JPS61259205A - 光導波回路用ガラス薄膜の製造方法および製造装置 - Google Patents
光導波回路用ガラス薄膜の製造方法および製造装置Info
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- JPS61259205A JPS61259205A JP10039685A JP10039685A JPS61259205A JP S61259205 A JPS61259205 A JP S61259205A JP 10039685 A JP10039685 A JP 10039685A JP 10039685 A JP10039685 A JP 10039685A JP S61259205 A JPS61259205 A JP S61259205A
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- Japan
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- glass layer
- thin film
- thickness
- porous glass
- sintering
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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
- G02B6/13—Integrated optical circuits characterised by the manufacturing method
- G02B6/132—Integrated optical circuits characterised by the manufacturing method by deposition of thin films
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- Microelectronics & Electronic Packaging (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】
（産業上の利用分野）
本発明は光導波回路用ガラス薄膜の製造方法および製造
装置に関するものである。
装置に関するものである。
（従来の技ｖ＃）
低損失で、効率良く光を導波できる光回路を得るために
は、損失が小さく、屈折率が精密に制御されたガラス薄
膜を製造する必要がある。こうした高品質なガラス薄膜
を製造する方法として、火炎内で合成したガラス微粒子
を石英ガラス板またはシリコン結晶板の上に堆積して多
孔質ガラスの薄膜を形成した後、これを高温に加熱・焼
結して、ガラス薄膜を製造する方法が、開発されて−る
。
は、損失が小さく、屈折率が精密に制御されたガラス薄
膜を製造する必要がある。こうした高品質なガラス薄膜
を製造する方法として、火炎内で合成したガラス微粒子
を石英ガラス板またはシリコン結晶板の上に堆積して多
孔質ガラスの薄膜を形成した後、これを高温に加熱・焼
結して、ガラス薄膜を製造する方法が、開発されて−る
。
＠４１Ｗ（ａ）は、この従来の製造方法の装置概略図、
第４図（ｂ）は基板の上に堆積された多孔質ガラス層を
示す図である。（特願昭５６−２０８８４９）回転する
発熱体ｌの上に置かれた石英ガラス板またはシリコン結
晶板５の上に合成トーチ２から吹き出す火炎８内で合成
したガラス微粒子４を堆積して、多孔質ガラス層６を形
成するものである。
第４図（ｂ）は基板の上に堆積された多孔質ガラス層を
示す図である。（特願昭５６−２０８８４９）回転する
発熱体ｌの上に置かれた石英ガラス板またはシリコン結
晶板５の上に合成トーチ２から吹き出す火炎８内で合成
したガラス微粒子４を堆積して、多孔質ガラス層６を形
成するものである。
次に多孔質ガラス層を形成した石英ガラス板またはシリ
コン結晶板を電気炉内に封入し、高温に加熱・焼結して
透明なガラス薄膜を製造するものである。
コン結晶板を電気炉内に封入し、高温に加熱・焼結して
透明なガラス薄膜を製造するものである。
しかしながら、この従来の製造方法および製造装置では
、ガラス微粒子４の堆積によって形成される多孔質ガラ
ス層６の厚さおよび焼１結度が不明なため、透明なガラ
ス薄膜を寸法精度良く製造することが困難であった。特
に１ ｐｍ以下の寸法精度の必要な単一モード用光導波
路を形成することは、極めて困難であった。
、ガラス微粒子４の堆積によって形成される多孔質ガラ
ス層６の厚さおよび焼１結度が不明なため、透明なガラ
ス薄膜を寸法精度良く製造することが困難であった。特
に１ ｐｍ以下の寸法精度の必要な単一モード用光導波
路を形成することは、極めて困難であった。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明は前述の欠点を解決し、寸法精度の良い光導波回
路用ガラス薄膜の製造方法および製造装置を提供するこ
とにある。
路用ガラス薄膜の製造方法および製造装置を提供するこ
とにある。
（問題点を解決するための手段）
本発明は多孔質ガラス層の形成時に、該多孔質ガラス層
の厚さおよび焼結度を非接触的手段によって測定し、こ
の測定結果より、最終的に得られる透明なガラス薄膜の
厚さを算定し、さらに必要により、前記算定結果を多孔
質ガラス層の形成条件にフィードバックし、該形成条件
を調整・制御する。
の厚さおよび焼結度を非接触的手段によって測定し、こ
の測定結果より、最終的に得られる透明なガラス薄膜の
厚さを算定し、さらに必要により、前記算定結果を多孔
質ガラス層の形成条件にフィードバックし、該形成条件
を調整・制御する。
したがって、多孔質ガラス層形成時に、最終的・に得ら
れるガラス薄膜の厚さを算定できる点において、さらに
算定結果を多孔質ガラス層の形成条件にフィードバック
して、所定の厚さを有する。ガラス薄膜を製造できる点
において、従来の技術とは、大きな相異がある。
れるガラス薄膜の厚さを算定できる点において、さらに
算定結果を多孔質ガラス層の形成条件にフィードバック
して、所定の厚さを有する。ガラス薄膜を製造できる点
において、従来の技術とは、大きな相異がある。
第１図（ａ）は本発明の一実施例の概略図、第１Ｆ１１
Ｊ（ｂ ）は基板の上に堆積された多孔質ガラス層を示
す図であって、２１は回転する発熱体、２２は合成トー
チ、２３は火炎、２４はガラス微粒子、２５はシリコン
結晶板、２６は厚さ測定器、２７は焼結度測定器、２８
はデータ処理および調整器、２９は合成トーチ支持器、
２１０は原料・酸水素供給器、２１１は多孔質ガラス層
である。
Ｊ（ｂ ）は基板の上に堆積された多孔質ガラス層を示
す図であって、２１は回転する発熱体、２２は合成トー
チ、２３は火炎、２４はガラス微粒子、２５はシリコン
結晶板、２６は厚さ測定器、２７は焼結度測定器、２８
はデータ処理および調整器、２９は合成トーチ支持器、
２１０は原料・酸水素供給器、２１１は多孔質ガラス層
である。
この実施例では第１図（ａ）に示すように、合成トーチ
２２から吹き出す火炎２３内で合成したガラス微粒子２
４を、回転する発熱体２１上のシリコン結晶板２５の上
に堆積させて多孔質ガラス層を形成Ｔるとともに、回転
する発熱体周辺の合成トーチとは隔たる位置に設置した
厚さ測定器２６によ ：つて、該多孔質ガラス層の厚
さを、また焼結度測定＠２７によって焼結度を、それぞ
れ測定するものである。
２２から吹き出す火炎２３内で合成したガラス微粒子２
４を、回転する発熱体２１上のシリコン結晶板２５の上
に堆積させて多孔質ガラス層を形成Ｔるとともに、回転
する発熱体周辺の合成トーチとは隔たる位置に設置した
厚さ測定器２６によ ：つて、該多孔質ガラス層の厚
さを、また焼結度測定＠２７によって焼結度を、それぞ
れ測定するものである。
測定した該多孔質ガラス層の厚さおよび焼結度の結果よ
り、データ処理および調整器２８内において、最終的に
得られるガラス薄膜の厚さを算定し、さらに必要により
１該ガラス薄膜の厚さの算定結果を合成トーチ支持器２
９および原料・酸水素供給器２１０にフィトバックして
１多孔質ガラス層の形成条件（原料供給量、合成トーチ
の移動、等）を調整・制御するものである。これにより
、所定の厚さを有する光導波回路用のガラス薄膜が得ら
れる。
り、データ処理および調整器２８内において、最終的に
得られるガラス薄膜の厚さを算定し、さらに必要により
１該ガラス薄膜の厚さの算定結果を合成トーチ支持器２
９および原料・酸水素供給器２１０にフィトバックして
１多孔質ガラス層の形成条件（原料供給量、合成トーチ
の移動、等）を調整・制御するものである。これにより
、所定の厚さを有する光導波回路用のガラス薄膜が得ら
れる。
第２図に厚さ測定器の構成例を、また第３図に焼結度測
定器の構成例を示し、以下それぞれの動作原理を説明す
る。
定器の構成例を示し、以下それぞれの動作原理を説明す
る。
第２図の厚さ測定器はレンズ８３、プリズム８４、受光
器８５，３６、ハーフミラ−３１２、参照光ビームの光
＃８１ ｏ、差動増幅器δ７より構成さｈる。第２図で
、参照光ビームの光源８１０から乃光は、平行光線であ
る参照光ビーム３１１としてハーフミラ−８１２により
レンズ８８の焦点用Ｎｆ０の位置に置かれたシリコン結
晶板に入射され、反射光は平行光ｍ３８となってプリズ
ム８４に臨界角θ。で入射する。したがって、受光器８
５および８６には等しい光量が入射し、受光器の出力Ａ
およびＢはム＝Ｂとなり、差動増幅器８７の出力Ａ−Ｂ
は零となる。
器８５，３６、ハーフミラ−３１２、参照光ビームの光
＃８１ ｏ、差動増幅器δ７より構成さｈる。第２図で
、参照光ビームの光源８１０から乃光は、平行光線であ
る参照光ビーム３１１としてハーフミラ−８１２により
レンズ８８の焦点用Ｎｆ０の位置に置かれたシリコン結
晶板に入射され、反射光は平行光ｍ３８となってプリズ
ム８４に臨界角θ。で入射する。したがって、受光器８
５および８６には等しい光量が入射し、受光器の出力Ａ
およびＢはム＝Ｂとなり、差動増幅器８７の出力Ａ−Ｂ
は零となる。
次に多孔質ガラス層８２が形成された場合、レンズ８８
にはレンズよりｆｏの距離にある多孔質ガラス層表面か
らの光が入射するが、この光線は、レンズ３８を通過し
た後、平行光線とはならず、非平行光線３９となる。該
非平行光線８９はプリズムの臨界角で入射しないので、
一部がプリズム外に洩れることとなる。したがって、受
光器８５には受光器８６より多い光量が入射し、差動増
幅器の出力Ａ−Ｂは零とはならない。該出力Ａ−Ｂと多
孔質ガラス層の厚さとは比例関係となり、０．１μｍ以
下の精度で多孔質ガラス層の厚さを測定できる０ また第３図の焼結度測定器は、Ｈｅ −Ｍｅレーザ（ま
たはＡｒレーザ）４８、レンズ４６Ｓ２次元受光器４８
より構成される。第３図でＨ，−Ｎ。レーザ４８から射
出した光ビームは、シリコン結晶板４１上に形成された
多孔質ガラス層４２の表面で散乱され、散乱光４５とな
る。この場合、散乱光４５中にはスペックルパターンと
呼ばれる微細な光の模様が形成される。この模様は、多
孔質ガラス層表面の凹凸の状況（すなわち焼結度）によ
って異なる。スペックルパターンの形成された光ビーム
４５はレンズ４６を通過することによって、アーリエ変
換された光ビーム４７となる。この光ビーム４７の空間
的な強度分布は、多孔質ガラス層の焼結度の大きさを反
影しており、光ビーム４７の強度分布を２次元受光器４
８で受光することにより、焼結度を測定できる。
にはレンズよりｆｏの距離にある多孔質ガラス層表面か
らの光が入射するが、この光線は、レンズ３８を通過し
た後、平行光線とはならず、非平行光線３９となる。該
非平行光線８９はプリズムの臨界角で入射しないので、
一部がプリズム外に洩れることとなる。したがって、受
光器８５には受光器８６より多い光量が入射し、差動増
幅器の出力Ａ−Ｂは零とはならない。該出力Ａ−Ｂと多
孔質ガラス層の厚さとは比例関係となり、０．１μｍ以
下の精度で多孔質ガラス層の厚さを測定できる０ また第３図の焼結度測定器は、Ｈｅ −Ｍｅレーザ（ま
たはＡｒレーザ）４８、レンズ４６Ｓ２次元受光器４８
より構成される。第３図でＨ，−Ｎ。レーザ４８から射
出した光ビームは、シリコン結晶板４１上に形成された
多孔質ガラス層４２の表面で散乱され、散乱光４５とな
る。この場合、散乱光４５中にはスペックルパターンと
呼ばれる微細な光の模様が形成される。この模様は、多
孔質ガラス層表面の凹凸の状況（すなわち焼結度）によ
って異なる。スペックルパターンの形成された光ビーム
４５はレンズ４６を通過することによって、アーリエ変
換された光ビーム４７となる。この光ビーム４７の空間
的な強度分布は、多孔質ガラス層の焼結度の大きさを反
影しており、光ビーム４７の強度分布を２次元受光器４
８で受光することにより、焼結度を測定できる。
そこで、第１図（ａ）に示す実施例の装ｆｉｔ構成にお
いて、厚さ測定器２６として第２図の厚さ測定器を、ま
た焼結度測定器２７として第３図の焼結度測定器をそれ
ぞれ使用して、ガラス薄膜を製造した場合、０．１μｍ
以下の精度で所定の厚さを有するガラス薄膜が得られた
。
いて、厚さ測定器２６として第２図の厚さ測定器を、ま
た焼結度測定器２７として第３図の焼結度測定器をそれ
ぞれ使用して、ガラス薄膜を製造した場合、０．１μｍ
以下の精度で所定の厚さを有するガラス薄膜が得られた
。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明では多孔質ガラス層の形成
時に、最終的に得られるガラス薄膜の厚すを精度良く算
定でき、さらにこの算定結果を基にして多孔質ガラス層
の形成条件？調整・制御できるので、所望の厚さを有す
るガラス薄膜を高精度（０，１１ｔｍ以下の精度）で得
られる利点がある。したがって、本発明により単一モー
ド用光導波回路の製造が容易になり、高品質な光回路が
得られる利点がある。また本発明によって多孔質ガラス
層の厚さを測定しながら、ガラス原料ガス中の組成を変
えれば、グレーティング、平面レンズ、等、微小光部品
が容易に得られる利点がある。
時に、最終的に得られるガラス薄膜の厚すを精度良く算
定でき、さらにこの算定結果を基にして多孔質ガラス層
の形成条件？調整・制御できるので、所望の厚さを有す
るガラス薄膜を高精度（０，１１ｔｍ以下の精度）で得
られる利点がある。したがって、本発明により単一モー
ド用光導波回路の製造が容易になり、高品質な光回路が
得られる利点がある。また本発明によって多孔質ガラス
層の厚さを測定しながら、ガラス原料ガス中の組成を変
えれば、グレーティング、平面レンズ、等、微小光部品
が容易に得られる利点がある。
嘱帽脣９ルー
図、第１図（ｂ）は基板の上に
堆積された多孔質ガラス層を示す図、第２図は厚さ測定
器の構成例図、第３図は焼結度測定器の構成側図１第４
図（ａ）は従来の製造方法の装置概略図〜第４図（ｂ）
は基板の上に堆積された多孔質ガラス層を示す図である
。 １・・・回転する発熱体 ２・・・合成トーチ８・・
・火炎 令・・・ガラス微粒子５・・・石
英ガラス板またはシリコン結晶板６・・・多孔質ガラス
層 ２１・・・回転する発熱体２２−・合成トーチ
２３・・・火炎２４・・・ガラス微粒子 ２
５・・・シリコン結晶板２６・・・厚さ個定器
２７・・・焼結度測定器２８・・・データ処理および調
整器 ２９・・・合成トーチ支持器 ２１０ 、、・原料・酸
水素供給器１１、・・多孔質ガラス層 ８１・・・シリ
コン結晶板８２・・・多孔質ガラス層 ８δ・・・レ
ンズ８４・・・プリズム ３５．ａ６・・・受
光器８７・・・差動増幅器 ８８・・・平行光線
３９・・・非行平光線 ３１０・・・参照光ビー
ムの光源８１１・・・参照光ビーム ８１２・・・ハ
ーフミラ−４１・・・シリコン結晶板 ４２・・・多
孔質ガラス層４８・・・Ｈ６−Ｎ６レーザ ４４・
・・入射光ビーム４５・・・散乱光（スペックルパター
ンの形成された光ビーム−） ’４６．．・レンズ ４７・・・フーリエ変換された光ビーム４８・・・２次
元受光器 特許用原人 日本電信電話株式会社 第２図 ３１２−一ハー７ミラー 第３図 第４図 （ａ） （ｂ）
器の構成例図、第３図は焼結度測定器の構成側図１第４
図（ａ）は従来の製造方法の装置概略図〜第４図（ｂ）
は基板の上に堆積された多孔質ガラス層を示す図である
。 １・・・回転する発熱体 ２・・・合成トーチ８・・
・火炎 令・・・ガラス微粒子５・・・石
英ガラス板またはシリコン結晶板６・・・多孔質ガラス
層 ２１・・・回転する発熱体２２−・合成トーチ
２３・・・火炎２４・・・ガラス微粒子 ２
５・・・シリコン結晶板２６・・・厚さ個定器
２７・・・焼結度測定器２８・・・データ処理および調
整器 ２９・・・合成トーチ支持器 ２１０ 、、・原料・酸
水素供給器１１、・・多孔質ガラス層 ８１・・・シリ
コン結晶板８２・・・多孔質ガラス層 ８δ・・・レ
ンズ８４・・・プリズム ３５．ａ６・・・受
光器８７・・・差動増幅器 ８８・・・平行光線
３９・・・非行平光線 ３１０・・・参照光ビー
ムの光源８１１・・・参照光ビーム ８１２・・・ハ
ーフミラ−４１・・・シリコン結晶板 ４２・・・多
孔質ガラス層４８・・・Ｈ６−Ｎ６レーザ ４４・
・・入射光ビーム４５・・・散乱光（スペックルパター
ンの形成された光ビーム−） ’４６．．・レンズ ４７・・・フーリエ変換された光ビーム４８・・・２次
元受光器 特許用原人 日本電信電話株式会社 第２図 ３１２−一ハー７ミラー 第３図 第４図 （ａ） （ｂ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、石英ガラス板またはシリコン結晶板の上に、火炎内
で合成したガラス微粒子を堆積させて、多孔質ガラス層
を形成した後、これを高温に加熱・焼結して、光導波回
路用のガラス薄膜を製造する光導波回路用ガラス薄膜の
製造方法において、該多孔質ガラス層の形成に際して、
該多孔質ガラス層の厚さおよび焼結度を非接触的に測定
することを特徴とする光導波回路用ガラス薄膜の製造方
法。 ２、該多孔質ガラス層の厚さおよび焼結度の測定結果を
、該多孔質ガラス層の形成条件にフィードバックし、該
形成条件を調整・制御することを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の光導波回路用ガラス薄膜の製造方法。 ３、回転する発熱体の上に置いた石英ガラス板またはシ
リコン結晶板の上に、合成トーチから流出する火炎内で
合成したガラス微粒子を堆積させて多孔質ガラス層を形
成した後、高温に加熱・焼結して光導波回路用のガラス
薄膜を製造する光導波回路用ガラス薄膜の製造装置にお
いて、回転する該発熱体の周辺の合成トーチとは隔たる
位置に、該多孔質ガラス層の厚さおよび焼結度を非接触
的に測定する手段を具備したことを特徴とする光導波回
路用ガラス薄膜の製造装置。 ４、該多孔質ガラス層の厚さおよび焼結度の測定結果を
多孔質ガラス層の形成条件にフィードバックし、該形成
条件を調整・制御する機構を具備したことを特徴とする
特許請求の範囲第３項記載の光導波回路用ガラス薄膜の
製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10039685A JPS61259205A (ja) | 1985-05-14 | 1985-05-14 | 光導波回路用ガラス薄膜の製造方法および製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10039685A JPS61259205A (ja) | 1985-05-14 | 1985-05-14 | 光導波回路用ガラス薄膜の製造方法および製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61259205A true JPS61259205A (ja) | 1986-11-17 |
Family
ID=14272822
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10039685A Pending JPS61259205A (ja) | 1985-05-14 | 1985-05-14 | 光導波回路用ガラス薄膜の製造方法および製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61259205A (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5056872A (ja) * | 1973-09-14 | 1975-05-17 | ||
| JPS50157062A (ja) * | 1974-06-07 | 1975-12-18 | ||
| JPS58105111A (ja) * | 1981-12-18 | 1983-06-22 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | ガラス光導波膜の製造方法および製造装置 |
| JPS5985947A (ja) * | 1982-07-31 | 1984-05-18 | ドイツチエ・フオルシユングス−ウント・フエルズ−フスアンシユタルト・フユ−ル・ルフト−ウント・ラウムフア−ルト・エ−・フアウ | ガラスの密度の不均一性を定量的に測定する方法及び装置 |
-
1985
- 1985-05-14 JP JP10039685A patent/JPS61259205A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5056872A (ja) * | 1973-09-14 | 1975-05-17 | ||
| JPS50157062A (ja) * | 1974-06-07 | 1975-12-18 | ||
| JPS58105111A (ja) * | 1981-12-18 | 1983-06-22 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | ガラス光導波膜の製造方法および製造装置 |
| JPS5985947A (ja) * | 1982-07-31 | 1984-05-18 | ドイツチエ・フオルシユングス−ウント・フエルズ−フスアンシユタルト・フユ−ル・ルフト−ウント・ラウムフア−ルト・エ−・フアウ | ガラスの密度の不均一性を定量的に測定する方法及び装置 |
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