JPH0661552A - 光通信用ストリップ・モノモード能動光ウエーブガイドの製造方法 - Google Patents
光通信用ストリップ・モノモード能動光ウエーブガイドの製造方法Info
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- JPH0661552A JPH0661552A JP4300594A JP30059492A JPH0661552A JP H0661552 A JPH0661552 A JP H0661552A JP 4300594 A JP4300594 A JP 4300594A JP 30059492 A JP30059492 A JP 30059492A JP H0661552 A JPH0661552 A JP H0661552A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 光通信用ストリップ・モノモード能動光ウエ
ーブガイドを製造する。 【構成】 ガラス化するスートの層を、基質上に付着さ
せ、稀土類ドーパントのプリカーサーの溶液に含浸さ
せ、そして、前記ドーパントの吸収帯を含む波長の放射
を、レーザ源９から集焦手段１１を介して前記スートに
向け、ガイドに所望されているジオメトリー形状に対応
する軌道に沿つて動かし、それによりガラス化したスト
リップを形成する。
ーブガイドを製造する。 【構成】 ガラス化するスートの層を、基質上に付着さ
せ、稀土類ドーパントのプリカーサーの溶液に含浸さ
せ、そして、前記ドーパントの吸収帯を含む波長の放射
を、レーザ源９から集焦手段１１を介して前記スートに
向け、ガイドに所望されているジオメトリー形状に対応
する軌道に沿つて動かし、それによりガラス化したスト
リップを形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信用の集積化光部
品に関し、より特定的には、光通信について関心のある
波長範囲においてモノモードであるストリップ能動（即
ち、光信号を増幅する能力のある）光ウエーブガイドの
製造方法に係る。
品に関し、より特定的には、光通信について関心のある
波長範囲においてモノモードであるストリップ能動（即
ち、光信号を増幅する能力のある）光ウエーブガイドの
製造方法に係る。
【０００２】
【従来の技術】近年、稀土類でドープされたガラスのウ
エーブガイドが、光通信用として取り分け魅力的なもの
であることが判ってきた、と言うのは、かようなドーピ
ングがガイドに能動特性を与え、その増幅器等のコーヒ
レントなソースとしての使用を可能とするからである。
フアイバ型の能動ウエーブガイドばかりでなく、『集積
化光ウエーブガイド』と一般に呼ばれる平面やストリッ
プのウエーブガイドも製造された来た。光通信システム
において最も広く使用される透過媒質は、モノモードの
フアイバであり、かような媒質とインターフエイスすべ
き装置もまたモノモードでなければならず；それゆえ、
モノモード集積化能動ガイドが、特別の関心を引くもの
である。
エーブガイドが、光通信用として取り分け魅力的なもの
であることが判ってきた、と言うのは、かようなドーピ
ングがガイドに能動特性を与え、その増幅器等のコーヒ
レントなソースとしての使用を可能とするからである。
フアイバ型の能動ウエーブガイドばかりでなく、『集積
化光ウエーブガイド』と一般に呼ばれる平面やストリッ
プのウエーブガイドも製造された来た。光通信システム
において最も広く使用される透過媒質は、モノモードの
フアイバであり、かような媒質とインターフエイスすべ
き装置もまたモノモードでなければならず；それゆえ、
モノモード集積化能動ガイドが、特別の関心を引くもの
である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のガラスまたはシ
リカのガイドを製造するのに一般に利用されているイオ
ン交換技術の使用は、ストリップ・モノモード能動ガイ
ドを製造するのにもまた望ましいものであろう；これら
の技術は、実際、むしろ複雑なジオメトリを有する低い
減衰のガイドを、比較的簡単な方法で製造することを可
能とし、また比較的廉価で、工業的製造のために重要な
再現性の良い結果を与える。しかしながら、従来のガイ
ドを製造するのに際し、イオン交換は、比較的低い温度
でも高い易動度を有する一価イオンに係わるのに対し、
能動ガイドを製造するのには、ガラスのマトリックス中
のイオンを三価である稀土類イオンで置き換えることを
必要としている。この種のイオン交換を達成するのは非
常に困難である。実際、イオン交換によって従来の光ガ
イドを製造するのに一般に使用されているが、基質のガ
ラス・マトリックスに有害でない温度（３００〜５００
℃）では、稀土類イオンは非常に低い易動度を有するの
で、能動ガイドの製造に必要な濃度は、合理的な時間内
には達成できない程なのである。
リカのガイドを製造するのに一般に利用されているイオ
ン交換技術の使用は、ストリップ・モノモード能動ガイ
ドを製造するのにもまた望ましいものであろう；これら
の技術は、実際、むしろ複雑なジオメトリを有する低い
減衰のガイドを、比較的簡単な方法で製造することを可
能とし、また比較的廉価で、工業的製造のために重要な
再現性の良い結果を与える。しかしながら、従来のガイ
ドを製造するのに際し、イオン交換は、比較的低い温度
でも高い易動度を有する一価イオンに係わるのに対し、
能動ガイドを製造するのには、ガラスのマトリックス中
のイオンを三価である稀土類イオンで置き換えることを
必要としている。この種のイオン交換を達成するのは非
常に困難である。実際、イオン交換によって従来の光ガ
イドを製造するのに一般に使用されているが、基質のガ
ラス・マトリックスに有害でない温度（３００〜５００
℃）では、稀土類イオンは非常に低い易動度を有するの
で、能動ガイドの製造に必要な濃度は、合理的な時間内
には達成できない程なのである。
【０００４】この理由により、ストリップ能動光ガイド
を製造するのに一般に使用されている技術は、一般に既
に稀土類をドープされているガラス基質から出発し、ガ
ラス中のアルカリイオンを、この交換に関連する領域中
の屈折率を上昇させるように意図されている一価イオン
と交換（例えば、Ｎａ+ またはＬｉ+ ガラスイオンとＫ
+ またはＡｇ+ イオンとの交換）することにより、この
基質上に従来のガイドに関する限りの案内領域を得る。
この技術は、ナジャフイら（S.I Najafi et al) により
１９８９年パリで開催されたオプトエレクトロニクス用
ガラス国際会議(International Congress on Glasses f
or Optoelectronics) に提出され、ＳＰＩＥプロシーデ
イングスの１１２８巻１４２頁以下に掲載された『イオ
ン交換・稀土類ドープウエーブガイド（Ion-exchanged
rare-earth doped waveguides)』と題する論文に述べら
れている。しかしこの方法は、案内領域のみならず全基
質のドーピングを必要とし、それゆえそれ自体高価な、
多量の稀土類塩を必要とするため、むしろ高価である。
を製造するのに一般に使用されている技術は、一般に既
に稀土類をドープされているガラス基質から出発し、ガ
ラス中のアルカリイオンを、この交換に関連する領域中
の屈折率を上昇させるように意図されている一価イオン
と交換（例えば、Ｎａ+ またはＬｉ+ ガラスイオンとＫ
+ またはＡｇ+ イオンとの交換）することにより、この
基質上に従来のガイドに関する限りの案内領域を得る。
この技術は、ナジャフイら（S.I Najafi et al) により
１９８９年パリで開催されたオプトエレクトロニクス用
ガラス国際会議(International Congress on Glasses f
or Optoelectronics) に提出され、ＳＰＩＥプロシーデ
イングスの１１２８巻１４２頁以下に掲載された『イオ
ン交換・稀土類ドープウエーブガイド（Ion-exchanged
rare-earth doped waveguides)』と題する論文に述べら
れている。しかしこの方法は、案内領域のみならず全基
質のドーピングを必要とし、それゆえそれ自体高価な、
多量の稀土類塩を必要とするため、むしろ高価である。
【０００５】能動領域のみへの稀土類導入を可能とす
る、ストリップ能動ガイドの製造方法は、キタガワ(T.K
itagawa)らにより、１９９１年２月１４日発行のエレク
トロニクス・レター（Electronics Letters)２７巻４号
に掲載された『ヘルビウム・ドープのシリカ・プレーナ
ー・光波回路に基づくガイデッド・ウエーブ・レーザ
（Guided-wave laser based on herbium-doped silica
planer lightwave laser) 』と題する論文に述べられて
いる。この方法によって、その中にヘルビウム・イオン
が導入されたＰ2 Ｏ5 −ＳｉＯ2 層で形成されたコア
が、シリカ基質上にフレーム・ハイドロライシス付着技
術で付着され、かようなコアが、反応イオン・エッチン
グ技術で所望されるジオメトリ構造が与えられ、且つ、
それは、フレーム付着技術（ＦＨＤ）でシリカ・オーバ
ークラッデイング(overcladding)により覆われる。しか
しながら、前記技術は、比較的高い減衰のガイドを生じ
る。
る、ストリップ能動ガイドの製造方法は、キタガワ(T.K
itagawa)らにより、１９９１年２月１４日発行のエレク
トロニクス・レター（Electronics Letters)２７巻４号
に掲載された『ヘルビウム・ドープのシリカ・プレーナ
ー・光波回路に基づくガイデッド・ウエーブ・レーザ
（Guided-wave laser based on herbium-doped silica
planer lightwave laser) 』と題する論文に述べられて
いる。この方法によって、その中にヘルビウム・イオン
が導入されたＰ2 Ｏ5 −ＳｉＯ2 層で形成されたコア
が、シリカ基質上にフレーム・ハイドロライシス付着技
術で付着され、かようなコアが、反応イオン・エッチン
グ技術で所望されるジオメトリ構造が与えられ、且つ、
それは、フレーム付着技術（ＦＨＤ）でシリカ・オーバ
ークラッデイング(overcladding)により覆われる。しか
しながら、前記技術は、比較的高い減衰のガイドを生じ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によると、ストリ
ップ能動光ガイドの製造方法が提供され、その方法にお
いては、稀土類イオンが、案内領域にのみ導入され、比
較的低い減衰が達成される。本発明方法は、その上にガ
イドが形成されるべき基質と同一組成のスート層を、か
ような基質上に付着させ；前記スート層を、少なくとも
一つの稀土類ドーパント・プレカーサーの溶液に含浸さ
せ；前記稀土類ドーパントの吸収帯を含み、且つそれに
対し基質が透明である波長の放射のビームを、ビームを
当てられた領域内のドープされたスートをガラス化させ
るように、前記スート層表面に集焦（焦点合わせ）さ
せ；ここで前記ビームは、そのガラス化した領域が、モ
ノモード・ガイドの案内領域の幅に対応する幅を有する
ような、直径を有するものとする；そして前記放射は、
ガイドに所望されているジオメトリー形状に対応する軌
道に従って、スート層を走査するようにして、ガラス化
したストリップが得られることを特徴としている。
ップ能動光ガイドの製造方法が提供され、その方法にお
いては、稀土類イオンが、案内領域にのみ導入され、比
較的低い減衰が達成される。本発明方法は、その上にガ
イドが形成されるべき基質と同一組成のスート層を、か
ような基質上に付着させ；前記スート層を、少なくとも
一つの稀土類ドーパント・プレカーサーの溶液に含浸さ
せ；前記稀土類ドーパントの吸収帯を含み、且つそれに
対し基質が透明である波長の放射のビームを、ビームを
当てられた領域内のドープされたスートをガラス化させ
るように、前記スート層表面に集焦（焦点合わせ）さ
せ；ここで前記ビームは、そのガラス化した領域が、モ
ノモード・ガイドの案内領域の幅に対応する幅を有する
ような、直径を有するものとする；そして前記放射は、
ガイドに所望されているジオメトリー形状に対応する軌
道に従って、スート層を走査するようにして、ガラス化
したストリップが得られることを特徴としている。
【０００７】従来のストリップ光ガイドの製造のための
基質に応用される物質のレーザによるガラス化は、例え
ば、１９９１年３月１２〜１４日ハーグで開催された、
ヨーロッパ光学会議（European Cogress on Optics, Ｅ
ＣＯ４）にググリエミら（M.Guglieimi et al ) により
提出された『ゾルゲル法によるプレーナーおよびストリ
ップ・ウエーブガイドとレーザ・デンシイフィケーショ
ン（Planer and stripwaveguides by sol-gel method a
nd laser densification)』と題する論文に述べられて
いる。この論文によると、案内ストリップは、ガラス板
上にＳｉＯ2 −ＴｉＯ2 ゾルゲル膜を、この２成分のパ
ーセンテイジを所望の屈折率上昇が得られるようにして
付着させ、且つかような膜の表面を、ガラスがガラス化
を生じるのに充分な吸収を表す波長（１０．６μｍ）で
動作するＣＯ2 レーザの放射で走査することにより得ら
れる。しかしながら、ガラス化ストリップの幅が使用し
た放射の波長に比例することを考慮にいれると、ＣＯ2
レーザの使用は、１００〜２００μｍの幅の案内ストリ
ップをもたらすことになるが、これは光通信システムで
使用される近赤外線放射に対して明らかにモノモードで
ない。その上、良く知られているようにかようなソース
は集焦（焦点合わせ）および制御上の困難を伴う。
基質に応用される物質のレーザによるガラス化は、例え
ば、１９９１年３月１２〜１４日ハーグで開催された、
ヨーロッパ光学会議（European Cogress on Optics, Ｅ
ＣＯ４）にググリエミら（M.Guglieimi et al ) により
提出された『ゾルゲル法によるプレーナーおよびストリ
ップ・ウエーブガイドとレーザ・デンシイフィケーショ
ン（Planer and stripwaveguides by sol-gel method a
nd laser densification)』と題する論文に述べられて
いる。この論文によると、案内ストリップは、ガラス板
上にＳｉＯ2 −ＴｉＯ2 ゾルゲル膜を、この２成分のパ
ーセンテイジを所望の屈折率上昇が得られるようにして
付着させ、且つかような膜の表面を、ガラスがガラス化
を生じるのに充分な吸収を表す波長（１０．６μｍ）で
動作するＣＯ2 レーザの放射で走査することにより得ら
れる。しかしながら、ガラス化ストリップの幅が使用し
た放射の波長に比例することを考慮にいれると、ＣＯ2
レーザの使用は、１００〜２００μｍの幅の案内ストリ
ップをもたらすことになるが、これは光通信システムで
使用される近赤外線放射に対して明らかにモノモードで
ない。その上、良く知られているようにかようなソース
は集焦（焦点合わせ）および制御上の困難を伴う。
【０００８】これに対して、稀土類は、近紫外線から近
赤外線までの範囲（元素にもよるが約３００ｎｍから約
１９００ｎｍまでの範囲）の吸収帯を表し、含侵された
スートが、ガラス化を生じるのに充分なパワー（より特
定的には、１Ｗのオーダーのパワー）を有し、前記波長
の放射を発するガスレーザ（例えば、Ｈｅ−Ｃｄ，Ａ
ｒ，Ｈｅ−Ｎｅ，ＫｒおよびＮ2 レーザ）を使用して、
モノモード・ガイドの製造の要件と両立する、より限定
された幅（より特定的には、数マイクロメータ）の案内
ストリップが容易に得られるように、ガラス化すること
が出来る。その上、かようなレーザの放射は、可視光線
で使われる従来の光学系で集焦（焦点合わせ）させるこ
とが出来る。ググリエミら（M.Guglieimi et al ) によ
る論文に記述されたゾルゲル法技術を、基質上の稀土類
塩類を含むモノモード・ガイドの製造の要件と両立する
波長の放射を使用してガラス化できる膜に適用するため
に採用することを想定してさえも、ゾルゲル法技術は、
材料の案内領域に所望の純度をもたらさず、得られたガ
イドは、むしろ高い減衰（現在、約１ｄＢ／ｃｍ）を表
す。
赤外線までの範囲（元素にもよるが約３００ｎｍから約
１９００ｎｍまでの範囲）の吸収帯を表し、含侵された
スートが、ガラス化を生じるのに充分なパワー（より特
定的には、１Ｗのオーダーのパワー）を有し、前記波長
の放射を発するガスレーザ（例えば、Ｈｅ−Ｃｄ，Ａ
ｒ，Ｈｅ−Ｎｅ，ＫｒおよびＮ2 レーザ）を使用して、
モノモード・ガイドの製造の要件と両立する、より限定
された幅（より特定的には、数マイクロメータ）の案内
ストリップが容易に得られるように、ガラス化すること
が出来る。その上、かようなレーザの放射は、可視光線
で使われる従来の光学系で集焦（焦点合わせ）させるこ
とが出来る。ググリエミら（M.Guglieimi et al ) によ
る論文に記述されたゾルゲル法技術を、基質上の稀土類
塩類を含むモノモード・ガイドの製造の要件と両立する
波長の放射を使用してガラス化できる膜に適用するため
に採用することを想定してさえも、ゾルゲル法技術は、
材料の案内領域に所望の純度をもたらさず、得られたガ
イドは、むしろ高い減衰（現在、約１ｄＢ／ｃｍ）を表
す。
【０００９】
【作用】勿論、スートは、基質に関して屈折率増大が得
られるような物質でドープされなければならない。既に
かような物質（例えば、ＧｅＯ2 ）でドープされたスー
トは、付着させ得るが、あるいは稀土類塩類および屈折
率上昇物質（例えば、Ａｌ塩）の両方を含む溶液も使用
出来る。スート・ドーピング溶液は、非水性溶媒の溶液
であることが有利である。この様にして、通信に関心の
深い波長において減衰を生じる、水酸基の存在は削減さ
れ、または除去さえもされる、また、その化合物が水と
激しく反応するアルミニウムのような屈折率上昇物質が
使用できる。
られるような物質でドープされなければならない。既に
かような物質（例えば、ＧｅＯ2 ）でドープされたスー
トは、付着させ得るが、あるいは稀土類塩類および屈折
率上昇物質（例えば、Ａｌ塩）の両方を含む溶液も使用
出来る。スート・ドーピング溶液は、非水性溶媒の溶液
であることが有利である。この様にして、通信に関心の
深い波長において減衰を生じる、水酸基の存在は削減さ
れ、または除去さえもされる、また、その化合物が水と
激しく反応するアルミニウムのような屈折率上昇物質が
使用できる。
【００１０】本発明による方法は、スートをプレートよ
り成る基質上に付着、処理することにより実施され得
る。より好ましくは、基質は多角形、より特定的には正
方形の断面を有する管である。この場合、スートは管の
各内面に付着され、ドープされたスートは、それを外側
から照射し、管をその軸の回りで回転させ、その種々の
面を放射に連続的に露出させることによりガラス化さ
せ、そして、その全ての面のガラス化ストリップの形成
と過剰のスートの除去の後、異なる面が分離される。管
の内側での付着により、同時に複数のガイドを製造する
ことが可能となる。外側からの照射は、ガラスが稀土類
により吸収される放射に透明であるので可能であり、そ
れゆえ、照射は、それを損傷しない。その上、付着はＩ
ＶＰＯ（Internal Vapor Phase Oxidation) 技術によ
り、外部因子による汚染の危険が無いように、行われ
る。
り成る基質上に付着、処理することにより実施され得
る。より好ましくは、基質は多角形、より特定的には正
方形の断面を有する管である。この場合、スートは管の
各内面に付着され、ドープされたスートは、それを外側
から照射し、管をその軸の回りで回転させ、その種々の
面を放射に連続的に露出させることによりガラス化さ
せ、そして、その全ての面のガラス化ストリップの形成
と過剰のスートの除去の後、異なる面が分離される。管
の内側での付着により、同時に複数のガイドを製造する
ことが可能となる。外側からの照射は、ガラスが稀土類
により吸収される放射に透明であるので可能であり、そ
れゆえ、照射は、それを損傷しない。その上、付着はＩ
ＶＰＯ（Internal Vapor Phase Oxidation) 技術によ
り、外部因子による汚染の危険が無いように、行われ
る。
【００１１】
【実施例】以下、添付図面の実施例によって本発明を説
明する。図面に示すように、その上にガイドが製造され
る基質を形成するように意図されたガラス管１は、化学
蒸着装置の在来のガラス加工旋盤上に、その軸の回りで
回転出来るように載置される、この旋盤はマンドレル２
によって略示されている。管１は、多角形、より特定的
には正方形の断面を有する中央要素３と、この両側の二
つの筒状要素４および５より成る。この中央要素は、基
本的に得られるべきガイドの長さ、例えば数ｃｍ（５〜
１０ｃｍ）に対応する長さを有する。二つの筒状要素
は、その自由端で管路（図示せず）と、管の内側にその
屈折率上昇を意図する一以上の元素で多分ドープされた
シリカのスートを付着させるのに必要な反応体の導入の
ためと、揮発性の付着反応生成物の排出のために接続さ
れている。例えば、バーナーの熱源６は、管を回転させ
ながら正方形断面の要素３に沿い、そのような帯域の温
度をスートの付着を生じるのに充分であるが、そのガラ
スには不充分な値まで上昇させるため、移動可能であ
る。二つの筒状要素の内の一つ、例えば要素４には、そ
の正方形断面の中央要素の付近で、適当な密封システム
８を有する半径方向の管路７が、稀土類のドーパント・
プリカーサー（一般に、ドーパント元素のハライドまた
はナイトレートである）、および多分屈折率上昇を意図
するドーパント（この後者のドーパントが既に付着した
スートに存在しない場合）の溶液を導入し、一旦ドーピ
ングが完了した後溶液を流出するため設けられている。
図示を簡明にするため、管の端部における密封システム
は省略されている。
明する。図面に示すように、その上にガイドが製造され
る基質を形成するように意図されたガラス管１は、化学
蒸着装置の在来のガラス加工旋盤上に、その軸の回りで
回転出来るように載置される、この旋盤はマンドレル２
によって略示されている。管１は、多角形、より特定的
には正方形の断面を有する中央要素３と、この両側の二
つの筒状要素４および５より成る。この中央要素は、基
本的に得られるべきガイドの長さ、例えば数ｃｍ（５〜
１０ｃｍ）に対応する長さを有する。二つの筒状要素
は、その自由端で管路（図示せず）と、管の内側にその
屈折率上昇を意図する一以上の元素で多分ドープされた
シリカのスートを付着させるのに必要な反応体の導入の
ためと、揮発性の付着反応生成物の排出のために接続さ
れている。例えば、バーナーの熱源６は、管を回転させ
ながら正方形断面の要素３に沿い、そのような帯域の温
度をスートの付着を生じるのに充分であるが、そのガラ
スには不充分な値まで上昇させるため、移動可能であ
る。二つの筒状要素の内の一つ、例えば要素４には、そ
の正方形断面の中央要素の付近で、適当な密封システム
８を有する半径方向の管路７が、稀土類のドーパント・
プリカーサー（一般に、ドーパント元素のハライドまた
はナイトレートである）、および多分屈折率上昇を意図
するドーパント（この後者のドーパントが既に付着した
スートに存在しない場合）の溶液を導入し、一旦ドーピ
ングが完了した後溶液を流出するため設けられている。
図示を簡明にするため、管の端部における密封システム
は省略されている。
【００１２】中央管要素３の前に置かれているレーザ源
９は、ドーパント（単および複数）として使用される稀
土類（単および複数）の吸収帯の一つを含む波長で放射
を発生し、かような放射を管に向け、それを外側から照
射してスートをガラス化するように、送る。この源は、
ブロック１０で略示される支持体上に、その中央管要素
の全長にわたる矢印Ｆに示す変位を許されて載置されて
いる。これもブロック１０に載置されている適当な集焦
（焦点合わせ）手段１１が、源と組み合わされて、モノ
モード・ガイドを製造するのに要する直径のビームを形
成し、そのビームを内部管表面に集焦（焦点合わせ）さ
せる。
９は、ドーパント（単および複数）として使用される稀
土類（単および複数）の吸収帯の一つを含む波長で放射
を発生し、かような放射を管に向け、それを外側から照
射してスートをガラス化するように、送る。この源は、
ブロック１０で略示される支持体上に、その中央管要素
の全長にわたる矢印Ｆに示す変位を許されて載置されて
いる。これもブロック１０に載置されている適当な集焦
（焦点合わせ）手段１１が、源と組み合わされて、モノ
モード・ガイドを製造するのに要する直径のビームを形
成し、そのビームを内部管表面に集焦（焦点合わせ）さ
せる。
【００１３】本発明による、管１の内側に能動光ガイド
を製造する方法は、次の様に行われる。この場合、その
内側にシリカのスート層が付着したシリカガラスの管を
考える。スートを生じる反応体（例えば、若し屈折率上
昇元素で既にドープされたスートの付着が所望であれ
ば、ＳｉＣｌ4 およびＯ2 そして多分ＧｅＣｌ4 ）が、
在来の手法で、その要素３がバーナー６により約１５０
０〜１６００℃まで加熱されている管１に導入される。
層１２が、数十から数百マイクロメータ（例えば、５０
〜５００μｍ）の範囲の均一な厚みで得られる。一旦付
着が完了すると、付着したスートがまだこの目的でドー
プされていない場合、一以上の稀土類塩類と多分屈折率
上昇ドーパント（例えば、アルミニウム塩）のプリカー
サーとを含む溶液が、ゆっくり管１に導入され、その端
部がシールされ、そしてそのスートが均一に含侵され
る。この溶液は、非水性溶液であることが好ましく、ス
ートのドーピングは、１９９０年６月１３日ＳＩＰの名
義で発行されたヨーロッパ特許出願ＥＰ−Ａ−Ｏ ３７
２ ５５０号に記載された方法で行われ得る。使用可能
なド−パント塩類および非水性溶媒の例は、この文書に
記載されている。この出願に記載されている方法は、ド
ーピングを、管を旋盤から取り外さずに行えるので、汚
染の原因を除去出来る。かような方法が、集積化光ウエ
ーブガイドでなく、光フアイバの製造を意図しているこ
とを考慮すると、この特許出願の明細書で与えられた値
に関して、稀土類塩類の濃度を増大させることが必要で
あろう、と言うのはストリップ・ガイド製造の場合、そ
れに沿つて、スートとドーパント溶液が相互作用する長
さがより短いからである；つまり、ドーパント濃度は、
０．１から１モルのオーダーの値を有し得るのである。
を製造する方法は、次の様に行われる。この場合、その
内側にシリカのスート層が付着したシリカガラスの管を
考える。スートを生じる反応体（例えば、若し屈折率上
昇元素で既にドープされたスートの付着が所望であれ
ば、ＳｉＣｌ4 およびＯ2 そして多分ＧｅＣｌ4 ）が、
在来の手法で、その要素３がバーナー６により約１５０
０〜１６００℃まで加熱されている管１に導入される。
層１２が、数十から数百マイクロメータ（例えば、５０
〜５００μｍ）の範囲の均一な厚みで得られる。一旦付
着が完了すると、付着したスートがまだこの目的でドー
プされていない場合、一以上の稀土類塩類と多分屈折率
上昇ドーパント（例えば、アルミニウム塩）のプリカー
サーとを含む溶液が、ゆっくり管１に導入され、その端
部がシールされ、そしてそのスートが均一に含侵され
る。この溶液は、非水性溶液であることが好ましく、ス
ートのドーピングは、１９９０年６月１３日ＳＩＰの名
義で発行されたヨーロッパ特許出願ＥＰ−Ａ−Ｏ ３７
２ ５５０号に記載された方法で行われ得る。使用可能
なド−パント塩類および非水性溶媒の例は、この文書に
記載されている。この出願に記載されている方法は、ド
ーピングを、管を旋盤から取り外さずに行えるので、汚
染の原因を除去出来る。かような方法が、集積化光ウエ
ーブガイドでなく、光フアイバの製造を意図しているこ
とを考慮すると、この特許出願の明細書で与えられた値
に関して、稀土類塩類の濃度を増大させることが必要で
あろう、と言うのはストリップ・ガイド製造の場合、そ
れに沿つて、スートとドーパント溶液が相互作用する長
さがより短いからである；つまり、ドーパント濃度は、
０．１から１モルのオーダーの値を有し得るのである。
【００１４】含侵後、例えば、引用した特許出願に記載
された方法の一つで、溶液は流出させられる。この工程
の次には、気体状のＨｅ−Ｃｌ2 −Ｏ2 混合物による１
０００℃以下の温度での脱水工程が続く、この混合物は
管の端部を通じて導入・排出させられる。
された方法の一つで、溶液は流出させられる。この工程
の次には、気体状のＨｅ−Ｃｌ2 −Ｏ2 混合物による１
０００℃以下の温度での脱水工程が続く、この混合物は
管の端部を通じて導入・排出させられる。
【００１５】この点で中央管要素３の最初の面のスート
層は、この工程の実用的な具体例では、５１４ｎｍの波
長、約１ｗの出力のアルゴン・レーザである源９により
発生した放射で照射される。かような放射はＮｄおよび
Ｅｒにより吸収される。かような高い出力は付着した層
の全厚みのガラス化を保証する。源９は、案内ストリッ
プのために望まれるジオメリー形状に対応する軌道に従
った面に沿い移動させられる。管は、考慮された波長に
関して透明であり、それゆえレーザ・ビームによるスー
トのガラス化は、基質を損傷しない。源９の変位速度
は、層の厚み、ドーパント濃度およびビーム出力に依存
する。一般に能動ガイドに要求されている濃度、上記し
た厚み、および数ワットのレーザ出力に対して、変位速
度は、１ｍｍ／分よりも早く、ガラス化が早いように数
ｍｍ／分であり得る。レーザ・ビームのストロークの終
わりに、照射された面の上にガラス化したストリップが
得られ、そのストリップは、基質の屈折率より高い屈折
率と、数十マイクロメーターの幅を有し、ガイドとして
のモノモーダリテイの要件に適合している。レーザ・ビ
ームによる照射は、他の三つの面でも繰り返されるが、
一つの面での照射は、反対の面を損傷しない、と言うの
はこの放射が正確に照射されるべき面に集焦（焦点合わ
せ）されているからである。
層は、この工程の実用的な具体例では、５１４ｎｍの波
長、約１ｗの出力のアルゴン・レーザである源９により
発生した放射で照射される。かような放射はＮｄおよび
Ｅｒにより吸収される。かような高い出力は付着した層
の全厚みのガラス化を保証する。源９は、案内ストリッ
プのために望まれるジオメリー形状に対応する軌道に従
った面に沿い移動させられる。管は、考慮された波長に
関して透明であり、それゆえレーザ・ビームによるスー
トのガラス化は、基質を損傷しない。源９の変位速度
は、層の厚み、ドーパント濃度およびビーム出力に依存
する。一般に能動ガイドに要求されている濃度、上記し
た厚み、および数ワットのレーザ出力に対して、変位速
度は、１ｍｍ／分よりも早く、ガラス化が早いように数
ｍｍ／分であり得る。レーザ・ビームのストロークの終
わりに、照射された面の上にガラス化したストリップが
得られ、そのストリップは、基質の屈折率より高い屈折
率と、数十マイクロメーターの幅を有し、ガイドとして
のモノモーダリテイの要件に適合している。レーザ・ビ
ームによる照射は、他の三つの面でも繰り返されるが、
一つの面での照射は、反対の面を損傷しない、と言うの
はこの放射が正確に照射されるべき面に集焦（焦点合わ
せ）されているからである。
【００１６】四つの面にガラス化したストリップを得た
後、過剰のスートが管の内側を、例えば、０．５％のＨ
Ｆ溶液で洗浄することにより除去されるが、これも形成
されたスリップまたは基質のいずれをも損傷しない。次
いで、中央要素が、管の残りの部分から切り離され、四
つの面が互いに分離される。
後、過剰のスートが管の内側を、例えば、０．５％のＨ
Ｆ溶液で洗浄することにより除去されるが、これも形成
されたスリップまたは基質のいずれをも損傷しない。次
いで、中央要素が、管の残りの部分から切り離され、四
つの面が互いに分離される。
【００１７】
【発明の効果】上記したように、管の内側でのウエーブ
ガイドの形成は、その材料が、この方法の進行中、外部
環境に露出されず、そのため起こり得る汚染の原因を回
避できると言う効果がある。しかしながら、ここに記述
された方法の条件は、隔離されたプレート上へのガイド
の形成の場合にも適用できる。この場合、外部要素によ
る汚染を避けるため、より以上の注意が払われなければ
ならないことは勿論である。その上、シリカ・ガラス基
質の上へのガイドの形成が述べられたけれども、この方
法は、異なるガラス例えば、酸化物ガラス、ふっ化物ガ
ラス等の基質にも適用できる。
ガイドの形成は、その材料が、この方法の進行中、外部
環境に露出されず、そのため起こり得る汚染の原因を回
避できると言う効果がある。しかしながら、ここに記述
された方法の条件は、隔離されたプレート上へのガイド
の形成の場合にも適用できる。この場合、外部要素によ
る汚染を避けるため、より以上の注意が払われなければ
ならないことは勿論である。その上、シリカ・ガラス基
質の上へのガイドの形成が述べられたけれども、この方
法は、異なるガラス例えば、酸化物ガラス、ふっ化物ガ
ラス等の基質にも適用できる。
【図１】管内側におけるストリップ製造のための装置の
略斜視図である。
略斜視図である。
【図２】管の横断側面図である。
１ 管 ２ マンドレル ３ 中央管要素 ４、５ 筒要素 ６ バーナー ７ 管路 ９ レーザ源 １０ ブロック １１ 集焦（焦点合わせ）手段 １２ 層
フロントページの続き (71)出願人 592232926 シルテイ・ソシエテ・ペル・アチオニ ＳＩＲＴＩ Ｓ．Ｐ．Ａ. イタリー国 ミラノ 20124 ヴイア・ジ ー・ビー・ピレーリ 20 (72)発明者 リヴイオ・コグノラート イタリー国 トリノ、バルデイツセロ・ト リネーゼ、ストラダ・ベラヴイスタ 16 ／５ (72)発明者 アンゲラントーニオ・グナツツオー イタリー国 アレツサンドリア、ヴイア・ エム・マツジヨーリ ３
Claims (9)
- 【請求項１】 ストリップ・モノモード能動光ガイドの
製造方法であって、基質と同一組成のスート層を、かよ
うな基質上に付着させる工程；前記スート層を、少なく
とも一つの稀土類ドーパントのプリカーサーの溶液に含
浸させる工程；前記稀土類ドーパントの吸収帯を含み、
且つそれに対し基質が透明である波長の放射のビーム
を、前記スート表面に集焦（焦点合わせ）させて、ビー
ムを当てられた領域内のドープされたスートをガラス化
させる工程；ここで、前記ビームは、そのガラス化した
領域が、製造されるべきモノモード・ガイドの案内領域
のそれに対応する幅を有するような、直径を有するもの
である；前記放射を、ガラス化したストリップを製造す
るために、ガイドに所望されているジオメトリー形状に
対応する軌道に従って、付着させたスート層に対し、走
査させる工程、およびガラス化しないスートを除去する
工程を含むことを特徴とする方法。 - 【請求項２】 前記基質が、ガラスの基質であることを
特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 屈折率上昇元素でドープされたスート層
が、付着させられることを特徴とする請求項１または２
に記載の方法。 - 【請求項４】 前記溶液が、屈折率上昇ドーパントのプ
リカーサーをも含むことを特徴とする請求項１または２
に記載の方法。 - 【請求項５】 前記溶液が、非水性溶媒の溶液であるこ
とを特徴とする請求項１、２、３または４に記載の方
法。 - 【請求項６】 前記放射が、近紫外線、可視線および近
赤外線を含む範囲の波長を有することを特徴とする請求
項１、２、３、４または５に記載の方法。 - 【請求項７】 前記基質が、プレートであることを特徴
とする請求項１、２、３、４、５または６に記載の方
法。 - 【請求項８】 前記基質が、多角形断面の管部分であ
り、前記スートが、前記管部分の各内面に付着され、前
記ドープされたスートが、それを外側から照射し、その
種々の面を連続的に前記放射に露出するように管部分を
その軸の回りに回転させて、ガラス化し、全ての面への
ガラス化ストリップの形成と非ガラス化スートの除去の
後、前記種々の面が分離され、それにより複数のガイド
を得ることを特徴とする請求項１、２、３、４、５また
は６に記載の方法。 - 【請求項９】 前記管部分が、正方形の断面を有するこ
とを特徴とする請求項８に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT91A000775 | 1991-10-15 | ||
| ITTO910775A IT1250320B (it) | 1991-10-15 | 1991-10-15 | Procedimento per la fabbricazione di guide ottiche attive a striscia monomodali per telecomunicazioni ottiche |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0661552A true JPH0661552A (ja) | 1994-03-04 |
| JPH07109908B2 JPH07109908B2 (ja) | 1995-11-22 |
Family
ID=11409641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4300594A Expired - Lifetime JPH07109908B2 (ja) | 1991-10-15 | 1992-10-14 | 光通信用ストリップ・モノモード能動光ウエーブガイドの製造方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5279634A (ja) |
| EP (1) | EP0537692B1 (ja) |
| JP (1) | JPH07109908B2 (ja) |
| CA (1) | CA2080527C (ja) |
| DE (2) | DE69200393T2 (ja) |
| IT (1) | IT1250320B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0483596A (ja) * | 1990-07-26 | 1992-03-17 | Ebara Infilco Co Ltd | 有機性汚水の処理方法 |
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|---|---|---|---|---|
| IT1250320B (it) * | 1991-10-15 | 1995-04-07 | Sip | Procedimento per la fabbricazione di guide ottiche attive a striscia monomodali per telecomunicazioni ottiche |
| JP3622816B2 (ja) * | 1996-12-27 | 2005-02-23 | 富士通株式会社 | 光増幅用ファイバ及びその製造方法 |
| JP3349422B2 (ja) * | 1998-02-12 | 2002-11-25 | 科学技術振興事業団 | 光導波路アレイ及びその製造方法 |
| DE19848083C2 (de) * | 1998-10-19 | 2001-02-01 | Fraunhofer Ges Forschung | Verfahren zur Herstellung von Interferenzschichtfolgen, System aus übereinander liegenden Interferenzschichtfolgen sowie Interferenzschichtfolge |
| AU2001247240A1 (en) * | 2000-03-01 | 2001-09-12 | Heraeus Amersil, Inc. | Method, apparatus, and article of manufacture for determining an amount of energy needed to bring a quartz workpiece to a fusion weldable condition |
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| GB2369820B (en) * | 2000-12-08 | 2003-04-23 | Univ Southampton | Fabrication of substrates for planar waveguide devices and planar waveguide devices |
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| DE10158521B4 (de) * | 2001-11-29 | 2005-06-02 | Wacker-Chemie Gmbh | In Teilbereichen oder vollständig verglaster SiO2-Formkörper und Verfahren zu seiner Herstellung |
| CN115557690B (zh) * | 2022-09-27 | 2024-02-09 | 长飞光纤光缆股份有限公司 | 一种成型组件及采用其制备有源光纤预制棒的方法 |
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| US4403031A (en) * | 1981-06-25 | 1983-09-06 | Corning Glass Works | Method for providing optical patterns in glass |
| FR2534034B1 (fr) * | 1982-10-05 | 1986-02-28 | Lyonnaise Transmiss Optiques | Guide d'ondes lumineuses, et procedes de fabrication de celui-ci |
| US5080962A (en) * | 1985-02-25 | 1992-01-14 | University Of Florida | Method for making silica optical devices and devices produced thereby |
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| DE3626276A1 (de) * | 1986-08-02 | 1988-02-18 | Rheydt Kabelwerk Ag | Verfahren zur herstellung von vorformen fuer lichtleitfasern |
| GB8815966D0 (en) * | 1988-07-05 | 1988-08-10 | Marconi Gec Ltd | Optical elements |
| JPH0662311B2 (ja) * | 1988-12-07 | 1994-08-17 | シツプ‐ソシエタ・イタリアーナ・ペル・レセルチツイオ・デル・テレコミニカイオーニ・ピー・アー | シリカを基材としたファイバープリフォームのコアをドープする方法 |
| US5151117A (en) * | 1991-06-14 | 1992-09-29 | Corning Incorporated | Solution doping of porous preforms |
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| IT1250320B (it) * | 1991-10-15 | 1995-04-07 | Sip | Procedimento per la fabbricazione di guide ottiche attive a striscia monomodali per telecomunicazioni ottiche |
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1991
- 1991-10-15 IT ITTO910775A patent/IT1250320B/it active IP Right Grant
-
1992
- 1992-10-09 US US07/958,687 patent/US5279634A/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-10-13 DE DE69200393T patent/DE69200393T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-10-13 EP EP92117485A patent/EP0537692B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-10-13 DE DE199292117485T patent/DE537692T1/de active Pending
- 1992-10-14 JP JP4300594A patent/JPH07109908B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1992-10-14 CA CA002080527A patent/CA2080527C/en not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-08-06 US US08/103,750 patent/US5411565A/en not_active Expired - Fee Related
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| EP0537692B1 (en) | 1994-09-07 |
| IT1250320B (it) | 1995-04-07 |
| JPH07109908B2 (ja) | 1995-11-22 |
| US5411565A (en) | 1995-05-02 |
| CA2080527A1 (en) | 1993-04-16 |
| EP0537692A1 (en) | 1993-04-21 |
| DE69200393D1 (de) | 1994-10-13 |
| ITTO910775A1 (it) | 1993-04-16 |
| DE69200393T2 (de) | 1995-02-23 |
| CA2080527C (en) | 1996-07-09 |
| US5279634A (en) | 1994-01-18 |
| ITTO910775A0 (it) | 1991-10-15 |
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