JPH0643506A - 導波路型電気光学素子およびその製造方法 - Google Patents
導波路型電気光学素子およびその製造方法Info
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- JPH0643506A JPH0643506A JP4544891A JP4544891A JPH0643506A JP H0643506 A JPH0643506 A JP H0643506A JP 4544891 A JP4544891 A JP 4544891A JP 4544891 A JP4544891 A JP 4544891A JP H0643506 A JPH0643506 A JP H0643506A
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/061—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on electro-optical organic material
- G02F1/065—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on electro-optical organic material in an optical waveguide structure
Landscapes
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 成形加工性に優れ、かつ大きな電気光学定数
を有する材料を使って低電圧駆動可能な導波路型電気光
学素子を提供し、またその製造方法を示す。 【構成】 ガラス層2を表面に持つシリコン基板1上
に、金属からなるコプレーナ線路型電極3を配し、この
電極3の中央の中心導体上に、βμ値が500×10
-48esu以上である二次光非線形感受率を有する物質
が溶解している、もしくは結合している高分子を分極処
理した材料からなるチャンネル型導波路層6、およびこ
の導波路層の上下に、導波路層よりも低屈折率なクラッ
ド層4、7を配した導波路型電気光学素子および平行電
極もしくはコロナ放電により分極処理を行なう製造方
法。 【効果】 成形加工が容易で平行平板電極もしくはコロ
ナ帯電により容易に分極できる高分子材料を用いている
ために、低い駆動電圧において高効率に光変調ができ
る。
を有する材料を使って低電圧駆動可能な導波路型電気光
学素子を提供し、またその製造方法を示す。 【構成】 ガラス層2を表面に持つシリコン基板1上
に、金属からなるコプレーナ線路型電極3を配し、この
電極3の中央の中心導体上に、βμ値が500×10
-48esu以上である二次光非線形感受率を有する物質
が溶解している、もしくは結合している高分子を分極処
理した材料からなるチャンネル型導波路層6、およびこ
の導波路層の上下に、導波路層よりも低屈折率なクラッ
ド層4、7を配した導波路型電気光学素子および平行電
極もしくはコロナ放電により分極処理を行なう製造方
法。 【効果】 成形加工が容易で平行平板電極もしくはコロ
ナ帯電により容易に分極できる高分子材料を用いている
ために、低い駆動電圧において高効率に光変調ができ
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は導波路型電気光学素
子、さらに詳細には電気光学効果を有する光位相/強度
変調素子などの電気光学素子およびその製造方法に関す
る。
子、さらに詳細には電気光学効果を有する光位相/強度
変調素子などの電気光学素子およびその製造方法に関す
る。
【0002】
【従来技術および問題点】電気光学効果は、光学媒体に
電界を印加した場合に、この媒体の屈折率が変化する現
象であり、二次の光非線形性に起因する線形電気光学効
果(ポッケルス効果)と、三次の光非線形性に起因する
二次電気光学効果(カー効果)とがある。実用的には、
二次の非線形定数の方が三次の非線形定数に比べて数桁
も大きいため、二次の非線形性を利用した電気光学効果
が多く用いられている。この効果を利用した電気光学素
子は光集積回路に組み入れられ、半導体レーザなどの高
速外部変調に応用できるため、低電圧で駆動できる電気
光学素子が強く求められている状況にある。
電界を印加した場合に、この媒体の屈折率が変化する現
象であり、二次の光非線形性に起因する線形電気光学効
果(ポッケルス効果)と、三次の光非線形性に起因する
二次電気光学効果(カー効果)とがある。実用的には、
二次の非線形定数の方が三次の非線形定数に比べて数桁
も大きいため、二次の非線形性を利用した電気光学効果
が多く用いられている。この効果を利用した電気光学素
子は光集積回路に組み入れられ、半導体レーザなどの高
速外部変調に応用できるため、低電圧で駆動できる電気
光学素子が強く求められている状況にある。
【0003】従来より公知の無機材料系(燐酸二水素カ
リウム(KH2PO4)、ニオブ酸リチウム(LiNbO
3)等)に比べ、著しく高い電気光学(ポッケルス)定
数と速い応答速度を示す可能性のある有機結晶材料が見
いだされてきている。代表的な材料として2−メチル−
4ニトロアニリン(MNA)が最も良く知られている。
電気光学効果の大きさを評価する物理量としてf定数な
るものが定義されている(A.F.Garito and K.D.Singer
: Laser Focus, 2月号、59頁、1982年)。MN
Aのf定数はニオブ酸リチウムの約20倍も大きい。し
かしながら、これらの有機結晶材料は無機結晶のように
電気光学素子を作製しようとしても実用に供し得るよう
な大きさの単結晶が得られにくい上、脆く、加工性に劣
るという欠点を有している。
リウム(KH2PO4)、ニオブ酸リチウム(LiNbO
3)等)に比べ、著しく高い電気光学(ポッケルス)定
数と速い応答速度を示す可能性のある有機結晶材料が見
いだされてきている。代表的な材料として2−メチル−
4ニトロアニリン(MNA)が最も良く知られている。
電気光学効果の大きさを評価する物理量としてf定数な
るものが定義されている(A.F.Garito and K.D.Singer
: Laser Focus, 2月号、59頁、1982年)。MN
Aのf定数はニオブ酸リチウムの約20倍も大きい。し
かしながら、これらの有機結晶材料は無機結晶のように
電気光学素子を作製しようとしても実用に供し得るよう
な大きさの単結晶が得られにくい上、脆く、加工性に劣
るという欠点を有している。
【0004】これに対し、成形加工性に優れた高分子材
料を活用しようという試みが行なわれている。これらは
高分子材料中に二次光非線形材料を溶解したもの、また
は二次光非線形材料を直接またはスペーサ原子団を介し
て高分子主鎖に結合したものである。これらの高分子材
料は中心対称構造を有するため二次光非線形性の発現は
ない。従って、直流電圧印加などの手法で分極処理を行
ない、中心対称性を解消することが必要である。良く知
られた例としてはポリメチルメタクリレートにアゾ色素
をドープしたもの(K.D.Singerら、Journal of Optical
Society of America, B4巻、968頁、1987
年)がある。
料を活用しようという試みが行なわれている。これらは
高分子材料中に二次光非線形材料を溶解したもの、また
は二次光非線形材料を直接またはスペーサ原子団を介し
て高分子主鎖に結合したものである。これらの高分子材
料は中心対称構造を有するため二次光非線形性の発現は
ない。従って、直流電圧印加などの手法で分極処理を行
ない、中心対称性を解消することが必要である。良く知
られた例としてはポリメチルメタクリレートにアゾ色素
をドープしたもの(K.D.Singerら、Journal of Optical
Society of America, B4巻、968頁、1987
年)がある。
【0005】高効率な光変調を行なうためには、電気光
学素子の駆動電圧の低減化が必要不可欠である。公知の
無機結晶では、適当な方位で結晶を切りだし、Tiイオ
ンなどを内部拡散させ導波路とした上で、高速変調に適
したコプレーナ線路型電極を結晶表面に配置して駆動し
ているが、ポッケルス定数が小さいために十分低い電圧
で素子の駆動には成功していない。
学素子の駆動電圧の低減化が必要不可欠である。公知の
無機結晶では、適当な方位で結晶を切りだし、Tiイオ
ンなどを内部拡散させ導波路とした上で、高速変調に適
したコプレーナ線路型電極を結晶表面に配置して駆動し
ているが、ポッケルス定数が小さいために十分低い電圧
で素子の駆動には成功していない。
【0006】一方、前記高分子材料はスピンコート法な
どの手法で容易に薄膜導波路化ができ、分極処理用に作
製した電極対を用いて光変調を行なうことも可能であ
る。しかしながら、直流高電圧を用いた分極処理では放
電を避けるために電極間隔を十分広くとるのが通例であ
り、このため分極用電極を用いて素子動作を行なわせよ
うとすると、駆動電圧が大きくなるという欠点があっ
た。また、前記高分子材料を加工してチャンネル型導波
路を作製するには、半導体集積回路の作製プロセスと同
様に、反応性イオンエッチングを行なうことが検討され
ているが、レジスト塗布や現像・剥離過程で高分子を溶
解する溶剤を使用する場合が多いために、レジストの選
択が難しいという欠点があった。
どの手法で容易に薄膜導波路化ができ、分極処理用に作
製した電極対を用いて光変調を行なうことも可能であ
る。しかしながら、直流高電圧を用いた分極処理では放
電を避けるために電極間隔を十分広くとるのが通例であ
り、このため分極用電極を用いて素子動作を行なわせよ
うとすると、駆動電圧が大きくなるという欠点があっ
た。また、前記高分子材料を加工してチャンネル型導波
路を作製するには、半導体集積回路の作製プロセスと同
様に、反応性イオンエッチングを行なうことが検討され
ているが、レジスト塗布や現像・剥離過程で高分子を溶
解する溶剤を使用する場合が多いために、レジストの選
択が難しいという欠点があった。
【0007】
【発明の目的】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的は大きな二次光非線形感受率を有する
有機化合物が溶解した、もしくは結合した高分子を分極
処理した材料において、導波路構造で低電圧駆動ができ
なかった点を解決し、成形加工性に優れ、かつ大きな電
気光学定数を有する導波路型電気光学素子を提供するこ
と、および前記導波路型電気光学素子の製造方法を提供
することを目的とする。
であり、その目的は大きな二次光非線形感受率を有する
有機化合物が溶解した、もしくは結合した高分子を分極
処理した材料において、導波路構造で低電圧駆動ができ
なかった点を解決し、成形加工性に優れ、かつ大きな電
気光学定数を有する導波路型電気光学素子を提供するこ
と、および前記導波路型電気光学素子の製造方法を提供
することを目的とする。
【0008】
【問題点を解決するための手段】上記問題点を解決する
ため、本発明による導波路型電気光学素子は、ガラス層
を表面に持つシリコン基板上に、金属からなるコプレー
ナ線路型電極を配し、この電極の中央の中心導体上に、
βμ値が500×10-48esu以上である二次光非線
形感受率を有する物質が溶解している、もしくは結合し
ている高分子を分極処理した材料からなるチャンネル型
導波路層、およびこの導波路層の下に、導波路層よりも
低屈折率なクラッド層を配した構造をとることを特徴と
する。本発明は上述のような導波路型電気光学素子の製
造方法を提供することも目的としており、シリコン基板
上にガラス層を作製する工程、ガラス層を表面に持つシ
リコン基板上に電極を作製する工程、電極を有するガラ
ス層上にレジストを塗布してパターニングを行ない、電
極部分の突起を平滑にする工程、該レジスト層と電極の
上に導波路層よりも低屈折率なクラッド層を塗布して薄
膜とする工程、該クラッド層上にβμ値が500×10
-48esu以上である二次光非線形感受率を有する物質
が溶解している、もしくは結合している高分子を塗布し
て薄膜とする工程、該高分子膜上に上部クラッド層を塗
布して薄膜とする工程、上部クラッド層上にレジストを
塗布して薄膜とした後、高温で加熱してハードコート層
を形成する工程、ハードコート層上にシリコン系ポジ型
レジストを塗布してパターニングを行ない、反応性イオ
ンエッチングによりチャンネル型導波路を作製する工
程、パターニング後の該薄膜を分極処理する工程からな
ることを特徴とする。
ため、本発明による導波路型電気光学素子は、ガラス層
を表面に持つシリコン基板上に、金属からなるコプレー
ナ線路型電極を配し、この電極の中央の中心導体上に、
βμ値が500×10-48esu以上である二次光非線
形感受率を有する物質が溶解している、もしくは結合し
ている高分子を分極処理した材料からなるチャンネル型
導波路層、およびこの導波路層の下に、導波路層よりも
低屈折率なクラッド層を配した構造をとることを特徴と
する。本発明は上述のような導波路型電気光学素子の製
造方法を提供することも目的としており、シリコン基板
上にガラス層を作製する工程、ガラス層を表面に持つシ
リコン基板上に電極を作製する工程、電極を有するガラ
ス層上にレジストを塗布してパターニングを行ない、電
極部分の突起を平滑にする工程、該レジスト層と電極の
上に導波路層よりも低屈折率なクラッド層を塗布して薄
膜とする工程、該クラッド層上にβμ値が500×10
-48esu以上である二次光非線形感受率を有する物質
が溶解している、もしくは結合している高分子を塗布し
て薄膜とする工程、該高分子膜上に上部クラッド層を塗
布して薄膜とする工程、上部クラッド層上にレジストを
塗布して薄膜とした後、高温で加熱してハードコート層
を形成する工程、ハードコート層上にシリコン系ポジ型
レジストを塗布してパターニングを行ない、反応性イオ
ンエッチングによりチャンネル型導波路を作製する工
程、パターニング後の該薄膜を分極処理する工程からな
ることを特徴とする。
【0009】本発明による第二の製造方法によれば、シ
リコン基板上に多成分ガラス層を作製する工程、ガラス
層を表面に持つシリコン基板上に電極を作製する工程、
電極を有するガラス層上にレジストを塗布してパターニ
ングを行ない、電極部分の突起を平滑にする工程、該レ
ジスト層と電極の上に導波路層よりも低屈折率なクラッ
ド層を塗布して薄膜とする工程、該クラッド層上にβμ
値が500×10-48esu以上である二次光非線形感
受率を有する物質が溶解している、もしくは結合してい
る高分子を塗布して薄膜とする工程、コロナ帯電法で分
極処理を行なう工程、該高分子膜上に光硬化性樹脂より
なる上部クラッド層を塗布して薄膜とする工程、上部ク
ラッド層上にシリコン系ポジ型レジストを塗布してパタ
ーニングを行ない、反応性イオンエッチングによりチャ
ンネル型導波路を作製する工程からなることを特徴とす
る。
リコン基板上に多成分ガラス層を作製する工程、ガラス
層を表面に持つシリコン基板上に電極を作製する工程、
電極を有するガラス層上にレジストを塗布してパターニ
ングを行ない、電極部分の突起を平滑にする工程、該レ
ジスト層と電極の上に導波路層よりも低屈折率なクラッ
ド層を塗布して薄膜とする工程、該クラッド層上にβμ
値が500×10-48esu以上である二次光非線形感
受率を有する物質が溶解している、もしくは結合してい
る高分子を塗布して薄膜とする工程、コロナ帯電法で分
極処理を行なう工程、該高分子膜上に光硬化性樹脂より
なる上部クラッド層を塗布して薄膜とする工程、上部ク
ラッド層上にシリコン系ポジ型レジストを塗布してパタ
ーニングを行ない、反応性イオンエッチングによりチャ
ンネル型導波路を作製する工程からなることを特徴とす
る。
【0010】本発明による第三の製造方法によれば、シ
リコン基板上に石英ガラス層を作製する工程、ガラス層
を表面に持つシリコン基板上に電極を作製する工程、電
極を有するガラス層上にレジストを塗布してパターニン
グを行ない、電極部分の突起を平滑にする工程、該レジ
スト層と電極の上に導波路層よりも低屈折率なクラッド
層を塗布して薄膜とする工程、該クラッド層上にβμ値
が500×10-48esu以上である二次光非線形感受
率を有する物質が溶解している、もしくは結合している
高分子を塗布して薄膜とする工程、該高分子膜上に光硬
化性樹脂よりなる上部クラッド層を塗布して薄膜とする
工程、上部クラッド層上にシリコン系ポジ型レジストを
塗布してパターニングを行ない、反応性イオンエッチン
グによりチャンネル型導波路を作製する工程、パターニ
ング後の該薄膜を分極処理する工程からなることを特徴
とする。
リコン基板上に石英ガラス層を作製する工程、ガラス層
を表面に持つシリコン基板上に電極を作製する工程、電
極を有するガラス層上にレジストを塗布してパターニン
グを行ない、電極部分の突起を平滑にする工程、該レジ
スト層と電極の上に導波路層よりも低屈折率なクラッド
層を塗布して薄膜とする工程、該クラッド層上にβμ値
が500×10-48esu以上である二次光非線形感受
率を有する物質が溶解している、もしくは結合している
高分子を塗布して薄膜とする工程、該高分子膜上に光硬
化性樹脂よりなる上部クラッド層を塗布して薄膜とする
工程、上部クラッド層上にシリコン系ポジ型レジストを
塗布してパターニングを行ない、反応性イオンエッチン
グによりチャンネル型導波路を作製する工程、パターニ
ング後の該薄膜を分極処理する工程からなることを特徴
とする。
【0011】すなわち、本発明による導波路型電気光学
素子では高速変調に適したコプレーナ線路(以下CPW
と略記する)型電極を有するガラス層の上に、レジスト
で電極に起因する凹凸を平滑化した後、バッファ層の働
きをする下部クラッド層を塗布し、この上にポッケルス
効果を示す二次光非線形材料の性能の指標であるβμ
(β:分子二次非線形感受率、μ:双極子モーメント)
の値が500×10-48esuより大きな物質が溶解し
ている、もしくは結合している高分子材料からなる薄膜
を作製する。
素子では高速変調に適したコプレーナ線路(以下CPW
と略記する)型電極を有するガラス層の上に、レジスト
で電極に起因する凹凸を平滑化した後、バッファ層の働
きをする下部クラッド層を塗布し、この上にポッケルス
効果を示す二次光非線形材料の性能の指標であるβμ
(β:分子二次非線形感受率、μ:双極子モーメント)
の値が500×10-48esuより大きな物質が溶解し
ている、もしくは結合している高分子材料からなる薄膜
を作製する。
【0012】ここでβμ値が500×10-48esuよ
り小さい場合、本発明による電気光学素子は有効に機能
しない。この薄膜上に上部クラッド層を形成した後、レ
ジストのハードコート層を介してシリコン系ポジ型レジ
ストを塗布してパターニングを行なう。ハードコート層
の存在は、シリコン系レジストが上部クラッド層にしみ
こんでパターニング精度を劣化させるのを防止するため
と、シリコン系レジストの現像時に上部クラッド層が溶
出するのを防ぐために必要である。
り小さい場合、本発明による電気光学素子は有効に機能
しない。この薄膜上に上部クラッド層を形成した後、レ
ジストのハードコート層を介してシリコン系ポジ型レジ
ストを塗布してパターニングを行なう。ハードコート層
の存在は、シリコン系レジストが上部クラッド層にしみ
こんでパターニング精度を劣化させるのを防止するため
と、シリコン系レジストの現像時に上部クラッド層が溶
出するのを防ぐために必要である。
【0013】同様な効果は、上部クラッド層にシリコン
系レジストの現像液に侵されない光硬化性樹脂を用いた
場合にも得られることが、詳細な検討の結果明らかにな
った。後者の場合には、光非線形性の大きな高分子材料
からなる薄膜を(ハードコート層形成のために)高温で
加熱する必要がなく、室温で紫外光を短時間照射すれば
十分である。シリコン系レジストでパターニング後は、
反応性イオンエッチングによりチャンネル型導波路を作
製することができる。導波路作製後に、分極処理を施
し、大きな二次光非線形性をチャンネル型導波路層に付
与する。分極処理は、試料を平行電極間に挟んだ後、該
高分子のガラス転移温度以上に加熱して高電圧を印加
し、室温付近まで冷却した後、高電圧を切る手法が一般
的である。しかしながら、該ガラス層に多成分ガラスを
用い、光硬化性樹脂を上部クラッド層に用いる場合に
は、光非線形性の大きな高分子の薄膜を形成した後に、
外部クラッド層形成時に高温に加熱されることがないた
め、コロナ帯電法による分極処理を先行させて行なうこ
とができる。
系レジストの現像液に侵されない光硬化性樹脂を用いた
場合にも得られることが、詳細な検討の結果明らかにな
った。後者の場合には、光非線形性の大きな高分子材料
からなる薄膜を(ハードコート層形成のために)高温で
加熱する必要がなく、室温で紫外光を短時間照射すれば
十分である。シリコン系レジストでパターニング後は、
反応性イオンエッチングによりチャンネル型導波路を作
製することができる。導波路作製後に、分極処理を施
し、大きな二次光非線形性をチャンネル型導波路層に付
与する。分極処理は、試料を平行電極間に挟んだ後、該
高分子のガラス転移温度以上に加熱して高電圧を印加
し、室温付近まで冷却した後、高電圧を切る手法が一般
的である。しかしながら、該ガラス層に多成分ガラスを
用い、光硬化性樹脂を上部クラッド層に用いる場合に
は、光非線形性の大きな高分子の薄膜を形成した後に、
外部クラッド層形成時に高温に加熱されることがないた
め、コロナ帯電法による分極処理を先行させて行なうこ
とができる。
【0014】本発明をさらに詳しく説明する。
【0015】図1j、図4に示すように、本発明による
導波路型電気光学素子は、多成分ガラスもしくは石英ガ
ラスからなるガラス層2を表面に有するシリコン基板1
の上に、コプレーナ線路型電極3を設けるとともに、電
極間の凹部をレジスト4で埋めている。そして、この電
極3およびレジスト4上に、下部クラッド層5を配し、
その上にβμ値が500×10-48esuより大きな二
次光非線形感受率を有する物質が溶解している、もしく
は結合している高分子材料からなる薄膜6を形成し、そ
の上に上部クラッド層7を形成して分極処理したチャン
ネル型導波路の構造となっている。ここでβμ値が50
0×10-48esuより小さい場合、本発明による電気
光学素子は有効に機能しないのは前述のとおりである。
導波路型電気光学素子は、多成分ガラスもしくは石英ガ
ラスからなるガラス層2を表面に有するシリコン基板1
の上に、コプレーナ線路型電極3を設けるとともに、電
極間の凹部をレジスト4で埋めている。そして、この電
極3およびレジスト4上に、下部クラッド層5を配し、
その上にβμ値が500×10-48esuより大きな二
次光非線形感受率を有する物質が溶解している、もしく
は結合している高分子材料からなる薄膜6を形成し、そ
の上に上部クラッド層7を形成して分極処理したチャン
ネル型導波路の構造となっている。ここでβμ値が50
0×10-48esuより小さい場合、本発明による電気
光学素子は有効に機能しないのは前述のとおりである。
【0016】このような光導波路型電気光学素子を製造
するには、図1a〜図1jに示すようにシリコン基板1
に、マグネトロンスパッタ法でコーニング7059ガラ
スのような多成分ガラス、もしくは熱酸化法で作製され
る石英ガラスのいずれかからなるガラス層2を付けたの
ち(図1a)、この上に金属でコプレーナ線路型電極3
を付ける(図1b)。電極を構成する金属は特に種類を
限定しないが、変調帯域を広くとるためには直流抵抗値
の低い材料が望ましい。具体的には、メッキ法で厚膜化
が可能な金が一般的に用いられる。数μm程度の厚みを
持った電極間の凹部は、ポジもしくはネガ型レジスト4
で埋めることができる(図1c)。メッキ法で作製した
金属電極の表面には、散乱損失の原因となる細かい凹凸
が存在する。この凹凸を緩和し、金属による光吸収を最
小限にするため、電極と導波路層の間に導波路層よりも
低屈折率な樹脂(例えばポリメチルメタクリレート等)
からなる下部クラッド層5が必要である。下部クラッド
層5はスピンコート法で付けることができる(図1
d)。
するには、図1a〜図1jに示すようにシリコン基板1
に、マグネトロンスパッタ法でコーニング7059ガラ
スのような多成分ガラス、もしくは熱酸化法で作製され
る石英ガラスのいずれかからなるガラス層2を付けたの
ち(図1a)、この上に金属でコプレーナ線路型電極3
を付ける(図1b)。電極を構成する金属は特に種類を
限定しないが、変調帯域を広くとるためには直流抵抗値
の低い材料が望ましい。具体的には、メッキ法で厚膜化
が可能な金が一般的に用いられる。数μm程度の厚みを
持った電極間の凹部は、ポジもしくはネガ型レジスト4
で埋めることができる(図1c)。メッキ法で作製した
金属電極の表面には、散乱損失の原因となる細かい凹凸
が存在する。この凹凸を緩和し、金属による光吸収を最
小限にするため、電極と導波路層の間に導波路層よりも
低屈折率な樹脂(例えばポリメチルメタクリレート等)
からなる下部クラッド層5が必要である。下部クラッド
層5はスピンコート法で付けることができる(図1
d)。
【0017】次に、下部クラッド層上に、βμ値が50
0×10-48esuより大きな二次光非線形感受率を有
する物質が溶解している、もしくは結合している高分子
材料からなる薄膜6をスピンコート法により作製する
(図1e)。この薄膜上に、導波路層よりも低屈折率な
樹脂(例えばポリメチルメタクリレート等)からなる上
部クラッド層7を、スピンコート法により形成する(図
1f)。この上にポジもしくはネガ型レジストを塗布
し、高温で加熱してハードコート層8を形成する(図1
g)。このハードコート層上にシリコン系ポジ型レジス
ト9を塗布してパターニングを行ない(図1h)、この
ポジ型レジスト9をマスクとして反応性イオンエッチン
グによりチャンネル型導波路を作製する(図1i)。導
波路作製後に、試料を平行電極間に挟んだ後、前記薄膜
6を構成する高分子のガラス転移温度以上に加熱して高
電圧を印加し、室温付近まで冷却した後、高電圧を切る
手法により分極処理を施し、大きな二次光非線形性をチ
ャンネル型導波路層に付与する(図1j)。なお、図1
jにおいては、上部クラッド層7の上にハードコート層
8とレジスト層9が構成されているが、これらの層はチ
ャンネル型導波路作製時のエッチング工程に必要なもの
であり、実際の素子構成には不要である。
0×10-48esuより大きな二次光非線形感受率を有
する物質が溶解している、もしくは結合している高分子
材料からなる薄膜6をスピンコート法により作製する
(図1e)。この薄膜上に、導波路層よりも低屈折率な
樹脂(例えばポリメチルメタクリレート等)からなる上
部クラッド層7を、スピンコート法により形成する(図
1f)。この上にポジもしくはネガ型レジストを塗布
し、高温で加熱してハードコート層8を形成する(図1
g)。このハードコート層上にシリコン系ポジ型レジス
ト9を塗布してパターニングを行ない(図1h)、この
ポジ型レジスト9をマスクとして反応性イオンエッチン
グによりチャンネル型導波路を作製する(図1i)。導
波路作製後に、試料を平行電極間に挟んだ後、前記薄膜
6を構成する高分子のガラス転移温度以上に加熱して高
電圧を印加し、室温付近まで冷却した後、高電圧を切る
手法により分極処理を施し、大きな二次光非線形性をチ
ャンネル型導波路層に付与する(図1j)。なお、図1
jにおいては、上部クラッド層7の上にハードコート層
8とレジスト層9が構成されているが、これらの層はチ
ャンネル型導波路作製時のエッチング工程に必要なもの
であり、実際の素子構成には不要である。
【0018】ハードコート層と同様な効果は、上部クラ
ッド層にシリコン系レジストの現像液に侵されない光硬
化性樹脂を用いた場合にも得られる。この場合には、図
2a〜図2iと図3a〜図3iに示すように、工程図2
a〜図2eあるいは図3a〜図3eまでは同じである
が、ガラス層2に多成分ガラスを用いた場合(図2a〜
図2i)と石英ガラスを用いた場合(図3a〜図3i)
とで、その後の工程に差異が生ずる。
ッド層にシリコン系レジストの現像液に侵されない光硬
化性樹脂を用いた場合にも得られる。この場合には、図
2a〜図2iと図3a〜図3iに示すように、工程図2
a〜図2eあるいは図3a〜図3eまでは同じである
が、ガラス層2に多成分ガラスを用いた場合(図2a〜
図2i)と石英ガラスを用いた場合(図3a〜図3i)
とで、その後の工程に差異が生ずる。
【0019】まず、ガラス層2に多成分ガラスを用いた
場合(図2a〜図2e)には、βμ値が500×10
-48esuより大きな二次光非線形感受率を有する物質
が溶解している、もしくは結合している高分子材料から
なる薄膜6を形成した(図2e)後に、コロナ帯電法で
分極処理を施して大きな二次光非線形を該高分子層に付
与する(図2f)。コロナ帯電法自体は、自動車バンパ
ーの表面改質や乾式複写機に用いられている公知の技術
であり、本発明ではこれを高分子薄膜の分極処理に応用
した。この高分子薄膜の上に光硬化性樹脂をスピンコー
ト法により塗布した後、室温で紫外光を短時間照射して
上部クラッド層7を形成する(図2g)。この上部クラ
ッド層7上にシリコン系ポジ型レジスト9を直接塗布し
てパターニングを行ない(図2h)、このポジ型レジス
ト9をマスクとして反応性イオンエッチングによりチャ
ンネル型導波路を作製する(図2i)。
場合(図2a〜図2e)には、βμ値が500×10
-48esuより大きな二次光非線形感受率を有する物質
が溶解している、もしくは結合している高分子材料から
なる薄膜6を形成した(図2e)後に、コロナ帯電法で
分極処理を施して大きな二次光非線形を該高分子層に付
与する(図2f)。コロナ帯電法自体は、自動車バンパ
ーの表面改質や乾式複写機に用いられている公知の技術
であり、本発明ではこれを高分子薄膜の分極処理に応用
した。この高分子薄膜の上に光硬化性樹脂をスピンコー
ト法により塗布した後、室温で紫外光を短時間照射して
上部クラッド層7を形成する(図2g)。この上部クラ
ッド層7上にシリコン系ポジ型レジスト9を直接塗布し
てパターニングを行ない(図2h)、このポジ型レジス
ト9をマスクとして反応性イオンエッチングによりチャ
ンネル型導波路を作製する(図2i)。
【0020】次にガラス層2に石英ガラスを用いた場合
(図3a〜図3e)には、βμ値が500×10-48e
suより大きな二次光非線形感受率を有する物質が溶解
している、もしくは結合している高分子材料からなる薄
膜6を形成した(図3e)後に、この高分子薄膜6上に
光硬化性樹脂をスピンコート法により塗布した後、室温
で紫外光を短時間照射して上部クラッド層7を形成する
(図3f)。この上部クラッド層7上にシリコン系ポジ
型レジスト9を直接塗布してパターニングを行ない(図
3g)、このポジ型レジスト9をマスクとして反応性イ
オンエッチングによりチャンネル型導波路を作製する
(図3h)。導波路作製後に、試料を平行電極間に挟ん
だ後、該高分子のガラス転移温度以上に加熱して高電圧
を印加し、室温付近まで冷却した後、高電圧を切る手法
により分極処理を施し、大きな二次光非線形性をチャン
ネル型導波路層に付与する(図3i)。
(図3a〜図3e)には、βμ値が500×10-48e
suより大きな二次光非線形感受率を有する物質が溶解
している、もしくは結合している高分子材料からなる薄
膜6を形成した(図3e)後に、この高分子薄膜6上に
光硬化性樹脂をスピンコート法により塗布した後、室温
で紫外光を短時間照射して上部クラッド層7を形成する
(図3f)。この上部クラッド層7上にシリコン系ポジ
型レジスト9を直接塗布してパターニングを行ない(図
3g)、このポジ型レジスト9をマスクとして反応性イ
オンエッチングによりチャンネル型導波路を作製する
(図3h)。導波路作製後に、試料を平行電極間に挟ん
だ後、該高分子のガラス転移温度以上に加熱して高電圧
を印加し、室温付近まで冷却した後、高電圧を切る手法
により分極処理を施し、大きな二次光非線形性をチャン
ネル型導波路層に付与する(図3i)。
【0021】なお、電極と上部の導波路との位置関係に
ついては、詳細な静電場解析を行なった結果、CPW電
極の中心導体の真下付近で電極面に垂直方向の電界強度
が特に大きくなる現象を見いだし、この大きな電界強度
を示す領域にチャンネル型導波路を配することで、駆動
電圧の低減が可能になる。
ついては、詳細な静電場解析を行なった結果、CPW電
極の中心導体の真下付近で電極面に垂直方向の電界強度
が特に大きくなる現象を見いだし、この大きな電界強度
を示す領域にチャンネル型導波路を配することで、駆動
電圧の低減が可能になる。
【0022】高効率な光変調を行なうには、単一モード
導波路とすることが望ましい。単一モード化により光パ
ワーを狭い空間に閉じ込めて大きな光非線形性を引き出
し、低電圧駆動が可能となる。この単一モード化には、
上部および下部クラッド層材料の屈折率が、光非線形性
の大きな高分子材料の屈折率に近いようなクラッド材料
を選択し、導波路の寸法を単一モード条件を満たすよう
に設定すれば十分である。
導波路とすることが望ましい。単一モード化により光パ
ワーを狭い空間に閉じ込めて大きな光非線形性を引き出
し、低電圧駆動が可能となる。この単一モード化には、
上部および下部クラッド層材料の屈折率が、光非線形性
の大きな高分子材料の屈折率に近いようなクラッド材料
を選択し、導波路の寸法を単一モード条件を満たすよう
に設定すれば十分である。
【0023】以下、実施例に基づいて本発明を説明す
る。
る。
【0024】
【実施例1】コーニング7059ガラス2をスパッタ法
で付けたシリコン基板1上に、コプレーナ線路(CP
W)型金電極3をメッキ法で形成した後ネガ型レジスト
4であるOMR−83で電極付近の凹部を埋めて平滑に
した。この上にポリメチルメタクリレート(PMMA)
を塗布して下部クラッド層5を形成した後、ポリメタク
リレートにβμ値が約6000×10-48esuである
4−N,Nジエチルアミノ−4−ニトロスチルベンを
2.0%溶解した高分子材料6を、スピンコート法で塗
布した。この上にポリビニルアルコール(PVA)を塗
布して上部クラッド層7を形成した後、ポジ型レジスト
であるマイクロポジットS1400−27を塗布した
後、195℃で約1時間加熱してハードコート層8を形
成した。この上にシリコン系ポジ型レジスト9を塗布
し、導波路パターンがCPW型電極の中心導体上に来る
ようにマスクを重ねた後、紫外光で露光し現像した。こ
の後、酸素ガスを用いた反応性イオンエッチングにより
導波路パターン部以外の有機薄膜層を除去して、図4に
示したようなマッハツェンダー型干渉計のパターンを有
したチャンネル型導波路を作製した。この導波路に平行
平板電極による分極処理を施した後、波長1.3μmの
レーザ光を入射しながら電極間に変調信号を入力したと
ころ約30Vの駆動電圧で光変調ができることがわかっ
た。
で付けたシリコン基板1上に、コプレーナ線路(CP
W)型金電極3をメッキ法で形成した後ネガ型レジスト
4であるOMR−83で電極付近の凹部を埋めて平滑に
した。この上にポリメチルメタクリレート(PMMA)
を塗布して下部クラッド層5を形成した後、ポリメタク
リレートにβμ値が約6000×10-48esuである
4−N,Nジエチルアミノ−4−ニトロスチルベンを
2.0%溶解した高分子材料6を、スピンコート法で塗
布した。この上にポリビニルアルコール(PVA)を塗
布して上部クラッド層7を形成した後、ポジ型レジスト
であるマイクロポジットS1400−27を塗布した
後、195℃で約1時間加熱してハードコート層8を形
成した。この上にシリコン系ポジ型レジスト9を塗布
し、導波路パターンがCPW型電極の中心導体上に来る
ようにマスクを重ねた後、紫外光で露光し現像した。こ
の後、酸素ガスを用いた反応性イオンエッチングにより
導波路パターン部以外の有機薄膜層を除去して、図4に
示したようなマッハツェンダー型干渉計のパターンを有
したチャンネル型導波路を作製した。この導波路に平行
平板電極による分極処理を施した後、波長1.3μmの
レーザ光を入射しながら電極間に変調信号を入力したと
ころ約30Vの駆動電圧で光変調ができることがわかっ
た。
【0025】
【実施例2】次に示すような化合物(化1)を合成し
た。この化合物は特願平1−2613号により既知の材
料である。この化合物のβμ値は約13000×10
-48esuであった。
た。この化合物は特願平1−2613号により既知の材
料である。この化合物のβμ値は約13000×10
-48esuであった。
【0026】
【化1】
【0027】石英ガラス2を熱酸化法で形成したシリコ
ン基板上に、CPW型金電極3をメッキ法で形成した後
ネガ型レジスト4であるOMR−83で電極付近の凹部
を埋めて平滑にした。この上にPMMAを塗布して下部
クラッド層5を形成した後、化1の高分子材料6をスピ
ンコート法で塗布した。この上にPVAを塗布して上部
クラッド層7を形成した後、ポジ型レジストであるマイ
クロポジットS1400−27を塗布した後、195℃
で約1時間加熱してハードコート層8を形成した。この
上にシリコン系ポジ型レジスト9を塗布し、導波路パタ
ーンがCPW型電極の中心導体上に来るようにマスクを
重ねた後、紫外光で露光し現像した。この後、酸素ガス
を用いた反応性イオンエッチングにより導波路パターン
部以外の有機薄膜層を除去して、図4に示したようなマ
ッハツェンダー型干渉計のパターンを有したチャンネル
型導波路を作製した。この導波路に平行平板電極による
分極処理を施した後、波長1.3μmのレーザ光を入射
しながら電極間に変調信号を入力したところ約5Vの駆
動電圧で光変調ができることがわかった。
ン基板上に、CPW型金電極3をメッキ法で形成した後
ネガ型レジスト4であるOMR−83で電極付近の凹部
を埋めて平滑にした。この上にPMMAを塗布して下部
クラッド層5を形成した後、化1の高分子材料6をスピ
ンコート法で塗布した。この上にPVAを塗布して上部
クラッド層7を形成した後、ポジ型レジストであるマイ
クロポジットS1400−27を塗布した後、195℃
で約1時間加熱してハードコート層8を形成した。この
上にシリコン系ポジ型レジスト9を塗布し、導波路パタ
ーンがCPW型電極の中心導体上に来るようにマスクを
重ねた後、紫外光で露光し現像した。この後、酸素ガス
を用いた反応性イオンエッチングにより導波路パターン
部以外の有機薄膜層を除去して、図4に示したようなマ
ッハツェンダー型干渉計のパターンを有したチャンネル
型導波路を作製した。この導波路に平行平板電極による
分極処理を施した後、波長1.3μmのレーザ光を入射
しながら電極間に変調信号を入力したところ約5Vの駆
動電圧で光変調ができることがわかった。
【0028】
【実施例3】多成分ガラスであるコーニング7059ガ
ラス2をスパッタ法で付けたシリコン基板上に、CPW
型金電極3をメッキ法で形成した後、ネガ型レジスト4
であるOMR−83で電極付近の凹部を埋めて平滑にし
た。この上にPVAを塗布して下部クラッド層5を形成
した後、化1の高分子材料6をスピンコート法で塗布し
た。この高分子薄膜にコロナ帯電法による分極処理を施
した後、光硬化性樹脂(シリコン系レジストには侵され
ない)を塗布して紫外光を照射し上部クラッド層を形成
した。この上にシリコン系ポジ型レジスト9を塗布し、
導波路パターンがCPW型電極の中心導体上に来るよう
にマスクを重ねた後、紫外光で露光し現像した。この
後、酸素ガスを用いた反応性イオンエッチングにより導
波路パターン部以外の有機薄膜層を除去して、図4に示
したようなマッハツェンダー型干渉計のパターンを有し
たチャンネル型導波路を作製した。この導波路に、波長
1.3μmのレーザ光を入射しながら電極間に変調信号
を入力したところ約5Vの駆動電圧で光変調ができるこ
とがわかった。
ラス2をスパッタ法で付けたシリコン基板上に、CPW
型金電極3をメッキ法で形成した後、ネガ型レジスト4
であるOMR−83で電極付近の凹部を埋めて平滑にし
た。この上にPVAを塗布して下部クラッド層5を形成
した後、化1の高分子材料6をスピンコート法で塗布し
た。この高分子薄膜にコロナ帯電法による分極処理を施
した後、光硬化性樹脂(シリコン系レジストには侵され
ない)を塗布して紫外光を照射し上部クラッド層を形成
した。この上にシリコン系ポジ型レジスト9を塗布し、
導波路パターンがCPW型電極の中心導体上に来るよう
にマスクを重ねた後、紫外光で露光し現像した。この
後、酸素ガスを用いた反応性イオンエッチングにより導
波路パターン部以外の有機薄膜層を除去して、図4に示
したようなマッハツェンダー型干渉計のパターンを有し
たチャンネル型導波路を作製した。この導波路に、波長
1.3μmのレーザ光を入射しながら電極間に変調信号
を入力したところ約5Vの駆動電圧で光変調ができるこ
とがわかった。
【0029】
【実施例4】石英ガラス2を熱酸化法で形成したシリコ
ン基板1上に、CPW型金電極3をメッキ法で形成した
後、ネガ型レジスト4であるOMR−83で電極付近の
凹部を埋めて平滑にした。この上にPMMAを塗布して
下部クラッド層5を形成した後、化1の高分子材料6を
スピンコート法で塗布した。この上に光硬化性樹脂を塗
布して紫外光を照射し上部クラッド層7を形成した後、
シリコン系ポジ型レジスト9を塗布し、導波路パターン
がCPW型電極の中心導体上に来るようにマスクを重ね
た後、紫外光で露光し現像した。この後、酸素ガスを用
いた反応性イオンエッチングにより導波路パターン部以
外の有機薄膜層を除去して、図4に示したようなマッハ
ツェンダー型干渉計のパターンを有したチャンネル型導
波路を作製した。この導波路に平行平板電極による分極
処理を施した後、波長1.3μmのレーザ光を入射しな
がら電極間に変調信号を入力したところ約5Vの駆動電
圧で光変調ができることがわかった。
ン基板1上に、CPW型金電極3をメッキ法で形成した
後、ネガ型レジスト4であるOMR−83で電極付近の
凹部を埋めて平滑にした。この上にPMMAを塗布して
下部クラッド層5を形成した後、化1の高分子材料6を
スピンコート法で塗布した。この上に光硬化性樹脂を塗
布して紫外光を照射し上部クラッド層7を形成した後、
シリコン系ポジ型レジスト9を塗布し、導波路パターン
がCPW型電極の中心導体上に来るようにマスクを重ね
た後、紫外光で露光し現像した。この後、酸素ガスを用
いた反応性イオンエッチングにより導波路パターン部以
外の有機薄膜層を除去して、図4に示したようなマッハ
ツェンダー型干渉計のパターンを有したチャンネル型導
波路を作製した。この導波路に平行平板電極による分極
処理を施した後、波長1.3μmのレーザ光を入射しな
がら電極間に変調信号を入力したところ約5Vの駆動電
圧で光変調ができることがわかった。
【0030】
【実施例5】コーニング7059ガラス2をスパッタ法
で付けたシリコン基板1上に、CPW型金電極3をメッ
キ法で形成した後ネガ型レジスト4であるOMR−83
で電極付近の凹部を埋めて平滑にした。この上にPMM
Aを塗布して下部クラッド層5を形成した後、ポリメタ
クリレートにβμ値が約1500×10-48esuであ
る4−アミノ−4’−ニトロスチルベンを3.0%溶解
した高分子材料6を、スピンコート法で塗布した。この
上にPVAを塗布して上部クラッド層7を形成した後、
ポジ型レジストであるマイクロポジットS1400−2
7を塗布した後、195℃で約1時間加熱してハードコ
ート層8を形成した。この上にシリコン系ポジ型レジス
ト9を塗布し、導波路パターンがCPW型電極の中心導
体上に来るようにマスクを重ねた後、紫外光で露光し現
像した。この後、酸素ガスを用いた反応性イオンエッチ
ングにより導波路パターン部以外の有機薄膜層を除去し
た。さらに、表面に形成した酸化シリコンの薄膜をフッ
酸緩衝液で除去した後、シリコン系ポジ型レジスト9を
アルカリ液にて除去し、再度、酸素ガスを用いた反応性
イオンエッチングを行ない、ハードコート層8を除去し
て図4に示したようなマッハツェンダー型干渉計のパタ
ーンを有したチャンネル型導波路を作製した。この導波
路に平行平板電極による分極処理を施した後、波長1.
3μmのレーザ光を入射しながら電極間に変調信号を入
力したところ約40Vの駆動電圧で光変調ができること
がわかった。
で付けたシリコン基板1上に、CPW型金電極3をメッ
キ法で形成した後ネガ型レジスト4であるOMR−83
で電極付近の凹部を埋めて平滑にした。この上にPMM
Aを塗布して下部クラッド層5を形成した後、ポリメタ
クリレートにβμ値が約1500×10-48esuであ
る4−アミノ−4’−ニトロスチルベンを3.0%溶解
した高分子材料6を、スピンコート法で塗布した。この
上にPVAを塗布して上部クラッド層7を形成した後、
ポジ型レジストであるマイクロポジットS1400−2
7を塗布した後、195℃で約1時間加熱してハードコ
ート層8を形成した。この上にシリコン系ポジ型レジス
ト9を塗布し、導波路パターンがCPW型電極の中心導
体上に来るようにマスクを重ねた後、紫外光で露光し現
像した。この後、酸素ガスを用いた反応性イオンエッチ
ングにより導波路パターン部以外の有機薄膜層を除去し
た。さらに、表面に形成した酸化シリコンの薄膜をフッ
酸緩衝液で除去した後、シリコン系ポジ型レジスト9を
アルカリ液にて除去し、再度、酸素ガスを用いた反応性
イオンエッチングを行ない、ハードコート層8を除去し
て図4に示したようなマッハツェンダー型干渉計のパタ
ーンを有したチャンネル型導波路を作製した。この導波
路に平行平板電極による分極処理を施した後、波長1.
3μmのレーザ光を入射しながら電極間に変調信号を入
力したところ約40Vの駆動電圧で光変調ができること
がわかった。
【0031】
【比較例1】実施例1において4−N,Nジエチルアミ
ノ−4−ニトロスチルベンに代わり、アミノビフェニル
を2.0%溶解した高分子材料を用いた他は、実施例1
と同様な方法で導波路作製と変調実験を行なった。この
高分子のβμは約300×10-48esuであり、駆動
電圧は100V以上と極めて大きく、実用性に欠けてい
た。
ノ−4−ニトロスチルベンに代わり、アミノビフェニル
を2.0%溶解した高分子材料を用いた他は、実施例1
と同様な方法で導波路作製と変調実験を行なった。この
高分子のβμは約300×10-48esuであり、駆動
電圧は100V以上と極めて大きく、実用性に欠けてい
た。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の導波路型
電気光学素子は成形加工が容易で平行平板電極もしくは
コロナ帯電により容易に分極できる高分子材料を用いて
いるために、低い駆動電圧において高効率に光変調がで
きるという利点を有する。
電気光学素子は成形加工が容易で平行平板電極もしくは
コロナ帯電により容易に分極できる高分子材料を用いて
いるために、低い駆動電圧において高効率に光変調がで
きるという利点を有する。
【図1a、図1b、図1c、図1d、図1e、図1f、
図1g、図1h、図1i、図1j】 本発明による光導
波路型電気光学素子の具体例の構成および製造工程を示
す図。
図1g、図1h、図1i、図1j】 本発明による光導
波路型電気光学素子の具体例の構成および製造工程を示
す図。
【図2a、図2b、図2c、図2d、図2e、図2f、
図2g、図2h、図2i】 本発明による光導波路型電
気光学素子の具体例の構成および製造工程を示す図。
図2g、図2h、図2i】 本発明による光導波路型電
気光学素子の具体例の構成および製造工程を示す図。
【図3a、図3b、図3c、図3d、図3e、図3f、
図3g、図3h、図3i】 本発明による光導波路型電
気光学素子の具体例の構成および製造工程を示す図。
図3g、図3h、図3i】 本発明による光導波路型電
気光学素子の具体例の構成および製造工程を示す図。
【図4】本発明の実施例の斜視図。
1 シリコン基板 2 ガラス層 3 コプレーナ線路型電極 4 レジスト層 5 下部クラッド層 6 二次光非線形感受率を有する物質が溶解もしく
は結合している高分子材料 7 上部クラッド層 8 ハードコート層 9 シリコン系ポジ型レジスト
は結合している高分子材料 7 上部クラッド層 8 ハードコート層 9 シリコン系ポジ型レジスト
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年7月13日
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図1a】本発明による光導波路型電気光学素子の具体
例の構成および製造工程を示す図。
例の構成および製造工程を示す図。
【図1b】本発明による光導波路型電気光学素子の具体
例の構成および製造工程を示す図。
例の構成および製造工程を示す図。
【図1c】本発明による光導波路型電気光学素子の具体
例の構成および製造工程を示す図。
例の構成および製造工程を示す図。
【図1d】本発明による光導波路型電気光学素子の具体
例の構成および製造工程を示す図。
例の構成および製造工程を示す図。
【図1e】本発明による光導波路型電気光学素子の具体
例の構成および製造工程を示す図。
例の構成および製造工程を示す図。
【図1f】本発明による光導波路型電気光学素子の具体
例の構成および製造工程を示す図。
例の構成および製造工程を示す図。
【図1g】本発明による光導波路型電気光学素子の具体
例の構成および製造工程を示す図。
例の構成および製造工程を示す図。
【図1h】本発明による光導波路型電気光学素子の具体
例の構成および製造工程を示す図。
例の構成および製造工程を示す図。
【図1i】本発明による光導波路型電気光学素子の具体
例の構成および製造工程を示す図。
例の構成および製造工程を示す図。
【図1j】本発明による光導波路型電気光学素子の具体
例の構成および製造工程を示す図。
例の構成および製造工程を示す図。
【図2a】本発明による光導波路型電気光学素子の具体
例の構成および製造工程を示す図。
例の構成および製造工程を示す図。
【図2b】本発明による光導波路型電気光学素子の具体
例の構成および製造工程を示す図。
例の構成および製造工程を示す図。
【図2c】本発明による光導波路型電気光学素子の具体
例の構成および製造工程を示す図。
例の構成および製造工程を示す図。
【図2d】本発明による光導波路型電気光学素子の具体
例の構成および製造工程を示す図。
例の構成および製造工程を示す図。
【図2e】本発明による光導波路型電気光学素子の具体
例の構成および製造工程を示す図。
例の構成および製造工程を示す図。
【図2f】本発明による光導波路型電気光学素子の具体
例の構成および製造工程を示す図。
例の構成および製造工程を示す図。
【図2g】本発明による光導波路型電気光学素子の具体
例の構成および製造工程を示す図。
例の構成および製造工程を示す図。
【図2h】本発明による光導波路型電気光学素子の具体
例の構成および製造工程を示す図。
例の構成および製造工程を示す図。
【図2i】本発明による光導波路型電気光学素子の具体
例の構成および製造工程を示す図。
例の構成および製造工程を示す図。
【図3a】本発明による光導波路型電気光学素子の具体
例の構成および製造工程を示す図。
例の構成および製造工程を示す図。
【図3b】本発明による光導波路型電気光学素子の具体
例の構成および製造工程を示す図。
例の構成および製造工程を示す図。
【図3d】本発明による光導波路型電気光学素子の具体
例の構成および製造工程を示す図。
例の構成および製造工程を示す図。
【図3e】本発明による光導波路型電気光学素子の具体
例の構成および製造工程を示す図。
例の構成および製造工程を示す図。
【図3f】本発明による光導波路型電気光学素子の具体
例の構成および製造工程を示す図。
例の構成および製造工程を示す図。
【図3g】本発明による光導波路型電気光学素子の具体
例の構成および製造工程を示す図。
例の構成および製造工程を示す図。
【図3h】本発明による光導波路型電気光学素子の具体
例の構成および製造工程を示す図。
例の構成および製造工程を示す図。
【図3i】本発明による光導波路型電気光学素子の具体
例の構成および製造工程を示す図。
例の構成および製造工程を示す図。
【図4】実施例の斜視図。
【符号の説明】 1 シリコン基板 2 ガラス層 3 コプレーナ線路型電極 4 レジスト層 5 下部クラッド層 6 二次光非線形感受率を有する物質が溶解もしく
は結合している高分子材料 7 上部クラッド層 8 ハードコート層 9 シリコン系ポジ型レジスト
は結合している高分子材料 7 上部クラッド層 8 ハードコート層 9 シリコン系ポジ型レジスト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 戒能 俊邦 東京都千代田区内幸町1丁目1番6号 日 本電信電話株式会社内
Claims (4)
- 【請求項1】ガラス層を表面に持つシリコン基板上に、
金属からなるコプレーナ線路型電極を配し、この電極の
中央の中心導体上に、βμ値が500×10-48esu
以上である二次光非線形感受率を有する物質が溶解して
いる、もしくは結合している高分子を分極処理した材料
からなるチャンネル型導波路層、およびこの導波路層の
上下に、導波路層よりも低屈折率なクラッド層を配した
構造をとることを特徴とする導波路型電気光学素子。 - 【請求項2】シリコン基板上にガラス層を作製する工
程、ガラス層を表面に持つシリコン基板上に電極を作製
する工程、電極を有するガラス層上にレジストを塗布し
てパターニングを行ない、電極部分の突起を平滑にする
工程、該レジスト層と電極の上に導波路層よりも低屈折
率なクラッド層を塗布して薄膜とする工程、該クラッド
層上にβμ値が500×10-48esu以上である二次
光非線形感受率を有する物質が溶解している、もしくは
結合している高分子を塗布して薄膜とする工程、該高分
子膜上に上部クラッド層を塗布して薄膜とする工程、上
部クラッド層上にレジストを塗布して薄膜とした後、高
温で加熱してハードコート層を形成する工程、ハードコ
ート層上にシリコン系ポジ型レジストを塗布してパター
ニングを行ない、反応性イオンエッチングによりチャン
ネル型導波路を作製する工程、パターニング後の該薄膜
を分極処理する工程からなることを特徴とする導波路型
電気光学素子の製造方法。 - 【請求項3】シリコン基板上に多成分ガラス層を作製す
る工程、ガラス層を表面に持つシリコン基板上に電極を
作製する工程、電極を有するガラス層上にレジストを塗
布してパターニングを行ない、電極部分の突起を平滑に
する工程、該レジスト層と電極の上に導波路層よりも低
屈折率なクラッド層を塗布して薄膜とする工程、該クラ
ッド層上にβμ値が500×10-48esu以上である
二次光非線形感受率を有する物質が溶解している、もし
くは結合している高分子を塗布して薄膜とする工程、コ
ロナ帯電法で分極処理を行なう工程、該高分子膜上に光
硬化性樹脂よりなる上部クラッド層を塗布して薄膜とす
る工程、上部クラッド層上にシリコン系ポジ型レジスト
を塗布してパターニングを行ない、反応性イオンエッチ
ングによりチャンネル型導波路を作製する工程からなる
ことを特徴とする導波路型電気光学素子の製造方法。 - 【請求項4】シリコン基板上に石英ガラス層を作製する
工程、ガラス層を表面に持つシリコン基板上に電極を作
製する工程、電極を有するガラス層上にレジストを塗布
してパターニングを行ない、電極部分の突起を平滑にす
る工程、該レジスト層と電極の上に導波路層よりも低屈
折率なクラッド層を塗布して薄膜とする工程、該クラッ
ド層上にβμ値が500×10-48esu以上である二
次光非線形感受率を有する物質が溶解している、もしく
は結合している高分子を塗布して薄膜とする工程、該高
分子膜上に光硬化性樹脂よりなる上部クラッド層を塗布
して薄膜とする工程、上部クラッド層上にシリコン系ポ
ジ型レジストを塗布してパターニングを行ない、反応性
イオンエッチングによりチャンネル型導波路を作製する
工程、パターニング後の該薄膜を分極処理する工程から
なることを特徴とする導波路型電気光学素子の製造方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4544891A JP2791395B2 (ja) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | 導波路型電気光学素子およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4544891A JP2791395B2 (ja) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | 導波路型電気光学素子およびその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0643506A true JPH0643506A (ja) | 1994-02-18 |
JP2791395B2 JP2791395B2 (ja) | 1998-08-27 |
Family
ID=12719625
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4544891A Expired - Fee Related JP2791395B2 (ja) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | 導波路型電気光学素子およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2791395B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH095550A (ja) * | 1995-06-21 | 1997-01-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光導波路の作製方法 |
-
1991
- 1991-02-19 JP JP4544891A patent/JP2791395B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH095550A (ja) * | 1995-06-21 | 1997-01-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光導波路の作製方法 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP2791395B2 (ja) | 1998-08-27 |
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Legal Events
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LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |