JPS6170508A - 薄膜型光学素子およびその作製方法 - Google Patents
薄膜型光学素子およびその作製方法Info
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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】
〔技術分野〕
本発明は、薄膜型光学素子およびその作製方υ、に関す
るものである。
るものである。
従来、薄膜型即ち、光−Ａ岐路を用いた光学素ｒ−を光
偏向器、光変調器、スペクトラムアナライザー、相関器
、光スィッチ等に応用する研究が盛んに行なわれている
。このような薄膜型光学素子は、光導波路の屈折率を「
響光学（ＡＯ）効果或いは電気光学（ＥＯ）効果等の外
的作用により変化せしめ、この光導波路内を伝播する光
を変調又は偏向させるものである。上記光学素子を形成
する場合の基板としては、圧電性、１°１胃光学効果及
び電気光学効果に優れ、かつ光伝搬損失が少ないニオブ
酸リチウム（以下ＬｉＮｂＯ３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。この様な結晶ノ、（板を用いて、薄１１
！２光導波路を作製する代表的な方法として、チタン（
以’ＦＴｉと記す）を前記結晶基板表面に、高温で熱拡
散することにより、該結晶基板表面に、 Ｊ、ｌｉ板の
屈折率よりわずかに大きな屈折イ１を有する光導波路層
を形成する方法がある。
偏向器、光変調器、スペクトラムアナライザー、相関器
、光スィッチ等に応用する研究が盛んに行なわれている
。このような薄膜型光学素子は、光導波路の屈折率を「
響光学（ＡＯ）効果或いは電気光学（ＥＯ）効果等の外
的作用により変化せしめ、この光導波路内を伝播する光
を変調又は偏向させるものである。上記光学素子を形成
する場合の基板としては、圧電性、１°１胃光学効果及
び電気光学効果に優れ、かつ光伝搬損失が少ないニオブ
酸リチウム（以下ＬｉＮｂＯ３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。この様な結晶ノ、（板を用いて、薄１１
！２光導波路を作製する代表的な方法として、チタン（
以’ＦＴｉと記す）を前記結晶基板表面に、高温で熱拡
散することにより、該結晶基板表面に、 Ｊ、ｌｉ板の
屈折率よりわずかに大きな屈折イ１を有する光導波路層
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Ｐ１膜光導波路は、
光学損傷を受は易く、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、「光導波路に人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り出される光の強
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。
光学損傷を受は易く、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、「光導波路に人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り出される光の強
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。
また、光学損傷を改善する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。
て、イオン交換法が知られている。
この方法は、硝酩タリウム（以下ＴｉＮＯ３と記す）、
硝酸銀（以下ＡｇＮＯ３と記す）、硝酸カリウム（以下
ＫＮＯ３と記す）等の溶融塩中又ハ、安息香＃（ＣｓＨ
５ＣＯＯＨ）等の弱Ｍ中で、ＬｉＮｂＯ３又は、ＬｉＴ
ａＯ３の結晶基板を低温熱処理することにより、該結晶
基板内のリチウムイオン（Ｌ ｉ ”）が弱酸中のプロ
トン（Ｈ＋）等のイオン種と交換され、大きな屈折率差
（Δｈ〜０．１２）をもつ光導波路層が形成されるもの
である。１．記イオン交換法により作製された薄膜光導
波路の光学損傷のしきい（ｆ（は、Ｔｉ拡散のものより
数１０倍程度向上する良い特性をもっている。
硝酸銀（以下ＡｇＮＯ３と記す）、硝酸カリウム（以下
ＫＮＯ３と記す）等の溶融塩中又ハ、安息香＃（ＣｓＨ
５ＣＯＯＨ）等の弱Ｍ中で、ＬｉＮｂＯ３又は、ＬｉＴ
ａＯ３の結晶基板を低温熱処理することにより、該結晶
基板内のリチウムイオン（Ｌ ｉ ”）が弱酸中のプロ
トン（Ｈ＋）等のイオン種と交換され、大きな屈折率差
（Δｈ〜０．１２）をもつ光導波路層が形成されるもの
である。１．記イオン交換法により作製された薄膜光導
波路の光学損傷のしきい（ｆ（は、Ｔｉ拡散のものより
数１０倍程度向上する良い特性をもっている。
ところで、光偏向器、光変調器を光音響効果や゛上気光
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。光キ
習効果を利用する代表例としては、光導波路上にホトリ
ソグラフィーで作製したくし形電極に高周波電界を印加
し。
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。光キ
習効果を利用する代表例としては、光導波路上にホトリ
ソグラフィーで作製したくし形電極に高周波電界を印加
し。
光導波路上に弾性表面波を励起させる方法がある。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。 （Ｃ，Ｓ、Ｔｓａｉ、ＩＥＥＥ
ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳＯＮ ＣＩＲＣＵＩＴＳ Ａ
ＮＤ ＳＹＳＴＥＭＳ、ＶＯＬ、ＣＡＳ−２６，１２，
１９７９） 一方、前述のような光４１Ｉ１２路に導波光を入出力す
る場合、半導体レーザ或いは光ファイバ等から光導波路
端面を介して行なっている。この場合に光の結合効率を
高める為には、導波光のエネルギー分布は光ファイバ等
の光エネルギー分布に合わせて、基板の厚さ方向に広が
っている必要がある。
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。 （Ｃ，Ｓ、Ｔｓａｉ、ＩＥＥＥ
ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳＯＮ ＣＩＲＣＵＩＴＳ Ａ
ＮＤ ＳＹＳＴＥＭＳ、ＶＯＬ、ＣＡＳ−２６，１２，
１９７９） 一方、前述のような光４１Ｉ１２路に導波光を入出力す
る場合、半導体レーザ或いは光ファイバ等から光導波路
端面を介して行なっている。この場合に光の結合効率を
高める為には、導波光のエネルギー分布は光ファイバ等
の光エネルギー分布に合わせて、基板の厚さ方向に広が
っている必要がある。
このように、導波光を入出力せしめる光結合部と、導波
光を変調、偏向せしめる光機能部とでは求められる導波
光のエネルギー分布が異なる為、従来のＮＩ膜型光学素
子では、高効率の変調、偏向と、高結合効率とを同時に
満足することは難かしかった。また、この問題の解決法
として、光導波路をチタンの拡散によって形成する場合
には、光結合部と光機能部とでチタンの拡散濃度を異な
らしめる方法が提案されている。
光を変調、偏向せしめる光機能部とでは求められる導波
光のエネルギー分布が異なる為、従来のＮＩ膜型光学素
子では、高効率の変調、偏向と、高結合効率とを同時に
満足することは難かしかった。また、この問題の解決法
として、光導波路をチタンの拡散によって形成する場合
には、光結合部と光機能部とでチタンの拡散濃度を異な
らしめる方法が提案されている。
〔近藤充和、小松啓部、太田義徳°８４春期応物゛講演
会予稿３１ａ−に−７及び同著者７ｔｈＴｏｐＬｉｃａ
ｌ Ｍｅｅｔｉｎｇ ｏｎ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄａ
ｎｄ Ｇｕｉｄｅｄ−Ｗａｖｅ ０ｐｔｉｃｓ ＴｕＡ
５−１）しかしながら、光導波路を上記の如く一様な温
度の熱拡散現象を利用して形成した場合には、その屈折
率分布は、第３図の５１に示す如く。
会予稿３１ａ−に−７及び同著者７ｔｈＴｏｐＬｉｃａ
ｌ Ｍｅｅｔｉｎｇ ｏｎ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄａ
ｎｄ Ｇｕｉｄｅｄ−Ｗａｖｅ ０ｐｔｉｃｓ ＴｕＡ
５−１）しかしながら、光導波路を上記の如く一様な温
度の熱拡散現象を利用して形成した場合には、その屈折
率分布は、第３図の５１に示す如く。
カラス関数型、誤差関数型或いは指数関数型等の申請減
少型となり、この光導波路を伝搬する導波光の電界強度
分布（ＴＥＱモード）は第３図の５２の如く非対称型と
なる。これに対しガスレーザや半導体レーザから出射さ
れる或いは光ファイバーによって伝搬される光の電界強
度分１（ｔは中心対称型であり、Ｌ配力法においても十
分な結合効率をＩ！することが出来なかった。
少型となり、この光導波路を伝搬する導波光の電界強度
分布（ＴＥＱモード）は第３図の５２の如く非対称型と
なる。これに対しガスレーザや半導体レーザから出射さ
れる或いは光ファイバーによって伝搬される光の電界強
度分１（ｔは中心対称型であり、Ｌ配力法においても十
分な結合効率をＩ！することが出来なかった。
このように、各種レーザや光ファイバーからのビームを
光導波路へ効率よく結合させるためには、光る波路の屈
折重分ＩＩ＋の形状を第４図の５３に示される如く、基
板表面より内側に屈折−（イ、の最大イボ亀をもつもの
とし、導波光の電界強度分１１ｒを人出力される光の電
界強度分布に近いものにする必要があった。
光導波路へ効率よく結合させるためには、光る波路の屈
折重分ＩＩ＋の形状を第４図の５３に示される如く、基
板表面より内側に屈折−（イ、の最大イボ亀をもつもの
とし、導波光の電界強度分１１ｒを人出力される光の電
界強度分布に近いものにする必要があった。
本発明の目的は、導波光の人出力の際の結合効；４へが
高い一！１膜型光学素子およびその作製方法を提供する
ことにある。
高い一！１膜型光学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、基板表面にイオンを注入又は熱拡散せしめ光
導波路を形成したｉ脱型光学素子において、光導波路端
面から導波光を入出力させる光結合部におけるイオンの
基板の厚み方向の密度分布を基板表面より内側の方が高
くすることによって上記目的を達成するものである。
導波路を形成したｉ脱型光学素子において、光導波路端
面から導波光を入出力させる光結合部におけるイオンの
基板の厚み方向の密度分布を基板表面より内側の方が高
くすることによって上記目的を達成するものである。
第１図は、音響光学効果を利用した本発明による薄膜型
光学素子の第１の実施例を示す斜視図である。ｌはＸ板
もしくはｙａｉｉＬｉＮｂ０３結晶基板、２はプロトン
交換によって形成された光導波路、３，４は研磨された
光導波路端面、５．６はシリンドリカルレンズ、７はく
し型電極である。また２０．２１はプロトンが外部拡散
された低屈折率層である。
光学素子の第１の実施例を示す斜視図である。ｌはＸ板
もしくはｙａｉｉＬｉＮｂ０３結晶基板、２はプロトン
交換によって形成された光導波路、３，４は研磨された
光導波路端面、５．６はシリンドリカルレンズ、７はく
し型電極である。また２０．２１はプロトンが外部拡散
された低屈折率層である。
波長６３２８人のＨｅ−Ｎｅレーザーからの平行光８は
、研磨された光導波路端面３上に。
、研磨された光導波路端面３上に。
ンリンドリカルレンズ５により光導波路の厚さ方向に集
光し、光導波路内に結合される。光導、１ 波路端面から結合された導波光９は、くし型電極７にＲ
Ｆパワーを加える“１ｔにより発生した弾性表面波１０
により回折され１回折光は、光導波路端面４から出射し
、シリンドリカルレンズ６により平行光になる。この時
の光導波路端面３でのレンズ５による集光光束の幅（集
光方向）と導波光の幅はほぼ一致しており、ざらに光導
波路端面近傍では、光導波路２が低屈折率層め・人出ｌ
と導波光の電界強度分布が非成９近いものとなり、８５
％と高い結合効率が得られた。光導波路端面から結合さ
れた導波光は。
光し、光導波路内に結合される。光導、１ 波路端面から結合された導波光９は、くし型電極７にＲ
Ｆパワーを加える“１ｔにより発生した弾性表面波１０
により回折され１回折光は、光導波路端面４から出射し
、シリンドリカルレンズ６により平行光になる。この時
の光導波路端面３でのレンズ５による集光光束の幅（集
光方向）と導波光の幅はほぼ一致しており、ざらに光導
波路端面近傍では、光導波路２が低屈折率層め・人出ｌ
と導波光の電界強度分布が非成９近いものとなり、８５
％と高い結合効率が得られた。光導波路端面から結合さ
れた導波光は。
骨性表面と相１１−作用をする光機能部に進むにつれ、
ノ＾扱表血側に引き上げられ、９１性表面波による導波
光の回折効率も高い値が得られた。
ノ＾扱表血側に引き上げられ、９１性表面波による導波
光の回折効率も高い値が得られた。
第２図は、−第１図の如き薄膜型光学素子の作製方法を
説明する略断面図である。
説明する略断面図である。
先ず、第２図（ａ）に示される如く、ｙ板もしくはＸ板
のＬ ｉ Ｎ ｂｏ３結晶基板ｌの７面もしくはＸ面を
ニュートンリング数本以内の平面度に研磨した後、アセ
トン次いで純水による通常の８音波洗詐を行ない、窒素
ガスを吹きつけて乾燥させた１次に、上記７面もしくは
Ｘ面に電子ビーム蒸着により２００人の厚さにＴｉ薄膜
を蒸着し、酸素雰囲気中で９６５℃、２．５時間熱拡散
させ、第２図（ｂ）に示される如く、Ｔｉ熱拡散層１１
を形成した。熱拡散される金属としては、Ｖ、Ｎｉ、Ａ
ｕ、Ａｇ、Ｇｏ。
のＬ ｉ Ｎ ｂｏ３結晶基板ｌの７面もしくはＸ面を
ニュートンリング数本以内の平面度に研磨した後、アセ
トン次いで純水による通常の８音波洗詐を行ない、窒素
ガスを吹きつけて乾燥させた１次に、上記７面もしくは
Ｘ面に電子ビーム蒸着により２００人の厚さにＴｉ薄膜
を蒸着し、酸素雰囲気中で９６５℃、２．５時間熱拡散
させ、第２図（ｂ）に示される如く、Ｔｉ熱拡散層１１
を形成した。熱拡散される金属としては、Ｖ、Ｎｉ、Ａ
ｕ、Ａｇ、Ｇｏ。
Ｎｂ、Ｇｅ等を用いても良い。
次に、安息香酸に安息香酸リチウムをモル比で１％添加
し、アルミナのルツボにいれた。この安、ρ香酸及び安
息香酸リチウムのはいったルツボの中に第２図（ｂ）の
Ｔｉ拡散層を有するＬｉＮｂＯ３結晶基板を入れ、これ
らを熱炉に入れて２５０℃の温度で１時間保持してイオ
ン交換処理を行なった結果、第２図（Ｃ）に示される如
＜、Ｔｉ拡散層ｌｌ中にプロトン交換層１３が形成され
た。プロトン交換層形成にあたっては、安息香酸と安９
香醜リチウムの混合液以外に、カルボン酸において解離
度が１ｏ−ｓからｔｏ−３である材料とこのカルボン酸
のカルポキシルノ、Ｉｉの水素が、リチウムに置換され
ている材料との混合物、例えばパルミチン酸（ＣＨ３（
ＣＨ２）１４ＣＯＯＨ）とパルミチン酸リチウム（ＣＨ
３（ＣＨ２）１４ＣＯＯＬ ｉ）との混合物やステアリ
ン酸（ＣＨ３（ＣＨ２）１６ＣＯＯＨ）とステアリン酸
リチウム（ＣＨ３（ＣＨ２） １ｓｃＯＯＬ＋）との混
合物があげられる。また、リチウムで置換された材料の
モル比は、１％から１０％の範囲で変化させ種々のサン
プルを作製した。エタノールで超音波洗浄を行ない、窒
素ガスを吹きつけて乾燥させた。
し、アルミナのルツボにいれた。この安、ρ香酸及び安
息香酸リチウムのはいったルツボの中に第２図（ｂ）の
Ｔｉ拡散層を有するＬｉＮｂＯ３結晶基板を入れ、これ
らを熱炉に入れて２５０℃の温度で１時間保持してイオ
ン交換処理を行なった結果、第２図（Ｃ）に示される如
＜、Ｔｉ拡散層ｌｌ中にプロトン交換層１３が形成され
た。プロトン交換層形成にあたっては、安息香酸と安９
香醜リチウムの混合液以外に、カルボン酸において解離
度が１ｏ−ｓからｔｏ−３である材料とこのカルボン酸
のカルポキシルノ、Ｉｉの水素が、リチウムに置換され
ている材料との混合物、例えばパルミチン酸（ＣＨ３（
ＣＨ２）１４ＣＯＯＨ）とパルミチン酸リチウム（ＣＨ
３（ＣＨ２）１４ＣＯＯＬ ｉ）との混合物やステアリ
ン酸（ＣＨ３（ＣＨ２）１６ＣＯＯＨ）とステアリン酸
リチウム（ＣＨ３（ＣＨ２） １ｓｃＯＯＬ＋）との混
合物があげられる。また、リチウムで置換された材料の
モル比は、１％から１０％の範囲で変化させ種々のサン
プルを作製した。エタノールで超音波洗浄を行ない、窒
素ガスを吹きつけて乾燥させた。
次に、プロトン交換を行なった結晶基板を熱炉にいれ、
加熱した水を通して酸素を流量１．０見／分で流入しな
がら、この水蒸気を含んだ湿った酸素雰囲気中で３５０
℃で４時間アニール処Ｊ１１！を行なった。その結果、
第２図の（ｄ）に示される如く、基板内にプロトンが拡
散した光導波路１４が形成された。
加熱した水を通して酸素を流量１．０見／分で流入しな
がら、この水蒸気を含んだ湿った酸素雰囲気中で３５０
℃で４時間アニール処Ｊ１１！を行なった。その結果、
第２図の（ｄ）に示される如く、基板内にプロトンが拡
散した光導波路１４が形成された。
次に、第４図の（ｅ）に示される如く１弾性表面波と導
波光とが相虻作用をする領域を除いて、波長１０．６終
ｍの集光したｃｏ２レーザー１５により光導波路１４の
表面をレーザーアニール処理した。ＬｉＮｂＯ３結晶は
１０．６ ｈ ｍの波長の光を吸収するため、ｌ記処理
により基板表面近傍のプロトンが空気側に飛び出し、表
面近傍の屈折率が減少して低屈折率層１６が形成される
。
波光とが相虻作用をする領域を除いて、波長１０．６終
ｍの集光したｃｏ２レーザー１５により光導波路１４の
表面をレーザーアニール処理した。ＬｉＮｂＯ３結晶は
１０．６ ｈ ｍの波長の光を吸収するため、ｌ記処理
により基板表面近傍のプロトンが空気側に飛び出し、表
面近傍の屈折率が減少して低屈折率層１６が形成される
。
ｆ＆後に、通常のフォトリソグラフィーの手法を用いて
、第２図の（ｆ）に示される如く、くし型電極１２を形
成した。
、第２図の（ｆ）に示される如く、くし型電極１２を形
成した。
第２図においては、（ｄ）に示す熱アニール処理とレー
ザアニール処理とを分離し、先導波ｊ
！８を形＊Ｌ、ｉ＃（、ｕ−ザ７°−″′使用す６′
−ザの波長をＬｔＮｏ３結晶の吸収係数に合わせて選択
することにより、レーザアニールのみによっても実現す
ることが出来る。この場合、弾性表面波と導波光との相
互作用が生じる光機能部でのＯＨ基の吸収ピークの波数
が３４８０ｃｍ１から３５０３ｃｍ−１の範囲に存在す
るように７ニ一ル条件を選定することが望ましい。
ザアニール処理とを分離し、先導波ｊ
！８を形＊Ｌ、ｉ＃（、ｕ−ザ７°−″′使用す６′
−ザの波長をＬｔＮｏ３結晶の吸収係数に合わせて選択
することにより、レーザアニールのみによっても実現す
ることが出来る。この場合、弾性表面波と導波光との相
互作用が生じる光機能部でのＯＨ基の吸収ピークの波数
が３４８０ｃｍ１から３５０３ｃｍ−１の範囲に存在す
るように７ニ一ル条件を選定することが望ましい。
１−記実施例において、光・９波路はＴｉ拡散及びプロ
トンの熱拡散により形成されたが、Ｔｉ拡散は必ずしも
必要ではなく、プロトンの注入又は熱拡散のみ、或いは
プロトンを注入又は熱拡散するとともにＬｉＯを外部拡
散することによって光導波路を形成しても良い。
トンの熱拡散により形成されたが、Ｔｉ拡散は必ずしも
必要ではなく、プロトンの注入又は熱拡散のみ、或いは
プロトンを注入又は熱拡散するとともにＬｉＯを外部拡
散することによって光導波路を形成しても良い。
第５図は、第１図示の素子を電気光学（ＥＯ）効果を利
用した光偏向器に適用した第２実施例を示す概略図であ
る。第５図において、第１図とへ通の部分には同一の符
号を附し、詳細な説明は省略する。
用した光偏向器に適用した第２実施例を示す概略図であ
る。第５図において、第１図とへ通の部分には同一の符
号を附し、詳細な説明は省略する。
方向に集光し、光導波路内に結合される。光導波路端面
から結合された導波光９は、電気光学（Ｅ Ｏ）効果用
のくし型電極１７に電圧を印加することによって生じた
位相格子によって回折され、もう一方の光導波路端面４
から出射し、ンリノドリカルレンズ６により平行光に変
えられる。ここで作製したくし型’ｉＴｔ極は、電極巾
および電極間の間隔２．２ｇｍ、交さ幅３．８ｍｍ。
から結合された導波光９は、電気光学（Ｅ Ｏ）効果用
のくし型電極１７に電圧を印加することによって生じた
位相格子によって回折され、もう一方の光導波路端面４
から出射し、ンリノドリカルレンズ６により平行光に変
えられる。ここで作製したくし型’ｉＴｔ極は、電極巾
および電極間の間隔２．２ｇｍ、交さ幅３．８ｍｍ。
対１３５０対であった。また、上記しく型電極に電圧５
ｖを印加したところ、９０％の回折効率が得られ、高回
折効率が得られることがわかった。また、光結合部にお
ける結合効率も８５％と良好であった。
ｖを印加したところ、９０％の回折効率が得られ、高回
折効率が得られることがわかった。また、光結合部にお
ける結合効率も８５％と良好であった。
前述の実施例では、基板としてＬｉＮｂＯ３結晶基板を
用いたが、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａ０３）結晶基
板を用いても、全く同様の作製方法で１本発明の薄１１
！２型光学素子を形成することが出来る。
用いたが、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａ０３）結晶基
板を用いても、全く同様の作製方法で１本発明の薄１１
！２型光学素子を形成することが出来る。
また１本発明に基づく薄膜型光学素子は、前述の光偏向
器に限らず光変調器等、種々の光機能素子に用いること
がｆ＋７能である。
器に限らず光変調器等、種々の光機能素子に用いること
がｆ＋７能である。
更に、光変調、光偏向の手段も重連の音響光学効果或い
は電気光学効果に限らず、＋ａ電気光学ＭＯ）効果の静
磁気表面波（ＭａｇｎｅｔｏｓＬａｔ １ｃｓｕｒｆａ
ｃｅ ｗａｖｅｓ）による回折を利用したり。
は電気光学効果に限らず、＋ａ電気光学ＭＯ）効果の静
磁気表面波（ＭａｇｎｅｔｏｓＬａｔ １ｃｓｕｒｆａ
ｃｅ ｗａｖｅｓ）による回折を利用したり。
熱光学（ＴＯ）効果を利用してもかまわない。
以１．説明したように１本発明の薄膜型光字素は導波光
が人出力する光・９波路端面の光結合部におけるイオン
のＪ、Ｉｉ板の厚み方向の密度分布を、／、！ｉ板表面
より内側の方が高くしたことによって導波光の入出力に
おける結合効率を高めると同時に光偏向又は光変調の効
率を向上させる効果を有するものである。
が人出力する光・９波路端面の光結合部におけるイオン
のＪ、Ｉｉ板の厚み方向の密度分布を、／、！ｉ板表面
より内側の方が高くしたことによって導波光の入出力に
おける結合効率を高めると同時に光偏向又は光変調の効
率を向上させる効果を有するものである。
第１図は本発明に基づく薄膜型光学素子を音響光学効果
による光偏向器に用いた実施例を示す概略図、第２図は
本発明の薄膜型光学素子のｈ製過程の一例を示す略断面
図、第３図は従来の光導波路の屈折率分布と導波光の電
界強度分／ｌを示す図、第４図は光導波路の理想的な屈
折一部分／ｌｊを示す図、第５図は未発ＩＪ１を電気光
学効果による光偏向器に用いた実施例を示す概略図であ
る。 １ ・・・ ＬｉＮｂＯ３結晶基板、 ２ ・・・ 光導波路層、 ３．４ ・・・ ωｌされた光導波路端面。 ５．６ ・・・ シリンドリカルレンズ、７．１７ ・
・・ くし型電極。 ８ ・・・ レーザー光。 ｉｏ ・・・ 弾性表面波、 ２０．２１ ・・・ 低屈折率層。
による光偏向器に用いた実施例を示す概略図、第２図は
本発明の薄膜型光学素子のｈ製過程の一例を示す略断面
図、第３図は従来の光導波路の屈折率分布と導波光の電
界強度分／ｌを示す図、第４図は光導波路の理想的な屈
折一部分／ｌｊを示す図、第５図は未発ＩＪ１を電気光
学効果による光偏向器に用いた実施例を示す概略図であ
る。 １ ・・・ ＬｉＮｂＯ３結晶基板、 ２ ・・・ 光導波路層、 ３．４ ・・・ ωｌされた光導波路端面。 ５．６ ・・・ シリンドリカルレンズ、７．１７ ・
・・ くし型電極。 ８ ・・・ レーザー光。 ｉｏ ・・・ 弾性表面波、 ２０．２１ ・・・ 低屈折率層。
Claims (2)
- （１）基板表面にイオンを注入又は熱拡散せしめ光導波
路を形成した薄膜型光学素子において、前記光導波路端
面から導波光を入出力させる光結合部を有し、該光結合
部における前記イオンの基板の厚み方向の密度分布が、
基板表面より内側の方が高いことを特徴とする薄膜型光
学素子。 - （２）ニオブ酸リチウム結晶基板又はタンタル酸リチウ
ム結晶基板の表面にプロトンを注入もしくは熱拡散せし
め光導波路を形成する過程と、前記基板表面の基板端部
近傍にのみレーザー光を照射する過程とから成る薄膜型
光学素子の作製方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59192908A JPS6170508A (ja) | 1984-09-14 | 1984-09-14 | 薄膜型光学素子およびその作製方法 |
| US06/774,579 US4778236A (en) | 1984-09-14 | 1985-09-10 | Thin film optical element |
| DE3532811A DE3532811C2 (de) | 1984-09-14 | 1985-09-13 | Optisches Dünnschichtelement |
| GB08522689A GB2165956B (en) | 1984-09-14 | 1985-09-13 | Thin film optical element and method for producing the same |
| FR858513617A FR2570516B1 (fr) | 1984-09-14 | 1985-09-13 | Element optique a couche mince et son procede de fabrication |
| US07/202,889 US4886587A (en) | 1984-09-14 | 1988-06-06 | Method of producing thin film optical element by ion injection under electric field |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59192908A JPS6170508A (ja) | 1984-09-14 | 1984-09-14 | 薄膜型光学素子およびその作製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6170508A true JPS6170508A (ja) | 1986-04-11 |
| JPH0564322B2 JPH0564322B2 (ja) | 1993-09-14 |
Family
ID=16298977
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59192908A Granted JPS6170508A (ja) | 1984-09-14 | 1984-09-14 | 薄膜型光学素子およびその作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6170508A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02116809A (ja) * | 1988-10-27 | 1990-05-01 | Omron Tateisi Electron Co | 光結合器 |
-
1984
- 1984-09-14 JP JP59192908A patent/JPS6170508A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02116809A (ja) * | 1988-10-27 | 1990-05-01 | Omron Tateisi Electron Co | 光結合器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0564322B2 (ja) | 1993-09-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |