JPH0627015B2 - 特殊基材ガラスからＣｓ＋イオンでイオン交換することにより製造される光導波管 - Google Patents

特殊基材ガラスからＣｓ＋イオンでイオン交換することにより製造される光導波管

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JPH0627015B2
JPH0627015B2 JP61011805A JP1180586A JPH0627015B2 JP H0627015 B2 JPH0627015 B2 JP H0627015B2 JP 61011805 A JP61011805 A JP 61011805A JP 1180586 A JP1180586 A JP 1180586A JP H0627015 B2 JPH0627015 B2 JP H0627015B2
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    • G02B6/1345—Integrated optical circuits characterised by the manufacturing method by substitution by dopant atoms using ion exchange

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ＳｉＯ２／Ｂ２Ｏ３／Ａｌ２Ｏ３／Ｋ２Ｏ／
Ｆ−ガラス系の特殊基材ガラス中に存在するアルカリイ
オンをＣｓ＋イオンで一部交換することにより該ガラス
から製造される光導波管（lightwave-guide ）に関す
る。
（従来の技術） 今日の技術情況は、各種刊行物に明らかである。ジー・
ステーワード（G.STEWARD）著、ジャーナル オブ ノ
ン−クリスタライン シリッドス（Journal of Non−cr
ytalline Solids）第４７巻、 191〜 200頁(1982 年)に
一般的総説が記載されている。この方法によれば、光導
波管は、Ｌｉ２Ｏ−、Ｎａ２Ｏ−，Ｋ２Ｏ−含有基材ガ
ラス類からイオン交換方法により製造することできる。
イオン交換可能なイオンとして、Ｌｉ＋，Ｎａ＋，
Ｋ＋，Ｔｌ＋およびＡｌ＋が記載されている。
これらイオンのイオン交換方法により製造される光導波
管は、次の刊行物に記載されている：イー．ヴォーゲス
等著 アイイーイーイー ジャーナル オブ クオン
ト．エレクトリ）、（E.VOGES et al.,IEEE Journal of
Quant．Elctr．）QE- 18、1877(1982)、ジー．エッ
チ、チャーティアー等著エテクトロニクス レター（G.
H.CHARTIER et al.，Electronics Lett.）13、 763（19
77）、ティー．イザワ、エッチ、ナカゴメ著、アプル・
フィジ．レター（T.IZAWA,H.NAKAGOME Appl.Phys．Let
t.）21,584（1972）、アール・ジー．ヴォルカー、シ
ー．デー．ダブリュ．ウィルキンソン、ジェイ・エイ・
エッチ・ウィルキンソン著 アプル・オプティクス（R.
G.WALKER,C.D.W.WILKINSON,J.A.H.WILKINSON,Appl．Ｏp
tics ）22,1923(1983) 。
この方法によれば、平型光導波管は、屈折率増加イオン
Ｌｉ＋，Ａｇ＋およびＴｌ＋イオン交換法によりガラス
から製造することができる。基材ガラス材料として、商
業上の一般的な窓ガラス顕微鏡用カバーガラスあるいは
他の標準ガラスが使用される。リチウムでイオン交換さ
れたガラスから光導波管を製造することは、リチウムと
交換されるガラス中の１価イオンと比較すると、Ｌｉ＋
イオンのイオン半径が本質的に小さいために問題を含ん
でいる。このために、イオン交換後の冷却工程において
大部分のガラスは、網状構造の破壊、すなわち、ガラス
表面が破壊してしまう。もし実際の破壊がなければ、光
導波管は、多くの場合には不利益効果である極めて大き
な応力複屈折を示すであろう。リチウム−イオン交換に
より得られる屈折率の増加は、△ｎ＝ 0.015では、多く
の場合には不十分である。銀塩浴中のイオン交換により
製造される光導波管は、イオン交換されていない基材ガ
ラス体と比較すると、しばしば著しく半透明になってい
る。この高い吸収は、高温における１価銀イオンの不安
定によるものである。 250℃以上では、使用される銀塩
溶液または塩浴が分解し、金属銀が溶液から析出する。
もしこの分解が基材ガラス体の表面で起るならば、より
大きな光損失を生ずる散乱中心が生じる。さらに銀塩の
価格が高いために、工程上の不利益がある。
溶融タリウム塩浴中でイオン交換された基材ガラス体
は、高品質光導波管となる。しかしながら、数値の毒性
の高い化合物の作業は、特に 600℃以上の高温におい
て、種々の困難さを生ずる。洗浄溶液の非毒性化、必要
な高価な保護方法と同様に使用浴は、多額の費用を必要
としかつ作業員を危険に陥れるために、この方法は一般
的な製造方法としては不適である。ドイツ公告特許第 2
4 56 894号に記載された方法は、屈折率の低下を生じ、
かつここに記載さた光導波管の製造に適していない。
だから、Ｃｓ＋イオンのイオン交換による光導波管の製
造を制御することはまだできない。
明らかに、Ｃｓ＋イオン交換法を記載した文献がある
［ジー・エッチ・フリッシャット、エッチ．ジェイ．フ
ラネック著、グラシュテヒン．ベル（G.H.FRISCHAT,H.
J.FRANEK,Glastechn.Ber.）54,243(1981 ) ］が、それ
らの場合に得られた交換層は、光導波管用に適してはい
なかった。
光導波管用として十分な層厚は、極めて長い交換時間ま
たは極めて高温を適用することによって達成されるだけ
である。表面に２〜３μｍの厚みの腐食の跡があれば、
それら表面は、光導波管としての使用には不適当であ
る。
（発明が解決しようとする問題点） 本発明の光導波管は、Ｃｓ＋イオン交換法用に特に改良
されたガラス系に関する。主要成分ＳｉＯ２，Ｂ
２Ｏ３，Ａｌ２Ｏ３，Ｋ２Ｏを含み、かつＯ2-をＥ−で
部分置換したこれら基材ガラスは、比較的低温かつ比較
的短い交換時間でＣｓ塩浴中でイオン交換法により、屈
折率が△ｎ＝ 0.05 または増加した十分な厚みの層を与
える。このようにして得られた光導波管は、基材ガラス
体と比較してもＣｓ＋イオンの安定性のために著しく半
透明が増加することはない。本発明の基材ガラスは、Ｏ
2-イオンのある部分がＦ−イオンで置換されることによ
り、従来から使用されているガラスとは本質的に区別さ
れる。Ｆ−イオンはガラスの網状構造を失なわせるので
比較的大きなＣｓ＋イオンを基材ガラス体中に拡散させ
ることは容易である。得られる交換時間の短いことおよ
び温度の低いことは、溶融した攻撃的なＣｓ塩浴による
ガラス表面の攻撃を妨げるから、欠点のない表面構造を
有する光導波管が得られる。イオン交換法は、転移温度
付近で行なわれるため、徐冷後、応力のない光導波管が
得られる。
（問題点を解決するための手段） 本発明は、次の組成（モル％）の基材ガラスから製造さ
れ、そのガラス中に存在するＯ2- イオンの一部が１〜
１５％のＦ−イオンで置換されており； ＳｉＯ２
４５〜７２ Ｂ２Ｏ３ ８〜２５ Ａｌ２Ｏ３ １〜２５ Ｌｉ２Ｏ ０〜１ Ｎａ２Ｏ ０〜２ Ｋ２Ｏ ６〜１８ ＭＯ ０〜１ （ＭＯ＝ＭｇＯ，ＣａＯ，ＳｒＯ，ＢａＯ，ＺｎＯ，Ｐ
ｂＯ） かつその光導波管域がＫ＋，Ｌｉ＋および／またはＮａ
＋インオンのＣｓ＋イオンのイオン交換により製造され
ることを特徴とする光導波管により達成される。
本発明の光導波管は、該基材ガラスがさらに次の酸化物
を合計で最大５モル％まで含有することが好ましい： ＴｉＯ２，ＺｒＯ２，Ｐ２Ｏ５，ＧｅＯ２，Ｙ２Ｏ３，
Ｌａ２Ｏ３，Ｎｂ２Ｏ５，Ｔａ２Ｏ５，ＷＯ３，ＳｎＯ
２，Ａｓ２Ｏ３，Ｓｂ２Ｏ３，Ｂｉ２Ｏ３。
本発明の光導波管は、該基材ガラスが１〜１０モル％の
Ａｌ２Ｏ３を含有することが好ましい。
本発明の光導波管は、該基材ガラスが１０〜２５モル％
のＡｌ２Ｏ３を含有することが好ましい。
本発明の光導波管は、該基材ガラスがさらに０．２モル
％のＣｓ２Ｏを含有することが好ましい。
本発明の光導波管は、Ａｌ２Ｏ３：Ｍ２Ｏ（Ｍ２Ｏ＝Ｌ
ｉ２Ｏ，Ｎａ２Ｏ，Ｋ２Ｏ，Ｃｓ２Ｏ）のモル比が０．
８〜１．２の間であることが好ましい。
本発明は、次の組成（モル％）を有し、 ＳｉＯ２ ４５〜７２ Ｂ２Ｏ３ ８〜２５ Ａｌ２Ｏ３ １〜２５ Ｌｉ２Ｏ ０〜１ Ｎａ２Ｏ ０〜２ Ｋ２Ｏ ６〜１８ ＭＯ ０〜１ （ＭＯ＝ＭｇＯ，ＣａＯ，ＳｒＯ，ＢａＯ，ＺｎＯ，Ｐ
ｂＯ） そのガラス中に存在するＯ２−イオンの一部が１〜１５
％のＦ−イオンで置換され、さらにみがかれまたは火で
みがかれた表面を有する基材ガラスを高温で溶融したＣ
ｓ塩中で処理して、Ｋ＋，Ｌｉ＋および／またはＮａ＋
イオンのＣｓ＋イオンのイオン交換により光導波管域を
生じさせることを特徴とする光導波管の製造方法により
達成される。
本発明の製造方法は、該基材ガラスがさらに次の酸化物
を合計で最大５モル％まで含有することが好ましい： ＴｉＯ２，ＺｒＯ２，Ｐ２Ｏ５，ＧｅＯ２，Ｙ２Ｏ３，
Ｌａ２Ｏ３，Ｎｂ２Ｏ５，Ｔａ２Ｏ５，ＷＯ３，ＳｎＯ
２，Ａｓ２Ｏ３，Ｓｂ２Ｏ３，Ｂｉ２Ｏ３。
本発明の製造方法は、該基材ガラスが１〜１０モル％の
Ａｌ２Ｏ３を含有することが好ましい。
本発明の製造方法は、該基材ガラスが１０〜２５モル％
のＡｌ２Ｏ３を含有することが好ましい。
本発明の製造方法は、該基材ガラスがさらに０．２モル
％のＣｓ２Ｏを含有することが好ましい。
本発明の製造方法は、Ａｌ２Ｏ３：Ｍ２Ｏ（Ｌｉ２Ｏ，
Ｎａ２Ｏ，Ｋ２Ｏ，Ｃｓ２Ｏ）のモル比が０．８〜１．
２の間であることが好ましい。
本発明の製造方法は、イオン交換は電界を適用して行わ
れることが好ましい。
本発明の製造方法は、該導導波管はＮａ＋および／また
はＫ＋イオンを含有する溶融塩中で電界を適用しながら
第２のイオン交換し、Ｃｓ＋イオンをさらにガラス内部
に移動させ、そして塩浴からのＫ＋および／またはＮａ
＋イオンを光導波管表面に移動させることが好ましい。
本発明の製造方法は、該光導波管がイオン交換前にガラ
ス表面をマスキングすることが好ましい。
また本発明は、次の組成（モル％）を有し、 ＳｉＯ２ ４５〜７２ Ｂ２Ｏ３ ８〜２５ Ａｌ２Ｏ３ １〜２５ Ｌｉ２Ｏ ０〜１ Ｎａ２Ｏ ０〜２ Ｋ２Ｏ ６〜１８ ＭＯ ０〜１ （ＭＯ＝ＭｇＯ，ＣａＯ，ＳｒＯ，ＢａＯ，ＺｎＯ，Ｐ
ｂＯ） そのガラス中に存在するＯ２−イオンの一部が１〜１５
％のＦ−イオンで置換され、さらにみがかれまたは火で
みがかれた表面を有する基材ガラスを高温で溶融したＣ
ｓ塩中で処理して、Ｋ＋，Ｌｉ＋および／またはＮａ＋
イオンのＣｓ＋イオンのイオン交換により光導波管域を
生じさせることにより得られた光導波管を光信号または
データ伝送用一体組成物として伝送する方法に達成され
る。
本発明の伝送する方法は、該基材ガラスがさらに次の酸
化物を合計で最大５モル％まで含有することが好まし
い：ＴｉＯ２，ＺｒＯ２，Ｐ２Ｏ５，ＧｅＯ２，Ｙ２Ｏ
３，Ｌａ２Ｏ３，Ｎｂ２Ｏ５，Ｔａ２Ｏ５，ＷＯ３，Ｓ
ｎＯ２，Ａｓ２Ｏ３，Ｓｂ２Ｏ３，Ｂｉ２Ｏ３。
本発明の伝送する方法は、該基材ガラスが１〜１０モル
％のＡｌ２Ｏ３を含有することが好ましい。
本発明の伝送する方法は、該基材ガラスが１０〜２５モ
ル％のＡｌ２Ｏ３を含有することが好ましい。
本発明の伝送する方法は、該基材ガラスがさらに０．２
モル％のＣｓ２Ｏを含有することが好ましい。
本発明の伝送する方法は、Ａｌ２Ｏ３：Ｍ２Ｏ（Ｌｉ２
Ｏ，Ｎａ２Ｏ，Ｋ２Ｏ，Ｃｓ２Ｏ）のモル比が０．８〜
１．２の間であることが好ましい。
本発明の伝送する方法は、該イオン交換は電界を適用し
て行われることが好ましい。
本発明の伝送する方法は、該導波管はＮａ＋および／ま
たはＫ＋イオンを含有する溶融塩中で電界を適用しなが
ら第２のイオン交換し、Ｃｓ＋イオンをさらにガラス内
部に移動させ、そして塩浴からのＫ＋および／またはＮ
ａ＋イオンを光導波管表面に移動させることが好まし
い。
本発明の伝する方法は、該光導波管がイオン交換前にガ
ラス表面をマスキングすることが好ましい。
本発明による光導波管製造に使用される材料は、毒性が
高くないので、安全のための保護は必要ではない。銀塩
と比較すると、セシウム塩は、８〜１０倍程度安価であ
る。本発明による光導波管は、その屈折率プロフィルが
いずれにも適用可能ために幅広く応用される。屈折率の
最大増加は、基材ガラス中のアルカリイオンを最大可能
なＣｓ濃度で置換することにより決定される。本発明に
よるイオン交換処理される基材ガラス体において、この
量は６〜２１モル％の間であろう。ガラス中の与えられ
らアルカリ濃度に対して、屈折率プロフィルは、イオン
交換助変数により決定される。置換時間に関して第１図
に示された屈折率プロフィルが得られる。
多モード導波管は、交換に長時間費やして得られるが、
単モード導波管は２時間の交換時間で得られる。第２図
に示すように、屈折率プロフィルは、最終の調節方法を
適用することにより平らにすることができまたは高める
ことができる。
屈折率曲線またはプロフィルの計画的な形を許容する他
の可能性は、界磁補助イオン交換法の適用にある。拡散
速度は、使用する電界強度と伴に増加するので、界磁補
助イオン交換法により、交換温度また交換時間をかなり
減少することができる。温度低下は、Ｃｓ塩類または異
なるＣｓ塩類の共融化合物の相対的に高溶融温度により
制限を受ける。界磁補助イオン交換法は、基材ガラス体
上のＣｓ＋イオン交換でガラス内部に移動することによ
り得られる屈折率プロフィルを作る他の選択の自由を提
供する。この目的のため必要な手段を第３図に示す。
第１段の方法において、屈折率の増加は電界を使用し
て、あるいは無しでＣｓ塩浴中でイオン交換により得ら
れる。Ｋ塩浴中の第２段のイオン交換法においてＣｓ＋
イオンは、電界中において、Ｋ＋イオンが溶融浴から追
随し、かつ基体ガラス体表面の屈折率を再び下げるとと
もにガラス内部に移動させられる。
（実施例） 実施例 １．平型の多、あるいは単モード光導波管 ５９．３モル％のＳｉＯ２、１８．０モル％のＢ
２Ｏ３、５．２モル％のＡｌ２Ｏ３および１７．５モル
％のＫ２Ｏの組成で、Ｏ2-イオンの一部分がＫＦの形態
で６．８％のＦ−を加えて置換された基材ガラスを、Ａ
ｓ２Ｏ３のような清澄材（０．２重量％）を使用する光
学ガラスの製造方法により溶融し、モールド中でキャス
トしかつ冷却後、１０mm×２０mm×２mmのガラス板に切
断する。これらのガラス板を、表面粗さがλ／10（λ＝
500nm）より良くなるまで磨く。このようにして得られ
たガラス板を、その後４４１℃の硝酸セシウム溶融品中
に２，４，８，１６または２４時間保持する。塩浴から
取り出した後、ガラス板を約１００〜２００℃／ｈの速
度で冷却し、付着した塩を水で洗い落とし、そしてガラ
ス板を乾燥する。導波管層側面に鋭いエッヂを作るべ
く、基材ガラス体の最終表面を磨いた後、これらのガラ
ス板は、平型光導波管として使用できる。それらの屈折
率プロフィルを第１図に示す。
２．平型ストリップ導波管 ２４．２モル％のＳｉＯ２、１８．５モル％のＢ
２Ｏ３、９．９モル％のＡｌ２Ｏ２および１５．６モル
％のＫ２Ｏ、１．４モル％のＮａ２Ｏおよび０．４％の
Ｌｉ２Ｏの組成で、Ｏ2-イオンの一部分がＫＦの形態で
６．５％のＦ−を加えて置換された基材ガラスを、実施
例１のガラスと同様な方法で製造し、調製する。基材ガ
ラス板表面を磨いた後、約２０００Åの厚みのＡｌ層を
蒸着し、光ラッカーで被覆し、そしてマスクと接触して
３〜５μｍ巾の薄いストリップを露光する。これらのス
トリップは、例えば第４図に模式的に示される１：８の
配電器のように異なった構造であろう。露光後、光ラッ
カーまたはフィルは現像され、露光面積からそれ自体が
はがされる。その後、もはや光ラッカーにより被覆され
ていないアルミニウムをエッチングにより除去し、未露
光の光ラッカーをはがし、そして洗浄、乾燥後、基材ガ
ラス板を、７０モル％のＣｓＮＯ３および３０モル％の
ＣｓＣｌから成る塩浴に３９５℃で２時間含浸する。さ
らに、実施例１と同様に処理する。この方法で、カップ
リング後、対応する光伝送繊維がマスク上でカプラー、
配電器または類似部品として使用される単モードストリ
ップ（狭い）導波管が得られる。
３．平型埋め込みストリップ導波管 製法は、最初実施例１に記載したように進める。第１イ
オン交換後、Ａｌマスクをはがし、基材ガラス板の２つ
の磨かれたガラス面が４２０℃で２つの相対的に電気絶
縁ＫＮＯ３溶融塩でぬらして第２イオン交換を行う。塩
浴中に浸漬されている両方のＰｔ電極へ、５０Ｖの電圧
を約３０分間供給する。冷却、洗浄および乾燥後、ガラ
ス表面下２０〜３０μｍに構造を有するストリップ導波
管が得られる。
特許請求の範囲第４項記載の基材ガラスは、特許請求の
範囲第３項に記載のガラスと前者がより多くのＡｌ２Ｏ
３を含有することにおいて区別される。この高いＡｌ２
Ｏ３含有量は、特に高アルカリ含有において拡散を促進
するためにイオン交換時間が短縮され、または、好まし
い時間で好適な拡散厚みが得られる。さらに、より高い
Ａｌ２Ｏ３含量は、イオン交換浴または構造化工程で使
用されるエッチング溶液による化学的攻撃に対してさら
に安定化させるので、無傷の表面構造を有する光導波管
が得られる。
高Ａｌ２Ｏ３含有基材ガラス用実施例 １．平型の多、または単一モード光導波管 ６２．９０モル％のＳｉＯ２、１２．０モル％のＢ２Ｏ
３、１２．５モル％のＡｌ２Ｏ３、１２．５モル％のＫ
２Ｏの組成で、Ｏ2-イオンの一部分がＡｌＦ３の形態で
６．２６％のＦ−を加えることにより置換されている基
材ガラスを、Ａｓ２Ｏ３のような清澄剤（０．２重量
％）を使用する光学ガラスの製造方法により溶融し、モ
ールドでキャストし、そして冷却後、１０mm×２０mm×
２mmのガラス板に切断する。ガラス板を、表面粗さがλ
／10（λ＝ 500nm）より良くなるまで磨く。このように
して得られたガラス板を、４３６℃でセシウム溶融塩中
に２，４，８，１６または２４時間浸漬する。塩浴から
ガラス板を取り出した後、約１００〜２００℃／ｈの速
度で冷却し、付着した塩残分を水で洗浄し、かつ乾燥す
る。導体層側面にするどいエッヂを作り、基材ガラス体
の最終表面を磨いた後に、これらのガラス板は、平型光
導波体として使用できる。屈折率プロフィルを第１図に
示す。
２．平型ストリップ導波管 ５３．５モル％のＳｉＯ２、８．０３モル％のＢ
２Ｏ３、１９．５モル％のＡｌ２Ｏ３、１８．０モル％
のＫ２Ｏおよび１．０モル％のＮａ２Ｏの組成で、Ｏ2-
イオンの一部分がＡｌＦ３の形態で７．２２％のＦ−を
加えることにより置換された基材ガラスは、実施例１の
ガラスと同様な方法で製造されかつ調製される。基材ガ
ラス板表面を磨いた後、約２０００Åの厚みのＴｉ層を
蒸着し、かつ光ラッカーで被覆し、マスクと接触して３
〜５μｍ巾のうすいストリップを露光する。そのストリ
ップは、例えばドイツ連邦共和国特許出願第P 3501898.
4 号の第４図に模式的に示されたある１−８配電器のよ
うなひろく変化する構造であろう。露光後、光ラッカー
またはフィルムは現像され露光部分からはがされる。そ
の後、もはや光フィルムで被覆されていないチタニウム
をエッチングで除去し、未露光の光フィルムをはがし、
そして洗浄、乾燥後、基材ガラス板を、７０モル％のＣ
ｓＮＯ３および３０モル％のＣｅＣｌ塩浴に３９５℃で
２時間浸漬する。さらに、実施例１と同様に処理する。
この方法で、カップリング後、対応する光伝送繊維が、
使用されるマスク上でカプラー、配電器または類似部品
として使用される単モードストリップ導波管が得られ
る。
３．平型埋め込みストリップ導波管 製造方法は、まずＡｌ被覆を除いて実施例２に記載され
ている方法である。第１イオン交換後、Ａｌ被覆をはが
し、基材ガラス板の二つの磨かれたガラス面を二つの相
対的に電気絶縁である４２０℃の温ＫＮＯ３溶融塩でぬ
らして第２イオン交換を行う。５０Ｖの電圧で約３０分
間、溶融塩中に浸漬されている白金電極中に供給する。
冷却、洗浄および乾燥後、ガラス表面下２０〜３０μｍ
にその構造を有するストリップ導波管を得る。
【図面の簡単な説明】
第１図は、４４１℃の交換温度、４，８．１６および２
４時間の交換時間における実施例１のガラスのイオン交
換により実施された屈折率プロフィルを示す図であり、
第２図は追加温度方法により実施された実施例１のガラ
スの平らな、または下った屈折率プロフィルを示す図で
あり、第３図は複数イオン交換により埋め込んだ光導波
管の製造方法を示す図であり、第３図Ａは交換なしの基
材ガラスの説明図、第３図Ｂは電界あり（１）および電
界なし（２）の場合のＣｓ＋塩浴中のイオン交換の説明
図、第３図Ｃは電界を有するＫ＋塩浴中の第２イオン交
換の説明図であり、第４図はストリップ導波管用実施例
としての１：８導波管に関する概略図を示す図である。

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】次の組成（モル％）の基材ガラスから製造
    され、そのガラス中に存在するＯ２−イオンの一部が１
    〜１５％のＦ−イオンで置換されており： ＳｉＯ２ ４５〜７２ Ｂ２Ｏ３ ８〜２５ Ａｌ２Ｏ３ １〜２５ Ｌｉ２Ｏ ０〜１ Ｎａ２Ｏ ０〜２ Ｋ２Ｏ ６〜１８ ＭＯ ０〜１ （ＭＯ＝ＭｇＯ，ＣａＯ，ＳｒＯ，ＢａＯ，ＺｎＯ，Ｐ
    ｂＯ） かつその光導波管域がＫ＋，Ｌｉ＋および／またはＮａ
    ＋イオンのＣｓ＋イオンのイオン交換により製造される
    ことを特徴とする光導波管。
  2. 【請求項２】該基材ガラスがさらに次の酸化物を合計で
    最大５モル％まで含有することを特徴とする特許請求の
    範囲第１項に記載の光導波管： ＴｉＯ２，ＺｒＯ２，Ｐ２Ｏ５，ＧｅＯ２，Ｙ２Ｏ３，
    Ｌａ２Ｏ３，Ｎｂ２Ｏ５，Ｔａ２Ｏ５，ＷＯ３，ＳｎＯ
    ２，Ａｓ２Ｏ３，Ｓｂ２Ｏ３，Ｂｉ２Ｏ３。
  3. 【請求項３】該基材ガラスが１〜１０モル％のＡｌ２Ｏ
    ３を含有することを特徴とする特許請求の範囲第１項に
    記載の光導波管。
  4. 【請求項４】該基材ガラスが１０〜２５モル％のＡｌ２
    Ｏ３を含有することを特徴とする特許請求の範囲第１項
    に記載の光導波管。
  5. 【請求項５】該基材ガラスがさらに０．２モル％のＣｓ
    ２Ｏを含有することを特徴とする特許請求の範囲第１項
    に記載の光導波管。
  6. 【請求項６】Ａｌ２Ｏ３：Ｍ２Ｏ（Ｌｉ２Ｏ，Ｎａ
    ２Ｏ，Ｋ２Ｏ，Ｃｓ２Ｏ）のモル比が０．８〜１．２の
    間であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
    光導波管。
  7. 【請求項７】次の組成（モル％）を有し、 ＳｉＯ２ ４５〜７２ Ｂ２Ｏ３ ８〜２５ Ａｌ２Ｏ３ １〜２５ Ｌｉ２Ｏ ０〜１ Ｎａ２Ｏ ０〜２ Ｋ２Ｏ ６〜１８ ＭＯ ０〜１ （ＭＯ＝ＭｇＯ，ＣａＯ，ＳｒＯ，ＢａＯ，ＺｎＯ，Ｐ
    ｂＯ） そのガラス中に存在するＯ２−イオンの一部が１〜１５
    ％のＦ−イオンで置換され、さらにみがかれまたは火で
    みがかれた表面を有する基材ガラスを高温で溶融したＣ
    ｓ塩中で処理して、Ｋ＋，Ｌｉ＋および／またはＮａ＋
    イオンのＣｓ＋イオンのイオン交換により光導波管域を
    生じさせることを特徴とする光導波管の製造方法。
  8. 【請求項８】該基材ガラスがさらに次の酸化物を合計で
    最大５モル％まで含有することを特徴とする特許請求の
    範囲第７項に記載の製造方法： ＴｉＯ２，ＺｒＯ２，Ｐ２Ｏ５，ＧｅＯ２，Ｙ２Ｏ３，
    Ｌａ２Ｏ３，Ｎｂ２Ｏ５，Ｔａ２Ｏ５，ＷＯ３，ＳｎＯ
    ２，Ａｓ２Ｏ３，Ｓｂ２Ｏ３，Ｂｉ２Ｏ３。
  9. 【請求項９】該基材ガラスが１〜１０モル％のＡｌ２Ｏ
    ３を含有することを特徴とする特許請求の範囲第７項に
    記載の製造方法。
  10. 【請求項１０】該基材ガラスが１０〜２５モル％のＡｌ
    ２Ｏ３を含有することを特徴とする特許請求の範囲第７
    項に記載の製造方法。
  11. 【請求項１１】該基材ガラスがさらに０．２モル％のＣ
    ｓ２Ｏを含有することを特徴とする特許請求の範囲第７
    項に記載の製造方法。
  12. 【請求項１２】Ａｌ２Ｏ３：Ｍ２Ｏ（Ｌｉ２Ｏ，Ｎａ２
    Ｏ，Ｋ２Ｏ，Ｃｓ２Ｏ）のモル比が０．８〜１．２の間
    であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の製
    造方法。
  13. 【請求項１３】該イオン交換は電界を適用して行われる
    ことを特徴とする特許請求の範囲第７〜１２項のいずれ
    か１項に記載の製造方法。
  14. 【請求項１４】該導波管はＮａ＋および／またはＫ＋イ
    オンを含有する溶融塩中で電界を適用しながら第２のイ
    オン交換し、Ｃｓ＋イオンをさらにガラス内部に移動さ
    せ、そして塩浴からのＫ＋および／またはＮａ＋イオン
    を光導波管表面に移動させることを特徴とする特許請求
    の範囲第７〜１２項に記載の製造方法。
  15. 【請求項１５】該光導波管がイオン交換前にガラス表面
    をマスキングすることにより製造されることを特徴とす
    る特許請求の範囲第７〜１４項のいずれか１項に記載の
    製造方法。
  16. 【請求項１６】次の組成（モル％）を有し、 ＳｉＯ２ ４５〜７２ Ｂ２Ｏ３ ８〜２５ Ａｌ２Ｏ３ １〜２５ Ｌｉ２Ｏ ０〜１ Ｎａ２Ｏ ０〜２ Ｋ２Ｏ ６〜１８ ＭＯ ０〜１ （ＭＯ＝ＭｇＯ，ＣａＯ，ＳｒＯ，ＢａＯ，ＺｎＯ，Ｐ
    ｂＯ） そのガラス中に存在するＯ２−イオンの一部が１〜１５
    ％のＦ−イオンで置換され、さらにみがかれまたは火で
    みがかれた表面を有する基材ガラスを高温で溶融したＣ
    ｓ塩中で処理して、Ｋ＋，Ｌｉ＋および／またはＮａ＋
    イオンのＣｓ＋イオンのイオン交換により光導波管域を
    生じさせることにより得られた光導波管を光信号または
    データ伝送用一体組成物として伝送する方法。
  17. 【請求項１７】該基材ガラスがさらに次の酸化物を合計
    で最大５モル％まで含有することを特徴とする特許請求
    の範囲第１６項に記載の方法： ＴｉＯ２，ＺｒＯ２，Ｐ２Ｏ５，ＧｅＯ２，Ｙ２Ｏ３，
    Ｌａ２Ｏ３，Ｎｂ２Ｏ５，Ｔａ２Ｏ５，ＷＯ３，ＳｎＯ
    ２，Ａｓ２Ｏ３，Ｓｂ２Ｏ３，Ｂｉ２Ｏ３。
  18. 【請求項１８】該基材ガラスが１〜１０モル％のＡｌ２
    Ｏ３を含有することを特徴とする特許請求の範囲第１６
    項に記載の方法。
  19. 【請求項１９】該基材ガラスが１０〜２５モル％のＡｌ
    ２Ｏ３を含有することを特徴とする特許請求の範囲第１
    ６項に記載の方法。
  20. 【請求項２０】該基材ガラスがさらに０．２モル％のＣ
    ｓ２Ｏを含有することを特徴とする特許請求の範囲第１
    ６項に記載の方法。
  21. 【請求項２１】Ａｌ２Ｏ３：Ｍ２Ｏ（Ｌｉ２Ｏ，Ｎａ２
    Ｏ，Ｋ２Ｏ，Ｃｓ２Ｏ）のモル比が０．８〜１．２の間
    であることを特徴とする特許請求の範囲第１６項記載の
    方法。
  22. 【請求項２２】該イオン交換は電界を適用して行われる
    ことを特徴とする特許請求の範囲第１６〜２１項のいず
    れか１項に記載の方法。
  23. 【請求項２３】該導波管はＮａ＋および／またはＫ＋イ
    オンを含有する溶融塩中で電界を適用しながら第２のイ
    オン交換し、Ｃｓ＋イオンをさらにガラス内部に移動さ
    せ、そして塩浴からのＫ＋および／またはＮａ＋イオン
    を光導波管表面に移動させることを特徴とする特許請求
    の範囲第１６〜２２項に記載の方法。
  24. 【請求項２４】該光導波管がイオン交換前にガラス表面
    をマスキングすることにより製造されることを特徴とす
    る特許請求の範囲第１６〜２３項のいずれか１項に記載
    の方法。
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