JPH08106022A - 光導波路の製造方法 - Google Patents
光導波路の製造方法Info
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- JPH08106022A JPH08106022A JP24283494A JP24283494A JPH08106022A JP H08106022 A JPH08106022 A JP H08106022A JP 24283494 A JP24283494 A JP 24283494A JP 24283494 A JP24283494 A JP 24283494A JP H08106022 A JPH08106022 A JP H08106022A
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B19/00—Other methods of shaping glass
- C03B19/14—Other methods of shaping glass by gas- or vapour- phase reaction processes
- C03B19/1453—Thermal after-treatment of the shaped article, e.g. dehydrating, consolidating, sintering
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2201/00—Type of glass produced
- C03B2201/06—Doped silica-based glasses
- C03B2201/30—Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi
- C03B2201/31—Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi doped with germanium
Abstract
(57)【要約】
【目的】 コア層と上下クラッド層の界面に気泡等を生
じさせることなく、Ｇｅのように拡散係数の大きいドー
パントをクラッド層へ拡散することを抑制する光導波路
の製造方法を提供する。 【構成】 ガラス化した下部クラッド層１２上に少なく
とも一層火炎堆積法で石英ガラスの下部クラッド層前駆
体１２′を形成しその上に火炎堆積法で石英ガラスのコ
ア層前駆体１３′を形成し更にその上に少なくとも一層
火炎堆積法で石英ガラスの上部クラッド層前駆体１４′
を形成して、下部クラッド層前駆体１２′コア層前駆体
１３′及び上部クラッド層前駆体１４′を一括して加熱
処理を施してガラス化する。 【効果】 コア層、クラッド層の界面のガラス化後の気
泡等による不整合がなくなり、界面の不整合に起因する
ロス増の発生を防止できる。
じさせることなく、Ｇｅのように拡散係数の大きいドー
パントをクラッド層へ拡散することを抑制する光導波路
の製造方法を提供する。 【構成】 ガラス化した下部クラッド層１２上に少なく
とも一層火炎堆積法で石英ガラスの下部クラッド層前駆
体１２′を形成しその上に火炎堆積法で石英ガラスのコ
ア層前駆体１３′を形成し更にその上に少なくとも一層
火炎堆積法で石英ガラスの上部クラッド層前駆体１４′
を形成して、下部クラッド層前駆体１２′コア層前駆体
１３′及び上部クラッド層前駆体１４′を一括して加熱
処理を施してガラス化する。 【効果】 コア層、クラッド層の界面のガラス化後の気
泡等による不整合がなくなり、界面の不整合に起因する
ロス増の発生を防止できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、石英系光導波路の製造
方法に関するもので、更に詳しくはＧｅのように拡散係
数の大きいドーパントを含む光導波路の製造方法に関す
る。
方法に関するもので、更に詳しくはＧｅのように拡散係
数の大きいドーパントを含む光導波路の製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】石英ガラスを構成材料とする光導波路で
あって特にＧｅのように拡散係数の大きいドーパントを
含む光導波路は次のようにして製造されている。その方
法を添付図面に基づいて説明する。
あって特にＧｅのように拡散係数の大きいドーパントを
含む光導波路は次のようにして製造されている。その方
法を添付図面に基づいて説明する。
【０００３】（従来例１）まず、図５（イ）〜（ニ）及
び図６（イ）〜（ハ）で示すように、例えばＳｉから成
る基板１１の上に、火炎堆積法で、所望厚みの下部クラ
ッド層前駆体１２′を形成し（図５（イ））、ついで、
その下部クラッド層前駆体１２′を加熱処理を施してガ
ラス化して下部クラッド層１２を形成する（図５
（ロ））。次いで、下部クラッド層１２の上に、同じく
火炎堆積法で、下部クラッド層１２を構成するガラスと
は別組成の石英ガラスによりコア層前駆体１３′を形成
し（図５（ハ））、それらを加熱してガラス化して下部
クラッド層１２及び下部クラッド層１２より屈折率が大
きいコア層１３とから成る導波路層を形成する（図５
（ニ））。その後、このコア層１３にホトリソグラフィ
とエッチング処理を施して、このコア層１３を所定パタ
ーンの導波路１６に加工する（図６（イ））。
び図６（イ）〜（ハ）で示すように、例えばＳｉから成
る基板１１の上に、火炎堆積法で、所望厚みの下部クラ
ッド層前駆体１２′を形成し（図５（イ））、ついで、
その下部クラッド層前駆体１２′を加熱処理を施してガ
ラス化して下部クラッド層１２を形成する（図５
（ロ））。次いで、下部クラッド層１２の上に、同じく
火炎堆積法で、下部クラッド層１２を構成するガラスと
は別組成の石英ガラスによりコア層前駆体１３′を形成
し（図５（ハ））、それらを加熱してガラス化して下部
クラッド層１２及び下部クラッド層１２より屈折率が大
きいコア層１３とから成る導波路層を形成する（図５
（ニ））。その後、このコア層１３にホトリソグラフィ
とエッチング処理を施して、このコア層１３を所定パタ
ーンの導波路１６に加工する（図６（イ））。
【０００４】最後に、この導波路１６を埋め込むように
して、火炎堆積法で、例えば前記下部クラッド層前駆体
１２′と同じ組成の上部クラッド層前駆体１７′を形成
し（図６（ロ））、それを加熱してガラス化し、導波路
１６よりも屈折率の小さい上部クラッド層１７を形成す
る（図６（ハ））。この光導波路では、埋め込まれてい
る導波路１６の中に光が閉じ込められ、形成した所定パ
ターンに沿って光は伝搬する。
して、火炎堆積法で、例えば前記下部クラッド層前駆体
１２′と同じ組成の上部クラッド層前駆体１７′を形成
し（図６（ロ））、それを加熱してガラス化し、導波路
１６よりも屈折率の小さい上部クラッド層１７を形成す
る（図６（ハ））。この光導波路では、埋め込まれてい
る導波路１６の中に光が閉じ込められ、形成した所定パ
ターンに沿って光は伝搬する。
【０００５】ところでＧｅ等の拡散係数の大きいドーパ
ントの場合は、下部クラッド層及びコア層を同時に堆
積、ガラス化した場合、コア層にドーピングしたＧｅ等
がガラス化中に下部クラッド層に拡散する。そのため前
述したように、まず下部クラッド層の堆積、ガラス化
し、次いでコア層を堆積、ガラス化し、ドーピングした
Ｇｅ等が下部クラッド層に拡散するのを防止している。
ントの場合は、下部クラッド層及びコア層を同時に堆
積、ガラス化した場合、コア層にドーピングしたＧｅ等
がガラス化中に下部クラッド層に拡散する。そのため前
述したように、まず下部クラッド層の堆積、ガラス化
し、次いでコア層を堆積、ガラス化し、ドーピングした
Ｇｅ等が下部クラッド層に拡散するのを防止している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の従来
例１のようにガラス化した下部クラッド層に直接コア層
前駆体１３′を堆積し、そのコア層前駆体１３′をガラ
ス化して、次いでそのコア層１３に直接上部クラッド層
前駆体１７′を堆積してガラス化する方法は、Ｇｅ等の
ドーパントがクラッド層に拡散するのを抑制する効果は
あるものの、コア層と上下クラッド層の界面に気泡等が
生じ不整合が発生しやすく、この不整合がロス増を引き
起こす原因の一つとなっている。
例１のようにガラス化した下部クラッド層に直接コア層
前駆体１３′を堆積し、そのコア層前駆体１３′をガラ
ス化して、次いでそのコア層１３に直接上部クラッド層
前駆体１７′を堆積してガラス化する方法は、Ｇｅ等の
ドーパントがクラッド層に拡散するのを抑制する効果は
あるものの、コア層と上下クラッド層の界面に気泡等が
生じ不整合が発生しやすく、この不整合がロス増を引き
起こす原因の一つとなっている。
【０００７】（従来例２）また、Ｇｅ等のクラッド層へ
の拡散を抑制する方法として、例えばＳｉから成る基板
の上に、火炎堆積法で、所望厚みの下部クラッド層前駆
体を形成し、ついで、その上に、同じく火炎堆積法で、
下部クラッド層を構成するガラスとは別組成の石英ガラ
スによりコア層前駆体を形成し、それらを同時に加熱し
てガラス化し、下部クラッド層とコア層とから成る導波
路層を形成する方法にあって、前記下部クラッド層前駆
体を形成する際に、バーナによる火炎温度をあげて、下
部クラッド層のコア層と接触する部分のガラス微粉末の
かさ密度を高くすることで、ガラス化時のＧｅの拡散を
抑制する方法も試みられている。
の拡散を抑制する方法として、例えばＳｉから成る基板
の上に、火炎堆積法で、所望厚みの下部クラッド層前駆
体を形成し、ついで、その上に、同じく火炎堆積法で、
下部クラッド層を構成するガラスとは別組成の石英ガラ
スによりコア層前駆体を形成し、それらを同時に加熱し
てガラス化し、下部クラッド層とコア層とから成る導波
路層を形成する方法にあって、前記下部クラッド層前駆
体を形成する際に、バーナによる火炎温度をあげて、下
部クラッド層のコア層と接触する部分のガラス微粉末の
かさ密度を高くすることで、ガラス化時のＧｅの拡散を
抑制する方法も試みられている。
【０００８】しかしながらこの従来例２の方法では、実
際の作製において、かさ密度の制御はガラス微粉末の堆
積時の亀裂、ガラス化後の気泡等の発生等を考慮して行
なわなければならず非常に困難である。このことはＧｅ
の拡散状態によってコア導波路の屈折率分布の制御が困
難であることを意味している。更に、コア導波路の屈折
率分布が変動していると、方向性結合器などで問題とな
る分配比の変動等を引き起こし、光の合波を利用する光
部品では致命的な欠陥を生じさせることになる。
際の作製において、かさ密度の制御はガラス微粉末の堆
積時の亀裂、ガラス化後の気泡等の発生等を考慮して行
なわなければならず非常に困難である。このことはＧｅ
の拡散状態によってコア導波路の屈折率分布の制御が困
難であることを意味している。更に、コア導波路の屈折
率分布が変動していると、方向性結合器などで問題とな
る分配比の変動等を引き起こし、光の合波を利用する光
部品では致命的な欠陥を生じさせることになる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の問題を解
決し、コア層と上下クラッド層の界面に気泡等を生じさ
せることなく、Ｇｅのように拡散係数の大きいドーパン
トがクラッド層へ拡散することを抑制する光導波路の製
造方法を提供することを目的とする。上記の目的を達成
するために、本発明は以下のような手段を有している。
決し、コア層と上下クラッド層の界面に気泡等を生じさ
せることなく、Ｇｅのように拡散係数の大きいドーパン
トがクラッド層へ拡散することを抑制する光導波路の製
造方法を提供することを目的とする。上記の目的を達成
するために、本発明は以下のような手段を有している。
【００１０】本発明の光導波路の製造方法は、基板の上
に火炎堆積法で石英ガラスの下部クラッド層前駆体を形
成する工程、前記下部クラッド層前駆体を加熱処理を施
してガラス化する工程、前記ガラス化した下部クラッド
層上に少なくとも一層火炎堆積法で石英ガラスの下部ク
ラッド層前駆体を形成しその上に火炎堆積法で石英ガラ
スのコア層前駆体を形成し更にその上に少なくとも一層
火炎堆積法で石英ガラスの上部クラッド層前駆体を形成
する工程、前記少なくとも一層の下部クラッド層前駆
体、前記コア層前駆体及び前記少なくとも一層の上部ク
ラッド層前駆体を加熱処理を施してガラス化する工程、
前記ガラス化した少なくとも上部クラッド層及びコア層
にホトリソグラフィとエッチング処理を施して所定パタ
ーンの導波路を形成する工程、前記導波路を埋め込むよ
うに火炎堆積法で石英ガラスの上部クラッド層前駆体を
形成するとともに、前記上部クラッド層前駆体に加熱処
理を施してガラス化する工程を有することを特徴とす
る。
に火炎堆積法で石英ガラスの下部クラッド層前駆体を形
成する工程、前記下部クラッド層前駆体を加熱処理を施
してガラス化する工程、前記ガラス化した下部クラッド
層上に少なくとも一層火炎堆積法で石英ガラスの下部ク
ラッド層前駆体を形成しその上に火炎堆積法で石英ガラ
スのコア層前駆体を形成し更にその上に少なくとも一層
火炎堆積法で石英ガラスの上部クラッド層前駆体を形成
する工程、前記少なくとも一層の下部クラッド層前駆
体、前記コア層前駆体及び前記少なくとも一層の上部ク
ラッド層前駆体を加熱処理を施してガラス化する工程、
前記ガラス化した少なくとも上部クラッド層及びコア層
にホトリソグラフィとエッチング処理を施して所定パタ
ーンの導波路を形成する工程、前記導波路を埋め込むよ
うに火炎堆積法で石英ガラスの上部クラッド層前駆体を
形成するとともに、前記上部クラッド層前駆体に加熱処
理を施してガラス化する工程を有することを特徴とす
る。
【００１１】
【作用】本発明の光導波路の製造方法によれば、ガラス
化した下部クラッド層上に少なくとも一層火炎堆積法で
石英ガラスの下部クラッド層前駆体を形成しその上に火
炎堆積法で石英ガラスのコア層前駆体を形成し、更にそ
の上に少なくとも一層火炎堆積法で石英ガラスの上部ク
ラッド層前駆体を形成して、少なくとも一層の下部クラ
ッド層前駆体、コア層前駆体及び少なくとも一層の上部
クラッド層前駆体を一括して加熱処理を施してガラス化
するので、Ｇｅ等の拡散係数の大きいドーパントが、特
に下部クラッド部に拡散することを抑制できるだけでな
く、コア層及び上下のクラッド層の屈折率分布の変動も
抑制可能となる。
化した下部クラッド層上に少なくとも一層火炎堆積法で
石英ガラスの下部クラッド層前駆体を形成しその上に火
炎堆積法で石英ガラスのコア層前駆体を形成し、更にそ
の上に少なくとも一層火炎堆積法で石英ガラスの上部ク
ラッド層前駆体を形成して、少なくとも一層の下部クラ
ッド層前駆体、コア層前駆体及び少なくとも一層の上部
クラッド層前駆体を一括して加熱処理を施してガラス化
するので、Ｇｅ等の拡散係数の大きいドーパントが、特
に下部クラッド部に拡散することを抑制できるだけでな
く、コア層及び上下のクラッド層の屈折率分布の変動も
抑制可能となる。
【００１２】また、コア層の上下に少なくとも一層の上
下クラッド層を形成することで、コア層と上下クラッド
層の界面のガラス化後の気泡等による不整合がなくな
り、界面の不整合に起因するロス増の発生を防止するこ
とが可能となる。更に、コア層に少なくとも一層の上下
クラッド層を形成することは、コア層とクラッド層の組
成の差異から生じる複屈折を抑制することが可能とな
り、複屈折に起因する偏光依存ロスも併せて低減するこ
とが可能となる。
下クラッド層を形成することで、コア層と上下クラッド
層の界面のガラス化後の気泡等による不整合がなくな
り、界面の不整合に起因するロス増の発生を防止するこ
とが可能となる。更に、コア層に少なくとも一層の上下
クラッド層を形成することは、コア層とクラッド層の組
成の差異から生じる複屈折を抑制することが可能とな
り、複屈折に起因する偏光依存ロスも併せて低減するこ
とが可能となる。
【００１３】
【実施例】以下に本発明を実施例により詳細に説明す
る。なお、従来のものと同様のものについては従来のも
のと同符号を付して詳細な説明は省略する。
る。なお、従来のものと同様のものについては従来のも
のと同符号を付して詳細な説明は省略する。
【００１４】図１ないし図３に本発明の光導波路の製造
方法の一実施例を示す。図１に示すような装置を用い
て、Ｓｉ基板１１上に火炎堆積法で火炎加水分解バーナ
１によりＳｉ−Ｐ−Ｂ（ＳｉＣｌ4 、ＢＣｌ3 、ＰＯＣ
ｌ3 ）組成の原料ガスを吹きつけて下部クラッド層１２
を構成するガラス微粉末の下部クラッド層前駆体１２′
を堆積させ基板Ａ′（図３（イ）１１、１２′）を形成
する。このときドーパントは、Ｂ量１３モル％、Ｐ量
０．３モル％である。図１において符号２は排気管であ
る。
方法の一実施例を示す。図１に示すような装置を用い
て、Ｓｉ基板１１上に火炎堆積法で火炎加水分解バーナ
１によりＳｉ−Ｐ−Ｂ（ＳｉＣｌ4 、ＢＣｌ3 、ＰＯＣ
ｌ3 ）組成の原料ガスを吹きつけて下部クラッド層１２
を構成するガラス微粉末の下部クラッド層前駆体１２′
を堆積させ基板Ａ′（図３（イ）１１、１２′）を形成
する。このときドーパントは、Ｂ量１３モル％、Ｐ量
０．３モル％である。図１において符号２は排気管であ
る。
【００１５】この基板Ａ′（１１、１２′）を図２に示
すような焼成炉３を用いてＨｅ及びＯ2 の雰囲気中で透
明ガラス化して基板Ａ（図３（ロ）１１、１２）を形成
した。透明ガラス化の温度は、約１３５０℃で行った。
この透明ガラス化後の膜厚は、約２０μｍである。図２
において、４はＨｅ及びＯ2 の導入口である。
すような焼成炉３を用いてＨｅ及びＯ2 の雰囲気中で透
明ガラス化して基板Ａ（図３（ロ）１１、１２）を形成
した。透明ガラス化の温度は、約１３５０℃で行った。
この透明ガラス化後の膜厚は、約２０μｍである。図２
において、４はＨｅ及びＯ2 の導入口である。
【００１６】この透明ガラス化した基板Ａ（１１、１
２）の上に前記と同様に図１に示す装置を用いて、火炎
堆積法で火炎加水分解バーナ１により前記下部クラッド
層１２を構成する組成と同様の組成でＳｉ−Ｐ−Ｂ組成
の原料ガスを吹きつけて下部クラッド層１２を構成する
ガラス微粉末の下部クラッド層前駆体１２′を少なくと
も一層堆積させる。その後、続けてこのガラス微粉末の
下部クラッド層前駆体１２′上にコア層１３を構成する
Ｓｉ−Ｇｅ−Ｂ−Ｐ（ＳｉＣｌ4 、ＧｅＣｌ4 、ＢＣｌ
3 、ＰＯＣｌ3 ）組成のガラス微粉末のコア層前駆体１
３′を堆積させる。ドーパント量は、Ｇｅ量６モル％、
Ｂ量１３モル％、Ｐ量０．３モル％である。
２）の上に前記と同様に図１に示す装置を用いて、火炎
堆積法で火炎加水分解バーナ１により前記下部クラッド
層１２を構成する組成と同様の組成でＳｉ−Ｐ−Ｂ組成
の原料ガスを吹きつけて下部クラッド層１２を構成する
ガラス微粉末の下部クラッド層前駆体１２′を少なくと
も一層堆積させる。その後、続けてこのガラス微粉末の
下部クラッド層前駆体１２′上にコア層１３を構成する
Ｓｉ−Ｇｅ−Ｂ−Ｐ（ＳｉＣｌ4 、ＧｅＣｌ4 、ＢＣｌ
3 、ＰＯＣｌ3 ）組成のガラス微粉末のコア層前駆体１
３′を堆積させる。ドーパント量は、Ｇｅ量６モル％、
Ｂ量１３モル％、Ｐ量０．３モル％である。
【００１７】更にその後、前記下部クラッド層１２を構
成する組成と同様の組成でＳｉ−Ｐ−Ｂ組成の原料ガス
を吹きつけて上部クラッド層１４を構成するガラス微粉
末の上部クラッド層前駆体１４′を少なくとも一層堆積
させ基板Ｂ′（図３（ハ）Ａ、１２′、１３′、１
４′）を形成する。この基板Ｂ′（Ａ、１２′、１
３′、１４′）を図２に示す焼成炉３を用いて透明ガラ
ス化して基板Ｂ（図３（ニ）Ａ、１２、１３、１４）を
形成した。透明ガラス化の温度は、約１３５０℃で行っ
た。この透明ガラス化後の膜厚は、コア層が８μｍ、上
下のそれぞれのクラッド層は約１μｍであった。
成する組成と同様の組成でＳｉ−Ｐ−Ｂ組成の原料ガス
を吹きつけて上部クラッド層１４を構成するガラス微粉
末の上部クラッド層前駆体１４′を少なくとも一層堆積
させ基板Ｂ′（図３（ハ）Ａ、１２′、１３′、１
４′）を形成する。この基板Ｂ′（Ａ、１２′、１
３′、１４′）を図２に示す焼成炉３を用いて透明ガラ
ス化して基板Ｂ（図３（ニ）Ａ、１２、１３、１４）を
形成した。透明ガラス化の温度は、約１３５０℃で行っ
た。この透明ガラス化後の膜厚は、コア層が８μｍ、上
下のそれぞれのクラッド層は約１μｍであった。
【００１８】この透明ガラス化したガラス基板Ｂ（Ａ、
１２、１３、１４）の上部クラッド層１４とコア層１３
にホトリソグラフィーとＲＩＥ（反応性イオンエッチン
グ）を適用して導波路１５を形成し基板Ｃ（図４（イ）
Ａ、１５）を得た。次にこの基板Ｃ（図４（イ）Ａ、１
５）上に、図１に示した装置を用いて火炎堆積法でガラ
ス微粉末を堆積させ上部クラッド層前駆体１７′を形成
し基板Ｄ′（図４（ロ）Ａ、１５、１７′）を得た。上
部クラッド層１７′には下部クラッド層１２と同種のド
ーパントを用いた。ドーパント量は、Ｂ量１６モル％、
Ｐ量１モル％である。これを図２で示した焼成炉３に投
入して透明ガラス化して上部クラッド層１７を形成し基
板Ｄ（図４（イ）Ａ、１５、１７）を得た。
１２、１３、１４）の上部クラッド層１４とコア層１３
にホトリソグラフィーとＲＩＥ（反応性イオンエッチン
グ）を適用して導波路１５を形成し基板Ｃ（図４（イ）
Ａ、１５）を得た。次にこの基板Ｃ（図４（イ）Ａ、１
５）上に、図１に示した装置を用いて火炎堆積法でガラ
ス微粉末を堆積させ上部クラッド層前駆体１７′を形成
し基板Ｄ′（図４（ロ）Ａ、１５、１７′）を得た。上
部クラッド層１７′には下部クラッド層１２と同種のド
ーパントを用いた。ドーパント量は、Ｂ量１６モル％、
Ｐ量１モル％である。これを図２で示した焼成炉３に投
入して透明ガラス化して上部クラッド層１７を形成し基
板Ｄ（図４（イ）Ａ、１５、１７）を得た。
【００１９】上部クラッド層１７は下部クラッド層１２
と比較して若干ドーパント量が多いため前述の温度より
透明ガラス化の開始温度が低く８００℃で透明ガラス化
が開始するので、透明ガラス化の最高温度を１１５０℃
で行った。上部クラッド層１７の膜厚は約２５μｍであ
る。焼成炉３から取り出したガラス基板Ｄには目視上で
は気泡は認められなかった。また、得られた光導波路の
一枚について、基板Ｄを劈開しコア層１３と上下クラッ
ド層１４、１２の界面について光学顕微鏡で気泡等の有
無を調査した結果、気泡は認められなかった。更に、得
られた光導波路の伝搬損失及び偏光依存ロスについて調
査した。その結果、伝搬損失は０．０８（ｄＢ／ｃｍ）
と良好であり、偏光依存ロスについても０．１（ｄＢ）
と良好の値であった。
と比較して若干ドーパント量が多いため前述の温度より
透明ガラス化の開始温度が低く８００℃で透明ガラス化
が開始するので、透明ガラス化の最高温度を１１５０℃
で行った。上部クラッド層１７の膜厚は約２５μｍであ
る。焼成炉３から取り出したガラス基板Ｄには目視上で
は気泡は認められなかった。また、得られた光導波路の
一枚について、基板Ｄを劈開しコア層１３と上下クラッ
ド層１４、１２の界面について光学顕微鏡で気泡等の有
無を調査した結果、気泡は認められなかった。更に、得
られた光導波路の伝搬損失及び偏光依存ロスについて調
査した。その結果、伝搬損失は０．０８（ｄＢ／ｃｍ）
と良好であり、偏光依存ロスについても０．１（ｄＢ）
と良好の値であった。
【００２０】尚、上記実施例において、コア層と同時に
形成する上下のクラッド層を一層としたが、コア層と同
時に形成する上下のクラッド層は一層に限らず適宜良好
な層厚となればよいので二層、三層と複数層としても良
い。但し、層をあまり多くするとコア層に含まれるドー
パントが拡散してしまうので、透明ガラス化後の厚さで
１μｍ程度の厚さになる層数に押さえることが好まし
い。
形成する上下のクラッド層を一層としたが、コア層と同
時に形成する上下のクラッド層は一層に限らず適宜良好
な層厚となればよいので二層、三層と複数層としても良
い。但し、層をあまり多くするとコア層に含まれるドー
パントが拡散してしまうので、透明ガラス化後の厚さで
１μｍ程度の厚さになる層数に押さえることが好まし
い。
【００２１】（比較例１）従来例１で説明した方法（図
５及び図６）、すなわち、ガラス化した下部クラッド層
１２に直接コア層前駆体１３′を堆積し、そのコア層前
駆体１３′をガラス化し、かつパターンエッチングした
後のコア層１３に直接上部クラッド層前駆体１７′を堆
積する方法を用いて、前記実施例と同様のガラス組成で
光導波路を作製した。得られた光導波路の一枚につい
て、基板を劈開し光学顕微鏡を用いてコア層１３と下部
クラッド層１２の界面を調査したところ、界面に微少な
気泡が存在し、実用に供し得る導波路が得られないこと
が判明した。
５及び図６）、すなわち、ガラス化した下部クラッド層
１２に直接コア層前駆体１３′を堆積し、そのコア層前
駆体１３′をガラス化し、かつパターンエッチングした
後のコア層１３に直接上部クラッド層前駆体１７′を堆
積する方法を用いて、前記実施例と同様のガラス組成で
光導波路を作製した。得られた光導波路の一枚につい
て、基板を劈開し光学顕微鏡を用いてコア層１３と下部
クラッド層１２の界面を調査したところ、界面に微少な
気泡が存在し、実用に供し得る導波路が得られないこと
が判明した。
【００２２】（比較例２）従来例２で説明した方法、す
なわち、基板の上に下部クラッド層前駆体をその表面、
すなわちコア層前駆体との接触面側のかさ密度を高める
ように形成し、その上にコア層前駆体を形成し、それら
を同時に加熱してガラス化し、その後パターンエッチン
グしたコア層上に上部クラッド層を堆積、ガラス化して
光導波路を形成する方法を用いて、前記実施例と同様の
ガラス組成で下部クラッド層、コア層及び上部クラッド
層を形成して方向性結合器の機能を有する光導波路を作
製した。製作する光導波路の数を増やして方向性結合器
の評価を行った結果、設計から外れた分岐比を有する方
向性結合器が多数認められた。原因を調査した結果、下
部クラッド層、コア層及び下部クラッド層の屈折率分布
の変動が光の合波部の結合長の変動を引き起こしている
ことが判明した。
なわち、基板の上に下部クラッド層前駆体をその表面、
すなわちコア層前駆体との接触面側のかさ密度を高める
ように形成し、その上にコア層前駆体を形成し、それら
を同時に加熱してガラス化し、その後パターンエッチン
グしたコア層上に上部クラッド層を堆積、ガラス化して
光導波路を形成する方法を用いて、前記実施例と同様の
ガラス組成で下部クラッド層、コア層及び上部クラッド
層を形成して方向性結合器の機能を有する光導波路を作
製した。製作する光導波路の数を増やして方向性結合器
の評価を行った結果、設計から外れた分岐比を有する方
向性結合器が多数認められた。原因を調査した結果、下
部クラッド層、コア層及び下部クラッド層の屈折率分布
の変動が光の合波部の結合長の変動を引き起こしている
ことが判明した。
【００２３】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の光導波路の
製造方法によれば、ガラス化した下部クラッド層上に少
なくとも一層火炎堆積法で石英ガラスの下部クラッド層
前駆体を形成しその上に火炎堆積法で石英ガラスのコア
層前駆体を形成し更にその上に少なくとも一層火炎堆積
法で石英ガラスの上部クラッド層前駆体を形成して、少
なくとも一層の下部クラッド層前駆体、コア層前駆体及
び少なくとも一層の上部クラッド層前駆体を一括して加
熱処理を施してガラス化するので、Ｇｅ等の拡散係数の
大きいドーパントが、特に下部クラッド部に拡散するこ
とを抑制できるだけでなく、コア層及び上下のクラッド
層の屈折率分布の変動も抑制可能となり、方向性結合器
などの光合波状態の変動を抑制可能となる。
製造方法によれば、ガラス化した下部クラッド層上に少
なくとも一層火炎堆積法で石英ガラスの下部クラッド層
前駆体を形成しその上に火炎堆積法で石英ガラスのコア
層前駆体を形成し更にその上に少なくとも一層火炎堆積
法で石英ガラスの上部クラッド層前駆体を形成して、少
なくとも一層の下部クラッド層前駆体、コア層前駆体及
び少なくとも一層の上部クラッド層前駆体を一括して加
熱処理を施してガラス化するので、Ｇｅ等の拡散係数の
大きいドーパントが、特に下部クラッド部に拡散するこ
とを抑制できるだけでなく、コア層及び上下のクラッド
層の屈折率分布の変動も抑制可能となり、方向性結合器
などの光合波状態の変動を抑制可能となる。
【００２４】また、コア層の上下に少なくとも一層の上
下クラッド層を形成することで、コア層、クラッド層の
界面のガラス化後の気泡等による不整合がなくなり、界
面の不整合に起因するロス増の発生を防止することが可
能となる。更に、コア層に少なくとも一層の上下クラッ
ド層を形成することは、コア層とクラッド層の組成の差
異から生じる複屈折を抑制することが可能となり、複屈
折に起因する偏光依存ロスも併せて低減することが可能
となる。以上の結果から高品質な光導波路を歩留まり良
く製造することが可能となる。
下クラッド層を形成することで、コア層、クラッド層の
界面のガラス化後の気泡等による不整合がなくなり、界
面の不整合に起因するロス増の発生を防止することが可
能となる。更に、コア層に少なくとも一層の上下クラッ
ド層を形成することは、コア層とクラッド層の組成の差
異から生じる複屈折を抑制することが可能となり、複屈
折に起因する偏光依存ロスも併せて低減することが可能
となる。以上の結果から高品質な光導波路を歩留まり良
く製造することが可能となる。
【図１】本発明の光導波路の製造方法に使用する装置の
説明図である。
説明図である。
【図２】本発明の光導波路の製造方法に使用する他の装
置の説明図である。
置の説明図である。
【図３】本発明の光導波路の製造方法を示す工程の一部
の説明図である。
の説明図である。
【図４】本発明の光導波路の製造方法を示す工程の一部
の説明図である。
の説明図である。
【図５】従来の光導波路の製造方法を示す工程の一部の
説明図である。
説明図である。
【図６】従来の光導波路の製造方法を示す工程の一部の
説明図である。
説明図である。
１ 火炎加水分解バーナ ３ 焼成炉 ４ Ｈｅ及びＯ2 の導入口 １１ 基板 １２ 下部クラッド層 １２′ 下部クラッド層前駆体 １３ コア層 １３′ コア層前駆体 １５ 導波路 １４ 少なくとも一層の上部クラッド層 １４′ 少なくとも一層の上部クラッド層前駆体 １７ 上部クラッド層 １７′ 上部クラッド層前駆体
Claims (1)
- 【請求項１】 基板の上に火炎堆積法で石英ガラスの下
部クラッド層前駆体を形成する工程、前記下部クラッド
層前駆体を加熱処理を施してガラス化する工程、前記ガ
ラス化した下部クラッド層上に少なくとも一層火炎堆積
法で石英ガラスの下部クラッド層前駆体を形成しその上
に火炎堆積法で石英ガラスのコア層前駆体を形成し更に
その上に少なくとも一層火炎堆積法で石英ガラスの上部
クラッド層前駆体を形成する工程、前記少なくとも一層
の下部クラッド層前駆体、前記コア層前駆体及び前記少
なくとも一層の上部クラッド層前駆体を加熱処理を施し
てガラス化する工程、前記ガラス化した少なくとも上部
クラッド層及びコア層にホトリソグラフィとエッチング
処理を施して所定パターンの導波路を形成する工程、前
記導波路を埋め込むように火炎堆積法で石英ガラスの上
部クラッド層前駆体を形成するとともに、前記上部クラ
ッド層前駆体に加熱処理を施してガラス化する工程を有
することを特徴とする光導波路の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24283494A JPH08106022A (ja) | 1994-10-06 | 1994-10-06 | 光導波路の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24283494A JPH08106022A (ja) | 1994-10-06 | 1994-10-06 | 光導波路の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08106022A true JPH08106022A (ja) | 1996-04-23 |
Family
ID=17094989
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24283494A Pending JPH08106022A (ja) | 1994-10-06 | 1994-10-06 | 光導波路の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08106022A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1114848A (ja) * | 1997-06-19 | 1999-01-22 | Kyocera Corp | 光導波路の製造方法 |
-
1994
- 1994-10-06 JP JP24283494A patent/JPH08106022A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1114848A (ja) * | 1997-06-19 | 1999-01-22 | Kyocera Corp | 光導波路の製造方法 |
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