JPS60200212A - 光結合面の製造方法 - Google Patents
光結合面の製造方法Info
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- JPS60200212A JPS60200212A JP5662884A JP5662884A JPS60200212A JP S60200212 A JPS60200212 A JP S60200212A JP 5662884 A JP5662884 A JP 5662884A JP 5662884 A JP5662884 A JP 5662884A JP S60200212 A JPS60200212 A JP S60200212A
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- optical coupling
- manufacturing
- coupling surface
- surface according
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-
- 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
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (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、分割面を用いた光結合面すなわち光入射又は
光出射面の製造方法に関するものである。
光出射面の製造方法に関するものである。
従来例の構成とその問題点
近年、光を用いた光通信や光情報処理の分野は、高速で
多量な情報処理が可能である分野として脚光を浴びてい
る。
多量な情報処理が可能である分野として脚光を浴びてい
る。
この分野において、光を処理する光機能部品は半導体レ
ーザなどの光源や伝送系に用いられる光ファイバと効率
よく結合させる構造が必要である。
ーザなどの光源や伝送系に用いられる光ファイバと効率
よく結合させる構造が必要である。
光機能部品の光入出射部品は、光導波路となっているた
め、光導波路と光源や光ファイバとの光結合方法を考え
る必要がある。
め、光導波路と光源や光ファイバとの光結合方法を考え
る必要がある。
光結合方法には、プリズム結合、グレーティング結合、
そしてエンドパッド結合等がある。光結合効率において
大きな差は三結合ともにないが、光結合部分の製作の経
済性や生産性を考慮すると、エンドバフ）結合法が簡単
で生産性が高い。
そしてエンドパッド結合等がある。光結合効率において
大きな差は三結合ともにないが、光結合部分の製作の経
済性や生産性を考慮すると、エンドバフ）結合法が簡単
で生産性が高い。
しかし、エンドバット結合は、すべての材質の光導波路
に用いることができなかった。
に用いることができなかった。
■−■半導体を用いた光導波路は、簡単な骨間でエンド
バット結合を使用できる０″！た、Ｌ ｉ ＮｂＯ５基
板上にＴｉ ｆ拡散させた光導波路は、光導波路の端面
研磨してエンドバット結合をおこなっている。ところで
その他の多くの光機能部品の場合のように基板上に薄膜
を形成して研磨した場合、基板と薄膜の硬度が違うため
研磨が困難であったり、長時間の研磨が必要であった。
バット結合を使用できる０″！た、Ｌ ｉ ＮｂＯ５基
板上にＴｉ ｆ拡散させた光導波路は、光導波路の端面
研磨してエンドバット結合をおこなっている。ところで
その他の多くの光機能部品の場合のように基板上に薄膜
を形成して研磨した場合、基板と薄膜の硬度が違うため
研磨が困難であったり、長時間の研磨が必要であった。
また基板の骨間を利用しようとしても、基板と薄膜の結
晶系が一般に違うため基板の骨間を利用できないと考え
られていた。
晶系が一般に違うため基板の骨間を利用できないと考え
られていた。
発明の目的
本発明は上記従来の問題点を解消するもので、光導波路
の分割面を簡単に光結合面とすることのできる光結合面
の製造方法を提供することを目的とする。
の分割面を簡単に光結合面とすることのできる光結合面
の製造方法を提供することを目的とする。
発明の構成
本発明は、基板の一主面に形成した光導波路を他主面側
に線状の第１支点を設け、−主面の両側の第２．第３の
支点に圧力を加えて分割することにより、光結合面にす
る方法によって、簡単かつ高効率結合の光結合面の製造
を実現するものであるＯ 実施例の説明 Ｍｌ、第２図は、本発明の第１の実施例における平面図
および断面図を示すものである。１はサファイアＣ面基
板、２はＰＬＺＴ薄膜、３は０．６霧φのカンタル線、
７はリッジ型薄膜光導波路、６は切欠は部である。厚さ
１ｍｍのサファイアＣ面基板１上に組成（２８１０／１
００ ）ノＰ Ｌ ＺＴメタ−ットを用いて基板温度５
８０℃、キャリアガス（Ａτ：０２＝３＝２）、入力パ
ワー６００Ｗのスパッタ条件で膜厚ｏ、３６μｍのＰＬ
ＺＴ薄膜２を形成する。リッジ型薄膜光導波路７は、切
欠は部６を形成する以前にサファイアＣ面基板１の一生
面側でかつサファイアＣ面基板１の襞間方向または結晶
学上等価な方向に形成された高さ５０ ｎｍ 。
に線状の第１支点を設け、−主面の両側の第２．第３の
支点に圧力を加えて分割することにより、光結合面にす
る方法によって、簡単かつ高効率結合の光結合面の製造
を実現するものであるＯ 実施例の説明 Ｍｌ、第２図は、本発明の第１の実施例における平面図
および断面図を示すものである。１はサファイアＣ面基
板、２はＰＬＺＴ薄膜、３は０．６霧φのカンタル線、
７はリッジ型薄膜光導波路、６は切欠は部である。厚さ
１ｍｍのサファイアＣ面基板１上に組成（２８１０／１
００ ）ノＰ Ｌ ＺＴメタ−ットを用いて基板温度５
８０℃、キャリアガス（Ａτ：０２＝３＝２）、入力パ
ワー６００Ｗのスパッタ条件で膜厚ｏ、３６μｍのＰＬ
ＺＴ薄膜２を形成する。リッジ型薄膜光導波路７は、切
欠は部６を形成する以前にサファイアＣ面基板１の一生
面側でかつサファイアＣ面基板１の襞間方向または結晶
学上等価な方向に形成された高さ５０ ｎｍ 。
幅６μｍの光導波路である。
次に、切欠は部６は基板の中央線上の端部で、かつ骨間
方向に設ける。そして、サファイアＣ面基板１の他主面
に０．５閣φの力／タル線３を置き、これを第１の支点
とする。
方向に設ける。そして、サファイアＣ面基板１の他主面
に０．５閣φの力／タル線３を置き、これを第１の支点
とする。
サファイアＣ面基板１の一主面側でかつ切欠は部６の両
側であり、切欠は部と同一端部を第２゜第３の支点とし
、これらの第２．第３の支点に圧力を加えてサファイア
Ｃ面基板１を分割する。・第３図に分割直後の概略図を
示す。
側であり、切欠は部と同一端部を第２゜第３の支点とし
、これらの第２．第３の支点に圧力を加えてサファイア
Ｃ面基板１を分割する。・第３図に分割直後の概略図を
示す。
分割は切欠は部６より発しカンタル線３に沿って進む。
こうして分割された基板１と薄膜２０分割面８，９およ
び光導波路７の分割面１０は非常に平担であった。この
分割面を光結合面すなわち又は光入射面とする。
び光導波路７の分割面１０は非常に平担であった。この
分割面を光結合面すなわち又は光入射面とする。
第４図に上記方法で分割形成されたリッジ型ＰＬＺＴ薄
膜光導波路７の光入射面１０と半導体レーザ（λ＝０．
８３μｍ）１１の配置図を示す。光入射面１ｏと半導体
レーザ１１の出射面１２を光軸合せして、リッジ型ＰＬ
ＺＴ薄膜光導波路７と半導体レーザ１１とを結合させる
。１３は金線、１４は支持台、１５は取付台、１６はア
ノード、１アはカソードである。
膜光導波路７の光入射面１０と半導体レーザ（λ＝０．
８３μｍ）１１の配置図を示す。光入射面１ｏと半導体
レーザ１１の出射面１２を光軸合せして、リッジ型ＰＬ
ＺＴ薄膜光導波路７と半導体レーザ１１とを結合させる
。１３は金線、１４は支持台、１５は取付台、１６はア
ノード、１アはカソードである。
以上のように結合させたリッジ型ＰＬＺＴ薄膜光導波路
と半導体レーザとの理想的な結合効率には となる。
と半導体レーザとの理想的な結合効率には となる。
ここで、 ｋ：結合効率、 −
ａ８：光導波路の高さ。
ａｙ二先光導波路幅。
ｗ、 、 ｗｙ：半導体レーザの” ｒ Ｖ軸のビーム
ウェスト。
ウェスト。
ａｘ＝０ 、３５μｍ 、 ＋ａ、＝５／ｊｍ 、Ｗ、
＝１７４ｍ 、Ｗｙ＝３μｍとした時、 ｋ＝５５ （％） 実験によると、反射損失および導波損失を考慮した結合
効率はに＝２０％となり、サファイアＣ面上に形成した
リッジ型ＰＬＺＴ薄膜光導波路は従来エンドバット法で
入出力できないと思われてきたが、本発明の方法により
可能となり、また高効率で光結合が可能となる。
＝１７４ｍ 、Ｗｙ＝３μｍとした時、 ｋ＝５５ （％） 実験によると、反射損失および導波損失を考慮した結合
効率はに＝２０％となり、サファイアＣ面上に形成した
リッジ型ＰＬＺＴ薄膜光導波路は従来エンドバット法で
入出力できないと思われてきたが、本発明の方法により
可能となり、また高効率で光結合が可能となる。
以下本発明の第２の実施例について、図面を参照しなが
ら説明する。
ら説明する。
第６図、第６図は、本発明第２実施例についての平面図
および断面図である。
および断面図である。
１８は硼砂酸ガラス基板、１９は拡散型光導波路、２０
は０．５ｍｍφのタンタル線、６は切欠き部である。
は０．５ｍｍφのタンタル線、６は切欠き部である。
基板を非晶質材料の厚さ１ｆｉの硼硅酸ガラス基板１８
上の一主面上の所望の導波路部分と他主面全面にＡｑを
電子ビーム蒸着法によって約５０ＯＡ蒸着した。ソルト
バス（溶融硝酸銀）中にＡｑを蒸着した硼硅酸ガラス基
板１８を入れ、拡散温度３００℃、拡散時間１時間で拡
散型光導波路１９を形成した０ 以上のようにして形成された光導波路１９の乗上−１−
ｒ”＋ ／ｒＸ射４１且妬１只の端部２１にダイヤモン
ドカッタを用いて切欠き部６を設ける。
上の一主面上の所望の導波路部分と他主面全面にＡｑを
電子ビーム蒸着法によって約５０ＯＡ蒸着した。ソルト
バス（溶融硝酸銀）中にＡｑを蒸着した硼硅酸ガラス基
板１８を入れ、拡散温度３００℃、拡散時間１時間で拡
散型光導波路１９を形成した０ 以上のようにして形成された光導波路１９の乗上−１−
ｒ”＋ ／ｒＸ射４１且妬１只の端部２１にダイヤモン
ドカッタを用いて切欠き部６を設ける。
切欠けｓ６を含むガラス基板１８の中央線２２の直下に
０．５−のタンタル線２ｏを自装置し、−主面側の切欠
は部６０両側２２．２３に圧力をカロえて第３図のよう
にタンタル線２ｏを支点として分割し分割面を設けて、
これを拡散型光導波路１９の光結合面すなわち光出射面
とする。
０．５−のタンタル線２ｏを自装置し、−主面側の切欠
は部６０両側２２．２３に圧力をカロえて第３図のよう
にタンタル線２ｏを支点として分割し分割面を設けて、
これを拡散型光導波路１９の光結合面すなわち光出射面
とする。
第７図に上記の方法で分割された拡散型光導波路１９と
光ファイノく２６との配置図を示す０拡散型光導波路１
９の光出射面２４と光ファイノ（２５とを光軸合せして
、光結合させた。
光ファイノく２６との配置図を示す０拡散型光導波路１
９の光出射面２４と光ファイノ（２５とを光軸合せして
、光結合させた。
以上のように構成された第２の実施例において拡散型光
導波路と光ファイノくとの理想的な結合効率には、 となる。
導波路と光ファイノくとの理想的な結合効率には、 となる。
ここで ｋ：結合効率。
Ｗ Ｗ ：拡散型光導波路のＸ軸、ｙ軸上１１’５ｊ
の導波路幅。
ａ：光ファイバのコア径。
ａ＝６ｐｍ、ｗ、＝６ｐｍ、ｗ、＝１ｐｍとすればに＝
６６（チ）となる。
６６（チ）となる。
実験の結果に＝ｓｏ％の効率を得た。
以上の本実施例によれば、ガラス基板１８上の３点の支
点によって形成された分割面は、高効率の光結合を可能
にすることができる。
点によって形成された分割面は、高効率の光結合を可能
にすることができる。
なお、第１．第２実施例における線状の支点はカンタル
線３、タンタル線２０を用いたが、基板を支えることの
できる線状のものであればなにでもよく、そして線状の
形状においてもどのような形状であってもよい。
線３、タンタル線２０を用いたが、基板を支えることの
できる線状のものであればなにでもよく、そして線状の
形状においてもどのような形状であってもよい。
切欠は部６の形成においてダイヤモンドカッタを用いた
が、基板に切欠は部６を形成できるものであれば何でも
よい。
が、基板に切欠は部６を形成できるものであれば何でも
よい。
第１の実施例において基板をサファイアＣ面を用いたが
、伸開また裂開を有する基板であれば何でもよい。また
、第１の実施例において、分割の方向を骨間方向を用い
たが襞間方向に対して垂直方向であってもよい。第１の
実施例において第１の支点の方向は、襞間方向を用いた
がサファイアＣ面上のすべり面の方向であってもよい。
、伸開また裂開を有する基板であれば何でもよい。また
、第１の実施例において、分割の方向を骨間方向を用い
たが襞間方向に対して垂直方向であってもよい。第１の
実施例において第１の支点の方向は、襞間方向を用いた
がサファイアＣ面上のすべり面の方向であってもよい。
第２の実施例において基板を硼硅酸ガラス１８を用いた
が、拡散型光導波路を形成できる基板であれば何でもよ
い。
が、拡散型光導波路を形成できる基板であれば何でもよ
い。
また、第１．第２の実施例では単結晶のサファイア基板
や非晶質の硼硅酸ガラスを用いたが、多結晶基板を用い
Ｃもよい。第１．第２の実施例では、光結合面を基板の
一方だけで形成したが、基板の両方に光結合面を形成し
てよいことは言うまでもない。
や非晶質の硼硅酸ガラスを用いたが、多結晶基板を用い
Ｃもよい。第１．第２の実施例では、光結合面を基板の
一方だけで形成したが、基板の両方に光結合面を形成し
てよいことは言うまでもない。
発明の効果
以上のように、本発明は基板中に線状の第１支点と圧力
を加える第２．第３の支点を用いて光結合面を形成する
ことにより、容易に高効率の光結合のできる優れた光結
合面の製造方法を実現することが可能となり、光素子の
結合に大きく寄与するものである。
を加える第２．第３の支点を用いて光結合面を形成する
ことにより、容易に高効率の光結合のできる優れた光結
合面の製造方法を実現することが可能となり、光素子の
結合に大きく寄与するものである。
第１図は本発明の第１の実施例の光結合面の製造方法を
示す平面図、第２図は第１図のＡ −Ａ’線による断面
図、第３図は第１の実施例の分割直後の概略図、第４図
は第１の実施例のリッジ型ＰＬＺＴ薄膜光導波路と半導
体レーザとの配置図、第６図は本発明の第２の実施例の
光結合面の製造方法を示す平面図、第６図は第６図のＢ
−Ｂ／線による断面図、第７図は第２の実施例の拡散
型光導波路と光ファイバとの配置図である。 １・・・・・・サス１４フ０面基板、２・・・・・・Ｐ
ＬＺＴ薄膜、３・・・・・・カンタル線、４，６・・・
・・・第２．第３の支点、６・・・・・・切欠は部、７
・・・・・・リッジ型ＰＬＺＴ薄膜光導波路、８ｔ？、
１０・・・・・・分割面、１１・・・・・・半導体レー
ザ、１２・・・・・・半導体レーザの出射面、１８・・
・・・・硼硅酸ガラス、１９・・・・・・拡散型光導波
路、２ｏ・・・・・・タンタル線、２１・・・・・・ガ
ラス基板の端部、２２．２３・・・・・・切欠は部の両
側、２４・・・・・・拡散型光導波路の光出射面、２６
・・・・・・光ファイバ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 第４図 第５６１ 第６図
示す平面図、第２図は第１図のＡ −Ａ’線による断面
図、第３図は第１の実施例の分割直後の概略図、第４図
は第１の実施例のリッジ型ＰＬＺＴ薄膜光導波路と半導
体レーザとの配置図、第６図は本発明の第２の実施例の
光結合面の製造方法を示す平面図、第６図は第６図のＢ
−Ｂ／線による断面図、第７図は第２の実施例の拡散
型光導波路と光ファイバとの配置図である。 １・・・・・・サス１４フ０面基板、２・・・・・・Ｐ
ＬＺＴ薄膜、３・・・・・・カンタル線、４，６・・・
・・・第２．第３の支点、６・・・・・・切欠は部、７
・・・・・・リッジ型ＰＬＺＴ薄膜光導波路、８ｔ？、
１０・・・・・・分割面、１１・・・・・・半導体レー
ザ、１２・・・・・・半導体レーザの出射面、１８・・
・・・・硼硅酸ガラス、１９・・・・・・拡散型光導波
路、２ｏ・・・・・・タンタル線、２１・・・・・・ガ
ラス基板の端部、２２．２３・・・・・・切欠は部の両
側、２４・・・・・・拡散型光導波路の光出射面、２６
・・・・・・光ファイバ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 第４図 第５６１ 第６図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）基板の一主面上に切欠は部を設け、前記基板の他
主面側の前記切欠は部にほぼ対応した位置に線状の第１
の支点で前記基板を支持し、前記基板の一主面の前記切
欠は部の両側を第２．第３の支点として前記第２．第３
の支点に圧力を加え前記基板を分割して分割面を設けて
前記分割面を先入。 又は出射面とすることを特徴とする光結合面の製造方法
。 （２）基板の一主面上に光導波路を切欠は部形成以前に
設けることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
光結合面の製造方法。 （３）第２．第３の支点を切欠は部と同一端部にするこ
とを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の光結合面
の製造方法０ （４）光導波路が基板の一主面上に薄膜で形成されるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の光結合面
の製造方法。 （６）光導波路が基板の一主面上に拡散法で形成される
ことを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の光結合
面の製造方法。 （６）光導波路が基板の一主面内に形成されることを特
徴とする特許請求の範囲第２項に記載の光結合面の製造
方法。 （７）光導波路が基板材質と異種の材料による薄膜で形
成されることを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載
の光結合面の製造方法。 （８）基板が単結晶であることを特徴とする特許請求の
範囲第７項に記載の光結合面の製造方法。 （９）基板が非晶質であることを特徴とする特許請求の
範囲第６項に記載の光結合面の製造方法。 （１０）基板が多結晶であることを特徴とする特許請求
の範囲第６項に記載の光結合面の製造方法。 （１１）基板がサファイアＣ面基板であることを特徴と
する特許請求の範囲第８項に記載の光結合面の製造方法
。 （１２）第１の支点の線状の方向が基板の骨間方向と一
致することを特徴とする特許請求の範囲第８項に記載の
光結合面の製造方法。 （１３）第」の支点の線状の方向が基板の裂開方向と一
致することを特徴とする特許請求の範囲第８項に記載の
光結合面の製造方法。 （１４）第１の支点の線状の方向が基板のすべり面の方
向と一致することを特徴とする特許請求の範囲第２項に
記載の光結合面の製造方法。 （１５）光導波路がＰＬＺＴ薄膜によって形成されるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１１項に記載の光結合
面の製造方法。 （１６）光導波路がリッジ型ＰＬＺＴ薄膜光導波路であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１６項に記載の光
結合面の製造方法。 （１７）第１の支点の線状の方向がサファイアＣ面基板
の襞間方向と垂直方向と一致することを特徴とする特許
請求の範囲第８項に記載の光結合面の製造方法。 （１８）第１の支点の線状の方向がサファイアＣ面基板
の襞間方向と結晶学上同価な方向であることを特徴とす
る特許請求の範囲第１１項に記載の光結合面の製造方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5662884A JPS60200212A (ja) | 1984-03-23 | 1984-03-23 | 光結合面の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5662884A JPS60200212A (ja) | 1984-03-23 | 1984-03-23 | 光結合面の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60200212A true JPS60200212A (ja) | 1985-10-09 |
Family
ID=13032564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5662884A Pending JPS60200212A (ja) | 1984-03-23 | 1984-03-23 | 光結合面の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60200212A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0792955A3 (en) * | 1996-02-29 | 1998-05-13 | Kyocera Corporation | Sapphire single crystal, semiconductor laser diode using the same for substrate, and method for manufacturing the same |
-
1984
- 1984-03-23 JP JP5662884A patent/JPS60200212A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0792955A3 (en) * | 1996-02-29 | 1998-05-13 | Kyocera Corporation | Sapphire single crystal, semiconductor laser diode using the same for substrate, and method for manufacturing the same |
| US6819693B2 (en) | 1996-02-29 | 2004-11-16 | Kyocera Corporation | Sapphire monocrystal, semiconductor laser diode using the same for substrate, and method for manufacturing the same |
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