JPH06265743A - 光導波路の作製方法 - Google Patents
光導波路の作製方法Info
- Publication number
- JPH06265743A JPH06265743A JP5169259A JP16925993A JPH06265743A JP H06265743 A JPH06265743 A JP H06265743A JP 5169259 A JP5169259 A JP 5169259A JP 16925993 A JP16925993 A JP 16925993A JP H06265743 A JPH06265743 A JP H06265743A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phosphorus
- fine particle
- particle layer
- layer
- optical waveguide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Optical Integrated Circuits (AREA)
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ガラス化した膜に不均質が生じるのを抑えて
伝送損失の増大を抑える。 【構成】 本発明の光導波路の作製方法は、石英を主成
分とするコアとこれを囲むクラッド層とを備える光導波
路を、火炎堆積法によるガラス微粒子層の堆積と該ガラ
ス微粒子層の透明化とによって形成する。この場合、本
作製方法では、クラッド層となるべきガラス微粒子層を
堆積する際に、火炎バーナへのリンの供給量を経時的に
増加させる工程を備えることとしている。そして、この
工程で、はじめに火炎バーナへリンの供給をしないでガ
ラス微粒子層を堆積した後に、リンの供給をしてガラス
微粒子層を堆積することによって、コア付近に異物が発
生するのをも抑えることができる。
伝送損失の増大を抑える。 【構成】 本発明の光導波路の作製方法は、石英を主成
分とするコアとこれを囲むクラッド層とを備える光導波
路を、火炎堆積法によるガラス微粒子層の堆積と該ガラ
ス微粒子層の透明化とによって形成する。この場合、本
作製方法では、クラッド層となるべきガラス微粒子層を
堆積する際に、火炎バーナへのリンの供給量を経時的に
増加させる工程を備えることとしている。そして、この
工程で、はじめに火炎バーナへリンの供給をしないでガ
ラス微粒子層を堆積した後に、リンの供給をしてガラス
微粒子層を堆積することによって、コア付近に異物が発
生するのをも抑えることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、火炎堆積法を用いた光
導波路の作製方法に関するものである。
導波路の作製方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光導波路は、光システムを構成するため
の基本的な技術の一つとして、将来性のあるデバイスと
して期待されている。光導波路は様々な形状が提案され
ているが、その一つとして、石英を主成分とするコアと
これを囲むクラッド層とを形成し、コアに信号光を閉じ
込めて伝搬させるタイプがある。このタイプの光導波路
では、不純物を含んだコア及びクラッド層を火炎堆積法
で形成することにより作製される。このような火炎堆積
法として、例えば、火炎バーナからのガラス微粒子を基
板上に堆積して多孔質状のガラス微粒子層を形成した
後、このガラス微粒子層を加熱して透明化するものがし
られている（特開昭５８−１０５１１１）。
の基本的な技術の一つとして、将来性のあるデバイスと
して期待されている。光導波路は様々な形状が提案され
ているが、その一つとして、石英を主成分とするコアと
これを囲むクラッド層とを形成し、コアに信号光を閉じ
込めて伝搬させるタイプがある。このタイプの光導波路
では、不純物を含んだコア及びクラッド層を火炎堆積法
で形成することにより作製される。このような火炎堆積
法として、例えば、火炎バーナからのガラス微粒子を基
板上に堆積して多孔質状のガラス微粒子層を形成した
後、このガラス微粒子層を加熱して透明化するものがし
られている（特開昭５８−１０５１１１）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の火炎堆積法で
は、ガラス化温度、屈折率等の調節を目的として組成中
にリンが添加されるが、本件発明者の実験により火炎バ
ーナに一定供量のリンを供給してもリンが均一に分布し
たガラス微粒子層を得ることができないことが判明し
た。したがって、ガラス微粒子層を透明化してもリンが
均一に分布したガラス膜を得ることができず、例えばリ
ンを含むクラッド層を作製した場合にクラッド層に不均
質が生じ、伝送損失が増大してしまうという問題がある
ことが、上記実験によりわかった。
は、ガラス化温度、屈折率等の調節を目的として組成中
にリンが添加されるが、本件発明者の実験により火炎バ
ーナに一定供量のリンを供給してもリンが均一に分布し
たガラス微粒子層を得ることができないことが判明し
た。したがって、ガラス微粒子層を透明化してもリンが
均一に分布したガラス膜を得ることができず、例えばリ
ンを含むクラッド層を作製した場合にクラッド層に不均
質が生じ、伝送損失が増大してしまうという問題がある
ことが、上記実験によりわかった。
【０００４】そこで、本発明は、リン濃度が均一なクラ
ッド層を備える光導波路を火炎堆積法を用いて作製する
方法を提供することを目的とする。
ッド層を備える光導波路を火炎堆積法を用いて作製する
方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の光導波路の作製方法は、石英を主成分とす
るコアとこれを囲むクラッド層とを備える光導波路を、
火炎堆積法によるガラス微粒子層の堆積と該ガラス微粒
子層の透明化とによって形成する。この場合、本作製方
法では、クラッド層となるべきガラス微粒子層を堆積す
る際に、火炎バーナへのリンの供給量を経時的に増加さ
せる工程を備えることとしている。
め、本発明の光導波路の作製方法は、石英を主成分とす
るコアとこれを囲むクラッド層とを備える光導波路を、
火炎堆積法によるガラス微粒子層の堆積と該ガラス微粒
子層の透明化とによって形成する。この場合、本作製方
法では、クラッド層となるべきガラス微粒子層を堆積す
る際に、火炎バーナへのリンの供給量を経時的に増加さ
せる工程を備えることとしている。
【０００６】そして、上記ガラス微粒子層堆積工程で
は、火炎バーナへリンを所定量供給して前記ガラス微粒
子層の一部を堆積した後に、リンの供給を増加させて残
りのガラス微粒子層を堆積することを特徴としても良
く、或いは、はじめ火炎バーナへリンの供給をしないで
ガラス微粒子層の一部を堆積した後に、リンの供給をし
て残りのガラス微粒子層を堆積することを特徴としても
良い。
は、火炎バーナへリンを所定量供給して前記ガラス微粒
子層の一部を堆積した後に、リンの供給を増加させて残
りのガラス微粒子層を堆積することを特徴としても良
く、或いは、はじめ火炎バーナへリンの供給をしないで
ガラス微粒子層の一部を堆積した後に、リンの供給をし
て残りのガラス微粒子層を堆積することを特徴としても
良い。
【０００７】
【作用】上記光導波路の作製方法においては、クラッド
層となるべきガラス微粒子層の堆積に際して、火炎バー
ナへのリンの供給量を経時的に増加させる工程を備える
ので、最終的に得られるガラス化した光導波膜中に含有
されるリンの濃度を略一様に保つことができる。具体的
な現象としては定かではないが、火炎バーナからのリン
は、堆積中のガラス微粒子層のみならず、すでに堆積さ
れているガラス微粒子層にも添加されるものと推定さ
れ、ガラス微粒子層下側でリンの分布が増加すると考え
られる。従って、ガラス微粒子層形成の際、ガラス微粒
子層下側でリン添加量を少なくして堆積し、そしてリン
添加量を増加させて堆積することによって、ガラス微粒
子層のリンの分布を一様にし得るものと考えられる。こ
れによって、最終的に得られるガラス化した光導波膜中
に含有されるリンの濃度を略一様にすることができる。
層となるべきガラス微粒子層の堆積に際して、火炎バー
ナへのリンの供給量を経時的に増加させる工程を備える
ので、最終的に得られるガラス化した光導波膜中に含有
されるリンの濃度を略一様に保つことができる。具体的
な現象としては定かではないが、火炎バーナからのリン
は、堆積中のガラス微粒子層のみならず、すでに堆積さ
れているガラス微粒子層にも添加されるものと推定さ
れ、ガラス微粒子層下側でリンの分布が増加すると考え
られる。従って、ガラス微粒子層形成の際、ガラス微粒
子層下側でリン添加量を少なくして堆積し、そしてリン
添加量を増加させて堆積することによって、ガラス微粒
子層のリンの分布を一様にし得るものと考えられる。こ
れによって、最終的に得られるガラス化した光導波膜中
に含有されるリンの濃度を略一様にすることができる。
【０００８】特に膜のリンの濃度を低くしたいときは、
はじめ火炎バーナへリンの供給をしないでガラス微粒子
層を堆積することで、全体の濃度を低くできるものと考
えられる。
はじめ火炎バーナへリンの供給をしないでガラス微粒子
層を堆積することで、全体の濃度を低くできるものと考
えられる。
【０００９】
【実施例】はじめに、本発明の第１実施例について具体
的に説明する。
的に説明する。
【００１０】ガラス微粒子を堆積すべきＳｉ基板は、直
径３インチ（７５ｍｍ）のＳｉウェハであり、反応容器
内のターンテーブル上に載置される。このターンテーブ
ルは、直径が６００ｍｍで、内部にヒータが埋め込まれ
ている。これにより、ターンテーブル上のＳｉ基板のガ
ラス微粒子堆積面の温度が約６００℃に保たれる。Ｓｉ
基板上には、火炎バーナからのガラス微粒子が堆積す
る。これと同時に、ターンテーブルを１０ｒｐｍで回転
させ火炎バーナをその動径方向に１５０ｍｍの範囲で平
均２０ｍｍ／分の速度で往復移動させた。これにより、
火炎バーナからのガラス微粒子はＳｉ基板上に一様に堆
積される。
径３インチ（７５ｍｍ）のＳｉウェハであり、反応容器
内のターンテーブル上に載置される。このターンテーブ
ルは、直径が６００ｍｍで、内部にヒータが埋め込まれ
ている。これにより、ターンテーブル上のＳｉ基板のガ
ラス微粒子堆積面の温度が約６００℃に保たれる。Ｓｉ
基板上には、火炎バーナからのガラス微粒子が堆積す
る。これと同時に、ターンテーブルを１０ｒｐｍで回転
させ火炎バーナをその動径方向に１５０ｍｍの範囲で平
均２０ｍｍ／分の速度で往復移動させた。これにより、
火炎バーナからのガラス微粒子はＳｉ基板上に一様に堆
積される。
【００１１】まず、Ｓｉ基板１１０上に、ＳｉＯ2 −Ｐ
2 Ｏ5 −Ｂ2 Ｏ3 組成の下部クラッド層用の下側微粒子
層（ガラス微粒子層）を堆積し、つぎに、ＳｉＯ2 −Ｇ
ｅＯ2 −Ｐ2 Ｏ5 −Ｂ2 Ｏ3 組成のコア層用の上側微粒
子層（ガラス微粒子層）を堆積した（図１（ａ））。こ
の場合、火炎バーナに供給する原料の投入量は、以下の
ようなものであった。
2 Ｏ5 −Ｂ2 Ｏ3 組成の下部クラッド層用の下側微粒子
層（ガラス微粒子層）を堆積し、つぎに、ＳｉＯ2 −Ｇ
ｅＯ2 −Ｐ2 Ｏ5 −Ｂ2 Ｏ3 組成のコア層用の上側微粒
子層（ガラス微粒子層）を堆積した（図１（ａ））。こ
の場合、火炎バーナに供給する原料の投入量は、以下の
ようなものであった。
【００１２】 １）下部クラッド層用の下側微粒子層（４５分間） ＳｉＣｌ4 ：１００ｃｃ／ｍｉｎ ＰＯＣｌ3 ：３．０ｃｃ／ｍｉｎ（堆積開始後１５分
間） ＰＯＣｌ3 ：５．０ｃｃ／ｍｉｎ（堆積終了前３０分
間） ＢＣｌ3 ： １５ｃｃ／ｍｉｎ Ａｒ ：２ｌ／ｍｉｎ Ｈ2 ：２ｌ／ｍｉｎ Ｏ2 ：６ｌ／ｍｉｎ ２）コア層用の上側微粒子層（１５分間） ＳｉＣｌ4 ：１００ｃｃ／ｍｉｎ ＧｅＣｌ4 ： １０ｃｃ／ｍｉｎ ＰＯＣｌ3 ：５．０ｃｃ／ｍｉｎ ＢＣｌ3 ： １５ｃｃ／ｍｉｎ Ａｒ ：２ｌ／ｍｉｎ Ｈ2 ：２ｌ／ｍｉｎ Ｏ2 ：６ｌ／ｍｉｎ 上記のようにして堆積した２重構造のガラス微粒子層
を、電気炉を使用してＨｅ：Ｏ2 ＝１０：１の雰囲気下
で１３８０℃まで加熱してガラス化し、下部クラッド層
１２２とコア層１３２を備える透明なガラス膜を得た
（図１（ｂ））。得られたガラス膜の断面の元素分布を
ＥＰＭＡ（電子線プローブマイクロアナライザ）で分析
した。
間） ＰＯＣｌ3 ：５．０ｃｃ／ｍｉｎ（堆積終了前３０分
間） ＢＣｌ3 ： １５ｃｃ／ｍｉｎ Ａｒ ：２ｌ／ｍｉｎ Ｈ2 ：２ｌ／ｍｉｎ Ｏ2 ：６ｌ／ｍｉｎ ２）コア層用の上側微粒子層（１５分間） ＳｉＣｌ4 ：１００ｃｃ／ｍｉｎ ＧｅＣｌ4 ： １０ｃｃ／ｍｉｎ ＰＯＣｌ3 ：５．０ｃｃ／ｍｉｎ ＢＣｌ3 ： １５ｃｃ／ｍｉｎ Ａｒ ：２ｌ／ｍｉｎ Ｈ2 ：２ｌ／ｍｉｎ Ｏ2 ：６ｌ／ｍｉｎ 上記のようにして堆積した２重構造のガラス微粒子層
を、電気炉を使用してＨｅ：Ｏ2 ＝１０：１の雰囲気下
で１３８０℃まで加熱してガラス化し、下部クラッド層
１２２とコア層１３２を備える透明なガラス膜を得た
（図１（ｂ））。得られたガラス膜の断面の元素分布を
ＥＰＭＡ（電子線プローブマイクロアナライザ）で分析
した。
【００１３】図２の実線は、ａ−ａ’断面について、得
られたガラス膜の組成分析結果を示したものである。図
示のように、下部クラッド層１２２内でＰ2 Ｏ5 濃度は
１．２〜１．４ｗｔ％の範囲にあり、深さ方向に関して
リンの濃度分布が均一なガラス膜が得られていることが
分かる。なお、Ｂ2 Ｏ3 の濃度は、膜内でほぼ均一に
１．８ｗｔ％となっていた。また、コア層１３２は、Ｇ
ｅが含まれており、下部クラッド層１２２及び後に形成
する上部クラッド層１４２よりも屈折率が高いものにな
っている。
られたガラス膜の組成分析結果を示したものである。図
示のように、下部クラッド層１２２内でＰ2 Ｏ5 濃度は
１．２〜１．４ｗｔ％の範囲にあり、深さ方向に関して
リンの濃度分布が均一なガラス膜が得られていることが
分かる。なお、Ｂ2 Ｏ3 の濃度は、膜内でほぼ均一に
１．８ｗｔ％となっていた。また、コア層１３２は、Ｇ
ｅが含まれており、下部クラッド層１２２及び後に形成
する上部クラッド層１４２よりも屈折率が高いものにな
っている。
【００１４】このようにガラス微粒子層形成時にリン供
給量を増加させることによって下部クラッド層中のリン
濃度を一様にできる理由として、つぎのものが考えられ
る。火炎バーナからのリンは、すでに堆積されているガ
ラス微粒子層中にも添加される。したがって、ガラス微
粒子層中へのリン添加量は堆積中の添加量と堆積後の添
加量との総和になる。この場合、ガラス微粒子層の厚み
にもよるが、火炎バーナへのリンの供給量変動のガラス
微粒子層中へのリンの添加量変動に対する効果は、一般
にガラス微粒子層の堆積中の方がガラス微粒子層の堆積
後よりも大きいと考えられる。よって、上述のように、
火炎バーナへのリンの供給量の増加を適当に調節して堆
積させることにより、ガラス微粒子層或いはこれをガラ
ス化した光導波膜中に含有されるリンの濃度を略一様に
保つことができる。しかも、ガラス微粒子層の形成後に
加熱して透明ガラス化することでリンが十分に拡散し、
下部クラッド層中のリン濃度をより均質にできるものと
考えられる。
給量を増加させることによって下部クラッド層中のリン
濃度を一様にできる理由として、つぎのものが考えられ
る。火炎バーナからのリンは、すでに堆積されているガ
ラス微粒子層中にも添加される。したがって、ガラス微
粒子層中へのリン添加量は堆積中の添加量と堆積後の添
加量との総和になる。この場合、ガラス微粒子層の厚み
にもよるが、火炎バーナへのリンの供給量変動のガラス
微粒子層中へのリンの添加量変動に対する効果は、一般
にガラス微粒子層の堆積中の方がガラス微粒子層の堆積
後よりも大きいと考えられる。よって、上述のように、
火炎バーナへのリンの供給量の増加を適当に調節して堆
積させることにより、ガラス微粒子層或いはこれをガラ
ス化した光導波膜中に含有されるリンの濃度を略一様に
保つことができる。しかも、ガラス微粒子層の形成後に
加熱して透明ガラス化することでリンが十分に拡散し、
下部クラッド層中のリン濃度をより均質にできるものと
考えられる。
【００１５】図２の一点鎖線及び点線は、上記の効果を
明確にするためにした比較実験の結果を示したものであ
る。図２の一点鎖線は、下側微粒子層の形成に際してＰ
ＯＣｌ3 の供給量を常に５．０ｃｃ／ｍｉｎとした場合
についての透明化後のガラス膜の組成分析結果である
（なお、他の条件は図１（ａ），（ｂ）の工程と同様と
した）。この場合、下部クラッド層内でのＰ2 Ｏ5 濃度
は、基板近傍で２．２ｗｔ％、ガラス膜内の位置２０μ
ｍ（基板と下部クラッドとの境界を原点とした位置）で
１．４ｗｔ％となり、深さ方向に関してリンの濃度分布
が大きく変動していることが分かる。
明確にするためにした比較実験の結果を示したものであ
る。図２の一点鎖線は、下側微粒子層の形成に際してＰ
ＯＣｌ3 の供給量を常に５．０ｃｃ／ｍｉｎとした場合
についての透明化後のガラス膜の組成分析結果である
（なお、他の条件は図１（ａ），（ｂ）の工程と同様と
した）。この場合、下部クラッド層内でのＰ2 Ｏ5 濃度
は、基板近傍で２．２ｗｔ％、ガラス膜内の位置２０μ
ｍ（基板と下部クラッドとの境界を原点とした位置）で
１．４ｗｔ％となり、深さ方向に関してリンの濃度分布
が大きく変動していることが分かる。
【００１６】図２の点線は、下側微粒子層の形成に際し
てＰＯＣｌ3 の供給量を常に３．０ｃｃ／ｍｉｎとした
場合についての透明化後のガラス膜の組成分析結果であ
る（この場合も、他の条件は図１（ａ），（ｂ）の工程
と同様とした）。この場合では、下部クラッド層内での
Ｐ2 Ｏ5 濃度は、基板近傍で１．３ｗｔ％となり、ガラ
ス膜内の位置２０μｍで０．８ｗｔ％となり、一点鎖線
と同様にリンの濃度分布が大きく変動している。
てＰＯＣｌ3 の供給量を常に３．０ｃｃ／ｍｉｎとした
場合についての透明化後のガラス膜の組成分析結果であ
る（この場合も、他の条件は図１（ａ），（ｂ）の工程
と同様とした）。この場合では、下部クラッド層内での
Ｐ2 Ｏ5 濃度は、基板近傍で１．３ｗｔ％となり、ガラ
ス膜内の位置２０μｍで０．８ｗｔ％となり、一点鎖線
と同様にリンの濃度分布が大きく変動している。
【００１７】つぎに、図１（ｂ）のガラス膜中のコア層
部分１３２を、フォトリソグラフィと反応性イオンエッ
チング（ＲＩＥ）を用いて幅１０μｍの直線リッジ状に
加工した（図１（ｃ））。この上にＳｉＯ2 −Ｐ2 Ｏ5
−Ｂ2 Ｏ3 組成からなる上部クラッド層用のガラス微粒
子層１４０を４５分間堆積する（図１（ｄ））。この場
合、下部クラッド層を形成する上記工程とは、若干条件
を変えており、火炎バーナに供給する原料の投入量は、
以下のようなものであった。
部分１３２を、フォトリソグラフィと反応性イオンエッ
チング（ＲＩＥ）を用いて幅１０μｍの直線リッジ状に
加工した（図１（ｃ））。この上にＳｉＯ2 −Ｐ2 Ｏ5
−Ｂ2 Ｏ3 組成からなる上部クラッド層用のガラス微粒
子層１４０を４５分間堆積する（図１（ｄ））。この場
合、下部クラッド層を形成する上記工程とは、若干条件
を変えており、火炎バーナに供給する原料の投入量は、
以下のようなものであった。
【００１８】ＳｉＣｌ4 ： １００ｃｃ／ｍｉｎ ＰＯＣｌ3 ：１０．０ｃｃ／ｍｉｎ（堆積開始後１５分
間） ＰＯＣｌ3 ：１５．０ｃｃ／ｍｉｎ（堆積終了前３０分
間） ＢＣｌ3 ： ５０ｃｃ／ｍｉｎ Ａｒ ：２ｌ／ｍｉｎ Ｈ2 ：２ｌ／ｍｉｎ Ｏ2 ：６ｌ／ｍｉｎ なお、ターンテーブルの回転数、その直径、火炎バーナ
のトラバース条件等は図１（ａ）の工程と同様とした。
間） ＰＯＣｌ3 ：１５．０ｃｃ／ｍｉｎ（堆積終了前３０分
間） ＢＣｌ3 ： ５０ｃｃ／ｍｉｎ Ａｒ ：２ｌ／ｍｉｎ Ｈ2 ：２ｌ／ｍｉｎ Ｏ2 ：６ｌ／ｍｉｎ なお、ターンテーブルの回転数、その直径、火炎バーナ
のトラバース条件等は図１（ａ）の工程と同様とした。
【００１９】ガラス膜上に形成されたガラス微粒子層
を、Ｈｅ：Ｏ2 ＝１０：１の雰囲気下で１２５０℃まで
加熱して透明ガラス化し、下部クラッド層と上部クラッ
ド層との間にコア領域を備える光導波路装置を得た。図
１（ｅ）は、その光導波路装置の断面構造を示したもの
である。図示のように、Ｓｉウェハ１１０上に、下部ク
ラッド層１２２が形成され、その上に直線リッジ状のコ
ア１３２が形成され、さらにこれらを覆うように上部ク
ラッド層１４２が形成されている。図示の光導波路装置
のＡ−Ａ´断面の元素分布を同様にしてＥＰＭＡで測定
した。
を、Ｈｅ：Ｏ2 ＝１０：１の雰囲気下で１２５０℃まで
加熱して透明ガラス化し、下部クラッド層と上部クラッ
ド層との間にコア領域を備える光導波路装置を得た。図
１（ｅ）は、その光導波路装置の断面構造を示したもの
である。図示のように、Ｓｉウェハ１１０上に、下部ク
ラッド層１２２が形成され、その上に直線リッジ状のコ
ア１３２が形成され、さらにこれらを覆うように上部ク
ラッド層１４２が形成されている。図示の光導波路装置
のＡ−Ａ´断面の元素分布を同様にしてＥＰＭＡで測定
した。
【００２０】図３の実線は、その組成分析結果を示した
ものである。上部クラッド層１４２内でのＰ2 Ｏ5 濃度
は、３．７〜４．０ｗｔ％の範囲にあり、深さ方向に関
してほぼ一様であることが分かる。ただし、上部クラッ
ド層１４２中の最上部（ガラス膜内位置で６５〜７０μ
ｍ）でＰ2 Ｏ5 濃度が減少しているが、コア１３２中の
光導波状態への実質的影響は無いものと考えられる。
ものである。上部クラッド層１４２内でのＰ2 Ｏ5 濃度
は、３．７〜４．０ｗｔ％の範囲にあり、深さ方向に関
してほぼ一様であることが分かる。ただし、上部クラッ
ド層１４２中の最上部（ガラス膜内位置で６５〜７０μ
ｍ）でＰ2 Ｏ5 濃度が減少しているが、コア１３２中の
光導波状態への実質的影響は無いものと考えられる。
【００２１】図３の一点鎖線及び点線は、上記の効果を
明確にするためにした別の比較実験の結果を示したもの
である。図３の一点鎖線は、ガラス微粒子層の形成に際
してＰＯＣｌ3 の供給量を常に１５ｃｃ／ｍｉｎとした
場合についての透明化後のガラス膜の組成分析結果であ
る（なお、他の条件は図１（ｄ），（ｅ）の工程と同様
とした）。図示のように、上部クラッド層１４２内での
Ｐ2 Ｏ5 濃度は、５．９ｗｔ％〜４．０ｗｔ％の範囲で
変動し、深さ方向のリン濃度を一定にできないことが分
かる。
明確にするためにした別の比較実験の結果を示したもの
である。図３の一点鎖線は、ガラス微粒子層の形成に際
してＰＯＣｌ3 の供給量を常に１５ｃｃ／ｍｉｎとした
場合についての透明化後のガラス膜の組成分析結果であ
る（なお、他の条件は図１（ｄ），（ｅ）の工程と同様
とした）。図示のように、上部クラッド層１４２内での
Ｐ2 Ｏ5 濃度は、５．９ｗｔ％〜４．０ｗｔ％の範囲で
変動し、深さ方向のリン濃度を一定にできないことが分
かる。
【００２２】図３の点線は、ガラス微粒子層の形成に際
してＰＯＣｌ3 の供給量を常に１０ｃｃ／ｍｉｎとした
場合についての透明化後のガラス膜の組成分析結果であ
る（この場合も、他の条件は図１（ｄ），（ｅ）の工程
と同様とした）。図示のように、上部クラッド層１４２
内でのＰ2 Ｏ5 濃度は、４．０ｗｔ％〜２．６ｗｔ％の
範囲で変動し、深さ方向のリン濃度を一定にできないこ
とが分かる。
してＰＯＣｌ3 の供給量を常に１０ｃｃ／ｍｉｎとした
場合についての透明化後のガラス膜の組成分析結果であ
る（この場合も、他の条件は図１（ｄ），（ｅ）の工程
と同様とした）。図示のように、上部クラッド層１４２
内でのＰ2 Ｏ5 濃度は、４．０ｗｔ％〜２．６ｗｔ％の
範囲で変動し、深さ方向のリン濃度を一定にできないこ
とが分かる。
【００２３】図２及び図３の結果から明らかなように、
本発明の光導波路の作製方法によれば、若干の条件を変
えたとしてもほぼ均一なリンの組成を持つクラッド層１
２２，１４２が得られる。即ち、火炎バーナへのリンの
供給量の増加を適当に調節することによって、ガラス化
した光導波膜中に含有されるリンの濃度を略一様に保つ
ことができる。これによって、クラッドやコアの屈折率
分布をほぼ一様にすることができるようになって、伝送
損失の少ない光導波路装置を作成することができるよう
になる。
本発明の光導波路の作製方法によれば、若干の条件を変
えたとしてもほぼ均一なリンの組成を持つクラッド層１
２２，１４２が得られる。即ち、火炎バーナへのリンの
供給量の増加を適当に調節することによって、ガラス化
した光導波膜中に含有されるリンの濃度を略一様に保つ
ことができる。これによって、クラッドやコアの屈折率
分布をほぼ一様にすることができるようになって、伝送
損失の少ない光導波路装置を作成することができるよう
になる。
【００２４】つぎに、本発明の第２の実施例について説
明する。
明する。
【００２５】この実施例は、第１の実施例と同様である
が、図１（ｄ）において、ガラス膜（下部クラッド層１
２２，コア１３２）上にガラス微粒子層１４０を形成す
る条件と、図１（ｄ）の加熱処理条件とを変えた点が異
なっている。
が、図１（ｄ）において、ガラス膜（下部クラッド層１
２２，コア１３２）上にガラス微粒子層１４０を形成す
る条件と、図１（ｄ）の加熱処理条件とを変えた点が異
なっている。
【００２６】図１（ｃ）に示したように、コア層部分１
３２のリッジ状に加工までの工程を行った後、この上に
ＳｉＯ2 −Ｐ2 Ｏ5 −Ｂ2 Ｏ3 組成からなる上部クラッ
ド層用のガラス微粒子層１４０を堆積する（図１
（ｄ））。この時の条件は、Ｏ2 ガス流量６ｌ／ｍｉ
ｎ、Ｈ2 ガス流量２ｌ／ｍｉｎとし、その他のガス（Ｓ
ｉＣｌ4 ，ＰＯＣｌ3 ，ＢＣｌ3 ）の流量については図
４のようにして行った。条件は第１の実施例と同様であ
るが、ＰＯＣｌ3 ガスをはじめは供給をしないで堆積を
行い、しばらくした後に（約５０ｓｅｃ）、流量５ｃｃ
／ｍｉｎで供給してガラス微粒子層１４０を堆積した。
この実施例は、特にこの点が異なり、リンを含めないガ
ラス微粒子層とリンを含めたガラス微粒子層とを順に堆
積するようにしている。
３２のリッジ状に加工までの工程を行った後、この上に
ＳｉＯ2 −Ｐ2 Ｏ5 −Ｂ2 Ｏ3 組成からなる上部クラッ
ド層用のガラス微粒子層１４０を堆積する（図１
（ｄ））。この時の条件は、Ｏ2 ガス流量６ｌ／ｍｉ
ｎ、Ｈ2 ガス流量２ｌ／ｍｉｎとし、その他のガス（Ｓ
ｉＣｌ4 ，ＰＯＣｌ3 ，ＢＣｌ3 ）の流量については図
４のようにして行った。条件は第１の実施例と同様であ
るが、ＰＯＣｌ3 ガスをはじめは供給をしないで堆積を
行い、しばらくした後に（約５０ｓｅｃ）、流量５ｃｃ
／ｍｉｎで供給してガラス微粒子層１４０を堆積した。
この実施例は、特にこの点が異なり、リンを含めないガ
ラス微粒子層とリンを含めたガラス微粒子層とを順に堆
積するようにしている。
【００２７】そして、基板上に堆積したガラス微粒子１
４０を加熱炉で加熱処理して埋込型光導波路を得た（図
１（ｄ））。このときの加熱処理条件は、昇温速度１℃
／ｍｉｎで室温から加熱処理温度１３００℃まで加熱
し、６時間保持し、次いで降温速度１０℃／ｍｉｎで室
温まで冷却した。こうして、ガラス微粒子層１４０を透
明ガラス化し、クラッド層１４２を合成した（図１
（ｅ））。この条件により合成したガラス膜の厚さは、
２５μｍであった。
４０を加熱炉で加熱処理して埋込型光導波路を得た（図
１（ｄ））。このときの加熱処理条件は、昇温速度１℃
／ｍｉｎで室温から加熱処理温度１３００℃まで加熱
し、６時間保持し、次いで降温速度１０℃／ｍｉｎで室
温まで冷却した。こうして、ガラス微粒子層１４０を透
明ガラス化し、クラッド層１４２を合成した（図１
（ｅ））。この条件により合成したガラス膜の厚さは、
２５μｍであった。
【００２８】こうして得られた埋め込み型導波路の観察
を行ったところ、コア１３２付近における異物の発生は
なかった。図５は、この埋め込み型導波路の断面方向の
リンの分布を示し、Ｂ−Ｂ’を分析ラインとしたもので
ある。コア１３２付近にはリンの偏斥は見られず、ガラ
ス膜中のリンの濃度は、ほぼ０．７２ｗｔ％とほぼ均一
なものとなっている。
を行ったところ、コア１３２付近における異物の発生は
なかった。図５は、この埋め込み型導波路の断面方向の
リンの分布を示し、Ｂ−Ｂ’を分析ラインとしたもので
ある。コア１３２付近にはリンの偏斥は見られず、ガラ
ス膜中のリンの濃度は、ほぼ０．７２ｗｔ％とほぼ均一
なものとなっている。
【００２９】この効果を明確にするために、ガラス微粒
子層１４０を堆積する際のガス流量を図６のように変え
て比較実験を行った（他の条件は同じ）。得られた埋め
込み型導波路の観察を行ったところ、コア１３２の側面
に沿って異物の発生が見られた。この埋め込み型導波路
の断面Ｂ−Ｂ’を分析ラインとしてリンの分布を測定し
たところ、コア１３２の側面付近で高濃度のリンが検出
された（図７）。異物の発生は、高濃度のリンが検出さ
れた場所に多く見られた。
子層１４０を堆積する際のガス流量を図６のように変え
て比較実験を行った（他の条件は同じ）。得られた埋め
込み型導波路の観察を行ったところ、コア１３２の側面
に沿って異物の発生が見られた。この埋め込み型導波路
の断面Ｂ−Ｂ’を分析ラインとしてリンの分布を測定し
たところ、コア１３２の側面付近で高濃度のリンが検出
された（図７）。異物の発生は、高濃度のリンが検出さ
れた場所に多く見られた。
【００３０】これらの結果から明らかなように、本発明
の光導波路の作製方法によれば、ガラス微粒子層１４０
を堆積する際、はじめリンを無添加でガラス微粒子層１
４０をコア１３２よりも上まで形成した後に、リンを添
加して形成することで、ガラス化した光導波膜中に含有
されるリンの濃度を略一様に保つことができる上に、高
濃度のリンの析出による異物の発生も抑えることができ
る。これによって、より伝送損失の少ない光導波路装置
を作成できる。
の光導波路の作製方法によれば、ガラス微粒子層１４０
を堆積する際、はじめリンを無添加でガラス微粒子層１
４０をコア１３２よりも上まで形成した後に、リンを添
加して形成することで、ガラス化した光導波膜中に含有
されるリンの濃度を略一様に保つことができる上に、高
濃度のリンの析出による異物の発生も抑えることができ
る。これによって、より伝送損失の少ない光導波路装置
を作成できる。
【００３１】本発明は上記実施例に限定されるものでは
ない。
ない。
【００３２】例えば、ガラス微粒子層を形成するための
材料として、ＰＣｌ3 、ＢＢｒ3 等を火炎バーナに供給
することができる。また、上記実施例では、火炎バーナ
に供給するＰＯＣｌ3 を一度だけ変動させているが、多
段または漸増の工程によってＰＯＣｌ3 の供給量を変動
させることができる。さらに、上部クラッド層及び下部
クラッド層中のリン濃度は全体で一様である必要はな
い。すなわち、コアの直上と直下に延在する部分のみに
おいてリン濃度が一様であれば足りるので、この部分に
対応するガラス微粒子層の形成時に火炎バーナへのリン
供給量を増加させれば良い。
材料として、ＰＣｌ3 、ＢＢｒ3 等を火炎バーナに供給
することができる。また、上記実施例では、火炎バーナ
に供給するＰＯＣｌ3 を一度だけ変動させているが、多
段または漸増の工程によってＰＯＣｌ3 の供給量を変動
させることができる。さらに、上部クラッド層及び下部
クラッド層中のリン濃度は全体で一様である必要はな
い。すなわち、コアの直上と直下に延在する部分のみに
おいてリン濃度が一様であれば足りるので、この部分に
対応するガラス微粒子層の形成時に火炎バーナへのリン
供給量を増加させれば良い。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光導波路
の作製方法においては、クラッド層となるべきガラス微
粒子層の堆積に際して、火炎バーナへのリンの供給量を
経時的に増加させ、火炎バーナへのリンの供給量の増加
を適当に調節することによって、ガラス化した光導波膜
中に含有されるリンの濃度を略一様に保つことができ
る。これによって、クラッド層の屈折率をほぼ一様にす
ることができ、伝送損失の少ない光導波路装置を作成で
きる。
の作製方法においては、クラッド層となるべきガラス微
粒子層の堆積に際して、火炎バーナへのリンの供給量を
経時的に増加させ、火炎バーナへのリンの供給量の増加
を適当に調節することによって、ガラス化した光導波膜
中に含有されるリンの濃度を略一様に保つことができ
る。これによって、クラッド層の屈折率をほぼ一様にす
ることができ、伝送損失の少ない光導波路装置を作成で
きる。
【００３４】また、はじめに火炎バーナへリンの供給を
しないでガラス微粒子層を堆積した後に、リンの供給を
してガラス微粒子層を堆積するようにすると、クラッド
とコアの界面に異物が発生するのも抑えることができ
る。
しないでガラス微粒子層を堆積した後に、リンの供給を
してガラス微粒子層を堆積するようにすると、クラッド
とコアの界面に異物が発生するのも抑えることができ
る。
【図１】光導波路の作製工程を示す図。
【図２】第１実施例の方法によって得られたガラス膜の
組成を示す図。
組成を示す図。
【図３】第１実施例によって得られた光導波路装置のガ
ラス膜の組成を示す図。
ラス膜の組成を示す図。
【図４】第２実施例における原料ガス供給量を示す図。
【図５】第１実施例によって得られた光導波路のガラス
膜の組成を示す図。
膜の組成を示す図。
【図６】第２実施例における比較例の原料ガス供給量を
示す図。
示す図。
【図７】上記比較例によって得られた光導波路のガラス
膜の組成を示す図。
膜の組成を示す図。
１１０…基板、１２０，１３０，１４０…ガラス微粒子
層、１２２…下部クラッド層、１３２…コア、１４２…
上部クラッド層。
層、１２２…下部クラッド層、１３２…コア、１４２…
上部クラッド層。
フロントページの続き (72)発明者 向後 隆司 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 (72)発明者 斉藤 真秀 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 (72)発明者 石川 真二 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 (72)発明者 相川 晴彦 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内
Claims (3)
- 【請求項１】 石英を主成分とするコアとこれを囲むク
ラッド層とを備える光導波路を、火炎堆積法によるガラ
ス微粒子層の堆積と該ガラス微粒子層の透明化とによっ
て形成する光導波路の作製方法において、 前記クラッド層となるべきガラス微粒子層を堆積する際
に、火炎バーナへのリンの供給量を経時的に増加させる
工程を備えることを特徴とする光導波路の作製方法。 - 【請求項２】 前記ガラス微粒子層堆積工程では、前記
火炎バーナへリンを所定量供給して前記ガラス微粒子層
の一部を堆積した後に、リンの供給を増加させて残りの
前記ガラス微粒子層を堆積することを特徴とする請求項
１記載の光導波路の作製方法。 - 【請求項３】 前記ガラス微粒子層堆積工程では、前記
火炎バーナへリンの供給をしないで前記ガラス微粒子層
の一部を堆積した後に、リンの供給をして残りの前記ガ
ラス微粒子層を堆積することを特徴とする請求項１記載
の光導波路の作製方法。
Priority Applications (10)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5169259A JPH06265743A (ja) | 1993-01-14 | 1993-07-08 | 光導波路の作製方法 |
| TW084100124A TW263566B (ja) | 1993-01-14 | 1994-01-11 | |
| TW083100171A TW243500B (ja) | 1993-01-14 | 1994-01-11 | |
| AU53144/94A AU665696B2 (en) | 1993-01-14 | 1994-01-13 | Optical waveguide and method of fabricating the same |
| KR1019940000463A KR0180921B1 (ko) | 1993-01-14 | 1994-01-13 | 광도파로 및 그제조방법 |
| CA002113379A CA2113379A1 (en) | 1993-01-14 | 1994-01-13 | Optical waveguide and method of fabricating the same |
| US08/181,126 US5551966A (en) | 1993-01-14 | 1994-01-13 | Optical waveguide and method of fabricating the same |
| CN94100627A CN1088522C (zh) | 1993-01-14 | 1994-01-13 | 光学波导及其制备方法 |
| EP94100512A EP0607884B1 (en) | 1993-01-14 | 1994-01-14 | Method of fabricating an optical waveguide |
| DE69417932T DE69417932T2 (de) | 1993-01-14 | 1994-01-14 | Methode zur Herstellung eines optischen Wellenleiters |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5-5073 | 1993-01-14 | ||
| JP507393 | 1993-01-14 | ||
| JP5169259A JPH06265743A (ja) | 1993-01-14 | 1993-07-08 | 光導波路の作製方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06265743A true JPH06265743A (ja) | 1994-09-22 |
Family
ID=26338960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5169259A Pending JPH06265743A (ja) | 1993-01-14 | 1993-07-08 | 光導波路の作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06265743A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU692406B2 (en) * | 1995-09-18 | 1998-06-04 | Korea Research Institute Of Chemical Technology | Novel photocatalyst, preparation therefor and method for producing hydrogen using the same |
-
1993
- 1993-07-08 JP JP5169259A patent/JPH06265743A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU692406B2 (en) * | 1995-09-18 | 1998-06-04 | Korea Research Institute Of Chemical Technology | Novel photocatalyst, preparation therefor and method for producing hydrogen using the same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0545432B1 (en) | A method for fabricating an optical waveguide | |
| KR0180921B1 (ko) | 광도파로 및 그제조방법 | |
| US4425146A (en) | Method of making glass waveguide for optical circuit | |
| AU657845B2 (en) | Method and apparatus for producing glass thin film | |
| JP2001264563A (ja) | 石英系光導波路及びその製造方法 | |
| JP2855832B2 (ja) | 石英系光導波路の製造方法 | |
| JPH0854528A (ja) | 光導波路の製造方法 | |
| JPH07294760A (ja) | 光導波路の製造方法 | |
| JPH06265743A (ja) | 光導波路の作製方法 | |
| JPH05188231A (ja) | 光導波路の製造方法 | |
| JPH05345619A (ja) | 石英導波路型光部品の製造方法 | |
| JPH01189614A (ja) | 石英系光導波路及びその製造方法 | |
| JPH0756038A (ja) | 光導波路の作成方法 | |
| JPH0735936A (ja) | 光導波路の作製方法 | |
| KR100443591B1 (ko) | 평판형 광도파로의 제조방법 | |
| EP1209493A1 (en) | An optical waveguide and a method for producing it | |
| JPH0743541A (ja) | 光導波路の作製方法 | |
| JP2606679B2 (ja) | 光導波路の製造方法 | |
| JP3201442B2 (ja) | 光導波路の作製方法 | |
| JP2588710B2 (ja) | 石英系光導波膜の製造方法 | |
| JPH0720337A (ja) | 光導波路の製造方法 | |
| JPH08179144A (ja) | 光導波路の製造方法 | |
| JPH05319843A (ja) | 曲がり光導波路基板の製造方法 | |
| JP2001272562A (ja) | 石英系光導波路の製造方法 | |
| JPH06347653A (ja) | 光導波膜の製造方法 |