JPS6160401B2 - - Google Patents
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- JPS6160401B2 JPS6160401B2 JP57001640A JP164082A JPS6160401B2 JP S6160401 B2 JPS6160401 B2 JP S6160401B2 JP 57001640 A JP57001640 A JP 57001640A JP 164082 A JP164082 A JP 164082A JP S6160401 B2 JPS6160401 B2 JP S6160401B2
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 25
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 23
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
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- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 6
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は基板に形成されたテーパ状光導波路の
製造方法に関する。
製造方法に関する。
基板に形成された光導波路は、光回路の小型
化、集積化、また信頼性の向上を計る上で重要な
役割を果している。この光導波路を用いた光回路
の低損失化を計るためには、光導波路の損失の低
減及び光回路の入出力部での結合損失の低減を計
る必要がある。このうち、後者の問題を解決する
有力な手段として、基板に形成された光導波路の
入出力端部をテーパ状光導波路とすることが知ら
れている。
化、集積化、また信頼性の向上を計る上で重要な
役割を果している。この光導波路を用いた光回路
の低損失化を計るためには、光導波路の損失の低
減及び光回路の入出力部での結合損失の低減を計
る必要がある。このうち、後者の問題を解決する
有力な手段として、基板に形成された光導波路の
入出力端部をテーパ状光導波路とすることが知ら
れている。
従来、このテーパ状光導波路の製造方法とし
て、雑誌、アプライド・オプテイクス（Applied
Optics）の1979年３月号に掲載されたジエー・
シー・キヤンベル（J.C.Campbell）氏の論文に
示されたような製造方法が知られている。これは
第１図ａに示したように、イオン拡散を阻止する
働きを有するSiNからなる拡散阻止層１０１の一
部をエツチングすることにより形成された拡散用
ストライプパターン１０２を設けた基板１０３
を、第１図ｂに示したように、一点鎖線Ａ―
A′に近い端部の方から時間とともに徐々に
AgNO3の溶融塩１０４の中に浸してゆくことに
より拡散深さを変化させてテーパ状光導波路を形
成するというものである。その結果得られた光導
波路の断面形状を第１図ａで示した２つの一点鎖
線Ａ―A′，Ｂ―B′に沿つた断面でそれぞれ示す
と、第１図ｃ，ｄのように各箇所で光導波路１０
５，１０５′の断面の大きさが異なるテーパ状と
なつている。しかし、この従来法では自然拡散に
より光導波路を形成しているため、製造に長い時
間を要すること、基板を徐々に溶融塩に浸してい
くという作業を必要とすること、などの欠点があ
つた。
て、雑誌、アプライド・オプテイクス（Applied
Optics）の1979年３月号に掲載されたジエー・
シー・キヤンベル（J.C.Campbell）氏の論文に
示されたような製造方法が知られている。これは
第１図ａに示したように、イオン拡散を阻止する
働きを有するSiNからなる拡散阻止層１０１の一
部をエツチングすることにより形成された拡散用
ストライプパターン１０２を設けた基板１０３
を、第１図ｂに示したように、一点鎖線Ａ―
A′に近い端部の方から時間とともに徐々に
AgNO3の溶融塩１０４の中に浸してゆくことに
より拡散深さを変化させてテーパ状光導波路を形
成するというものである。その結果得られた光導
波路の断面形状を第１図ａで示した２つの一点鎖
線Ａ―A′，Ｂ―B′に沿つた断面でそれぞれ示す
と、第１図ｃ，ｄのように各箇所で光導波路１０
５，１０５′の断面の大きさが異なるテーパ状と
なつている。しかし、この従来法では自然拡散に
より光導波路を形成しているため、製造に長い時
間を要すること、基板を徐々に溶融塩に浸してい
くという作業を必要とすること、などの欠点があ
つた。
本発明の目的は、上述の欠点を除去し、従来よ
りも短かい時間で製造することができ、かつ、一
度に全長にわたつて拡散を行なうことができるた
め、製造プロセスが簡略化されたテーパ状光導波
路の製造方法を提供することにある。
りも短かい時間で製造することができ、かつ、一
度に全長にわたつて拡散を行なうことができるた
め、製造プロセスが簡略化されたテーパ状光導波
路の製造方法を提供することにある。
即ち、本発明は、光学的に透明な基板に、該基
板に浸透したとき該基板の屈折率が高くなる金属
イオンを選択的に浸透させて高屈折率部を形成す
る光導波路の製造方法において、前記基板の厚さ
がテーパ状に変化しており、かつ前記金属イオン
を電界拡散法を用いて前記基板の厚さの変化方向
に伸びるストライプ状に該基板の中に浸透させる
ことにより前記高屈折率部を形成したことを特徴
とするテーパ状光導波路の製造方法である。
板に浸透したとき該基板の屈折率が高くなる金属
イオンを選択的に浸透させて高屈折率部を形成す
る光導波路の製造方法において、前記基板の厚さ
がテーパ状に変化しており、かつ前記金属イオン
を電界拡散法を用いて前記基板の厚さの変化方向
に伸びるストライプ状に該基板の中に浸透させる
ことにより前記高屈折率部を形成したことを特徴
とするテーパ状光導波路の製造方法である。
以下、本発明を図面を参照して詳細に説明す
る。第２図ａ〜ｄは本発明によるテーパ状光導波
路の製造方法の一実施例を説明するための工程図
である。第２図ａに示したように、BK7ガラスか
らなる基板１は厚さがテーパ状に変化しており、
最も厚い部分で２mm、最も薄い部分で0.5mmであ
る。また、該基板１の一方の面にはアルミニウム
の真空蒸着により銀の拡散阻止層２が設けられて
おり、その一部はリフトオフ法を用いてストライ
プの方向が前記厚さの変化方向とほぼ一致する拡
散用のストライプパターン３を形成している。そ
して、第２図ｂに示したように、さらにその上に
は厚さが約５〜10μｍの銀の薄膜層４及びアルミ
ニウムからなる陽電極５を順次真空蒸着により形
成し、該基板１の他方の面にはアルミニウムから
なる陰電極５′を真空蒸着により形成する。そこ
で、前記基板を約330℃に加熱器６を用いて加熱
すると共に、前記陽電極５と陰電極５′の間に約
100Vの直流電圧を印加して約２時間の電界拡散
を行なうことにより銀イオンを基板１の中に拡散
させる。このとき、印加される電界の強度は基板
１の厚さが厚いほど弱く、厚さが薄いほど強い。
したがつて、拡散深さは基板１の厚さが厚いほど
浅く、厚さが薄いほど深くなる。その結果、基板
１にはテーパ状高屈折率部７，７′が形成され、
第２図ａに示した基板１の両端面Ａ，Ｂではそれ
ぞれ第２図ｃ，ｄに示したように、拡散深さが約
30μｍ及び約10μｍの異なつた大きさの断面形状
を示している。ここで、この断面形状は、前記拡
散用ストライプ３の幅が前記基板１の厚さが薄く
なるほど広くなつているのでほぼ半円形状とな
る。このテーパ状高屈折率部７，７′がテーパ状
光導波路となる。
る。第２図ａ〜ｄは本発明によるテーパ状光導波
路の製造方法の一実施例を説明するための工程図
である。第２図ａに示したように、BK7ガラスか
らなる基板１は厚さがテーパ状に変化しており、
最も厚い部分で２mm、最も薄い部分で0.5mmであ
る。また、該基板１の一方の面にはアルミニウム
の真空蒸着により銀の拡散阻止層２が設けられて
おり、その一部はリフトオフ法を用いてストライ
プの方向が前記厚さの変化方向とほぼ一致する拡
散用のストライプパターン３を形成している。そ
して、第２図ｂに示したように、さらにその上に
は厚さが約５〜10μｍの銀の薄膜層４及びアルミ
ニウムからなる陽電極５を順次真空蒸着により形
成し、該基板１の他方の面にはアルミニウムから
なる陰電極５′を真空蒸着により形成する。そこ
で、前記基板を約330℃に加熱器６を用いて加熱
すると共に、前記陽電極５と陰電極５′の間に約
100Vの直流電圧を印加して約２時間の電界拡散
を行なうことにより銀イオンを基板１の中に拡散
させる。このとき、印加される電界の強度は基板
１の厚さが厚いほど弱く、厚さが薄いほど強い。
したがつて、拡散深さは基板１の厚さが厚いほど
浅く、厚さが薄いほど深くなる。その結果、基板
１にはテーパ状高屈折率部７，７′が形成され、
第２図ａに示した基板１の両端面Ａ，Ｂではそれ
ぞれ第２図ｃ，ｄに示したように、拡散深さが約
30μｍ及び約10μｍの異なつた大きさの断面形状
を示している。ここで、この断面形状は、前記拡
散用ストライプ３の幅が前記基板１の厚さが薄く
なるほど広くなつているのでほぼ半円形状とな
る。このテーパ状高屈折率部７，７′がテーパ状
光導波路となる。
上述のように、本実施例によるテーパ状光導波
路の製造方法によれば、従来よりも製造時間を大
幅に短縮することができ、かつ一度に全長にわた
つて拡散を行なうことができるため製造プロセス
を簡略化することができる。
路の製造方法によれば、従来よりも製造時間を大
幅に短縮することができ、かつ一度に全長にわた
つて拡散を行なうことができるため製造プロセス
を簡略化することができる。
以上、本発明の一実施例について述べた。ここ
で、本実施例において、金属イオンとして銀イオ
ンを用いたが、タリウムイオンやリチウムイオン
等を用いてもよい。また、基板に金属イオンを浸
透させる方法としてドライプロセスを用いたが、
溶融塩中の金属イオンを浸透させるウエツトプロ
セスを用いてもよい。さらに、拡散温度を330℃
としたが、拡散温度は基板の中に金属イオンが浸
透できる温度以上であり、かつ基板の歪温度以下
であればよい。また、基板の厚さが0.5mmから２
mmまで変化するものを用いたが、これ以外のテー
パ形状であつてもよい。
で、本実施例において、金属イオンとして銀イオ
ンを用いたが、タリウムイオンやリチウムイオン
等を用いてもよい。また、基板に金属イオンを浸
透させる方法としてドライプロセスを用いたが、
溶融塩中の金属イオンを浸透させるウエツトプロ
セスを用いてもよい。さらに、拡散温度を330℃
としたが、拡散温度は基板の中に金属イオンが浸
透できる温度以上であり、かつ基板の歪温度以下
であればよい。また、基板の厚さが0.5mmから２
mmまで変化するものを用いたが、これ以外のテー
パ形状であつてもよい。
第１図ａ〜ｄは従来法によるテーパ状光導波路
の製造方法を説明する工程図、第２図ａ〜ｄは本
発明によるテーパ状光導波路の製造方法の一実施
例を説明する工程図である。 １０１……拡散阻止層、１０２……拡散用スト
ライプパターン、１０３……基板、１０４……溶
融塩、１０５，１０５′……光導波路、１……基
板、２……拡散阻止層、３……拡散用ストライプ
パターン、４……銀の薄膜層、５……陽電極、
５′……陰電極、６……加熱器、７，７′……高屈
折率部。
の製造方法を説明する工程図、第２図ａ〜ｄは本
発明によるテーパ状光導波路の製造方法の一実施
例を説明する工程図である。 １０１……拡散阻止層、１０２……拡散用スト
ライプパターン、１０３……基板、１０４……溶
融塩、１０５，１０５′……光導波路、１……基
板、２……拡散阻止層、３……拡散用ストライプ
パターン、４……銀の薄膜層、５……陽電極、
５′……陰電極、６……加熱器、７，７′……高屈
折率部。
Claims (1)
- １ 光学的に透明な基板に、該基板に浸透したと
き該基板の屈折率が高くなる金属イオンを選択的
に浸透させて高屈折率部を形成する光導波路の製
造方法において、前記基板の厚さがテーパ状に変
化しており、かつ前記金属イオンを電界拡散法を
用いて前記基板の厚さの変化方向に伸びるストラ
イプ状に該基板の中に浸透させることにより前記
高屈折率部を形成したことを特徴とするテーパ状
光導波路の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57001640A JPS58118610A (ja) | 1982-01-08 | 1982-01-08 | テ−パ状光導波路の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57001640A JPS58118610A (ja) | 1982-01-08 | 1982-01-08 | テ−パ状光導波路の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58118610A JPS58118610A (ja) | 1983-07-14 |
| JPS6160401B2 true JPS6160401B2 (ja) | 1986-12-20 |
Family
ID=11507118
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57001640A Granted JPS58118610A (ja) | 1982-01-08 | 1982-01-08 | テ−パ状光導波路の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58118610A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0273012U (ja) * | 1988-11-25 | 1990-06-04 | ||
| JPH083962B2 (ja) * | 1989-01-31 | 1996-01-17 | 株式会社小糸製作所 | 自動車用信号灯 |
| WO2020255369A1 (ja) * | 2019-06-21 | 2020-12-24 | 株式会社テクノシステム | 自給型ビルシステム及び自給型ビルシステム用のインフラ整備装置 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60237405A (ja) * | 1984-05-09 | 1985-11-26 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | イオン交換による光学素子の製造方法 |
| CA1323194C (en) * | 1987-07-28 | 1993-10-19 | Amaresh Mahapatra | Process for tapering waveguides |
| JP2586572B2 (ja) * | 1988-05-09 | 1997-03-05 | ブラザー工業株式会社 | 屈折率分布光カプラ及びその作製法 |
| FI82989C (fi) * | 1989-04-13 | 1991-05-10 | Nokia Oy Ab | Foerfarande foer framstaellning av en ljusvaogledare. |
| WO2006054302A2 (en) | 2004-11-17 | 2006-05-26 | Color Chip (Israel) Ltd. | Methods and process of tapering waveguides and of forming optimized waveguide structures |
-
1982
- 1982-01-08 JP JP57001640A patent/JPS58118610A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0273012U (ja) * | 1988-11-25 | 1990-06-04 | ||
| JPH083962B2 (ja) * | 1989-01-31 | 1996-01-17 | 株式会社小糸製作所 | 自動車用信号灯 |
| WO2020255369A1 (ja) * | 2019-06-21 | 2020-12-24 | 株式会社テクノシステム | 自給型ビルシステム及び自給型ビルシステム用のインフラ整備装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58118610A (ja) | 1983-07-14 |
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