JPH11271821A - 非線形光デバイスの製造方法 - Google Patents
非線形光デバイスの製造方法Info
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- JPH11271821A JPH11271821A JP7544898A JP7544898A JPH11271821A JP H11271821 A JPH11271821 A JP H11271821A JP 7544898 A JP7544898 A JP 7544898A JP 7544898 A JP7544898 A JP 7544898A JP H11271821 A JPH11271821 A JP H11271821A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 比較的簡単な方法により非線形光デバイスを
高精度に製造できる非線形光デバイスの製造方法を提供
する。 【解決手段】 本発明においては、基板（１１）上に潜
在的に非線形光学効果を有する高分子膜（１３）を形成
する。その後、ポーリング処理を行い高分子膜（１３）
を非線形光学効果を有する高分子膜に変換する。次に、
この高分子膜に選択的に電子線を照射して、非線形光学
効果を選択的に除去する。この結果、基板上には非線形
光学効果を有する区域と等方性の光学特性を有する区域
とが形成され、これらの区域を利用して非線形光デバイ
スを実現する。電子線照射は、高解像度を有しているの
で、微細な光デバイスでも高精度に製造することができ
る。
高精度に製造できる非線形光デバイスの製造方法を提供
する。 【解決手段】 本発明においては、基板（１１）上に潜
在的に非線形光学効果を有する高分子膜（１３）を形成
する。その後、ポーリング処理を行い高分子膜（１３）
を非線形光学効果を有する高分子膜に変換する。次に、
この高分子膜に選択的に電子線を照射して、非線形光学
効果を選択的に除去する。この結果、基板上には非線形
光学効果を有する区域と等方性の光学特性を有する区域
とが形成され、これらの区域を利用して非線形光デバイ
スを実現する。電子線照射は、高解像度を有しているの
で、微細な光デバイスでも高精度に製造することができ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば光導波路や
電気光学効果又は非線形光学効果を有する非線形光デバ
イスの製造方法、特に潜在的に非線形光学効果を有する
高分子膜に電子線を直接照射して光デバイスを製造する
非線形光デバイスの製造方法に関するものである。
電気光学効果又は非線形光学効果を有する非線形光デバ
イスの製造方法、特に潜在的に非線形光学効果を有する
高分子膜に電子線を直接照射して光デバイスを製造する
非線形光デバイスの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】非線形光学素子は光通信システムや種々
の光学装置に広く利用されており、これらの開発に伴い
その製造方法の開発が強く要請されている。
の光学装置に広く利用されており、これらの開発に伴い
その製造方法の開発が強く要請されている。
【０００３】図１は従来のフォトリソグラフィ技術及び
エッチング技術を用いて、３次元非線形光導波路の製造
を示す図である。図１において、光導波路の作製には、
まず乾板上に電子線レジストを堆積し、電子線発生源を
用いて電子線を照射、現像処理を行うことにより、所望
のパターンのフォトマスクを作製する。次に、図１
（ａ）に示すように、基板１の上にクラッド層２と光導
波路部分になるコア層３と、光感光材であるフォトレジ
スト４を成膜し、フォトレジストの上から紫外線５をフ
ォトマスク６を通して照射してパターニングし、現像す
ると図１（ｂ）に示すようにフォトレジスト４が転写パ
ターンとしてコア層３上に形成される。そして、図１
（ｃ）に示すように、フォトレジスト４をマスクとして
反応性イオンエッチングを行い光導波路のコア部分を形
成する。これに電界配向を行って２次非線形性（あるい
は１次電気光学効果）を生じさせた後、図１（ｄ）に示
すように、オーバークラッド層７をコア層３上に形成
し、３次元光導波路が完成する。
エッチング技術を用いて、３次元非線形光導波路の製造
を示す図である。図１において、光導波路の作製には、
まず乾板上に電子線レジストを堆積し、電子線発生源を
用いて電子線を照射、現像処理を行うことにより、所望
のパターンのフォトマスクを作製する。次に、図１
（ａ）に示すように、基板１の上にクラッド層２と光導
波路部分になるコア層３と、光感光材であるフォトレジ
スト４を成膜し、フォトレジストの上から紫外線５をフ
ォトマスク６を通して照射してパターニングし、現像す
ると図１（ｂ）に示すようにフォトレジスト４が転写パ
ターンとしてコア層３上に形成される。そして、図１
（ｃ）に示すように、フォトレジスト４をマスクとして
反応性イオンエッチングを行い光導波路のコア部分を形
成する。これに電界配向を行って２次非線形性（あるい
は１次電気光学効果）を生じさせた後、図１（ｄ）に示
すように、オーバークラッド層７をコア層３上に形成
し、３次元光導波路が完成する。
【０００４】また、非線形光学ポリマー材料等は非線形
光学色素を含有したポリマー（あるいはシリカ系ガラス
質）であり、これらの材料に電界配向を行って、２次非
線形性（あるいは１次電気光学効果）を生じさせる。こ
れらの薄膜に３次元光導波路をパターン化する方法もフ
ォトブリーチ法として既知である。この既知の方法で
は、紫外線照射により光化学反応により、導波路として
使用する以外の部分の色素を分解して膜の屈折率を低下
させ、色素の残った部分を光導波路としている。この方
法は、真空プロセスや加熱プロセスを必要としないた
め、耐環境性の低いポリマー材料に対して低コストで光
導波路を作製するのに有効である。その際、フォトブリ
ーチ法は電子線描画等で作製したフォトマスクを介して
の紫外線密着露光が行われる。
光学色素を含有したポリマー（あるいはシリカ系ガラス
質）であり、これらの材料に電界配向を行って、２次非
線形性（あるいは１次電気光学効果）を生じさせる。こ
れらの薄膜に３次元光導波路をパターン化する方法もフ
ォトブリーチ法として既知である。この既知の方法で
は、紫外線照射により光化学反応により、導波路として
使用する以外の部分の色素を分解して膜の屈折率を低下
させ、色素の残った部分を光導波路としている。この方
法は、真空プロセスや加熱プロセスを必要としないた
め、耐環境性の低いポリマー材料に対して低コストで光
導波路を作製するのに有効である。その際、フォトブリ
ーチ法は電子線描画等で作製したフォトマスクを介して
の紫外線密着露光が行われる。
【０００５】さらに、特開平３−１２２６２５号公報に
記載されているように、ガラス基板上に非線形な光学特
性を有する高分子膜を形成し、この高分子膜をそのガラ
ス転移点付近まで加熱し、加熱された状態で荷電粒子ビ
ームを直接照射し、その後常温まで降下させることによ
り非線形光デバイスや光導波路を作成する方法が知られ
ている。この既知の方法では、荷電粒子ビーム照射によ
り高分子膜を帯電させ、帯電した電荷により高分子に含
まれる極性基を配向させている。
記載されているように、ガラス基板上に非線形な光学特
性を有する高分子膜を形成し、この高分子膜をそのガラ
ス転移点付近まで加熱し、加熱された状態で荷電粒子ビ
ームを直接照射し、その後常温まで降下させることによ
り非線形光デバイスや光導波路を作成する方法が知られ
ている。この既知の方法では、荷電粒子ビーム照射によ
り高分子膜を帯電させ、帯電した電荷により高分子に含
まれる極性基を配向させている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前述したフォトマスク
を用いて光デバイスを作成する方法は、フォトマスクの
作成、レジスト層の形成、フォトリソグラフィ、エッチ
ング処理等の多数の工程が必要であり、製造工程が複雑
になる欠点がある。
を用いて光デバイスを作成する方法は、フォトマスクの
作成、レジスト層の形成、フォトリソグラフィ、エッチ
ング処理等の多数の工程が必要であり、製造工程が複雑
になる欠点がある。
【０００７】上述した荷電粒子ビームを直接照射する方
法は、フォトマスクの形成及びフォトリソグラフィ工程
が不要であり、製造工程を簡単にできる利点がある。し
かしながら、この既知の方法では、高分子膜をガラス転
移点付近の温度に維持しながら電子線照射によりポーリ
ング処理をしなければならず、電界配向処理工程が複雑
になる欠点がある。しかも、電子線照射により高分子を
適切に帯電させる必要があり、電子線の照射エネルギー
が高すぎると高分子膜の非線形特性が消滅してしまい、
一方電子線の照射エネルギーが低すぎると分極量が少な
すぎてしまい、電子線照射を厳格に制御しなければなら
ず、従って作業性に難点があった。
法は、フォトマスクの形成及びフォトリソグラフィ工程
が不要であり、製造工程を簡単にできる利点がある。し
かしながら、この既知の方法では、高分子膜をガラス転
移点付近の温度に維持しながら電子線照射によりポーリ
ング処理をしなければならず、電界配向処理工程が複雑
になる欠点がある。しかも、電子線照射により高分子を
適切に帯電させる必要があり、電子線の照射エネルギー
が高すぎると高分子膜の非線形特性が消滅してしまい、
一方電子線の照射エネルギーが低すぎると分極量が少な
すぎてしまい、電子線照射を厳格に制御しなければなら
ず、従って作業性に難点があった。
【０００８】従って、本発明の目的は、上述した欠点を
除去し一層簡単な製造作業により非線形光デバイスを製
造できる方法を実現することにある。
除去し一層簡単な製造作業により非線形光デバイスを製
造できる方法を実現することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明による非線形光デ
バイスの製造方法は、基板上に非線形光デバイスを形成
するに際し、基板上に、非線形光学効果を潜在的に有す
る高分子膜を形成する工程と、前記高分子膜を、そのガ
ラス転移点付近まで加熱し、電界配向処理を行って非線
形光学効果を有する高分子膜に変換する工程と、前記非
線形光学効果を有する高分子膜に電子線を選択的に照射
し、電子線が照射された区域の高分子膜を等方性光学材
料に変換する工程とを具え、基板上に、非線形光学効果
を有する区域と光学的に等方性の区域の両方を形成する
ことにより非線形光デバイスを製造することを特徴とす
る。
バイスの製造方法は、基板上に非線形光デバイスを形成
するに際し、基板上に、非線形光学効果を潜在的に有す
る高分子膜を形成する工程と、前記高分子膜を、そのガ
ラス転移点付近まで加熱し、電界配向処理を行って非線
形光学効果を有する高分子膜に変換する工程と、前記非
線形光学効果を有する高分子膜に電子線を選択的に照射
し、電子線が照射された区域の高分子膜を等方性光学材
料に変換する工程とを具え、基板上に、非線形光学効果
を有する区域と光学的に等方性の区域の両方を形成する
ことにより非線形光デバイスを製造することを特徴とす
る。
【００１０】本発明者が、非線形光学効果を有する高分
子膜について種々の実験及び解析を行った結果、この高
分子膜に適当なエネルギーの電子線を照射すると、一方
向に配向していた極性基がランダムな配向に変換され又
は極性基が分解され、非線形光学効果が消滅し光学的に
等方性の光学材料に変換されることを見出した。従っ
て、非線形光学効果を有する高分子膜に選択的に電子線
を照射することにより、基板上に非線形効果を有する区
域と等方性の区域と適切に形成することができ、これら
光学的に特性の異なる区域を有効に利用すれば、光学的
に特有の性能を有する光デバイスを製造することができ
る。本発明は、このような認識に基づき、電子線照射に
より基板上に非線形光学効果を有する区域と等方性の光
学特性を有する区域とを適切に形成し、光導波路、回折
格子、波長フィルタ、位相整合素子のような光学デバイ
スを実現する。
子膜について種々の実験及び解析を行った結果、この高
分子膜に適当なエネルギーの電子線を照射すると、一方
向に配向していた極性基がランダムな配向に変換され又
は極性基が分解され、非線形光学効果が消滅し光学的に
等方性の光学材料に変換されることを見出した。従っ
て、非線形光学効果を有する高分子膜に選択的に電子線
を照射することにより、基板上に非線形効果を有する区
域と等方性の区域と適切に形成することができ、これら
光学的に特性の異なる区域を有効に利用すれば、光学的
に特有の性能を有する光デバイスを製造することができ
る。本発明は、このような認識に基づき、電子線照射に
より基板上に非線形光学効果を有する区域と等方性の光
学特性を有する区域とを適切に形成し、光導波路、回折
格子、波長フィルタ、位相整合素子のような光学デバイ
スを実現する。
【００１１】例えば、回折格子を形成する場合、所定の
ピッチで電子線を走査することにより光学的に特性の異
なる区域が交互に形成され、容易に回折格子を実現する
ことができる。また、光導波路を形成する場合、光導波
路の幅に相当する間隔で互いに平行に電子線を走査する
ことにより、電子線が照射された区域は低屈折率のクラ
ッド領域を形成し、これらクラッド領域により挟まれる
区域はコア領域を形成し、従って極めて容易に光導波路
を形成することができる。この場合、電子線が照射され
る区域の幅は伝播する光波の波長の数倍に設定すれば、
隣接する素子との間のクロストークを防止することがで
きる。
ピッチで電子線を走査することにより光学的に特性の異
なる区域が交互に形成され、容易に回折格子を実現する
ことができる。また、光導波路を形成する場合、光導波
路の幅に相当する間隔で互いに平行に電子線を走査する
ことにより、電子線が照射された区域は低屈折率のクラ
ッド領域を形成し、これらクラッド領域により挟まれる
区域はコア領域を形成し、従って極めて容易に光導波路
を形成することができる。この場合、電子線が照射され
る区域の幅は伝播する光波の波長の数倍に設定すれば、
隣接する素子との間のクロストークを防止することがで
きる。
【００１２】本発明による非線形光デバイスの製造方法
は、基板上に非線形光デバイスを形成するに際し、基板
上に、非線形光学効果を潜在的に有する高分子膜を形成
する工程と、前記高分子膜に電子線を選択的に照射し、
電子線が照射された区域の潜在的な非線形光学効果を消
滅させる工程と、電子線が照射された高分子膜をそのガ
ラス転移点付近まで加熱して電界配向処理を行い、電子
線が照射されなかった区域の高分子膜を非線形光学効果
を有する高分子膜に変換する工程とを具え、基板上に非
線形光学効果を有する区域と等方的な光学特性を有する
区域の両方を形成することにより非線形光デバイスを製
造することを特徴とする。このように、ポーリング処理
は、電子線照射工程に先立って行うことができる。
は、基板上に非線形光デバイスを形成するに際し、基板
上に、非線形光学効果を潜在的に有する高分子膜を形成
する工程と、前記高分子膜に電子線を選択的に照射し、
電子線が照射された区域の潜在的な非線形光学効果を消
滅させる工程と、電子線が照射された高分子膜をそのガ
ラス転移点付近まで加熱して電界配向処理を行い、電子
線が照射されなかった区域の高分子膜を非線形光学効果
を有する高分子膜に変換する工程とを具え、基板上に非
線形光学効果を有する区域と等方的な光学特性を有する
区域の両方を形成することにより非線形光デバイスを製
造することを特徴とする。このように、ポーリング処理
は、電子線照射工程に先立って行うことができる。
【００１３】電子線による２次元走査はプログラム可能
な電子線照射装置を用いることにより比較的簡単に行う
ことができる。従って、基板上に潜在的に非線形光学効
果を有する高分子膜を形成し、この高分子膜に対してプ
ログラムされた電子線照射装置を用いて選択的に電子線
による２次元走査を行えば、１回の作業により基板上に
複数の光デバイスを形成することができる。特に、電子
線は高い分解能を有しているので、極めて微細な光デバ
イスを高精度に製作することができる。特に、波長フィ
ルタや位相整合波長変換素子の製造においては、波長単
位での制御が必要となるため、本発明を利用することに
より簡単な製造工程により高精度の光デバイスを製造す
ることができる。
な電子線照射装置を用いることにより比較的簡単に行う
ことができる。従って、基板上に潜在的に非線形光学効
果を有する高分子膜を形成し、この高分子膜に対してプ
ログラムされた電子線照射装置を用いて選択的に電子線
による２次元走査を行えば、１回の作業により基板上に
複数の光デバイスを形成することができる。特に、電子
線は高い分解能を有しているので、極めて微細な光デバ
イスを高精度に製作することができる。特に、波長フィ
ルタや位相整合波長変換素子の製造においては、波長単
位での制御が必要となるため、本発明を利用することに
より簡単な製造工程により高精度の光デバイスを製造す
ることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】図２は本発明による非線形光デバ
イスの製造方法の一例を示すための線図である。本例で
は、基板上に光導波路を形成する例について説明する。
基板１１を用意し、この上にバッハァ層１２を形成し、
このバッファ層１２上に光学的に非線形な特性を潜在的
に有する高分子膜１３を形成する。この高分子膜１３は
比較的大きな非線形感受率を有する色素のような有機分
子を含むポリマ材料で構成され、例えばポリメチルメタ
クリレート系ポリマ又はポリカーボネート系ポリマに、
スチルベン系、インダン系又はアゾ系の色素を含有させ
た高分子材料を用いることができる。
イスの製造方法の一例を示すための線図である。本例で
は、基板上に光導波路を形成する例について説明する。
基板１１を用意し、この上にバッハァ層１２を形成し、
このバッファ層１２上に光学的に非線形な特性を潜在的
に有する高分子膜１３を形成する。この高分子膜１３は
比較的大きな非線形感受率を有する色素のような有機分
子を含むポリマ材料で構成され、例えばポリメチルメタ
クリレート系ポリマ又はポリカーボネート系ポリマに、
スチルベン系、インダン系又はアゾ系の色素を含有させ
た高分子材料を用いることができる。
【００１５】次に、高分子膜１３が形成された基板にポ
ーリング処理を行う。このポーリング処理は、種々の方
法で行うことができ、例えば高分子膜１３をそのガラス
転移点付近まで加熱し、この状態で高分子膜の全面にわ
たってコロナ放電を行って高分子膜を一様にに帯電さ
せ、高分子材料中の色素のダイポールを全体として一方
向に分極すなわち配向させることにより行うことができ
る。
ーリング処理を行う。このポーリング処理は、種々の方
法で行うことができ、例えば高分子膜１３をそのガラス
転移点付近まで加熱し、この状態で高分子膜の全面にわ
たってコロナ放電を行って高分子膜を一様にに帯電さ
せ、高分子材料中の色素のダイポールを全体として一方
向に分極すなわち配向させることにより行うことができ
る。
【００１６】次に、電子ビーム発生装置２０を用いて電
子ビームにより２次元走査を行う。電子ビーム発生装置
１０は図面上簡略化して表現したが、電子ビームを発生
する電子銃、集束レンズ系、偏向レンズ系等を具え、集
束した電子ビーム２１を発生し、この電子ビーム２１に
より高分子膜１３を選択的に２次元的に走査する。この
電子ビーム走査に際し、導波路のコアを構成する予定の
区域１４の周辺に沿って電子ビームを照射する。電子ビ
ームが照射された部分は光学的に等方性の材料に変換さ
れ、その屈折率は非線形光学効果を有する非照射区域４
の屈折率よりも小さくなるので、導波路のクラッド１５
を構成することになる。この結果、コアを構成する高屈
折率の電子線非照射区域１４とその両側の低屈折率のク
ラッド屈折率１５とが形成され光導波路が構成される。
尚、クラッド１５の幅は伝播すべき光波の波長の数倍で
あれば、隣接する導波路又はデバイス間でのクロストー
クを防止することができる。
子ビームにより２次元走査を行う。電子ビーム発生装置
１０は図面上簡略化して表現したが、電子ビームを発生
する電子銃、集束レンズ系、偏向レンズ系等を具え、集
束した電子ビーム２１を発生し、この電子ビーム２１に
より高分子膜１３を選択的に２次元的に走査する。この
電子ビーム走査に際し、導波路のコアを構成する予定の
区域１４の周辺に沿って電子ビームを照射する。電子ビ
ームが照射された部分は光学的に等方性の材料に変換さ
れ、その屈折率は非線形光学効果を有する非照射区域４
の屈折率よりも小さくなるので、導波路のクラッド１５
を構成することになる。この結果、コアを構成する高屈
折率の電子線非照射区域１４とその両側の低屈折率のク
ラッド屈折率１５とが形成され光導波路が構成される。
尚、クラッド１５の幅は伝播すべき光波の波長の数倍で
あれば、隣接する導波路又はデバイス間でのクロストー
クを防止することができる。
【００１７】尚、本例では、電界配向処理により非線形
光学効果を有する高分子を形成した後電子線照射を行っ
たが、先に電子線照射を行い、その後高分子膜３をその
ガラス転移点まで加熱し電界配向処理を行い、電子線が
照射されなかった区域の高分子膜を非線形光学効果を有
する高分子膜に変換することもできる。この場合、電子
線照射により高分子膜に含有される色素を分解させるこ
とにより、その区域は等方性の光学特性を有する高分子
膜に変換される。
光学効果を有する高分子を形成した後電子線照射を行っ
たが、先に電子線照射を行い、その後高分子膜３をその
ガラス転移点まで加熱し電界配向処理を行い、電子線が
照射されなかった区域の高分子膜を非線形光学効果を有
する高分子膜に変換することもできる。この場合、電子
線照射により高分子膜に含有される色素を分解させるこ
とにより、その区域は等方性の光学特性を有する高分子
膜に変換される。
【００１８】図３は本発明により製造した位相整合波長
変換素子の構造を示す。尚、図２で用いた部材と同一の
部材には同一符号を付することにする。図３において、
符号１４は電子線が照射されず非線形光学効果を有する
区域を示し、符号１５は電子線が照射されて非線形効果
が消去された区域を示す。レーザの波長変換を行う場
合、入射波と出射波との間の位相を整合させる必要があ
るため、その光路中に図３に示す非線形性の周期格子を
設ける必要がある。このデバイスの周期格子は入射波と
出射波との間の位相の不整合を補正するような波数の非
線形変調が行えばよい。潜在的に非線形光学効果を有す
る高分子膜１３に所定の幅で周期的に電子線を照射して
２次非線形性を周期的に消去することにより位相整合波
長変換素子を実現することができる。また、周期的な非
線形変調構造は、波長変換の位相整合だけでなく、進行
波光変調器において光波とマイクロ波の位相速度を整合
させる方法としても利用することができる。
変換素子の構造を示す。尚、図２で用いた部材と同一の
部材には同一符号を付することにする。図３において、
符号１４は電子線が照射されず非線形光学効果を有する
区域を示し、符号１５は電子線が照射されて非線形効果
が消去された区域を示す。レーザの波長変換を行う場
合、入射波と出射波との間の位相を整合させる必要があ
るため、その光路中に図３に示す非線形性の周期格子を
設ける必要がある。このデバイスの周期格子は入射波と
出射波との間の位相の不整合を補正するような波数の非
線形変調が行えばよい。潜在的に非線形光学効果を有す
る高分子膜１３に所定の幅で周期的に電子線を照射して
２次非線形性を周期的に消去することにより位相整合波
長変換素子を実現することができる。また、周期的な非
線形変調構造は、波長変換の位相整合だけでなく、進行
波光変調器において光波とマイクロ波の位相速度を整合
させる方法としても利用することができる。
【００１９】図４は図３に示す周期１００μｍのグレー
ティング構造体を実際に作成したデバイスのＳＨ強度分
布の測定結果を示す。本例では、色素添加高分子膜に、
２５ｋＶ、Ｉｐ＝５００ｐＡ、ドーズ量＝１０００μＣ
／ｃｍ2 の条件で電子線照射を行った。図４において、
横軸は距離（μｍ）を示し、縦軸はＳＨ強度（任意単
位）を示す。図４に示す結果から明かなように、本発明
の方法により極めて高精度に非線形光学効果を有する区
域と等方性の特性を有する区域とを交互に形成すること
ができる。
ティング構造体を実際に作成したデバイスのＳＨ強度分
布の測定結果を示す。本例では、色素添加高分子膜に、
２５ｋＶ、Ｉｐ＝５００ｐＡ、ドーズ量＝１０００μＣ
／ｃｍ2 の条件で電子線照射を行った。図４において、
横軸は距離（μｍ）を示し、縦軸はＳＨ強度（任意単
位）を示す。図４に示す結果から明かなように、本発明
の方法により極めて高精度に非線形光学効果を有する区
域と等方性の特性を有する区域とを交互に形成すること
ができる。
【００２０】図５は本発明の製造方法により作成したブ
ラッグ反射型波長フィルタの構成を示す。基板２０上に
下側電極層２１を形成し、この上に潜在的に非線形光学
効果を有する高分子膜２２を形成する。そして、ポーリ
ング処理した後所定のピッチで電子線照射を行い、非線
形光学効果を有する区域と等方性の光学特性を有する区
域とを交互に形成する。その後、高分子膜２２上に上側
電極層２３を形成する。下側電極層２１と上側電極層２
３との間にバイアス源２４を接続する。このデバイスに
おいて、高分子膜２２は周期的に２次非線形性（１次電
気光学特性）を有するので、バイアス源２４によるバイ
アスにより高分子膜の等価屈折率が制御され、ブラッグ
波長の光波２５は反射され、これ以外の波長の光波は透
過することになる。
ラッグ反射型波長フィルタの構成を示す。基板２０上に
下側電極層２１を形成し、この上に潜在的に非線形光学
効果を有する高分子膜２２を形成する。そして、ポーリ
ング処理した後所定のピッチで電子線照射を行い、非線
形光学効果を有する区域と等方性の光学特性を有する区
域とを交互に形成する。その後、高分子膜２２上に上側
電極層２３を形成する。下側電極層２１と上側電極層２
３との間にバイアス源２４を接続する。このデバイスに
おいて、高分子膜２２は周期的に２次非線形性（１次電
気光学特性）を有するので、バイアス源２４によるバイ
アスにより高分子膜の等価屈折率が制御され、ブラッグ
波長の光波２５は反射され、これ以外の波長の光波は透
過することになる。
【図１】従来の非線形光デバイスの製造方法を示す線図
的断面図である。
的断面図である。
【図２】本発明による非線形光デバイスの製造方法を説
明するための線図である。
明するための線図である。
【図３】本発明により製造された位相整合波長変換素子
の構成を示す線図である。
の構成を示す線図である。
【図４】本発明により製造されたグレーティング構造体
のＳＨ特性の実験結果を示すグラフである。
のＳＨ特性の実験結果を示すグラフである。
【図５】本発明により製造したブラッグ反射型フィルタ
の構成を示す線図である。
の構成を示す線図である。
１１ 基板 １２ バッファ層 １３ 高分子膜 １４ 導波路 １５ クラッド
Claims (7)
- 【請求項１】 基板上に非線形光デバイスを形成するに
際し、 基板上に、非線形光学効果を潜在的に有する高分子膜を
形成する工程と、 前記高分子膜を、そのガラス転移点付近まで加熱し、電
界配向処理を行って非線形光学効果を有する高分子膜に
変換する工程と、 前記非線形光学効果を有する高分子膜に電子線を選択的
に照射し、電子線が照射された区域の高分子膜を等方性
光学材料に変換する工程とを具え、 基板上に、非線形光学効果を有する区域と光学的に等方
性の区域の両方を形成することにより非線形光デバイス
を製造することを特徴とする非線形光デバイスの製造方
法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の非線形光デバイスの製
造方法において、前記電子線照射工程の後に、熱現像処
理を行って電子線が照射された領域の高分子膜を選択的
に除去することを特徴とする非線形光デバイスの製造方
法。 - 【請求項３】 基板上に非線形光デバイスを形成するに
際し、 基板上に、非線形光学効果を潜在的に有する高分子膜を
形成する工程と、 前記高分子膜に電子線を選択的に照射し、電子線が照射
された区域の潜在的な非線形光学効果を消滅させる工程
と、 電子線が照射された高分子膜をそのガラス転移点付近ま
で加熱して電界配向処理を行い、電子線が照射されなか
った区域の高分子膜を非線形光学効果を有する高分子膜
に変換する工程とを具え、 基板上に非線形光学効果を有する区域と等方的な光学特
性を有する区域の両方を形成することにより非線形光デ
バイスを製造することを特徴とする非線形光デバイスの
製造方法。 - 【請求項４】 前記電界配向処理工程中に、同時に熱現
像処理を行うことを特徴とする請求項３に記載の非線形
光デバイスの製造方法。 - 【請求項５】 前記非線形高分子膜を、非線形光学色素
が添加された熱分解型高ガラス転移点の高分子材料で構
成したことを特徴とする請求項１に記載の非線形光デバ
イスの製造方法。 - 【請求項６】 前記電子線の直接照射を所定のピッチで
周期的に行い、非線形光学効果を有する区域と等方的な
光学特性を有する区域とを交互に形成してブラッグ反射
型波長フィルタを形成することを特徴とする請求項１又
は３に記載の非線形光デバイスの製造方法。 - 【請求項７】 基板上に非線形光デバイスを形成するに
際し、 基板上に、非線形光学効果を潜在的に有する高分子膜を
形成する工程と、 前記高分子膜を、そのガラス転移点付近まで加熱し、電
界配向処理を行って非線形光学効果を有する高分子膜に
変換する工程と、 前記非線形光学効果を有する高分子膜に対して電子ビー
ムにより選択的に２次元的に走査し、電子ビームが照射
された区域を等方性の光学特性を有する高分子膜に変換
する工程とを具え、 基板上に、非線形光学効果を有する区域と等方性の光学
特性を有する区域とを形成することにより１又はそれ以
上の非線形光デバイスを同時に形成することを特徴とす
る非線形光デバイスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7544898A JPH11271821A (ja) | 1998-03-24 | 1998-03-24 | 非線形光デバイスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7544898A JPH11271821A (ja) | 1998-03-24 | 1998-03-24 | 非線形光デバイスの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11271821A true JPH11271821A (ja) | 1999-10-08 |
Family
ID=13576566
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7544898A Pending JPH11271821A (ja) | 1998-03-24 | 1998-03-24 | 非線形光デバイスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11271821A (ja) |
-
1998
- 1998-03-24 JP JP7544898A patent/JPH11271821A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000111 |