JPH02236506A - 光導波路装置 - Google Patents
光導波路装置Info
- Publication number
- JPH02236506A JPH02236506A JP26578588A JP26578588A JPH02236506A JP H02236506 A JPH02236506 A JP H02236506A JP 26578588 A JP26578588 A JP 26578588A JP 26578588 A JP26578588 A JP 26578588A JP H02236506 A JPH02236506 A JP H02236506A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical waveguide
- refractive index
- amorphous
- substrate
- atomic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Optical Integrated Circuits (AREA)
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、光通信，光集積回路等における光導波路装置
に係わる。
に係わる。
（発明の概要〕
本発明は、基板上にＴａ．Ｏ，にＴｉｌ２がドープされ
たアモルファス導波路を形成した光導波路装置であって
、光導波を高効率をもって行うことができるようにする
。
たアモルファス導波路を形成した光導波路装置であって
、光導波を高効率をもって行うことができるようにする
。
光通信，光集積回路等における光導波路は、導波光を強
く閉じ込めることができるようにできるだけ高屈折率の
光導波材料によって構成されることが望まれる。
く閉じ込めることができるようにできるだけ高屈折率の
光導波材料によって構成されることが望まれる。
従来、低損失導波路としては、ＴａｔＯｓ＋ Ｎｂ２Ｏ
５などのアモルファス膜， ＰＬＺＴ （Ｐｂ＋ Ｌｉ
， Ｚｒ， Ｔｉの複合酸化物）の単結晶膜， Ａｓ．
Ｓ，などのカルコゲナイドが高屈折率導波路として用い
られて来た。これら各材料の屈折率は、Ｔａ，Ｏ，で１
．９ 〜２．２ ． ＮｂｚＯｓで２．１〜２．３ ，
ＰＬＺＴで２．６程度，カルコゲナイド系では、２．
３より大なる高屈折率を有する。しかしながら、ＰＬＺ
Ｔについては、単結晶膜として生成させることが必要で
あることから、この膜生成の基板は、サファイヤなどの
限られた単結晶基板が用いられる必要がある。また、カ
ルコゲナイド系では、可視光域では光吸収が大であるこ
とから可視光域の光導波路とすることができない。更に
Ｔａ．Ｏ，については、光ＩＣで良く用いられるＬｉＮ
ｂ０３基板，ＬｉＴａＯｘ基板に比し、その屈折率が小
さいことから、このような基板に対する光導波路として
構成することができない。
５などのアモルファス膜， ＰＬＺＴ （Ｐｂ＋ Ｌｉ
， Ｚｒ， Ｔｉの複合酸化物）の単結晶膜， Ａｓ．
Ｓ，などのカルコゲナイドが高屈折率導波路として用い
られて来た。これら各材料の屈折率は、Ｔａ，Ｏ，で１
．９ 〜２．２ ． ＮｂｚＯｓで２．１〜２．３ ，
ＰＬＺＴで２．６程度，カルコゲナイド系では、２．
３より大なる高屈折率を有する。しかしながら、ＰＬＺ
Ｔについては、単結晶膜として生成させることが必要で
あることから、この膜生成の基板は、サファイヤなどの
限られた単結晶基板が用いられる必要がある。また、カ
ルコゲナイド系では、可視光域では光吸収が大であるこ
とから可視光域の光導波路とすることができない。更に
Ｔａ．Ｏ，については、光ＩＣで良く用いられるＬｉＮ
ｂ０３基板，ＬｉＴａＯｘ基板に比し、その屈折率が小
さいことから、このような基板に対する光導波路として
構成することができない。
〔発明が解決しようとする課題］
上述したように従来、特に近赤外から可視光域にわたっ
て低伝ｒａ損（＜１ｄＢ／ｃｍ）をもって、ＬｔＮｂＯ
＊＋ ＬｘＴａ０３のような基板上に薄膜光導波路を構
成することができていない。
て低伝ｒａ損（＜１ｄＢ／ｃｍ）をもって、ＬｔＮｂＯ
＊＋ ＬｘＴａ０３のような基板上に薄膜光導波路を構
成することができていない。
本発明による光導波路装置は、第１図に示すように、基
板（１）上に、Ｔａ２ＯｓにＴｉＯ２がドープされ、Ｔ
ｉとＴａの和に対するＴｉがＯ〜６０原子％とされたア
モルファス光導波路（２）を形成する。
板（１）上に、Ｔａ２ＯｓにＴｉＯ２がドープされ、Ｔ
ｉとＴａの和に対するＴｉがＯ〜６０原子％とされたア
モルファス光導波路（２）を形成する。
上述の本発明装置の光導波路（２）は、近赤外から可視
域にわたって充分低損失でかつ大きな屈折率が得られた
．例えば０．６３２８μｍの波長における屈折率ｎは、
２．２〜２．４程度の範囲においてＴｉのドーブ量の選
定によって可変できた。
域にわたって充分低損失でかつ大きな屈折率が得られた
．例えば０．６３２８μｍの波長における屈折率ｎは、
２．２〜２．４程度の範囲においてＴｉのドーブ量の選
定によって可変できた。
第２図Ａに示すように、基板（１）例えばＬｉＮｂＯ，
ｉ板上にＴａｚＯｓにＴｉＯｚがドーブされた薄膜ｌ２
ΦをＣＶＤ（化学的気相成長）法によって形成する。こ
のＣＶＤは、タンクルベンタエトキシドＴａ （ＯＣ２
８Ｓ） ｓ及びチタンテトライソブ口ボキシドＴｉ （
０− ｉ−ＣＪｔ） ４を原料ガスとして用いて基板温
度６００゜Ｃの下で基板（１）上にアモルファス（非品
質）膜として気相成長させる。
ｉ板上にＴａｚＯｓにＴｉＯｚがドーブされた薄膜ｌ２
ΦをＣＶＤ（化学的気相成長）法によって形成する。こ
のＣＶＤは、タンクルベンタエトキシドＴａ （ＯＣ２
８Ｓ） ｓ及びチタンテトライソブ口ボキシドＴｉ （
０− ｉ−ＣＪｔ） ４を原料ガスとして用いて基板温
度６００゜Ｃの下で基板（１）上にアモルファス（非品
質）膜として気相成長させる。
この上に例えばフォトレジストによるエッチングレジス
ト（図示せず）を、最終的に得ようとする光導波路のパ
ターンに、周知の技術によって被着し、これをマスクと
して、アモルファス薄膜Ｑ（Ｄを、例えばＲＩＥ（反応
性イオンエッチング）によってエッチングして第２図Ｂ
，に示すように光導波路（２）を形成する。この場合、
薄膜Ｉ２Ｏを光導波路（２）以外においてその全厚さに
わたってエッチング除去することもできるが伝播損の低
減化をはがる上で第２図Ｂｔに示すように薄膜ＱΦの光
導波路（２）以外のエッチングを一部の厚さだけ残して
おくこともできるし、或いは第２図８１で説明したと？
様のエッチングを行って後に例えばＳｉＯ■， Ｔａｚ
Ｏｓなどより成る保護被膜（３）を形成することもでき
る．今、基板（１）上に形成したＴｉｅ．がドーブされ
たアモルファス薄膜ＱＩについて、そのＴｉのドーブ量
を変えて、波長０．６３２８μｍに対する屈折率を測定
した結果を、第３図に示す。第３図において横軸は、↑
ｉとＴａの和に対するＴｉの割合Ｔｉ／ （Ｔｉ ＋Ｔ
ａ） （原子％）で、縦軸に屈折率をとったものである
。これによれば、屈折率ｎは、Ｔｉ量に比例して増大し
、Ｔｉ／ （Ｔｉ ＋Ｔａ） ＝４６（原子％）でｎ
＝２．３５となる。
ト（図示せず）を、最終的に得ようとする光導波路のパ
ターンに、周知の技術によって被着し、これをマスクと
して、アモルファス薄膜Ｑ（Ｄを、例えばＲＩＥ（反応
性イオンエッチング）によってエッチングして第２図Ｂ
，に示すように光導波路（２）を形成する。この場合、
薄膜Ｉ２Ｏを光導波路（２）以外においてその全厚さに
わたってエッチング除去することもできるが伝播損の低
減化をはがる上で第２図Ｂｔに示すように薄膜ＱΦの光
導波路（２）以外のエッチングを一部の厚さだけ残して
おくこともできるし、或いは第２図８１で説明したと？
様のエッチングを行って後に例えばＳｉＯ■， Ｔａｚ
Ｏｓなどより成る保護被膜（３）を形成することもでき
る．今、基板（１）上に形成したＴｉｅ．がドーブされ
たアモルファス薄膜ＱＩについて、そのＴｉのドーブ量
を変えて、波長０．６３２８μｍに対する屈折率を測定
した結果を、第３図に示す。第３図において横軸は、↑
ｉとＴａの和に対するＴｉの割合Ｔｉ／ （Ｔｉ ＋Ｔ
ａ） （原子％）で、縦軸に屈折率をとったものである
。これによれば、屈折率ｎは、Ｔｉ量に比例して増大し
、Ｔｉ／ （Ｔｉ ＋Ｔａ） ＝４６（原子％）でｎ
＝２．３５となる。
このとき例えば第３図中点Ａで示されるサンプルについ
て導波光の伝播を調べてみたところ、１５ｍ以上導波し
、サンプル端面が光り、充分低損失となっていることが
確認された。しかしながらＴｉ／（Ｔｉ ＋Ｔａ） ＞
６０ （原子％）では結晶化が起り、伝播損は２，激に
増大した。すなわち、Ｏ＜Ｔｉ／（Ｔｉ＋Ｔａ）≦６０
（原子％）の範囲で、またより好ましくは１５＜ Ｔｉ
／ （Ｔｉ ＋Ｔａ） ＜６０ （原子％）で良好なア
モルファス膜が生成され、屈折率ｎが２．２〜２．４に
選定できる。
て導波光の伝播を調べてみたところ、１５ｍ以上導波し
、サンプル端面が光り、充分低損失となっていることが
確認された。しかしながらＴｉ／（Ｔｉ ＋Ｔａ） ＞
６０ （原子％）では結晶化が起り、伝播損は２，激に
増大した。すなわち、Ｏ＜Ｔｉ／（Ｔｉ＋Ｔａ）≦６０
（原子％）の範囲で、またより好ましくは１５＜ Ｔｉ
／ （Ｔｉ ＋Ｔａ） ＜６０ （原子％）で良好なア
モルファス膜が生成され、屈折率ｎが２．２〜２．４に
選定できる。
尚、上述した例では、基板温度が６００″Ｃでアモルフ
ァス膜Ｉ２Ｏ、すなわち光導波路（２）の生膜を行った
が、例えば光ＣＶＤの適用により、基板温度を低めると
きは、アモルファス膜におけるＴｉのドープ量をより大
とすることができることによって、より屈折率ｎを高め
ることができる。
ァス膜Ｉ２Ｏ、すなわち光導波路（２）の生膜を行った
が、例えば光ＣＶＤの適用により、基板温度を低めると
きは、アモルファス膜におけるＴｉのドープ量をより大
とすることができることによって、より屈折率ｎを高め
ることができる。
また前記Ａ点のサンプルについて、波長０．４７６５μ
ｍに対する屈折率ｎと伝播損を測疋したところ、この場
合ｎ ＝２．４２５となり、伝播損についても０．６３
２８μｍのときと同じであった。
ｍに対する屈折率ｎと伝播損を測疋したところ、この場
合ｎ ＝２．４２５となり、伝播損についても０．６３
２８μｍのときと同じであった。
〔発明の効果］
上述したように、本発明はＴａｚＯｓにＴｉＯ２を、０
＜Ｔｉ／ （Ｔｉ ＋Ｔａ）≦６０（原子％）をもって
添加したアモルファス光導波路によって構成したことに
よって、近赤外から可視域全域にわたって、大きな屈折
率ｎが得られ、かつ低伝播損とすることができるので、
効率の高ル）光導波路を構成することができる。
＜Ｔｉ／ （Ｔｉ ＋Ｔａ）≦６０（原子％）をもって
添加したアモルファス光導波路によって構成したことに
よって、近赤外から可視域全域にわたって、大きな屈折
率ｎが得られ、かつ低伝播損とすることができるので、
効率の高ル）光導波路を構成することができる。
また、その光導波路が、アモルファス膜であることから
、基板（１）としては、単結晶基板であるなどの制約が
ないことから、材料の選定の自由度が大で、したがって
基板（１）の材料としてはその屈折率が低いものが選べ
ることから光導波路との屈折率差を充分大とすることが
でき、光導波路の閉じ込めを効率良く行うことができる
。
、基板（１）としては、単結晶基板であるなどの制約が
ないことから、材料の選定の自由度が大で、したがって
基板（１）の材料としてはその屈折率が低いものが選べ
ることから光導波路との屈折率差を充分大とすることが
でき、光導波路の閉じ込めを効率良く行うことができる
。
また、光導波路がアモルファス膜より成ることから、そ
の加工が容易であるので、光ＩＣ等において微細加工が
可能となり、実用上の利益は極めて大きい。
の加工が容易であるので、光ＩＣ等において微細加工が
可能となり、実用上の利益は極めて大きい。
第１図は本発明装置の一例の一部の斜視図、第２図は本
発明装置の製造工程図、第３図は光導波路のアモルファ
ス膜のＴｉドープ量と屈折率との関係の測定曲線図であ
る。 （１）は基板、（２）は光導波路である。
発明装置の製造工程図、第３図は光導波路のアモルファ
ス膜のＴｉドープ量と屈折率との関係の測定曲線図であ
る。 （１）は基板、（２）は光導波路である。
Claims (1)
- 基板上に、Ｔａ＿２Ｏ＿５にＴｉＯ＿２がドープされＴ
ｉとＴａの和に対するＴｉが０〜６０原子％とされたア
モルファス光導波路が形成されて成る光導波路装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26578588A JPH02236506A (ja) | 1988-10-21 | 1988-10-21 | 光導波路装置 |
| DE68914240T DE68914240T2 (de) | 1988-10-21 | 1989-10-20 | Optischer Wellenleiter und Generator zur Erzeugung der zweiten Harmonischen. |
| EP89119535A EP0365039B1 (en) | 1988-10-21 | 1989-10-20 | Optical waveguide and second harmonic generator |
| US07/424,768 US5022729A (en) | 1988-10-21 | 1989-10-20 | Optical waveguide and second harmonic generator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26578588A JPH02236506A (ja) | 1988-10-21 | 1988-10-21 | 光導波路装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02236506A true JPH02236506A (ja) | 1990-09-19 |
Family
ID=17422009
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26578588A Pending JPH02236506A (ja) | 1988-10-21 | 1988-10-21 | 光導波路装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02236506A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008096733A1 (ja) * | 2007-02-05 | 2008-08-14 | Epiphotonics Inc. | 光増幅器及びその製造方法 |
| JP2009139734A (ja) * | 2007-12-07 | 2009-06-25 | Nec Corp | 光デバイス、光集積デバイス、及びその製造方法 |
| JP2013164615A (ja) * | 2013-04-18 | 2013-08-22 | Nec Corp | 光デバイス、光集積デバイス、及びその製造方法 |
-
1988
- 1988-10-21 JP JP26578588A patent/JPH02236506A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008096733A1 (ja) * | 2007-02-05 | 2008-08-14 | Epiphotonics Inc. | 光増幅器及びその製造方法 |
| JP2008192829A (ja) * | 2007-02-05 | 2008-08-21 | Univ Waseda | 光増幅器及びその製造方法。 |
| JP2009139734A (ja) * | 2007-12-07 | 2009-06-25 | Nec Corp | 光デバイス、光集積デバイス、及びその製造方法 |
| JP2013164615A (ja) * | 2013-04-18 | 2013-08-22 | Nec Corp | 光デバイス、光集積デバイス、及びその製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Yoshioka et al. | Strongly enhanced second-order optical nonlinearity in CMOS-compatible Al1− xScxN thin films | |
| JP4204108B2 (ja) | 光導波路素子およびその製造方法 | |
| US5303319A (en) | Ion-beam deposited multilayer waveguides and resonators | |
| US7619816B2 (en) | Structures for polarization and beam control | |
| JP2703930B2 (ja) | 複屈折回折格子型偏光子 | |
| US4400052A (en) | Method for manufacturing birefringent integrated optics devices | |
| EP1436652A2 (en) | Integrated photonic crystal structure and method of producing same | |
| CN109683334B (zh) | 一种透射式光分束器及其制造方法 | |
| US20040258355A1 (en) | Micro-structure induced birefringent waveguiding devices and methods of making same | |
| EP0576685B1 (en) | Waveguide type light directional coupler | |
| Gottlieb et al. | Fabrication and characterization of mercurous chloride acoustooptic devices | |
| US5824419A (en) | Thin film of potassium niobate, process for producing the thin film, and optical device using the thin film | |
| JPH02236506A (ja) | 光導波路装置 | |
| JPH11326966A (ja) | 第二高調波発生装置 | |
| JP2003066499A (ja) | 光デバイス及びその製造方法 | |
| JP4179452B2 (ja) | ＬｉＮｂＯ３配向性薄膜形成方法 | |
| JPS5917510A (ja) | 光導波路 | |
| EP0957395B1 (en) | A second harmonic wave-generating element | |
| JP2556206B2 (ja) | 誘電体薄膜の製造方法 | |
| US20250012961A1 (en) | Patterned thin films as anti-reflection coatings for augmented reality waveguide combiners | |
| JPH09509754A (ja) | 選択されたブラッグ反射特性を有し線幅の影響を受けないセグメント式光波反射器 | |
| JP3552135B2 (ja) | 導波路及びこれを用いた波長変換素子 | |
| Kupreychik et al. | Infrared Acousto-Optic Filters Based on a Biaxial Crystal of Indium Iodide for Combined Spectral-Polarization Analysis of Optical Images | |
| JPS62299913A (ja) | 導波路形偏光子 | |
| JPH06174908A (ja) | 導波路型回折格子の製造方法 |