JPH11211926A - 石英系光導波路コアガラスの屈折率制御方法 - Google Patents
石英系光導波路コアガラスの屈折率制御方法Info
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- JPH11211926A JPH11211926A JP951198A JP951198A JPH11211926A JP H11211926 A JPH11211926 A JP H11211926A JP 951198 A JP951198 A JP 951198A JP 951198 A JP951198 A JP 951198A JP H11211926 A JPH11211926 A JP H11211926A
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- refractive index
- core glass
- optical waveguide
- wavelength
- irradiated
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- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡易な設備により、かつ、取り扱いの容易な
方法により屈折率の増減制御を可能にする。 【解決手段】 石英系光導波路に用いるものとしてＬＰ
−ＣＶＤ法により作製したコアガラス膜１を真空チャン
バ２内のホルダ６上に配置する。コアガラス膜の特定部
分に対し例えばエキシマランプにより構成されたパワー
密度の低い紫外線ランプ３から波長１４６ｎｍ（クリプ
トンのエキシマ光）もしくは波長１７２ｎｍ（キセノン
のエキシマ光）の短波長紫外光をＭｇF2窓５を介して照
射することにより、特定の照射部分のみ屈折率を増大さ
せる。未照射部分もしくは照射部分に対し局部的に熱ア
ニールを施すことにより、その部分のみ屈折率を低減さ
せる。
方法により屈折率の増減制御を可能にする。 【解決手段】 石英系光導波路に用いるものとしてＬＰ
−ＣＶＤ法により作製したコアガラス膜１を真空チャン
バ２内のホルダ６上に配置する。コアガラス膜の特定部
分に対し例えばエキシマランプにより構成されたパワー
密度の低い紫外線ランプ３から波長１４６ｎｍ（クリプ
トンのエキシマ光）もしくは波長１７２ｎｍ（キセノン
のエキシマ光）の短波長紫外光をＭｇF2窓５を介して照
射することにより、特定の照射部分のみ屈折率を増大さ
せる。未照射部分もしくは照射部分に対し局部的に熱ア
ニールを施すことにより、その部分のみ屈折率を低減さ
せる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、石英系光導波路に
用いるコアガラスの屈折率を部分的もしくは全体的に変
化させるために用いられる石英系光導波路コアガラスの
屈折率制御方法に関する。
用いるコアガラスの屈折率を部分的もしくは全体的に変
化させるために用いられる石英系光導波路コアガラスの
屈折率制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】光導波路においてコアとは光信号を閉じ
込めるために周囲よりも屈折率を高くした部分のことで
あり、石英系光導波路のコアガラスの製造方法として
は、火炎堆積法（ＦＨＤ法：Frame Hydrolysis Deposit
ion法）、スバッタ法、もしくは、気相堆積法（ＣＶＤ
法：Chemical Vapor Deposition法）等が知られてい
る。ＦＨＤ法は、光ファイバの製造方法であるＶＡＤ技
術を応用したものであり、ガラスもしくはシリコン等の
基板に多孔質ガラスを吹き付けて焼結するものである。
また、スバッタ法は、コアとして堆積する組成を有する
固体ターゲットに対し低圧下で高周波プラズマを発生さ
せてコアを堆積させるものである。さらに、ＣＶＤ法
は、上記スパッタ法における固体ターゲットを気体に置
き換え、これを熱もしくはプラズマにより分解して基板
に堆積させるものである。そして、上記スパッタ法やＣ
ＶＤ法により作製されたコアガラスはその組成を安定化
させるために、その全体に対し熱アニールが施される。
込めるために周囲よりも屈折率を高くした部分のことで
あり、石英系光導波路のコアガラスの製造方法として
は、火炎堆積法（ＦＨＤ法：Frame Hydrolysis Deposit
ion法）、スバッタ法、もしくは、気相堆積法（ＣＶＤ
法：Chemical Vapor Deposition法）等が知られてい
る。ＦＨＤ法は、光ファイバの製造方法であるＶＡＤ技
術を応用したものであり、ガラスもしくはシリコン等の
基板に多孔質ガラスを吹き付けて焼結するものである。
また、スバッタ法は、コアとして堆積する組成を有する
固体ターゲットに対し低圧下で高周波プラズマを発生さ
せてコアを堆積させるものである。さらに、ＣＶＤ法
は、上記スパッタ法における固体ターゲットを気体に置
き換え、これを熱もしくはプラズマにより分解して基板
に堆積させるものである。そして、上記スパッタ法やＣ
ＶＤ法により作製されたコアガラスはその組成を安定化
させるために、その全体に対し熱アニールが施される。
【０００３】このような種々の方法により作製されたコ
アガラスを対象としてその屈折率を変化させる方法とし
ては、従来より、ファイバグレーティング製作の際の紫
外レーザ光を用いたものが知られている。この紫外レー
ザ光を用いた屈折率変化は、上記のコアガラス製造方法
の内のＦＨＤ法もしくはスパッタ法により作製されたコ
アガラスを対象として行われ、エキシマレーザやＹＡＧ
レーザを用いて特にパワー密度が高く短波長の紫外レー
ザ光を部分的に照射することにより、照射部分のみの屈
折率を増大させるようにしている。例えば、図３に示す
ように、対象とするコアガラスのコア３１に対し格子状
の位相マスク３２を配設し、この位相マスク３２に対し
Ｎｄ−ＹＡＧレーザ源３３からその４倍波長（４ω）で
ある２６６ｎｍのコヒーレント紫外レーザ光をシリンド
リカルレンズ系３４を介して照射することにより、上記
コア３１に対し上記位相マスク３２の格子ピッチに対応
したグレーティングピッチの部分の屈折率が増大される
ことになる。なお、図１中３５は微小幅のスリット、３
６は反射ミラー、３７は遮光板、３８は３軸移動ステー
ジ、３９はスクリーンである。このようにして作製され
たコアガラス３１は特定波長のみの光を反射させて分波
させる分波器や特定波長の光のみを透過させる波長選択
フィルタ等の各種用途に使用される。
アガラスを対象としてその屈折率を変化させる方法とし
ては、従来より、ファイバグレーティング製作の際の紫
外レーザ光を用いたものが知られている。この紫外レー
ザ光を用いた屈折率変化は、上記のコアガラス製造方法
の内のＦＨＤ法もしくはスパッタ法により作製されたコ
アガラスを対象として行われ、エキシマレーザやＹＡＧ
レーザを用いて特にパワー密度が高く短波長の紫外レー
ザ光を部分的に照射することにより、照射部分のみの屈
折率を増大させるようにしている。例えば、図３に示す
ように、対象とするコアガラスのコア３１に対し格子状
の位相マスク３２を配設し、この位相マスク３２に対し
Ｎｄ−ＹＡＧレーザ源３３からその４倍波長（４ω）で
ある２６６ｎｍのコヒーレント紫外レーザ光をシリンド
リカルレンズ系３４を介して照射することにより、上記
コア３１に対し上記位相マスク３２の格子ピッチに対応
したグレーティングピッチの部分の屈折率が増大される
ことになる。なお、図１中３５は微小幅のスリット、３
６は反射ミラー、３７は遮光板、３８は３軸移動ステー
ジ、３９はスクリーンである。このようにして作製され
たコアガラス３１は特定波長のみの光を反射させて分波
させる分波器や特定波長の光のみを透過させる波長選択
フィルタ等の各種用途に使用される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
石英系光導波路コアガラスの屈折率制御方法において
は、屈折率変化を生じさせるためにはレーザ光の如くパ
ワー密度の高い紫外レーザ光を用いる必要があり、その
ため、種々の不都合が生じている。すなわち、紫外レー
ザ光は現状では波長が１９６ｎｍ以上のものしか存在せ
ず、屈折率変化を生じさせるためには数十ｍＷ以上とい
う高いパワー密度の力を与える必要がある。このため、
紫外レーザ光を照射するために、設備規模が大きくなる
上に、その照射に際し、光導波路自体に損傷を与えぬよ
うにその取り扱いに細心の注意を払う必要がある。
石英系光導波路コアガラスの屈折率制御方法において
は、屈折率変化を生じさせるためにはレーザ光の如くパ
ワー密度の高い紫外レーザ光を用いる必要があり、その
ため、種々の不都合が生じている。すなわち、紫外レー
ザ光は現状では波長が１９６ｎｍ以上のものしか存在せ
ず、屈折率変化を生じさせるためには数十ｍＷ以上とい
う高いパワー密度の力を与える必要がある。このため、
紫外レーザ光を照射するために、設備規模が大きくなる
上に、その照射に際し、光導波路自体に損傷を与えぬよ
うにその取り扱いに細心の注意を払う必要がある。
【０００５】さらに、上記のコアガラス製造方法のうち
のＣＶＤ法により作製されたコアガラスについては、こ
のコアガラスに対し上記の如き短波長紫外レーザ光を照
射しても屈折率変化は生じないとされており、上記の短
波長紫外レーザ光を用いた屈折率変化法の対象とはされ
ていないという実状がある。
のＣＶＤ法により作製されたコアガラスについては、こ
のコアガラスに対し上記の如き短波長紫外レーザ光を照
射しても屈折率変化は生じないとされており、上記の短
波長紫外レーザ光を用いた屈折率変化法の対象とはされ
ていないという実状がある。
【０００６】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、簡易な設備に
より、かつ、取り扱いの容易な方法により屈折率の制御
を可能にすることにある。
たものであり、その目的とするところは、簡易な設備に
より、かつ、取り扱いの容易な方法により屈折率の制御
を可能にすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明者は、特にパワー密度の低い紫外線ランプを
用いて屈折率変化を生じさせる方法を種々研究し、併せ
て、ＣＶＤ法により作製されたコアガラスに対する屈折
率変化をも可能とする方法を研究した結果、本発明を想
到するに至ったものである。すなわち、第１の発明にお
ける特定事項は、石英系光導波路に用いるコアガラスの
屈折率を変化させる屈折率制御方法を対象として、上記
コアガラスに対し紫外線ランプを用いて短波長紫外線を
照射することにより、照射部分の屈折率を未照射部分の
それに比べ増大させるようにすることを基本とするもの
である。
に、本発明者は、特にパワー密度の低い紫外線ランプを
用いて屈折率変化を生じさせる方法を種々研究し、併せ
て、ＣＶＤ法により作製されたコアガラスに対する屈折
率変化をも可能とする方法を研究した結果、本発明を想
到するに至ったものである。すなわち、第１の発明にお
ける特定事項は、石英系光導波路に用いるコアガラスの
屈折率を変化させる屈折率制御方法を対象として、上記
コアガラスに対し紫外線ランプを用いて短波長紫外線を
照射することにより、照射部分の屈折率を未照射部分の
それに比べ増大させるようにすることを基本とするもの
である。
【０００８】上記の発明の場合、従来の紫外線レーザ光
と比べ格段に低いパワー密度でかつより短波長の紫外線
ランプによる紫外線照射によってコアガラスの屈折率増
大を生じさせることが可能になった。このため、石英系
光導波路に用いるコアガラスの屈折率制御が、レーザ光
を発生させる場合と比べ格段にコンパクトな設備規模の
簡易な設備により行うことができるようになり、かつ、
その取り扱いも簡便なものとなる。
と比べ格段に低いパワー密度でかつより短波長の紫外線
ランプによる紫外線照射によってコアガラスの屈折率増
大を生じさせることが可能になった。このため、石英系
光導波路に用いるコアガラスの屈折率制御が、レーザ光
を発生させる場合と比べ格段にコンパクトな設備規模の
簡易な設備により行うことができるようになり、かつ、
その取り扱いも簡便なものとなる。
【０００９】しかも、本方法によれば、屈折率の制御対
象であるコアガラスが特にＣＶＤ法により作製されたも
のであっても、そのコアガラスに屈折率増大を生じさせ
ることが可能となる上に、その屈折率増大を上記の如く
簡易な設備及び取り扱いにより実現させることが可能に
なる。なお、この屈折率制御方法は、上記ＣＶＤ法の中
でも低圧で高周波プラズマを発生させる減圧プラズマＣ
ＶＤ法により作製したコアガラスと組み合わせるのが好
ましく、とりわけ、ＬＰ−ＣＶＤ法（Low-pressure Pla
sma Chemical Vapor Deposition法：例えば特開平７−
４９４２９号公報参照）により作製したコアガラスと組
み合わせるのがそのコアガラスの高速製膜化及び光損失
低減化を図り得るという観点から最も好ましい。
象であるコアガラスが特にＣＶＤ法により作製されたも
のであっても、そのコアガラスに屈折率増大を生じさせ
ることが可能となる上に、その屈折率増大を上記の如く
簡易な設備及び取り扱いにより実現させることが可能に
なる。なお、この屈折率制御方法は、上記ＣＶＤ法の中
でも低圧で高周波プラズマを発生させる減圧プラズマＣ
ＶＤ法により作製したコアガラスと組み合わせるのが好
ましく、とりわけ、ＬＰ−ＣＶＤ法（Low-pressure Pla
sma Chemical Vapor Deposition法：例えば特開平７−
４９４２９号公報参照）により作製したコアガラスと組
み合わせるのがそのコアガラスの高速製膜化及び光損失
低減化を図り得るという観点から最も好ましい。
【００１０】また、照射する短波長紫外線は波長が２０
０ｎｍ以下の真空紫外線であることが好ましく、中でも
波長が１８０ｎｍ以下の真空紫外線が好ましい。この場
合、紫外線ランプとして例えばエキシマランプを用い、
例えばクリプトンのエキシマ光（波長１４６ｎｍ）やキ
セノンのエキシマ光（波長１７２ｎｍ）を用いるのが好
ましい。
０ｎｍ以下の真空紫外線であることが好ましく、中でも
波長が１８０ｎｍ以下の真空紫外線が好ましい。この場
合、紫外線ランプとして例えばエキシマランプを用い、
例えばクリプトンのエキシマ光（波長１４６ｎｍ）やキ
セノンのエキシマ光（波長１７２ｎｍ）を用いるのが好
ましい。
【００１１】加えて、紫外線ランプにより短波長紫外線
を照射することにより屈折率が増大した照射部分に対
し、さらに、熱アニールを施すことにより、その熱アニ
ールを施した部分の屈折率を低減させることが可能とな
り、屈折率の増大のみならず増減制御をも行い得るよう
になる。なお、この熱アニールは上記照射部分に対し局
所的に行っても、全体的に行ってもいずれでもよい。
を照射することにより屈折率が増大した照射部分に対
し、さらに、熱アニールを施すことにより、その熱アニ
ールを施した部分の屈折率を低減させることが可能とな
り、屈折率の増大のみならず増減制御をも行い得るよう
になる。なお、この熱アニールは上記照射部分に対し局
所的に行っても、全体的に行ってもいずれでもよい。
【００１２】一方、第２の発明は、石英系光導波路に用
いるコアガラスの屈折率を変化させる屈折率制御方法を
対象として、上記コアガラスに対し、局部的に熱アニー
ルを施すことにより、その熱アニールを施した部分の屈
折率を未実施部分のそれに比べ低減させるようにするこ
とを特定事項とするものである。
いるコアガラスの屈折率を変化させる屈折率制御方法を
対象として、上記コアガラスに対し、局部的に熱アニー
ルを施すことにより、その熱アニールを施した部分の屈
折率を未実施部分のそれに比べ低減させるようにするこ
とを特定事項とするものである。
【００１３】この発明の場合には、屈折率制御の内でも
特に屈折率を低減させることが可能になる。この方法に
よれば、コアガラスに対し局部的に熱アニールを施すこ
とによりその熱アニールを施した部分のみの屈折率低減
化が可能になる。なお、本方法は、特にＣＶＤ法やスパ
ッタ法により作製したコアガラスに対し適用するのが好
ましい。
特に屈折率を低減させることが可能になる。この方法に
よれば、コアガラスに対し局部的に熱アニールを施すこ
とによりその熱アニールを施した部分のみの屈折率低減
化が可能になる。なお、本方法は、特にＣＶＤ法やスパ
ッタ法により作製したコアガラスに対し適用するのが好
ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基いて説明する。
基いて説明する。
【００１５】図１は、本発明の実施形態に係る短波長紫
外光の照射により屈折率変化を生じさせるための装置を
示し、１は屈折率制御対象のコアガラスとしてのコアガ
ラス膜、２はこのコアガラス膜１を収容する真空チャン
バ、３はこの真空チャンバ２の上側位置に配設された紫
外線ランプ、４はこの紫外線ランプ３を収容するハウジ
ング、５は上記真空チャンバ２を区画形成する上壁の一
部に配設されて上記紫外線ランプ３からの紫外光を透過
させるＭｇＦ2の窓である。
外光の照射により屈折率変化を生じさせるための装置を
示し、１は屈折率制御対象のコアガラスとしてのコアガ
ラス膜、２はこのコアガラス膜１を収容する真空チャン
バ、３はこの真空チャンバ２の上側位置に配設された紫
外線ランプ、４はこの紫外線ランプ３を収容するハウジ
ング、５は上記真空チャンバ２を区画形成する上壁の一
部に配設されて上記紫外線ランプ３からの紫外光を透過
させるＭｇＦ2の窓である。
【００１６】上記コアガラス膜１は、石英系光導波路の
コアとして用いられるように形成されたコアガラスであ
り、このようなコアガラス膜１はＦＨＤ法、スパッタ法
もしくはＣＶＤ法等の種々の製膜法により形成すればよ
い。中でも、従来においては紫外レーザ光の照射によっ
ても屈折率の増大が生じないとされているＣＶＤ法によ
り形成したコアガラス膜１の屈折率制御に本方法を適用
することに意義があり、とりわけＬＰ−ＣＶＤ法により
形成したコアガラス膜１を対象とすることが好ましい。
コアとして用いられるように形成されたコアガラスであ
り、このようなコアガラス膜１はＦＨＤ法、スパッタ法
もしくはＣＶＤ法等の種々の製膜法により形成すればよ
い。中でも、従来においては紫外レーザ光の照射によっ
ても屈折率の増大が生じないとされているＣＶＤ法によ
り形成したコアガラス膜１の屈折率制御に本方法を適用
することに意義があり、とりわけＬＰ−ＣＶＤ法により
形成したコアガラス膜１を対象とすることが好ましい。
【００１７】ここで、上記ＬＰ−ＣＶＤ法によるコアガ
ラス膜１の形成方法について図２に示す製膜装置に基づ
いて概説する。図２において、１１はガラス製の反応容
器、１２は反応容器１１の内部の所定位置に配設された
カーボン製ヒータ、１３は上記コアガラス膜１を堆積さ
せる基板、１４は上記反応容器１１の外面に配設されて
プラズマを発生させる誘導コイル、１５はこの誘導コイ
ル１４に接続された高周波電源、１６ａ，１６ｂ，１６
ｃはそれぞれ原料ガス供給源、１７はこれらの原料ガス
供給源１６ａ，１６ｂ，１６ｃからの各原料ガスを上記
反応容器１１に供給するガス供給通路、１８は上記反応
容器１１に一端が連通されて反応容器１１内のガスを排
出するためのガス排気通路である。上記コアガラス膜１
として光ファイバのコアガラスと同様組成のガラス膜を
製膜するために、上記原料ガス供給源１６ａ，１６ｂ，
１６ｃからそれぞれＳｉＣｌ4，ＧｅＣｌ4，Ｏ2を供給
するようにしている。なお、原料ガスとしては上記の如
く塩素系原料に限らず、通常のＣＶＤ法であればＴＥＯ
Ｓ｛ＴｅｔｒａＥｔｈＯｘｙＳｉｌａｎｅ：Ｓｉ（Ｃ2
Ｈ5Ｏ）4｝、シラン等を用いてもよい。
ラス膜１の形成方法について図２に示す製膜装置に基づ
いて概説する。図２において、１１はガラス製の反応容
器、１２は反応容器１１の内部の所定位置に配設された
カーボン製ヒータ、１３は上記コアガラス膜１を堆積さ
せる基板、１４は上記反応容器１１の外面に配設されて
プラズマを発生させる誘導コイル、１５はこの誘導コイ
ル１４に接続された高周波電源、１６ａ，１６ｂ，１６
ｃはそれぞれ原料ガス供給源、１７はこれらの原料ガス
供給源１６ａ，１６ｂ，１６ｃからの各原料ガスを上記
反応容器１１に供給するガス供給通路、１８は上記反応
容器１１に一端が連通されて反応容器１１内のガスを排
出するためのガス排気通路である。上記コアガラス膜１
として光ファイバのコアガラスと同様組成のガラス膜を
製膜するために、上記原料ガス供給源１６ａ，１６ｂ，
１６ｃからそれぞれＳｉＣｌ4，ＧｅＣｌ4，Ｏ2を供給
するようにしている。なお、原料ガスとしては上記の如
く塩素系原料に限らず、通常のＣＶＤ法であればＴＥＯ
Ｓ｛ＴｅｔｒａＥｔｈＯｘｙＳｉｌａｎｅ：Ｓｉ（Ｃ2
Ｈ5Ｏ）4｝、シラン等を用いてもよい。
【００１８】まず、上記基板１３として石英基板を用
い、この基板１３を反応容器１１内に配置する。次に、
真空ポンプ１８ａ及び排ガス処理装置１８ｂを作動させ
て反応容器１１内を所定の減圧状態にし、この状態でマ
スフローコントローラ１７ａ，１７ｂ，１７ｃにより流
量制御して上記原料ガス供給源１６ａ，１６ｂ，１６ｃ
からそれぞれ上記の原料ガスをガス供給通路１７及び異
物の流入阻止用のフィルタ１７ｄを通して反応容器１１
内に供給する。これと同時に高周波電源１５により誘導
コイル１４に所定の高周波電圧を印加して、反応容器１
１内に高周波プラズマＰを発生させる。そして、この高
周波プラズマにより上記の供給された原料ガスを放電分
解して上記基板１３上にコアガラス膜１を堆積させるよ
うにすればよい。なお、基板１３としては、アンダーク
ラッドの作製を省略するために石英基板を用いたが、こ
れに限らず、シリコン基板等を用いてもよい。
い、この基板１３を反応容器１１内に配置する。次に、
真空ポンプ１８ａ及び排ガス処理装置１８ｂを作動させ
て反応容器１１内を所定の減圧状態にし、この状態でマ
スフローコントローラ１７ａ，１７ｂ，１７ｃにより流
量制御して上記原料ガス供給源１６ａ，１６ｂ，１６ｃ
からそれぞれ上記の原料ガスをガス供給通路１７及び異
物の流入阻止用のフィルタ１７ｄを通して反応容器１１
内に供給する。これと同時に高周波電源１５により誘導
コイル１４に所定の高周波電圧を印加して、反応容器１
１内に高周波プラズマＰを発生させる。そして、この高
周波プラズマにより上記の供給された原料ガスを放電分
解して上記基板１３上にコアガラス膜１を堆積させるよ
うにすればよい。なお、基板１３としては、アンダーク
ラッドの作製を省略するために石英基板を用いたが、こ
れに限らず、シリコン基板等を用いてもよい。
【００１９】上記の如く作製されたコアガラス膜１を図
１に示すようにホルダ６によって上記真空チャンバ２内
の所定位置に配設し、この状態で真空チャンバ２内を所
定の真空状態にする。そして、上記のコアガラス膜１の
特定部分に対し紫外線ランプ３から真空紫外線領域の短
波長紫外光を所定時間照射することにより、その照射部
分の屈折率を増大させる。この屈折率の増大の度合い
は、照射する紫外光の波長が短い程大きくなる傾向にあ
る。
１に示すようにホルダ６によって上記真空チャンバ２内
の所定位置に配設し、この状態で真空チャンバ２内を所
定の真空状態にする。そして、上記のコアガラス膜１の
特定部分に対し紫外線ランプ３から真空紫外線領域の短
波長紫外光を所定時間照射することにより、その照射部
分の屈折率を増大させる。この屈折率の増大の度合い
は、照射する紫外光の波長が短い程大きくなる傾向にあ
る。
【００２０】また、上記の照射により屈折率が増大され
た後のコアガラス膜１に対し、別途、熱アニールを施す
ことにより、その熱アニールを施した部分の屈折率を低
減させるようにしてもよい。すなわち、上記紫外光の照
射部分もしくは未照射部分の一方もしくは双方の特定部
分を局部的に熱アニールを施すことにより、その熱アニ
ールを施した部分のみの屈折率をその熱アニールの程度
に応じて低減させるようにすることもできる。
た後のコアガラス膜１に対し、別途、熱アニールを施す
ことにより、その熱アニールを施した部分の屈折率を低
減させるようにしてもよい。すなわち、上記紫外光の照
射部分もしくは未照射部分の一方もしくは双方の特定部
分を局部的に熱アニールを施すことにより、その熱アニ
ールを施した部分のみの屈折率をその熱アニールの程度
に応じて低減させるようにすることもできる。
【００２１】以下、実施例に基づきより詳細に説明す
る。
る。
【００２２】
【実施例】図２の製膜装置を用いて作製したコアガラス
膜１に対し以下の試験を行った。すなわち、上記コアガ
ラス膜１に対し図１の装置により短波長紫外光を照射
し、その照射部分と、短波長紫外光の未照射部分との屈
折率をそれぞれ測定した。その後、上記の照射部分及び
未照射部分の双方に対しそれぞれ熱アニールを施し、熱
アニール前後での屈折率変化を測定した。
膜１に対し以下の試験を行った。すなわち、上記コアガ
ラス膜１に対し図１の装置により短波長紫外光を照射
し、その照射部分と、短波長紫外光の未照射部分との屈
折率をそれぞれ測定した。その後、上記の照射部分及び
未照射部分の双方に対しそれぞれ熱アニールを施し、熱
アニール前後での屈折率変化を測定した。
【００２３】（コアガラス膜１の製膜）反応容器１１
（図２参照）内を真空ポンプ１８ａにより圧力数Ｐａま
で減圧した状態で、原料ガスとしてＳｉＣｌ4，ＧｅＣ
ｌ4，Ｏ2を供給して高周波プラズマＰの下でコアガラス
膜１を石英基板１３上に堆積させて製膜した。その際の
原料ガスの供給量比としてＳｉＣｌ4／ＧｅＣｌ4を５．
４％に設定した。作製されたコアガラス膜１の膜厚は約
７μｍ、また、表面粗さはＲａ＝４ｎｍであった。
（図２参照）内を真空ポンプ１８ａにより圧力数Ｐａま
で減圧した状態で、原料ガスとしてＳｉＣｌ4，ＧｅＣ
ｌ4，Ｏ2を供給して高周波プラズマＰの下でコアガラス
膜１を石英基板１３上に堆積させて製膜した。その際の
原料ガスの供給量比としてＳｉＣｌ4／ＧｅＣｌ4を５．
４％に設定した。作製されたコアガラス膜１の膜厚は約
７μｍ、また、表面粗さはＲａ＝４ｎｍであった。
【００２４】（試験方法）紫外線ランプ３（図１参照）
としてエキシマ光を発生させるエキシマランプ（ウシオ
電気株式会社製品）を用い、同一のコアガラス膜１の内
の特定の１箇所に波長１４６ｎｍの短波長紫外光（クリ
プトンのエキシマ光）を、他の特定の１箇所に波長１７
２ｎｍの短波長紫外光（キセノンのエキシマ光）をそれ
ぞれ４時間照射した。この後、上記の１４６ｎｍ照射部
分と、１７２ｎｍ照射部分と、これらの短波長紫外光を
照射していない未照射部分との３部分についてプリズム
カプリング法により屈折率の測定を行った。この測定法
は、まず、上記コアガラス膜１を基準プリズムの上に密
着させる。この際、両者の上下方向の相対向面が互いに
平行になるようにその両者間にそれぞれの屈折率のほぼ
中間の屈折率を有する液を入れる。次に、上記コアガラ
ス膜１側から光線を入射させて基準プリズム側から光が
出射しなくなった境界の角度を臨界角とし、この臨界角
から屈折率を算出する。なお、測定波長は６３２．８ｎ
ｍである。
としてエキシマ光を発生させるエキシマランプ（ウシオ
電気株式会社製品）を用い、同一のコアガラス膜１の内
の特定の１箇所に波長１４６ｎｍの短波長紫外光（クリ
プトンのエキシマ光）を、他の特定の１箇所に波長１７
２ｎｍの短波長紫外光（キセノンのエキシマ光）をそれ
ぞれ４時間照射した。この後、上記の１４６ｎｍ照射部
分と、１７２ｎｍ照射部分と、これらの短波長紫外光を
照射していない未照射部分との３部分についてプリズム
カプリング法により屈折率の測定を行った。この測定法
は、まず、上記コアガラス膜１を基準プリズムの上に密
着させる。この際、両者の上下方向の相対向面が互いに
平行になるようにその両者間にそれぞれの屈折率のほぼ
中間の屈折率を有する液を入れる。次に、上記コアガラ
ス膜１側から光線を入射させて基準プリズム側から光が
出射しなくなった境界の角度を臨界角とし、この臨界角
から屈折率を算出する。なお、測定波長は６３２．８ｎ
ｍである。
【００２５】この後、上記のコアガラス膜１の１４６ｎ
ｍ照射部分と、１７２ｎｍ照射部分と、未照射部分との
３部分に対し、大気中で１０００℃の熱アニールを３時
間施し、熱アニール後の上記３部分の屈折率を上記と同
様方法により測定した。
ｍ照射部分と、１７２ｎｍ照射部分と、未照射部分との
３部分に対し、大気中で１０００℃の熱アニールを３時
間施し、熱アニール後の上記３部分の屈折率を上記と同
様方法により測定した。
【００２６】（測定結果）測定結果を表１に示す。
【００２７】
【表１】
【００２８】上記の表１によれば、熱アニール前の短波
長紫外光の照射部分と、未照射部分とを比較すると、短
波長紫外光の照射により屈折率の増大が生じている。照
射光の波長については、未照射部分の屈折率１．４６７
９に対し波長１７２ｎｍの紫外光照射により１．４６８
０となり１．０×１０-4程度の増大に止まる一方、波長
１４６ｎｍの紫外光照射により１．４６８６となり７．
０×１０-4の比較的大きな増大が生じた。これは今回試
作したコアガラス膜１が波長１４６ｎｍに対し構造変化
を生じやすいためと考えられる。このため、照射する紫
外光の波長を選択することにより、屈折率増大の度合い
を制御することが可能であると考えられる。
長紫外光の照射部分と、未照射部分とを比較すると、短
波長紫外光の照射により屈折率の増大が生じている。照
射光の波長については、未照射部分の屈折率１．４６７
９に対し波長１７２ｎｍの紫外光照射により１．４６８
０となり１．０×１０-4程度の増大に止まる一方、波長
１４６ｎｍの紫外光照射により１．４６８６となり７．
０×１０-4の比較的大きな増大が生じた。これは今回試
作したコアガラス膜１が波長１４６ｎｍに対し構造変化
を生じやすいためと考えられる。このため、照射する紫
外光の波長を選択することにより、屈折率増大の度合い
を制御することが可能であると考えられる。
【００２９】次に、熱アニール後の屈折率を見ると、短
波長紫外光の照射部分と、未照射部分との如何に拘わら
ず、すべての部分で熱アニール前の屈折率が低減してそ
れぞれ１．４６４７と同じ値に変化している。すなわ
ち、熱アニールを施すことにより、熱アニール前の屈折
率が未照射部分で１．４６７９から１．４６４７へと
３．２×１０-4低減し、１７２ｎｍ照射部分で１．４６
８０から１．４６４７へと３．３×１０-4低減し、１４
６ｎｍ照射部分で１．４６８６から１．４６４７へと
３．９×１０-4低減した。また、この屈折率の低減は熱
アニールの温度を調節することにより、屈折率低減の度
合いを制御することが可能であると考えられる。
波長紫外光の照射部分と、未照射部分との如何に拘わら
ず、すべての部分で熱アニール前の屈折率が低減してそ
れぞれ１．４６４７と同じ値に変化している。すなわ
ち、熱アニールを施すことにより、熱アニール前の屈折
率が未照射部分で１．４６７９から１．４６４７へと
３．２×１０-4低減し、１７２ｎｍ照射部分で１．４６
８０から１．４６４７へと３．３×１０-4低減し、１４
６ｎｍ照射部分で１．４６８６から１．４６４７へと
３．９×１０-4低減した。また、この屈折率の低減は熱
アニールの温度を調節することにより、屈折率低減の度
合いを制御することが可能であると考えられる。
【００３０】従って、ＬＰ−ＣＶＤ法により作製したコ
アガラス膜１に対し、短波長紫外光の照射及び熱アニー
ルの一方もしくは双方を上記のコアガラス膜１の特定部
分に選択的に施すことにより、上記コアガラス膜１の屈
折率を部分的に増減制御することが可能になると考えら
れる。これにより、長手方向に対し間欠的に屈折率が変
化するようなコアガラス膜１の形成が従来の紫外レーザ
光の照射に比べ大幅に低いパワー密度の紫外線ランプに
よる短波長紫外光の照射によって行うことができるよう
になり、その取り扱いも容易に行い得るようになる。な
お、上記の測定結果では、屈折率の最大変化量は熱アニ
ール前の１4６ｎｍ部分の１．４６８６と、熱アニール
後の未照射部分の１．４６４７との差３．９×１０-4で
あった。
アガラス膜１に対し、短波長紫外光の照射及び熱アニー
ルの一方もしくは双方を上記のコアガラス膜１の特定部
分に選択的に施すことにより、上記コアガラス膜１の屈
折率を部分的に増減制御することが可能になると考えら
れる。これにより、長手方向に対し間欠的に屈折率が変
化するようなコアガラス膜１の形成が従来の紫外レーザ
光の照射に比べ大幅に低いパワー密度の紫外線ランプに
よる短波長紫外光の照射によって行うことができるよう
になり、その取り扱いも容易に行い得るようになる。な
お、上記の測定結果では、屈折率の最大変化量は熱アニ
ール前の１4６ｎｍ部分の１．４６８６と、熱アニール
後の未照射部分の１．４６４７との差３．９×１０-4で
あった。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、第１の発明におけ
る石英系光導波路コアガラスの屈折率制御方法によれ
ば、従来の紫外線レーザ光と比べ格段に低いパワー密度
でかつより短波長の紫外線ランプによる紫外線照射によ
ってコアガラスの屈折率増大を生じさせることができ
る。このため、石英系光導波路に用いるコアガラスの屈
折率制御が、レーザ光を発生させる場合と比べ格段にコ
ンパクトな設備規模の簡易な設備により行うことができ
るようになり、かつ、その取り扱いも簡便なものとな
る。しかも、屈折率の制御対象であるコアガラスが特に
ＣＶＤ法により作製されたものであっても、そのコアガ
ラスに屈折率増大を生じさせることができる。
る石英系光導波路コアガラスの屈折率制御方法によれ
ば、従来の紫外線レーザ光と比べ格段に低いパワー密度
でかつより短波長の紫外線ランプによる紫外線照射によ
ってコアガラスの屈折率増大を生じさせることができ
る。このため、石英系光導波路に用いるコアガラスの屈
折率制御が、レーザ光を発生させる場合と比べ格段にコ
ンパクトな設備規模の簡易な設備により行うことができ
るようになり、かつ、その取り扱いも簡便なものとな
る。しかも、屈折率の制御対象であるコアガラスが特に
ＣＶＤ法により作製されたものであっても、そのコアガ
ラスに屈折率増大を生じさせることができる。
【００３２】加えて、紫外線ランプにより短波長紫外線
を照射することにより屈折率が増大した照射部分に対
し、さらに、熱アニールを施すことにより、その熱アニ
ールを施した部分の屈折率を低減させることができ、屈
折率の増大のみならず増減制御をも行うことができるよ
うになる。
を照射することにより屈折率が増大した照射部分に対
し、さらに、熱アニールを施すことにより、その熱アニ
ールを施した部分の屈折率を低減させることができ、屈
折率の増大のみならず増減制御をも行うことができるよ
うになる。
【００３３】また、第２の発明によれば、コアガラスに
対し局部的に熱アニールを施すことによりその熱アニー
ルを施した部分のみの屈折率低減化を得ることができる
ようになる。
対し局部的に熱アニールを施すことによりその熱アニー
ルを施した部分のみの屈折率低減化を得ることができる
ようになる。
【図１】本発明の実施形態の屈折率制御方法を実施する
ための装置を簡略化して示す断面説明図である。
ための装置を簡略化して示す断面説明図である。
【図２】ＬＰ−ＣＶＤ法による製膜装置を簡略化して示
す説明図である。
す説明図である。
【図３】従来の屈折率を増大変化させる例を示す説明図
である。
である。
１ コアガラス膜（コアガラス） ３ 紫外線ランプ
Claims (5)
- 【請求項１】 石英系光導波路に用いるコアガラスの屈
折率を変化させる屈折率制御方法であって、 上記コアガラスに対し紫外線ランプを用いて短波長紫外
線を照射することにより、照射部分の屈折率を未照射部
分のそれに比べ増大させるようにすることを特徴とする
石英系光導波路コアガラスの屈折率制御方法。 - 【請求項２】 請求項１において、 コアガラスはＣＶＤ法により形成したものであることを
特徴とする石英系光導波路コアガラスの屈折率制御方
法。 - 【請求項３】 請求項１において、 紫外線は波長が２００ｎｍ以下の真空紫外線であること
を特徴とする石英系光導波路コアガラスの屈折率制御方
法。 - 【請求項４】 請求項１において、 短波長紫外線の照射部分に対し熱アニールを施すことに
より、その熱アニールを施した部分の屈折率を低減させ
るようにすることを特徴とする石英系光導波路コアガラ
スの屈折率制御方法。 - 【請求項５】 石英系光導波路に用いるコアガラスの屈
折率を変化させる屈折率制御方法であって、 上記コアガラスに対し、局部的に熱アニールを施すこと
により、その熱アニールを施した部分の屈折率を未実施
部分のそれに比べ低減させるようにすることを特徴とす
る石英系光導波路コアガラスの屈折率制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP951198A JPH11211926A (ja) | 1998-01-21 | 1998-01-21 | 石英系光導波路コアガラスの屈折率制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP951198A JPH11211926A (ja) | 1998-01-21 | 1998-01-21 | 石英系光導波路コアガラスの屈折率制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11211926A true JPH11211926A (ja) | 1999-08-06 |
Family
ID=11722282
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP951198A Withdrawn JPH11211926A (ja) | 1998-01-21 | 1998-01-21 | 石英系光導波路コアガラスの屈折率制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11211926A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1072819A2 (en) | 1999-07-27 | 2001-01-31 | Nissan Motor Co., Ltd. | Speed change controller for infinite speed ratio transmission |
| JP2004503812A (ja) * | 2000-06-14 | 2004-02-05 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 導波管装置の光路長を安定化させ調整する方法 |
| JP2004317802A (ja) * | 2003-04-16 | 2004-11-11 | Fujikura Ltd | 紫外光照射による光部品、その製造方法及び製造装置 |
| JP2005017334A (ja) * | 2003-06-23 | 2005-01-20 | Fujikura Ltd | グレーティング型光部品製造方法、グレーティング型光部品製造装置及びグレーティング型光部品製造装置を用いて作製された光部品 |
| JP2008083670A (ja) * | 2006-08-28 | 2008-04-10 | Univ Of Miyazaki | ファイバブラッググレーティングの消去方法、ファイバブラッググレーティングの調整方法、ファイバブラッググレーティングを備えた光部品の製造方法及び同光部品の製造装置 |
-
1998
- 1998-01-21 JP JP951198A patent/JPH11211926A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1072819A2 (en) | 1999-07-27 | 2001-01-31 | Nissan Motor Co., Ltd. | Speed change controller for infinite speed ratio transmission |
| JP2004503812A (ja) * | 2000-06-14 | 2004-02-05 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 導波管装置の光路長を安定化させ調整する方法 |
| JP2004317802A (ja) * | 2003-04-16 | 2004-11-11 | Fujikura Ltd | 紫外光照射による光部品、その製造方法及び製造装置 |
| JP2005017334A (ja) * | 2003-06-23 | 2005-01-20 | Fujikura Ltd | グレーティング型光部品製造方法、グレーティング型光部品製造装置及びグレーティング型光部品製造装置を用いて作製された光部品 |
| JP2008083670A (ja) * | 2006-08-28 | 2008-04-10 | Univ Of Miyazaki | ファイバブラッググレーティングの消去方法、ファイバブラッググレーティングの調整方法、ファイバブラッググレーティングを備えた光部品の製造方法及び同光部品の製造装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050405 |