JPS6057302A - 埋め込み型光導波回路の製造方法 - Google Patents
埋め込み型光導波回路の製造方法Info
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- JPS6057302A JPS6057302A JP58164228A JP16422883A JPS6057302A JP S6057302 A JPS6057302 A JP S6057302A JP 58164228 A JP58164228 A JP 58164228A JP 16422883 A JP16422883 A JP 16422883A JP S6057302 A JPS6057302 A JP S6057302A
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- refractive index
- substrate
- ion exchange
- glass
- waveguide
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- 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
- G02B6/134—Integrated optical circuits characterised by the manufacturing method by substitution by dopant atoms
- G02B6/1345—Integrated optical circuits characterised by the manufacturing method by substitution by dopant atoms using ion exchange
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- Optics & Photonics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は屈折率が断面内で中心がら周辺に向けて連続的
に減少するような分布をもつ導波路をガラス基板内に一
体的に形成する方法に関し、特に真円に近い導波路断面
形状を得るための技術に関する。
に減少するような分布をもつ導波路をガラス基板内に一
体的に形成する方法に関し、特に真円に近い導波路断面
形状を得るための技術に関する。
一般に光平面回路は、相対的に低い屈折率をもつ透明ガ
ラス基板内に相対的に高い屈折率の領域からなる導波路
を用途に応じた種々の回路パターンで設けたものであり
、例えば第7図ないし第3図に示すように基板/内にそ
れぞれ7字状、三角形状、ダイヤ状などのパターンで導
波路−を設け、これら導波路−の端部(基板側面)にそ
れぞれ光17ア、イバ3・・・・・・を接続してこれら
光ファイバ3・・’#lij・・−のうちの一部を入力
用ファイバ3Aとして導D(波路λ内に伝送光を導入し
、基板内の導波路−で一 伝送光を分岐あるいは合流させて残りの導波路一端に接
続された出力用ファイバ3Bにそれぞれ入射させるよう
にした回路などが一般に使用されている。
ラス基板内に相対的に高い屈折率の領域からなる導波路
を用途に応じた種々の回路パターンで設けたものであり
、例えば第7図ないし第3図に示すように基板/内にそ
れぞれ7字状、三角形状、ダイヤ状などのパターンで導
波路−を設け、これら導波路−の端部(基板側面)にそ
れぞれ光17ア、イバ3・・・・・・を接続してこれら
光ファイバ3・・’#lij・・−のうちの一部を入力
用ファイバ3Aとして導D(波路λ内に伝送光を導入し
、基板内の導波路−で一 伝送光を分岐あるいは合流させて残りの導波路一端に接
続された出力用ファイバ3Bにそれぞれ入射させるよう
にした回路などが一般に使用されている。
註記のような光平面回路を製造する方法として従来から
イオン交換法あるいは電界イオン拡散法を案されている
。
イオン交換法あるいは電界イオン拡散法を案されている
。
しかしながら従来のイオン交換法により製作された光回
路では第1図(a)に示すように基板/に設けられた導
波路−の光軸に垂直な断面が半円であったり、第1図(
b)に示すように異形であり屈折率分布も滑らかではな
く階段状に変化している。
路では第1図(a)に示すように基板/に設けられた導
波路−の光軸に垂直な断面が半円であったり、第1図(
b)に示すように異形であり屈折率分布も滑らかではな
く階段状に変化している。
従って屈折率分布型光ファイバとの結合の際、ファイバ
の光伝送コア部の断面形状と導波路断面形状の差異及び
光ファイバのコアの屈折率分布の差異により結合損失が
大きくなるという問題があった。
の光伝送コア部の断面形状と導波路断面形状の差異及び
光ファイバのコアの屈折率分布の差異により結合損失が
大きくなるという問題があった。
昭1I9−3001I3に溶融塩をガラス基材と接触さ
せて両者間でイオン交換を行なわせる方法が記述されて
いる。
せて両者間でイオン交換を行なわせる方法が記述されて
いる。
この方法は、電子分極率の大きいイオンを基材表・−に
設けたマスクの開口を通してガラス中に拡散、3jl
’+!ることにより基材ガラス中に最高屈折率部分コ濤
基板面に認出した高屈折率領域をまず形成し、次いで、
マスクを取り除き電子分極率の小さいイ゛″、パ第1.
:/を基材面から拡散させることにより高屈折率領域を
基材ガラス中に埋め込む方法である。
設けたマスクの開口を通してガラス中に拡散、3jl
’+!ることにより基材ガラス中に最高屈折率部分コ濤
基板面に認出した高屈折率領域をまず形成し、次いで、
マスクを取り除き電子分極率の小さいイ゛″、パ第1.
:/を基材面から拡散させることにより高屈折率領域を
基材ガラス中に埋め込む方法である。
1、;声発明者らは上記二段階イオン交換法に関して実
験研究を重ねた結果、上記開示方法によっても導波路の
形状は円形には程遠い異形となり、また屈折率分布は階
段状となるが、ある特定の条件下で二段階イオン交換を
行なうと断面形状がほぼ真円の導波路が得られることを
見い出し、この知見真円ないしは真円に近い形状にでき
、しかも必要且つ充分な屈折率差を導波路に与えること
のできるイオン交換法による埋め込み型導波回路の製造
方法を提供することにある。
験研究を重ねた結果、上記開示方法によっても導波路の
形状は円形には程遠い異形となり、また屈折率分布は階
段状となるが、ある特定の条件下で二段階イオン交換を
行なうと断面形状がほぼ真円の導波路が得られることを
見い出し、この知見真円ないしは真円に近い形状にでき
、しかも必要且つ充分な屈折率差を導波路に与えること
のできるイオン交換法による埋め込み型導波回路の製造
方法を提供することにある。
本発明に従った方法では、ガラス基鈑の面に所望の導波
路パターンの開口部を残してマスキングを施し、前記開
口部を通して基板ガラスの屈折率増大に寄与するイオン
を基板内に第1段イオン交換処理で拡散させ、次いでマ
スキングを除いてオフ段イオン交換処理で基板ガラスの
屈折率減少にe与するイオンを基板内に拡散させる埋め
込み型11j4波回路の製造方法において、前記オ/段
のイオン交換処理で、断面がほぼ半円形であり且つ最大
屈折率差(△nx)が目的とする光導波路の最大屈近1
率差(△ng)の2倍以上であるような高屈折率部′汗
を形成し、前記第2段イオン交換処理で基板Hjj/f
’ll−+ スtD粘性を70の/10采ないし10の
/L乙乗ボイズの範囲内に保持した状態で基板両面間に
2V/mm以下の電界を印加してイオン交換を行なう。
路パターンの開口部を残してマスキングを施し、前記開
口部を通して基板ガラスの屈折率増大に寄与するイオン
を基板内に第1段イオン交換処理で拡散させ、次いでマ
スキングを除いてオフ段イオン交換処理で基板ガラスの
屈折率減少にe与するイオンを基板内に拡散させる埋め
込み型11j4波回路の製造方法において、前記オ/段
のイオン交換処理で、断面がほぼ半円形であり且つ最大
屈折率差(△nx)が目的とする光導波路の最大屈近1
率差(△ng)の2倍以上であるような高屈折率部′汗
を形成し、前記第2段イオン交換処理で基板Hjj/f
’ll−+ スtD粘性を70の/10采ないし10の
/L乙乗ボイズの範囲内に保持した状態で基板両面間に
2V/mm以下の電界を印加してイオン交換を行なう。
上述した方法によれば、断面の真円度(長軸・短軸比)
がざ0%以上のほぼ真円に近い埋め込み導波路を基板中
に一体形成することができる。
がざ0%以上のほぼ真円に近い埋め込み導波路を基板中
に一体形成することができる。
以下本発明を図面に示した実施例に基づいて肝細に説明
する。
する。
第5図(a)に示すように対向する両面/にIA。
10Bを平滑な平行面に仕上げた組成成分としてNa
+になどのような被イオン交換イオンを含む透明ガラス
基板ioを準備する。
+になどのような被イオン交換イオンを含む透明ガラス
基板ioを準備する。
次にこの基板10の片面10Aを、第7図ないし第3図
に例示した如き所望の導波路パターンの開口l/を残し
てイオン透過防止効果のある物質例えばチタン膜からな
るマスク/、2でマスキングする。
に例示した如き所望の導波路パターンの開口l/を残し
てイオン透過防止効果のある物質例えばチタン膜からな
るマスク/、2でマスキングする。
ここでマスク/2の開口//の幅W1の選定は非も′0
.5μm以上、より好ましくは7μm以上とすると、第
7段イオン交換処理で形成される高屈折率領域の断面形
状は扁平な半楕円形となり、第2イオン交換処理によっ
ても上記形状があまり是正されず最終的に良好な真円度
の導波路が得られなくなるのでWlは所望導波路の少な
くとも5分のl以下、より好ましくは7分のl以下に設
定することが望ましい。
.5μm以上、より好ましくは7μm以上とすると、第
7段イオン交換処理で形成される高屈折率領域の断面形
状は扁平な半楕円形となり、第2イオン交換処理によっ
ても上記形状があまり是正されず最終的に良好な真円度
の導波路が得られなくなるのでWlは所望導波路の少な
くとも5分のl以下、より好ましくは7分のl以下に設
定することが望ましい。
典型的な数値例を示すと、径が5o−troμmφの導
波路を形成しようとする場合、マスク開口幅W1は夕〜
ざμ程度に形成するのがよい。
波路を形成しようとする場合、マスク開口幅W1は夕〜
ざμ程度に形成するのがよい。
次にマスク開口//を通して基板ガラスの屈折率増大に
寄与するイオンを含む物質例えば溶融塩な接触させ、上
記外部からのイオンとガラス中のイオンとを交換させる
ことにより上記外部からのイオン/3をガラス中に拡散
させる。
寄与するイオンを含む物質例えば溶融塩な接触させ、上
記外部からのイオンとガラス中のイオンとを交換させる
ことにより上記外部からのイオン/3をガラス中に拡散
させる。
このイオン交換を以下第7段イオン交換処理とい向けて
次第に減少する濃度分布となり、この濃度分布に基づい
て基板ガラス内にはマスク開口//の、軸線に垂直な断
面内で屈折率が開口77部分で最;抜で周辺に向けて次
第に減少するような屈折率分布をもった高屈折率領域/
4’が形成される。
次第に減少する濃度分布となり、この濃度分布に基づい
て基板ガラス内にはマスク開口//の、軸線に垂直な断
面内で屈折率が開口77部分で最;抜で周辺に向けて次
第に減少するような屈折率分布をもった高屈折率領域/
4’が形成される。
そしてこの高屈折率領域/Ilの断面形状は前述したよ
うにマスク開口幅W1 を設定することにより、マスク
開口//の軸線に垂直な断面内で基板表面に平行方向の
半径と深さ方向の半径との比がおよそ0.7ないし/、
4の範囲内に入るほぼ半円形状となる。
うにマスク開口幅W1 を設定することにより、マスク
開口//の軸線に垂直な断面内で基板表面に平行方向の
半径と深さ方向の半径との比がおよそ0.7ないし/、
4の範囲内に入るほぼ半円形状となる。
ここで第7段イオン交換処理を終了した時点での最大屈
折率差△n1は、導波路の径によっても異なるが一般に
は最終的に導波路に与えるべき最大屈折率差△n2の少
なくとも一倍以上、好ましくは2.5以上にしておく必
要がある。
折率差△n1は、導波路の径によっても異なるが一般に
は最終的に導波路に与えるべき最大屈折率差△n2の少
なくとも一倍以上、好ましくは2.5以上にしておく必
要がある。
すなわち、後述の第2段イオン交換処理において高屈折
率領域1で分布を形成しているイオンがさらに拡散する
ことによって屈折率差が減少し、△n]か△n2の2倍
未満では必要とする屈折率差−の良好な充分大な開口数
(NA)を確保するためLζは△n1は△n2の約3倍
前後にすることが望まして1j してはタリウム、銀、セシウム、リチウムなどのイオン
が使用可能であるが、特に大きな屈折率差が得られるも
のとしてタリウムイメンまたは銀イオンが好適である。
率領域1で分布を形成しているイオンがさらに拡散する
ことによって屈折率差が減少し、△n]か△n2の2倍
未満では必要とする屈折率差−の良好な充分大な開口数
(NA)を確保するためLζは△n1は△n2の約3倍
前後にすることが望まして1j してはタリウム、銀、セシウム、リチウムなどのイオン
が使用可能であるが、特に大きな屈折率差が得られるも
のとしてタリウムイメンまたは銀イオンが好適である。
クリラムイオンは、通常のアルカリ含有カラスにおいて
アルカリイオンとイオン交換することにより、クリラム
イオン/ mol当り約0.0//の屈折率増加が見ら
れ屈折率差△n1を0.2!;fJ近まで高めることが
可能である。
アルカリイオンとイオン交換することにより、クリラム
イオン/ mol当り約0.0//の屈折率増加が見ら
れ屈折率差△n1を0.2!;fJ近まで高めることが
可能である。
また銀イオンは/mol当り約o、ooqの割合でガラ
スの屈折率を増加させ、屈折率差へnlを0..20付
近まで高めることが可能である。
スの屈折率を増加させ、屈折率差へnlを0..20付
近まで高めることが可能である。
第7段イオン交換処理を行なうに当っては基板のマスク
面を前述の屈折率分布形成用のイオンを含む硫酸塩、硝
酸塩などの溶融塩に接触させ、マスり面を陽極として電
界を印加する。
面を前述の屈折率分布形成用のイオンを含む硫酸塩、硝
酸塩などの溶融塩に接触させ、マスり面を陽極として電
界を印加する。
・−の場合、印加電圧があまり小さい場合あるいは、−
レ交換を継続すると屈折率差は増大するものの高屈折率
部分が必要以上に拡大したりあるいは変形・することに
もなるので印加電圧は基板厚み7mm22当1J30.
/〜2Vの範囲内とするのが望ましい。
レ交換を継続すると屈折率差は増大するものの高屈折率
部分が必要以上に拡大したりあるいは変形・することに
もなるので印加電圧は基板厚み7mm22当1J30.
/〜2Vの範囲内とするのが望ましい。
次いでマスク7.2を取り除き、この基板面/DAにN
aイオン、にイオンなど基板ガラスの屈折率を相対的に
低下するイオンを含む溶融塩に接触させ、高屈折率領域
/4’側の基板面10Aを陽極。
aイオン、にイオンなど基板ガラスの屈折率を相対的に
低下するイオンを含む溶融塩に接触させ、高屈折率領域
/4’側の基板面10Aを陽極。
裏面lOB側を陰極として電界を印加する。
この牙一段イオン交換処理により半円形の高屈折率領域
/lを形成しているイオン/3は全体的に基板の深部方
向へ移動し、一方基板而からは溶融塩中のイオン15が
一様に拡散浸入してくる。
/lを形成しているイオン/3は全体的に基板の深部方
向へ移動し、一方基板而からは溶融塩中のイオン15が
一様に拡散浸入してくる。
この過程で半円形の高屈折率領域llの上面両端近傍は
も、ともと低屈折率であったところにさらに屈折率低下
イオンが拡散してくることにより大きく低下し、中央近
傍では相対的にあまり屈折率が低下しないので結果とし
て等屈折率線は高屈折率領域の上部で上向き凸形の半円
形輪郭になり、結果として基板表面から一定の深さの点
において屈、4率が最大であり、周辺に向けて二乗近似
で屈折訓ト(連続的に減少する分布をもつほぼ円形の高
屈l罷ト領域からなる導波路/乙が得られる。
も、ともと低屈折率であったところにさらに屈折率低下
イオンが拡散してくることにより大きく低下し、中央近
傍では相対的にあまり屈折率が低下しないので結果とし
て等屈折率線は高屈折率領域の上部で上向き凸形の半円
形輪郭になり、結果として基板表面から一定の深さの点
において屈、4率が最大であり、周辺に向けて二乗近似
で屈折訓ト(連続的に減少する分布をもつほぼ円形の高
屈l罷ト領域からなる導波路/乙が得られる。
ニー’の牙2段イオン交換処理で重要なことは印加電p
−MT4基板ガラスの粘性である。
−MT4基板ガラスの粘性である。
、 、 、:、jl−圧があまり大きい場合には最大屈
折率部分j’:t!、に)′あるイオンの深部への移動
速度が速すぎて、最・〜−大゛屈折率部分が形状中心よ
りも深部寄りに偏った導波路となる。
折率部分j’:t!、に)′あるイオンの深部への移動
速度が速すぎて、最・〜−大゛屈折率部分が形状中心よ
りも深部寄りに偏った導波路となる。
この屈折率中心の偏心のない全半径方向に均等勺
屈折率無配を得るためには少なくとも印加電圧基板厚み
7mm当り2■以下にすることが必要であり、へ5V以
下することが望ましい。
7mm当り2■以下にすることが必要であり、へ5V以
下することが望ましい。
一方、印加電圧があまり小さいときは高屈折率イオンの
深部への移動が充分に行なわれないため、高屈折率部分
の上部が半円形から外れた偏平な形状となるのでオフ段
イオン交換に4〕ける印加電圧は基板厚み7mm 当り
O,SV以上にすることが望ましい。
深部への移動が充分に行なわれないため、高屈折率部分
の上部が半円形から外れた偏平な形状となるのでオフ段
イオン交換に4〕ける印加電圧は基板厚み7mm 当り
O,SV以上にすることが望ましい。
また牙2段イオン交換処理においてガラス基板の粘性が
あまり高いと基板ガラス内にある屈折率増加イオンの深
部への移動および表面からの屈折率低下イオンの拡散が
十分に行なわれず、前述したように高屈折率領域の半円
形から円形への移行が冒腓ト部への移動速度が場所によ
りアンバランスとffす、結果として最高屈折率部分が
導波路の断面形状中心よりも下方管りに飼心することに
なるの1−’;5TT 14ji第2イオン交換処理に
おける基板ガラスの粘−lヨ7iQi / 0の77乗
ボイスないし10の/1.6乗ボ、zunl−7jとな
るよう加熱温度、ガラスの組成等の条件を選ぶ必要があ
り、さらに10の72乗ないし、10の73.5乗ボイ
ズの範囲内が望ましい。
あまり高いと基板ガラス内にある屈折率増加イオンの深
部への移動および表面からの屈折率低下イオンの拡散が
十分に行なわれず、前述したように高屈折率領域の半円
形から円形への移行が冒腓ト部への移動速度が場所によ
りアンバランスとffす、結果として最高屈折率部分が
導波路の断面形状中心よりも下方管りに飼心することに
なるの1−’;5TT 14ji第2イオン交換処理に
おける基板ガラスの粘−lヨ7iQi / 0の77乗
ボイスないし10の/1.6乗ボ、zunl−7jとな
るよう加熱温度、ガラスの組成等の条件を選ぶ必要があ
り、さらに10の72乗ないし、10の73.5乗ボイ
ズの範囲内が望ましい。
上記の第2段イオン交換処理を終了した時点で形成され
る円形断面の導波路に刊与されているべき最大屈折率差
△n2(最大屈折率と基板ガラス屈折率との差)は接続
するファイバの開口数(’NA)に応じて設定する必要
があるが、本発明のように珂・/段イオン交換処理によ
って△n1を△n2の2倍以上に付けておけば、牙コ段
処理で断面完全円形化するまで必要且つ充分な電圧印加
およびイオン交換時間をかけることによりこの過程でイ
オン拡散による最高屈折率部分の屈折率低下を生じても
、最終的に必要とする上記△n2を余裕をもって確保す
ることができる。
る円形断面の導波路に刊与されているべき最大屈折率差
△n2(最大屈折率と基板ガラス屈折率との差)は接続
するファイバの開口数(’NA)に応じて設定する必要
があるが、本発明のように珂・/段イオン交換処理によ
って△n1を△n2の2倍以上に付けておけば、牙コ段
処理で断面完全円形化するまで必要且つ充分な電圧印加
およびイオン交換時間をかけることによりこの過程でイ
オン拡散による最高屈折率部分の屈折率低下を生じても
、最終的に必要とする上記△n2を余裕をもって確保す
ることができる。
典型的な数値例を挙げると、断面形状が直径約50μで
真円度(短軸/長軸比)がgo%以上であり、且−)N
Aが0..2(△n2−0.0/グ)の導波路:’:亜
1i−成する場合△n1は約o、olI!; とするの
が望ま・1謂ト・。
真円度(短軸/長軸比)がgo%以上であり、且−)N
Aが0..2(△n2−0.0/グ)の導波路:’:亜
1i−成する場合△n1は約o、olI!; とするの
が望ま・1謂ト・。
排1だ上記条件の導波路でNA=0.3 (△n2−o
、□J9)、−とす、る場合は△n1は約0.09とす
るのが望ましい。
、□J9)、−とす、る場合は△n1は約0.09とす
るのが望ましい。
11、・舅、上火雄側に基づいて説明した本発明方法に
よ;) h、にr:、断面がほぼ真円で且つ屈折率差の
大きい屈心にほぼ一致した偏心のほとんど無い均等分布
のものが得られる。
よ;) h、にr:、断面がほぼ真円で且つ屈折率差の
大きい屈心にほぼ一致した偏心のほとんど無い均等分布
のものが得られる。
さらに、イオン交換法によって形成された導波路はCV
D法等によって形成された導波路に比べ屈折率分布のゆ
らぎが小さい伝送光のモード変換が小さい。
D法等によって形成された導波路に比べ屈折率分布のゆ
らぎが小さい伝送光のモード変換が小さい。
そのため導波路のNAが仮りに接続するファイバのNA
より大きいとしても出射NAはあまり大きくならず接続
損失が増大しない。
より大きいとしても出射NAはあまり大きくならず接続
損失が増大しない。
すなわち本発明方法では導波路のNAを接続するファイ
バのNAと厳密に合せる必要は無くファイバのNA以上
にしておけばよい。
バのNAと厳密に合せる必要は無くファイバのNA以上
にしておけばよい。
このことは光回路を製造する上で条件の制約がそれだけ
少なくなり大きな利点となる。
少なくなり大きな利点となる。
実施例/
ガラス基板としてNaイオン、にイオンなどの11−交
換イオンを成分としてS重量%以上含む厚さ→A、tn
mのアルカリはうけい酸ガラスを用い、この、till
Iil、にマスクとしてチタン膜を高周波スパッタ法c
iより/μm程度の膜厚で形成した。
換イオンを成分としてS重量%以上含む厚さ→A、tn
mのアルカリはうけい酸ガラスを用い、この、till
Iil、にマスクとしてチタン膜を高周波スパッタ法c
iより/μm程度の膜厚で形成した。
L 次を−このチタン膜を周知のフォトリソグラフィー
波曲を用いてオ/図に示した導波路平面パターン1:=
7エ、ツチングして幅Sμmの開口l/を設けた。
波曲を用いてオ/図に示した導波路平面パターン1:=
7エ、ツチングして幅Sμmの開口l/を設けた。
M)、i次、1仲牙乙図に示すようにこのマスク付き基
板をそのマスク面を下にして硫酸タリウム、5′0モル
%。
板をそのマスク面を下にして硫酸タリウム、5′0モル
%。
硫酸カリウム10モル%、硫IHHQ qoモル%の混
合物からなる溶融塩/7に浸漬し、基板10のマスク面
とは反対側の面に粘土とKNO3のベースト状混合物を
塗布して導電層/ざとし、この導電層/ざに電極板/9
Aを密着させてこの電極板板/9Bを電源20の陽極に
接続して直流電圧←印加した。
合物からなる溶融塩/7に浸漬し、基板10のマスク面
とは反対側の面に粘土とKNO3のベースト状混合物を
塗布して導電層/ざとし、この導電層/ざに電極板/9
Aを密着させてこの電極板板/9Bを電源20の陽極に
接続して直流電圧←印加した。
溶融塩/7.ガラス基板10の温度を基板ガラスの粘性
が7013ボイス程度になるSSO℃に設定し直流電圧
として!■を印加し1分間イオン交換処理を行なった結
果、ガラス基板面に垂直な面で幅W2−4Isμm 、
深さH−/gμmnの最大屈折率差△n1が約0.0乙
の半円形高屈折率領域を形成できた。
が7013ボイス程度になるSSO℃に設定し直流電圧
として!■を印加し1分間イオン交換処理を行なった結
果、ガラス基板面に垂直な面で幅W2−4Isμm 、
深さH−/gμmnの最大屈折率差△n1が約0.0乙
の半円形高屈折率領域を形成できた。
′°1扉
ガラス基板表面のチタン膜を除去し、この面艇)酸カリ
ウム+、2.J’モル%と硫酸亜鉛57.5モ、11N
?%のSSO″Cに保持した混合溶融塩に浸して直流電
圧を印加し、!■で約70分間程度の牙2段it、j)
:’I :giン交換処理を行なった結果、ガラス基板
表面およ1び光軸に垂直な断面において長軸SSμm、
短;、’j、Iij$啓11Iμmの真円度約ざ0%の
円形で屈折率が中心で最も大きく半径方向に連続的に減
少する分布をもち、且つ最大屈折率差Δn2が約o、o
−2(NA=0.2!;)である導波路を形成する○と
ができた。
ウム+、2.J’モル%と硫酸亜鉛57.5モ、11N
?%のSSO″Cに保持した混合溶融塩に浸して直流電
圧を印加し、!■で約70分間程度の牙2段it、j)
:’I :giン交換処理を行なった結果、ガラス基板
表面およ1び光軸に垂直な断面において長軸SSμm、
短;、’j、Iij$啓11Iμmの真円度約ざ0%の
円形で屈折率が中心で最も大きく半径方向に連続的に減
少する分布をもち、且つ最大屈折率差Δn2が約o、o
−2(NA=0.2!;)である導波路を形成する○と
ができた。
吹に上記のようにして得た導波路の端部(基板側面)に
コア径がSOμmでNA −0,2の屈折率分布型光フ
ァイバをそれぞれ接続し、波長0.ざ3μmの光を上記
光ファイバを通して導波路内に導き挿入損失(ファイバ
との接続損失を含む)を測定しまた導波路断面形状が7
アイバコ了に近いため接続損失は約0.3 (iB以下
ときわめて低損失であった。
コア径がSOμmでNA −0,2の屈折率分布型光フ
ァイバをそれぞれ接続し、波長0.ざ3μmの光を上記
光ファイバを通して導波路内に導き挿入損失(ファイバ
との接続損失を含む)を測定しまた導波路断面形状が7
アイバコ了に近いため接続損失は約0.3 (iB以下
ときわめて低損失であった。
実施例2
溶融塩を硫酸タリウム5.2モル%、硫酸カリウムざモ
/I/%、硫酸亜鉛/IOモル%の組成の混塩に変えた
以外は実施例/と同一条件で牙−イオン交町i:円形高
屈折率領域が基板ガラス中に形成され=+h’ 次にマスク除去後第2段イオン交換処理を実施例i /
、と、同一組成の塩を用いて温度!;夕o”c+直流電
界S■で約110分間行なった結果、光軸に垂直90%
で屈折率差゛Δn2−o、o−である導波路を得ること
ができた。
/I/%、硫酸亜鉛/IOモル%の組成の混塩に変えた
以外は実施例/と同一条件で牙−イオン交町i:円形高
屈折率領域が基板ガラス中に形成され=+h’ 次にマスク除去後第2段イオン交換処理を実施例i /
、と、同一組成の塩を用いて温度!;夕o”c+直流電
界S■で約110分間行なった結果、光軸に垂直90%
で屈折率差゛Δn2−o、o−である導波路を得ること
ができた。
実施例3
溶融塩として硫酸タリウムI1.2モル%、硫酸カリウ
ムlざモル%、硫酸亜船グQモル%のn1成の混塩を使
用し、印加電圧をl/、■、イメン交換処理時間を6分
間とした他は実施例/と同一条件で第7段イオン交換処
理を行なったところ、幅W2=70 μml深さH−,
2g ttmで屈折率差△n1=0.0!;3の半円形
高屈折率領域が基板ガラス中に形成された。
ムlざモル%、硫酸亜船グQモル%のn1成の混塩を使
用し、印加電圧をl/、■、イメン交換処理時間を6分
間とした他は実施例/と同一条件で第7段イオン交換処
理を行なったところ、幅W2=70 μml深さH−,
2g ttmで屈折率差△n1=0.0!;3の半円形
高屈折率領域が基板ガラス中に形成された。
次にマスク除去後第2段イオン交換処理を実施例/と同
一組成の塩を用いて温度sso”c+直流電界UVで約
15分間行なった結果、光軸に垂直な断面で長軸ざ7μ
n1 、短軸71μmの真円度約ざ2%で屈折率差△n
2が約0.0.2である円形導波路を得ることができた
。
一組成の塩を用いて温度sso”c+直流電界UVで約
15分間行なった結果、光軸に垂直な断面で長軸ざ7μ
n1 、短軸71μmの真円度約ざ2%で屈折率差△n
2が約0.0.2である円形導波路を得ることができた
。
形断面でΔn1− o、o−の高屈折率領域が得られた
。
。
次にマスク除去後、オ一段イオン交換処理を温度sps
″C1直流電界gVで約15分間行なった結果、長軸7
7μml短軸10 ltm の真円度qO%で屈折率差
△n2−o、oo、2の円形導波路が得られた。
″C1直流電界gVで約15分間行なった結果、長軸7
7μml短軸10 ltm の真円度qO%で屈折率差
△n2−o、oo、2の円形導波路が得られた。
本例の導波路は波長λ−/、33μmでの単一モード伝
送用導波路として適している。
送用導波路として適している。
以上の実施例では陰極側に粘土とKNO3のペースト状
のものを用いて説明したが、例えばガラス基板を箱形に
形成して陰極側に溶融塩を用いてもさしつかえない。ま
た電子分極率の大きいイメ゛ンも!、として上述実施例
では、溶融塩を用いたが例えばガラス基板にA9を蒸着
し、不必要な部分をエツチングし−(イレン諒となし、
この土からAlA!′iを蒸着するか、また圧着して電
極としこれに電圧を印加してもさしつかえない。
のものを用いて説明したが、例えばガラス基板を箱形に
形成して陰極側に溶融塩を用いてもさしつかえない。ま
た電子分極率の大きいイメ゛ンも!、として上述実施例
では、溶融塩を用いたが例えばガラス基板にA9を蒸着
し、不必要な部分をエツチングし−(イレン諒となし、
この土からAlA!′iを蒸着するか、また圧着して電
極としこれに電圧を印加してもさしつかえない。
iよび(b)は従来方法による導波回路の断面形状l、
段イオン交換処理の具体例を示す断面図である。
段イオン交換処理の具体例を示す断面図である。
′−゛−7−′□
ハ/!シ・・・・・・・ガラス基板 2./乙・・・・
・・・・導波路/q・・・・・・・高屈折率領域 lS
・・・・・・・低屈折率イオン/7・・・・・・・・溶
融塩 /ざ・・・・・・・・ペースト導電層/9A、/
9B・・・・・・・・電極板 −〇・・・・・・・直流
電源特許出願人 工業技術院長 #=###= 29 rB 木ト 都 第1図 第3因 牛 ↓ 第4図 第5図
・・・・導波路/q・・・・・・・高屈折率領域 lS
・・・・・・・低屈折率イオン/7・・・・・・・・溶
融塩 /ざ・・・・・・・・ペースト導電層/9A、/
9B・・・・・・・・電極板 −〇・・・・・・・直流
電源特許出願人 工業技術院長 #=###= 29 rB 木ト 都 第1図 第3因 牛 ↓ 第4図 第5図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 」 ガラス基板の面に所望の導波路パターンの開口部を
残してマスキングを施し、前記開口部を通して基板ガラ
スの屈折率増大に寄与するイオンを基板内に第1段イオ
ン交換処理で拡散させ、次いてぼ半円形であり且つ最大
屈折率差(△nl)が目的とする光導波路の最大屈折率
差(△nz)のλ倍製上であるような高屈折率部分を形
成し、前記第2段イオン交換処理で基板ガラスの粘性を
10 の/7.0乗ないし10の/11.3乗ボイズの
範囲内に保持した状態で基板両面間に、2v/mm以下
の電界を印加してイオン交換を行なうことを特徴とする
導波路断面が円形の埋め込み型光導波回路を製造する方
法。 2、特許請求の範囲オ/項におQ)て、チ・7段イオン
交換処理でのマスキング開口幅を0.5μm以」二で且
つ目的とする導波路幅の//3以下Gこする埋め込み型
光導波回路の製造方法。 3) 特許請求の範囲オ1項におl/Aで、チ′/段イ
オン交換処理で基板ガラス内に拡散させるイオンGまク
リラム(T7)イオンまたは銀(A9)イA゛ンである
^蚕基板表面に平行方向の半径と深さ方向の半径との比
がC1,7ないしハqの範囲内であるような半円形に形
成した後、オ一段イオン交換処理Gこイ寸すことを特徴
とする埋め込み型光導波路の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58164228A JPS6057302A (ja) | 1983-09-08 | 1983-09-08 | 埋め込み型光導波回路の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58164228A JPS6057302A (ja) | 1983-09-08 | 1983-09-08 | 埋め込み型光導波回路の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6057302A true JPS6057302A (ja) | 1985-04-03 |
JPH0244041B2 JPH0244041B2 (ja) | 1990-10-02 |
Family
ID=15789102
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58164228A Granted JPS6057302A (ja) | 1983-09-08 | 1983-09-08 | 埋め込み型光導波回路の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6057302A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62119505A (ja) * | 1985-11-20 | 1987-05-30 | Fujitsu Ltd | 光導波路デイバイスの形成方法 |
US6245239B1 (en) | 1998-10-09 | 2001-06-12 | Zenon Environmental Inc. | Cyclic aeration system for submerged membrane modules |
US6550747B2 (en) | 1998-10-09 | 2003-04-22 | Zenon Environmental Inc. | Cyclic aeration system for submerged membrane modules |
US6706189B2 (en) | 1998-10-09 | 2004-03-16 | Zenon Environmental Inc. | Cyclic aeration system for submerged membrane modules |
US7014173B2 (en) | 1998-10-09 | 2006-03-21 | Zenon Environmental Inc. | Cyclic aeration system for submerged membrane modules |
US7022236B2 (en) | 2002-12-05 | 2006-04-04 | Zenon Environmental Inc. | Membrane bioreactor, process and aerator |
-
1983
- 1983-09-08 JP JP58164228A patent/JPS6057302A/ja active Granted
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62119505A (ja) * | 1985-11-20 | 1987-05-30 | Fujitsu Ltd | 光導波路デイバイスの形成方法 |
US7347942B2 (en) | 1998-10-09 | 2008-03-25 | Zenon Technology Partnership | Cyclic aeration system for submerged membrane modules |
US6550747B2 (en) | 1998-10-09 | 2003-04-22 | Zenon Environmental Inc. | Cyclic aeration system for submerged membrane modules |
US6706189B2 (en) | 1998-10-09 | 2004-03-16 | Zenon Environmental Inc. | Cyclic aeration system for submerged membrane modules |
US6881343B2 (en) | 1998-10-09 | 2005-04-19 | Zenon Environmental Inc. | Cyclic aeration system for submerged membrane modules |
US7014173B2 (en) | 1998-10-09 | 2006-03-21 | Zenon Environmental Inc. | Cyclic aeration system for submerged membrane modules |
US7186343B2 (en) | 1998-10-09 | 2007-03-06 | Zenon Technology Partnership | Cyclic aeration system for submerged membrane modules |
US7198721B2 (en) | 1998-10-09 | 2007-04-03 | Zenon Technology Partnership | Cyclic aeration system for submerged membrane modules |
US6245239B1 (en) | 1998-10-09 | 2001-06-12 | Zenon Environmental Inc. | Cyclic aeration system for submerged membrane modules |
US7625491B2 (en) | 1998-10-09 | 2009-12-01 | Zenon Technology Partnership | Cyclic aeration system for submerged membrane modules |
US7820050B2 (en) | 1998-10-09 | 2010-10-26 | Zenon Technology Partnership | Cyclic aeration system for submerged membrane modules |
US7922910B2 (en) | 1998-10-09 | 2011-04-12 | Zenon Technology Partnership | Cyclic aeration system for submerged membrane modules |
US7022236B2 (en) | 2002-12-05 | 2006-04-04 | Zenon Environmental Inc. | Membrane bioreactor, process and aerator |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0244041B2 (ja) | 1990-10-02 |
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