JPH0659224A - 電極を有する導波路の製造方法 - Google Patents
電極を有する導波路の製造方法Info
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- JPH0659224A JPH0659224A JP23279292A JP23279292A JPH0659224A JP H0659224 A JPH0659224 A JP H0659224A JP 23279292 A JP23279292 A JP 23279292A JP 23279292 A JP23279292 A JP 23279292A JP H0659224 A JPH0659224 A JP H0659224A
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- Japan
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- waveguide
- sol
- optical
- single crystal
- electrode
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 導波路へのダメージを抑え、簡単にバッファ
層を形成することができる光導波路を提供する。 【構成】 少なくとも下記ａ）〜ｅ）の製造工程を含む
ことを特徴とする電極を有する導波路の製造方法。 ａ）基板上１に導波路６を形成する工程 ｂ）金属アルコキシドおよび金属水酸化物を加水分解縮
重合してゾルを調整する工程 ｃ）導波路の電極形成箇所２に前記ゾルを塗布する工程 ｄ）導波路を加熱して、金属酸化物層５を設ける工程 ｅ）金属酸化物層上に電極３を形成する工程
層を形成することができる光導波路を提供する。 【構成】 少なくとも下記ａ）〜ｅ）の製造工程を含む
ことを特徴とする電極を有する導波路の製造方法。 ａ）基板上１に導波路６を形成する工程 ｂ）金属アルコキシドおよび金属水酸化物を加水分解縮
重合してゾルを調整する工程 ｃ）導波路の電極形成箇所２に前記ゾルを塗布する工程 ｄ）導波路を加熱して、金属酸化物層５を設ける工程 ｅ）金属酸化物層上に電極３を形成する工程
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信システム、光情
報処理システムや、光センサシステムなどに用いられる
光集積回路において、その構成部品である光変調器や光
スイッチとなる電極を有する光導波路の製造方法に関す
る。
報処理システムや、光センサシステムなどに用いられる
光集積回路において、その構成部品である光変調器や光
スイッチとなる電極を有する光導波路の製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、シングルモードファイバーと単一
波長レーザーの進歩により、Gb/sの高速光伝送が可能と
なってきた。シングルモードファイバーと適合性のよい
導波路デバイスは今後の光通信の発展の鍵を握ってい
る。光通信分野において、光ファイバーネットワークを
構築してゆくためには、光マトリックススイッチや光変
調器などの光デバイスの開発が必要である。光導波路
は、このような光デバイスの構成部品である。
波長レーザーの進歩により、Gb/sの高速光伝送が可能と
なってきた。シングルモードファイバーと適合性のよい
導波路デバイスは今後の光通信の発展の鍵を握ってい
る。光通信分野において、光ファイバーネットワークを
構築してゆくためには、光マトリックススイッチや光変
調器などの光デバイスの開発が必要である。光導波路
は、このような光デバイスの構成部品である。
【０００３】応用物理学会 光学懇話会編 光集積回路
P.158 〜（朝倉書店 1988）に記載のように、これま
で、光デバイスとして、Ｔｉ拡散ＬｉＮｂＯ3 チャンネ
ル導波路を用いたものが多く開発されている。ＬｉＮｂ
Ｏ3 は、無機光学結晶の中では電気光学定数が大きいた
め、電気光学効果を用いたデバイスにはよく用いられ
る。また、Ｔｉの熱拡散法や、プロトン交換法は導波路
を形成する方法としてよく用いられる。
P.158 〜（朝倉書店 1988）に記載のように、これま
で、光デバイスとして、Ｔｉ拡散ＬｉＮｂＯ3 チャンネ
ル導波路を用いたものが多く開発されている。ＬｉＮｂ
Ｏ3 は、無機光学結晶の中では電気光学定数が大きいた
め、電気光学効果を用いたデバイスにはよく用いられ
る。また、Ｔｉの熱拡散法や、プロトン交換法は導波路
を形成する方法としてよく用いられる。
【０００４】また、チャンネル型光導波路により光デバ
イスを作製した例は、T.R.RANGANATH らが、IEEE J.Qua
ntum.Electron., QE−13（４） 290（1977）で報告して
いる。
イスを作製した例は、T.R.RANGANATH らが、IEEE J.Qua
ntum.Electron., QE−13（４） 290（1977）で報告して
いる。
【０００５】ところで、このような光デバイスには、導
波路の屈折率を変化させるために電極を形成している。
例えば、西原浩ら著 光集積回路 P.19〜（オーム社
1985）に記載のように、電気光学効果を用いたデバイス
を作成する場合、導波路直上に電極を形成している。と
ころが、導波路直上に電極を形成すると、金属クラッデ
ィング効果（導波路表面に金属の電極を装荷すると、金
属中の電荷の慣性効果により金属は誘電率が負でかつ損
失の大きい誘電体として振る舞う。したがって、導波モ
ードは制御電極を配置すると伝搬損失を受ける）により
導波光が減衰してしてしまう。このため、これを防ぐた
めに、ＳｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 等の導波路より屈折率の低
い金属酸化物層である透明誘電体をバッファ層として導
波路と電極の間に形成する方法が良く知られている。バ
ッファ層の作成方法としては、１．ＲＦスパッタリン
グ、２．電子ビーム蒸着、３．ＣＶＤ等の気相法が一般
的である。
波路の屈折率を変化させるために電極を形成している。
例えば、西原浩ら著 光集積回路 P.19〜（オーム社
1985）に記載のように、電気光学効果を用いたデバイス
を作成する場合、導波路直上に電極を形成している。と
ころが、導波路直上に電極を形成すると、金属クラッデ
ィング効果（導波路表面に金属の電極を装荷すると、金
属中の電荷の慣性効果により金属は誘電率が負でかつ損
失の大きい誘電体として振る舞う。したがって、導波モ
ードは制御電極を配置すると伝搬損失を受ける）により
導波光が減衰してしてしまう。このため、これを防ぐた
めに、ＳｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 等の導波路より屈折率の低
い金属酸化物層である透明誘電体をバッファ層として導
波路と電極の間に形成する方法が良く知られている。バ
ッファ層の作成方法としては、１．ＲＦスパッタリン
グ、２．電子ビーム蒸着、３．ＣＶＤ等の気相法が一般
的である。
【０００６】しかしながら、上記のように気相法による
金属酸化物のバッファ層の形成は、真空中でのドライプ
ロセスが主である。このため、１．バッチ処理しかでき
ない。２．ＲＦスパッタや、電子線蒸着においては、高
エネルギーのプラズマに基板をさらすため、導波路がダ
メージを受ける。３．ＣＶＤ装置は、基板へのダメージ
は小さいが、装置が大きく、高価となる。等の問題点が
あった。
金属酸化物のバッファ層の形成は、真空中でのドライプ
ロセスが主である。このため、１．バッチ処理しかでき
ない。２．ＲＦスパッタや、電子線蒸着においては、高
エネルギーのプラズマに基板をさらすため、導波路がダ
メージを受ける。３．ＣＶＤ装置は、基板へのダメージ
は小さいが、装置が大きく、高価となる。等の問題点が
あった。
【０００７】本発明者らはバッファ層の形成方法を確立
すべく研究を行った結果、スパッタ、ＣＶＤ法に比べ、
導波路へのダメージの少なく、簡便な方法として、ゾル
ーゲル法が最も好ましい方法であることを知見した。従
って、この発明の目的は、導波路へのダメージを抑え、
簡単にバッファ層を形成することができる光導波路を提
供することにある。
すべく研究を行った結果、スパッタ、ＣＶＤ法に比べ、
導波路へのダメージの少なく、簡便な方法として、ゾル
ーゲル法が最も好ましい方法であることを知見した。従
って、この発明の目的は、導波路へのダメージを抑え、
簡単にバッファ層を形成することができる光導波路を提
供することにある。
【０００８】ところで、本発明で好適に用いられる金属
酸化物層であるＳｉＯ2 薄膜の形成法として、特願昭６
０−１７８１１６号に記載のようなゾルゲル法が知られ
ているが、これは導波路を形成する方法であり、電極の
バッフア層として、ＳｉＯ2層を使用するとの思想では
なく、本発明とは全く異なるものである。
酸化物層であるＳｉＯ2 薄膜の形成法として、特願昭６
０−１７８１１６号に記載のようなゾルゲル法が知られ
ているが、これは導波路を形成する方法であり、電極の
バッフア層として、ＳｉＯ2層を使用するとの思想では
なく、本発明とは全く異なるものである。
【０００９】本発明は、少なくとも下記ａ）〜ｅ）の製
造工程を含むことを特徴とする電極を有する導波路の製
造方法。 ａ）基板上に導波路を形成する工程 ｂ）金属アルコキシドあるいは金属水酸化物から選ばれ
る少なくとも１種を加水分解縮重合させ、ゾルを調整す
る工程 ｃ）導波路の電極形成箇所に前記ゾルを塗布する工程 ｄ）導波路を加熱して、前記ゾルを金属酸化物層とする
工程 ｅ）金属酸化物層上に電極を形成する工程
造工程を含むことを特徴とする電極を有する導波路の製
造方法。 ａ）基板上に導波路を形成する工程 ｂ）金属アルコキシドあるいは金属水酸化物から選ばれ
る少なくとも１種を加水分解縮重合させ、ゾルを調整す
る工程 ｃ）導波路の電極形成箇所に前記ゾルを塗布する工程 ｄ）導波路を加熱して、前記ゾルを金属酸化物層とする
工程 ｅ）金属酸化物層上に電極を形成する工程
【００１０】
【作用】本発明では、ゾル−ゲル法により、電極のバッ
ファ層を設けることが必要であるが、このような構成と
することにより、低温合成が可能であり、均質性が高
く、気相法を用いないため、大がかりな装置は必要とな
らず、導波路の生産効率を上げることができる。ゾルゲ
ル法によりバッファ層を形成した光導波路は、基板への
ダメージが少ないため、良好に光が伝搬する、等の特徴
がある。
ファ層を設けることが必要であるが、このような構成と
することにより、低温合成が可能であり、均質性が高
く、気相法を用いないため、大がかりな装置は必要とな
らず、導波路の生産効率を上げることができる。ゾルゲ
ル法によりバッファ層を形成した光導波路は、基板への
ダメージが少ないため、良好に光が伝搬する、等の特徴
がある。
【００１１】本発明では、金属アルコキシドを加水分解
縮重合させるか、あるいは金属水酸化物を縮重合させる
か、金属アルコキシドと金属水酸化物を加水分解縮重合
させて得られるゾルとしては、シリカゾル、アルミナゾ
ル、ジルコニアゾル、チタニアゾルなどが望ましいが、
シリカゾル、アルミナゾルが、好適である。この理由
は、シリカ、アルミナの屈折率は、導波路として最も好
適なＬＮ膜より小さく、導波路のクラッド層として機能
するからである。
縮重合させるか、あるいは金属水酸化物を縮重合させる
か、金属アルコキシドと金属水酸化物を加水分解縮重合
させて得られるゾルとしては、シリカゾル、アルミナゾ
ル、ジルコニアゾル、チタニアゾルなどが望ましいが、
シリカゾル、アルミナゾルが、好適である。この理由
は、シリカ、アルミナの屈折率は、導波路として最も好
適なＬＮ膜より小さく、導波路のクラッド層として機能
するからである。
【００１２】本発明ではゾルの調整に金属アルコキシ
ド、金属水酸化物の他に水、触媒、溶媒が必要である。
水と触媒は、金属アルコキシドの加水分解および縮重合
反応に使用されるものであり、加水分解重合反応によ
り、粘性を得ることができ、薄膜を形成できる。触媒と
しては塩酸、酢酸などの酸、アンモニアなどの塩基が用
いられる。
ド、金属水酸化物の他に水、触媒、溶媒が必要である。
水と触媒は、金属アルコキシドの加水分解および縮重合
反応に使用されるものであり、加水分解重合反応によ
り、粘性を得ることができ、薄膜を形成できる。触媒と
しては塩酸、酢酸などの酸、アンモニアなどの塩基が用
いられる。
【００１３】また、本発明で使用される溶媒としては、
各種アルコールが望ましく、メタノール、エタノール、
プロパノール、ブタノールなどが挙げられる。さらに本
発明においては、ゾル中に乾燥制御剤を添加することが
できる。乾燥制御剤により、急速な乾燥によりクラック
が生じることを抑制できる。ついでシリカゾルの調整方
法について説明する。
各種アルコールが望ましく、メタノール、エタノール、
プロパノール、ブタノールなどが挙げられる。さらに本
発明においては、ゾル中に乾燥制御剤を添加することが
できる。乾燥制御剤により、急速な乾燥によりクラック
が生じることを抑制できる。ついでシリカゾルの調整方
法について説明する。
【００１４】使用されるアルコキシドとしてはテトラエ
トキシシラン、テトラメトキシシラン、テトライソプロ
ポキシシラン、テトラトリブトキシシランなどを原料と
して用いるが、テトラエトキシシランが最も好ましい。
この理由は、価格が安く、入手し易いからである。ま
た、金属水酸化物としては、シラノールや、メチルシラ
ノール、エチルシラノールなどのアルキルシラノールな
どが用いられる。ゾルは、シリカアルコキシドやシラノ
ールとエタノール、水、触媒としての酸あるいはアルカ
リを混合し、室温〜８０℃で加水分解重合させることが
望ましい。室温より低い場合、反応が進行せず、８０℃
を越えると加水分解がすすみ過ぎて重合せず、乾燥焼成
時に割れを生ずるからである。シリカアルコキシド、シ
ラノール、アルキルシラノールに対する水のモル比は、
５〜２００が望ましい。この理由は、５より少ない場
合、えいし性が向上し、薄膜とならず、２００を越える
と、バッファ層として機能しなくなるからである。この
理由は定かではないが、ＳｉＯ2 層中に微細なポアが発
生するためであると考えられる。
トキシシラン、テトラメトキシシラン、テトライソプロ
ポキシシラン、テトラトリブトキシシランなどを原料と
して用いるが、テトラエトキシシランが最も好ましい。
この理由は、価格が安く、入手し易いからである。ま
た、金属水酸化物としては、シラノールや、メチルシラ
ノール、エチルシラノールなどのアルキルシラノールな
どが用いられる。ゾルは、シリカアルコキシドやシラノ
ールとエタノール、水、触媒としての酸あるいはアルカ
リを混合し、室温〜８０℃で加水分解重合させることが
望ましい。室温より低い場合、反応が進行せず、８０℃
を越えると加水分解がすすみ過ぎて重合せず、乾燥焼成
時に割れを生ずるからである。シリカアルコキシド、シ
ラノール、アルキルシラノールに対する水のモル比は、
５〜２００が望ましい。この理由は、５より少ない場
合、えいし性が向上し、薄膜とならず、２００を越える
と、バッファ層として機能しなくなるからである。この
理由は定かではないが、ＳｉＯ2 層中に微細なポアが発
生するためであると考えられる。
【００１５】アルミナゾルの調整方法について説明す
る。使用されるアルミニウムアルコキシドとしては、ア
ルミニウムイソプロポキシド、アルミニウムブトキシ
ド、アルミニウムメトキシド、アルミニウムエトキシド
などを使用するが、アルミニウムイソプロポキシドが望
ましい。この理由は、加水分解反応が進みやすいからで
ある。また、金属水酸化物としては、アルミノール、メ
チルアルミノール、エチルアルミノールなどのアルキル
アルミノールが望ましい。ゾルは、アルミニウムアルコ
キシド、アルミノールとエタノール、水、触媒としての
酸を混合し、５０〜１００℃で加水分解重合させること
が望ましい。５０℃より温度が低い場合、反応が進行せ
ず、１００℃を越えると加水分解がすすみ過ぎて重合し
ないからである。加水分解重合反応は、ｐＨが３以下で
行われることが望ましい。この理由は、３より大きい場
合は、ベーマイトＡｌＯＯＨ以外の３水和物が混合した
ゾルとなってしまい、ゾルの均質性が失われるためであ
る。なお、ｐＨは１以上が好ましい。また、アルミニウ
ムアルコキシドやアルミノール、アルキルアルミノール
の１モルに対して、水を１０〜２００モル加えることが
望ましい。この理由は、１０モル未満では、えいし性が
向上し薄膜とならず、２００を越えると、バッファ層と
して機能しなくなるからである。この理由は定かではな
いが、ＳｉＯ2 の場合と同様に層中に微細なポアが発生
するためであると考えられる。
る。使用されるアルミニウムアルコキシドとしては、ア
ルミニウムイソプロポキシド、アルミニウムブトキシ
ド、アルミニウムメトキシド、アルミニウムエトキシド
などを使用するが、アルミニウムイソプロポキシドが望
ましい。この理由は、加水分解反応が進みやすいからで
ある。また、金属水酸化物としては、アルミノール、メ
チルアルミノール、エチルアルミノールなどのアルキル
アルミノールが望ましい。ゾルは、アルミニウムアルコ
キシド、アルミノールとエタノール、水、触媒としての
酸を混合し、５０〜１００℃で加水分解重合させること
が望ましい。５０℃より温度が低い場合、反応が進行せ
ず、１００℃を越えると加水分解がすすみ過ぎて重合し
ないからである。加水分解重合反応は、ｐＨが３以下で
行われることが望ましい。この理由は、３より大きい場
合は、ベーマイトＡｌＯＯＨ以外の３水和物が混合した
ゾルとなってしまい、ゾルの均質性が失われるためであ
る。なお、ｐＨは１以上が好ましい。また、アルミニウ
ムアルコキシドやアルミノール、アルキルアルミノール
の１モルに対して、水を１０〜２００モル加えることが
望ましい。この理由は、１０モル未満では、えいし性が
向上し薄膜とならず、２００を越えると、バッファ層と
して機能しなくなるからである。この理由は定かではな
いが、ＳｉＯ2 の場合と同様に層中に微細なポアが発生
するためであると考えられる。
【００１６】このように調整されたシリカゾルあるいは
アルミナゾルは、スピンコート、ディップコート等によ
り導波路表面に塗布される。この導波路を３００〜１１
００ ℃で加熱してガラス化する。加熱により、ＳｉＯ
2 あるいはＡｌ2 Ｏ3 層を設けることができる。また急
熱、急冷でガラス化させる方法を用いることが望まし
い。この理由は、薄膜の剥離を防ぐことができるからで
ある。なお、ゾルの塗布は導波路全面に塗布することが
好適である。この理由は、金属酸化物層が導波路のクラ
ッド層として作用するからであり、また工程が簡単だか
らである。本発明における電極の形成方法としては、Ａ
ｌ、Ａｕ、Ｃｕなどをスパッタ、蒸着などの方法でＳｉ
Ｏ2 あるいはＡｌ2 Ｏ3 層上に設けることが望ましい。
アルミナゾルは、スピンコート、ディップコート等によ
り導波路表面に塗布される。この導波路を３００〜１１
００ ℃で加熱してガラス化する。加熱により、ＳｉＯ
2 あるいはＡｌ2 Ｏ3 層を設けることができる。また急
熱、急冷でガラス化させる方法を用いることが望まし
い。この理由は、薄膜の剥離を防ぐことができるからで
ある。なお、ゾルの塗布は導波路全面に塗布することが
好適である。この理由は、金属酸化物層が導波路のクラ
ッド層として作用するからであり、また工程が簡単だか
らである。本発明における電極の形成方法としては、Ａ
ｌ、Ａｕ、Ｃｕなどをスパッタ、蒸着などの方法でＳｉ
Ｏ2 あるいはＡｌ2 Ｏ3 層上に設けることが望ましい。
【００１７】本発明で使用される基板と導波路は、Ｌｉ
ＴａＯ3 基板単結晶とＬｉＮｂＯ3薄膜導波層の結晶と
が、ナトリウムを０．１〜１４．３ｍｏｌ％、マグネシ
ウムを０．８〜１０．８ｍｏｌ％の範囲でＬｉＮｂＯ３
単結晶中に含有させることにより格子整合された光導波
路であることが望ましい。
ＴａＯ3 基板単結晶とＬｉＮｂＯ3薄膜導波層の結晶と
が、ナトリウムを０．１〜１４．３ｍｏｌ％、マグネシ
ウムを０．８〜１０．８ｍｏｌ％の範囲でＬｉＮｂＯ３
単結晶中に含有させることにより格子整合された光導波
路であることが望ましい。
【００１８】前記格子整合とは、前記ＬｉＮｂＯ3 単結
晶の格子定数が、ＬｉＴａＯ3 単結晶の格子定数の９
９．８１〜１００．０７％より好ましくは９９．９２〜
１００．０３％の範囲となるよう調整されていることを
意味する。このような構成とすることにより、ＬｉＮｂ
Ｏ3 単結晶を液相エピタキシャル成長させる際発生する
歪を防止でき、ＬｉＮｂＯ3 単結晶バルクと同等の電気
光学定数を有するＬｉＮｂＯ3 単結晶導波路が得られ
る。格子整合の方法としては、国際出願番号ＰＣＴ／Ｊ
Ｐ／９０／０１２０７に記載の方法が望ましく、１）ナ
トリウムやマグネシウムをＬｉＮｂＯ3 単結晶中に含有
させる方法、２）Ｌｉ／Ｎｂの比率を４１／５９〜５６
／４４の間で変える方法、３）ＴｉなどのＬｉＴａＯ3
単結晶基板の格子定数を小さくする方法。等があるが、
１）の方法が最も望ましい。ＬｉＴａＯ3 単結晶基板の
格子定数はＬｉＮｂＯ3 単結晶のそれより大きいことか
ら、ＬｉＮｂＯ3 単結晶にナトリウムやマグネシウムを
含有させることにより、ＬｉＮｂＯ3 単結晶の格子定数
を大きくできるからである。ナトリウムやマグネシウム
をＬｉＮｂＯ3 単結晶中に含有させる場合、含有量は、
ナトリウムについては０．１〜１４．３ｍｏｌ％、マグ
ネシウムについては、０．８〜１０．８ｍｏｌ％が必要
である。前記ＬｉＴａＯ3 単結晶基板１の（０００１）
面上にＬｉＮｂＯ3 単結晶導波路の（０００１）面が積
層されるように形成されなければいけない。ＬｉＮｂＯ
3 単結晶膜を格子整合させながら形成する方法として
は、酸化リチウム−五酸化バナジウム−五酸化ニオブ−
酸化ナトリウム−酸化マグネシウムからなる溶融体にＬ
ｉＴａＯ3 単結晶基板１を接触させながら行う。
晶の格子定数が、ＬｉＴａＯ3 単結晶の格子定数の９
９．８１〜１００．０７％より好ましくは９９．９２〜
１００．０３％の範囲となるよう調整されていることを
意味する。このような構成とすることにより、ＬｉＮｂ
Ｏ3 単結晶を液相エピタキシャル成長させる際発生する
歪を防止でき、ＬｉＮｂＯ3 単結晶バルクと同等の電気
光学定数を有するＬｉＮｂＯ3 単結晶導波路が得られ
る。格子整合の方法としては、国際出願番号ＰＣＴ／Ｊ
Ｐ／９０／０１２０７に記載の方法が望ましく、１）ナ
トリウムやマグネシウムをＬｉＮｂＯ3 単結晶中に含有
させる方法、２）Ｌｉ／Ｎｂの比率を４１／５９〜５６
／４４の間で変える方法、３）ＴｉなどのＬｉＴａＯ3
単結晶基板の格子定数を小さくする方法。等があるが、
１）の方法が最も望ましい。ＬｉＴａＯ3 単結晶基板の
格子定数はＬｉＮｂＯ3 単結晶のそれより大きいことか
ら、ＬｉＮｂＯ3 単結晶にナトリウムやマグネシウムを
含有させることにより、ＬｉＮｂＯ3 単結晶の格子定数
を大きくできるからである。ナトリウムやマグネシウム
をＬｉＮｂＯ3 単結晶中に含有させる場合、含有量は、
ナトリウムについては０．１〜１４．３ｍｏｌ％、マグ
ネシウムについては、０．８〜１０．８ｍｏｌ％が必要
である。前記ＬｉＴａＯ3 単結晶基板１の（０００１）
面上にＬｉＮｂＯ3 単結晶導波路の（０００１）面が積
層されるように形成されなければいけない。ＬｉＮｂＯ
3 単結晶膜を格子整合させながら形成する方法として
は、酸化リチウム−五酸化バナジウム−五酸化ニオブ−
酸化ナトリウム−酸化マグネシウムからなる溶融体にＬ
ｉＴａＯ3 単結晶基板１を接触させながら行う。
【００１９】本発明の光導波路は、光位相変調器、Ｍａ
ｃｈ−Ｚｅｈｎｄｅｒ型変調器、方向性結合器等の電気
光学効果を用いた光デバイスに用いる光導波路である。
ｃｈ−Ｚｅｈｎｄｅｒ型変調器、方向性結合器等の電気
光学効果を用いた光デバイスに用いる光導波路である。
【００２０】また、本発明の光導波路は、様々な光デバ
イスを構成する光導波路として作用させることができ
る。ＬｉＮｂＯ3 単結晶導波路の加工方法としては、Ｌ
ｉＴａＯ3 単結晶基板１上にＬｉＮｂＯ3 単結晶膜を格
子整合させながら形成した後、導波路形成部にＴｉなど
でマスクし、ドライエッチングにより、不要部分を除去
し、導波路２を形成する方法が用いられる。以下、本発
明を実施例を用いて説明する。
イスを構成する光導波路として作用させることができ
る。ＬｉＮｂＯ3 単結晶導波路の加工方法としては、Ｌ
ｉＴａＯ3 単結晶基板１上にＬｉＮｂＯ3 単結晶膜を格
子整合させながら形成した後、導波路形成部にＴｉなど
でマスクし、ドライエッチングにより、不要部分を除去
し、導波路２を形成する方法が用いられる。以下、本発
明を実施例を用いて説明する。
【００２１】（実施例１） （１）Ｎａ2 ＣＯ3 ２２モル％、Ｌｉ2 ＣＯ3 ２８モル
％、Ｖ2 Ｏ5 ４０モル％、Ｎｂ2 Ｏ5 １０モル％、Ｍｇ
Ｏを溶融体組成から析出可能なＬｉＮｂＯ3の理論量に
対して２モル％添加した混合物を白金ルツボに入れ、エ
ピタキシャル成長育成装置中で空気雰囲気下で、１１０
０℃まで加熱してルツボの内容物を溶解した。さらに溶
融体をプロペラを用い、１００ｒｐｍの回転速度で１２
時間撹拌させた。 （２）厚さ１ｍｍのＬｉＴａＯ3 単結晶（００１）面を
光学研磨した。 （３）溶融体を１時間当りに６０℃の冷却速度で９１５
℃まで徐冷した後、この基板１を９１５℃で３０分予備
加熱した後、溶融体中に２０ｒｐｍで回転させながら５
分間浸漬した。ＬｉＮｂＯ3 の成長速度は、１μｍ／分
であった。 （４）溶液体から基板１を引き上げ、回転数１０００ｒ
ｐｍで３０秒溶融体上で溶融体を振り切った後、１℃／
分の速度で室温まで徐冷し、基板材料上に約５μｍの厚
さのナトリウム、マグネシウム含有ＬｉＮｂＯ3 単結晶
薄膜を得た。（５）得られたＬｉＮｂＯ3 単結晶薄膜中
に含有されていたナトリウム、マグネシウムの量は、そ
れぞれ３モル％、２モル％であった。又、薄膜の格子定
数（ａ軸）は、５．１５６Ａ、入射光波長１．１５μｍ
で測定した屈折率は２．２３５±０．００１であった。 （６）得られたスラブ導波路の伝搬損失をプリズム移動
法により測定したところ、波長０．８３μｍ、ＴＭモー
ドにおいて１ｄＢ／ｃｍ以下であった。 （７）この導波路をパターニングし、Ｔｉマスクを作成
し、Ａｒプラズマエッチングによりリッジ型チャンネル
導波路を作製した。導波路形状は、幅１０μｍ、エッチ
ング深さ１μｍとした。 （８）以上のようにして作製した光導波路に、波長１．
５５μｍ、ＴＭモードのレーザ光を導波したところ、導
波モードは単一であり、伝搬損失はスラブ導波路の値と
同じであった。また、出射光の経時変化を測定したとこ
ろ、少なくとも２４時間は変化はなかった。 （９）テトラエトキシシランとエタノール、水、塩酸を
重量比で２５：３７．６：２３．５：０．３の割合、モ
ル比で１２．０：４３．７：１３０：０．８の割合で混
合し、室温で３０分撹拌しゾルを作成した。これを導波
路上に、５０００ｒｐｍ、１分間 スピンコートし塗布
し、電気路中で、５００℃、１０分間加熱し、ＳｉＯ2
バッファ層を得た。 （１０）この導波路に、再び波長１．５５μｍ、ＴＭモ
ードのレーザ光を導波したところ、その導波モードは単
一であり、伝搬損失は１ｄＢ／ｃｍ以下であった。ま
た、出射光の経時変化を測定したところ、少なくとも２
４時間は変化はなかった。 （１１）さらに、アルミニウム電極を蒸着により形成
し、電気光学定数を測定したところ、バルクＬｉＮｂＯ
3 単結晶とほぼ同じ値であることが分かった。
％、Ｖ2 Ｏ5 ４０モル％、Ｎｂ2 Ｏ5 １０モル％、Ｍｇ
Ｏを溶融体組成から析出可能なＬｉＮｂＯ3の理論量に
対して２モル％添加した混合物を白金ルツボに入れ、エ
ピタキシャル成長育成装置中で空気雰囲気下で、１１０
０℃まで加熱してルツボの内容物を溶解した。さらに溶
融体をプロペラを用い、１００ｒｐｍの回転速度で１２
時間撹拌させた。 （２）厚さ１ｍｍのＬｉＴａＯ3 単結晶（００１）面を
光学研磨した。 （３）溶融体を１時間当りに６０℃の冷却速度で９１５
℃まで徐冷した後、この基板１を９１５℃で３０分予備
加熱した後、溶融体中に２０ｒｐｍで回転させながら５
分間浸漬した。ＬｉＮｂＯ3 の成長速度は、１μｍ／分
であった。 （４）溶液体から基板１を引き上げ、回転数１０００ｒ
ｐｍで３０秒溶融体上で溶融体を振り切った後、１℃／
分の速度で室温まで徐冷し、基板材料上に約５μｍの厚
さのナトリウム、マグネシウム含有ＬｉＮｂＯ3 単結晶
薄膜を得た。（５）得られたＬｉＮｂＯ3 単結晶薄膜中
に含有されていたナトリウム、マグネシウムの量は、そ
れぞれ３モル％、２モル％であった。又、薄膜の格子定
数（ａ軸）は、５．１５６Ａ、入射光波長１．１５μｍ
で測定した屈折率は２．２３５±０．００１であった。 （６）得られたスラブ導波路の伝搬損失をプリズム移動
法により測定したところ、波長０．８３μｍ、ＴＭモー
ドにおいて１ｄＢ／ｃｍ以下であった。 （７）この導波路をパターニングし、Ｔｉマスクを作成
し、Ａｒプラズマエッチングによりリッジ型チャンネル
導波路を作製した。導波路形状は、幅１０μｍ、エッチ
ング深さ１μｍとした。 （８）以上のようにして作製した光導波路に、波長１．
５５μｍ、ＴＭモードのレーザ光を導波したところ、導
波モードは単一であり、伝搬損失はスラブ導波路の値と
同じであった。また、出射光の経時変化を測定したとこ
ろ、少なくとも２４時間は変化はなかった。 （９）テトラエトキシシランとエタノール、水、塩酸を
重量比で２５：３７．６：２３．５：０．３の割合、モ
ル比で１２．０：４３．７：１３０：０．８の割合で混
合し、室温で３０分撹拌しゾルを作成した。これを導波
路上に、５０００ｒｐｍ、１分間 スピンコートし塗布
し、電気路中で、５００℃、１０分間加熱し、ＳｉＯ2
バッファ層を得た。 （１０）この導波路に、再び波長１．５５μｍ、ＴＭモ
ードのレーザ光を導波したところ、その導波モードは単
一であり、伝搬損失は１ｄＢ／ｃｍ以下であった。ま
た、出射光の経時変化を測定したところ、少なくとも２
４時間は変化はなかった。 （１１）さらに、アルミニウム電極を蒸着により形成
し、電気光学定数を測定したところ、バルクＬｉＮｂＯ
3 単結晶とほぼ同じ値であることが分かった。
【００２２】（実施例２） （１）Ｌｉ2 ＣＯ3 ４４．３モル％、Ｖ2 Ｏ5 ４６．４
モル％、Ｎｂ2 Ｏ5 ９．３モル％、Ｎａ2 ＣＯ3 をＬｉ
2 ＣＯ3 に対して２７．２モル％、ＭｇＯを溶融体組成
から析出可能なＬｉＮｂＯ3 の理論量に対して５モル％
添加した混合物を白金ルツボに入れ、エピタキシャル成
長育成装置中で空気雰囲気下で、１０５０℃まで加熱し
てルツボの内容物を溶解した。さらに溶融体をプロペラ
を用い、１００ｒｐｍの回転速度で２０時間撹拌させ
た。 （２）厚さ１ｍｍのＬｉＴａＯ3 単結晶（００１）面を
光学研磨した。 （３）溶融体を１時間当りに６０℃の冷却速度で９１５
℃まで徐冷した後、この基板１を９１５℃で３０分予備
加熱した後、溶融体中に２０ｒｐｍで回転させながら１
分間浸漬した。ＬｉＮｂＯ3 の成長速度は、１μｍ／分
であった。 （４）溶液体から基板１を引き上げ、回転数１０００ｒ
ｐｍで３０秒溶融体上で溶融体を振り切った後、１℃／
分の速度で室温まで徐冷し、基板材料上に約１μｍの厚
さのナトリウム、マグネシウム含有ＬｉＮｂＯ3 単結晶
薄膜を得た。（５）得られたＬｉＮｂＯ3 単結晶薄膜中
に含有されていたナトリウム、マグネシウムの量は、そ
れぞれ３モル％、２モル％であった。又、薄膜の格子定
数（ａ軸）は、５．１５６Ａ、入射光波長１．１５μｍ
で測定した屈折率は２．２３５±０．００１であった。 （６）得られたスラブ導波路の伝搬損失をプリズム移動
法により測定したところ、波長０．８３μｍ、ＴＭモー
ドにおいて１ｄＢ／ｃｍ以下であった。 （７）この導波路をパターニングし、Ｔｉマスクを作成
し、Ａｒプラズマエッチングによりリッジ型チャンネル
導波路を作製した。導波路形状は、幅１．５μｍ、エッ
チング深さ０．３μｍとした。 （８）以上のようにして作製した光導波路に、波長０．
４８μｍ、ＴＭモードのレーザ光を導波したところ、導
波モードは単一であり、伝搬損失はスラブ導波路の値と
同じ１ｄＢ／ｃｍ以下であった。また、出射光の経時変
化を測定したところ、少なくとも２４時間は変化はなか
った。 （９）テトラエトキシシランとエタノール、水、塩酸を
重量比で２５：３７．６：２３．５：０．３の割合、モ
ル比で１２．０：４３．７：１３０：０．８の割合で混
合し、室温で３０分撹拌しゾルを作成した。これを導波
路上に、５０００ｒｐｍ、１分間 スピンコートし塗布
し、電気路中で、５００℃、１０分間加熱し、ＳｉＯ2
バッファ層を得た。 （１０）この導波路に、再び波長０．４８μｍ、ＴＭモ
ードのレーザ光を導波したところ、その導波モードは単
一であり、伝搬損失は１ｄＢ／ｃｍ以下、また、出射光
の経時変化を測定したところ、少なくとも２４時間は変
化はなかった。 （１１）さらに、アルミニウム電極を蒸着により形成
し、電気光学定数を測定したところ、バルクＬｉＮｂＯ
3 単結晶とほぼ同じ値であることが分かった。
モル％、Ｎｂ2 Ｏ5 ９．３モル％、Ｎａ2 ＣＯ3 をＬｉ
2 ＣＯ3 に対して２７．２モル％、ＭｇＯを溶融体組成
から析出可能なＬｉＮｂＯ3 の理論量に対して５モル％
添加した混合物を白金ルツボに入れ、エピタキシャル成
長育成装置中で空気雰囲気下で、１０５０℃まで加熱し
てルツボの内容物を溶解した。さらに溶融体をプロペラ
を用い、１００ｒｐｍの回転速度で２０時間撹拌させ
た。 （２）厚さ１ｍｍのＬｉＴａＯ3 単結晶（００１）面を
光学研磨した。 （３）溶融体を１時間当りに６０℃の冷却速度で９１５
℃まで徐冷した後、この基板１を９１５℃で３０分予備
加熱した後、溶融体中に２０ｒｐｍで回転させながら１
分間浸漬した。ＬｉＮｂＯ3 の成長速度は、１μｍ／分
であった。 （４）溶液体から基板１を引き上げ、回転数１０００ｒ
ｐｍで３０秒溶融体上で溶融体を振り切った後、１℃／
分の速度で室温まで徐冷し、基板材料上に約１μｍの厚
さのナトリウム、マグネシウム含有ＬｉＮｂＯ3 単結晶
薄膜を得た。（５）得られたＬｉＮｂＯ3 単結晶薄膜中
に含有されていたナトリウム、マグネシウムの量は、そ
れぞれ３モル％、２モル％であった。又、薄膜の格子定
数（ａ軸）は、５．１５６Ａ、入射光波長１．１５μｍ
で測定した屈折率は２．２３５±０．００１であった。 （６）得られたスラブ導波路の伝搬損失をプリズム移動
法により測定したところ、波長０．８３μｍ、ＴＭモー
ドにおいて１ｄＢ／ｃｍ以下であった。 （７）この導波路をパターニングし、Ｔｉマスクを作成
し、Ａｒプラズマエッチングによりリッジ型チャンネル
導波路を作製した。導波路形状は、幅１．５μｍ、エッ
チング深さ０．３μｍとした。 （８）以上のようにして作製した光導波路に、波長０．
４８μｍ、ＴＭモードのレーザ光を導波したところ、導
波モードは単一であり、伝搬損失はスラブ導波路の値と
同じ１ｄＢ／ｃｍ以下であった。また、出射光の経時変
化を測定したところ、少なくとも２４時間は変化はなか
った。 （９）テトラエトキシシランとエタノール、水、塩酸を
重量比で２５：３７．６：２３．５：０．３の割合、モ
ル比で１２．０：４３．７：１３０：０．８の割合で混
合し、室温で３０分撹拌しゾルを作成した。これを導波
路上に、５０００ｒｐｍ、１分間 スピンコートし塗布
し、電気路中で、５００℃、１０分間加熱し、ＳｉＯ2
バッファ層を得た。 （１０）この導波路に、再び波長０．４８μｍ、ＴＭモ
ードのレーザ光を導波したところ、その導波モードは単
一であり、伝搬損失は１ｄＢ／ｃｍ以下、また、出射光
の経時変化を測定したところ、少なくとも２４時間は変
化はなかった。 （１１）さらに、アルミニウム電極を蒸着により形成
し、電気光学定数を測定したところ、バルクＬｉＮｂＯ
3 単結晶とほぼ同じ値であることが分かった。
【００２３】（実施例３） （１）アルミニウムプロポキシド１モルに対してｐＨ＝
２に調整したイオン交換水１００モルを加えて室温で加
水分解し、ベーマイトＡｌＯＯＨを得た。次にベーマイ
トＡｌＯＯＨ１モルに対して塩酸を０．３モルを加え
た。これを８０℃で加熱し、攪拌してベーマイトゾルを
得た。 （２）実施例１と同様に得た導波路上に、このゾルを５
０００ｒｐｍ、１分間スピンコートし、電気炉中で５０
０℃、１０分間加熱し、アルミナバッファ層を得た。 （３）この導波路に、波長１．５５μｍ、ＴＭモードの
レーザ光を導波したところ、その導波モードは単一であ
り、伝搬損失はスラブ導波路の値と同じであった。ま
た、出射光の経時変化を測定したところ、少なくとも２
４時間は変化はなかった。 （４）さらに金電極を蒸着により形成し、電気光学定数
を測定したところ、ニオブ酸リチウムのバルク単結晶と
同等の値を得た。伝搬損失は１ｄＢ／ｃｍ以下であっ
た。
２に調整したイオン交換水１００モルを加えて室温で加
水分解し、ベーマイトＡｌＯＯＨを得た。次にベーマイ
トＡｌＯＯＨ１モルに対して塩酸を０．３モルを加え
た。これを８０℃で加熱し、攪拌してベーマイトゾルを
得た。 （２）実施例１と同様に得た導波路上に、このゾルを５
０００ｒｐｍ、１分間スピンコートし、電気炉中で５０
０℃、１０分間加熱し、アルミナバッファ層を得た。 （３）この導波路に、波長１．５５μｍ、ＴＭモードの
レーザ光を導波したところ、その導波モードは単一であ
り、伝搬損失はスラブ導波路の値と同じであった。ま
た、出射光の経時変化を測定したところ、少なくとも２
４時間は変化はなかった。 （４）さらに金電極を蒸着により形成し、電気光学定数
を測定したところ、ニオブ酸リチウムのバルク単結晶と
同等の値を得た。伝搬損失は１ｄＢ／ｃｍ以下であっ
た。
【００２４】（実施例４） （１）Ｎａ2 ＣＯ3 ２２モル％、Ｌｉ2 ＣＯ3 ２８モル
％、Ｖ2 Ｏ5 ４０モル％、Ｎｂ2 Ｏ5 １０モル％、Ｍｇ
Ｏを 溶融体組成から析出可能なＬｉＮｂＯ3 の理論量
に対して２モル％添加した混合物を白金ルツボに入れ、
エピタキシャル成長育成装置中で空気雰囲気下で、１１
００℃まで加熱してルツボの内容物を溶解した。さらに
溶融体をプロペラを用い、１００ｒｐｍの回転速度で１
２時間撹拌させた。 （２）厚さ１ｍｍのＬｉＴａＯ3 単結晶（００１）面を
光学研磨した。 （３）溶融体を１時間当りに６０℃の冷却速度で９１５
℃まで徐冷した後、この基板１を９１５℃で３０分予備
加熱した後、溶融体中に２０ｒｐｍで回転させながら５
分間浸漬した。ＬｉＮｂＯ3 の成長速度は、１μｍ／分
であった。 （４）溶液体から基板１を引き上げ、回転数１０００ｒ
ｐｍで３０秒溶融体上で溶融体を振り切った後、１℃／
分の速度で室温まで徐冷し、基板材料上に約５μｍの厚
さのナトリウム、マグネシウム含有ＬｉＮｂＯ3 単結晶
薄膜を得た。（５）得られたＬｉＮｂＯ3 単結晶薄膜中
に含有されていたナトリウム、マグネシウムの量は、そ
れぞれ３モル％、２モル％であった。又、薄膜の格子定
数（ａ軸）は、５．１５６Ａ、入射光波長１．１５μｍ
で測定した屈折率は２．２３５±０．００１であった。 （６）得られたスラブ導波路の伝搬損失をプリズム移動
法により測定したところ、波長０．８３μｍ、ＴＭモー
ドにおいて１ｄＢ／ｃｍ以下であった。 （７）この導波路をパターニングし、Ｔｉマスクを作成
し、Ａｒプラズマエッチングによりリッジ型チャンネル
導波路を作製した。導波路形状は、幅１０μｍ、エッチ
ング深さ１μｍとした。 （８）以上のようにして作製した光導波路に、波長１．
５５μｍ、ＴＭモードのレーザ光を導波したところ、導
波モードは単一であり、伝搬損失はスラブ導波路の値と
同じであった。また、出射光の経時変化を測定したとこ
ろ、少なくとも２４時間は変化はなかった。 （９）Ｓｉの水酸化物（東京応化製OCD −11000 ）と
０．０１Ｎ塩酸、エタノールを、それぞれ重量％比で３
９：１：１６（モル比で７：０．３：１８０）の割合で
混合し、３０分撹拌しゾルを作成した。これを導波路上
に、５０００ｒｐｍ、１分間 スピンコートし塗布し、
電気路中で、５００℃、１０分間加熱し、ＳｉＯ2 バッ
ファ層を得た。 （１０）この導波路に、再び波長１．５５μｍ、ＴＭモ
ードのレーザ光を導波したところ、写真１に示すよう
に、その導波モードは単一であり、伝搬損失は１ｄＢ／
ｃｍ以下であった。また、出射光の経時変化を測定した
ところ、少なくとも２４時間は変化はなかった。 （１１）さらに、アルミニウム電極を蒸着により形成
し、電気光学定数を測定したところ、バルクＬｉＮｂＯ
3 単結晶とほぼ同じ値であることが分かった。
％、Ｖ2 Ｏ5 ４０モル％、Ｎｂ2 Ｏ5 １０モル％、Ｍｇ
Ｏを 溶融体組成から析出可能なＬｉＮｂＯ3 の理論量
に対して２モル％添加した混合物を白金ルツボに入れ、
エピタキシャル成長育成装置中で空気雰囲気下で、１１
００℃まで加熱してルツボの内容物を溶解した。さらに
溶融体をプロペラを用い、１００ｒｐｍの回転速度で１
２時間撹拌させた。 （２）厚さ１ｍｍのＬｉＴａＯ3 単結晶（００１）面を
光学研磨した。 （３）溶融体を１時間当りに６０℃の冷却速度で９１５
℃まで徐冷した後、この基板１を９１５℃で３０分予備
加熱した後、溶融体中に２０ｒｐｍで回転させながら５
分間浸漬した。ＬｉＮｂＯ3 の成長速度は、１μｍ／分
であった。 （４）溶液体から基板１を引き上げ、回転数１０００ｒ
ｐｍで３０秒溶融体上で溶融体を振り切った後、１℃／
分の速度で室温まで徐冷し、基板材料上に約５μｍの厚
さのナトリウム、マグネシウム含有ＬｉＮｂＯ3 単結晶
薄膜を得た。（５）得られたＬｉＮｂＯ3 単結晶薄膜中
に含有されていたナトリウム、マグネシウムの量は、そ
れぞれ３モル％、２モル％であった。又、薄膜の格子定
数（ａ軸）は、５．１５６Ａ、入射光波長１．１５μｍ
で測定した屈折率は２．２３５±０．００１であった。 （６）得られたスラブ導波路の伝搬損失をプリズム移動
法により測定したところ、波長０．８３μｍ、ＴＭモー
ドにおいて１ｄＢ／ｃｍ以下であった。 （７）この導波路をパターニングし、Ｔｉマスクを作成
し、Ａｒプラズマエッチングによりリッジ型チャンネル
導波路を作製した。導波路形状は、幅１０μｍ、エッチ
ング深さ１μｍとした。 （８）以上のようにして作製した光導波路に、波長１．
５５μｍ、ＴＭモードのレーザ光を導波したところ、導
波モードは単一であり、伝搬損失はスラブ導波路の値と
同じであった。また、出射光の経時変化を測定したとこ
ろ、少なくとも２４時間は変化はなかった。 （９）Ｓｉの水酸化物（東京応化製OCD −11000 ）と
０．０１Ｎ塩酸、エタノールを、それぞれ重量％比で３
９：１：１６（モル比で７：０．３：１８０）の割合で
混合し、３０分撹拌しゾルを作成した。これを導波路上
に、５０００ｒｐｍ、１分間 スピンコートし塗布し、
電気路中で、５００℃、１０分間加熱し、ＳｉＯ2 バッ
ファ層を得た。 （１０）この導波路に、再び波長１．５５μｍ、ＴＭモ
ードのレーザ光を導波したところ、写真１に示すよう
に、その導波モードは単一であり、伝搬損失は１ｄＢ／
ｃｍ以下であった。また、出射光の経時変化を測定した
ところ、少なくとも２４時間は変化はなかった。 （１１）さらに、アルミニウム電極を蒸着により形成
し、電気光学定数を測定したところ、バルクＬｉＮｂＯ
3 単結晶とほぼ同じ値であることが分かった。
【００２５】（比較例１） （１）実施例１と同様にして得たチャンネル光導波路上
に、ＲＦスパッタリングしてＳｉＯ2 を得た。作成条件
は、Ａｒプラズマ中でＳｉＯ2 ターゲットを用いて１０
０Ｗ、１１０分スパッタした。 （２）以上のようにして作製した光導波路に、波長１．
５５μｍ、ＴＭモードのレーザ光を導波したところ、ス
ラブへの漏れ光が観測され、良好な光の閉じこめが達成
できなかった。
に、ＲＦスパッタリングしてＳｉＯ2 を得た。作成条件
は、Ａｒプラズマ中でＳｉＯ2 ターゲットを用いて１０
０Ｗ、１１０分スパッタした。 （２）以上のようにして作製した光導波路に、波長１．
５５μｍ、ＴＭモードのレーザ光を導波したところ、ス
ラブへの漏れ光が観測され、良好な光の閉じこめが達成
できなかった。
【００２６】（比較例２） （１）実施例１と同様にして得たチャンネル光導波路上
に、テトラエトキシシランとエタノール、水、塩酸を重
量比で２５：３７．６：８．６：０．３（モル比で１
２．０：４３．７：４７．７：０．８）の割合で混合
し、室温で３０分攪拌し、ゾルを作成した。このゾルは
粘度が高く、えい糸性を示した。これを導波路上に５０
００ｒｐｍ、１分間、スピンコートし塗布、電気炉中で
５００℃、１０分間加熱したところ、ＳｉＯ2 バッファ
層に微細なクラックが発生した。 （２）以上のように作成した光導波路に、波長１．５５
μｍ、ＴＭモードのレーザ光を導波したところ、スラブ
への漏れ光が観察された。
に、テトラエトキシシランとエタノール、水、塩酸を重
量比で２５：３７．６：８．６：０．３（モル比で１
２．０：４３．７：４７．７：０．８）の割合で混合
し、室温で３０分攪拌し、ゾルを作成した。このゾルは
粘度が高く、えい糸性を示した。これを導波路上に５０
００ｒｐｍ、１分間、スピンコートし塗布、電気炉中で
５００℃、１０分間加熱したところ、ＳｉＯ2 バッファ
層に微細なクラックが発生した。 （２）以上のように作成した光導波路に、波長１．５５
μｍ、ＴＭモードのレーザ光を導波したところ、スラブ
への漏れ光が観察された。
【００２７】（比較例３） （１）実施例１と同様にして得たチャンネル光導波路上
に、金蒸着した。 （２）この光導波路に、波長１．５５μｍ、ＴＭモード
のレーザ光を導波したところ、スラブへの漏れ光が観察
され、導波できなかった。これは、金属のクラッディン
グ効果によるものと考えられる。
に、金蒸着した。 （２）この光導波路に、波長１．５５μｍ、ＴＭモード
のレーザ光を導波したところ、スラブへの漏れ光が観察
され、導波できなかった。これは、金属のクラッディン
グ効果によるものと考えられる。
【００２８】実施例１、２、３、比較例１、２の導波路
の諸特性の測定結果を表１に示す。以上のように、本発
明の光導波路は、従来の光導波路より優れた特性を得る
ことができる。さらに、実施例中の光導波路は、ＬｉＮ
ｂＯ3 単結晶導波路２とＬｉＴａＯ3単結晶１との格子
定数が整合されているため、ＬｉＮｂＯ3 単結晶導波路
２の結晶格子に歪がなく、また、Ｔｉ拡散ＬｉＮｂＯ3
光導波路や、プロトン交換導波路等の拡散光導波路よう
に不純物を拡散しないので、対アニーリング性に優れて
いる。
の諸特性の測定結果を表１に示す。以上のように、本発
明の光導波路は、従来の光導波路より優れた特性を得る
ことができる。さらに、実施例中の光導波路は、ＬｉＮ
ｂＯ3 単結晶導波路２とＬｉＴａＯ3単結晶１との格子
定数が整合されているため、ＬｉＮｂＯ3 単結晶導波路
２の結晶格子に歪がなく、また、Ｔｉ拡散ＬｉＮｂＯ3
光導波路や、プロトン交換導波路等の拡散光導波路よう
に不純物を拡散しないので、対アニーリング性に優れて
いる。
【００２９】
【表１】
【００３０】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の製造方法に
よれば導波路のダメージを防止でき、かつ簡単にバッフ
ァ層を設けることができ、また得られた光導波路は光の
伝搬特性に優れるものであり、産業上寄与する効果はき
わめて大きい。
よれば導波路のダメージを防止でき、かつ簡単にバッフ
ァ層を設けることができ、また得られた光導波路は光の
伝搬特性に優れるものであり、産業上寄与する効果はき
わめて大きい。
【図１】図１は本発明の製造方法によりバッファ層と電
極を形成された光変調器
極を形成された光変調器
【図２】図２は本発明の電極をもつ光導波路の製造方法
１ ＬｉＴａＯ3 単結晶基板 ２ ＬｉＮｂＯ3 単結晶導波路 ３ 電極 ４ 入射光 ５ バッファ層 ６ ＬｉＮｂＯ3 単結晶導波路
Claims (2)
- 【請求項１】 少なくとも下記ａ）〜ｅ）の製造工程を
含むことを特徴とする電極を有する導波路の製造方法。 ａ）基板上に導波路を形成する工程 ｂ）金属アルコキシドあるいは金属水酸化物から選ばれ
る少なくとも１種を加水分解縮重合させ、ゾルを調整す
る工程 ｃ）導波路の電極形成箇所に前記ゾルを塗布する工程 ｄ）導波路を加熱して、前記ゾルを金属酸化物層とする
工程 ｅ）金属酸化物層上に電極を形成する工程 - 【請求項２】 前記金属アルコキシドは、Ｓｉあるいは
Ａｌアルコキシドから選ばれる少なくとも１種であり、
また前記金属水酸化物は、シラノール化合物、アルミノ
ール化合物から選ばれる少なくとも１種であり、さらに
前記金属酸化物層は、ＳｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 から選ばれ
る少なくとも１種である請求項１に記載の電極を有する
導波路の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23279292A JPH0659224A (ja) | 1992-08-07 | 1992-08-07 | 電極を有する導波路の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23279292A JPH0659224A (ja) | 1992-08-07 | 1992-08-07 | 電極を有する導波路の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0659224A true JPH0659224A (ja) | 1994-03-04 |
Family
ID=16944830
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23279292A Pending JPH0659224A (ja) | 1992-08-07 | 1992-08-07 | 電極を有する導波路の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0659224A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006507537A (ja) * | 2002-11-21 | 2006-03-02 | オプティマー・フォトニックス・インコーポレーテッド | 埋め込み電極集積光デバイス及び製造方法 |
| JP2015014716A (ja) * | 2013-07-05 | 2015-01-22 | Tdk株式会社 | 光導波路および電気光学デバイス |
-
1992
- 1992-08-07 JP JP23279292A patent/JPH0659224A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006507537A (ja) * | 2002-11-21 | 2006-03-02 | オプティマー・フォトニックス・インコーポレーテッド | 埋め込み電極集積光デバイス及び製造方法 |
| JP2015014716A (ja) * | 2013-07-05 | 2015-01-22 | Tdk株式会社 | 光導波路および電気光学デバイス |
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