JPH0782133B2 - 光マイクロガイドの製造方法 - Google Patents
光マイクロガイドの製造方法Info
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- JPH0782133B2 JPH0782133B2 JP63318683A JP31868388A JPH0782133B2 JP H0782133 B2 JPH0782133 B2 JP H0782133B2 JP 63318683 A JP63318683 A JP 63318683A JP 31868388 A JP31868388 A JP 31868388A JP H0782133 B2 JPH0782133 B2 JP H0782133B2
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、電磁エネルギが閉じ込められかつ電磁界の固
有モードにしたがつて流れかつマイクロガイドの寸法お
よび屈折率および運ばれる電磁放射の波長に依存する構
造である光マイクロガイドの製造方法に関するものであ
る。
有モードにしたがつて流れかつマイクロガイドの寸法お
よび屈折率および運ばれる電磁放射の波長に依存する構
造である光マイクロガイドの製造方法に関するものであ
る。
明らかなように、用語「光ガイド」は可視光に限定され
ずかつまた赤外線または紫外線に拡することができる。
ずかつまた赤外線または紫外線に拡することができる。
光マイクロガイドの主たる特性は、最小の光損失で、言
い換えれば入口に注入された電磁エネルギに出来るだけ
近い電磁エネルギを出口に復帰させるように作動するこ
とである。
い換えれば入口に注入された電磁エネルギに出来るだけ
近い電磁エネルギを出口に復帰させるように作動するこ
とである。
マイクロガイドの中、本発明はとくに多重コーテイング
または層の堆積によつて製造されるマイクロガイドに関
する。これらのマイクロガイドは少なくとも３つの重畳
された材料層を有し、その１つ（３層の場合の中心層）
は他の２つの層より高い屈折率を有し、前記層は以下の
明細書においてガイド層として言及される。これらの種
々の層は公知の方法において、例えば、とくにSiO2の場
合にプラズマ補助化学蒸気堆積（PECVD）またはとくに
チツ化ケイ素Si3N4の場合において、火炎加水分解およ
び低圧化学蒸気堆積（LPCVD）のごとき他の化学蒸気堆
積法によつて製造される。本発明はまた、カソードスパ
ツタリングまたは真空蒸発によつて得られる多層構造に
関する。
または層の堆積によつて製造されるマイクロガイドに関
する。これらのマイクロガイドは少なくとも３つの重畳
された材料層を有し、その１つ（３層の場合の中心層）
は他の２つの層より高い屈折率を有し、前記層は以下の
明細書においてガイド層として言及される。これらの種
々の層は公知の方法において、例えば、とくにSiO2の場
合にプラズマ補助化学蒸気堆積（PECVD）またはとくに
チツ化ケイ素Si3N4の場合において、火炎加水分解およ
び低圧化学蒸気堆積（LPCVD）のごとき他の化学蒸気堆
積法によつて製造される。本発明はまた、カソードスパ
ツタリングまたは真空蒸発によつて得られる多層構造に
関する。
さらに、一般的な用語において、複数の層が同一基本成
分、例えばシリカを有するとき、屈折率の差を有するた
めに、公知の方法を使用してドーピングが１つ、幾つか
またはすべての層について行なわれる。この公知の方法
のうち反応ガスの存在中での化学反応、イオン注入およ
びイオンまたは種々の原子の拡散の使用に言及すること
ができる。
分、例えばシリカを有するとき、屈折率の差を有するた
めに、公知の方法を使用してドーピングが１つ、幾つか
またはすべての層について行なわれる。この公知の方法
のうち反応ガスの存在中での化学反応、イオン注入およ
びイオンまたは種々の原子の拡散の使用に言及すること
ができる。
本発明の理解のために、まず、SiO2から製造されるマイ
クロガイドを例として取る通常の光マイクロガイドの製
造方法を説明しかつその後このようなマイクロガイド
の、本発明による方法によつて除去されることができる
欠点について言及する。
クロガイドを例として取る通常の光マイクロガイドの製
造方法を説明しかつその後このようなマイクロガイド
の、本発明による方法によつて除去されることができる
欠点について言及する。
かかる公知の製造における種々の連続工程を示す第１図
ないし第５図を参照してマイクロガイドの分野における
従来技術を説明する。
ないし第５図を参照してマイクロガイドの分野における
従来技術を説明する。
第１図は例えばシリコン基板１を略示しており該基板１
上にはまた公知の方法で、２つの連続シリカ層、すなわ
ち、例えば第１の普通のシリカ層２および第２のドーピ
ングしたシリカ層３が堆積される。シリカ層３はシリカ
層２より高い屈折率を持たねばならず、シリカ層３はシ
リカの屈折率の増大を可能にしかつ例えばリン、ゲルマ
ニウムまたはチタンによつて構成されるドーパントによ
つてドーピングされる。さらに、シリコン基板１はガラ
スまたはシリカ基板、またはこれらの堆積がその上にな
されることができるいずれの材料からなる基板によつて
も置き換えられることができる。
上にはまた公知の方法で、２つの連続シリカ層、すなわ
ち、例えば第１の普通のシリカ層２および第２のドーピ
ングしたシリカ層３が堆積される。シリカ層３はシリカ
層２より高い屈折率を持たねばならず、シリカ層３はシ
リカの屈折率の増大を可能にしかつ例えばリン、ゲルマ
ニウムまたはチタンによつて構成されるドーパントによ
つてドーピングされる。さらに、シリコン基板１はガラ
スまたはシリカ基板、またはこれらの堆積がその上にな
されることができるいずれの材料からなる基板によつて
も置き換えられることができる。
マイクロガイドの製造の公知の次の工程は第２図におい
て見ることができる。第２図においては上述した層1,2
および３を見ることができそしてシリカ層３の表面上に
幅Ｗの帯片の形で実施されかつ次に起こるシリカ層３の
エツチングを許容する保護マスク４が設けられる。この
マスクを構成する材料はとくに感光性樹脂または金属か
らなることができる。
て見ることができる。第２図においては上述した層1,2
および３を見ることができそしてシリカ層３の表面上に
幅Ｗの帯片の形で実施されかつ次に起こるシリカ層３の
エツチングを許容する保護マスク４が設けられる。この
マスクを構成する材料はとくに感光性樹脂または金属か
らなることができる。
第３図に示される次の工程は、矩形のドーピングされた
シリカ棒３の形のマイクロガイドの実際のガイド層に至
る保護層４を通してドーピングされたSiO2層３をエツチ
ングすることからなり、その後マスクは除去される。
シリカ棒３の形のマイクロガイドの実際のガイド層に至
る保護層４を通してドーピングされたSiO2層３をエツチ
ングすることからなり、その後マスクは除去される。
第１図、第２図および第３図において、層２は屈折率ｎ
をかつ層３は屈折率ｎ＋n1を有する。
をかつ層３は屈折率ｎ＋n1を有する。
第４図には製造の最終工程が示され、この工程は第３図
の完全な構造をΔn2＜Δn1である屈折率ｎ＋Δn2のまた
はこの場合にΔn2＜Δn1またはΔn2＞Δn1である屈折率
ｎ−Δn2のシリカ層５で被覆することからなる。通常、
シリカ層２および５は同一屈折率ｎをかつマイクロガイ
ド３は屈折率ｎ＋Δn1を有する。必須の点はガイド層と
して有効に役立つ層３により、該層３が、電磁光波の求
められるトラツピングを引き起すように、層２の屈折率
および層５の屈折率より高い屈折率を有するということ
である。言い換えれば、層２および５はドーピングされ
ないシリカ層にすることができるかまたはそれらがドー
ピングされたシリカ層であるならば、それらはマイクロ
ガイドを構成する層３より弱くドーピングされねばなら
ない。層２および５はまた、シリカの屈折率の減少を可
能にするホウ素またはフツ素のごときドーパントによつ
てドーピングされたシリカ層にすることができそしてこ
の場合に層３は普通のシリカからなることができる。
の完全な構造をΔn2＜Δn1である屈折率ｎ＋Δn2のまた
はこの場合にΔn2＜Δn1またはΔn2＞Δn1である屈折率
ｎ−Δn2のシリカ層５で被覆することからなる。通常、
シリカ層２および５は同一屈折率ｎをかつマイクロガイ
ド３は屈折率ｎ＋Δn1を有する。必須の点はガイド層と
して有効に役立つ層３により、該層３が、電磁光波の求
められるトラツピングを引き起すように、層２の屈折率
および層５の屈折率より高い屈折率を有するということ
である。言い換えれば、層２および５はドーピングされ
ないシリカ層にすることができるかまたはそれらがドー
ピングされたシリカ層であるならば、それらはマイクロ
ガイドを構成する層３より弱くドーピングされねばなら
ない。層２および５はまた、シリカの屈折率の減少を可
能にするホウ素またはフツ素のごときドーパントによつ
てドーピングされたシリカ層にすることができそしてこ
の場合に層３は普通のシリカからなることができる。
このようにして製造された光マイクロガイドはそれらの
構成にしたがつて変化するが、しばしば幾つかの用途に
は高過ぎる強度での光伝播損失を有する。とくに、この
ようなマイクロガイドの損失はガイド層３の幅Ｗが減少
するときかつガイド層と隣接層との間の屈折率の差Δn1
が数10-3であるときかなり増大し、損失はＷが５〜６μ
ｍの値に等しいかまたはそれ以下であるとき以上に迅速
に増大する。
構成にしたがつて変化するが、しばしば幾つかの用途に
は高過ぎる強度での光伝播損失を有する。とくに、この
ようなマイクロガイドの損失はガイド層３の幅Ｗが減少
するときかつガイド層と隣接層との間の屈折率の差Δn1
が数10-3であるときかなり増大し、損失はＷが５〜６μ
ｍの値に等しいかまたはそれ以下であるとき以上に迅速
に増大する。
この損失の顕著な増大の理由は知られておりかつ以下の
２つの主たる原因を有する。一方で、ガイド層をエツチ
ングするための方法は使用されるエツチング方法（イオ
ンエツチング、反応イオンエツチング、化学エツチング
等）の結果として、ならびにエツチング条件（反応イオ
ンエツチングの間中使用されるガスの性質、化学エツチ
ングの間中使用される化学エツチング溶液の性質）に応
じてかつマスク４を製造するのに使用される保護材料の
型の結果として変化することができる層２および３の表
面欠陥を導く。他方において、ガイド層３の大きさＷの
減少は案内されるモードに向かう装置の作動の展開を導
き、そのガイド層の全反射数が増大する。したがつて前
述した表面欠陥とのより多くの相互作用かつしたがつて
光学的損失の相対的増大がある。
２つの主たる原因を有する。一方で、ガイド層をエツチ
ングするための方法は使用されるエツチング方法（イオ
ンエツチング、反応イオンエツチング、化学エツチング
等）の結果として、ならびにエツチング条件（反応イオ
ンエツチングの間中使用されるガスの性質、化学エツチ
ングの間中使用される化学エツチング溶液の性質）に応
じてかつマスク４を製造するのに使用される保護材料の
型の結果として変化することができる層２および３の表
面欠陥を導く。他方において、ガイド層３の大きさＷの
減少は案内されるモードに向かう装置の作動の展開を導
き、そのガイド層の全反射数が増大する。したがつて前
述した表面欠陥とのより多くの相互作用かつしたがつて
光学的損失の相対的増大がある。
前に言及された従来技術の表面欠陥を示すために、第４
図の構造と同一の構造を示す第５に図を参照する。第５
図にはガイド層３の横面および層２と５との間の中間面
にわたつて分布される波状起伏が前記種々の層間の接合
不規則性を現わしかつ前述された方法により得られる最
終結果を示す。
図の構造と同一の構造を示す第５に図を参照する。第５
図にはガイド層３の横面および層２と５との間の中間面
にわたつて分布される波状起伏が前記種々の層間の接合
不規則性を現わしかつ前述された方法により得られる最
終結果を示す。
本発明はとくに多層堆積によりより低い光伝播損失を有
しそして簡単でかつ有効な方法により、第５図に示され
た上述したエツチング欠陥の結果の重要さの最小化を可
能にする光マイクロガイドの製造方法に関する。
しそして簡単でかつ有効な方法により、第５図に示され
た上述したエツチング欠陥の結果の重要さの最小化を可
能にする光マイクロガイドの製造方法に関する。
したがつて、本発明は、基板上に次の順序で配置され
る、屈折率ｎの第１層、屈折率ｎ＋Δn1の第２ガイド層
および前記２つの層を被覆する屈折率ｎ＋Δn2の第３層
からなり、Δn2＜Δn1またはｎ−Δn2である多層堆積に
より低光伝播損失をゆし、第２ガイド層が２つの連続工
程において堆積され、その第１体積工程に続いて、適当
なマスクを用いた第１中間層（3a）の部分エッチング
が、前記第１中間層の非マスク部分が前記第１層と前記
第１中間層との界面からｈに等しくなるように計算され
た厚さを有し、かつ前記第１層と前記第２層との界面に
達しないようなエッチング精度をもって行われ、第２堆
積工程が前記第１中間層と同一の屈折率ｎ＋Δn1を有す
る材料からなる第２中間層（3b）を堆積しかつ前記第１
中間層のエッチング欠陥を再生しないような高さｈ′だ
け前記第１中間層の上方にあり、前記第２層のエッチン
グされた部分の全体の厚さｈ＋ｈ′がマイクロガイドの
作動に適するように設定されることを特徴とする光マイ
クロガイドの製造方法に関する。
る、屈折率ｎの第１層、屈折率ｎ＋Δn1の第２ガイド層
および前記２つの層を被覆する屈折率ｎ＋Δn2の第３層
からなり、Δn2＜Δn1またはｎ−Δn2である多層堆積に
より低光伝播損失をゆし、第２ガイド層が２つの連続工
程において堆積され、その第１体積工程に続いて、適当
なマスクを用いた第１中間層（3a）の部分エッチング
が、前記第１中間層の非マスク部分が前記第１層と前記
第１中間層との界面からｈに等しくなるように計算され
た厚さを有し、かつ前記第１層と前記第２層との界面に
達しないようなエッチング精度をもって行われ、第２堆
積工程が前記第１中間層と同一の屈折率ｎ＋Δn1を有す
る材料からなる第２中間層（3b）を堆積しかつ前記第１
中間層のエッチング欠陥を再生しないような高さｈ′だ
け前記第１中間層の上方にあり、前記第２層のエッチン
グされた部分の全体の厚さｈ＋ｈ′がマイクロガイドの
作動に適するように設定されることを特徴とする光マイ
クロガイドの製造方法に関する。
言い換えれば、厚さｈ＋ｈ′は前記領域に多分案内され
る光エネルギが伝播することができないために比較的小
さくしなけれはならない。これは厚さｈ＋ｈ′がこのよ
うにして形成された平面ガイドに関連する遮断厚さより
少ないか、または前記平面ガイドの案内されるモードに
関連する束の間の波が基板が作動波長に対して透明でな
いならば基板によつて吸収されることができるかまたは
層５の上方の完成された構造に計画的に堆積された吸収
（金属）層によつて吸収されることを意味する。
る光エネルギが伝播することができないために比較的小
さくしなけれはならない。これは厚さｈ＋ｈ′がこのよ
うにして形成された平面ガイドに関連する遮断厚さより
少ないか、または前記平面ガイドの案内されるモードに
関連する束の間の波が基板が作動波長に対して透明でな
いならば基板によつて吸収されることができるかまたは
層５の上方の完成された構造に計画的に堆積された吸収
（金属）層によつて吸収されることを意味する。
かくして、本発明による方法は、同一とみなすことがで
きかつ最小にすることが望まれるエツチング欠陥（明ら
かに層3aのマスクされた部分上以外）によつて分離され
る同一屈折率の２つの重畳された中間層に対応する２つ
の連続工程における第２ガイド層３の製造に本質的に基
礎が置かれる。
きかつ最小にすることが望まれるエツチング欠陥（明ら
かに層3aのマスクされた部分上以外）によつて分離され
る同一屈折率の２つの重畳された中間層に対応する２つ
の連続工程における第２ガイド層３の製造に本質的に基
礎が置かれる。
本発明によれば、層３の第１エツチング工程は層２の表
面の上方の高さｈにおいて停止される第１中間層3aのエ
ツチング工程であり、前記中間層3aのエツチングされた
表面は従来技術の層２および３と同一の欠点を有してい
る。
面の上方の高さｈにおいて停止される第１中間層3aのエ
ツチング工程であり、前記中間層3aのエツチングされた
表面は従来技術の層２および３と同一の欠点を有してい
る。
本発明によれば、中間層3a上に該中間層3aと同一の屈折
率ｎ＋n1を有する材料において第２中間層3bを堆積する
ことにより前記した表面欠陥に打ち勝つことができる。
この第２中間層3bは、表面欠陥を再生することなしに、
中間層3aおよび3bの中間面において配置されたエツチン
グ欠陥を吸収するように適切な厚さｈ′によつてドーピ
ングされ、厚さｈ＋ｈ′はマイクロガイドの作動に適す
るように十分小さい。
率ｎ＋n1を有する材料において第２中間層3bを堆積する
ことにより前記した表面欠陥に打ち勝つことができる。
この第２中間層3bは、表面欠陥を再生することなしに、
中間層3aおよび3bの中間面において配置されたエツチン
グ欠陥を吸収するように適切な厚さｈ′によつてドーピ
ングされ、厚さｈ＋ｈ′はマイクロガイドの作動に適す
るように十分小さい。
最後に、上述した構体は、第１図ないし第５図に記載さ
れた従来技術における層５による場合のように、中間層
3aおよび3bの屈折率以下の屈折率を有する層５によつて
被覆される。
れた従来技術における層５による場合のように、中間層
3aおよび3bの屈折率以下の屈折率を有する層５によつて
被覆される。
以下に、本発明をこれによるマイクロガイドの製造方法
の非限定的な実施例に関連してかつ添付図面に関連して
詳細に説明する。
の非限定的な実施例に関連してかつ添付図面に関連して
詳細に説明する。
第６図ないし第９図に関連して説明される実施例におい
て、基板１は例えばシリコンからかつ層2,3a,3bおよび
５はシリカSiO2からなり、層２および５は屈折率ｎをか
つ中間層3aおよび3bは屈折率ｎ＋Δn1を有する。これ
は、明らかなように、本発明の実施のとくに興味のある
場合であるが、後で示されるように、他の三つ組の材料
またはドーピングもまた本発明の特別な用途の場合の結
果として使用されることができる。
て、基板１は例えばシリコンからかつ層2,3a,3bおよび
５はシリカSiO2からなり、層２および５は屈折率ｎをか
つ中間層3aおよび3bは屈折率ｎ＋Δn1を有する。これ
は、明らかなように、本発明の実施のとくに興味のある
場合であるが、後で示されるように、他の三つ組の材料
またはドーピングもまた本発明の特別な用途の場合の結
果として使用されることができる。
第６図はシリコン基板１を示し、この上に屈折率ｎの第
１シリカ層２および屈折率ｎ＋Δn1の第１中間層3aが堆
積される。層3aは適宜なマスクを通して公知の手段によ
つて部分的にエツチングされている。層２と層3a間の中
間面から計算して、層3aのエツチングされた部分の残り
の厚さはｎに等しい。記載された特別な場合においてｈ
の値は、例えば0.1〜0.5μｍの間にあることができる。
本質は先行のエツチングの間中層２と3a間の中間面に達
しないようにすることである。堆積の不均質性を考慮し
て、この型のエツチングの精度は層3aの厚さのほぼ５％
であり、その結果第１中間層3aの厚さが５μｍに等しい
ときｈを0.25μｍに等しい値に選ぶことができる。
１シリカ層２および屈折率ｎ＋Δn1の第１中間層3aが堆
積される。層3aは適宜なマスクを通して公知の手段によ
つて部分的にエツチングされている。層２と層3a間の中
間面から計算して、層3aのエツチングされた部分の残り
の厚さはｎに等しい。記載された特別な場合においてｈ
の値は、例えば0.1〜0.5μｍの間にあることができる。
本質は先行のエツチングの間中層２と3a間の中間面に達
しないようにすることである。堆積の不均質性を考慮し
て、この型のエツチングの精度は層3aの厚さのほぼ５％
であり、その結果第１中間層3aの厚さが５μｍに等しい
ときｈを0.25μｍに等しい値に選ぶことができる。
第６図は第１中間層3aのエツチング済み領域上にこの工
程において存在する必然的な表面欠陥を描写的な起伏に
よつて略示する。
程において存在する必然的な表面欠陥を描写的な起伏に
よつて略示する。
第７図はそこで第１中間層3aの屈折率と同一の屈折率か
らなりかつ第１中間層を高さｈ′だけ被覆する材料を堆
積する第２工程を示す。記載された例において、前記第
２中間層3bは、第１中間層3aと同様に、ドーピングされ
かつ屈折率ｎ＋Δn1を有するシリカSiO2から作られる。
厚さｈ′の選択は２つの対向する要求間の妥協、すなわ
ち第１中間層3aの表面欠陥を吸収しかつ削除するのに適
するようなｈ′の要求およびマイクロガイド３の作動と
矛盾しないために高過ぎないｈ＋ｈ′の要求から結果と
して生じる。本例の場合に、厚さｈ′は0.5〜２μｍの
間でありかつΔn1は約５×10-3である。第１中間層3aの
エツチング済み部分の高さｈは第１中間層3aの厚さの約
５％である。
らなりかつ第１中間層を高さｈ′だけ被覆する材料を堆
積する第２工程を示す。記載された例において、前記第
２中間層3bは、第１中間層3aと同様に、ドーピングされ
かつ屈折率ｎ＋Δn1を有するシリカSiO2から作られる。
厚さｈ′の選択は２つの対向する要求間の妥協、すなわ
ち第１中間層3aの表面欠陥を吸収しかつ削除するのに適
するようなｈ′の要求およびマイクロガイド３の作動と
矛盾しないために高過ぎないｈ＋ｈ′の要求から結果と
して生じる。本例の場合に、厚さｈ′は0.5〜２μｍの
間でありかつΔn1は約５×10-3である。第１中間層3aの
エツチング済み部分の高さｈは第１中間層3aの厚さの約
５％である。
最後に、第８図は、その厚さが一般に数μｍである第４
図に関連して記載された型と同一の型のシリカ層５の最
終堆積からなる最後の製造工程を示し、それに関連する
主たる要求は案内されるモードと関連する束の間の波の
深さより厚いという要求から生じる。
図に関連して記載された型と同一の型のシリカ層５の最
終堆積からなる最後の製造工程を示し、それに関連する
主たる要求は案内されるモードと関連する束の間の波の
深さより厚いという要求から生じる。
第９図を参照して、その寸法が幅Ｗでかつ高さＨである
ガイド層を製造することが望まれるとき本発明による方
法の実施のための実際の要件について説明する。第９図
から推測されることができるように、必要な作業は、 （ａ）屈折率ｎの第１層２上に屈折率ｎ＋Δn1および厚
さＨ−ｈ′の中間層3aを堆積し； （ｂ）エツチング済み部分が厚さｈを有するまで幅Ｗ−
2h′のパターンの形で屈折率ｎ＋Δn1の材料からなる第
１中間層3aを部分的にエツチングし； （ｃ）層3aの屈折率と同一屈折率を有しかつ全体の厚さ
ｈ′の材料からなる第２中間層3bを堆積し； （ｄ）第２中間層3bの上方の層3aおよび3bの屈折率以下
の屈折率ｎ±Δn2を有する材料の層５により先行の堆積
からなる構体を完成することからなる。
ガイド層を製造することが望まれるとき本発明による方
法の実施のための実際の要件について説明する。第９図
から推測されることができるように、必要な作業は、 （ａ）屈折率ｎの第１層２上に屈折率ｎ＋Δn1および厚
さＨ−ｈ′の中間層3aを堆積し； （ｂ）エツチング済み部分が厚さｈを有するまで幅Ｗ−
2h′のパターンの形で屈折率ｎ＋Δn1の材料からなる第
１中間層3aを部分的にエツチングし； （ｃ）層3aの屈折率と同一屈折率を有しかつ全体の厚さ
ｈ′の材料からなる第２中間層3bを堆積し； （ｄ）第２中間層3bの上方の層3aおよび3bの屈折率以下
の屈折率ｎ±Δn2を有する材料の層５により先行の堆積
からなる構体を完成することからなる。
本発明によれば、これら３つの層2,3および５を構成す
る材料は以下の三つ組から選ばれることができる。すな
わち、 SiO2,ドープド+SiO2,SiO2; ドープド-SiO2,SiO2,ドープド-SiO2; SiO2,Si3N4,SiO2; SiO2,ZnO,SiO2; SiO2,Si3N4,Al2O3; SiO2,SiON,SiO2; である。
る材料は以下の三つ組から選ばれることができる。すな
わち、 SiO2,ドープド+SiO2,SiO2; ドープド-SiO2,SiO2,ドープド-SiO2; SiO2,Si3N4,SiO2; SiO2,ZnO,SiO2; SiO2,Si3N4,Al2O3; SiO2,SiON,SiO2; である。
これらの例において、層３の中間層3aおよび3bは同一の
性質からなる。
性質からなる。
さらに、用語「ドープド＋」は基本材料の屈折率の増大
を導くドーピングそして「ドープド−」は基本材料の屈
折率の減少を導くドーピングを意味するものと理解され
る。
を導くドーピングそして「ドープド−」は基本材料の屈
折率の減少を導くドーピングを意味するものと理解され
る。
ガイド層を構成する材料が２つのシリカ層間に挿入され
るチツ化ケイ素Si3N4または酸化亜鉛ZnOであるとき、ガ
イド層の高さＨを0.05〜0.2μｍの間の値に、厚さｈを
0.02〜0.08μｍの値に選ぶことが有利であり、屈折率の
差Δn1はほぼ0.55である。
るチツ化ケイ素Si3N4または酸化亜鉛ZnOであるとき、ガ
イド層の高さＨを0.05〜0.2μｍの間の値に、厚さｈを
0.02〜0.08μｍの値に選ぶことが有利であり、屈折率の
差Δn1はほぼ0.55である。
本発明による製造方法の中、以下について注目されるべ
きである。
きである。
（ａ）明らかに必然的である第１中間層3aのエツチング
欠陥の意義は、中間層3aおよび3b間の中間面にあるた
め、減じられ、２つの中間層が同一の屈折率を有するた
め、屈折率変化はゼロである。
欠陥の意義は、中間層3aおよび3b間の中間面にあるた
め、減じられ、２つの中間層が同一の屈折率を有するた
め、屈折率変化はゼロである。
（ｂ）ガイド層３は丸味を付けた角度および本発明によ
る方法によつて得られるマイクロガイドと先行の単モー
ド光フアイバとの間の容易な結合を許容する円形対称を
有する単モード光フアイバの外観に近い案内されたモー
ド外観を有する。
る方法によつて得られるマイクロガイドと先行の単モー
ド光フアイバとの間の容易な結合を許容する円形対称を
有する単モード光フアイバの外観に近い案内されたモー
ド外観を有する。
（ｃ）ガイド層の一定の高さＨのために、実施されるべ
きエツチングの深さは決して無視し得ない時間節約およ
び減じられたフレームの汚染を導く従来方法において必
要なエツチング深さに対応するＨの代りに、Ｈ−ｈ−
ｈ′のみである。
きエツチングの深さは決して無視し得ない時間節約およ
び減じられたフレームの汚染を導く従来方法において必
要なエツチング深さに対応するＨの代りに、Ｈ−ｈ−
ｈ′のみである。
本発明の好適な実施例によれば、光ガイド層は光ガイド
が光フアイバと結合された形において使用される場合に
おいてとくに適切な選択であるその高さＨにほぼ等しい
幅Ｗが付与される。
が光フアイバと結合された形において使用される場合に
おいてとくに適切な選択であるその高さＨにほぼ等しい
幅Ｗが付与される。
第10図は厚さｈ＋ｈ′の平面ガイドにおいてマイクロガ
イド（そのガイド層が厚さＨからなる）の外部の寄生光
の伝播を阻止するために、相補的吸収層６、例えば金属
層の使用を示す。このような層の厚さは、従来技術にお
いてｈ＋ｈ′＝０かつしたがつて光がその結果として存
在しない平面ガイド内に伝播しないことができる範囲
に、本発明と関連づけられる。
イド（そのガイド層が厚さＨからなる）の外部の寄生光
の伝播を阻止するために、相補的吸収層６、例えば金属
層の使用を示す。このような層の厚さは、従来技術にお
いてｈ＋ｈ′＝０かつしたがつて光がその結果として存
在しない平面ガイド内に伝播しないことができる範囲
に、本発明と関連づけられる。
例えば金属吸収層６は、厚さｈ＋ｈ′の平面ガイド７の
上方の、第10図の左右に配置された領域6aに制限される
ことができるか、または少しも制限されないかも知れず
かつその場合に連続である。後者の場合には、明らか
に、ガイド層３の上に垂れ下がつているSiO2層５の厚さ
は前記ガイド層３内に案内された光が吸収層６に吸収さ
れないと仮定される。
上方の、第10図の左右に配置された領域6aに制限される
ことができるか、または少しも制限されないかも知れず
かつその場合に連続である。後者の場合には、明らか
に、ガイド層３の上に垂れ下がつているSiO2層５の厚さ
は前記ガイド層３内に案内された光が吸収層６に吸収さ
れないと仮定される。
第１図、第２図、第３図、第４図および第５図は公知の
製造方法の種々の工程を示す概略図、 第６図は光マイクロガイドのドーピングした第１中間層
の堆積を示す概略図、 第７図は光マイクロガイドの第２中間層の堆積を示す概
略図、 第８図は光マイクロガイドを被覆する第３層の堆積を示
す概略図、 第９図は幅Ｗおよび高さＨのガイド層の製造への本発明
による方法の適用を示す概略図、 第10図は第８図および第９図の構造に関連して相補的金
属吸収層の堆積を示す概略図である。 図中、符号１は基板、２は第１層、３は第２ガイド層、
3a,3bは第１および第２中間層、５は第３層、６は吸収
層である。
製造方法の種々の工程を示す概略図、 第６図は光マイクロガイドのドーピングした第１中間層
の堆積を示す概略図、 第７図は光マイクロガイドの第２中間層の堆積を示す概
略図、 第８図は光マイクロガイドを被覆する第３層の堆積を示
す概略図、 第９図は幅Ｗおよび高さＨのガイド層の製造への本発明
による方法の適用を示す概略図、 第10図は第８図および第９図の構造に関連して相補的金
属吸収層の堆積を示す概略図である。 図中、符号１は基板、２は第１層、３は第２ガイド層、
3a,3bは第１および第２中間層、５は第３層、６は吸収
層である。
Claims (6)
- 【請求項１】基板上に次の順序で配置される、屈折率ｎ
の第１層（２）、屈折率ｎ＋Δn1の第２ガイド層（３）
および前記２つの層を被覆し、屈折率ｎ＋Δn2（但し、
Δn2＜Δn1の時）若しくは屈折率ｎ−Δn2（但し、Δn2
＜Δn1またはΔn2＞Δn1の時）である第３層（５）から
なる多層堆積により低光伝播損失を有する光マイクロガ
イドの製造方法において、前記第２ガイド層（３）が２
つの連続工程において堆積され、その第１堆積工程に続
いて、適当なマスクを用いた第１中間層（3a）の部分エ
ッチングが、前記第１中間層の非マスク部分が前記第１
層と前記第１中間層との界面からｈに等しくなるように
計算された厚さを有し、かつ前記第１層と前記第２層と
の界面に達しないようなエッチング精度をもって行わ
れ、第２堆積工程が前記第１中間層と同一の屈折率ｎ＋
Δn1を有する材料からなる第２中間層（3b）を堆積しか
つ前記第１中間層のエッチング欠陥を再生しないような
高さｈ′だけ前記第１中間層の上方にあり、前記第２層
のエッチングされた部分の全体の厚さｈ＋ｈ′がマイク
ロガイドの作動に適するように設定されることを特徴と
する光マイクロガイドの製造方法。 - 【請求項２】前記基板はシリコンからなりかつ前記３つ
の層はシリカからなり、前記第および第３層が同一屈折
率ｎを有しかつ前記第２層がドーピングされかつ屈折率
ｎ＋Δn1を有し、Δn1は約５×10-3で、ｈは前記第１中
間層の厚さの約５％でありかつｈ′は0.5〜２μｍの間
であることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
光マイクロガイドの製造方法。 - 【請求項３】前記３つの層を構成する材料が以下の三つ
組の材料、すなわち、 SiO2,ドープド+SiO2,SiO2; ドープド-SiO2,SiO2,ドープド-SiO2; SiO2,Si3N4,SiO2; SiO2,ZnO,SiO2; SiO2,Si3N4,Al2O3; SiO2,SiON,SiO2; の中から選ばれることを特徴とする特許請求の範囲第１
項に記載の光マイクロガイドの製造方法。 - 【請求項４】前記光ガイド層は実質上その高さＨに等し
い幅Ｗを有することを特徴とする特許請求の範囲第１項
に記載の光マイクロガイドの製造方法。 - 【請求項５】前記ガイド層の材料はチッ化ケイ素Si3N4
または酸化亜鉛ZnOの中から選ばれ、前記ガイド層の高
さＨは0.05〜0.2μｍの間でありかつその厚さは0.02〜
0.08μｍの間であることを特徴とする特許請求の範囲第
３項に記載の光マイクロガイドの製造方法。 - 【請求項６】前記構造は前記第３被覆層上への吸着層の
堆積によって完成されることを特徴とする特許請求の範
囲第１項に記載の光マイクロガイドの製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8718155 | 1987-12-24 | ||
| FR8718155A FR2625333B1 (fr) | 1987-12-24 | 1987-12-24 | Procede de fabrication de microguides de lumiere a faibles pertes de propagation optique par depot de multicouches |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01196005A JPH01196005A (ja) | 1989-08-07 |
| JPH0782133B2 true JPH0782133B2 (ja) | 1995-09-06 |
Family
ID=9358306
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63318683A Expired - Lifetime JPH0782133B2 (ja) | 1987-12-24 | 1988-12-19 | 光マイクロガイドの製造方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4929302A (ja) |
| EP (1) | EP0323317B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0782133B2 (ja) |
| DE (1) | DE3873300T2 (ja) |
| FI (1) | FI95843C (ja) |
| FR (1) | FR2625333B1 (ja) |
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