JPH0886929A - 光導波路及びその製造方法 - Google Patents
光導波路及びその製造方法Info
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- JPH0886929A JPH0886929A JP22503494A JP22503494A JPH0886929A JP H0886929 A JPH0886929 A JP H0886929A JP 22503494 A JP22503494 A JP 22503494A JP 22503494 A JP22503494 A JP 22503494A JP H0886929 A JPH0886929 A JP H0886929A
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- optical waveguide
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 製造工程数を大幅に低減することができると
共に、特性の向上を図ることができる構造を有する光導
波路とその製造方法を提供する。 【構成】 夫々屈折率の等しいガラス材から成り、中間
層７に少なくともＧｅＯ2 を含有する３層の薄膜層６，
７，８を基板５上に積層した後、所定のマスクパターン
９を設けて、中間層７中のコアを形成すべき部分に、２
６０ｎｍ未満の波長の光を照射することにより、薄膜層
６，７，８の光未照射部分とは異なる屈折率変化を誘起
させる。これにより、屈折率変化が誘起した部分がコ
ア、薄膜層６，７，８の光未照射部分がクラッドとなる
光導波路が形成される。
共に、特性の向上を図ることができる構造を有する光導
波路とその製造方法を提供する。 【構成】 夫々屈折率の等しいガラス材から成り、中間
層７に少なくともＧｅＯ2 を含有する３層の薄膜層６，
７，８を基板５上に積層した後、所定のマスクパターン
９を設けて、中間層７中のコアを形成すべき部分に、２
６０ｎｍ未満の波長の光を照射することにより、薄膜層
６，７，８の光未照射部分とは異なる屈折率変化を誘起
させる。これにより、屈折率変化が誘起した部分がコ
ア、薄膜層６，７，８の光未照射部分がクラッドとなる
光導波路が形成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信分野等に広く適
用される石英系の光導波路及びその製造方法に関する。
用される石英系の光導波路及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の光導波路は、図５に示すような製
造プロセスによって形成されていた。即ち、シリコン基
板１上に、ＦＨＤ又はＣＶＤ法により、石英ガラスから
成る下部クラッド層２と、高屈折率の石英ガラス層３と
を順次に積層し（図５（ａ）参照）、次に、反応エッチ
ングにより石英ガラス層３の不要部分を除去することに
より、コアとなるべき部分３ａを形成し（同図（ｂ）参
照）、再びＦＨＤ又はＣＶＤ法によって、石英ガラスか
ら成る上部クラッド層４を、上記部分３ａ及び下部クラ
ッド層２上に積層することにより、上記部分３ａを下部
クラッド層２と上部クラッド層４中に実質的に埋設して
いた（同図（ｃ）参照）。
造プロセスによって形成されていた。即ち、シリコン基
板１上に、ＦＨＤ又はＣＶＤ法により、石英ガラスから
成る下部クラッド層２と、高屈折率の石英ガラス層３と
を順次に積層し（図５（ａ）参照）、次に、反応エッチ
ングにより石英ガラス層３の不要部分を除去することに
より、コアとなるべき部分３ａを形成し（同図（ｂ）参
照）、再びＦＨＤ又はＣＶＤ法によって、石英ガラスか
ら成る上部クラッド層４を、上記部分３ａ及び下部クラ
ッド層２上に積層することにより、上記部分３ａを下部
クラッド層２と上部クラッド層４中に実質的に埋設して
いた（同図（ｃ）参照）。
【０００３】更に、各製造工程を詳述すれば、同図
（ａ）の工程においては、ＦＨＤ又はＣＶＤ法により、
シリコン基板１上に下部クラッド層２と石英ガラス層３
とを順次に積層して焼結する。次に、同図（ｂ）の工程
においては、石英ガラス層３の表面にフォトレジストを
形成してパターニングを行った後に、反応エッチングに
より石英ガラス層３の不要部分を除去し、そして、不要
となったフォトレジストを除去する。同図（ｃ）の工程
においては、再びＦＨＤ又はＣＶＤ法により、石英ガラ
スから成る上部クラッド層４を、上記部分３ａ及び下部
クラッド層２上に積層して焼結処理する。
（ａ）の工程においては、ＦＨＤ又はＣＶＤ法により、
シリコン基板１上に下部クラッド層２と石英ガラス層３
とを順次に積層して焼結する。次に、同図（ｂ）の工程
においては、石英ガラス層３の表面にフォトレジストを
形成してパターニングを行った後に、反応エッチングに
より石英ガラス層３の不要部分を除去し、そして、不要
となったフォトレジストを除去する。同図（ｃ）の工程
においては、再びＦＨＤ又はＣＶＤ法により、石英ガラ
スから成る上部クラッド層４を、上記部分３ａ及び下部
クラッド層２上に積層して焼結処理する。
【０００４】このような製造方法による従来の光導波路
としては、特開昭５８−１０５１１１号公報、特開平１
−１８９６１４号公報、「JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHN
OLOGY,VOL.6,NO.6,JUNE 1988 pp.1003〜 pp.1010」の文
献に開示されている。
としては、特開昭５８−１０５１１１号公報、特開平１
−１８９６１４号公報、「JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHN
OLOGY,VOL.6,NO.6,JUNE 1988 pp.1003〜 pp.1010」の文
献に開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の光導波路は、コアとなるべき部分３ａを構造的に下
部クラッド２及び上部クラッド４とは分離・独立に形成
した後、上部クラッド４が積層されることにより、実質
的にコアとクラッドの一体化が図られた構造となってい
る。即ち、従来の光導波路は、かかる構造を内在するが
故に、次のような問題点があった。
来の光導波路は、コアとなるべき部分３ａを構造的に下
部クラッド２及び上部クラッド４とは分離・独立に形成
した後、上部クラッド４が積層されることにより、実質
的にコアとクラッドの一体化が図られた構造となってい
る。即ち、従来の光導波路は、かかる構造を内在するが
故に、次のような問題点があった。
【０００６】まず、上記の構造を実現するために、製造
工程数が多くなる問題があった。又、反応エッチングに
おいて石英ガラス層３の不要部分を約１０μｍ程度の厚
さで除去する必要があるので、フォトレジストによるパ
ターニングの精度を向上させることが困難となる問題が
あった。更に、最終的にコアと成る上記部分３ａと上部
クラッド層４との界面が平坦に成らない（例えば、数１
００オングストローム程度の粗さになる）ので、散乱損
失を飛躍的に低減した光導波路を実現することが困難と
なっていた。
工程数が多くなる問題があった。又、反応エッチングに
おいて石英ガラス層３の不要部分を約１０μｍ程度の厚
さで除去する必要があるので、フォトレジストによるパ
ターニングの精度を向上させることが困難となる問題が
あった。更に、最終的にコアと成る上記部分３ａと上部
クラッド層４との界面が平坦に成らない（例えば、数１
００オングストローム程度の粗さになる）ので、散乱損
失を飛躍的に低減した光導波路を実現することが困難と
なっていた。
【０００７】更に、コアに対して低屈折率のクラッド層
４を実現する必要上、上部クラッド層４に添加物を含有
させているが、この上部クラッド層４を積層する際に、
添加物の拡散による上記部分３ａの変形などを招来し
て、設計仕様に合致した所望の特性の光導波路を製造す
ることが困難な場合があった。
４を実現する必要上、上部クラッド層４に添加物を含有
させているが、この上部クラッド層４を積層する際に、
添加物の拡散による上記部分３ａの変形などを招来し
て、設計仕様に合致した所望の特性の光導波路を製造す
ることが困難な場合があった。
【０００８】更に又、図５（ｂ）に示すように、コアと
なるべき部分３ａが、製造工程中に外部環境に晒される
こととなり、環境中のダスト（塵や不純物）などが付着
して、散乱損失の原因となったり、その後の加熱処理に
おいて、このダストが気泡となって散乱損失を招来する
等の問題があった。
なるべき部分３ａが、製造工程中に外部環境に晒される
こととなり、環境中のダスト（塵や不純物）などが付着
して、散乱損失の原因となったり、その後の加熱処理に
おいて、このダストが気泡となって散乱損失を招来する
等の問題があった。
【０００９】本発明は、このような従来技術に課題に鑑
みて成されたものであり、製造工程数を大幅に低減する
ことができると共に、特性の向上を図ることができる構
造を有する光導波路とその製造方法を提供することを目
的とする。
みて成されたものであり、製造工程数を大幅に低減する
ことができると共に、特性の向上を図ることができる構
造を有する光導波路とその製造方法を提供することを目
的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために本発明は、コアを埋設したクラッドが基板上に
形成されて成る光導波路とその製造方法において、夫々
屈折率の等しいガラス材から成り、中間層にＧｅＯ2 を
含有する３層の薄膜層を基板上に積層し、前記中間層中
のコアを形成すべき部分に、２６０ｎｍ未満の波長の光
を照射することにより、前記３層の薄膜の光未照射部分
とは異なる屈折率変化を誘起させることにより、前記コ
アとクラッドを実現した。
るために本発明は、コアを埋設したクラッドが基板上に
形成されて成る光導波路とその製造方法において、夫々
屈折率の等しいガラス材から成り、中間層にＧｅＯ2 を
含有する３層の薄膜層を基板上に積層し、前記中間層中
のコアを形成すべき部分に、２６０ｎｍ未満の波長の光
を照射することにより、前記３層の薄膜の光未照射部分
とは異なる屈折率変化を誘起させることにより、前記コ
アとクラッドを実現した。
【００１１】又、前記中間層には、５重量％以上のＧｅ
Ｏ2 と、前記薄膜層の残余の層との屈折率差を補償する
だけのＢ2 Ｏ3 とを含有させておき、前記中間層中のコ
アを形成すべき部分に、２６０ｎｍ未満の波長の光を照
射することにより、前記３層の薄膜の光未照射部分とは
異なる屈折率変化を誘起させることにより、前記コアと
クラッドを実現した。
Ｏ2 と、前記薄膜層の残余の層との屈折率差を補償する
だけのＢ2 Ｏ3 とを含有させておき、前記中間層中のコ
アを形成すべき部分に、２６０ｎｍ未満の波長の光を照
射することにより、前記３層の薄膜の光未照射部分とは
異なる屈折率変化を誘起させることにより、前記コアと
クラッドを実現した。
【００１２】又、前記薄膜層の内の前記中間層を除く層
に、Ｂ2 Ｏ3 とＰ2 Ｏ5 の両方又はいずれか一方を含有
させておき、前記中間層中のコアを形成すべき部分に、
２６０ｎｍ未満の波長の光を照射することにより、前記
３層の薄膜の光未照射部分とは異なる屈折率変化を誘起
させることにより、前記コアとクラッドを実現した。
に、Ｂ2 Ｏ3 とＰ2 Ｏ5 の両方又はいずれか一方を含有
させておき、前記中間層中のコアを形成すべき部分に、
２６０ｎｍ未満の波長の光を照射することにより、前記
３層の薄膜の光未照射部分とは異なる屈折率変化を誘起
させることにより、前記コアとクラッドを実現した。
【００１３】又、前記光には、２４８ｎｍの波長のＫｒ
Ｆエキシマレーザ光源から出射された平行光を適用する
こととした。
Ｆエキシマレーザ光源から出射された平行光を適用する
こととした。
【００１４】
【実施例】以下、本発明による光導波路とその製造方法
の一実施例を図面と共に説明する。 まず、図１に基づ
いてその製造方法を説明する。同図（ａ）に示すよう
に、シリコン基板５上に、火炎体積法（ＦＨＤ法）によ
り、下部クラッド層６と、コア形成層７と、上部クラッ
ド層８を順次に積層する。
の一実施例を図面と共に説明する。 まず、図１に基づ
いてその製造方法を説明する。同図（ａ）に示すよう
に、シリコン基板５上に、火炎体積法（ＦＨＤ法）によ
り、下部クラッド層６と、コア形成層７と、上部クラッ
ド層８を順次に積層する。
【００１５】ここで、下部クラッド層６と上部クラッド
層８は、Ｂ2 Ｏ3 を５重量％且つＰ2 Ｏ5 を７重量％含
有するシリコンガラスで形成し、コア形成層７は、Ｇｅ
Ｏ2を１５重量％且つＢ2 Ｏ3 を２０重量％含有する石
英ガラスで形成することにより、下部クラッド層６及び
上部クラッド層８に対するコア形成層７の比屈折率差
を、コア形成層７の方が約０．０２％高く成るようにし
た。更に、下部クラッド層６の厚さを約１５μｍ、コア
形成層７の厚さを約７μｍ、上部クラッド層８の厚さを
約１０μｍとした。
層８は、Ｂ2 Ｏ3 を５重量％且つＰ2 Ｏ5 を７重量％含
有するシリコンガラスで形成し、コア形成層７は、Ｇｅ
Ｏ2を１５重量％且つＢ2 Ｏ3 を２０重量％含有する石
英ガラスで形成することにより、下部クラッド層６及び
上部クラッド層８に対するコア形成層７の比屈折率差
を、コア形成層７の方が約０．０２％高く成るようにし
た。更に、下部クラッド層６の厚さを約１５μｍ、コア
形成層７の厚さを約７μｍ、上部クラッド層８の厚さを
約１０μｍとした。
【００１６】尚、Ｂ2 Ｏ3 は、シリコンガラス或いは石
英ガラスの屈折率を低下させるための添加剤（以下、屈
折率低下剤という）であり、ＧｅＯ2 とＰ2 Ｏ5 は、シ
リコンガラス或いは石英ガラスの屈折率を上昇させるた
めの添加剤（以下、屈折率上昇剤という）である。よっ
て、上記したように、下部クラッド層６及び上部クラッ
ド層８に対するコア形成層７の比屈折率差を所望の値に
設定するために、下部クラッド層６と上部クラッド層８
に夫々所定量の屈折率低下剤Ｂ2 Ｏ3 と屈折率上昇剤Ｐ
2 Ｏ5 を含有させることによって、これらの層６，８の
屈折率の制御を行うと共に、コア形成層７に夫々所定量
の屈折率低下剤Ｂ2 Ｏ3 と屈折率上昇剤ＧｅＯ2 を含有
させることによって、この層７の屈折率の制御を行って
いる。
英ガラスの屈折率を低下させるための添加剤（以下、屈
折率低下剤という）であり、ＧｅＯ2 とＰ2 Ｏ5 は、シ
リコンガラス或いは石英ガラスの屈折率を上昇させるた
めの添加剤（以下、屈折率上昇剤という）である。よっ
て、上記したように、下部クラッド層６及び上部クラッ
ド層８に対するコア形成層７の比屈折率差を所望の値に
設定するために、下部クラッド層６と上部クラッド層８
に夫々所定量の屈折率低下剤Ｂ2 Ｏ3 と屈折率上昇剤Ｐ
2 Ｏ5 を含有させることによって、これらの層６，８の
屈折率の制御を行うと共に、コア形成層７に夫々所定量
の屈折率低下剤Ｂ2 Ｏ3 と屈折率上昇剤ＧｅＯ2 を含有
させることによって、この層７の屈折率の制御を行って
いる。
【００１７】但し、かかる含有率の設定態様は選択事項
であり、これに限定されるものではない。例えば、石英
ガラスに５重量％以上のＧｅＯ2 を含有させたコア形成
層７を予め想定しておき、下部クラッド層６と上部クラ
ッド層８に対するコア形成層７の比屈折率差が所定の値
と成るように、下部クラッド層６と上部クラッド層８及
びコア形成層７に含有させる屈折率低下剤Ｂ2 Ｏ3 と屈
折率上昇剤Ｐ2 Ｏ5 の含有率を適宜に補償制御するよう
にしてもよい。
であり、これに限定されるものではない。例えば、石英
ガラスに５重量％以上のＧｅＯ2 を含有させたコア形成
層７を予め想定しておき、下部クラッド層６と上部クラ
ッド層８に対するコア形成層７の比屈折率差が所定の値
と成るように、下部クラッド層６と上部クラッド層８及
びコア形成層７に含有させる屈折率低下剤Ｂ2 Ｏ3 と屈
折率上昇剤Ｐ2 Ｏ5 の含有率を適宜に補償制御するよう
にしてもよい。
【００１８】そして、このような補償制御を行うために
は、これらの屈折率低下剤と屈折率上昇剤を全く含有し
ないシリコンガラスと石英ガラスを、図１（ａ）に示す
下部クラッド層６及び上部クラッド層８及びコア形成層
７のような３層構造に積層したとしたならば、相互に屈
折率差が生じない構造を実験等により予め確認してお
き、かかる構造を基準にして、屈折率低下剤と屈折率上
昇剤の含有率を設定するのが好適である。
は、これらの屈折率低下剤と屈折率上昇剤を全く含有し
ないシリコンガラスと石英ガラスを、図１（ａ）に示す
下部クラッド層６及び上部クラッド層８及びコア形成層
７のような３層構造に積層したとしたならば、相互に屈
折率差が生じない構造を実験等により予め確認してお
き、かかる構造を基準にして、屈折率低下剤と屈折率上
昇剤の含有率を設定するのが好適である。
【００１９】次に、スパッタ法により、上部クラッド層
８の上面に、約２０００オングストロームの厚さのシリ
コン膜を蒸着した後、感光性レジストを塗布して所望の
コアパターンを露光し、更に、図１（ｂ）に示すよう
に、塩素ガスによるプラズマエッチングにより、シリコ
ン膜の内のコアパターンに対応する部分のみを除去し、
残余のシリコン膜９を残存させる。ここで、例えば、最
終的に形成すべきコアの内径ｒを６μｍとするために、
シリコン膜９の各幅を６μｍとした。又、コアパターン
を形成するためのフォトマスクとしては、例えば、図２
（ａ）〜（ｃ）に示すような任意のパターン形状を有す
るものが適用できる。図２（ａ）の例は、長さＬ＝４０
ｍｍ、幅Ｗ＝５ｍｍのガラス基板に８分岐回路を実現す
るためのコアパターンを形成したものであり、図２
（ｂ）の例は、長さＬ＝４０ｍｍ、幅Ｗ＝５ｍｍのガラ
ス基板に２×８分岐回路を実現するためのコアパターン
を形成したものであり、図２（ｃ）の例は、長さＬ＝４
０ｍｍ、幅Ｗ＝５ｍｍのガラス基板に２×２分岐回路を
４組実現するためのコアパターンを形成したものであ
る。
８の上面に、約２０００オングストロームの厚さのシリ
コン膜を蒸着した後、感光性レジストを塗布して所望の
コアパターンを露光し、更に、図１（ｂ）に示すよう
に、塩素ガスによるプラズマエッチングにより、シリコ
ン膜の内のコアパターンに対応する部分のみを除去し、
残余のシリコン膜９を残存させる。ここで、例えば、最
終的に形成すべきコアの内径ｒを６μｍとするために、
シリコン膜９の各幅を６μｍとした。又、コアパターン
を形成するためのフォトマスクとしては、例えば、図２
（ａ）〜（ｃ）に示すような任意のパターン形状を有す
るものが適用できる。図２（ａ）の例は、長さＬ＝４０
ｍｍ、幅Ｗ＝５ｍｍのガラス基板に８分岐回路を実現す
るためのコアパターンを形成したものであり、図２
（ｂ）の例は、長さＬ＝４０ｍｍ、幅Ｗ＝５ｍｍのガラ
ス基板に２×８分岐回路を実現するためのコアパターン
を形成したものであり、図２（ｃ）の例は、長さＬ＝４
０ｍｍ、幅Ｗ＝５ｍｍのガラス基板に２×２分岐回路を
４組実現するためのコアパターンを形成したものであ
る。
【００２０】次に、シリコン膜９を設けたままの状態
で、１００気圧、５０℃の水素雰囲気中に約１日間収容
することにより、下部クラッド層６とコア形成層７及び
上部クラッド層８の内の、コアパターンに対応する部分
に水素ガスを拡散浸透させる。
で、１００気圧、５０℃の水素雰囲気中に約１日間収容
することにより、下部クラッド層６とコア形成層７及び
上部クラッド層８の内の、コアパターンに対応する部分
に水素ガスを拡散浸透させる。
【００２１】次に、図１（ｃ）に示すように、シリコン
膜９によるコアパターンと同一縮率のコアパターンを有
するマスク１０をシリコン膜９上に配置し、マスク１０
の上方から波長が２４８ｎｍ且つ強度が５００ｋＪ／ｃ
ｍ2 のＫｒＦエキシマレーザ光を、約２０分間平行照射
することにより、シリコン膜９の除去されている部分
（コアパターンの部分）に光照射する。そして、光照射
の後、不要となったシリコン膜９を除去する。
膜９によるコアパターンと同一縮率のコアパターンを有
するマスク１０をシリコン膜９上に配置し、マスク１０
の上方から波長が２４８ｎｍ且つ強度が５００ｋＪ／ｃ
ｍ2 のＫｒＦエキシマレーザ光を、約２０分間平行照射
することにより、シリコン膜９の除去されている部分
（コアパターンの部分）に光照射する。そして、光照射
の後、不要となったシリコン膜９を除去する。
【００２２】このように、特定波長の光を照射すると、
コア形成層７の内の光の照射された部分（図１（ｄ）中
の斜線部分）の屈折率が、光の照射されないコア形成層
７の残余の領域と下部クラッド層６及び上部クラッド層
８よりも、約０．２３％上昇し、コアとクラッドの比屈
折率差が０．２５％となる光導波路を最終的に実現する
ことができる。
コア形成層７の内の光の照射された部分（図１（ｄ）中
の斜線部分）の屈折率が、光の照射されないコア形成層
７の残余の領域と下部クラッド層６及び上部クラッド層
８よりも、約０．２３％上昇し、コアとクラッドの比屈
折率差が０．２５％となる光導波路を最終的に実現する
ことができる。
【００２３】尚、図３は、上記条件のＫｒＦエキシマレ
ーザ光を照射したことにより得られたコアとクラッドの
比屈折率差の実測結果を示し、同図中の○印で示す特性
曲線は、コアパターンに対応する部分に上記条件で水素
ガスを拡散浸透させた後に、上記条件のＫｒＦエキシマ
レーザ光を照射した場合の、光照射時間に対する比屈折
率差の変化を示し、同図中の△印で示す特性曲線は、水
素ガスを拡散浸透させることなく、上記条件のＫｒＦエ
キシマレーザ光を照射した場合の、光照射時間に対する
比屈折率差の変化を対比して示す。同図から明らかなよ
うに、水素ガスを拡散浸透させた後に、ＫｒＦエキシマ
レーザ光を照射することにより、コアとなるべき部分に
高屈折率の結晶欠陥を発生させることができ、図４中の
実線にて示す如く、最終的にクラッド（Ｂ，Ｄの部分）
よりも高屈折率のコア（Ｃの部分）を実現することがで
きる。尚、図４中の部分Ａは基板に相当する。
ーザ光を照射したことにより得られたコアとクラッドの
比屈折率差の実測結果を示し、同図中の○印で示す特性
曲線は、コアパターンに対応する部分に上記条件で水素
ガスを拡散浸透させた後に、上記条件のＫｒＦエキシマ
レーザ光を照射した場合の、光照射時間に対する比屈折
率差の変化を示し、同図中の△印で示す特性曲線は、水
素ガスを拡散浸透させることなく、上記条件のＫｒＦエ
キシマレーザ光を照射した場合の、光照射時間に対する
比屈折率差の変化を対比して示す。同図から明らかなよ
うに、水素ガスを拡散浸透させた後に、ＫｒＦエキシマ
レーザ光を照射することにより、コアとなるべき部分に
高屈折率の結晶欠陥を発生させることができ、図４中の
実線にて示す如く、最終的にクラッド（Ｂ，Ｄの部分）
よりも高屈折率のコア（Ｃの部分）を実現することがで
きる。尚、図４中の部分Ａは基板に相当する。
【００２４】ここで、上記のエキシマレーザを用いた結
果、高強度且つ２６０ｎｍ未満の単一波長光（紫外光）
による照射が可能となり、コア形成層７中にコアとなる
べき高屈折率の結晶欠陥を実現することができる。即
ち、低圧水銀ランプや重水素ランプでは、強度が低く且
つ波長幅を有するので、好適でない。
果、高強度且つ２６０ｎｍ未満の単一波長光（紫外光）
による照射が可能となり、コア形成層７中にコアとなる
べき高屈折率の結晶欠陥を実現することができる。即
ち、低圧水銀ランプや重水素ランプでは、強度が低く且
つ波長幅を有するので、好適でない。
【００２５】更に、かかる製造方法により、長さ４０ｍ
ｍの直線光導波路を製造し、その伝送損失を実測したと
ころ、シングルモードファイバとの接続損を含んでも、
最低０．０５ｄＢ、最大で０．２５ｄＢ、平均で０．１
２ｄＢ程度であり、極めて伝送損失の少ない光導波路を
実現することができることが確認された。
ｍの直線光導波路を製造し、その伝送損失を実測したと
ころ、シングルモードファイバとの接続損を含んでも、
最低０．０５ｄＢ、最大で０．２５ｄＢ、平均で０．１
２ｄＢ程度であり、極めて伝送損失の少ない光導波路を
実現することができることが確認された。
【００２６】又、図２（ａ）に示すマスクパターンによ
る８分岐回路を有すると共に、各分岐構造をＹ分岐型と
した光導波路の伝送損失を実測したところ、その全体の
伝送損失は平均で９．６５ｄＢ（回路損失９ｄＢ）で、
１分岐当たりの損失は０．２ｄＢ程度であった。これ
は、コアの分岐形状が良好であり、放射損失が少ないこ
とに起因する。又、この実施例の結果と従来技術との比
較を行うために、図２（ａ）に示すマスクパターンを用
いて従来のＦＨＤ−ＲＩＥ法の組み合わせによる、８分
岐回路を有する光導波路を製造し、その光導波路の伝送
損失を実測したところ、全体の伝送損失は平均で１０．
５ｄＢであり、当該実施例の方が明らかに平均で０．８
ｄＢの特性向上が見られた。
る８分岐回路を有すると共に、各分岐構造をＹ分岐型と
した光導波路の伝送損失を実測したところ、その全体の
伝送損失は平均で９．６５ｄＢ（回路損失９ｄＢ）で、
１分岐当たりの損失は０．２ｄＢ程度であった。これ
は、コアの分岐形状が良好であり、放射損失が少ないこ
とに起因する。又、この実施例の結果と従来技術との比
較を行うために、図２（ａ）に示すマスクパターンを用
いて従来のＦＨＤ−ＲＩＥ法の組み合わせによる、８分
岐回路を有する光導波路を製造し、その光導波路の伝送
損失を実測したところ、全体の伝送損失は平均で１０．
５ｄＢであり、当該実施例の方が明らかに平均で０．８
ｄＢの特性向上が見られた。
【００２７】又、低温下で高圧の前記の水素処理を行っ
たり、高温で短時間の水素処理を行うことにより、Ｇｅ
Ｏ2 による欠陥のプリカーサーを増加させ、これに前記
の光照射を行うことにより、例えば、コアとクラッドの
比屈折率差を０．１％以上にすることも可能である。
たり、高温で短時間の水素処理を行うことにより、Ｇｅ
Ｏ2 による欠陥のプリカーサーを増加させ、これに前記
の光照射を行うことにより、例えば、コアとクラッドの
比屈折率差を０．１％以上にすることも可能である。
【００２８】以上に説明したように、この実施例によれ
ば、従来技術と比較して製造工程数を大幅に低減するこ
とができ、又、反応エッチングなどによりコアとなるべ
き部分を予め形成しないので、コアとクラッドとの界面
を容易に平坦化することができると共に不純物などの混
入を未然に防止して、散乱損失の少ない光導波路を実現
することができる。
ば、従来技術と比較して製造工程数を大幅に低減するこ
とができ、又、反応エッチングなどによりコアとなるべ
き部分を予め形成しないので、コアとクラッドとの界面
を容易に平坦化することができると共に不純物などの混
入を未然に防止して、散乱損失の少ない光導波路を実現
することができる。
【００２９】
【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
製造工程数を大幅に低減することができると共に、特性
の向上を図ることができる構造を有する光導波路とその
製造方法を提供することができる。
製造工程数を大幅に低減することができると共に、特性
の向上を図ることができる構造を有する光導波路とその
製造方法を提供することができる。
【図１】本発明による光導波路の構造及びその製造方法
の一実施例を説明する説明図である。
の一実施例を説明する説明図である。
【図２】光導波路のコアパターンの一例を示す説明図で
ある。
ある。
【図３】光照射時間に対するコアとクラッドの比屈折率
差の変化特性を示すグラフである。
差の変化特性を示すグラフである。
【図４】コアとクラッドの屈折率分布を説明するための
グラフである。
グラフである。
【図５】従来の光導波路の製造方法を説明するための説
明図である。
明図である。
５…シリコン基板、６…下部クラッド層、７…コア形成
層、８…上部クラッド層、９…シリコン層、１０…マス
ク。
層、８…上部クラッド層、９…シリコン層、１０…マス
ク。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金森 弘雄 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 (72)発明者 伊藤 真澄 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 (72)発明者 稲井 麻紀 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内
Claims (5)
- 【請求項１】 コアを埋設したクラッドが基板上に形成
されて成る光導波路の製造方法において、 夫々屈折率の等しいガラス材から成り、中間層にＧｅＯ
2 を含有する３層の薄膜層を基板上に積層する第１の工
程と、 前記中間層中のコアを形成すべき部分に、２６０ｎｍ未
満の波長の光を照射することにより、前記３層の薄膜の
光未照射部分とは異なる屈折率変化を誘起させる第２の
工程と、を有することを特徴とする光導波路の製造方
法。 - 【請求項２】 前記中間層には、５重量％以上のＧｅＯ
2 と、前記薄膜層の残余の層との屈折率差を補償するだ
けのＢ2 Ｏ3 とを含有させることを特徴とする請求項１
に記載の光導波路の製造方法。 - 【請求項３】 前記薄膜層の内の前記中間層を除く層
に、Ｂ2 Ｏ3 とＰ2 Ｏ5 の両方又はいずれか一方を含有
させることを特徴とする請求項１に記載の光導波路の製
造方法。 - 【請求項４】 前記光には、２４８ｎｍの波長のＫｒＦ
エキシマレーザ光源から出射された平行光を適用するこ
とを特徴とする請求項１に記載の光導波路の製造方法。 - 【請求項５】 コアを埋設したクラッドが基板上に形成
されて成る光導波路において、 前記コアは、少なくともＧｅＯ2 を含有するガラス材に
２６０ｎｍ未満の波長の光を照射することにより形成さ
れ、前記クラッドは、前記コアより低屈折率のガラス材
から成ることを特徴とする光導波路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22503494A JPH0886929A (ja) | 1994-09-20 | 1994-09-20 | 光導波路及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22503494A JPH0886929A (ja) | 1994-09-20 | 1994-09-20 | 光導波路及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0886929A true JPH0886929A (ja) | 1996-04-02 |
Family
ID=16823027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22503494A Pending JPH0886929A (ja) | 1994-09-20 | 1994-09-20 | 光導波路及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0886929A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19647789A1 (de) * | 1996-11-19 | 1998-05-20 | Alsthom Cge Alcatel | Planarer optischer Wellenleiter, Planarer optischer Wellenleiter mit Bragg-Gitter und Herstellungsverfahren hierfür |
| US5940568A (en) * | 1996-11-19 | 1999-08-17 | Alcatel Alsthom Compagnie Generale D'electricite | Planar optical waveguide, planar optical waveguide with Bragg grating, and method of fabricating such a planar optical waveguide |
| US7221826B2 (en) | 2002-10-08 | 2007-05-22 | Tdk Corporation | Spot-size transformer, method of producing spot-size transformer and waveguide-embedded optical circuit using spot-size transformer |
| JP2016520873A (ja) * | 2013-06-24 | 2016-07-14 | 華為技術有限公司Ｈｕａｗｅｉ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | 光モジュール及び光ネットワークシステム |
-
1994
- 1994-09-20 JP JP22503494A patent/JPH0886929A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19647789A1 (de) * | 1996-11-19 | 1998-05-20 | Alsthom Cge Alcatel | Planarer optischer Wellenleiter, Planarer optischer Wellenleiter mit Bragg-Gitter und Herstellungsverfahren hierfür |
| US5940568A (en) * | 1996-11-19 | 1999-08-17 | Alcatel Alsthom Compagnie Generale D'electricite | Planar optical waveguide, planar optical waveguide with Bragg grating, and method of fabricating such a planar optical waveguide |
| US7221826B2 (en) | 2002-10-08 | 2007-05-22 | Tdk Corporation | Spot-size transformer, method of producing spot-size transformer and waveguide-embedded optical circuit using spot-size transformer |
| US7236668B2 (en) | 2002-10-08 | 2007-06-26 | Tdk Corporation | Spot-size transformer, method of producing spot-size transformer and waveguide-embedded optical circuit using spot-size transformer |
| JP2016520873A (ja) * | 2013-06-24 | 2016-07-14 | 華為技術有限公司Ｈｕａｗｅｉ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | 光モジュール及び光ネットワークシステム |
| US9910218B2 (en) | 2013-06-24 | 2018-03-06 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Optical module and optical network system |
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