JPS59229512A - 光結合方法 - Google Patents
光結合方法Info
- Publication number
- JPS59229512A JPS59229512A JP58105138A JP10513883A JPS59229512A JP S59229512 A JPS59229512 A JP S59229512A JP 58105138 A JP58105138 A JP 58105138A JP 10513883 A JP10513883 A JP 10513883A JP S59229512 A JPS59229512 A JP S59229512A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- optical waveguide
- waveguide
- layer
- refractive index
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/30—Optical coupling means for use between fibre and thin-film device
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
- G02B6/13—Integrated optical circuits characterised by the manufacturing method
- G02B6/134—Integrated optical circuits characterised by the manufacturing method by substitution by dopant atoms
- G02B6/1342—Integrated optical circuits characterised by the manufacturing method by substitution by dopant atoms using diffusion
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、光通信、光情報処理などで使用されるファイ
バ出力光、レーザ出力光などに光導波路とを低損失で結
合させる光結合方法に関するものである。
バ出力光、レーザ出力光などに光導波路とを低損失で結
合させる光結合方法に関するものである。
従来例の構成とその問題点
従来より ＬｉＮｂ０＋ 、 ＬｉＴａＯ３などの誘電
体にＴｉなどの金属を拡散することにより光導波路を形
成し、この光導波路を用いて種４の光スィッチ、光変調
詔などの光素子が作製されている。これらの光素子を機
能させるために主に電気光学効果が用いられているが、
これらの光素子の機能部ケ小さい電圧によって電気的に
制御するためには、光導波路の機能部の厚みを数ミクロ
ン以下にできるだけ小さく構成する必要がある。ところ
が逆にファイバなどと光導波路とを結合させる場合、そ
の結合損失を小さくするには光導波路の厚み金できるだ
け大きくしてファイバのコア形状に近付ける必要がある
。第１図は従来のファイバ１と誘電体基板２上に形成さ
れた光導波路３の結合を示した側面図で、機能部４と結
合部６の拡散形状（光導波路の形状）′ｆ！：変化させ
ている。しかし、拡散形状を一部分変化させるためには
拡散時の温度全一部分変化させるなどの方法をとらなけ
ればならず制御が大変困難である。
体にＴｉなどの金属を拡散することにより光導波路を形
成し、この光導波路を用いて種４の光スィッチ、光変調
詔などの光素子が作製されている。これらの光素子を機
能させるために主に電気光学効果が用いられているが、
これらの光素子の機能部ケ小さい電圧によって電気的に
制御するためには、光導波路の機能部の厚みを数ミクロ
ン以下にできるだけ小さく構成する必要がある。ところ
が逆にファイバなどと光導波路とを結合させる場合、そ
の結合損失を小さくするには光導波路の厚み金できるだ
け大きくしてファイバのコア形状に近付ける必要がある
。第１図は従来のファイバ１と誘電体基板２上に形成さ
れた光導波路３の結合を示した側面図で、機能部４と結
合部６の拡散形状（光導波路の形状）′ｆ！：変化させ
ている。しかし、拡散形状を一部分変化させるためには
拡散時の温度全一部分変化させるなどの方法をとらなけ
ればならず制御が大変困難である。
またこのような拡散により形成された光導波路は、光導
波路部分の周囲に対する屈折率差が１０−３台と小さい
ということも結合損失が大きい原因となっている。
波路部分の周囲に対する屈折率差が１０−３台と小さい
ということも結合損失が大きい原因となっている。
発明の目的
本発明は、以上のような問題点を解決し、容易に結合損
失を減少させる光結合方法ｋ ４’ｆＪ供することを目
的とする。
失を減少させる光結合方法ｋ ４’ｆＪ供することを目
的とする。
発明の構成
本発明の光結合方法は、入力光と光導波路との結合にお
いて、前記光導波路端面部分の温度を周囲に対して高く
するという方法である。また、本発明の光結合方法は、
前記光導波路端面部分の温度を周囲に対して高くする方
法として、たとえば発熱体またはマイクロ波による誘電
加熱を用いたという方法である。
いて、前記光導波路端面部分の温度を周囲に対して高く
するという方法である。また、本発明の光結合方法は、
前記光導波路端面部分の温度を周囲に対して高くする方
法として、たとえば発熱体またはマイクロ波による誘電
加熱を用いたという方法である。
実施例の説明
本発明の光結合方法の第１の実施例の構成を第２図に示
す。１はファイバ、２′はＬｉ Ｎｂ Ｏ３基板、３′
はＴｉ拡散光導波路である。６は５ｉ０２ バッファ層
、７は発熱体としてのニッケルクロム層、８はＡｌ電極
である。
す。１はファイバ、２′はＬｉ Ｎｂ Ｏ３基板、３′
はＴｉ拡散光導波路である。６は５ｉ０２ バッファ層
、７は発熱体としてのニッケルクロム層、８はＡｌ電極
である。
第３図にこの実施例の光結合方法を用いた光結合回路の
作製方法を示す。第３図ａにおいて、ＬｉＮｂＯ３基板
２′に２００人蒸着きれたＴｉ（ｉ７９６０°Ｃで６時
間拡散して光導波路３′ヲ形成する。次に第３図すにお
いてこ、の光導波路３′が形成されている面にＳｉＯ２
バッファ層６を蒸着により２０００八程度形成する。こ
の５ｉＯｚバッファ層６は、光導波路３′上に直接ニッ
ケル・クロム層７を設けることにより、光が外に漏れる
ことを防ぐだめのものである。
作製方法を示す。第３図ａにおいて、ＬｉＮｂＯ３基板
２′に２００人蒸着きれたＴｉ（ｉ７９６０°Ｃで６時
間拡散して光導波路３′ヲ形成する。次に第３図すにお
いてこ、の光導波路３′が形成されている面にＳｉＯ２
バッファ層６を蒸着により２０００八程度形成する。こ
の５ｉＯｚバッファ層６は、光導波路３′上に直接ニッ
ケル・クロム層７を設けることにより、光が外に漏れる
ことを防ぐだめのものである。
次に第３図Ｃのように、ニッケル・クロム層７’１ｓｉ
ｏ２バッファ層６上に形成する。この場合、ニッケルク
ロム層７は通常のフォトプロセス法によりパターン出し
を行った後、蒸着、リフトオフ法により１μ７７２程度
形成する。最後に、第３図ｄのようにＡ１電極８を形成
する。この場合、Ａｌ電極８は通常のフォトプロセス法
によりパターン出しを行った後、蒸着、リフトオフ法に
より５０００八程度形成する。この場合Ａ１電極８はニ
ッケルクロム層７に電圧がかかるように接触して形成さ
れている。
ｏ２バッファ層６上に形成する。この場合、ニッケルク
ロム層７は通常のフォトプロセス法によりパターン出し
を行った後、蒸着、リフトオフ法により１μ７７２程度
形成する。最後に、第３図ｄのようにＡ１電極８を形成
する。この場合、Ａｌ電極８は通常のフォトプロセス法
によりパターン出しを行った後、蒸着、リフトオフ法に
より５０００八程度形成する。この場合Ａ１電極８はニ
ッケルクロム層７に電圧がかかるように接触して形成さ
れている。
以上のような方法で作製された光回路素子のＡ１電極８
を媒体としてニッケル・クロム層７に電流を流すことに
より、ニッケルクロム層７が発熱体となり熱を発生する
。その結果光導波路３′の端面部分の温度が上昇して屈
折率が増加し、ファイバのコア形状に近い屈折率分布の
上昇となる。実際光導波路３′の端面部分の温度を上昇
させない場合光ファイバーと光導波路の結合損失はｓｄ
Ｂであったか、光導波路３′の端面部分の温度を上昇さ
せることで３ｄＢまで減った。
を媒体としてニッケル・クロム層７に電流を流すことに
より、ニッケルクロム層７が発熱体となり熱を発生する
。その結果光導波路３′の端面部分の温度が上昇して屈
折率が増加し、ファイバのコア形状に近い屈折率分布の
上昇となる。実際光導波路３′の端面部分の温度を上昇
させない場合光ファイバーと光導波路の結合損失はｓｄ
Ｂであったか、光導波路３′の端面部分の温度を上昇さ
せることで３ｄＢまで減った。
本発明の光結合素子の第２の実施例を第４図に示す。Ａ
ｌ導電層９は光導波路３′の真上に位置しているが、実
施例１と同様に光漏洩を防ぐだめのＳｉＯ２バッファ層
６を介している。この人１導電体９にマイクロ波１０を
当てることにより誘電加熱を行いその結果、光導波路３
′ の端面部分の温度が上昇し屈折率が上昇しファイバ
のコア形状に近い屈折率分布となり結合損失を第１の実
施例と同程度改善できた。
ｌ導電層９は光導波路３′の真上に位置しているが、実
施例１と同様に光漏洩を防ぐだめのＳｉＯ２バッファ層
６を介している。この人１導電体９にマイクロ波１０を
当てることにより誘電加熱を行いその結果、光導波路３
′ の端面部分の温度が上昇し屈折率が上昇しファイバ
のコア形状に近い屈折率分布となり結合損失を第１の実
施例と同程度改善できた。
本発明の光結合素子の第３の実施例を第６図に示す。第
３の実施例は発熱体として半導体レーザを用いた以外は
第１の実施例と同じである。半導体レーザ１１と光導波
路３′ヲ一体化することにより、半導体レーザ１１の発
熱を無駄なく利用して結合損失を減少させることができ
た。
３の実施例は発熱体として半導体レーザを用いた以外は
第１の実施例と同じである。半導体レーザ１１と光導波
路３′ヲ一体化することにより、半導体レーザ１１の発
熱を無駄なく利用して結合損失を減少させることができ
た。
なお、実施例では誘電体基板にＬｉＮｂＯ５、拡散物質
にＴｉ１バッファ層にＳｉＯ２、発熱体にニッケルクロ
ムおよび半導体レーザ、電極および導電体にＡ１ヲ使用
したがこれに限ることはない。また、光導波路と結合さ
せるものとして、ファイバ出力光に限らず種々のレーザ
出力光、光導波路出力光、またレンズなどを介して集光
された光でもよい。
にＴｉ１バッファ層にＳｉＯ２、発熱体にニッケルクロ
ムおよび半導体レーザ、電極および導電体にＡ１ヲ使用
したがこれに限ることはない。また、光導波路と結合さ
せるものとして、ファイバ出力光に限らず種々のレーザ
出力光、光導波路出力光、またレンズなどを介して集光
された光でもよい。
また光導波路については拡散形を用いて説明してきたが
、これに限らずイオン交換形またはイオン注入形でも良
い。
、これに限らずイオン交換形またはイオン注入形でも良
い。
発明の詳細
な説明したように本発明の光結合素子を用いると、従来
では大であった光導波路への入射光の結合損失を、光導
波路端面部分の温度を上昇させることにより最大３ｄＢ
程度改善でき、本発明はファイバと光導波路との結合に
大きく寄与するものである。
では大であった光導波路への入射光の結合損失を、光導
波路端面部分の温度を上昇させることにより最大３ｄＢ
程度改善でき、本発明はファイバと光導波路との結合に
大きく寄与するものである。
第１図は従来のファイバと光導波路との結合を示す構成
図、第２図は本発明による光結合方法の一実施例の斜視
図、第３図ａ −ｄは本発明による光結合方法を用いる
光結合回路の作製工程を示す側面図、第４図、第６図は
それぞれ本発明による光結合方法の他の実施例の構成を
示す断面図である。 １・・・・・・フフイバ、２′・・・・・・ＬｉＮｂＯ
５基板、３′・・・・・・光導波路、４・・・・・・機
能部、６・・・・・・結合部、６・・・・・・５ｉＯｚ
バッファ層、７・・・・・・ニッケルクロム層、８・・
・・・・Ａ１電極、ｅ・・・・・・人１導電層、１ｏ・
・・・・・マイクロ波、１１・・・・・・半導体レーザ
。 代理人の氏名 升理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 ｔ５ ４ ？ 第２図 第３図 ３′ （ａＪ
図、第２図は本発明による光結合方法の一実施例の斜視
図、第３図ａ −ｄは本発明による光結合方法を用いる
光結合回路の作製工程を示す側面図、第４図、第６図は
それぞれ本発明による光結合方法の他の実施例の構成を
示す断面図である。 １・・・・・・フフイバ、２′・・・・・・ＬｉＮｂＯ
５基板、３′・・・・・・光導波路、４・・・・・・機
能部、６・・・・・・結合部、６・・・・・・５ｉＯｚ
バッファ層、７・・・・・・ニッケルクロム層、８・・
・・・・Ａ１電極、ｅ・・・・・・人１導電層、１ｏ・
・・・・・マイクロ波、１１・・・・・・半導体レーザ
。 代理人の氏名 升理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 ｔ５ ４ ？ 第２図 第３図 ３′ （ａＪ
Claims (3)
- （１）入力光と光導波路との結合に際し、前記光導波路
端面部分の温度を周囲に対して高くすることを特徴とす
る光結合方法。 - （２）光導波路端面部分の温度を周囲に対して高くする
方法として、前記光導波路端面近傍の前記光導波路上に
発熱体を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の光結合方法。 - （３）光導波路端面部分の温度を周囲に対して高くする
方法として、前記光導波路端面近傍の前記光導波路上に
導電体を設け、前記導電体にマイクロ波を照射して誘電
加熱を起こさせるという方法を用いたことを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の光結合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58105138A JPS59229512A (ja) | 1983-06-13 | 1983-06-13 | 光結合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58105138A JPS59229512A (ja) | 1983-06-13 | 1983-06-13 | 光結合方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59229512A true JPS59229512A (ja) | 1984-12-24 |
Family
ID=14399386
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58105138A Pending JPS59229512A (ja) | 1983-06-13 | 1983-06-13 | 光結合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59229512A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01282511A (ja) * | 1988-05-09 | 1989-11-14 | Brother Ind Ltd | 屈折率分布光カプラ及びその作製法 |
-
1983
- 1983-06-13 JP JP58105138A patent/JPS59229512A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01282511A (ja) * | 1988-05-09 | 1989-11-14 | Brother Ind Ltd | 屈折率分布光カプラ及びその作製法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5160523A (en) | Method of producing optical waveguides by an ion exchange technique on a glass substrate | |
| JPH1184328A (ja) | 集積光学光強度変調器及びその製造方法 | |
| EP0642052A1 (en) | Polymeric thermo-optical waveguide device | |
| JP3294105B2 (ja) | シリカ光回路スイッチ及び方法 | |
| JPH0627914B2 (ja) | 光学素子 | |
| KR19990008390A (ko) | 캐스케이드식 열-광학 장치 | |
| JPS6375725A (ja) | 電気光学的モード変換装置 | |
| US4080244A (en) | Method for the production of a light conducting structure with interlying electrodes | |
| US4136439A (en) | Method for the production of a light conductor structure with interlying electrodes | |
| JP2655678B2 (ja) | 集積光導波路とその製造方法、および集積光導波路を用いた電気光学変調器 | |
| JPS59229512A (ja) | 光結合方法 | |
| JPH05289119A (ja) | デジタル光スイッチ | |
| WO1996033441A1 (en) | Fast switching asymmetric thermo-optical device | |
| KR100288447B1 (ko) | 광강도변조기및그제조방법 | |
| JPH0434505A (ja) | 光導波路型デバイスとその製造方法 | |
| JPS6161659B2 (ja) | ||
| JPS5897028A (ja) | 光導波路スイツチ | |
| JP3735685B2 (ja) | 集積型光導波路素子 | |
| JPS63250611A (ja) | 光導波路の製造方法 | |
| JPH04204523A (ja) | 光導波路装置 | |
| JPS5893036A (ja) | 光分岐デバイス | |
| JPS58129402A (ja) | 光導波器 | |
| JPH05164926A (ja) | 光分岐結合器 | |
| JPH0659289A (ja) | 導波型光機能装置 | |
| JPH07261044A (ja) | 光導波路デバイス及びその製造方法 |