JPS6098422A - 光機能素子およびその作製方法 - Google Patents
光機能素子およびその作製方法Info
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- JPS6098422A JPS6098422A JP58207773A JP20777383A JPS6098422A JP S6098422 A JPS6098422 A JP S6098422A JP 58207773 A JP58207773 A JP 58207773A JP 20777383 A JP20777383 A JP 20777383A JP S6098422 A JPS6098422 A JP S6098422A
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- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
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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】
本発明は、薄膜先導波路を用いた光機能素子およびその
作製方法に関するものである０現在、光偏向器、光変調
器等の光機能素子を集積光学構造体で実現する場合、光
導波路基板として、圧電性、光音響効果令電気光学効果
に優れ、且つ、光伝播損失が少ないニオブ酸リチウム（
以下ＬｉＮｂ０．と記す）結晶及びタンタル酸リチウム
（以下ＬｉＴａＯ３と記す）結晶が広く用いられている
。
作製方法に関するものである０現在、光偏向器、光変調
器等の光機能素子を集積光学構造体で実現する場合、光
導波路基板として、圧電性、光音響効果令電気光学効果
に優れ、且つ、光伝播損失が少ないニオブ酸リチウム（
以下ＬｉＮｂ０．と記す）結晶及びタンタル酸リチウム
（以下ＬｉＴａＯ３と記す）結晶が広く用いられている
。
前記結晶基板を用いて、薄膜先導波路を作製する代表的
な方法として、チタン（以下Ｔｉと記す）金属を前記結
晶基板の表面に、高温で熱拡散することにより、該結晶
基板の表面に基板の屈折率よシわずかに大きな屈折率を
有する先導波層を形成する方法がある。しかし、この方
法により作製された薄膜先導波路は、光学損傷を受け易
く、非常に小さいパワーの光しか該導波路に導入できな
いという欠点がある。ここで光学損傷とは、「光導波路
に入力する光強度を増大していったときに、該光導波路
内を伝播し外部に取シ出される光の強度が、散乱によっ
て前記入力光強度に比例して増大しなくなる現象」を言
う。
な方法として、チタン（以下Ｔｉと記す）金属を前記結
晶基板の表面に、高温で熱拡散することにより、該結晶
基板の表面に基板の屈折率よシわずかに大きな屈折率を
有する先導波層を形成する方法がある。しかし、この方
法により作製された薄膜先導波路は、光学損傷を受け易
く、非常に小さいパワーの光しか該導波路に導入できな
いという欠点がある。ここで光学損傷とは、「光導波路
に入力する光強度を増大していったときに、該光導波路
内を伝播し外部に取シ出される光の強度が、散乱によっ
て前記入力光強度に比例して増大しなくなる現象」を言
う。
前記光学損傷を改善する先導波路の作製方法としては、
Ｌ ｔ ＮｂＯ５やＬｉＴａＯ５の結晶基板を高温で熱
処理し、該結晶基板中から酸化リチウム（以下Ｌｉ、０
と記す）を外部拡散し１基敏の表面近傍に基板よシわず
かに屈折率の大きなリチウム（以下Ｌｉと記す）空格子
層を形成させる方法がある。
Ｌ ｔ ＮｂＯ５やＬｉＴａＯ５の結晶基板を高温で熱
処理し、該結晶基板中から酸化リチウム（以下Ｌｉ、０
と記す）を外部拡散し１基敏の表面近傍に基板よシわず
かに屈折率の大きなリチウム（以下Ｌｉと記す）空格子
層を形成させる方法がある。
上記Ｌｉ！Ｏ外部拡散法によシ、光学損傷のしきい値が
Ｔｉ金属の内部拡散法に比べて高くなることが文献（Ｒ
，Ｌ、 Ｈｏｌｍａｎ ＆ Ｐ、 Ｊ、 Ｃｒｅｓｓｍ
ａｎ 、 ＩＯＣ。
Ｔｉ金属の内部拡散法に比べて高くなることが文献（Ｒ
，Ｌ、 Ｈｏｌｍａｎ ＆ Ｐ、 Ｊ、 Ｃｒｅｓｓｍ
ａｎ 、 ＩＯＣ。
９０ 、２８Ａｐｒｉｌ（１９８１））に示されている
。
。
ところで、光偏向器、光変調器を光音響効果や電気光学
効果を利用して実現しようとする場合、前記各効果の効
率を上げることが素子形成において重要になる。光音響
効果を利用する代表例とＬソ ては、先導波路上にホトリｌグラフィーで作製したくし
形電極に高周波電界を印加Ｌ１光導波路上に弾性表面波
を励起はせる方法がある。この場合、光導波路上に励起
された弾性表面波と光導波路中を伝播する導波光との相
互作用は、導波光のエネルギー分布が基板表面近傍に閉
じ込められるほど増大することが知られているｏ （Ｃ
，Ｓ、 Ｔｓａｉ 。
効果を利用して実現しようとする場合、前記各効果の効
率を上げることが素子形成において重要になる。光音響
効果を利用する代表例とＬソ ては、先導波路上にホトリｌグラフィーで作製したくし
形電極に高周波電界を印加Ｌ１光導波路上に弾性表面波
を励起はせる方法がある。この場合、光導波路上に励起
された弾性表面波と光導波路中を伝播する導波光との相
互作用は、導波光のエネルギー分布が基板表面近傍に閉
じ込められるほど増大することが知られているｏ （Ｃ
，Ｓ、 Ｔｓａｉ 。
■
ｆＥＥＥ ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ ＯＮ ＣＩＲＣ
ＬＩＩＴＳ ＡＮＤＳＹＳＴＢＭＳ、 ＶＯＬ、 ＣＡ
Ｓ−２６，１２，１９７９）上記相互作用を最大限に利
用するという観点からすると、前述のＬｉ、０外部拡散
法で形成される光導波層（Ｌｉ空格子層）の厚さは、そ
の屈折率変化が小さい為、１０〜１００μｍ程度とかな
シ厚くする必要があり、導波光のエネルギー分布が厚さ
方向に広がって好まＬ〈ない。従って、前述のＬｉ、０
外部拡散法によって作製された薄膜光導波路を前記光偏
向器等に利用する場合、効率の高い装置の実現が困難で
あった。
ＬＩＩＴＳ ＡＮＤＳＹＳＴＢＭＳ、 ＶＯＬ、 ＣＡ
Ｓ−２６，１２，１９７９）上記相互作用を最大限に利
用するという観点からすると、前述のＬｉ、０外部拡散
法で形成される光導波層（Ｌｉ空格子層）の厚さは、そ
の屈折率変化が小さい為、１０〜１００μｍ程度とかな
シ厚くする必要があり、導波光のエネルギー分布が厚さ
方向に広がって好まＬ〈ない。従って、前述のＬｉ、０
外部拡散法によって作製された薄膜光導波路を前記光偏
向器等に利用する場合、効率の高い装置の実現が困難で
あった。
一方、光学損傷を改善する薄膜光導波路の他の作製方法
として、イオン交換法が知られている。
として、イオン交換法が知られている。
この方法は、６＃酸タリウム（以下Ｔ７ＮＯ，と記す）
。
。
硝酸銀（以下ＡｇＮＯｓと記す）、硝酸カリウム（以下
ＫＮＯ３と記す）等の溶融塩中又は、安息香酸（Ｃ，Ｈ
，Ｃ００Ｈ）等の弱酸中で、ＬｉＮｂ０ａ又は、ＬｉＴ
ａＯ３の結晶基板を低温熱処理することにょシ、該結晶
基板内のリチウムイオン（、Ｌｉ”）が溶融塩中のタリ
ウム（Ｔｌ）もしくは銀（Ａｇ ）又は弱酸中のプロト
ン（Ｈ）等のイオン種と交換され、大きな屈折率差（△
ｈ〜０１２）をもっ光導波路層が形成されるものである
。
ＫＮＯ３と記す）等の溶融塩中又は、安息香酸（Ｃ，Ｈ
，Ｃ００Ｈ）等の弱酸中で、ＬｉＮｂ０ａ又は、ＬｉＴ
ａＯ３の結晶基板を低温熱処理することにょシ、該結晶
基板内のリチウムイオン（、Ｌｉ”）が溶融塩中のタリ
ウム（Ｔｌ）もしくは銀（Ａｇ ）又は弱酸中のプロト
ン（Ｈ）等のイオン種と交換され、大きな屈折率差（△
ｈ〜０１２）をもっ光導波路層が形成されるものである
。
上記イオン交換法によシ作製された薄膜光導波路の光学
損傷のしきい値は、Ｔｉ拡散のものよシ数１０倍程度向
上する良い特性をもつ反面、上記イオン交換処理によっ
てＬｉＮｂＯ３、ＬｉＴａ０，６結晶個有の圧電性が低
下し、例えば光偏向器に用いる場合、゛導波光の回折効
率が下がるという問題点を有していた。
損傷のしきい値は、Ｔｉ拡散のものよシ数１０倍程度向
上する良い特性をもつ反面、上記イオン交換処理によっ
てＬｉＮｂＯ３、ＬｉＴａ０，６結晶個有の圧電性が低
下し、例えば光偏向器に用いる場合、゛導波光の回折効
率が下がるという問題点を有していた。
本発明の目的は、前記従来例の問題点を解決し、光学損
傷のしきい値が十分高く、がっ、効率良く機能する光機
能素子およびその作製方法を提供することにある。
傷のしきい値が十分高く、がっ、効率良く機能する光機
能素子およびその作製方法を提供することにある。
本発明はニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ，）結晶基板又
はタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ８）結晶基板にイオ
ン立漁ｆ士。イを道艙靴か寝虐手ス昨 ぼ費し’ｅＦＦ
Ｊム生ずる電極を設ける部分にはイオン交換を行なわず
、結晶の圧電性低下Ｉ訪ぐ事によって上記目的を達成す
るものである。
はタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ８）結晶基板にイオ
ン立漁ｆ士。イを道艙靴か寝虐手ス昨 ぼ費し’ｅＦＦ
Ｊム生ずる電極を設ける部分にはイオン交換を行なわず
、結晶の圧電性低下Ｉ訪ぐ事によって上記目的を達成す
るものである。
以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。
第１図は本発明に係る光機能素子の第１の実施例である
光偏向器を示す。
光偏向器を示す。
５は受信側〈シ型電極、６は久方用プリズム光結合器、
７は出力用プリズム光結合器である。
７は出力用プリズム光結合器である。
第１図に示す如く、本実施例の薄膜光導波路型光偏向器
は、弾性表面波を発生させるもしくは受信するくし形電
極が、イオン交換処理を行なっていない部分に設けられ
ていることを特徴としている。
は、弾性表面波を発生させるもしくは受信するくし形電
極が、イオン交換処理を行なっていない部分に設けられ
ていることを特徴としている。
以下、本実施例の光偏向器の作製方法を詳細に説明する
。
。
Ｘ板のＬｉＮｂＯ５結晶（Ｘ方向に１ｕ厚、２方向およ
びｙ方向に夫々１インチ）の−面（例えばＸ＋面）を、
ニュートンリング数本以内の平面度に研摩した後、夫々
、メタノール、アセトン、純水による通常の超音波洗浄
を行ない０、窒素ガスを吹きつけて乾燥させた。
びｙ方向に夫々１インチ）の−面（例えばＸ＋面）を、
ニュートンリング数本以内の平面度に研摩した後、夫々
、メタノール、アセトン、純水による通常の超音波洗浄
を行ない０、窒素ガスを吹きつけて乾燥させた。
次に、第１図の２に示す如く、イオン交換処理される部
分の形状をした１ｍ厚のＡｌ！板を上記Ｌ １Ｎｂｏｓ
基板上にのせ、電子ビーム蒸着にょシフロム（Ｃｒ ）
５ｏｌ、 アｐｖ ミ（Ａ／） １＋５ｏＸを蒸着した
。基板としてＬｉＴａ０．でも良い。これにょル、〈Ｌ
形電極が形成される部分に、上記クロム−アルミ簿膜が
イオン交換処理のマスクとして作製された。
分の形状をした１ｍ厚のＡｌ！板を上記Ｌ １Ｎｂｏｓ
基板上にのせ、電子ビーム蒸着にょシフロム（Ｃｒ ）
５ｏｌ、 アｐｖ ミ（Ａ／） １＋５ｏＸを蒸着した
。基板としてＬｉＴａ０．でも良い。これにょル、〈Ｌ
形電極が形成される部分に、上記クロム−アルミ簿膜が
イオン交換処理のマスクとして作製された。
次に、上記マスク付結晶基板に対して、イオン交換処理
を実施した。イオン交換処理は、１ｏｏｃｃの石英製ビ
ーカーの中に、安息香酸（Ｃ６Ｈ，Ｃ００Ｈ）を８０ｇ
入れ、上記マスク付結晶基板をマスクが作製された面を
上にして置き、ビーカーをアルミボイルで密閉して、ビ
ーカーごと熱炉に入れ、２５０”Ｃの温度で１５分間保
持した。又、ここで安息香酸の代ワシニパ／Ｌ’ ミチ
ｙ酸（ＣＨｓ （ＣＨｔ）＋４ＣＯＯＨ）、ステアリン
酸（ＣＨ３（ＣＨ，）ｔ６Ｃｏｏ）（）等の弱酸や、Ａ
ｇＮｏ、、ＴＪＮＯいＴＪＳＯ４、ＫＮＯ，等の溶解塩
を用いても良い。
を実施した。イオン交換処理は、１ｏｏｃｃの石英製ビ
ーカーの中に、安息香酸（Ｃ６Ｈ，Ｃ００Ｈ）を８０ｇ
入れ、上記マスク付結晶基板をマスクが作製された面を
上にして置き、ビーカーをアルミボイルで密閉して、ビ
ーカーごと熱炉に入れ、２５０”Ｃの温度で１５分間保
持した。又、ここで安息香酸の代ワシニパ／Ｌ’ ミチ
ｙ酸（ＣＨｓ （ＣＨｔ）＋４ＣＯＯＨ）、ステアリン
酸（ＣＨ３（ＣＨ，）ｔ６Ｃｏｏ）（）等の弱酸や、Ａ
ｇＮｏ、、ＴＪＮＯいＴＪＳＯ４、ＫＮＯ，等の溶解塩
を用いても良い。
前述の熱処理後、石英製の基板保持具を用いて基板を取
シ出Ｌ１エタノール、引き続きアセトンで基板を洗浄し
た。基板に付着した安息香酸結晶は、上記溶剤により容
易に溶ける。洗浄後、イオン交換処理に対する保護用の
クロム−アルミマスク材をそれぞれのエツチング液によ
）はがした。
シ出Ｌ１エタノール、引き続きアセトンで基板を洗浄し
た。基板に付着した安息香酸結晶は、上記溶剤により容
易に溶ける。洗浄後、イオン交換処理に対する保護用の
クロム−アルミマスク材をそれぞれのエツチング液によ
）はがした。
このようにして、作成された光導波路の特性を調べるた
めに、ルチルプリズムで波長６３２８ＸのＨｅ −Ｎｅ
光を導波路面内のｙ方向へ導入し１光伝播損失の測定を
行ない、１．５ ｄＢ／ｃｍの値を得た。又、光学損傷
のしきい値は、Ｈｅ −Ｎｅ光で１０ｍＷ／ｍという非
常に高い値を得た。
めに、ルチルプリズムで波長６３２８ＸのＨｅ −Ｎｅ
光を導波路面内のｙ方向へ導入し１光伝播損失の測定を
行ない、１．５ ｄＢ／ｃｍの値を得た。又、光学損傷
のしきい値は、Ｈｅ −Ｎｅ光で１０ｍＷ／ｍという非
常に高い値を得た。
次に、測定後、光導波路を再度洗浄、乾燥した後に、ポ
ジ型ホトレジストをスピナーで厚さ１〜１．５μｍにス
ピナーコートし、くシ形電極のネガマスクで密着露光し
、くし形電極部のみが残らないように現像した。水洗後
乾燥し、真空蒸着装置に装荷して、ｌＸ１０Ｔｏｒｒま
で排気を行い、ＥＢ蒸着によってＡｄ（膜厚１５００λ
）を蒸着した。蒸着後アセトンに数分浸すことによって
、ホトレジスト上のＡＪ膜かり７トオフで除去され、く
シ形電極部分のみが先導波路上に形成さ、れた。この際
のくし形電極は、弾性表面波の中心波長が６００Ｈｚに
なるように設計したので、該くし形電極の電極幅と電極
間隔は、双方共１．４５μｍであった。この様に光導波
路上のイオン非交換部にくし形電極を設け、薄膜先導波
路光偏向器を作製した。
ジ型ホトレジストをスピナーで厚さ１〜１．５μｍにス
ピナーコートし、くシ形電極のネガマスクで密着露光し
、くし形電極部のみが残らないように現像した。水洗後
乾燥し、真空蒸着装置に装荷して、ｌＸ１０Ｔｏｒｒま
で排気を行い、ＥＢ蒸着によってＡｄ（膜厚１５００λ
）を蒸着した。蒸着後アセトンに数分浸すことによって
、ホトレジスト上のＡＪ膜かり７トオフで除去され、く
シ形電極部分のみが先導波路上に形成さ、れた。この際
のくし形電極は、弾性表面波の中心波長が６００Ｈｚに
なるように設計したので、該くし形電極の電極幅と電極
間隔は、双方共１．４５μｍであった。この様に光導波
路上のイオン非交換部にくし形電極を設け、薄膜先導波
路光偏向器を作製した。
一方、イオン交換処理に対する保時用のマスクを設けず
、基板表面全面に前述と同様のイオン交換処理を行なっ
た光導波路上に、上記と同様のくし形電極を設け、導波
光の回折効率の比較を行なった。第１図に示す如く、両
者とも、入射光９は、波長６３２８ ＸのＨｅ −Ｎｅ
ｖ−ザーを用ψ、発信側くＬ形電極４に０．６ＷのＲ
Ｆｔ力を印加した。入射光９は、入力用プリズム光結合
器６によシ導波光に変換され、発信側くし形電極４から
励起された弾性表面波８によシ回折され、上記回折光は
出力用プリズム光結合器７から出射する。一方、弾性表
面波８は発信側くし形電極の対向する所に位置子スｇ信
冊／＋ＪＦｄ９１１塔スＷ Ｆ ｈ巳ｒ４づ刹 遍妊班
面波の挿入損失が測定できる。回折効率は、本発明のイ
オン非交換部にくし形電極を設けた場合、６０％であ）
、一方、イオン交換部にくし形電極を設けた場合、０．
５％きいう結果が得られた。
、基板表面全面に前述と同様のイオン交換処理を行なっ
た光導波路上に、上記と同様のくし形電極を設け、導波
光の回折効率の比較を行なった。第１図に示す如く、両
者とも、入射光９は、波長６３２８ ＸのＨｅ −Ｎｅ
ｖ−ザーを用ψ、発信側くＬ形電極４に０．６ＷのＲ
Ｆｔ力を印加した。入射光９は、入力用プリズム光結合
器６によシ導波光に変換され、発信側くし形電極４から
励起された弾性表面波８によシ回折され、上記回折光は
出力用プリズム光結合器７から出射する。一方、弾性表
面波８は発信側くし形電極の対向する所に位置子スｇ信
冊／＋ＪＦｄ９１１塔スＷ Ｆ ｈ巳ｒ４づ刹 遍妊班
面波の挿入損失が測定できる。回折効率は、本発明のイ
オン非交換部にくし形電極を設けた場合、６０％であ）
、一方、イオン交換部にくし形電極を設けた場合、０．
５％きいう結果が得られた。
一方、受信側〈Ｌ形電極による挿入損失の値は、本発明
のイオン非交換部にくし形電極を設けた場合、１７ｄＢ
に対し、イオン交換部にくし形電極を設けた場合、４０
ｄＢであった。以上の結果より、イオン交換処理部にく
し形電極を設けると、イオン交換処理によシ結晶の圧電
性が低下することによシ、弾性表面波への変換率がおち
、導波光の回折効率が低くなることがわかった。
のイオン非交換部にくし形電極を設けた場合、１７ｄＢ
に対し、イオン交換部にくし形電極を設けた場合、４０
ｄＢであった。以上の結果より、イオン交換処理部にく
し形電極を設けると、イオン交換処理によシ結晶の圧電
性が低下することによシ、弾性表面波への変換率がおち
、導波光の回折効率が低くなることがわかった。
以上の説明のように一実施例の光偏向器は、光学損傷の
しきい値が高く〜かつ導波光の回折効率が高いというす
ぐれた特性を有する。
しきい値が高く〜かつ導波光の回折効率が高いというす
ぐれた特性を有する。
上記実施例においては、本発明の光偏向器の作製にあた
って、イオン交換処理に対する保護用のクロム−アルミ
マスクをイオン交換処理後、一度はがし、再び、上記部
分に＜Ｌ形電極を作製したが、プロセスを減らすために
、上記イオン交換処理に対する保護用のクロム−アルミ
マスク材を用いて、＜シ形電極を作製しても良い。
って、イオン交換処理に対する保護用のクロム−アルミ
マスクをイオン交換処理後、一度はがし、再び、上記部
分に＜Ｌ形電極を作製したが、プロセスを減らすために
、上記イオン交換処理に対する保護用のクロム−アルミ
マスク材を用いて、＜シ形電極を作製しても良い。
次に、本発明に係る光機能素子の第２実施例について第
２図で説明する。
２図で説明する。
ここで、ｇｌｌＶと同一の部分には共通の符号を附した
。第２図の１は、結晶基板、２はイオン交換処理部、４
は発信側くし形電極、５は受信側くし形電極、ｌＯは入
力用回折格子型光結合器、１１は出力用回折格子型光結
合器、１２はＬ ｉ２０ （酸化リチウム）外部拡散層
である０ 本Ｍ２実施例は、イオン交換層と基板との間にＬｈＯ外
部拡散層を設け、＜シ形−極１ｔＬｉｔＯ外部拡散層上
に形成されている点が第１実施例と異なる点である。
。第２図の１は、結晶基板、２はイオン交換処理部、４
は発信側くし形電極、５は受信側くし形電極、ｌＯは入
力用回折格子型光結合器、１１は出力用回折格子型光結
合器、１２はＬ ｉ２０ （酸化リチウム）外部拡散層
である０ 本Ｍ２実施例は、イオン交換層と基板との間にＬｈＯ外
部拡散層を設け、＜シ形−極１ｔＬｉｔＯ外部拡散層上
に形成されている点が第１実施例と異なる点である。
本裁２実施例の構成は、特願昭５７−２０２４７０号に
詳しく示されて−るもので、第１実施例よシも低伝播ロ
スの光導波路が得られる利点を有する。
詳しく示されて−るもので、第１実施例よシも低伝播ロ
スの光導波路が得られる利点を有する。
第２実施例の光偏向器作製に当っては、基板洗浄後、以
下に示す処理を行なった。
下に示す処理を行なった。
前記洗浄、乾燥した基板を溶融石英製のホルダーに立て
、１０００°Ｃの熱拡散炉にセラ）した。雰囲気ガスと
して乾燥したｑガスを２１３／ｍ ｉ ｎの流量で拡散
炉に導入した。室温から１０００℃まで１６℃／ｍｉｎ
の速度で炉内温度を上げ、１時間後炉内の温度が一定に
なった後日時間１０００℃に保持し１その後基板を引続
いて６００℃に保持した第２の熱拡散炉に移動した。更
に、該第２の拡散炉への通電を中止し６００°Ｃから室
温まで放冷した。Ｌｉ、０外部拡散処理後は、第１実施
例と同様、イオン交換処理に対する保護用マスク作製、
イオン交換処理。
、１０００°Ｃの熱拡散炉にセラ）した。雰囲気ガスと
して乾燥したｑガスを２１３／ｍ ｉ ｎの流量で拡散
炉に導入した。室温から１０００℃まで１６℃／ｍｉｎ
の速度で炉内温度を上げ、１時間後炉内の温度が一定に
なった後日時間１０００℃に保持し１その後基板を引続
いて６００℃に保持した第２の熱拡散炉に移動した。更
に、該第２の拡散炉への通電を中止し６００°Ｃから室
温まで放冷した。Ｌｉ、０外部拡散処理後は、第１実施
例と同様、イオン交換処理に対する保護用マスク作製、
イオン交換処理。
洗浄およびマスク材のエツチング、くシ形電極作製とい
う手順にしたがって行なった。
う手順にしたがって行なった。
このように作成、された光導波路の特性を調べるために
、ルチルプリズムで波長６３２８にのＨｅ −Ｎｅレー
ザー光を導波路面内のｙ方向に導入し、光伝播損失の測
定を行ない、ＬＯｄＢ／αの値を得た。
、ルチルプリズムで波長６３２８にのＨｅ −Ｎｅレー
ザー光を導波路面内のｙ方向に導入し、光伝播損失の測
定を行ない、ＬＯｄＢ／αの値を得た。
一方、回折効率の測定値は、第１実施例と同じ６０％で
あった。
あった。
次に本発明に係る光機能素子の第３実施例について、第
３図を用ψて説明する。
３図を用ψて説明する。
第３図の１３は、Ｔｉ拡散層であ）Ｓそれ以外は、第２
実施例と同様であ）同一の部材には共通の符号を附した
。本第３実施例の構成は（Ｍ、 Ｄｅ Ｍｉｃｈｅｌｉ
Ｊ、 Ｂｏｔｉｎｅａｕ 、 Ｐ、 ５ｉｂｉｌｌｏｔ
、 Ｄ、 Ｂ、Ｏｓｔｒｏｗｓｋｙ 。
実施例と同様であ）同一の部材には共通の符号を附した
。本第３実施例の構成は（Ｍ、 Ｄｅ Ｍｉｃｈｅｌｉ
Ｊ、 Ｂｏｔｉｎｅａｕ 、 Ｐ、 ５ｉｂｉｌｌｏｔ
、 Ｄ、 Ｂ、Ｏｓｔｒｏｗｓｋｙ 。
ａｎｄ Ｍ、 Ｐａｐｕｃｈｏｎ 、 Ｏｐｔ、 Ｃｏ
ｔｒｍｕｎ、 ４２ 、 （１９８２）１０１）で示さ
れているもので、第１実施例、および第２実施例よシも
低伝播ロスの先導波路が得られるという利点を有する。
ｔｒｍｕｎ、 ４２ 、 （１９８２）１０１）で示さ
れているもので、第１実施例、および第２実施例よシも
低伝播ロスの先導波路が得られるという利点を有する。
第３実施例の光偏向器作製に当っては、基板洗浄後、以
下に示す処理を行なった。
下に示す処理を行なった。
前記洗浄、乾燥した基板表面上に、２００Ｘの膜厚のＴ
ｉ′ＮＩ膜を電子ビーム蒸着によ）作製し、上記基板を
溶融石英製のホルダーに立て、９６５℃の熱拡妨 散ｉにセットした。雰囲気ガスとしては乾燥した０、ガ
スを１Ｇ菊ｉｎの流量で拡散炉に導入した０室温から９
６５°Ｃまで１６℃／ｍ ｉ ｎの速度で炉内温度を上
げ、１時間後炉内の温度が一定になった後２．５時間９
６５℃に保持し、その後引続いて６００℃に保持ズｒ した第２の熱拡散層に移動した。更に第２の拡散Ｔ１熱
拡散処理後は、第１実施例と同様、イオン交換処理に対
する保護用マスク作製、イオン交換処理、洗浄およびマ
スク材のエツチング、＜Ｌ形１１を補作製という手順に
したがって行なった。このように作成された先導波路の
特性を調べるためにルチルプリズムで波長６３２８にの
Ｈｅ −Ｎｅレーザー光を導波路面内のｙ方向に導入し
１光伝播損失の１５ｍＷ／ｍという高−値を得た。一方
、回折効率の測定値は、第１実施例、第２実施例よシも
高い７０％であった。
ｉ′ＮＩ膜を電子ビーム蒸着によ）作製し、上記基板を
溶融石英製のホルダーに立て、９６５℃の熱拡妨 散ｉにセットした。雰囲気ガスとしては乾燥した０、ガ
スを１Ｇ菊ｉｎの流量で拡散炉に導入した０室温から９
６５°Ｃまで１６℃／ｍ ｉ ｎの速度で炉内温度を上
げ、１時間後炉内の温度が一定になった後２．５時間９
６５℃に保持し、その後引続いて６００℃に保持ズｒ した第２の熱拡散層に移動した。更に第２の拡散Ｔ１熱
拡散処理後は、第１実施例と同様、イオン交換処理に対
する保護用マスク作製、イオン交換処理、洗浄およびマ
スク材のエツチング、＜Ｌ形１１を補作製という手順に
したがって行なった。このように作成された先導波路の
特性を調べるためにルチルプリズムで波長６３２８にの
Ｈｅ −Ｎｅレーザー光を導波路面内のｙ方向に導入し
１光伝播損失の１５ｍＷ／ｍという高−値を得た。一方
、回折効率の測定値は、第１実施例、第２実施例よシも
高い７０％であった。
前述の実施例では本発明を光偏向器に適用した場合を説
明したが、光変調器等、圧電効果を利用した他の光機能
素子にも適用が可能である。
明したが、光変調器等、圧電効果を利用した他の光機能
素子にも適用が可能である。
以上説明したように、本発明は従来の光機能素子および
その作製方法において、光学損傷のしきい値を萬〈保ち
つつ、回折効率を高める等の効果を有するものである。
その作製方法において、光学損傷のしきい値を萬〈保ち
つつ、回折効率を高める等の効果を有するものである。
第１図、第２図、第３図は夫々本発明に係る光機能素子
の実施例を示す概略図である。 ｌ−−ｍ−基板、２−−−−−イオン交換層、３−一一
−イオン非交換部、４−−−一発振側くし形電極、５・
−一一一受信側くし形電極、６ｔ７−−−−プリズム結
合器１日−−−−弾性表面波、９−−−−−一入射光、
１０ 、１１−−−−回折格子型光結合器、１２・−−
−−−Ｌｉ、 ０外部拡散層、１３−−−− Ｔｉ拡散
層。 出願人 キャノン株式会社
の実施例を示す概略図である。 ｌ−−ｍ−基板、２−−−−−イオン交換層、３−一一
−イオン非交換部、４−−−一発振側くし形電極、５・
−一一一受信側くし形電極、６ｔ７−−−−プリズム結
合器１日−−−−弾性表面波、９−−−−−一入射光、
１０ 、１１−−−−回折格子型光結合器、１２・−−
−−−Ｌｉ、 ０外部拡散層、１３−−−− Ｔｉ拡散
層。 出願人 キャノン株式会社
Claims (2)
- （１）ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯｓ）結晶基板又は
タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ，）結晶基板の表面に
、前記結晶基板内イオンと外部イオンとを交換して成シ
、光を導波せしめるイオン交換部と、前記イオン交換が
行なわれていないイオン非交換部とを有し、前記イオン
非交換部に圧電効果によって前記導波光に作用する電極
部を設けて成る光機能素子。 - （２）ニオブ酸リチウム（Ｌ １ＮｂＯ，）結晶基板又
はタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯａ）結晶基板の表面
の一部にマスクを形成する過程と、前記マスクで覆われ
ていない部分の前記結晶基板内イオンと外部イオンとを
交換せしめる過程と、前記マスクで覆われていた部分に
電極を形成する過程とから成る光機能素子の作製方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58207773A JPS6098422A (ja) | 1983-11-04 | 1983-11-04 | 光機能素子およびその作製方法 |
| US06/667,165 US4799750A (en) | 1983-11-04 | 1984-11-01 | Optical function element and a method for manufacturing the same |
| DE19843440390 DE3440390A1 (de) | 1983-11-04 | 1984-11-05 | Optisches funktionselement und verfahren zu seiner herstellung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58207773A JPS6098422A (ja) | 1983-11-04 | 1983-11-04 | 光機能素子およびその作製方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6098422A true JPS6098422A (ja) | 1985-06-01 |
Family
ID=16545282
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58207773A Pending JPS6098422A (ja) | 1983-11-04 | 1983-11-04 | 光機能素子およびその作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6098422A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55143531A (en) * | 1979-04-26 | 1980-11-08 | Nec Corp | Acousto-optic element |
-
1983
- 1983-11-04 JP JP58207773A patent/JPS6098422A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55143531A (en) * | 1979-04-26 | 1980-11-08 | Nec Corp | Acousto-optic element |
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