JPS6291434A - 平面状光導波路の製造方法 - Google Patents
平面状光導波路の製造方法Info
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- JPS6291434A JPS6291434A JP61244342A JP24434286A JPS6291434A JP S6291434 A JPS6291434 A JP S6291434A JP 61244342 A JP61244342 A JP 61244342A JP 24434286 A JP24434286 A JP 24434286A JP S6291434 A JPS6291434 A JP S6291434A
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- Japan
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- refractive index
- core region
- optical waveguide
- substrate
- strip
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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
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
本発明は平面状先導波路の製造方法に関し、さらに詳し
くはブ］］ダラムされたスケジュールで１．Ｌ板上に薄
いガラス状層を気相から沈澱さけることにより、所定の
屈折率曲線を右する光伝導−」ア領域と該コア領域に隣
接づる保護クラッド層を形成し、その後前記ガラス状層
から光伝導スＩ〜リップを形成する平面状光導波路の製
）前方法に関する。
くはブ］］ダラムされたスケジュールで１．Ｌ板上に薄
いガラス状層を気相から沈澱さけることにより、所定の
屈折率曲線を右する光伝導−」ア領域と該コア領域に隣
接づる保護クラッド層を形成し、その後前記ガラス状層
から光伝導スＩ〜リップを形成する平面状光導波路の製
）前方法に関する。
従来の技術
平面状先導波路は、光通信シス−ノームにおい−Ｃ１結
合素子として使用される。ｎ（１置方法により、このよ
うな結合素子は信号を分岐りるかあるいは信号を合成Ｊ
６１１的−（゛使用される。
合素子として使用される。ｎ（１置方法により、このよ
うな結合素子は信号を分岐りるかあるいは信号を合成Ｊ
６１１的−（゛使用される。
このような光導波路を形成する公知の方法としＴ ＣＶ
Ｉ）ブ［１ｔ！メがある。ＣＶＩ）ブ１．１ ｔ ス
に： ａ−３イでは、高純度のＳｉＣノ が数％のＴｉ
Ｃノ、と混合され、開放火炎中で酸素と反応さＵられる
。
Ｉ）ブ［１ｔ！メがある。ＣＶＩ）ブ１．１ ｔ ス
に： ａ−３イでは、高純度のＳｉＣノ が数％のＴｉ
Ｃノ、と混合され、開放火炎中で酸素と反応さＵられる
。
火炎加水分解法にＪ、り製造されたガラス粉体が基板上
に堆積さぜられる。このｊｆｆ栢プロセスの間、幾つか
の層が形成されるＪ、うにバーナが常にあ１５らこちら
に移動される。屈折率はＴｉＣ！、の重量により制御さ
れる。その後側々の層が形成されるように、気泡ガラス
層をイーミリ−る基板が加熱される（Ｋａｗａｃｈｉほ
か、Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ １９８
３゜Ｖｏｌ、１９． ＮＯ，１５，ｐ、５８３）。
に堆積さぜられる。このｊｆｆ栢プロセスの間、幾つか
の層が形成されるＪ、うにバーナが常にあ１５らこちら
に移動される。屈折率はＴｉＣ！、の重量により制御さ
れる。その後側々の層が形成されるように、気泡ガラス
層をイーミリ−る基板が加熱される（Ｋａｗａｃｈｉほ
か、Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ １９８
３゜Ｖｏｌ、１９． ＮＯ，１５，ｐ、５８３）。
この積層システムは次いぐシリコンマスクによりカバー
され、１ツヂングにより光伝導ストリップ及び波動伝導
体を収容りるガイド溝が形成される（ Ｙａｍａｄａほ
か汁１ｅｃｔｒｏｎｉｃｓ １ｅｔｔｅｒｓ １９８３
゜Ｖｏｌ、２０． Ｎｏ、８．ｐ、３１３ ）。
され、１ツヂングにより光伝導ストリップ及び波動伝導
体を収容りるガイド溝が形成される（ Ｙａｍａｄａほ
か汁１ｅｃｔｒｏｎｉｃｓ １ｅｔｔｅｒｓ １９８３
゜Ｖｏｌ、２０． Ｎｏ、８．ｐ、３１３ ）。
しかしこのような従来の光導波路は、形成された層の屈
折率分布が−・つの方向のみ、Ｊなわら基板に垂直方向
にのみ予め決定されるという欠点を有している。エツヂ
ングプ［１セスの後には、光伝導ストリップは実質上長
方形断面を右しＣおり、光伝導コアのプロフィールは横
方向に適合されていないために顕著な吸収損失あるいは
減衰損失が起こる。この方法による他の欠点は、比較的
厚い層しか形成できないということであり、−でのため
正確にγを級ずりられだ屈折率分布を得るのが不可能で
ある。
折率分布が−・つの方向のみ、Ｊなわら基板に垂直方向
にのみ予め決定されるという欠点を有している。エツヂ
ングプ［１セスの後には、光伝導ストリップは実質上長
方形断面を右しＣおり、光伝導コアのプロフィールは横
方向に適合されていないために顕著な吸収損失あるいは
減衰損失が起こる。この方法による他の欠点は、比較的
厚い層しか形成できないということであり、−でのため
正確にγを級ずりられだ屈折率分布を得るのが不可能で
ある。
ヨー［］ツバ特許第５２９０１号は、断面円形の光伝導
ストリップを有する結合素子が製造できる方法を開示し
ている。この方法によるど、■ツヂングあるいは機械的
プロレスにより予め定められたパターンに従ってガラス
プレートの基板上に平田形の断面形状を右する）１４が
形成される。次のステップにおいて、ガラスプレート上
及び渦中にＣＶＤプロセスにより気相からガラス状層が
沈澱される。層が厚くなるにつれて、石英ガラスど共に
沈澱するドーピング物質のｈ）が増加りる。これらの層
により溝が完全に充満されるまでこのブ「ルスは続けら
れる。対称的に反対な溝パターンの形成された基板にも
同様なプロセスが適用される。
ストリップを有する結合素子が製造できる方法を開示し
ている。この方法によるど、■ツヂングあるいは機械的
プロレスにより予め定められたパターンに従ってガラス
プレートの基板上に平田形の断面形状を右する）１４が
形成される。次のステップにおいて、ガラスプレート上
及び渦中にＣＶＤプロセスにより気相からガラス状層が
沈澱される。層が厚くなるにつれて、石英ガラスど共に
沈澱するドーピング物質のｈ）が増加りる。これらの層
により溝が完全に充満されるまでこのブ「ルスは続けら
れる。対称的に反対な溝パターンの形成された基板にも
同様なプロセスが適用される。
次いで両方のガラスプレート基板は研磨され磨かれ、さ
らにガラス状層に形成された溝が互いに一 ５一 致するように合せられる。この伝導体ス１〜リップは半
径方向外側に屈折率が減少する円形断面形状を有してい
るが、製造方法は必ずしも容易ではない。
らにガラス状層に形成された溝が互いに一 ５一 致するように合せられる。この伝導体ス１〜リップは半
径方向外側に屈折率が減少する円形断面形状を有してい
るが、製造方法は必ずしも容易ではない。
製造プロセス、特に磨き段階が非常に高価である。各溝
は正確に一致しなりればならず、さらに光伝導層領域の
基板プレート間の接合面には不純物及び空気層ギｔ７ツ
ブが存在しではならない。
は正確に一致しなりればならず、さらに光伝導層領域の
基板プレート間の接合面には不純物及び空気層ギｔ７ツ
ブが存在しではならない。
発明の目的
本発明の目的は上述した従来技術の欠点を克服した平面
状先導波路の製造方法を提供りることである。本発明方
法は実質」二非常に筒中であり、同時に本発明方法によ
り製造された平面状光導波路は損失が少ないという点に
おいて他の平面状光導波路と区別される。
状先導波路の製造方法を提供りることである。本発明方
法は実質」二非常に筒中であり、同時に本発明方法によ
り製造された平面状光導波路は損失が少ないという点に
おいて他の平面状光導波路と区別される。
発明の構成
ト述した目的は、気相からの沈澱が非均質反応、（ＣＶ
Ｄプロセス）により１己Ｉられ、機械的にあるいは従来
のエツヂングブＩＩ Ｌ！、スにより光伝導ストリップ
を形成した後に、コア領域の屈折率曲線を−６＝ 決定するドーピング物質を拡散さＵることによりコア形
成ストリップの屈折率がス］・リップの横方向両端領域
において修正される方法により達成される。次いで、こ
のス１〜リップ及び基板は二】ア物質Ｊ：りも低い屈折
率を有する物質により被覆される。
Ｄプロセス）により１己Ｉられ、機械的にあるいは従来
のエツヂングブＩＩ Ｌ！、スにより光伝導ストリップ
を形成した後に、コア領域の屈折率曲線を−６＝ 決定するドーピング物質を拡散さＵることによりコア形
成ストリップの屈折率がス］・リップの横方向両端領域
において修正される方法により達成される。次いで、こ
のス１〜リップ及び基板は二】ア物質Ｊ：りも低い屈折
率を有する物質により被覆される。
拡散プロセスは、光伝導コアの横方向両端領域において
、重畳された層の垂直方向の１７１（折率曲線に実質上
対応するような屈折率曲線を得るＪ：うに制御される。
、重畳された層の垂直方向の１７１（折率曲線に実質上
対応するような屈折率曲線を得るＪ：うに制御される。
ガラス状層の沈澱は非等温プラズマＣＶＤプｌ］セスに
」：るのが望ましい。
」：るのが望ましい。
前記ブ［］セスは、例えばｌ−１］ツバ特許第１７２９
６号に記載されているような公知のプロセスであり、電
子のみが高い運動丁ネルギーを右する冷間プラズマとし
Ｃ知られているプラズマにより作動されるブ［］ｔ？ス
である。このようなプラズマによると、熱的に反応しな
いガス混合物Ｃち反応を起こさゼることが可能ど４Ｔる
。この非等温性ＣＶＤプ［ｌセスにより、比較的低温に
より気相から直接重畳されたガラス状層を沈澱させるこ
とができ、ガラス化のために引続いて加熱することがら
はや必要でなくなる。本発明の他の利益は、例えば室温
と３００℃の間という低調で沈澱を行なうため、ガラス
プレート物質と沈澱した層との間での、熱膨服係数の差
によって望ましくない副作用を生じることがないことで
ある。
６号に記載されているような公知のプロセスであり、電
子のみが高い運動丁ネルギーを右する冷間プラズマとし
Ｃ知られているプラズマにより作動されるブ［］ｔ？ス
である。このようなプラズマによると、熱的に反応しな
いガス混合物Ｃち反応を起こさゼることが可能ど４Ｔる
。この非等温性ＣＶＤプ［ｌセスにより、比較的低温に
より気相から直接重畳されたガラス状層を沈澱させるこ
とができ、ガラス化のために引続いて加熱することがら
はや必要でなくなる。本発明の他の利益は、例えば室温
と３００℃の間という低調で沈澱を行なうため、ガラス
プレート物質と沈澱した層との間での、熱膨服係数の差
によって望ましくない副作用を生じることがないことで
ある。
拡散により除去されるドーピング物質は、例えばゲルマ
ニウムである。しかし通常仙の物質も拡散することかで
きる。光伝導ス１〜リップがシングルモード光導波路と
してか、マルヂモード光導波路としてか、あるいは偏光
先々波路として作用するかにより、コアの寸法及び開口
数、屈折率曲線が適当に調整される。
ニウムである。しかし通常仙の物質も拡散することかで
きる。光伝導ス１〜リップがシングルモード光導波路と
してか、マルヂモード光導波路としてか、あるいは偏光
先々波路として作用するかにより、コアの寸法及び開口
数、屈折率曲線が適当に調整される。
波エネルギーが基板から完全に隔離されるのを保証する
ために、基板ど二１７領域との間のクラッド層の厚さが
適当な厚さに制御される。これにより、基板は完全に光
波の伝導には関与しないことになり、このため高純度物
質から形成する必要がなくなりコス］〜を抑えることが
できる。
ために、基板ど二１７領域との間のクラッド層の厚さが
適当な厚さに制御される。これにより、基板は完全に光
波の伝導には関与しないことになり、このため高純度物
質から形成する必要がなくなりコス］〜を抑えることが
できる。
光ファイバを結合する目的のためには、基板中に光伝導
ストリップによりガイドｉＭが形成され、このガイド渦
中に合せられた波動伝導体が挿入される。
ストリップによりガイドｉＭが形成され、このガイド渦
中に合せられた波動伝導体が挿入される。
本発明により製造された平面状光導波路によると、吸収
損失は０．２ｄＢ／ｃｍよりも非常に低くなる。
損失は０．２ｄＢ／ｃｍよりも非常に低くなる。
実 施 例
以下本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明り
る。
る。
第１図は基板２ど二つの光伝導ストリップ１を右する平
面状光導波路の断面図を示している。各々のストリップ
１はコア領域５とクラッド層３及び６どから構成されて
いる。望ましいストリップを形成した後に、コア領域５
内に含まれているドーピング物質が加熱により拡散され
、概略破線により囲まれた領域が形成され、この領域に
おいてはコア領域５内のもとの屈折率に比較して屈折率
が低下している。クラッド層６を形成づ−る間に、基板
２に対して波エネルギーを完全に隔Ｎｔツるのを保証す
るために、その厚さを注意深く制御しなければならない
。
面状光導波路の断面図を示している。各々のストリップ
１はコア領域５とクラッド層３及び６どから構成されて
いる。望ましいストリップを形成した後に、コア領域５
内に含まれているドーピング物質が加熱により拡散され
、概略破線により囲まれた領域が形成され、この領域に
おいてはコア領域５内のもとの屈折率に比較して屈折率
が低下している。クラッド層６を形成づ−る間に、基板
２に対して波エネルギーを完全に隔Ｎｔツるのを保証す
るために、その厚さを注意深く制御しなければならない
。
第１図で■−■線（Ｘ方向）に沿う屈折率曲線が第２図
に示されている。拡散プロレスの後に、基板２とストリ
ップ１は低屈折率物質７にＪ：り被覆される。
に示されている。拡散プロレスの後に、基板２とストリ
ップ１は低屈折率物質７にＪ：り被覆される。
シングルモードファイバを形成するためには、約２〜８
μｍのコア領域が製造される。ゲルマニウムをドープさ
れた］アの場合には、ドーピング物質は温度２０００〜
２２００℃で・約２〜５分の間拡散される。
μｍのコア領域が製造される。ゲルマニウムをドープさ
れた］アの場合には、ドーピング物質は温度２０００〜
２２００℃で・約２〜５分の間拡散される。
発明の効果
本発明の平面状光導波路の製造方法は以上詳述したよう
に構成したので、非常に簡単な方法で平面状光導波路を
製造できると共に、損失の小ざい平面状光導波路を製造
できるという効果を奏する。
に構成したので、非常に簡単な方法で平面状光導波路を
製造できると共に、損失の小ざい平面状光導波路を製造
できるという効果を奏する。
第１図は本発明方法により製造された平面状光導波路の
断面図、 第２図は第１図のＴＩ−ＩＩＩｊｉ！（Ｘ方向）に沿う
屈ＪＪｉ率曲線曲線しＣいる。。 １・・・光伝導ス１〜リップ、 ２・・・基板、３．６
・・・クラッド層、 ５・・・ニー」ア領ＩＬ戊、
７・・・被覆層。 出願人二 カール・ツワイス・ス−１イフツング代理人
： 弁理士 松本 １１１ ０率 ＩＧ ２
断面図、 第２図は第１図のＴＩ−ＩＩＩｊｉ！（Ｘ方向）に沿う
屈ＪＪｉ率曲線曲線しＣいる。。 １・・・光伝導ス１〜リップ、 ２・・・基板、３．６
・・・クラッド層、 ５・・・ニー」ア領ＩＬ戊、
７・・・被覆層。 出願人二 カール・ツワイス・ス−１イフツング代理人
： 弁理士 松本 １１１ ０率 ＩＧ ２
Claims (7)
- （１）プログラムされたスケジュールで基板上に薄いガ
ラス状層を気相から沈澱させることにより、所定の屈折
率曲線を有する光伝導コア領域と該コア領域に隣接する
保護クラッド層を形成し、その後前記ガラス状層から光
伝導ストリップを形成する平面状光導波路の製造方法で
あって、 非均質反応（ＣＶＤプロセス）によつて前記ガラス状層
の気相からの沈澱を得、 コア領域の屈折率曲線を決定するドーピング物質を拡散
させることによりストリップの横方向両端領域の屈折率
を目標に従つて変更して、光伝導ストリップの形成後に
コア領域の屈折率をその横方向両端領域において修正し
、 次いでストリップ及び基板をコア領域物質よりも低い屈
折率を有する物質により被覆することを特徴とする平面
状光導波路の製造方法。 - （２）前記ガラス状層の沈澱は非等温プラズマＣＶＤ法
により達成されることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の方法。 - （３）光伝導コア領域はゲルマニウムをドープしたＳｉ
Ｏ＿２により形成されることを特徴とする特許請求の範
囲第１項あるいは第２項記載の方法。 - （４）コア領域の屈折率曲線、開口数及び寸法は所定の
性質を有するシングルモード光導波路に適するように形
成されることを特徴とする特許請求の範囲第１項〜第３
項のいずれかに記載の方法。 - （５）コア領域の屈折率曲線、開口数及び寸法は所定の
性質を有するマルチモード光導波路に適するように形成
されることを特徴とする特許請求の範囲第１項〜第３項
のいずれかに記載の方法。 - （６）屈折率曲線、開口数及び寸法は偏光光導波路の形
成に適するように決定されることを特徴とする特許請求
の範囲第１項〜第３項のいずれかに記載の方法。 - （７）基板とコア領域との間のクラッド層の厚さは波エ
ネルギーが基板に対して完全に隔離されるような厚さで
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項〜第６項の
いずれかに記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19853536780 DE3536780A1 (de) | 1985-10-16 | 1985-10-16 | Verfahren zur herstellung eines planaren lichtwellenleiters |
| DE3536780.6 | 1985-10-16 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6291434A true JPS6291434A (ja) | 1987-04-25 |
Family
ID=6283644
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61244342A Pending JPS6291434A (ja) | 1985-10-16 | 1986-10-16 | 平面状光導波路の製造方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4765819A (ja) |
| JP (1) | JPS6291434A (ja) |
| DE (1) | DE3536780A1 (ja) |
| FR (1) | FR2592723B1 (ja) |
| GB (1) | GB2181862B (ja) |
| NL (1) | NL8602602A (ja) |
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| DE3641285A1 (de) * | 1986-12-03 | 1988-06-09 | Schott Glaswerke | Verfahren zur messung von (alpha) und ss-strahlen geringer intensitaet |
| JP2585332B2 (ja) * | 1987-12-25 | 1997-02-26 | 株式会社日立製作所 | 導波路型光デバイス |
| DE3926023A1 (de) * | 1988-09-06 | 1990-03-15 | Schott Glaswerke | Cvd-beschichtungsverfahren zur herstellung von schichten und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens |
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1985
- 1985-10-16 DE DE19853536780 patent/DE3536780A1/de active Granted
-
1986
- 1986-10-14 FR FR868614234A patent/FR2592723B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1986-10-15 GB GB8624679A patent/GB2181862B/en not_active Expired
- 1986-10-16 NL NL8602602A patent/NL8602602A/nl not_active Application Discontinuation
- 1986-10-16 US US06/919,401 patent/US4765819A/en not_active Expired - Fee Related
- 1986-10-16 JP JP61244342A patent/JPS6291434A/ja active Pending
Patent Citations (2)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2181862A (en) | 1987-04-29 |
| DE3536780C2 (ja) | 1987-10-22 |
| GB8624679D0 (en) | 1986-11-19 |
| GB2181862B (en) | 1989-09-13 |
| FR2592723B1 (fr) | 1990-06-22 |
| US4765819A (en) | 1988-08-23 |
| NL8602602A (nl) | 1987-05-18 |
| DE3536780A1 (de) | 1987-04-16 |
| FR2592723A1 (fr) | 1987-07-10 |
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