JPS61246704A - 分岐、結合部分を有する３次元光導波路装置 - Google Patents
分岐、結合部分を有する３次元光導波路装置Info
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- JPS61246704A JPS61246704A JP8658185A JP8658185A JPS61246704A JP S61246704 A JPS61246704 A JP S61246704A JP 8658185 A JP8658185 A JP 8658185A JP 8658185 A JP8658185 A JP 8658185A JP S61246704 A JPS61246704 A JP S61246704A
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- Japan
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- optical waveguide
- branching
- coupling
- substrate
- electron beam
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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
- G02B6/10—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
- G02B6/122—Basic optical elements, e.g. light-guiding paths
- G02B6/125—Bends, branchings or intersections
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Integrated Circuits (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】
発明の要約
分岐、結合用光導波路部分を有する埋込み型３次元光導
波路において１分岐、結合用光導波路部。
波路において１分岐、結合用光導波路部。
分のみがリッジ型となっていることを特徴とする。
［技術分野］
この発明は、基板に形成され、かつＹ字型光導波路部分
のような分岐、結合用光導波路部分を有する３次元光導
波路に関する。
のような分岐、結合用光導波路部分を有する３次元光導
波路に関する。
［従来技術］
電気光学効果、音響光学効果を有する基板（たとえばＬ
ｉＮ ｂ Ｏａ ）に３次元光導波路を作製する場合
に金属（たとえばＴｉ）を選択熱拡散すること等により
埋込み型３次元光導波路をつくるのが容易であり、かつ
得られる膜（光導波路）の特性も基板と同等に良質とな
る。したがって、現在はこの埋込み型の３次元光導波路
が主流となっている。
ｉＮ ｂ Ｏａ ）に３次元光導波路を作製する場合
に金属（たとえばＴｉ）を選択熱拡散すること等により
埋込み型３次元光導波路をつくるのが容易であり、かつ
得られる膜（光導波路）の特性も基板と同等に良質とな
る。したがって、現在はこの埋込み型の３次元光導波路
が主流となっている。
一方、基板に形成された３次元光導波路を利用して光Ｉ
Ｃを実現するためには、低損失の光導波路を作製すると
ともに、光導波路にＹ字型光導波路部分等の分岐、結合
部がある場合にはその部分における損失も小さくする必
要がある。また、より小型化をめざすためには２分岐、
結合部の角度も大きくする必要がある。
Ｃを実現するためには、低損失の光導波路を作製すると
ともに、光導波路にＹ字型光導波路部分等の分岐、結合
部がある場合にはその部分における損失も小さくする必
要がある。また、より小型化をめざすためには２分岐、
結合部の角度も大きくする必要がある。
第２図は基板ｌに形成され、かつＹ字型光導波路部分１
０を有する従来の埋込み型３次元光導波路を示している
。Ｙ字型光導波路部分１０は、基幹光導波路部分１１と
これから適当な角度で二股に分れた分岐光導波路部分１
２．１３とからなる。基幹光導波路部分１１に導入され
た光は２つの分岐光導波路部分１２．１３に分れて伝播
していき、逆に分岐光導波路部分１２．１３に導入され
た光は基幹光導波路１１で合波する。
０を有する従来の埋込み型３次元光導波路を示している
。Ｙ字型光導波路部分１０は、基幹光導波路部分１１と
これから適当な角度で二股に分れた分岐光導波路部分１
２．１３とからなる。基幹光導波路部分１１に導入され
た光は２つの分岐光導波路部分１２．１３に分れて伝播
していき、逆に分岐光導波路部分１２．１３に導入され
た光は基幹光導波路１１で合波する。
このような光導波路は一般に、フォトリソグラフィによ
って基板１上に金属等の薄膜をパターニングし、それを
熱拡散することにより形成される。
って基板１上に金属等の薄膜をパターニングし、それを
熱拡散することにより形成される。
このようなＹ字型光導波路ｌＯにおいては、この部分で
の光の損失を小さくしかつ分岐比を良好にするために１
分岐光導波路部分１２と１３とのなす角（分岐角）を１
″程度としている。このように分岐角を小さくしている
ので、たとえば分岐光導波路部分１２と１３との間の間
隔を１００μｍ離すためには約５７００μｍの距離が必
要となる。したがって。
の光の損失を小さくしかつ分岐比を良好にするために１
分岐光導波路部分１２と１３とのなす角（分岐角）を１
″程度としている。このように分岐角を小さくしている
ので、たとえば分岐光導波路部分１２と１３との間の間
隔を１００μｍ離すためには約５７００μｍの距離が必
要となる。したがって。
基板上に多くの分岐、結合部を設けるとすれば基板が大
きくなるという問題が生じる。
きくなるという問題が生じる。
光素子の基板上での高密度化を図るために分岐角を大き
くすると、損失が増大し１分岐、結合素子として実用で
きなくなってしまう。
くすると、損失が増大し１分岐、結合素子として実用で
きなくなってしまう。
また、フォトリングラフィによって３次元光導波路を作
製しているので、第２図に符号ａで示すように１分岐部
の先端が丸みをおび、これにより伝播する光波のモード
変換が発生し、損失がさらに増加する。
製しているので、第２図に符号ａで示すように１分岐部
の先端が丸みをおび、これにより伝播する光波のモード
変換が発生し、損失がさらに増加する。
［発明の目的］
この発明は９分岐、結合部の分岐角を大きくすることが
できるとともに、そこにおける光の損失を小さく抑える
ことのできる３次元光導波路を提供することを目的とす
る。
できるとともに、そこにおける光の損失を小さく抑える
ことのできる３次元光導波路を提供することを目的とす
る。
［発明の構成および効果］
この発明は、基板に形成され、かつ分岐、結合用光導波
路部分を有する埋込み型３次元光導波路において１分岐
、結合用光導波路部分の周囲に凹部が形成され、この分
岐、結合用光導波路部分のみがリッジ型となっているこ
とを特徴とする。３次元光導波路全体は従来のやり方、
たとえばフォトリングラフィを中心とした技術によって
作製することができる。分岐、結合用光導波路部分の周
囲の凹部はエツチングにより形成することができる。
路部分を有する埋込み型３次元光導波路において１分岐
、結合用光導波路部分の周囲に凹部が形成され、この分
岐、結合用光導波路部分のみがリッジ型となっているこ
とを特徴とする。３次元光導波路全体は従来のやり方、
たとえばフォトリングラフィを中心とした技術によって
作製することができる。分岐、結合用光導波路部分の周
囲の凹部はエツチングにより形成することができる。
この発明によると分岐、結合用光導波路部分がリッジ型
となっているので、光の閉じ込め効果が大きく、この部
分の損失を小さくすることができる。したがって９分岐
角を大きくすることも可能であり、素子の小型化、高密
度化を達成することが可能となる。さらに１分岐、結合
部分のみをリッジ型としているので加工の範囲が狭く、
たとえば電子ビーム描画装置を用いた加工も短時間で行
なうことが可能である。電子ビーム描画装置を用いて、
高精度の加工を施すことができるので１分岐部の先端も
鋭くすることができ、モード変換が生じることなく損失
も小さく抑えることが可能となる。
となっているので、光の閉じ込め効果が大きく、この部
分の損失を小さくすることができる。したがって９分岐
角を大きくすることも可能であり、素子の小型化、高密
度化を達成することが可能となる。さらに１分岐、結合
部分のみをリッジ型としているので加工の範囲が狭く、
たとえば電子ビーム描画装置を用いた加工も短時間で行
なうことが可能である。電子ビーム描画装置を用いて、
高精度の加工を施すことができるので１分岐部の先端も
鋭くすることができ、モード変換が生じることなく損失
も小さく抑えることが可能となる。
第１図はこの発明の実施例を示している。第２図に示す
ものと同一物には同一符号が付けられている。
ものと同一物には同一符号が付けられている。
基板１としてたとえばＬ ｉＮ ｂ Ｏａが用いられ。
この基板１表面上にＴＬを選択的に熱拡散することによ
り埋込み型の３次元光導波路が形成されている。この光
導波路のＹ字型分岐、結合光導波路部分ｌＯの周囲のみ
がエツチングにより凹部２０に形成されることにより１
部分ＩＯがリッジ型光導波路となっている。
り埋込み型の３次元光導波路が形成されている。この光
導波路のＹ字型分岐、結合光導波路部分ｌＯの周囲のみ
がエツチングにより凹部２０に形成されることにより１
部分ＩＯがリッジ型光導波路となっている。
この光導波路は次のようにして作製される。
まず、基板１上にフォトリソグラフィ技術によりＴｉの
光導波路パターン（たとえば厚さ ３００人）が作製さ
れ、このＴｉを熱拡散することにより埋込み型光導波路
が形成される。もちろん、光導波路部分ＩＯにもＴｉが
熱拡散されている。
光導波路パターン（たとえば厚さ ３００人）が作製さ
れ、このＴｉを熱拡散することにより埋込み型光導波路
が形成される。もちろん、光導波路部分ＩＯにもＴｉが
熱拡散されている。
次に、基板１の表面に電子ビーム・レジスト（ポジ・タ
イプ）が塗布される。
イプ）が塗布される。
さらに電子ビーム描画装置により分岐、結合部ＩＯの光
導波路パターンの周囲（光導波路部分ＩＯ以外の部分、
すなわち凹部２０に相当する部分）が描画（走査）され
る。電子ビーム描画装置の描画エリアは、たとえば１■
ｍＸ１ｍｍの正方形である。これにより、光導波路部分
ＩＯの周囲のレジストのみが露光される。
導波路パターンの周囲（光導波路部分ＩＯ以外の部分、
すなわち凹部２０に相当する部分）が描画（走査）され
る。電子ビーム描画装置の描画エリアは、たとえば１■
ｍＸ１ｍｍの正方形である。これにより、光導波路部分
ＩＯの周囲のレジストのみが露光される。
電子ビーム・レジストを現像することにより。
描画された部分、すなわち描画エリア内における光導波
路部分１０以外の部分の基板表面が露出する。
路部分１０以外の部分の基板表面が露出する。
この基板をドライ・エツチング装置によりエツチングす
ると、光導波路部分ｌＯの周辺のみに凹部２０ができ、
光導波路部分ＩＯはりッジ型となる。
ると、光導波路部分ｌＯの周辺のみに凹部２０ができ、
光導波路部分ＩＯはりッジ型となる。
最後にレジストが除去される。
上記の手順とは逆に、Ｙ字型光導波路部分ＩＯのみを上
述の手順でリッジ型としておき、その後フォトリソグラ
フィと熱拡散技術により３次元埋込み型光導波路を作製
してもよい。
述の手順でリッジ型としておき、その後フォトリソグラ
フィと熱拡散技術により３次元埋込み型光導波路を作製
してもよい。
基板１上のすべての光導波路を電子ビーム描画装置によ
る露光とエツチングによりリッジ型とすることも可能で
はあるが、電子ビーム描画装置による描画エリアは非常
に小さいので、その作業だけでもかなりの時間と労力が
必要となる。この発明では２分岐、結合用光導波路部分
１０のみがリッジ型に加工されているので、電子ビーム
描画装置を用いた加工範囲がきわめて狭く短時間でその
作業を行なうことができる。
る露光とエツチングによりリッジ型とすることも可能で
はあるが、電子ビーム描画装置による描画エリアは非常
に小さいので、その作業だけでもかなりの時間と労力が
必要となる。この発明では２分岐、結合用光導波路部分
１０のみがリッジ型に加工されているので、電子ビーム
描画装置を用いた加工範囲がきわめて狭く短時間でその
作業を行なうことができる。
しかも電子ビーム描画法を採用することができるので高
精度の加工が可能であり１分岐部に従来のような丸みが
生じることはなく１分岐部の先端が鋭角的となり、モー
ド変換が生じることなく光の損失も小さい。
精度の加工が可能であり１分岐部に従来のような丸みが
生じることはなく１分岐部の先端が鋭角的となり、モー
ド変換が生じることなく光の損失も小さい。
３次元光導波路の光の閉じ込め作用は光導波路の屈折率
とその周囲の屈折率との差が大きいほど良好となる。一
般に基板よりも空気の屈折率の方が小さいので、埋込み
型よりちりッジ型の方が光の閉じ込め効果が高い。した
がって２分岐、結合用光導波路部分での光の損失が小さ
くなるし１分岐角を大きくすることもできる。これによ
り分岐。
とその周囲の屈折率との差が大きいほど良好となる。一
般に基板よりも空気の屈折率の方が小さいので、埋込み
型よりちりッジ型の方が光の閉じ込め効果が高い。した
がって２分岐、結合用光導波路部分での光の損失が小さ
くなるし１分岐角を大きくすることもできる。これによ
り分岐。
結合用光導波素子の小型化が可能となり基板上に形成さ
れる光素子の高密度化が可能となる。
れる光素子の高密度化が可能となる。
分岐、結合用光導波路部分としてはＹ字型のものに限定
されることはない。もちろん、光の分波機能または合波
機能のみをもつ光導波路部分も分岐、結合用光導波路部
分の概念に含まれる。 −
されることはない。もちろん、光の分波機能または合波
機能のみをもつ光導波路部分も分岐、結合用光導波路部
分の概念に含まれる。 −
第１図はこの発明の実施例を示す斜視図、第２図は従来
例を示す斜視図である。 １・・・・基板、 １０・・・・Ｙ字型分岐、
結合月光導波路部分、２０・・・・凹部。 以上 特許出願人 立石電機株式会社 代 理 人 牛 久 健 司外１名
例を示す斜視図である。 １・・・・基板、 １０・・・・Ｙ字型分岐、
結合月光導波路部分、２０・・・・凹部。 以上 特許出願人 立石電機株式会社 代 理 人 牛 久 健 司外１名
Claims (1)
- 基板に形成され、かつ分岐、結合用光導波路部分を有す
る埋込み型３次元光導波路において、分岐、結合用光導
波路部分の周囲に凹部が形成され、この分岐、結合用光
導波路部分のみがリッジ型となっていることを特徴とす
る、分岐、結合部分を有する３次元光導波路装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8658185A JPS61246704A (ja) | 1985-04-24 | 1985-04-24 | 分岐、結合部分を有する３次元光導波路装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8658185A JPS61246704A (ja) | 1985-04-24 | 1985-04-24 | 分岐、結合部分を有する３次元光導波路装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61246704A true JPS61246704A (ja) | 1986-11-04 |
Family
ID=13890969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8658185A Pending JPS61246704A (ja) | 1985-04-24 | 1985-04-24 | 分岐、結合部分を有する３次元光導波路装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61246704A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002035267A1 (en) * | 2000-10-27 | 2002-05-02 | Pirelli S.P.A. | Hybrid buried/ridge planar waveguides |
| CN102879859A (zh) * | 2012-08-20 | 2013-01-16 | 东南大学 | 集成型光分路器 |
-
1985
- 1985-04-24 JP JP8658185A patent/JPS61246704A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002035267A1 (en) * | 2000-10-27 | 2002-05-02 | Pirelli S.P.A. | Hybrid buried/ridge planar waveguides |
| CN102879859A (zh) * | 2012-08-20 | 2013-01-16 | 东南大学 | 集成型光分路器 |
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