JPH0752031A - Method of polishing optically transparent surface precisely - Google Patents
Method of polishing optically transparent surface preciselyInfo
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- JPH0752031A JPH0752031A JP2586494A JP2586494A JPH0752031A JP H0752031 A JPH0752031 A JP H0752031A JP 2586494 A JP2586494 A JP 2586494A JP 2586494 A JP2586494 A JP 2586494A JP H0752031 A JPH0752031 A JP H0752031A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は光導波通路に対して用い
られるプレ−ナ光要素を精密研磨する方法に関する。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for precision polishing planar optical elements used for optical waveguides.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、遠隔情報は光導波通路、例えば
光ファイバに光波を通すことによって伝送される。現在
関心を持たれている１つの形式の光導波通路装置はがプ
レ−ナ光導波通路部品である。このような光導波通路装
置はガイド層またはコア層を具備しており、そのガイド
層はそれより低い屈折率を有する媒体よりなる２つのク
ラッド層間にサンドイッチ状に配置される。このような
光導波通路装置は導波体の光通路内に一体のプレ−ナ光
要素を具備していることが多い。このような要素はレン
ズ、格子、およびマイクロプリズムを具備している。Background of the Invention Remote information is generally transmitted by passing light waves through optical waveguides, such as optical fibers. One type of optical waveguide device of current interest is a planar optical waveguide component. Such an optical waveguide device comprises a guide layer or core layer, which is sandwiched between two cladding layers of a medium having a lower refractive index. Such optical waveguide devices often include an integral planar optical element within the optical path of the waveguide. Such elements include lenses, gratings, and microprisms.
【０００３】一体の光要素を製造する場合には、リアク
ティブ・イオン・エッチング（reactive ion etching）
が用いられる場合がある。例えば米国特許第４８６５４
５３号、および第４７４０９５１号を参照されたい。When manufacturing an integrated optical element, reactive ion etching is used.
May be used. For example, US Pat.
53, and 4740951.
【０００４】リアクティブ・イオン・エッチングで遭遇
する１つの問題は粗い空洞面の形成である。その結果、
そのような空洞内に形成された一体の光要素は粗い表面
を有する傾向がある。そのような空洞は小さくかつ隔離
されているから、そのような粗さを除去するのは困難で
ある。これらの欠陥は光散乱または損失の原因となり、
それによってプレ−ナ光要素の性能が低下される。この
ようん性能は一般に過剰損失、すなわち光回路の分割に
よる各光チャンネルにおける損失より大きい光損失の大
きさで表わされる。One problem encountered with reactive ion etching is the formation of rough cavity surfaces. as a result,
Monolithic optical elements formed in such cavities tend to have rough surfaces. Since such cavities are small and isolated, it is difficult to remove such roughness. These defects cause light scattering or loss,
This reduces the performance of the planar optical element. Such performance is generally represented by an excessive loss, that is, a magnitude of optical loss larger than a loss in each optical channel due to division of an optical circuit.
【０００５】M.M/Minot, et al., "A New Guided-Wave
Lens Structure", Journal of Lightwave Technology,
vol. 8, no. 12 (1990)には、リアクティブ・イオン・
エッチングによってホスト導波体に空洞が形成される。
そのようにして形成された空洞の壁が湿式化学研磨エッ
チング（wet chemical polishing etch）によってより
平滑になされる。空洞の底にクラッド層としてSiO2を蒸
着することによって空洞にレンズ状の導波体が形成され
る。導波層として作用するガラスが空洞内にダイオ−ド
・スパッタ沈積される。MM / Minot, et al., "A New Guided-Wave
Lens Structure ", Journal of Lightwave Technology ,
vol. 8, no. 12 (1990), reactive ion.
The etching forms a cavity in the host waveguide.
The walls of the cavity thus formed are made smoother by a wet chemical polishing etch. A lens-shaped waveguide is formed in the cavity by depositing SiO 2 as a cladding layer on the bottom of the cavity. Glass, which acts as a waveguiding layer, is diode sputter deposited in the cavity.
【０００６】[0006]
【本発明が解決しようとする課題】この技法は、長い処
理時間を要するので、商業的に有用ではない。本発明は
一体光要素に見られる表面粗化の問題をより効率的にか
つコスト的に有効な態様で克服することに関する。This technique is not commercially useful due to the long processing times involved. The present invention relates to overcoming the surface roughening problems found in integrated optical elements in a more efficient and cost effective manner.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は研磨粒子を含む
研磨液で光学的に透明な表面を精密研磨する方法に関す
る。その研磨液は攪拌されながら、光学的に透明な表面
を精密に研磨するのに有効な条件の下で、その光学的に
透明な表面と接触される。このような攪拌は、好ましく
は１ミクロンまでの粒径を有する研磨粒子で超音波的に
行われることが望ましい。この処理は、光学的に透明な
表面がプレ−ナ光要素を画成する形状となされた空洞を
画成する場合に特に有用である。The present invention relates to a method for precision polishing an optically transparent surface with a polishing liquid containing polishing particles. The polishing liquid is contacted with the optically transparent surface under stirring and under conditions effective to precisely polish the optically transparent surface. Such agitation is preferably performed ultrasonically with abrasive particles, preferably having a particle size of up to 1 micron. This treatment is particularly useful when the optically transparent surface defines a cavity shaped to define a planar optical element.
【０００８】本発明の手法は光学的に透明な空洞表面の
粗さを実質的に軽減する。プレ−ナ光要素が続いて空洞
内に形成されると、空洞表面の平滑さがプレ−ナ光要素
の対応する表面を平滑にする。これが導波路における過
剰損失を実質的に軽減するThe method of the present invention substantially reduces the roughness of optically transparent cavity surfaces. When the planar light element is subsequently formed in the cavity, the smoothness of the cavity surface smoothes the corresponding surface of the planar light element. This substantially reduces excess loss in the waveguide
【０００９】[0009]
【実施例】本発明は研磨材粒子を含んだ研磨混合物で光
学的に透明な表面を精密に研磨する方法に関する。その
研磨混合物は、超音波攪拌を受けながら、光学的に透明
な表面と精密に研磨するために効果的な条件の下で、そ
の光学的に透明な表面に接触される。この接触は表面を
研磨混合物に浸漬することを含むことが好ましい。The present invention relates to a method for precisely polishing an optically transparent surface with a polishing mixture containing abrasive particles. The polishing mixture is contacted with the optically transparent surface under ultrasonic agitation and under conditions effective to precisely polish the optically transparent surface. This contacting preferably involves immersing the surface in the polishing mixture.
【００１０】図１は本発明に従って超音波研磨を行うた
めの装置の概略図である。この装置では、電気的出力パ
ルスを発生する発生器１０は高圧直流を高速でオンオフ
・スイッチングしてパルスを発生する装置よりなる。幾
つかの公知の装置がこのようなスイッチングを行うこと
ができ、それらはブロッキング発振器、マルチバイブレ
−タ、フロップフリップ、トンネルダイオ−ド、その他
を含む。FIG. 1 is a schematic diagram of an apparatus for performing ultrasonic polishing according to the present invention. In this device, the generator 10 for generating an electric output pulse is composed of a device for ON / OFF switching high-voltage DC at high speed to generate a pulse. Several known devices are capable of such switching, including blocking oscillators, multivibrators, flop flips, tunnel diodes, and others.
【００１１】発生器１０からのパルスは、それに応答し
て機械的に動くトランスデュ−サ８に供給される。幾つ
かの一般に公知の装置がパルスに応答してトランスデュ
−サ８として作用するようになすことができ、これらは
クリスタル、圧電、電歪、磁歪装置、その他を含む。The pulses from the generator 10 are provided to a transducer 8 which mechanically moves in response. Some commonly known devices can be made to act as a transducer 8 in response to a pulse, including crystals, piezoelectric, electrostrictive, magnetostrictive devices, and others.
【００１２】発生器１０は150〜200ワットの攪拌パワ−
レベルにおいて20〜45キロヘルツの超音波周波数範囲内
で動作するように設計されている。トランスデュ−サ８
はそれが発生器１０に接続されている結果として、これ
らの条件の下で動作する要になされる。一方、このトラ
ンスデュ−サ８はタンク６のベ−スまたは一側に付着さ
れていて、これらの条件の下で液体Ｌを振動させる。ト
ランスデュ−サ８、発生器１０、およびタンク６は一緒
に従来の超音波清浄ユニットとして具現されるのが好ま
しい。このようなユニットの一例はBranson Equipment
Co., Shelton,CTで製造されているBranson D-150 超音
波清浄器である。The generator 10 has a stirring power of 150 to 200 watts.
Designed to operate within the ultrasonic frequency range of 20-45 kHz at the level. Transducer 8
Is required to operate under these conditions as a result of it being connected to the generator 10. On the other hand, this transducer 8 is attached to the base or one side of the tank 6 and vibrates the liquid L under these conditions. The transducer 8, generator 10 and tank 6 are preferably embodied together as a conventional ultrasonic cleaning unit. An example of such a unit is Branson Equipment
Branson D-150 ultrasonic purifier manufactured by Co., Shelton, CT.
【００１３】本発明に従って精密研磨を行うために容器
２内にプレ−ナ光装置Ｄが配置される。その容器２をタ
ンク６の底に接触した状態に保持するために、容器２の
上にウエイトづけされたカバ−４が配置される。容器２
の中には、液体Ｌ中で生じた高強度の正の変位がその容
器２の壁に伝達されると超音波状態を受ける研磨混合物
Ｐも入れられている。このような研磨混合物Ｐの変位が
プレ−ナ光装置Ｄに衝突する。図１の装置の動作時に
は、液体Ｌのレベルはこのような正の変位の伝達を確保
するのに十分な高さに維持されなければならない。タン
ク６内の液体の深さは一般に2.0〜2.6センチメ−トル、
好ましくは2.54センチメ−トルで十分である。A planar light device D is disposed in the container 2 for performing precision polishing in accordance with the present invention. To keep the container 2 in contact with the bottom of the tank 6, a weighted cover-4 is placed on the container 2. Container 2
Also included therein is a polishing mixture P that undergoes an ultrasonic state when the high-intensity positive displacement produced in the liquid L is transmitted to the wall of the container 2. Such displacement of the polishing mixture P impinges on the planar optical device D. In operation of the device of FIG. 1, the level of liquid L must be maintained high enough to ensure transmission of such positive displacements. The depth of the liquid in the tank 6 is generally 2.0-2.6 centimeters,
Preferably 2.54 centimeters is sufficient.
【００１４】本発明の超音波研磨方法では、プレ−ナ光
装置Ｄを容器２の研磨混合物Ｐ中に浸漬するために、図
１の構成を用いる代りに、ワ−クホルダまたはクランプ
を用いることができる。この技法はBodine, Jr.に対す
る米国特許第２７９６７０２号および第３５６４７７５
号に開示されている。In the ultrasonic polishing method of the present invention, in order to immerse the planar optical device D in the polishing mixture P of the container 2, instead of using the configuration of FIG. 1, a work holder or a clamp is used. it can. This technique is described in US Pat. Nos. 2,796,702 and 3,564,775 to Bodine, Jr.
No.
【００１５】本発明の他の実施例では、容器２およびカ
バ−４を用いることなしに処理を行うことでできる。精
密研磨のために、研磨混合物Ｐとプレ−ナ光装置Ｄを直
接タンク６内に入れてもよい。In another embodiment of the present invention, the treatment can be performed without using the container 2 and the cover 4. The polishing mixture P and the planar light device D may be directly placed in the tank 6 for precision polishing.
【００１６】研磨混合物Ｐは液体と研磨材粒子の混合物
で調製される。その研磨混合物は、液体と研磨材粒子の
容積比が1:0.4〜1:2.5、好ましくは1:1である。The polishing mixture P is prepared with a mixture of liquid and abrasive particles. The polishing mixture has a volume ratio of liquid to abrasive particles of 1: 0.4 to 1: 2.5, preferably 1: 1.
【００１７】研磨は、研磨されている光学的に透明な表
面に対して悪影響を及ぼさない任意の温度で行うことが
できる。20〜50℃以下の温度を用いるべきであり、室温
が好ましい。液体Ｌがトランスデュ−サ８によって過熱
されることがないようにするために、必要に応じて、そ
の液体Ｌに氷を加えてもよい。Polishing can be carried out at any temperature that does not adversely affect the optically transparent surface being polished. Temperatures below 20-50 ° C should be used, room temperature being preferred. If necessary, ice may be added to the liquid L to prevent the liquid L from being overheated by the transducer 8.
【００１８】一般に、研磨を長く実施すればするほど、
光学的に透明な表面はそれだけ平滑になる。通常は約1
〜4時間の研磨時間で十分である。Generally, the longer the polishing, the more
The optically transparent surface is so smooth. Usually about 1
A polishing time of ~ 4 hours is sufficient.
【００１９】研磨材粒子は好ましくは１ミクロンまで
の、さらに好ましくは0.1〜0.3ミクロンの粒径を有す
る。これらの粒子は酸化アルミニウム、シリコン・カ−
バイド、ホウ素カ−バイド、およびそれらの混合物で作
成される。粒径が0.3ミクロンの酸化アルミニウム粉末
を用いるのが好ましい。The abrasive particles preferably have a particle size of up to 1 micron, more preferably 0.1 to 0.3 micron. These particles are made of aluminum oxide or silicon
Made of Bide, Boron Carbide, and mixtures thereof. It is preferred to use aluminum oxide powder with a particle size of 0.3 micron.
【００２０】研磨混合物Ｐの液体成分は上記研磨材粒子
のスラリを形成するのに適した液体でありうる。このよ
うな液体としてはタップ水および脱イオン水がある。The liquid component of the polishing mixture P can be any liquid suitable for forming a slurry of the abrasive particles. Such liquids include tap water and deionized water.
【００２１】本発明の精密研磨法は、光導波通路に空洞
または側壁を画成する光学的に透明な表面を処理するの
に有用である。このような空洞または側壁は光導波通路
にリアクティブ・イオン・エッチングを施すことによっ
て形成されるが、それらはプレ−ナ光要素の構成に対応
した構成を有している。空洞または側壁が形成された後
で、それは本発明に従って精密に研磨される。その後
で、上述した米国特許第４８６８４５３号および第４７
４０９５１号、ならびにM.M. Minot, "A New Guided-Wa
ve Lens Structure", Journal of Lightwave Technolog
y, vol. 8. no. 12 (1990)の手法に従って精密に研磨さ
れる。適当なプレ−ナ光要素構成は、測地部品、ルネベ
ルグ・レンズ、フレネル・レンズ、格子レンズ、ＴＩＰ
Ｅレンズ、および他の同様の微小部品装置の構成であ
る。The precision polishing method of the present invention is useful for treating optically transparent surfaces that define cavities or sidewalls in optical waveguides. Such cavities or sidewalls are formed by subjecting the optical waveguide to reactive ion etching, which has a configuration corresponding to that of the planar optical element. After the cavity or sidewall is formed, it is precision ground according to the present invention. Thereafter, the above-mentioned US Pat. Nos. 4,868,453 and 47
40951, and MM Minot, "A New Guided-Wa
ve Lens Structure ", Journal of Lightwave Technolog
It is precisely polished according to the method of y , vol. 8. no. 12 (1990). Suitable planar optical element configurations are geodesic components, Luneberg lenses, Fresnel lenses, grating lenses, TIPs.
Configurations for E-lenses and other similar microcomponent devices.
【００２２】プレ−ナ集積光装置にこのようなプレ−ナ
光要素を作成するための幾つかの技法が知られている。
下記の文献、すなわち測地部品に関する米国特許第４７
１２８５６号; フレネル・レンズに関するSuhara, et a
l.. "Graded-Index FresnelLenses for Integrated Opt
ics", Applied Optics, vol. 21, no. 11, pp. 1966-71
(1982); ルネベルグ・レンズに関するColumbini, "Des
ign of Thin-film Luneberg-type Lenses for Maximum
Focal Length Control", Applied Optics, vol. 20, n
o. 20, pp. 3589-93 (1981); および格子レンズに関す
るHatakoshi etal., "Waveguide Grating Lenses for O
ptical Couplers", Applied Optics, vol. 23, no. 11,
pp. 1749-53 (1984)が適当な手法を開示している。他
の技法が開発されており、そこでは例えばヨ−ロッパ特
許公報第０４４６６７２号のようにポリマを用いてプレ
−ナ光導波通路とそれの部品が作成さＳれる。Several techniques are known for making such planar optical elements in planar integrated optical devices.
The following references, US Pat. No. 47, relating to geodetic components
No. 12856; Suhara, et a on Fresnel lenses
l .. "Graded-Index FresnelLenses for Integrated Opt
ics ", Applied Optics , vol. 21, no. 11, pp. 1966-71
(1982); Columbini, "Des on Luneberg Lens
ign of Thin-film Luneberg-type Lenses for Maximum
Focal Length Control ", Applied Optics , vol. 20, n
o. 20, pp. 3589-93 (1981); and Hatakoshi et al., "Waveguide Grating Lenses for O for grating lenses."
ptical Couplers ", Applied Optics , vol. 23, no. 11,
pp. 1749-53 (1984) discloses a suitable method. Other techniques have been developed in which planar optical waveguides and their components are made using polymers, such as European Patent Publication No. 0446672.
【００２３】測地レンズはプレ−ナ光導波通路の頂部に
おける表面凹みを特徴とする。測地レンズは、遷移点に
おける散乱損失を最小限に保持するために、その表面凹
みの形成時に厳密な制御を必要とする。The geodesic lens features a surface depression at the top of the planar optical waveguide. Geodesic lenses require tight control during the formation of their surface depressions to keep scattering losses at the transition point to a minimum.
【００２４】測地レンズのサブクラスであるルネベルグ
・レンズは、それが用いられるプレ−ナ光導波通路基体
より高い屈折率を有するレンズ材料を用いることを必要
とする。The Luneberg lens, a subclass of geodesic lenses, requires the use of lens materials having a higher index of refraction than the planar optical waveguide substrate in which it is used.
【００２５】バルク・オプティックにおけるゾ−ン・プ
レ−トに類似したフレネル・レンズは所望の焦点効果を
得るために移相および／または吸収に依存する。この移
相は、プレ−ナ光導波通路に適用される一連の半周期ゾ
−ンを通じて行われる。プレ−ナ光導波通路においてフ
レネル・レンズを用いることに関するさらに詳細な説明
については、Ashleu et al., "Fresnel Lens in a Thin
-film Waveguide", Applied Physics Letters, vol. 3
3, pages 490-92 (1978)を参照されたい。Fresnel lenses, similar to zone plates in bulk optics, rely on phase shifts and / or absorptions to obtain the desired focusing effect. This phase shift is done through a series of half-period zones applied to the planar optical waveguide. For a more detailed description of using Fresnel lenses in planar optical waveguides, see Ashleu et al., "Fresnel Lens in a Thin.
-film Waveguide ", Applied Physics Letters , vol. 3
See 3, pages 490-92 (1978).
【００２６】光導波通路にプレ−ナ光要素を形成する他
の技法は米国特許出願第８４０７４９号に開示されてい
る。Another technique for forming planar optical elements in an optical waveguide is disclosed in US Pat. No. 8,407,493.
【００２７】本発明に従って処理された光学的に透明な
表面は一般に、リアクティブ・イオン・エッチングの後
における表面粗さより実質的に平滑な表面粗さを有す
る。空洞内におけるプレ−ナ光要素が形成される前に、
光導波通路空洞の表面がこのようにして精密に研磨され
ると、その導波路は、このように研磨されていない導波
路よりも過剰損失が実質的に小さい。このようにして、
本発明に従って処理された光導波通路は、研磨されてい
ないものよりも実質的に良好な性能を示す。Optically transparent surfaces treated in accordance with the present invention generally have a surface roughness that is substantially smoother than the surface roughness after reactive ion etching. Before the planar optical element in the cavity is formed,
When the surface of the optical waveguide cavity is precision polished in this manner, the waveguide has substantially less excess loss than a waveguide that is not so polished. In this way
Optical waveguides treated in accordance with the present invention exhibit substantially better performance than unpolished ones.
【００２８】実施例 実施例１ リアクティブ・イオン・エッチングによって形成された
空洞を有する光導波通路が、変性ＨＦ緩衝溶液を用い
て、毎分400オングストロムの速度で30秒間、緩衝酸化
物エッチングを施された。この緩衝酸化物エッチング処
理が終了した後で、走査型電子顕微鏡で光導波通路の写
真が撮られた。図２を参照されたい。この写真は空洞の
表面が顕著な粗さを有していることを示している。The optical waveguide path having a cavity formed by the Examples Example 1 reactive ion etching, using a modified HF buffered solution for 30 seconds at a rate of 400 Å, a buffered oxide etch Was given. After this buffered oxide etching process was completed, the optical waveguide was photographed with a scanning electron microscope. See FIG. This photograph shows that the surface of the cavity has a significant roughness.
【００２９】実施例２ 実施例１のものと同様の空洞を油す得る光導波通路が実
施例１に記載された手法に従って緩衝酸化物エッチング
を施された。 Example 2 A cavity-like optical waveguide similar to that of Example 1 was buffer oxide etched according to the procedure described in Example 1.
【００３０】0.3ミクロン・アルミナ粉末10ミリリット
ルと水10ミリリットルとで組成された研磨混合物を添加
された30ミリリットル・ビ−カ内に導波路が入れられ
た。そ後、ビ−カがBranson D-150 超音波クリ−ナのタ
ンクに入れられ、そしてビ−カが超音波クリ−ナのベ−
スと良好な接触状態にあるようにするために、ビ−カの
頂部にウエイトをつけられたプラスチック・カバ−が配
置された。超音波クリ−ナ・タンクには2.54センチメ−
トルの高さまで水が入れられ、ビ−カの内容物に超音波
振動が伝えられるようになされた。その後で、超音波ク
リ−ナがオンされ、そして１時間のあいだ動作された。The waveguide was placed in a 30 milliliter beaker containing a polishing mixture composed of 10 milliliters of 0.3 micron alumina powder and 10 milliliters of water. After that, the beaker was placed in the tank of the Branson D-150 ultrasonic cleaner, and the beaker was placed in the ultrasonic cleaner base.
A weighted plastic cover was placed on top of the beaker to ensure good contact with the fabric. 2.54 cm for ultrasonic cleaner tank
Water was added to the height of the tor, and ultrasonic vibration was transmitted to the contents of the beaker. After that, the ultrasonic cleaner was turned on and operated for 1 hour.
【００３１】超音波処理が終了した後で、光導波通路が
取り出され、そして走査型電子顕微鏡でそれの写真が撮
られた。その写真が図３に示されている。図２および３
の比較すると、本発明の精密研磨手法によって実質的に
より平滑な空洞を生じることがわかる。After the sonication was completed, the optical waveguide was removed and photographed with a scanning electron microscope. The photograph is shown in FIG. 2 and 3
In comparison, it can be seen that the precision polishing technique of the present invention produces substantially smoother cavities.
【００３２】実施例３ 超音波研磨工程が２時間行なわれたことを除き、実施例
２のテスト手法が反復された。超音波研磨が終了した後
で、光導波通路が研磨混合物から取り出され、そして走
査型電子顕微鏡でその光導波通路の写真が撮影された。
その写真が図４である。図４を図２および３と比較する
と、超音波研磨時間そ長くすることによって空洞の壁の
平滑度が向上することが判る。 Example 3 The test procedure of Example 2 was repeated except that the ultrasonic polishing step was performed for 2 hours. After the ultrasonic polishing was completed, the optical waveguide was removed from the polishing mixture and a photograph of the optical waveguide was taken with a scanning electron microscope.
The photograph is shown in FIG. Comparing FIG. 4 with FIGS. 2 and 3, it can be seen that increasing the ultrasonic polishing time improves the smoothness of the walls of the cavity.
【００３３】実施例４ 超音波研磨の時間が４時間であったことを除き、実施例
２の処理が繰返された。超音波研磨が終了した後で、光
導波通路が研磨混合物から取り出され、そして走査型電
子顕微鏡でその導波路の写真が撮影された。その写真が
図５である。図５を図２、３および４と比較すると、４
時間の研磨時間によって空洞の壁の平滑度が向上したこ
とが判る。 Example 4 The process of Example 2 was repeated except that the ultrasonic polishing time was 4 hours. After the ultrasonic polishing was completed, the optical waveguide was removed from the polishing mixture and a photograph of the waveguide was taken with a scanning electron microscope. The photograph is shown in FIG. Comparing FIG. 5 with FIGS. 2, 3 and 4, 4
It can be seen that the smoothness of the wall of the cavity was improved by the polishing time of time.
【００３４】実施例５ 米国特許出願第０７／８４０７４９号に記載されている
デザインおよび方法に従って１×８カプラ／スプリッタ
装置が作成された。１つのこのような装置が光学的性能
について実施例１に従って処理した後に測定された。８
つの出力に対する入力パワ−と出力パワ−との間の平均
比は約12dBであった（理論比は１×８の分割の場合に9d
Bである）。 Example 5 A 1 × 8 coupler / splitter device was made according to the design and method described in US patent application Ser. No. 07 / 840,749. One such device was measured for optical performance after processing according to Example 1. 8
The average ratio between input power and output power for one output was about 12 dB (theoretical ratio is 9d for 1 × 8 division).
B).
【００３５】他のこのような装置が実施例４の研磨方法
に従って付加的に処理された。平均過剰損失は約11dBで
あり、本発明の研磨処理を行なわない場合の過剰損失よ
りも33％の改善が得られた。Another such device was additionally processed according to the polishing method of Example 4. The average excess loss was about 11 dB, which was a 33% improvement over the excess loss without the polishing treatment of the present invention.
【図１】本発明による超音波研磨装置の概略図である。FIG. 1 is a schematic view of an ultrasonic polishing apparatus according to the present invention.
【図２】超音波研磨を施されていない光導波通路におけ
る空洞の走査型電子顕微鏡で撮った写真である。FIG. 2 is a photograph taken with a scanning electron microscope of a cavity in an optical waveguide which has not been ultrasonically polished.
【図３】本発明に従って超音波研磨を１時間施された光
導波通路における空洞の走査型電子顕微鏡で撮った写真
である。FIG. 3 is a scanning electron microscope photograph of a cavity in an optical waveguide that has been ultrasonically polished for 1 hour according to the present invention.
【図４】本発明に従って超音波研磨を２時間施された光
導波通路における空洞の走査型電子顕微鏡で撮った写真
である。FIG. 4 is a scanning electron microscope photograph of a cavity in an optical waveguide that has been ultrasonically polished for 2 hours according to the present invention.
【図４】本発明に従って超音波研磨を４時間施された光
導波通路における空洞の走査型電子顕微鏡で撮った写真
である。FIG. 4 is a scanning electron microscope photograph of a cavity in an optical waveguide that has been ultrasonically polished for 4 hours according to the present invention.
２ 容器 ４ カバ− ６ タンク ８ トランスデュ−サ １０ 電気的出力パルスを発生する発生器 Ｄ プレ−ナ光装置 Ｌ 液体 Ｐ 研磨混合物 2 container 4 cover 6 tank 8 transducer 10 generator for generating electric output pulse D planar optical device L liquid P polishing mixture
─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成６年６月２７日[Submission date] June 27, 1994
【手続補正１】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】図面の簡単な説明[Name of item to be corrected] Brief description of the drawing
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図１】本発明による超音波研磨装置の概略図である。FIG. 1 is a schematic view of an ultrasonic polishing apparatus according to the present invention.
【図２】超音波研磨を施されていない光導波通路におけ
る空洞の走査型電子顕微鏡で撮った写真である。FIG. 2 is a photograph taken with a scanning electron microscope of a cavity in an optical waveguide which has not been ultrasonically polished.
【図３】本発明に従って超音波研磨を１時間施された光
導波通路における空洞の走査型電子顕微鏡で撮った写真
である。FIG. 3 is a scanning electron microscope photograph of a cavity in an optical waveguide that has been ultrasonically polished for 1 hour according to the present invention.
【図４】本発明に従って超音波研磨を２時間施された光
導波通路における空洞の走査型電子顕微鏡で撮った写真
である。FIG. 4 is a scanning electron microscope photograph of a cavity in an optical waveguide that has been ultrasonically polished for 2 hours according to the present invention.
【図５】本発明に従って超音波研磨を４時間施された光
導波通路における空洞の走査型電子顕微鏡で撮った写真
である。FIG. 5 is a photograph taken with a scanning electron microscope of a cavity in an optical waveguide which has been ultrasonically polished for 4 hours according to the present invention.
【符号の説明】 ２ 容器 ４ カバー ６ タンク ８ トランスデューサ １０ 電気的出力パルスを発生する発生器 Ｄ プレーナ光装置 Ｌ 液体 Ｐ 研磨混合物DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 Vessel 4 Cover 6 Tank 8 Transducer 10 Generator for generating electrical output pulse D Planar optical device L Liquid P Polishing mixture
Claims (10)
に空洞または壁を画成する光学的に透明な表面を精密に
研磨する方法であって、 小さい研磨材粒子を含んだ液体スラリを形態の研磨混合
物を準備し、 小さいプレ−ナ光装置に含まれた光導波通路における空
洞または壁を画成する光学的に透明な表面を精密に研す
るのに効果的な条件の下で、前記研磨混合物を、攪拌し
ながら、前記表面に接触させることよりなる、光学的に
透明な表面を精密に研磨する方法。1. A method for precisely polishing an optically transparent surface defining a cavity or wall in an optical element contained in a small planar optical device, the liquid slurry comprising small abrasive particles. And a polishing mixture in the form of a planar optical device containing small planar optical devices under conditions effective to precisely sharpen an optically transparent surface defining a cavity or wall in an optical waveguide. A method of precisely polishing an optically transparent surface, which comprises bringing the polishing mixture into contact with the surface while stirring.
明な表面を前記研磨混合物に浸漬させることを含む請求
項１の方法。2. The method of claim 1, wherein said contacting comprises immersing said optically transparent surface in said polishing mixture.
容器が超音波攪拌を受ける液体浴内に維持される請求項
２の方法。3. The method of claim 2 wherein the polishing mixture is placed in a container and the container is maintained in a liquid bath that is subjected to ultrasonic agitation.
で、または150〜200ワットのパワ−・レベルであるいは
両方の条件で超音波的に行われる請求項１の方法。4. The method of claim 1 wherein said stirring is ultrasonically performed at a frequency of 20-45 kilohertz, or at a power level of 150-200 watts, or both.
ラス、ダイヤモンド・ダスト、カ−ボランダム、タング
ステン・カ−バイド、シリコン・カ−バイド、ホウ素カ
−バイド、およびそれらの混合物で作成される請求項１
の方法。5. The abrasive particles are made of aluminum oxide, glass, diamond dust, carborundum, tungsten carbide, silicon carbide, boron carbide, and mixtures thereof. 1
the method of.
積比が1:0.4〜1:2.5である請求項１の方法。6. The method of claim 1, wherein the volume ratio of liquid to abrasive particles in the polishing mixture is from 1: 0.4 to 1: 2.5.
素、地測部品、ルネベルグ・レンズ、フレネル・レン
ズ、格子レンズＴＩＰＥレンズ、あるいはその他の同様
の超小形構成部品装置を画成する構成となされている請
求項１の方法。7. The optically transparent surface defines a planar optical element, geodetic component, Luneberg lens, Fresnel lens, grating lens TIPE lens, or other similar microcomponent device. The method of claim 1, wherein the method is configured.
おける空洞または側壁を画成する請求項９の方法。8. The method of claim 9, wherein the optically transparent surface defines a cavity or sidewall in an optical waveguide.
ましくは0.1〜0.3ミクロンの範囲の粒径を有する請求項
１の方法。9. The method of claim 1 wherein said abrasive particles have a particle size of up to 1 micron, preferably in the range 0.1-0.3 micron.
波通路における空洞または側壁を画成する光学的に透明
な表面を精密に研磨する方法であって、 小さいプレ−ナ光装置に含まれた光導波通路における空
洞または壁を画成する光学的に透明な表面を精密に研磨
するのに効果的な条件の下で、研磨混合物を攪拌しなが
ら与えることよりなる、光学的に透明な表面を精密に研
磨する方法。10. A method for precisely polishing an optically transparent surface defining a cavity or sidewall in an optical waveguide included in a small planar optical device, the method comprising: The optically transparent surface defining the cavity or wall in the optically guided optical path provided by the polishing mixture under a condition effective to precisely polish the optically transparent surface. A method of precisely polishing the surface.
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- 1994-01-15 DE DE1994611403 patent/DE69411403T2/en not_active Expired - Fee Related
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- 1994-01-31 JP JP2586494A patent/JPH0752031A/en active Pending
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