JPH0682645A - 光方向性結合器及び光フィルタの製造方法 - Google Patents

光方向性結合器及び光フィルタの製造方法

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JPH0682645A
JPH0682645A JP23566592A JP23566592A JPH0682645A JP H0682645 A JPH0682645 A JP H0682645A JP 23566592 A JP23566592 A JP 23566592A JP 23566592 A JP23566592 A JP 23566592A JP H0682645 A JPH0682645 A JP H0682645A
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JP
Japan
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core
refractive index
optical
underclad
forming
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Withdrawn
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JP23566592A
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Inventor
Yasuhiro Omori
康弘 大森
Kazue Hattori
和枝 服部
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は光導波路型の光方向性結合器及び光フ
ィルタの製造方法に関し、均一な波長特性を得ることが
できる製造方法の提供を目的とする。 【構成】アンダークラッド24上にコア層26を形成
し、コア層26をエッチングにより部分的に除去して光
方向性結合部となる第1コア部4及び第2コア部6を形
成し、オーバークラッド28を形成し、光方向性結合部
の波長特性を実測し、光方向性結合部に沿って溝30,
32を形成し、実測された波長特性に応じて屈折率が調
整された充填物を溝30,32に充填する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光導波路型の光方向性
結合器及び光フィルタの製造方法に関する。近年、光通
信システムを加入者系に適用するための研究及び開発が
実用化レベルで行われている。加入者系に於いて波長分
割多重を利用した双方向光通信を実現するためには、光
方向性結合器や光フィルタが必要不可欠であり、これら
の量産技術の確立が、加入者系光通信システムを実用化
するうえでのキーテクノロジーの一つとなっている。
【0002】
【従来の技術】従来、光方向性結合器の製造方法とし
て、アンダークラッド上にコア層を形成するステップ
と、コア層をエッチングにより部分的に除去して光方向
性結合部となる第1コア部及び第2コア部を形成するス
テップと、第1及び第2コア部を覆うようにアンダーク
ラッド上にオーバークラッドを形成するステップとを含
む方法が知られている。
【0003】又、同じようにしてマッハツェンダー型の
光干渉部を形成するようにした光フィルタの製造方法も
提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、光方向性結
合器や光フィルタを従来方法により製造する場合、第1
及び第2コア部の形状等について高い寸法精度が要求さ
れ、量産に際して均一な波長特性を得ることが困難であ
るという問題があった。
【0005】本発明の目的は、均一な波長特性を得るこ
とができる光方向性結合器及び光フィルタの製造方法を
提供することにある。尚、ここで言う波長特性の一例と
しては、光方向性結合器にあっては、所要の結合比(例
えば0%,50%,100%)を与える波長があり、光
フィルタにあっては、最大透過率または最小透過率を与
える波長がある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の光方向性結合器
の製造方法は、比較的低屈折率なアンダークラッド上に
比較的高屈折率なコア層を形成するステップと、該コア
層をエッチングにより部分的に除去して光方向性結合部
となる第1コア部及び第2コア部を形成するステップ
と、該第1及び第2コア部を覆うように上記アンダーク
ラッド上に比較的低屈折率なオーバークラッドを形成す
るステップと、上記光方向性結合部の波長特性を実測す
るステップと、上記光方向性結合部に沿って上記オーバ
ークラッド及び上記アンダークラッドを部分的に除去し
て溝を形成するステップと、上記実測された波長特性に
応じて屈折率が調整された充填物を上記溝に充填するス
テップとを含む。
【0007】本発明の光フィルタの製造方法は、比較的
低屈折率なアンダークラッド上に比較的高屈折率なコア
層を形成するステップと、該コア層をエッチングにより
部分的に除去してマッハツェンダー型の光干渉部となる
第1コア部及び第2コア部を形成するステップと、該第
1及び第2コア部を覆うように上記アンダークラッド上
に比較的低屈折率なオーバークラッドを形成するステッ
プと、上記光干渉部の波長特性を実測するステップと、
上記光干渉部における上記第1コア部又は第2コア部に
沿って上記オーバークラッド及び上記アンダークラッド
を部分的に除去して溝を形成するステップと、上記実測
された波長特性に応じて屈折率が調整された充填物を上
記溝に充填するステップとを含む。
【0008】
【作用】本発明の方法によると、波長特性を実測するス
テップと、オーバークラッド及びアンダークラッドを部
分的に除去して溝を形成するステップと、実測された波
長特性に応じて屈折率が調整された充填物を溝に充填す
るステップとを従来方法に付加しているので、量産に際
して寸法精度等のばらつきにより波長特性がばらついた
としても、均一な波長特性を得ることができるようにな
る。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1は本発明の第1実施例を示す光方向性結合器
の平面図である。
【0010】この光方向性結合器は、導波路本体基板2
と、本体基板2に埋設された第1コア部14及び第2コ
ア部16と、導波路基板2に形成された溝に所定屈折率
の充填物を充填してなる異屈折率部8及び10とを備え
ている。第1コア部4の概略中央の一部分は第2コア部
6に対してほぼ平行に近接しており、この近接部分が光
方向性結合部12となる。異屈折率部8及び10は光方
向性結合部12に近接してその両側にそれぞれ設けられ
る。以下の説明では、第1コア部4及び第2コア部6の
一端をそれぞれポート14及び16と称し、第1コア部
4及び第2コア部6の他端をそれぞれポート18及び2
0と称する。
【0011】いま、ポート14に供給された予め定めら
れた波長λ1 の光のパワーの大部分が光方向性結合部1
2で第1コア部4から第2コア部6に移行しこの光がポ
ート20から出力するように、この光方向性結合器が設
計されているものとする場合、光方向性結合部12にお
ける第1コア部4及び第2コア部6の形状寸法等のばら
つきにより波長特性がばらつくことは前述した通りであ
る。即ち、このような結合比100%を与える波長が波
長λ1 に対してばらつくのである。
【0012】第1コア部4の側の異屈折率部8の屈折率
が本体基板2のクラッド部の屈折率よりも高い場合、光
方向性結合部12における光の電界分布は異屈折率部8
の側に引き寄せられ、これとは逆に、異屈折率部8の屈
折率がクラッド部の屈折率よりも低い場合には、光方向
性結合部12における光の電界分布は異屈折率部8から
遠ざかる方向に移動する。従って、異屈折率部8の屈折
率を適当に調整することによって、所望の波長特性を得
ることができる。
【0013】本実施例においては、第2コア部6の側に
も異屈折率部10を設けているので、異屈折率部8及び
10の屈折率のバランスを取りながら波長特性を補正し
て、所望の特性を得ることができる。例えば、ポート1
4(16)に供給された波長λ1 (例えば1.55μ
m)の光を100%ポート20(18)から出力させ、
且つ、ポート14(16)に供給された波長λ2 (例え
ば1.3μm)の光をほぼ100%ポート18(20)
から出力させるように機能する光方向性結合器型の光合
分波器を、波長特性のばらつきを生じさせることなしに
量産することができる。
【0014】図2により図1の光方向性結合器の製造プ
ロセスの一例を説明する。まず、図2(A)に示すよう
に、Si、石英ガラス等からなる導波路基板22上にア
ンダークラッド24を形成する。アンダークラッド24
の厚みは例えば約20μmである。
【0015】続いて、図2(B)に示すように、アンダ
ークラッド24上にアンダークラッド24の屈折率より
も高い屈折率を有するコア層26を形成する。次に、フ
ォトリソグラフィー法、リアクティブイオンエッチング
法等を用いて、コア層26をエッチングにより部分的に
除去し、図2(C)に示すように、第1コア部4及び第
2コア部6を形成する。
【0016】その後、図2(D)に示すように、第1コ
ア部4及び第2コア部6を覆うようにアンダークラッド
24上にオーバークラッド28を形成する。オーバーク
ラッド28の屈折率は第1コア部4及び第2コア部6の
屈折率よりも高い。オーバークラッド28の屈折率は例
えばアンダークラッド24の屈折率と等しい。そしてこ
の段階で波長特性を実測しておく。
【0017】然る後、図2(E)に示すように、図1の
異屈折率部8及び10を形成すべき部分にそれぞれ溝3
0及び32を形成する。この実施例では、溝30及び3
2はオーバークラッド28及びアンダークラッド24を
貫通しているが、溝30,32はアンダークラッド24
の途中部分まで形成されていても良い。
【0018】次いで、図2(F)に示すように、図2
(D)の工程で実測された波長特性に応じて決定される
屈折率を有する充填物34及び36をそれぞれ溝30及
び32に充填する。
【0019】各クラッド層及びコア層の形成並びに溝へ
の充填物の充填は、例えば、析出物の主成分がSiO2
である火炎堆積法により行うことができる。又、各層及
び充填物の屈折率の調整は、SiO2 にドープされるド
ーパントの種類や量を変化させることで行うことができ
る。ドーパントの例としては、GeO2 ,P2 5 ,B
2 3 等がある。
【0020】図3は本発明の第2実施例を示す光フィル
タの平面図である。この光フィルタは、導波路本体基板
38と、本体基板38内に埋設された第1コア部40及
び第2コア部42と、第1コア部40の概略中央部を挟
むように本体基板38に形成された一対の溝にそれぞれ
充填物を充填してなる異屈折率部44及び46とを備え
ている。
【0021】第1コア部40の一方の端部は第2コア部
42に対して結合比がほぼ50%になるように光方向性
結合され、第1コア部40の他方の端部も第2コア部4
2に対して結合比がほぼ50%になるように光方向性結
合され、これによりマッハツェンダー型光干渉部が形成
されている。以下、第2コア部42の両端をそれぞれポ
ート48及び50と称する。
【0022】ポート48に供給された光は、図中の左側
に位置する光方向性結合部でほぼ1:1で第1分岐光及
び第2分岐光に分岐され、これら第1及び第2分岐光は
それぞれ第1コア部40及び第2コア部42により導波
される。第1コア部40及び第2コア部42にそれぞれ
導波された第1及び第2分岐光は、図中の右側に位置す
る光方向性結合部で第1及び第2分岐光間の位相差に応
じて干渉する。
【0023】位相差が0または2πの整数倍である場合
には、干渉の結果第1及び第2分岐光は互いに強め合
い、ポート50から出力される光の強度は最大になる。
一方、位相差がπの奇数倍である場合には、干渉の結果
第1及び第2分岐光は互いに相殺され、ポート50から
出力される光の強度は最小、即ち0になる。
【0024】この位相差はポート48に供給される光の
波長に依存する。従って、正しく設計された導波路の構
造パラメータが得られている限りにおいては所要の波長
特性を有する光フィルタが提供されることになるが、第
1コア部40及び第2コア部42の形状寸法等のばらつ
きにより最大透過率を与える波長及び最小透過率を与え
る波長がばらつく。
【0025】本実施例においては、異屈折率部44,4
6の屈折率を適当に調整しておくことによって、コア部
における光の電界分布をシフトさせて所要の波長特性を
得ることができる。第1コア部42に対して異屈折率部
46と反対の側に更に異屈折率部を設けておいても良
い。
【0026】尚、図3の光フィルタは図2の製造プロセ
スに準じて製造することができるので、その製造プロセ
スについての説明は省略する。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
均一な波長特性を得ることができる量産に適した光方向
性結合器及び光フィルタの製造が可能になるという効果
を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一実施例を示す光方向性結合器の平
面図である。
【図2】図1の光方向性結合器の製造プロセスの一例を
説明するための図である。
【図3】本発明の第二実施例を示す光フィルタの平面図
である。
【符号の説明】
4,40 第1コア部 6,42 第2コア部 8,10,44,46 異屈折率部 12 光方向性結合部 22 導波路基板 24 アンダークラッド 26 コア層 28 オーバークラッド 34,36 充填物

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 比較的低屈折率なアンダークラッド(24)
    上に比較的高屈折率なコア層(26)を形成するステップ
    と、 該コア層(26)をエッチングにより部分的に除去して光方
    向性結合部となる第1コア部(4) 及び第2コア部(6) を
    形成するステップと、 該第1及び第2コア部(4,6) を覆うように上記アンダー
    クラッド(24)上に比較的低屈折率なオーバークラッド(2
    8)を形成するステップと、 上記光方向性結合部の波長特性を実測するステップと、 上記光方向性結合部に沿って上記オーバークラッド(28)
    及び上記アンダークラッド(24)を部分的に除去して溝(3
    0,32) を形成するステップと、 上記実測された波長特性に応じて屈折率が調整された充
    填物を上記溝(30,32)に充填するステップとを含むこと
    を特徴とする光方向性結合器の製造方法。
  2. 【請求項2】 比較的低屈折率なアンダークラッド上に
    比較的高屈折率なコア層を形成するステップと、 該コア層をエッチングにより部分的に除去してマッハツ
    ェンダー型の光干渉部となる第1コア部(40)及び第2コ
    ア部(42)を形成するステップと、 該第1及び第2コア部(40,42) を覆うように上記アンダ
    ークラッド上に比較的低屈折率なオーバークラッドを形
    成するステップと、 上記光干渉部の波長特性を実測するステップと、 上記光干渉部における上記第1コア部(40)又は第2コア
    部(42)に沿って上記オーバークラッド及び上記アンダー
    クラッドを部分的に除去して溝を形成するステップと、 上記実測された波長特性に応じて屈折率が調整された充
    填物を上記溝に充填するステップとを含むことを特徴と
    する光フィルタの製造方法。
  3. 【請求項3】 上記溝が複数形成されることを特徴とす
    る請求項1又は2に記載の方法。
  4. 【請求項4】 上記アンダークラッドは、析出物の主成
    分がSiO2 である火炎堆積法により導波路基板状に形
    成され、 上記コア層、上記オーバークラッド及び上記充填物は、
    析出物の主成分がSiO2 である火炎堆積法により形成
    されることを特徴とする請求項1又は2に記載の方法。
JP23566592A 1992-09-03 1992-09-03 光方向性結合器及び光フィルタの製造方法 Withdrawn JPH0682645A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100441242B1 (ko) * 2002-10-22 2004-07-21 이형종 다중박막필터 증착형 평판 광도파로를 이용한 광대역파장분할다중화기 제조방법
US6862141B2 (en) 2002-05-20 2005-03-01 General Electric Company Optical substrate and method of making

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Effective date: 19991130