KR20010086022A - Tuning of optical devices - Google Patents
Tuning of optical devices Download PDFInfo
- Publication number
- KR20010086022A KR20010086022A KR1020017005994A KR20017005994A KR20010086022A KR 20010086022 A KR20010086022 A KR 20010086022A KR 1020017005994 A KR1020017005994 A KR 1020017005994A KR 20017005994 A KR20017005994 A KR 20017005994A KR 20010086022 A KR20010086022 A KR 20010086022A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- waveguide
- localized heating
- substrate
- optical
- thermal
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
-
- 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
-
- 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
- G02B2006/12083—Constructional arrangements
- G02B2006/12107—Grating
-
- 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
- G02B2006/12133—Functions
- G02B2006/12159—Interferometer
-
- 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
- G02B2006/12166—Manufacturing methods
- G02B2006/12169—Annealing
- G02B2006/12171—Annealing using a laser beam
Abstract
도파관을 포함하는 광학 디바이스의 조정 방법으로서, 상기 방법은 도파관의 광학 성질을 변경시키기 위하여 상기 디바이스에 국소화된 가열을 인가하는 단계를 포함한다.A method of adjusting an optical device including a waveguide, the method comprising applying localized heating to the device to alter the optical properties of the waveguide.
Description
플래너 광학 도파관 디바이스의 구성은 공지되어 있다. 이들은 일반적으로 감광성으로 만들어지고 그들의 광학 성질을 조종하기 위하여 선택된 파장의 광에 민감한 증착된(그리고 에칭된) 층의 일부를 갖는 실리콘 기판의 상부에 층을 증착시킴으로써 구성된다. 이 방법에서, 종종 아주 복잡한 광학 도파관 디바이스가 실리콘 기판상에 형성될 수 있다.The construction of the planar optical waveguide device is known. These are generally constructed by depositing a layer on top of a silicon substrate that is made photosensitive and has a portion of the deposited (and etched) layer sensitive to light of a selected wavelength to manipulate their optical properties. In this way, often very complex optical waveguide devices can be formed on a silicon substrate.
도파관이 그 일부를 형성하는 어떤 복잡한 디바이스의 성질을 조정하기 위하여 광학 도파관의 사후 처리의 시스템을 제공하는 것이 바람직하다.It is desirable to provide a system of post-treatment of optical waveguides in order to adjust the properties of any complex device on which the waveguide forms part thereof.
본 발명은 성질을 변경하기 위한 도파관의 열적 처리에 관한 것이다.The present invention relates to the thermal treatment of waveguides for altering properties.
도 1은 도파관의 열적 프로세스의 처리를 개략적으로 도시한 도면.1 shows schematically the processing of a thermal process of a waveguide;
도 2는 MZI 타입 디바이스에서의 일 적용예를 도시한 도면.2 illustrates an application example in an MZI type device.
도 3은 도파관 타입 디바이스의 처리의 다른 형태를 도시한 도면.3 illustrates another form of processing of a waveguide type device.
도 4는 본 발명을 구현하는 방법에서및사이의 관계를 도시한 도면.4 is a method of implementing the present invention. And Figure showing the relationship between.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
1, 100 : 도파관 10 : 멀티플렉서1, 100: waveguide 10: multiplexer
14 : 디바이스 15 : 비투과층14 device 15 non-transmissive layer
본 발명의 제 특징에 따르면, 도파관을 내장한 광학 디바이스를 조정하는 방법이 제공되며, 상기 방법은 도파관의 광학 성질을 변경시키기 위하여 디바이스에 국소화된 가열을 인가하는 단계를 포함한다.According to a first aspect of the invention, a method of adjusting an optical device incorporating a waveguide is provided, the method comprising applying localized heating to the device to alter the optical properties of the waveguide.
국소화된 가열은 UV 또는 적외선 레이저 디바이스와 같은 레이저 장치에 의해 인가될 수 있다.Localized heating can be applied by a laser device, such as a UV or infrared laser device.
디바이스는 기판상에 형성된 도파관을 포함할 수 있다.The device may include a waveguide formed on the substrate.
상기 방법은 간섭계 디바이스의 하나의 암의 조정에 사용될 수 있다.The method can be used to adjust one arm of an interferometer device.
국소화된 가열은 디바이스에서 열적 완화, 열적 확산 또는 구조적 변화를 초래하는데 사용될 수 있다.Localized heating can be used to cause thermal relaxation, thermal diffusion, or structural changes in the device.
일 실시예에서, 상기 방법은 도파관내에 격자 구조를 기록하는데 사용될 수 있다.In one embodiment, the method can be used to record a grating structure in a waveguide.
바람직한 실시예에서, 웨이퍼의 국소적 열 처리는 적외선 또는 UV 레이저 디바이스를 이용하여 수행된다. 게르마노실리케이트(germanosilicate) 플래너 도파관내에 네거티브 인덱스 격자를 포함하는 적당한 열적 감지 도파관은 "M V Bazylenko, M Gross, A Simonian, P L Chu, Journal of Vacuum Science and Technology, A14, (2) PP336-345, 1996 and J Canning, D Moss, M Aslund, MBazylenko, Election Letters, 34(4) pp336-367(1998)"에 아웃라인된 것과 같은 중공 캐소드 플라즈마 강화 화학 기상 증착(HEPECVD) 프로세스를 이용함으로써 제조될 수 있다.In a preferred embodiment, the local thermal treatment of the wafer is performed using an infrared or UV laser device. Suitable thermally sensitive waveguides comprising a negative index grating in a germanosilicate planner waveguide are described in "MV Bazylenko, M Gross, A Simonian, PL Chu, Journal of Vacuum Science and Technology, A14, (2) PP336-345, 1996." and J Canning, D Moss, M Aslund, MBazylenko, Election Letters, 34 (4) pp336-367 (1998) ", and can be prepared by using a hollow cathode plasma enhanced chemical vapor deposition (HEPECVD) process. .
도1를 참조하면, 국소화된 열은 광학 성질을 변경시키기 위하여 도파관의 영역에 있다. 바람직하게는, 사용된 열 처리는 도파관(1) 상에 최소 다른 영향을 미치도록 설계되어 있다.Referring to Figure 1, localized heat is in the region of the waveguide to alter the optical properties. Preferably, the heat treatment used is designed to have at least a different effect on the waveguide 1.
그러므로, UV 레이저가 사용될 경우 화살표 10으로 도시한 바와 같이 UV 광선이 통하지 않는 실리콘 기판(2)상에 사용될 수 있는 반면, IR 레이저에 대해서는 화살표 12로 도시한 바와 같이 도파관(1)위로부터 사용될 수 있다.Therefore, when a UV laser is used, it can be used on the silicon substrate 2 through which no UV light passes, as shown by arrow 10, while for an IR laser it can be used from above the waveguide 1 as shown by arrow 12. have.
국소화된 가열은 디바이스(14)에서 국소화된 변화를 초래하는데 사용될 수 있다. 상기 변화는 내부 응력의 열적 완화, 재료의 열적 확산 또는 재료층의 열적 손상을 포함할 수 있다.Localized heating can be used to cause localized changes in device 14. Such changes may include thermal relaxation of internal stresses, thermal diffusion of the material or thermal damage of the material layer.
예를 들면, 도 2는 초기에 웨이퍼상에 구성될수 있으며 예를 들면 포인트 11, 12에서 암의 UV 조정 보다는 열에 의해 조정되는 Mach-Zehnder 원리를 이용하여 구성된 애드-드롭(add-drop) 멀티플렉서(10)를 도시한다.For example, FIG. 2 may initially be configured on a wafer and for example an add-drop multiplexer constructed using the Mach-Zehnder principle, which is adjusted by heat rather than by UV adjustment of the arm at points 11 and 12. 10) is shown.
도파관(100)에 원하지 않는 영향을 초래할 수 있는 국소 방사를 사용할 경우, 도3에 도시한 바와 같이, 비투과층(15)은 도파관(100)의 영역에 감광성 변경을 최소화하기 위하여 도파관(100) 위에 형성될 수 있다.When using local radiation, which can cause unwanted effects on the waveguide 100, as shown in FIG. 3, the non-transmissive layer 15 is placed over the waveguide 100 to minimize photosensitive changes in the area of the waveguide 100. Can be formed.
국소 가열의 이용은 다수의 용도를 가질 수 있다. 먼저, 전술한 바와 같이, 도파관 성질을 변경시키는데 사용된다. 이러한 사용은 예를 들면 Mach-Zehnder 타입 디바이스에서 이상적이다. 다른 디바이스는 각 암들이 성질을 조절하기 위하여 열적으로 처리될 수 있는 멀티모드 디바이스를 포함할 수 있다.The use of local heating can have many uses. First, as described above, it is used to modify waveguide properties. This use is ideal for example in Mach-Zehnder type devices. Another device may include a multimode device in which each arm can be thermally treated to adjust its properties.
국소화된 가열에 대한 대체 사용은 웨이퍼의 손상이나 어닐링을 통해 응력을 제어하거나 해제하기 위한 기판/웨이퍼의 국소화된 가열이다. 예를 들면, 실리콘 기판상에 플라즈마 강화 화학 기상 증착 프로세스를 이용하여 내부 도파관 구조를 가지는 광학 도파관 디바이스를 구성하는 것이 공지되어 있다. 불행하게도, 형성 프로세스로 인해 종종 비대칭 복굴절 효과가 초래될 것이다.으로 규정된 제1 복굴절 효과는 도파관의 주변 특성에 기인할 것이다.라 규정된 제2 복굴절 효과는 기판과 증착증의 열계수 부정합과 연관된 여러개의 응력들에 기인할 것이다.An alternative use for localized heating is localized heating of the substrate / wafer to control or release the stress through damage or annealing of the wafer. For example, it is known to construct an optical waveguide device having an internal waveguide structure using a plasma enhanced chemical vapor deposition process on a silicon substrate. Unfortunately, the formation process will often result in an asymmetric birefringent effect. The first birefringent effect defined as will be due to the peripheral characteristics of the waveguide. The second birefringent effect defined by D will be due to several stresses associated with thermal coefficient mismatch of the substrate and deposition.
본 발명의 실시예에서, 상기한 구조의 국소화된 가열은 기존의 응력을 해재하거나 부가 응력을 도입함으로써 도파관에서의 전체 복굴절을 변경시키는 방법을 제공할 수 있다. 예를 들면, 도 4에 도시한 바와 같이,(200)의 "기호"는(202)의 것과 반대이며, 복굴절(204)은(200)의 방향으로 부가 응력을 도입함으로써 상쇄될 수 있다.In an embodiment of the present invention, localized heating of the above structure can provide a method of altering the overall birefringence in the waveguide by releasing existing stresses or introducing additional stresses. For example, as shown in FIG. "Symbol" of 200 is Opposite of 202, birefringence 204 It can be offset by introducing additional stress in the direction of 200.
택일적으로, 국소화된 가열은 도파관 성질을 동시에 측정하면서 웨이퍼의 전체를 천천히 어닐링하기 위하여 어닐링 형태로 사용될 수 있다. 이 방법에서, 기판의 전체는 일반적인 대류 가열의 사용을 통해 이용가능한 것보다 더 정밀한 어닐링을제오하는 국소화된 가열로 마운트상에서 열적으로 어닐링될 수 있다. 이 방법에서, 열적 어닐링은 어떤 특정 포인트에서 엄밀하게 감시되고 변경될 수 있다.Alternatively, localized heating can be used in an anneal form to slowly anneal the entirety of the wafer while simultaneously measuring waveguide properties. In this method, the entirety of the substrate may be thermally annealed on the mount with a localized heating furnace providing more precise annealing than is available through the use of conventional convective heating. In this way, thermal annealing can be closely monitored and changed at any particular point.
국소화된 가열의 원리는 도파관의 광학적으로 유도된 변경보다는 열적으로 유도시키기 위하여 작은 스폿 사이즈를 이용하는 열적으로 생성된 디바이스 구조의 실제 직접 기록에도 확장될 수 있다. 다시, 이것은 보다 복잡한 도파관 디바이스의 구조에 대한 조정을 수행하기 위하여 도파관의 사후 처리를 위해 사용될 수 있다.The principle of localized heating can also be extended to the actual direct recording of thermally generated device structures using small spot sizes to thermally guide rather than optically induced modifications of the waveguide. Again, it can be used for post processing of waveguides to perform adjustments to the structure of more complex waveguide devices.
일 적용예는 기판의 가열에 의한 분극 제어의 프로세스이다. 이상적인 레지어 소스는 기판과 도파관에 의해 흡수되는 810nm에서 다이오드 바 어레이일 수 있다. CO/CO2레이저는 표면을 가열하고 내부 도파관에 영향을 미치는데 사용될 수 있다. 더욱이, 디바이스는 도파관이나 기판에서 조정될 수 있다. 바람직하게는, IR 소스는 기판을 열적으로 가열하고 손상을 입히지 않도록 하기 위해 사용된다.One application is the process of polarization control by heating of a substrate. An ideal regex source may be an array of diode bars at 810 nm absorbed by the substrate and waveguide. CO / CO 2 lasers can be used to heat the surface and affect the internal waveguide. Moreover, the device can be adjusted in the waveguide or the substrate. Preferably, an IR source is used to thermally heat the substrate and prevent damage.
상기된 바와 같이 본 발명의 정신이나 범위로부터 벗어나지 않고 특정 실시예에 도시된 바와 같이 본 발명에 대한 다양한 변형 및 수정이 행해지는 것이 당업자에 의해 인식될 것이다. 그러나, 본 실시예는 모든 면에서 설명을 위한 것이며 여기에 한정되는 것은 아니다.It will be appreciated by those skilled in the art that various modifications and variations can be made to the present invention as shown in the specific embodiments without departing from the spirit or scope of the invention as described above. However, this embodiment is for illustrative purposes in all respects and is not limited thereto.
Claims (7)
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
AUPP7166 | 1998-11-12 | ||
AUPP7167A AUPP716798A0 (en) | 1998-11-12 | 1998-11-12 | Laser tuning and polarization control of planar devices |
AUPP7166A AUPP716698A0 (en) | 1998-11-12 | 1998-11-12 | Birefringence compensation in planar waveguides using negative index changes |
AUPP7167 | 1998-11-12 | ||
PCT/AU1999/000998 WO2000029881A1 (en) | 1998-11-12 | 1999-11-12 | Tuning of optical devices |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20010086022A true KR20010086022A (en) | 2001-09-07 |
Family
ID=25645929
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020017005994A KR20010086022A (en) | 1998-11-12 | 1999-11-12 | Tuning of optical devices |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1129374A1 (en) |
JP (1) | JP2002530689A (en) |
KR (1) | KR20010086022A (en) |
CA (1) | CA2348997A1 (en) |
WO (1) | WO2000029881A1 (en) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2217806A1 (en) * | 1997-10-07 | 1999-04-07 | Mark Farries | Grating and method of providing a grating in an ion diffused waveguide |
US6289154B1 (en) * | 1997-11-04 | 2001-09-11 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Grating-type optical component and method of manufacturing the same |
US6356681B1 (en) * | 1999-07-09 | 2002-03-12 | Corning Incorporated | Method and apparatus for trimming the optical path length of optical fiber components |
US6442311B1 (en) * | 1999-07-09 | 2002-08-27 | Agere Systems Guardian Corp. | Optical device having modified transmission characteristics by localized thermal treatment |
US6823110B2 (en) | 2000-06-14 | 2004-11-23 | 3M Innovative Properties Company | Method to stabilize and adjust the optical path length of waveguide devices |
AUPR230200A0 (en) * | 2000-12-22 | 2001-01-25 | Redfern Optical Components Pty Ltd | Tuning of optical devices |
GB2546966B (en) * | 2016-01-21 | 2021-08-04 | Univ Southampton | Trimming optical device structures |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB8429430D0 (en) * | 1984-11-21 | 1985-01-03 | Gen Electric Co Plc | Optical couplers |
DD286883A5 (en) * | 1989-07-31 | 1991-02-07 | Friedrich-Schiller-Universitaetet,De | METHOD FOR VOTING AND / OR ADJUSTING INTEGRATED OPTICAL WAVELINE STRUCTURES AND COMPONENTS |
US5235659A (en) * | 1992-05-05 | 1993-08-10 | At&T Bell Laboratories | Method of making an article comprising an optical waveguide |
US5349437A (en) * | 1992-09-30 | 1994-09-20 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Electromagnetic radiation detector utilizing an electromagnetic radiation absorbing element in a Mach-Zehnder interferometer arrangement |
US5495548A (en) * | 1993-02-17 | 1996-02-27 | Her Majesty The Queen In Right Of Canada, As Represented By The Minister Of Communications | Photosensitization of optical fiber and silica waveguides |
JP3374990B2 (en) * | 1993-04-20 | 2003-02-10 | 日本電信電話株式会社 | Optical circuit characteristic adjustment method |
US5621843A (en) * | 1994-06-09 | 1997-04-15 | Ceramoptec Industries, Inc. | Silica lightguide for UV applications |
WO1997008574A1 (en) * | 1995-08-29 | 1997-03-06 | Arroyo Optics, Inc. | Wavelength selective grating assisted optical couplers |
JPH09145942A (en) * | 1995-11-22 | 1997-06-06 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Method for adjusting refractive index, optical waveguide adjustable in refractive index and production of refractive index adjusting optical waveguide using the optical waveguide |
US5647040A (en) * | 1995-12-14 | 1997-07-08 | Corning Incorporated | Tunable optical coupler using photosensitive glass |
-
1999
- 1999-11-12 EP EP99957721A patent/EP1129374A1/en not_active Withdrawn
- 1999-11-12 WO PCT/AU1999/000998 patent/WO2000029881A1/en not_active Application Discontinuation
- 1999-11-12 JP JP2000582830A patent/JP2002530689A/en not_active Withdrawn
- 1999-11-12 CA CA002348997A patent/CA2348997A1/en not_active Abandoned
- 1999-11-12 KR KR1020017005994A patent/KR20010086022A/en not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1129374A1 (en) | 2001-09-05 |
WO2000029881A1 (en) | 2000-05-25 |
JP2002530689A (en) | 2002-09-17 |
CA2348997A1 (en) | 2000-05-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6442311B1 (en) | Optical device having modified transmission characteristics by localized thermal treatment | |
JP2599488B2 (en) | Method for adjusting characteristics of optical waveguide circuit and optical waveguide circuit used in the method | |
JP3411818B2 (en) | Method for manufacturing optical waveguide device | |
US6256435B1 (en) | Polarization insensitive grating in a planar channel optical waveguide and method to achieve the same | |
US20020090163A1 (en) | Methods of altering the resonance of waveguide micro-resonators | |
KR20010086022A (en) | Tuning of optical devices | |
US6706154B1 (en) | Method for fabricating integrated optical components using ultraviolet laser techniques | |
US20040071380A1 (en) | Pretrimming of tunable finite response (FIR) filter | |
CA2361952A1 (en) | Laser ablation of waveguide structures | |
US6778750B2 (en) | Polarization-insensitive planar lightwave circuits and method for fabricating the same | |
KR20010074638A (en) | Laser direct writing of planar lightwave circuits | |
US6539135B1 (en) | Process for control of birefringence in waveguides | |
AU765713B2 (en) | Tuning of optical devices | |
US5246733A (en) | Method of producing optical waveguides on a substrate | |
JPH0720336A (en) | Structure of optical waveguide and its production | |
Reed et al. | Advancing silicon photonics by germanium ion implantation into silicon | |
US6529668B1 (en) | Absorbing layer for minimizing substrate exposure during the UV writing of a waveguide grating in addition to a birefringent control system | |
JP3459040B2 (en) | Polymer thermo-optical waveguide device | |
JP3616549B2 (en) | Optical circuit manufacturing method | |
JP2004170657A (en) | Waveguide type variable optical attenuator | |
AU755856B2 (en) | An absorbing layer for minimising substrate exposure during the UV writing of a waveguide grating in addition to a birefringent control system | |
JPH10332971A (en) | Manufacture of optical circuit | |
JP2796902B2 (en) | Optical switching element | |
Poulsen | Thermal stability of direct UV-written channel waveguides | |
SJS | ekM MMM 1BJ, UK |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |