す）を前記結晶基板表
面に、高温で熱拡散することにより、該結晶基板
表面に、基板の屈折率よりわずかに大きな屈折率
を有する光導波路層を形成する方法がある。しか
し、この方法により作製された薄膜光導波路は、
光学損傷を受け易く、非常に小さいパワーの光し
か該導波路に導入できないという欠点がある。こ
こで光学損傷とは、「光導波路に入力する光強度
を増大していつたときに、該光導波路内を伝播し
外部に取り出される光の強度が、散乱によつて前
記入力光強度に比例して増大しなくなる現象」を
言う。
また、光学損傷を改善する光導波路の他の作製
方法として、イオン交換法が知られている。この
方法は、硝酸タリウム（以下TlNO3と記す）、硝
酸銀（以下AgNO3と記す）、硝酸カリウム（以下
KNO3と記す）等の溶融塩中又は、安息香酸
（C6H5COOH）等の弱酸中で、LiNbO3又は、
LiTaO3の結晶基板を低温熱処理することによ
り、該結晶基板内のリチウムイオン（Li+）が弱
酸中のプロトン（H+）等のイオン種と交換され、
大きな屈折率差（Δh〜0.12）をもつ光導波路層
が形成されるものである。上記イオン交換法によ
り作製された薄膜光導波路の光学損傷のしきい値
は、Ti拡散のものより数10倍程度向上する良い
特性をもつている。
方法として、イオン交換法が知られている。この
方法は、硝酸タリウム（以下TlNO3と記す）、硝
酸銀（以下AgNO3と記す）、硝酸カリウム（以下
KNO3と記す）等の溶融塩中又は、安息香酸
（C6H5COOH）等の弱酸中で、LiNbO3又は、
LiTaO3の結晶基板を低温熱処理することによ
り、該結晶基板内のリチウムイオン（Li+）が弱
酸中のプロトン（H+）等のイオン種と交換され、
大きな屈折率差（Δh〜0.12）をもつ光導波路層
が形成されるものである。上記イオン交換法によ
り作製された薄膜光導波路の光学損傷のしきい値
は、Ti拡散のものより数10倍程度向上する良い
特性をもつている。
ところで、光偏向器、光変調器を光音響効果や
電気光学効果を利用して実現しようとする場合、
前記各効果の効率を上げることが素子形成におい
て重要になる。光音響効果を利用する代表例とし
ては、光導波路上にホトリソグラフイーで作製し
たくし形電極に高周波電界を印加し、光導波路上
に弾性表面波を励起させる方法がある。この場
合、光導波路上に励起された弾性表面波と光導波
路中を伝播する導波光との相互作用は、導波光の
エネルギー分布が基板表面近傍に閉じ込められる
ほど増大することが知られている。〔C.S.Tsai，
IEEE TRANSACTIONS ON CIRCUITS
AND SYSTEMS，VOL.CAS−26，12，1979〕 一方、前述のような光導波路に導波光を入出力
する場合、半導体レーザ或いは光フアイバ等から
光導波路端面を介して行なつている。この場合に
光の結合効率を高める為には、導波光のエネルギ
ー分布は光フアイバ等の光エネルギー分布に合わ
せて、基板の厚さ方向に広がつている必要があ
る。
電気光学効果を利用して実現しようとする場合、
前記各効果の効率を上げることが素子形成におい
て重要になる。光音響効果を利用する代表例とし
ては、光導波路上にホトリソグラフイーで作製し
たくし形電極に高周波電界を印加し、光導波路上
に弾性表面波を励起させる方法がある。この場
合、光導波路上に励起された弾性表面波と光導波
路中を伝播する導波光との相互作用は、導波光の
エネルギー分布が基板表面近傍に閉じ込められる
ほど増大することが知られている。〔C.S.Tsai，
IEEE TRANSACTIONS ON CIRCUITS
AND SYSTEMS，VOL.CAS−26，12，1979〕 一方、前述のような光導波路に導波光を入出力
する場合、半導体レーザ或いは光フアイバ等から
光導波路端面を介して行なつている。この場合に
光の結合効率を高める為には、導波光のエネルギ
ー分布は光フアイバ等の光エネルギー分布に合わ
せて、基板の厚さ方向に広がつている必要があ
る。
このように、導波光を入出力せしめる光結合部
と、導波光を変調、偏向せしめる光機能部とでは
求められる導波光のエネルギー分布が異なる為、
従来の薄膜型光学素子では、高効率の変調、偏向
と、高結合効率とを同時に満足することは難かし
かつた。また、この問題の解決法として、光導波
路をチタンの拡散によつて形成する場合には、光
結合部と光機能部とでチタンの拡散濃度を異なら
しめる方法が提案されている。〔近藤充和、小松
啓郎、太田義徳“84春期応物講演会予稿31a−Ｋ
−７及び同著者7th Toptical Meeting on
Integrated and Guided−Wave Optics TuA5
−１〕 しかしながら、光導波路を上記の如く一様な温
度の熱拡散現象を利用して形成した場合には、そ
の屈折率分布は、第３図の５１に示す如く、ガウ
ス関数型、誤差関数型或いは指数関数型等の単調
減少型となり、この光導波路を伝搬する導波光の
電界強度分布（TE0モード）は第３図の５２の如
く非対称型となる。これに対しガスレーザや半導
体レーザから出射される或いは光フアイバーによ
つて伝搬される光の電界強度分布は中心対称型で
あり、上記方法においても十分な結合効率を得る
ことが出来なかつた。このように、各種レーザや
光フアイバーからのビームを光導波路へ効率よく
結合させるためには、光導波路の屈折率分布の形
状を第４図の５３に示される如く、基板表面より
内側に屈折率の最大値をもつものとし、導波光の
電界強度分布を入出力される光の電界強度分布に
近いものにする必要があつた。
と、導波光を変調、偏向せしめる光機能部とでは
求められる導波光のエネルギー分布が異なる為、
従来の薄膜型光学素子では、高効率の変調、偏向
と、高結合効率とを同時に満足することは難かし
かつた。また、この問題の解決法として、光導波
路をチタンの拡散によつて形成する場合には、光
結合部と光機能部とでチタンの拡散濃度を異なら
しめる方法が提案されている。〔近藤充和、小松
啓郎、太田義徳“84春期応物講演会予稿31a−Ｋ
−７及び同著者7th Toptical Meeting on
Integrated and Guided−Wave Optics TuA5
−１〕 しかしながら、光導波路を上記の如く一様な温
度の熱拡散現象を利用して形成した場合には、そ
の屈折率分布は、第３図の５１に示す如く、ガウ
ス関数型、誤差関数型或いは指数関数型等の単調
減少型となり、この光導波路を伝搬する導波光の
電界強度分布（TE0モード）は第３図の５２の如
く非対称型となる。これに対しガスレーザや半導
体レーザから出射される或いは光フアイバーによ
つて伝搬される光の電界強度分布は中心対称型で
あり、上記方法においても十分な結合効率を得る
ことが出来なかつた。このように、各種レーザや
光フアイバーからのビームを光導波路へ効率よく
結合させるためには、光導波路の屈折率分布の形
状を第４図の５３に示される如く、基板表面より
内側に屈折率の最大値をもつものとし、導波光の
電界強度分布を入出力される光の電界強度分布に
近いものにする必要があつた。
本発明の目的は、導波光の入出力の際の結合効
率が高い薄膜型光学素子およびその作製方法を提
供することにある。
率が高い薄膜型光学素子およびその作製方法を提
供することにある。
本発明は、基板表面にイオンを注入又は熱拡散
せしめ光導波路を形成した薄膜型光学素子におい
て、光導波路端面から導波光を入出力させる光結
合部におけるイオンの基板の厚み方向の密度分布
を基板表面より内側の方が高くすることによつて
上記目的を達成するものである。
せしめ光導波路を形成した薄膜型光学素子におい
て、光導波路端面から導波光を入出力させる光結
合部におけるイオンの基板の厚み方向の密度分布
を基板表面より内側の方が高くすることによつて
上記目的を達成するものである。
第１図は、音響光学効果を利用した本発明によ
る薄膜型光学素子の第１の実施例を示す斜視図で
ある。１はｘ板もしくはｙ板LiNbO3結晶基板、
２はプロトン交換によつて形成された光導波路、
３，４は研磨された光導波路端面、５，６はシリ
ンドリカルレンズ、７はくし型電極である。また
２０，２１はプロトンが外部拡散された低屈折率
層である。
る薄膜型光学素子の第１の実施例を示す斜視図で
ある。１はｘ板もしくはｙ板LiNbO3結晶基板、
２はプロトン交換によつて形成された光導波路、
３，４は研磨された光導波路端面、５，６はシリ
ンドリカルレンズ、７はくし型電極である。また
２０，２１はプロトンが外部拡散された低屈折率
層である。
波長6328ÅのHe−Neレーザーからの平行光８
は、研磨された光導波路端面３上に、シリンドリ
カルレンズ５により光導波路の厚さ方向に集光
し、光導波路内に結合される。光導波路端面から
結合された導波光９は、くし型電極７にRFパワ
ーを加える事により発生した弾性表面波１０によ
り回折され、回折光は、光導波路端面４から出射
し、シリンドリカルレンズ６により平行光にな
る。この時の光導波路端面３でのレンズ５による
集光光束の幅（集光方向）と導波光の幅はほぼ一
致しており、さらに光導波路端面近傍では、光導
波路２が低屈折率層２０にうめこまれたような形
状となつているため、入出力光と導波光の電界強
度分布が非常に近いものとなり、85％と高い結合
効率が得られた。光導波路端面から結合された導
波光は、弾性表面と相互作用をする光機能部に進
むにつれ、基板表面側に引き上げられ、弾性表面
波による導波光の回折効率も高い値が得られた。
は、研磨された光導波路端面３上に、シリンドリ
カルレンズ５により光導波路の厚さ方向に集光
し、光導波路内に結合される。光導波路端面から
結合された導波光９は、くし型電極７にRFパワ
ーを加える事により発生した弾性表面波１０によ
り回折され、回折光は、光導波路端面４から出射
し、シリンドリカルレンズ６により平行光にな
る。この時の光導波路端面３でのレンズ５による
集光光束の幅（集光方向）と導波光の幅はほぼ一
致しており、さらに光導波路端面近傍では、光導
波路２が低屈折率層２０にうめこまれたような形
状となつているため、入出力光と導波光の電界強
度分布が非常に近いものとなり、85％と高い結合
効率が得られた。光導波路端面から結合された導
波光は、弾性表面と相互作用をする光機能部に進
むにつれ、基板表面側に引き上げられ、弾性表面
波による導波光の回折効率も高い値が得られた。
第２図は、第１図の如き薄膜型光学素子の作製
方法を説明する略断面図である。
方法を説明する略断面図である。
先ず、第２図ａに示される如く、ｙ板もしくは
ｘ板のLiNbO3結晶基板１のｙ面もしくはｘ面を
ニユートンリング数本以内の平面度に研磨した
後、アセトン次いで純水による通常の超音波洗浄
を行ない、窒素ガスを吹きつけて乾燥させた。次
に、上記ｙ面もしくはｘ面に電子ビーム蒸着によ
り200Åの厚さにTi薄膜を蒸着し、酸素雰囲気中
で965℃、2.5時間熱拡散させ、第２図ｂに示され
る如く、Ti熱拡散層１１を形成した。熱拡散さ
れる金属としては、Ｖ，Ni，Au，Ag，Co，
Nb，Ge等を用いても良い。
ｘ板のLiNbO3結晶基板１のｙ面もしくはｘ面を
ニユートンリング数本以内の平面度に研磨した
後、アセトン次いで純水による通常の超音波洗浄
を行ない、窒素ガスを吹きつけて乾燥させた。次
に、上記ｙ面もしくはｘ面に電子ビーム蒸着によ
り200Åの厚さにTi薄膜を蒸着し、酸素雰囲気中
で965℃、2.5時間熱拡散させ、第２図ｂに示され
る如く、Ti熱拡散層１１を形成した。熱拡散さ
れる金属としては、Ｖ，Ni，Au，Ag，Co，
Nb，Ge等を用いても良い。
次に、安息香酸に安息香酸リチウムをモル比で
１％添加し、アルミナのルツボにいれた。この安
息香酸及び安息香酸リチウムのはいつたルツボの
中に第２図ｂのTi拡散層を有するLiNbO3結晶基
板を入れ、これらを熱炉に入れて250℃の温度で
１時間保持してイオン交換処理を行なつた結果、
第２図ｃに示される如く、Ti拡散層１１中にプ
ロトン交換層１３が形成された。プロトン交換層
形成にあたつては、安息香酸と安息香酸リチウム
の混合液以外に、カルボン酸において解離度が
10-6から10-3である材料とこのカルボン酸のカル
ボキシル基の水素が、リチウムに置換されている
材料との混合物、例えばパルミチン酸〔CH3
（CH2）14COOH〕とパルミチン酸リチウム〔CH3
（CH2）14COOLi〕との混合物やステアリン酸
〔CH3（CH2）16COOH〕とステアリン酸リチウム
〔CH3（CH2）16COOLi〕との混合物があげられる。
また、リチウムで置換された材料のモル比は、１
％から10％の範囲で変化させ種々のサンプルを作
製した。エタノールで超音波洗浄を行ない、窒素
ガスを吹きつけて乾燥させた。
１％添加し、アルミナのルツボにいれた。この安
息香酸及び安息香酸リチウムのはいつたルツボの
中に第２図ｂのTi拡散層を有するLiNbO3結晶基
板を入れ、これらを熱炉に入れて250℃の温度で
１時間保持してイオン交換処理を行なつた結果、
第２図ｃに示される如く、Ti拡散層１１中にプ
ロトン交換層１３が形成された。プロトン交換層
形成にあたつては、安息香酸と安息香酸リチウム
の混合液以外に、カルボン酸において解離度が
10-6から10-3である材料とこのカルボン酸のカル
ボキシル基の水素が、リチウムに置換されている
材料との混合物、例えばパルミチン酸〔CH3
（CH2）14COOH〕とパルミチン酸リチウム〔CH3
（CH2）14COOLi〕との混合物やステアリン酸
〔CH3（CH2）16COOH〕とステアリン酸リチウム
〔CH3（CH2）16COOLi〕との混合物があげられる。
また、リチウムで置換された材料のモル比は、１
％から10％の範囲で変化させ種々のサンプルを作
製した。エタノールで超音波洗浄を行ない、窒素
ガスを吹きつけて乾燥させた。
次に、プロトン交換を行なつた結晶基板を熱炉
にいれ、加熱した水を通して酸素を流量1.0／
分で流入しながら、この水蒸気を含んだ湿つた酸
素雰囲気中で350℃で４時間アニール処理を行な
つた。その結果、第２図のｄに示される如く、基
板内にプロトンが拡散した光導波路１４が形成さ
れた。
にいれ、加熱した水を通して酸素を流量1.0／
分で流入しながら、この水蒸気を含んだ湿つた酸
素雰囲気中で350℃で４時間アニール処理を行な
つた。その結果、第２図のｄに示される如く、基
板内にプロトンが拡散した光導波路１４が形成さ
れた。
次に、第４図のｅに示される如く、弾性表面波
と導波光とが相互作用をする領域を除いて、波長
10.6μｍの集光したCO2レーザー１５により光導
波路１４の表面をレーザーアニール処理した。
LiNbO3結晶は10.6μｍの波長の光を吸収するた
め、上記処理により基板表面近傍のプロトンが空
気側に飛び出し、表面近傍の屈折率が減少して低
屈折率層１６が形成される。
と導波光とが相互作用をする領域を除いて、波長
10.6μｍの集光したCO2レーザー１５により光導
波路１４の表面をレーザーアニール処理した。
LiNbO3結晶は10.6μｍの波長の光を吸収するた
め、上記処理により基板表面近傍のプロトンが空
気側に飛び出し、表面近傍の屈折率が減少して低
屈折率層１６が形成される。
最後に、通常のフオトリソグラフイーの手法を
用いて、第２図のｆに示される如く、くし型電極
１２を形成した。
用いて、第２図のｆに示される如く、くし型電極
１２を形成した。
第２図においては、ｄに示す熱アニール処理と
レーザアニール処理とを分離し、光導波路を形成
したが、レーザアニールに使用するレーザの波長
をLiNO3結晶の吸収係数に合わせて選択するこ
とにより、レーザアニールのみによつても実現す
ることが出来る。この場合、弾性表面波と導波光
との相互作用が生じる光機能部でのOH基の吸収
ピークの波数が3480cm-1から3503cm-1の範囲に存
在するようにアニール条件を選定することが望ま
しい。
レーザアニール処理とを分離し、光導波路を形成
したが、レーザアニールに使用するレーザの波長
をLiNO3結晶の吸収係数に合わせて選択するこ
とにより、レーザアニールのみによつても実現す
ることが出来る。この場合、弾性表面波と導波光
との相互作用が生じる光機能部でのOH基の吸収
ピークの波数が3480cm-1から3503cm-1の範囲に存
在するようにアニール条件を選定することが望ま
しい。
上記実施例において、光導波路はTi拡散及び
プロトンの熱拡散により形成されたが、Ti拡散
は必ずしも必要ではなく、プロトンの注入又は熱
拡散のみ、或いはプロトンを注入又は熱拡散する
とともにLiOを外部拡散することによつて光導波
路を形成しても良い。
プロトンの熱拡散により形成されたが、Ti拡散
は必ずしも必要ではなく、プロトンの注入又は熱
拡散のみ、或いはプロトンを注入又は熱拡散する
とともにLiOを外部拡散することによつて光導波
路を形成しても良い。
第５図は、第１図示の素子を電気光学（EO）
効果を利用した光偏向器に適用した第２実施例を
示す概略図である。第５図において、第１図と共
通の部分には同一の符号を附し、詳細な説明は省
略する。
効果を利用した光偏向器に適用した第２実施例を
示す概略図である。第５図において、第１図と共
通の部分には同一の符号を附し、詳細な説明は省
略する。
レーザー光８は、研磨された光導波路端面３上
に、シリンドリカルレンズ５により光導波路の厚
さ方向に集光し、光導波路内に結合される。光導
波路端面から結合された導波光９は、電気光学
（EO）効果用のくし型電極１７に電圧を印加する
ことによつて生じた位相格子によつて回折され、
もう一方の光導波路端面４から出射し、シリンド
リカルレンズ６により平行光に変えられる。ここ
で作製したくし型電極は、電極巾および電極間の
間隔2.2μｍ、交さ幅3.8mm、対数350対であつた。
また、上記くし型電極に電圧5Vを印加したとこ
ろ、90％の回折効率が得られ、高回折効率が得ら
れることがわかつた。また、光結合部における結
合効率も85％と良好であつた。
に、シリンドリカルレンズ５により光導波路の厚
さ方向に集光し、光導波路内に結合される。光導
波路端面から結合された導波光９は、電気光学
（EO）効果用のくし型電極１７に電圧を印加する
ことによつて生じた位相格子によつて回折され、
もう一方の光導波路端面４から出射し、シリンド
リカルレンズ６により平行光に変えられる。ここ
で作製したくし型電極は、電極巾および電極間の
間隔2.2μｍ、交さ幅3.8mm、対数350対であつた。
また、上記くし型電極に電圧5Vを印加したとこ
ろ、90％の回折効率が得られ、高回折効率が得ら
れることがわかつた。また、光結合部における結
合効率も85％と良好であつた。
前述の実施例では、基板としてLiNbO3結晶基
板を用いたが、タンタル酸リチウム（LiTaO3）
結晶基板を用いても、全く同様の作製方法で、本
発明の薄膜型光学素子を形成することが出来る。
板を用いたが、タンタル酸リチウム（LiTaO3）
結晶基板を用いても、全く同様の作製方法で、本
発明の薄膜型光学素子を形成することが出来る。
また、本発明に基づく薄膜型光学素子は、前述
の光偏向器に限らず光変調器等、種々の光機能素
子に用いることが可能である。
の光偏向器に限らず光変調器等、種々の光機能素
子に用いることが可能である。
更に、光変調、光偏向の手段も前述の音響光学
効果或いは電気光学効果に限らず、磁気光学
（MO）効果の静磁気表面波（Magnetostatic
surface waves）による回折を利用したり、熱光
学（TO）効果を利用してもかまわない。
効果或いは電気光学効果に限らず、磁気光学
（MO）効果の静磁気表面波（Magnetostatic
surface waves）による回折を利用したり、熱光
学（TO）効果を利用してもかまわない。
以上説明したように、本発明の薄膜型光学素子
は導波光が入出力する光導波路端面の光結合部に
おけるイオンの基板の厚み方向の密度分布を、基
板表面より内側の方が高くしたことによつて導波
光の入出力における結合効率を高めると同時に光
偏向又は光変調の効率を向上させる効果を有する
ものである。
は導波光が入出力する光導波路端面の光結合部に
おけるイオンの基板の厚み方向の密度分布を、基
板表面より内側の方が高くしたことによつて導波
光の入出力における結合効率を高めると同時に光
偏向又は光変調の効率を向上させる効果を有する
ものである。
第１図は本発明に基づく薄膜型光学素子を音響
光学効果による光偏向器に用いた実施例を示す概
略図、第２図は本発明の薄膜型光学素子の作製過
程の一例を示す略断面図、第３図は従来の光導波
路の屈折率分布と導波光の電界強度分布を示す
図、第４図は光導波路の理想的な屈折率分布を示
す図。第５図は本発明を電気光学効果による光偏
向器に用いた実施例を示す概略図である。 １…LiNbO3結晶基板、２…光導波路層、３，
４…研摩された光導波路端面、５，６…シリンド
リカルレンズ、７，１７…くし極電極、８…レー
ザー光、１０…弾性表面波、２０，２１…低屈折
率層。
光学効果による光偏向器に用いた実施例を示す概
略図、第２図は本発明の薄膜型光学素子の作製過
程の一例を示す略断面図、第３図は従来の光導波
路の屈折率分布と導波光の電界強度分布を示す
図、第４図は光導波路の理想的な屈折率分布を示
す図。第５図は本発明を電気光学効果による光偏
向器に用いた実施例を示す概略図である。 １…LiNbO3結晶基板、２…光導波路層、３，
４…研摩された光導波路端面、５，６…シリンド
リカルレンズ、７，１７…くし極電極、８…レー
ザー光、１０…弾性表面波、２０，２１…低屈折
率層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 基板と、該基板の表面にイオンを注入又は熱
拡散することによつて形成された光導波路とから
成り、前記光導波路を伝播する光が光導波路の端
面から入力又は出力される薄膜型光学素子におい
て、 前記光導波路の端面の近傍におけるイオンの基
板の厚さ方向の密度分布が、基板表面よりも内側
の方で高くなつていることを特徴とする薄膜型光
学素子。 ２ 基板の表面にイオンを注入又は熱拡散するこ
とによつて光導波路を形成する過程と、形成され
た光導波路の端部の近傍においてのみ、基板表面
にレーザー光を照射することによつて、表面近傍
のイオンを基板から飛び出させる過程とから成る
薄膜型光学素子の作製方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59192908A JPS6170508A (ja) | 1984-09-14 | 1984-09-14 | 薄膜型光学素子およびその作製方法 |
| US06/774,579 US4778236A (en) | 1984-09-14 | 1985-09-10 | Thin film optical element |
| DE3532811A DE3532811C2 (de) | 1984-09-14 | 1985-09-13 | Optisches Dünnschichtelement |
| FR858513617A FR2570516B1 (fr) | 1984-09-14 | 1985-09-13 | Element optique a couche mince et son procede de fabrication |
| GB08522689A GB2165956B (en) | 1984-09-14 | 1985-09-13 | Thin film optical element and method for producing the same |
| US07/202,889 US4886587A (en) | 1984-09-14 | 1988-06-06 | Method of producing thin film optical element by ion injection under electric field |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59192908A JPS6170508A (ja) | 1984-09-14 | 1984-09-14 | 薄膜型光学素子およびその作製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6170508A JPS6170508A (ja) | 1986-04-11 |
| JPH0564322B2 true JPH0564322B2 (ja) | 1993-09-14 |
Family
ID=16298977
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59192908A Granted JPS6170508A (ja) | 1984-09-14 | 1984-09-14 | 薄膜型光学素子およびその作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6170508A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02116809A (ja) * | 1988-10-27 | 1990-05-01 | Omron Tateisi Electron Co | 光結合器 |
-
1984
- 1984-09-14 JP JP59192908A patent/JPS6170508A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6170508A (ja) | 1986-04-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |