JPH06235837A - 光導波路素子 - Google Patents
光導波路素子Info
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- JPH06235837A JPH06235837A JP4597793A JP4597793A JPH06235837A JP H06235837 A JPH06235837 A JP H06235837A JP 4597793 A JP4597793 A JP 4597793A JP 4597793 A JP4597793 A JP 4597793A JP H06235837 A JPH06235837 A JP H06235837A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- refractive index
- optical waveguide
- substrate
- waveguide device
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 コア層とクラッド層との境界に存在する微小
な凹凸等の影響による導波光の散乱を、低コストでかつ
容易な手段により低減する。 【構成】 クラッド層となる基板１１は表面に凹凸１４
のあるものであり、その表面に基板１１の屈折率と同一
の屈折率の平滑化層１２をスピンコート法などにより形
成する。この平滑化層１２の材料には、ＳｉＯ2を主成
分とするゾルゲルガラス材料が用いられ、このゾルゲル
ガラス材料を焼成する雰囲気中の水分濃度を制御するこ
とにより屈折率を調整できるようにしている。この平滑
化層１２の平滑表面にコア層１３が形成されることによ
り、コア層１３と平滑化層１２との境界面での凹凸をな
くし、この境界面での導波光の散乱を防止でき、伝搬効
率を高めることができるようにする。
な凹凸等の影響による導波光の散乱を、低コストでかつ
容易な手段により低減する。 【構成】 クラッド層となる基板１１は表面に凹凸１４
のあるものであり、その表面に基板１１の屈折率と同一
の屈折率の平滑化層１２をスピンコート法などにより形
成する。この平滑化層１２の材料には、ＳｉＯ2を主成
分とするゾルゲルガラス材料が用いられ、このゾルゲル
ガラス材料を焼成する雰囲気中の水分濃度を制御するこ
とにより屈折率を調整できるようにしている。この平滑
化層１２の平滑表面にコア層１３が形成されることによ
り、コア層１３と平滑化層１２との境界面での凹凸をな
くし、この境界面での導波光の散乱を防止でき、伝搬効
率を高めることができるようにする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザビームなどの導
波光がコア層を伝搬する光導波路素子に関し、特にコア
層内での導波光の伝搬損失を減少させることのできる光
導波路素子に関する。
波光がコア層を伝搬する光導波路素子に関し、特にコア
層内での導波光の伝搬損失を減少させることのできる光
導波路素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１３および図１４は従来の光導波路素
子の構造を説明するための断面図、図１５は従来例の問
題点を説明するための拡大断面図である。図１３に示す
光導波路素子において、符号１は基板である。この基板
１は、例えば使用する光の波長に対して十分な透過性を
有する光学材料から形成されている。この基板１上に
は、この基板１の屈折率より大きな光学材料によりなる
コア層２が形成されている。この光導波路素子では、前
記基板１がいわゆるクラッド層として機能し、基板１と
コア層２との屈折率の相違により、レーザビームなどの
導波光がコア層２内を伝搬される。
子の構造を説明するための断面図、図１５は従来例の問
題点を説明するための拡大断面図である。図１３に示す
光導波路素子において、符号１は基板である。この基板
１は、例えば使用する光の波長に対して十分な透過性を
有する光学材料から形成されている。この基板１上に
は、この基板１の屈折率より大きな光学材料によりなる
コア層２が形成されている。この光導波路素子では、前
記基板１がいわゆるクラッド層として機能し、基板１と
コア層２との屈折率の相違により、レーザビームなどの
導波光がコア層２内を伝搬される。
【０００３】図１４に示す光導波路素子は、使用する光
の波長に対して吸収率の大きい材料により形成された基
板３と、この基板３の表面に形成されたクラッド層４
と、クラッド層４より屈折率の大きな光学材料により形
成されたコア層５とから構成されている。この場合も、
導波光がコア層５内を伝搬される。この種の光導波路素
子では、コア層を構成する材料の屈折率と厚さによっ
て、導波光の振幅分布（導波光のエネルギー強度分布）
７が図１５に示すように決められる。この振幅分布７を
見ると、その一部がクラッド層１または４側に延びてい
るため、光の伝搬効率は、コア層とクラッド層の境界面
の面粗さなどによる影響を受け易い。
の波長に対して吸収率の大きい材料により形成された基
板３と、この基板３の表面に形成されたクラッド層４
と、クラッド層４より屈折率の大きな光学材料により形
成されたコア層５とから構成されている。この場合も、
導波光がコア層５内を伝搬される。この種の光導波路素
子では、コア層を構成する材料の屈折率と厚さによっ
て、導波光の振幅分布（導波光のエネルギー強度分布）
７が図１５に示すように決められる。この振幅分布７を
見ると、その一部がクラッド層１または４側に延びてい
るため、光の伝搬効率は、コア層とクラッド層の境界面
の面粗さなどによる影響を受け易い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１３
および図１４に示す光導波路素子を製造する場合に、基
板１または３を製造する過程、およびクラッド層４を製
造する過程において、これらの表面に微小な凹凸６ａ，
６ｂ，６ｃが形成されることは避けることができない。
そのため図１３と図１４にて鎖線矢印にて模式的に示す
ように、コア層２と基板１との境界面またはコア層５と
クラッド層４との境界面において導波光の散乱などが発
生しやすく、導波光の伝搬効率が低下しやすくなる。
および図１４に示す光導波路素子を製造する場合に、基
板１または３を製造する過程、およびクラッド層４を製
造する過程において、これらの表面に微小な凹凸６ａ，
６ｂ，６ｃが形成されることは避けることができない。
そのため図１３と図１４にて鎖線矢印にて模式的に示す
ように、コア層２と基板１との境界面またはコア層５と
クラッド層４との境界面において導波光の散乱などが発
生しやすく、導波光の伝搬効率が低下しやすくなる。
【０００５】そのため、従来は、基板１または３の表
面、およびクラッド層４の表面を光学研磨して平滑面に
仕上げ、この研磨工程の後にコア層２または５を形成し
ている。したがって製造能率が低下して量産性が劣るの
みならず、基板やクラッド層の表面粗さが全ての製品に
おいて均一になるように管理することが困難となり、導
波光の伝搬効率が均一となるような製品管理が困難とな
る。
面、およびクラッド層４の表面を光学研磨して平滑面に
仕上げ、この研磨工程の後にコア層２または５を形成し
ている。したがって製造能率が低下して量産性が劣るの
みならず、基板やクラッド層の表面粗さが全ての製品に
おいて均一になるように管理することが困難となり、導
波光の伝搬効率が均一となるような製品管理が困難とな
る。
【０００６】本発明は上記課題を解決するものであり、
困難な製造工程を用いることなく、導波光の伝搬効率を
向上できるようにした光導波路素子を提供することを目
的とするものである。
困難な製造工程を用いることなく、導波光の伝搬効率を
向上できるようにした光導波路素子を提供することを目
的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明による光導波路素
子は、クラッド層に、その表面が平滑な平滑化層が積層
されており、この平滑化層の平滑表面に、平滑化層と屈
折率の相違するコア層が形成されていることを特徴とす
るものである。
子は、クラッド層に、その表面が平滑な平滑化層が積層
されており、この平滑化層の平滑表面に、平滑化層と屈
折率の相違するコア層が形成されていることを特徴とす
るものである。
【０００８】また、平滑化層は、クラッド層とほぼ同一
の屈折率を有していることが好ましい。
の屈折率を有していることが好ましい。
【０００９】上記平滑化層を、屈折率を調整できるゾル
ゲルガラス材料により形成することにより、クラッド層
と平滑化層との屈折率を一致させやすくなる。
ゲルガラス材料により形成することにより、クラッド層
と平滑化層との屈折率を一致させやすくなる。
【００１０】
【作用】上記手段では、基板となるクラッド層あるいは
基板の表面に形成されるクラッド層のさらに表面に、表
面を平滑化できる方法により平滑化層を形成する。そし
てこの平滑化層の平滑表面にコア層を形成する。これに
よりコア層とその下の平滑化層との境界面における導波
光の散乱などを防止でき、導波光の伝搬効率を高めるこ
とができる。また平滑化層をゾルゲルガラス材料などに
より構成し、平滑化層とクラッド層とをほぼ同一の屈折
率とすることにより、平滑化層をクラッド層と光学的に
一体にできるようになる。
基板の表面に形成されるクラッド層のさらに表面に、表
面を平滑化できる方法により平滑化層を形成する。そし
てこの平滑化層の平滑表面にコア層を形成する。これに
よりコア層とその下の平滑化層との境界面における導波
光の散乱などを防止でき、導波光の伝搬効率を高めるこ
とができる。また平滑化層をゾルゲルガラス材料などに
より構成し、平滑化層とクラッド層とをほぼ同一の屈折
率とすることにより、平滑化層をクラッド層と光学的に
一体にできるようになる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明について図面を参照して説明す
る。図１は本発明による光導波路素子の拡大外観斜視
図、図２および図３は本発明の光導波路素子を製造工程
別に示す斜視図である。図１は、２次元光導波路素子で
ある。符号１１は表面無研磨のパイレックスガラス（商
品名）を用いたガラス基板１１である。図１に示す２次
元光導波路素子では、このガラス基板１１がクラッド層
として機能する。この種のガラス基板１１の表面には、
ガラス材料の冷却硬化工程での収縮などにより、細かな
凹凸１４が形成されるのを避けることができない。
る。図１は本発明による光導波路素子の拡大外観斜視
図、図２および図３は本発明の光導波路素子を製造工程
別に示す斜視図である。図１は、２次元光導波路素子で
ある。符号１１は表面無研磨のパイレックスガラス（商
品名）を用いたガラス基板１１である。図１に示す２次
元光導波路素子では、このガラス基板１１がクラッド層
として機能する。この種のガラス基板１１の表面には、
ガラス材料の冷却硬化工程での収縮などにより、細かな
凹凸１４が形成されるのを避けることができない。
【００１２】そこで、図３に示すように、ガラス基板１
１の表面に平滑化層１２が形成される。この平滑化層１
２は、焼成後に前記ガラス基板１１の屈折率と同一の屈
折率となる例えばＳｉのアルコキシド［Ｓｉ（Ｏ
Ｒ）n：Ｒはアルキル基］あるいはシラザン（化１参
照）などを主成分とするガラス材料により形成される。
１の表面に平滑化層１２が形成される。この平滑化層１
２は、焼成後に前記ガラス基板１１の屈折率と同一の屈
折率となる例えばＳｉのアルコキシド［Ｓｉ（Ｏ
Ｒ）n：Ｒはアルキル基］あるいはシラザン（化１参
照）などを主成分とするガラス材料により形成される。
【化１】
【００１３】このガラス材料は、いわゆるゾルゲル法に
より調整されたゾルゲルガラス材料を用いるのが最適で
ある。このゾルゲルガラス材料は、スピンコート法など
により形成されるため、前記ガラス基板１１の表面の微
小な凹凸１４の中に入り込み、表面を容易に平滑化する
ことができ、コア層１３との境界面を平滑面にできる。
より調整されたゾルゲルガラス材料を用いるのが最適で
ある。このゾルゲルガラス材料は、スピンコート法など
により形成されるため、前記ガラス基板１１の表面の微
小な凹凸１４の中に入り込み、表面を容易に平滑化する
ことができ、コア層１３との境界面を平滑面にできる。
【００１４】また、ゾルゲルガラス材料は、それを焼成
する雰囲気中の水分濃度を制御することにより焼成後の
屈折率を調整することができる。図５は、その関係を示
す線図であり、横軸はゾルゲルガラス材料を焼成する雰
囲気中の水分濃度を示し、縦軸は屈折率を示している。
例えば、平滑化層１２の材料となるゾルゲルガラス材料
を焼成する雰囲気中の水分濃度を０ｐｐｍないし２００
００ｐｐｍの範囲内で制御することにより、焼成後の屈
折率を約１.４４ないし１.４８の範囲で調整することが
できる。このため、クラッド層に使用される材料の屈折
率と同一の屈折率に設定することができる。クラッド層
となるガラス基板１１が前述のパイレックスガラスであ
る場合、その屈折率は１．４７２であるため、平滑化層
１２を形成するゾルゲルガラス材料を焼成する雰囲気中
の水分濃度を２０００ｐｐｍにすれば、平滑化層１２と
ガラス基板１１との屈折率を同じにでき、ガラス基板１
１と平滑化層１２を光学的に一体のものとすることがで
きる。
する雰囲気中の水分濃度を制御することにより焼成後の
屈折率を調整することができる。図５は、その関係を示
す線図であり、横軸はゾルゲルガラス材料を焼成する雰
囲気中の水分濃度を示し、縦軸は屈折率を示している。
例えば、平滑化層１２の材料となるゾルゲルガラス材料
を焼成する雰囲気中の水分濃度を０ｐｐｍないし２００
００ｐｐｍの範囲内で制御することにより、焼成後の屈
折率を約１.４４ないし１.４８の範囲で調整することが
できる。このため、クラッド層に使用される材料の屈折
率と同一の屈折率に設定することができる。クラッド層
となるガラス基板１１が前述のパイレックスガラスであ
る場合、その屈折率は１．４７２であるため、平滑化層
１２を形成するゾルゲルガラス材料を焼成する雰囲気中
の水分濃度を２０００ｐｐｍにすれば、平滑化層１２と
ガラス基板１１との屈折率を同じにでき、ガラス基板１
１と平滑化層１２を光学的に一体のものとすることがで
きる。
【００１５】前記平滑化層１２の平滑面上にはコア層１
３が形成される。このコア層１３は平滑化層１２よりも
屈折率の高い材料により形成され、たとえば平滑化層１
２がパイレックスガラスの基板１１と同じ屈折率である
場合には、コア層１３は例えばコーニングガラス７０５
９（商品名）により形成される。
３が形成される。このコア層１３は平滑化層１２よりも
屈折率の高い材料により形成され、たとえば平滑化層１
２がパイレックスガラスの基板１１と同じ屈折率である
場合には、コア層１３は例えばコーニングガラス７０５
９（商品名）により形成される。
【００１６】次に、上記光導波路素子の製造方法をさら
に詳しく説明する。パイレックスガラス（屈折率１.４
７２）による表面無研磨のガラス基板１１にの表面を洗
浄する。次に、上記ガラス基板１１の表面に、シラザン
（化１参照）を主成分とするゾルゲルガラス材料（ペル
ヒドロポリシラザン）を塗布する。図５に示すように、
このゾルゲルガラス材料を焼成する雰囲気中の水分濃度
を約２０００ｐｐｍとし、その屈折率を前記パイレック
スガラスとほぼ一致させる。この層の表面を平滑にする
方法としては例えばスピンコート法が用いられる。この
スピンコート法は、ガラス基板１１を円盤の上に設置
し、ガラス基板１１を含む領域にゾルゲルガラス材料を
塗布し、この円盤を高速回転させることにより、ガラス
基板１１の表面を覆うゾルゲルガラス材料の表面が平滑
になる。
に詳しく説明する。パイレックスガラス（屈折率１.４
７２）による表面無研磨のガラス基板１１にの表面を洗
浄する。次に、上記ガラス基板１１の表面に、シラザン
（化１参照）を主成分とするゾルゲルガラス材料（ペル
ヒドロポリシラザン）を塗布する。図５に示すように、
このゾルゲルガラス材料を焼成する雰囲気中の水分濃度
を約２０００ｐｐｍとし、その屈折率を前記パイレック
スガラスとほぼ一致させる。この層の表面を平滑にする
方法としては例えばスピンコート法が用いられる。この
スピンコート法は、ガラス基板１１を円盤の上に設置
し、ガラス基板１１を含む領域にゾルゲルガラス材料を
塗布し、この円盤を高速回転させることにより、ガラス
基板１１の表面を覆うゾルゲルガラス材料の表面が平滑
になる。
【００１７】そして、この基板１１を乾燥させた後焼成
炉に入れ、所定の温度にてゾルゲルガラス材料を焼成し
て硬化させ、これにより表面が平滑で且つガラス基板１
１と光学的に一体となった平滑化層１２が形成される。
次に、平滑化層１２の表面に対し、スパッタ法によりコ
ーニングガラス７０５９（商品名）を成膜し、コア層１
３を形成する。
炉に入れ、所定の温度にてゾルゲルガラス材料を焼成し
て硬化させ、これにより表面が平滑で且つガラス基板１
１と光学的に一体となった平滑化層１２が形成される。
次に、平滑化層１２の表面に対し、スパッタ法によりコ
ーニングガラス７０５９（商品名）を成膜し、コア層１
３を形成する。
【００１８】図４（Ａ）は、図１に示す光導波路素子の
断面図である。ガラス基板１１の屈折率をｎ1、平滑化
層１２の屈折率をｎ2とすると、平滑化層１２となるゾ
ルゲルガラス材料を焼成する雰囲気中の水分濃度を制御
することによりｎ1＝ｎ2とすることができ、よってガラ
ス基板１１と平滑化層１２は光学的に一体のものとなり
両層の境界の凹凸１４により導波光の散乱は生じない。
またコア層１３の屈折率をｎ3とすると、（ｎ1＝ｎ2＜
ｎ3）となる。
断面図である。ガラス基板１１の屈折率をｎ1、平滑化
層１２の屈折率をｎ2とすると、平滑化層１２となるゾ
ルゲルガラス材料を焼成する雰囲気中の水分濃度を制御
することによりｎ1＝ｎ2とすることができ、よってガラ
ス基板１１と平滑化層１２は光学的に一体のものとなり
両層の境界の凹凸１４により導波光の散乱は生じない。
またコア層１３の屈折率をｎ3とすると、（ｎ1＝ｎ2＜
ｎ3）となる。
【００１９】図４（Ａ）に導波光の振幅分布を符号７で
示すが、屈折率の境界となる平滑化層１２とコア層１３
の境界面には凹凸がほとんどなくなり、よってこの境界
面において光の散乱が生じなくなり、導波光の伝搬効率
が非常に高いものとなる。また図４（Ｂ）に示すよう
に、平滑化層１２を厚く形成でき、導波光の振幅分布が
ガラス基板１１まで延びない場合には、ガラス基板１１
は導波光の伝搬に影響を与えないため、平滑化層１２の
屈折率ｎ2とガラス基板の屈折率ｎ1が相違しても、（ｎ
2＜ｎ3）であれば、導波光の伝搬効率の高い光導波路素
子を構成できる。
示すが、屈折率の境界となる平滑化層１２とコア層１３
の境界面には凹凸がほとんどなくなり、よってこの境界
面において光の散乱が生じなくなり、導波光の伝搬効率
が非常に高いものとなる。また図４（Ｂ）に示すよう
に、平滑化層１２を厚く形成でき、導波光の振幅分布が
ガラス基板１１まで延びない場合には、ガラス基板１１
は導波光の伝搬に影響を与えないため、平滑化層１２の
屈折率ｎ2とガラス基板の屈折率ｎ1が相違しても、（ｎ
2＜ｎ3）であれば、導波光の伝搬効率の高い光導波路素
子を構成できる。
【００２０】次に、図６は本発明の他の実施例として、
２分岐光導波路素子を構成する場合について示してい
る。図６は２分岐光導波路素子を示す拡大斜視図、図７
ないし図１２は２分岐光導波路素子を製造工程別に示す
斜視図である。図６に示す２分岐光導波路素子は、Ｓｉ
（シリコン）基板２１と、この基板２１上に例えば蒸着
されたＳｉＯ2からなるクラッド層２２と、上記同様
に、ＳｉＯ2ガラスの屈折率と同一の屈折率となるＳｉ
Ｏ2を主成分とするゾルゲルガラス材料により形成され
た平滑化層２３と、この平滑化層２３の上に形成された
Ｔｉ（またはＧｅ）をドープしたＳｉＯ2により形成さ
れた２分岐光導波路２４ａと、この２分岐光導波路２４
ａ上に形成されたクラッド層２５とから形成されてい
る。
２分岐光導波路素子を構成する場合について示してい
る。図６は２分岐光導波路素子を示す拡大斜視図、図７
ないし図１２は２分岐光導波路素子を製造工程別に示す
斜視図である。図６に示す２分岐光導波路素子は、Ｓｉ
（シリコン）基板２１と、この基板２１上に例えば蒸着
されたＳｉＯ2からなるクラッド層２２と、上記同様
に、ＳｉＯ2ガラスの屈折率と同一の屈折率となるＳｉ
Ｏ2を主成分とするゾルゲルガラス材料により形成され
た平滑化層２３と、この平滑化層２３の上に形成された
Ｔｉ（またはＧｅ）をドープしたＳｉＯ2により形成さ
れた２分岐光導波路２４ａと、この２分岐光導波路２４
ａ上に形成されたクラッド層２５とから形成されてい
る。
【００２１】この２分岐光導波路素子の製造工程を説明
する。図７と図８に示すように、表面に凹凸２６が残さ
れた無研磨のＳｉ基板２１の表面に、ＳｉＯ2を蒸着法
により成膜しクラッド層２２を形成する。蒸着された状
態のクラッド層２２は、その表面に凹凸２７が形成され
やすい。この凹凸２７は、Ｓｉ基板２１の表面の凹凸２
６の影響によるものである。次に図９に示すように、ク
ラッド層２２上に、ＳｉＯ2を主成分とするゾルゲルガ
ラス材料をスピンコート法により塗布し、さらに焼成し
て、表面が平滑な平滑化層２３を形成する。この平滑化
層２３は材料となるゾルゲルガラス材料を焼成する雰囲
気中の水分濃度を約７０００ｐｐｍとなるように調整し
たものであり、これにより、図５に示すように、平滑化
層２３の屈折率をクラッド層２２の屈折率（１．４６）
にほぼ一致させることができる。
する。図７と図８に示すように、表面に凹凸２６が残さ
れた無研磨のＳｉ基板２１の表面に、ＳｉＯ2を蒸着法
により成膜しクラッド層２２を形成する。蒸着された状
態のクラッド層２２は、その表面に凹凸２７が形成され
やすい。この凹凸２７は、Ｓｉ基板２１の表面の凹凸２
６の影響によるものである。次に図９に示すように、ク
ラッド層２２上に、ＳｉＯ2を主成分とするゾルゲルガ
ラス材料をスピンコート法により塗布し、さらに焼成し
て、表面が平滑な平滑化層２３を形成する。この平滑化
層２３は材料となるゾルゲルガラス材料を焼成する雰囲
気中の水分濃度を約７０００ｐｐｍとなるように調整し
たものであり、これにより、図５に示すように、平滑化
層２３の屈折率をクラッド層２２の屈折率（１．４６）
にほぼ一致させることができる。
【００２２】その後、図１０に示すように、平滑化層２
３の表面にＴｉ（またはＧｅ）をドープしたＳｉＯ2ガ
ラス材料を蒸着法により成膜し、コア層２４を形成す
る。そして図１１に示すように、コア層２４の上に、フ
ォトリソグラフィにより２分岐光導波路２４ａのレジス
トパターンを形成し、図１２に示すようにドライエッチ
ングによりコア層２４を部分的エッチングして、２分岐
光導波路２４ａを形成する。
３の表面にＴｉ（またはＧｅ）をドープしたＳｉＯ2ガ
ラス材料を蒸着法により成膜し、コア層２４を形成す
る。そして図１１に示すように、コア層２４の上に、フ
ォトリソグラフィにより２分岐光導波路２４ａのレジス
トパターンを形成し、図１２に示すようにドライエッチ
ングによりコア層２４を部分的エッチングして、２分岐
光導波路２４ａを形成する。
【００２３】次に、２分岐光導波路２４ａを覆うように
して、蒸着法によりＳｉＯ2ガラス材料を成膜しクラッ
ド層２５を形成し、図６に示す光導波路素子を得る。こ
の２分岐光導波路素子は、クラッド層２２の屈折率（ｎ
4）と平滑化層２３の屈折率（ｎ5）とがほぼ等しく、ま
た屈折率ｎ6（ｎ4＝ｎ5＜ｎ6）のコア層２４（２分岐光
導波路２４ａ）と平滑化層２３との境界面が平滑である
ため、２分岐光導波路２４ａを伝搬される導波光の光の
散乱がなくなり、伝搬効率が高くなる。
して、蒸着法によりＳｉＯ2ガラス材料を成膜しクラッ
ド層２５を形成し、図６に示す光導波路素子を得る。こ
の２分岐光導波路素子は、クラッド層２２の屈折率（ｎ
4）と平滑化層２３の屈折率（ｎ5）とがほぼ等しく、ま
た屈折率ｎ6（ｎ4＝ｎ5＜ｎ6）のコア層２４（２分岐光
導波路２４ａ）と平滑化層２３との境界面が平滑である
ため、２分岐光導波路２４ａを伝搬される導波光の光の
散乱がなくなり、伝搬効率が高くなる。
【００２４】例えば、上記実施例では、単に導波光を伝
搬する導波路に適用した場合について説明したが、プリ
ズム，レンズなどの光路変換機能、光分配，結合、偏光
子、モード分離、波長分波，合波、スイッチ、光偏向、
光変調、波長変換、光増幅などの種々機能を有する光導
波路素子に適用可能である。さらに平滑化層の材料は必
ずしもゾルゲルガラスに限られるものではなく、例えば
窒化アルミニウム（ＡｌＮ）やサイアロン（Ｓｉ−Ａｌ
−Ｏ−Ｎ）などを使用することが可能である。これらの
材料においてＮの分子量あるいはＯとＮの分子量の比を
変えることにより屈折率をクラッド層と一致させるよう
に調整することは可能である。またこれらの材料を例え
ばＣＶＤ法により成膜することにより、表面が平滑な平
滑化層とすることができる。
搬する導波路に適用した場合について説明したが、プリ
ズム，レンズなどの光路変換機能、光分配，結合、偏光
子、モード分離、波長分波，合波、スイッチ、光偏向、
光変調、波長変換、光増幅などの種々機能を有する光導
波路素子に適用可能である。さらに平滑化層の材料は必
ずしもゾルゲルガラスに限られるものではなく、例えば
窒化アルミニウム（ＡｌＮ）やサイアロン（Ｓｉ−Ａｌ
−Ｏ−Ｎ）などを使用することが可能である。これらの
材料においてＮの分子量あるいはＯとＮの分子量の比を
変えることにより屈折率をクラッド層と一致させるよう
に調整することは可能である。またこれらの材料を例え
ばＣＶＤ法により成膜することにより、表面が平滑な平
滑化層とすることができる。
【００２５】
【発明の効果】以上のように本発明では、コア層とクラ
ッド層との境界面に凹凸が形成されず平滑な境界面とす
ることができるため、コア層とクラッド層との境界面で
の導波光の散乱による伝搬損失の増大を防止でき、伝搬
効率の良い光導波路素子を構成できる。
ッド層との境界面に凹凸が形成されず平滑な境界面とす
ることができるため、コア層とクラッド層との境界面で
の導波光の散乱による伝搬損失の増大を防止でき、伝搬
効率の良い光導波路素子を構成できる。
【００２６】また平滑化層とクラッド層との屈折率を一
致させることにより、平滑化層とクラッド層とを光学的
に一体の媒体とすることができ、クラッド層の表面に凹
凸があったとしてもこれにより導波光の伝搬損失が生じ
ることはない。よってクラッド層の研磨作業などが不要
になる。
致させることにより、平滑化層とクラッド層とを光学的
に一体の媒体とすることができ、クラッド層の表面に凹
凸があったとしてもこれにより導波光の伝搬損失が生じ
ることはない。よってクラッド層の研磨作業などが不要
になる。
【００２７】また平滑化層の材料としてゾルゲルガラス
材料を使用すると、屈折率をクラッド層と合せることが
可能になる。
材料を使用すると、屈折率をクラッド層と合せることが
可能になる。
【図１】本発明による光導波路素子の斜視図である。
【図２】図１に示す光導波路素子の製造工程を説明する
ものであり、基板（クラッド層）単体を示す斜視図であ
る
ものであり、基板（クラッド層）単体を示す斜視図であ
る
【図３】図２に示す基板に、平滑化層が形成された状態
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
【図４】（Ａ）は図１に示す光導波路素子内での導波光
の振幅分布を説明する断面図、（Ｂ）は平滑化層を厚く
した場合の振幅分布を示す断面図である。
の振幅分布を説明する断面図、（Ｂ）は平滑化層を厚く
した場合の振幅分布を示す断面図である。
【図５】平滑化層の材料の一例であるゾルゲルガラス材
料を焼成する雰囲気中の水分濃度と屈折率との関係を示
す線図である。
料を焼成する雰囲気中の水分濃度と屈折率との関係を示
す線図である。
【図６】２分岐光導波路素子を構成した場合の実施例を
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図７】図６に示す２分岐光導波路素子の製造方法を示
すものであり、基板単体を示す斜視図である。
すものであり、基板単体を示す斜視図である。
【図８】図７に示す基板に、クラッド層を形成した状態
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
【図９】クラッド層の表面に平滑化層を形成した状態を
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図１０】クラッド層の表面に、コア層を形成した状態
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
【図１１】コア層に、分岐路のパターンを焼き付けた状
態を示す斜視図である。
態を示す斜視図である。
【図１２】コア層をエッチング処理しはて分岐パターン
を形成した状態を示す斜視図である。
を形成した状態を示す斜視図である。
【図１３】従来の光導波路素子の構造を説明する断面図
である。
である。
【図１４】従来の光導波路素子の構造を説明する断面図
である。
である。
【図１５】従来例の問題点を説明するためのものであり
図１３の部分拡大断面図である。
図１３の部分拡大断面図である。
１１，２１ 基板 １２，２３ 平滑化層 １３ コア層 １４ 凹凸 ２１ クラッド層 ２４ コア層 ２４ａ ２分岐光導波路 ２５ クラッド層
Claims (3)
- 【請求項１】 クラッド層に、その表面が平滑な平滑化
層が積層されており、この平滑化層の平滑表面に、平滑
化層と屈折率の相違するコア層が形成されていることを
特徴とする光導波路素子。 - 【請求項２】 平滑化層は、クラッド層とほぼ同一の屈
折率を有している請求項１記載の光導波路素子。 - 【請求項３】 平滑化層は、屈折率を調整できるゾルゲ
ルガラス材料により形成されている請求項２記載の光導
波路素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4597793A JPH06235837A (ja) | 1993-02-10 | 1993-02-10 | 光導波路素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4597793A JPH06235837A (ja) | 1993-02-10 | 1993-02-10 | 光導波路素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06235837A true JPH06235837A (ja) | 1994-08-23 |
Family
ID=12734268
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4597793A Withdrawn JPH06235837A (ja) | 1993-02-10 | 1993-02-10 | 光導波路素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06235837A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1347319A2 (en) * | 2002-03-21 | 2003-09-24 | Dalsa Semiconductor Inc. | Method of making photonic devices with Spin-On-Glass interlayer |
| US7076143B2 (en) | 2003-11-04 | 2006-07-11 | Nec Corporation | Optical waveguide and fabricating method thereof |
-
1993
- 1993-02-10 JP JP4597793A patent/JPH06235837A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1347319A2 (en) * | 2002-03-21 | 2003-09-24 | Dalsa Semiconductor Inc. | Method of making photonic devices with Spin-On-Glass interlayer |
| US7076143B2 (en) | 2003-11-04 | 2006-07-11 | Nec Corporation | Optical waveguide and fabricating method thereof |
| CN100397119C (zh) * | 2003-11-04 | 2008-06-25 | 日本电气株式会社 | 光波导及其制造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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