JP3459040B2 - 高分子熱光学光導波路素子 - Google Patents
高分子熱光学光導波路素子Info
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- JP3459040B2 JP3459040B2 JP03947699A JP3947699A JP3459040B2 JP 3459040 B2 JP3459040 B2 JP 3459040B2 JP 03947699 A JP03947699 A JP 03947699A JP 3947699 A JP3947699 A JP 3947699A JP 3459040 B2 JP3459040 B2 JP 3459040B2
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- polymer
- thin film
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板上に高分子光
導波路を配設した高分子光導波路素子に関し、より詳細
には、熱光学効果を活用した光路切替機能およびあるい
は可変波長選択機能を備えた高分子光導波路素子に関す
るものである。
導波路を配設した高分子光導波路素子に関し、より詳細
には、熱光学効果を活用した光路切替機能およびあるい
は可変波長選択機能を備えた高分子光導波路素子に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術とその問題点】コンパクトな光集積部品を
実現する光導波路回路は、処理の目的や使用環境に応じ
て、半導体、結晶性誘電体、非晶質媒体（ガラス、高分
子）などの材料で作製されている。中でも、ガラスや高
分子などの非晶質媒体は光透過性に優れ、口径や屈折率
などの点で光ファイバとの整合性にも優れ、多くの開発
品や研究例がある。たとえば、河内ら「特集：プレーナ
光波回路技術」（ＮＴＴＲ＆Ｄ，ｖｏｌ．４３，ｎｏ．
３，ｐｐ．１２７３−１３１８，１９９４）、あるい
は、大庭ら「フォトニック・デバイス・アプリケーショ
ンズ・オブ・ロー・ロス・アクリリック・ポリマ・ウェ
イブガイズ」（Ｐｒｏｃ．ＡＣＳ ＰＭＳＥ，ｖｏｌ．
７５，ｐｐ．３６２−３６３，１９９６）を挙げること
ができる。
実現する光導波路回路は、処理の目的や使用環境に応じ
て、半導体、結晶性誘電体、非晶質媒体（ガラス、高分
子）などの材料で作製されている。中でも、ガラスや高
分子などの非晶質媒体は光透過性に優れ、口径や屈折率
などの点で光ファイバとの整合性にも優れ、多くの開発
品や研究例がある。たとえば、河内ら「特集：プレーナ
光波回路技術」（ＮＴＴＲ＆Ｄ，ｖｏｌ．４３，ｎｏ．
３，ｐｐ．１２７３−１３１８，１９９４）、あるい
は、大庭ら「フォトニック・デバイス・アプリケーショ
ンズ・オブ・ロー・ロス・アクリリック・ポリマ・ウェ
イブガイズ」（Ｐｒｏｃ．ＡＣＳ ＰＭＳＥ，ｖｏｌ．
７５，ｐｐ．３６２−３６３，１９９６）を挙げること
ができる。
【０００３】高分子の熱光学（ＴＯ）定数（屈折率の温
度依存性）は、石英ガラスのそれに比べて１桁も大きい
ので、これを利用した低駆動電力のＴＯ制御型高分子光
導波路素子の開発や提案がなされている。代表的な高分
子ＴＯ光導波路素子としては、マッハツェンダ干渉計
（ＭＺＩ）型光スイッチ（肥田ら、ＩＥＥ Ｐｈｏｔｏ
ｎ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．Ｌｅｔｔ．，ｖｏｌ５，ｐｐ７８
２−７８４，１９９３）、デジタル光スイッチ（大庭
ら，ＮＴＴＲ＆Ｄ，ｖｏｌ．４７，ｐｐ．５１５−５２
０，１９９８）、可変波長フィルタ（豊田ら，Ｐｒｏ
ｃ． ＥＣＯＣ’９８，ｖｏｌ．３，ｐｐ．１０３−１
０５，１９９８）がある。また、複数の光導波路上に長
さの違うヒータを配置したアレイ光導波路ＴＯ位相シフ
タを使ったアレイ光導波路格子可変波長合分波器（井上
ら，特開平５−３２３２４６号）も提案されている。
度依存性）は、石英ガラスのそれに比べて１桁も大きい
ので、これを利用した低駆動電力のＴＯ制御型高分子光
導波路素子の開発や提案がなされている。代表的な高分
子ＴＯ光導波路素子としては、マッハツェンダ干渉計
（ＭＺＩ）型光スイッチ（肥田ら、ＩＥＥ Ｐｈｏｔｏ
ｎ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．Ｌｅｔｔ．，ｖｏｌ５，ｐｐ７８
２−７８４，１９９３）、デジタル光スイッチ（大庭
ら，ＮＴＴＲ＆Ｄ，ｖｏｌ．４７，ｐｐ．５１５−５２
０，１９９８）、可変波長フィルタ（豊田ら，Ｐｒｏ
ｃ． ＥＣＯＣ’９８，ｖｏｌ．３，ｐｐ．１０３−１
０５，１９９８）がある。また、複数の光導波路上に長
さの違うヒータを配置したアレイ光導波路ＴＯ位相シフ
タを使ったアレイ光導波路格子可変波長合分波器（井上
ら，特開平５−３２３２４６号）も提案されている。
【０００４】前述のＭＺＩ型光スイッチ、デジタル光ス
イッチ、アレイ光導波路ＴＯ位相シフタには、熱光学効
果を利用するための薄膜ヒータが必須の要素部品であ
る。従来薄膜ヒータとして用いられてきたクロム膜や金
膜には、それぞれ大きな問題点があった。
イッチ、アレイ光導波路ＴＯ位相シフタには、熱光学効
果を利用するための薄膜ヒータが必須の要素部品であ
る。従来薄膜ヒータとして用いられてきたクロム膜や金
膜には、それぞれ大きな問題点があった。
【０００５】クロムやタンタル、チタンなどの遷移金属
は、一般的に丈夫であり、酸化膜も極表面だけに形成さ
れ安定であるという利点がある一方で、これらは、融点
が高く、堅い。従って、高分子光導波路上に蒸着法やス
パッタ法で薄膜形成を行うと、エネルギーの高い状態で
高分子膜上に蒸着粒子やスパッタ粒子が飛来するため、
高分子膜に熱ダメージやストレスを与え、クラック等が
生じる。このため、クラックの生じない極薄膜でしかヒ
ータとして使用できない。このことは、僅かな膜厚分布
で抵抗に大きなばらつきができる原因になり、再現性に
も劣る。
は、一般的に丈夫であり、酸化膜も極表面だけに形成さ
れ安定であるという利点がある一方で、これらは、融点
が高く、堅い。従って、高分子光導波路上に蒸着法やス
パッタ法で薄膜形成を行うと、エネルギーの高い状態で
高分子膜上に蒸着粒子やスパッタ粒子が飛来するため、
高分子膜に熱ダメージやストレスを与え、クラック等が
生じる。このため、クラックの生じない極薄膜でしかヒ
ータとして使用できない。このことは、僅かな膜厚分布
で抵抗に大きなばらつきができる原因になり、再現性に
も劣る。
【０００６】このように、高分子上に形成するヒータ金
属として、遷移金属が不適当であることから、高分子光
導波路素子用のヒータ用の金属としては、柔らかなうえ
酸化されない金が用いられることが多い。しかし、金
は、抵抗値が著しく低いため、ヒータ金属として使用す
る場合、以下のような問題点が生じる。ヒータとして使
用するためには、ある程度の抵抗が必要になり、抵抗値
の低い金の場合、ヒータ膜を薄くかつ細くする必要があ
る。そのため膜厚は、５０ｎｍ以下程度となる。シリコ
ンウエハのようなある程度の面積内に、一度に複数個の
素子を形成する場合、ウエハ面内でのヒータの抵抗値が
均一で再現性が良いことが望ましいが、厚さ５０ｎｍ程
度の金薄膜では、高い精度で、膜厚の均一性やその再現
性を得ることは困難である。また、たとえ、このような
リスクを克服して金のヒータ膜が作製できたとしても、
その薄さ故の力学的な弱さは、大きな欠点として残され
る。
属として、遷移金属が不適当であることから、高分子光
導波路素子用のヒータ用の金属としては、柔らかなうえ
酸化されない金が用いられることが多い。しかし、金
は、抵抗値が著しく低いため、ヒータ金属として使用す
る場合、以下のような問題点が生じる。ヒータとして使
用するためには、ある程度の抵抗が必要になり、抵抗値
の低い金の場合、ヒータ膜を薄くかつ細くする必要があ
る。そのため膜厚は、５０ｎｍ以下程度となる。シリコ
ンウエハのようなある程度の面積内に、一度に複数個の
素子を形成する場合、ウエハ面内でのヒータの抵抗値が
均一で再現性が良いことが望ましいが、厚さ５０ｎｍ程
度の金薄膜では、高い精度で、膜厚の均一性やその再現
性を得ることは困難である。また、たとえ、このような
リスクを克服して金のヒータ膜が作製できたとしても、
その薄さ故の力学的な弱さは、大きな欠点として残され
る。
【０００７】一方、石英ガラス製のＴＯ光導波路素子で
は、抵抗の制御と再現性の観点から、窒化タンタルがヒ
ータ金属として使われている。窒化タンタル膜は、純粋
なタンタル膜に比べ、結晶粒が小さく酸化に強く抵抗値
の経時変化が小さいことが特徴である。石英ガラス製の
ＴＯ光導波路装置用に開発された窒化タンタルヒータの
優れた特性については、森脇和幸ら、特開平６−３４９
２５号に詳しい。しかしながら、光導波路が高分子や樹
脂で作製されている場合、窒化タンタル膜は、成膜温度
が高く、膜自身も硬くストレス（引っ張り応力）も強い
ため、高分子光導波路素子にクラックが入る問題が生
じ、適用が困難である。
は、抵抗の制御と再現性の観点から、窒化タンタルがヒ
ータ金属として使われている。窒化タンタル膜は、純粋
なタンタル膜に比べ、結晶粒が小さく酸化に強く抵抗値
の経時変化が小さいことが特徴である。石英ガラス製の
ＴＯ光導波路装置用に開発された窒化タンタルヒータの
優れた特性については、森脇和幸ら、特開平６−３４９
２５号に詳しい。しかしながら、光導波路が高分子や樹
脂で作製されている場合、窒化タンタル膜は、成膜温度
が高く、膜自身も硬くストレス（引っ張り応力）も強い
ため、高分子光導波路素子にクラックが入る問題が生
じ、適用が困難である。
【０００８】薄膜ヒータ作製後に表面に傷を付けるとヒ
ータの耐性が下がる。この問題の解決にはヒータ表面に
保護膜を形成することが有用である。森脇和幸らは、無
機薄膜による保護膜を提案している（特開平６−３４９
２５号）が、ヒータ配線のための接続点（コンタクトパ
ッド）を露出するためにフォトリソグラフィーやエッチ
ングによるパターニングの工程が必要となる。
ータの耐性が下がる。この問題の解決にはヒータ表面に
保護膜を形成することが有用である。森脇和幸らは、無
機薄膜による保護膜を提案している（特開平６−３４９
２５号）が、ヒータ配線のための接続点（コンタクトパ
ッド）を露出するためにフォトリソグラフィーやエッチ
ングによるパターニングの工程が必要となる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、高分
子光導波路素子に関する上述のような問題点を解決し、
高分子光導波路との相性がよく、酸化されず、厚膜でも
クラックが入らず、抵抗値の温度依存性がなく、制御性
のよい膜厚領域で抵抗値をコントロールでき作製歩留り
が高い薄膜ヒータを備えた高分子光導波路素子を提供す
ることにある。
子光導波路素子に関する上述のような問題点を解決し、
高分子光導波路との相性がよく、酸化されず、厚膜でも
クラックが入らず、抵抗値の温度依存性がなく、制御性
のよい膜厚領域で抵抗値をコントロールでき作製歩留り
が高い薄膜ヒータを備えた高分子光導波路素子を提供す
ることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の高分子光導波路素子は、基板と、該基板上
に設けられたコア部及び該コア部を取り囲むクラッド部
を有する高分子光導波路と、該高分子光導波路の上部に
設置される薄膜ヒータで構成され、該薄膜ヒータを加熱
することでコア部近傍の一部分の屈折率を変化させてコ
アを導波する光を制御する高分子光導波路素子におい
て、屈折率制御用薄膜ヒータとして、パラジウム−金合
金（Ｐｄ−Ａｕ）膜、およびレジスト材料による保護膜
を用いることを特徴とする。
に、本発明の高分子光導波路素子は、基板と、該基板上
に設けられたコア部及び該コア部を取り囲むクラッド部
を有する高分子光導波路と、該高分子光導波路の上部に
設置される薄膜ヒータで構成され、該薄膜ヒータを加熱
することでコア部近傍の一部分の屈折率を変化させてコ
アを導波する光を制御する高分子光導波路素子におい
て、屈折率制御用薄膜ヒータとして、パラジウム−金合
金（Ｐｄ−Ａｕ）膜、およびレジスト材料による保護膜
を用いることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】Ｐｄ−Ａｕは、均質で粒塊がほと
んどない非晶質膜が形成できることから、基磯研究分野
で極細配線を形成するための合金として用いられてき
た。Ｐｄ−Ａｕ極細配線は、たとえば、ジョルダーノら
（Ｎ．Ｇｉｏｒｄａｎｏ ｅｔ．ａｌ．， Ｐｈｙｓ．
Ｒｅｖ． Ｌｅｔｔ．，ｖｏｌ．４３，ｎｏ．１０，
ｐ．７２５，１９７９）または、モルゼン（Ｗ．Ｗ．Ｍ
ｏｌｚｅｎ，Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｎｏｌ．，ｖ
ｏｌ．１６，ｐ．２６９，１９７９）の報告のように極
めて特殊な用途に限定されたものであり、一般の電子部
品や光部品において配線用やヒータ用として使用された
例はない。Ｐｄ−Ａｕ薄膜の最大の特徴は、非晶質であ
ることであり、そのため抵抗値の温度依存性がほとんど
なく、ヒータ金属としては最適である。膜厚も０．１〜
数μｍ程度で所望の抵抗値が得られ、実用的にも抵抗値
制御の容易なヒータ金属であることを実証した。
んどない非晶質膜が形成できることから、基磯研究分野
で極細配線を形成するための合金として用いられてき
た。Ｐｄ−Ａｕ極細配線は、たとえば、ジョルダーノら
（Ｎ．Ｇｉｏｒｄａｎｏ ｅｔ．ａｌ．， Ｐｈｙｓ．
Ｒｅｖ． Ｌｅｔｔ．，ｖｏｌ．４３，ｎｏ．１０，
ｐ．７２５，１９７９）または、モルゼン（Ｗ．Ｗ．Ｍ
ｏｌｚｅｎ，Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｎｏｌ．，ｖ
ｏｌ．１６，ｐ．２６９，１９７９）の報告のように極
めて特殊な用途に限定されたものであり、一般の電子部
品や光部品において配線用やヒータ用として使用された
例はない。Ｐｄ−Ａｕ薄膜の最大の特徴は、非晶質であ
ることであり、そのため抵抗値の温度依存性がほとんど
なく、ヒータ金属としては最適である。膜厚も０．１〜
数μｍ程度で所望の抵抗値が得られ、実用的にも抵抗値
制御の容易なヒータ金属であることを実証した。
【００１２】ヒータ表面保護膜材料として感光性のある
レジストを用いると、露光と現像の工程のみで必要なパ
ターニングが可能となり作成プロセスの簡便化に有効で
ある。
レジストを用いると、露光と現像の工程のみで必要なパ
ターニングが可能となり作成プロセスの簡便化に有効で
ある。
【００１３】
【実施例１】Ｐｄ−ＡｕヒータをもつＹ分岐型デジタル
光スイッチを作製評価した。
光スイッチを作製評価した。
【００１４】４インチシリコン基板上に、クラッド用と
して、熱架橋型シリコーンを１５μｍの厚さにスピンコ
ートし、２５０℃のオーブン中で１時間熱架橋した。次
に、このクラッド用シリコーンより波長１．５５μｍに
おける屈折率が０．３％高い熱架橋型シリコーンを６μ
ｍの厚さにスピンコートし、２５０℃で１時間熱架橋し
た。次に、図１に示すＹ分岐を含む光導波路コアパタン
のエッチングマスクを形成するため、レジストを塗布
し、ＵＶ露光器でレジストを露光、現像した。次に、こ
の基板を反応性イオンエッチング装置に入れ、ＣＦ4と
酸素の混合ガスでレジストをマスクに、コア用シリコー
ンを約６μｍエッチングし、Ｙ分岐型光導波路コア１１
を形成した。次に、クラッド用シリコーンを、最初に形
成した下層クラッドの上面より１６μｍの厚さに、スピ
ンコートし２５０℃で１時間の熱架橋によりクラッド層
を形成した。
して、熱架橋型シリコーンを１５μｍの厚さにスピンコ
ートし、２５０℃のオーブン中で１時間熱架橋した。次
に、このクラッド用シリコーンより波長１．５５μｍに
おける屈折率が０．３％高い熱架橋型シリコーンを６μ
ｍの厚さにスピンコートし、２５０℃で１時間熱架橋し
た。次に、図１に示すＹ分岐を含む光導波路コアパタン
のエッチングマスクを形成するため、レジストを塗布
し、ＵＶ露光器でレジストを露光、現像した。次に、こ
の基板を反応性イオンエッチング装置に入れ、ＣＦ4と
酸素の混合ガスでレジストをマスクに、コア用シリコー
ンを約６μｍエッチングし、Ｙ分岐型光導波路コア１１
を形成した。次に、クラッド用シリコーンを、最初に形
成した下層クラッドの上面より１６μｍの厚さに、スピ
ンコートし２５０℃で１時間の熱架橋によりクラッド層
を形成した。
【００１５】この基板をＰｄ−Ａｕターゲットを有する
スパッタ装置に入れ、１０-4Ｐａ以下の真空状態にした
後、アルゴンガスを導入し、５Ｐａの圧力下で、この基
板上にＰｄ−Ａｕ薄膜を０．２μｍの厚さに形成した。
次にこの基板を真空装置より取り出し、レジストを塗布
し、露光装置により図１に示すヒータパタンを形成し
た。次に、この基板をイオンミリング装置に入れ、アル
ゴンガスを用いたイオンミリングにより、Ｐｄ−Ａｕ薄
膜のエッチングを行った。次に、残ったレジストを溶媒
で除去し、薄膜ヒータ１２及び１３を作製した。。次
に、この基板上にネガ型フォトレジストを１μｍ厚にス
ピンコートし、コンタクトパッド部１５をマスクするフ
ォトマスクを用いて露光後、現像工程を経てレジスト膜
自身による上部保護膜を形成した。
スパッタ装置に入れ、１０-4Ｐａ以下の真空状態にした
後、アルゴンガスを導入し、５Ｐａの圧力下で、この基
板上にＰｄ−Ａｕ薄膜を０．２μｍの厚さに形成した。
次にこの基板を真空装置より取り出し、レジストを塗布
し、露光装置により図１に示すヒータパタンを形成し
た。次に、この基板をイオンミリング装置に入れ、アル
ゴンガスを用いたイオンミリングにより、Ｐｄ−Ａｕ薄
膜のエッチングを行った。次に、残ったレジストを溶媒
で除去し、薄膜ヒータ１２及び１３を作製した。。次
に、この基板上にネガ型フォトレジストを１μｍ厚にス
ピンコートし、コンタクトパッド部１５をマスクするフ
ォトマスクを用いて露光後、現像工程を経てレジスト膜
自身による上部保護膜を形成した。
【００１６】コンタクトパッド部１５へ触針により直流
電源を接続し、ヒータ抵抗を測定した。素子の温度を、
２０℃から６０℃まで変化させたが、ヒータ抵抗は（２
２０±２）Ωであり温度変化に対して安定であった。次
に、波長１．５５μｍのＬＤ光源及び２つの光パワーメ
ータをそれぞれ幹側、分岐側コアに接続してスイッチ特
性を測定した。Ｙ分岐デジタル光スイッチを１２０ｍＷ
の印加電力で動作させた時の消光比は３２ｄＢであっ
た。ヒータの耐久性を検証するために、２つのヒータに
交互に１２０ｍＷの電力を与える動作を、１０4回繰り
返したが、その前後で、抵抗値の変化は、観測されなか
った。
電源を接続し、ヒータ抵抗を測定した。素子の温度を、
２０℃から６０℃まで変化させたが、ヒータ抵抗は（２
２０±２）Ωであり温度変化に対して安定であった。次
に、波長１．５５μｍのＬＤ光源及び２つの光パワーメ
ータをそれぞれ幹側、分岐側コアに接続してスイッチ特
性を測定した。Ｙ分岐デジタル光スイッチを１２０ｍＷ
の印加電力で動作させた時の消光比は３２ｄＢであっ
た。ヒータの耐久性を検証するために、２つのヒータに
交互に１２０ｍＷの電力を与える動作を、１０4回繰り
返したが、その前後で、抵抗値の変化は、観測されなか
った。
【００１７】
【実施例２】図２及び図３に示す構造のアレイ光導波路
格子可変波長フイルタを作製した。薄膜ヒータ１２、１
３用のＰｄ−Ａｕの膜厚を３μｍとした以外は、入出力
光導波路１６、スラブ光導波路１７、アレイ光導波路１
８、薄膜ヒータ及び上部保護膜の構造と作製法は実施例
１と同じである。アレイ光導波路本数は１００本、隣接
アレイ光導波路長差６３．０μｍ、回折次数６０、隣接
アレイ光導波路に重なるヒ−タ長の差１００μｍとし
た。なお、１９は薄膜ヒータ１２の加熱領域、２０は薄
膜ヒータ１３の加熱領域を示す。
格子可変波長フイルタを作製した。薄膜ヒータ１２、１
３用のＰｄ−Ａｕの膜厚を３μｍとした以外は、入出力
光導波路１６、スラブ光導波路１７、アレイ光導波路１
８、薄膜ヒータ及び上部保護膜の構造と作製法は実施例
１と同じである。アレイ光導波路本数は１００本、隣接
アレイ光導波路長差６３．０μｍ、回折次数６０、隣接
アレイ光導波路に重なるヒ−タ長の差１００μｍとし
た。なお、１９は薄膜ヒータ１２の加熱領域、２０は薄
膜ヒータ１３の加熱領域を示す。
【００１８】波長１．５５μｍ帯のＡＳＥ広帯域光源及
び光スペクトルアナライザをそれぞれ入出力光導波路１
６に接続してフィルタ特性を測定した。薄膜ヒータに電
力を与えない場合の波長フィルタ特性は、透過中心波長
１５５０ｎｍ、挿入損失５．５ｄＢ、クロストーク−３
２ｄＢ（１５５０±０．８ｎｍ）であった。薄膜ヒータ
１２に加熱電力を与えた時、透過中心波長は与えた電力
に対して−８ｎｍ／Ｗの割合で変化した。同様に薄膜ヒ
ータ１３では８ｎｍ／Ｗであった。加熱電力を０−１．
８Ｗに設定することで、透過中心波長を１５３６−１５
６４ｎｍの範囲で制御できることを確認した。１．８Ｗ
動作のまま、１ヵ月間放置したが、ヒータ抵抗の変化は
認められなかった。
び光スペクトルアナライザをそれぞれ入出力光導波路１
６に接続してフィルタ特性を測定した。薄膜ヒータに電
力を与えない場合の波長フィルタ特性は、透過中心波長
１５５０ｎｍ、挿入損失５．５ｄＢ、クロストーク−３
２ｄＢ（１５５０±０．８ｎｍ）であった。薄膜ヒータ
１２に加熱電力を与えた時、透過中心波長は与えた電力
に対して−８ｎｍ／Ｗの割合で変化した。同様に薄膜ヒ
ータ１３では８ｎｍ／Ｗであった。加熱電力を０−１．
８Ｗに設定することで、透過中心波長を１５３６−１５
６４ｎｍの範囲で制御できることを確認した。１．８Ｗ
動作のまま、１ヵ月間放置したが、ヒータ抵抗の変化は
認められなかった。
【００１９】
【発明の効果】本発明により、厚膜でもクラックが入ら
ず、抵抗の温度依存性がなく、制御性のよい膜厚領域で
抵抗率を制御できる薄膜ヒータが作製できる。本発明の
薄膜ヒータの採用により、熱光学効果を利用する高分子
光導波路素子の信頼性及び作製歩留まりを向上できる。
ず、抵抗の温度依存性がなく、制御性のよい膜厚領域で
抵抗率を制御できる薄膜ヒータが作製できる。本発明の
薄膜ヒータの採用により、熱光学効果を利用する高分子
光導波路素子の信頼性及び作製歩留まりを向上できる。
【００２０】さらに、本発明の薄膜ヒータは高分子製の
光導波路素子ばかりでなく、無機ガラス、誘電体結晶、
半導体を光導波路素材とする光導波路素子にも広く適用
することができる。
光導波路素子ばかりでなく、無機ガラス、誘電体結晶、
半導体を光導波路素材とする光導波路素子にも広く適用
することができる。
【図１】Ｙ分岐型デジタル光スイッチの構造を示す図。
【図２】アレイ光導波路格子可変波長フィルタの構造を
示す図。
示す図。
【図３】図２中のアレイ光導波路熱光学位相シフタの詳
細図。
細図。
１１ Ｙ分岐型光導波路コア
１２ 薄膜ヒータ
１３ 薄膜ヒータ
１４ 配線
１５ コンタクトパッド部
１６ 入出力光導波路
１７ スラブ光導波路
１８ アレイ光導波路
１９ ヒータの加熱領域
２０ ヒータの加熱領域
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 栗原 隆
東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日
本電信電話株式会社内
(56)参考文献 特開 平10−319445（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−262504（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−84225（ＪＰ，Ａ)
国際公開96／33441（ＷＯ，Ａ１)
国際公開96／38756（ＷＯ，Ａ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G02F 1/01
G02F 1/313
Claims (3)
- 【請求項１】 基板と、該基板上に設けられたコア部及
び該コア部を取り囲むクラッド部を有する高分子光導波
路と、該高分子光導波路の上部に設置される薄膜ヒータ
で構成され、該薄膜ヒータを加熱することでコア部近傍
の一部分の屈折率を変化させてコアを導波する光を制御
する高分子光導波路素子において、前記薄膜ヒータがパ
ラジウム−金合金膜であることを特徴とする高分子熱光
学光導波路素子。 - 【請求項２】 薄膜ヒータ表面上を含むクラッド表面上
に感光性レジスト材料からなる保護膜が形成されている
ことを特徴とする請求項１記載の高分子熱光学光導波路
素子。 - 【請求項３】 高分子光導波路が下の３つのいずれかの
光回路をなすことを特徴とする請求項１または請求項２
記載の高分子熱光学光導波路素子。 １ Ｙ分岐またはＸ分岐型デジタル光スイッチ ２ マッハツェンダ干渉計型光スイッチ ３ アレイ光導波路格子可変波長フイルタ
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