JPH02248902A

JPH02248902A - 光導波路の製造方法

Info

Publication number: JPH02248902A
Application number: JP7011289A
Authority: JP
Inventors: Kazu Yamanaka; 山中　計; Hiroyuki Nakatani; 博之中谷; Takahiro Hidaka; 敬浩日高
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1989-03-22
Filing date: 1989-03-22
Publication date: 1990-10-04

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。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、光コンピュータや光通信など広範囲な分野で
光制御素子として用いられる光導波路の製造方法に関し
、さらに詳しくは、非線形光学効果を有する有機化合物
の結晶を利用した光導波路の製造方法に関する。

［従来の技術］非線形光学材料は、レーザ光の周波数変換、増幅、発振
、スイッチング等の現象を生じ、第２高調波発生（ＳＨ
Ｏ）、第３高調波発生（ＴＨＧ）、高速度シャッタ、光
メモリ、光演算素子等への応用が可能である。

このように、非線形光学材料は、光周波数を変換する機
能を有しているほか、電場によって屈折率が変化する特
性を生かした光スィッチ等への応用が可能であるため、
光導波路や光ファイバ等を使った素子を製造するための
活発な研究が進められている。

特に、有機非線形光学材料は、非線形性の起源が分子内
π電子系であるため、光応答に対して格子振動を伴わず
、したがって無機材料に比べ応答が速い、また、非線形
光学定数が大きいものや吸収領域が変化できるもの等を
合成することができる等々の特徴があるため、近年特に
活発な研究が進められている。

有機化合物の結晶（以下、有機結晶と称する。

）を素子化する場合、バルク型と導波路型があり、例え
ばＳＨＧの場合、導波路型はバルク型に比べ光を小さい
領域に閉じ込めることができるので、パワー密度が上が
り、高い変換効率を達成できるという特徴を有する。そ
こで最近では、光導波路型の波長変換素子についての検
討が活発にされている。例えば、容器の孔中に有機結晶
を融液あるいは溶液から単結晶成長させ、形成した結晶
部を光導波路として利用する方法（特開昭６２−３２３
０号公報）、基板に補助カバーを装着させた状態で結晶
性を有する有機化合物の溶液中に支持し、基板と補助カ
バーの間の空隙中に有機結晶を成長させる方法（特開昭
６２−５２５０５号公報）等がある。

［発明が解決しようとする課題］上記の方法はいずれも溶液あるいは融液を空隙中に毛細
管現象を利用して浸入させて、結晶成長させる方法であ
る。しかし、これらの方法では、溶剤が空隙から簡単に
は逸散しにくく、良質の結晶ができなかったり、成長に
長時間必要であったり、大きな面積の導波路ができにく
かったりする課題があった。

本発明は、かかる従来の方法の課題を解決し、良質な結
晶を単時間で成長することができ、かつ大きな面積の導
波路を形成することができる光導波路の製造方法を提供
することを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］本発明の第１の要旨は、有機化合物を用いた光導波路の
製造方法において、基板上に有機化合物を塗布し、次い
で該塗布面を一方の端から順次部分的に加熱することに
より、前、記有機化合物の単結晶を成長させることを特
徴とする光導波路の製造方法にある。

本発明の第２の要旨は、前記塗布をスピンコートにより
行なうことにある。

本発明の第３の要旨は、前記塗布面上に覆い坂を被覆し
、次いで該塗布面を一方の端から順次部分的に加熱する
ことにある。

［作用］本発明の方法においては、塗布により有機化合物の導波
路層を形成するので、大面積の導波路層を容易に、かつ
単時間で形成することができる。

また、本発明の方法において、塗布をスピンコートによ
り行い有機化合物の導波路層を形成すれば、大面積の導
波路層を均一な膜厚の薄膜状に形成することができる。

また、本発明の方法において、覆い板を用いて加熱すれ
ば、順次加熱する際、加熱され溶融状態となった局部の
膜厚を一定に保つことができ、全体の膜厚をさらに均一
なものとすることができる。

［実施例］以下、本発明を実施例に基づき、さらに詳細に説明する
。

第１図は本発明の光導波路の製造方法に用いる基板の一
例で、平滑面を有する基板を示す斜視図、第２図は基板
の平滑Ｅよｈ−判悼也口’＆ＩＪ　ａｗ−・−ト法によ
り塗布された状態を示す断面図、第３図は塗布された有
機化合物の塗布面が一方の端から順次部分的に加熱され
ている状態を示す平面図、第４図は第３図において、覆
い板を用いて加熱されている状態を示す断面図、第５図
は本発明の光導波路の製造方法に用いる基板の他の例で
、任意のパターンの溝が形成された加工面を有する基板
を示す斜視図である。

まず、２−メチル−４−ニトロアニリン（ＭＮＡ）をメ
タノールに溶解させ、さらにエチレングリコールを増粘
のために加えて、溶液粘度が５０ｐ以上になるよう調節
し、有機化合物の溶液を調製する。得られたその溶液を
スピンコートにより導波路用基板ｌの平滑な面上に塗布
して、加熱等により溶媒を蒸発させ、均一な薄い膜とな
して、導波路層２を形成する。ここで、用いる有機化合
物は、特に本実施例のＭＮＡに限定されるものではなく
、結晶性で非線形光学効果を有する有機化合物であれば
、本発明の目的を達成しうる範囲で任意に選択すること
ができる。また、有機化合物の溶液を調製するための溶
媒は、用いる有機化合物を溶解しうる溶媒であればよく
、本発明の目的を達成しうる範囲で任意に選択すること
ができる。

また、均一な薄膜をスピンコート法により形成させるた
めには、用いる有機化合物の溶液の粘度は５ｃｐ以上が
好ましい。スピンコートの際の基板の回転数は用いる有
機化合物の溶液の粘度と所望の膜厚により適宜決定すれ
ばよい。また、塗布して均一な塗布膜を得るため、本実
施例のように粘度調整剤を添加して溶液の粘度を調整し
、スピンコートする方法以外に、例えばＯ″ＣＣ以下う
な低温度環境下でスピンコートしてもよい。さらに、ス
ピンコート後の溶媒の蒸発を速めるため、減圧下でスピ
ンコートしたり、真空乾燥したりすれば、非常に単時間
で有機化合物の薄膜を乾燥することができる。また、塗
布方法は本実施例のスピンコート以外の方法であっても
よいが、均一な薄膜状の塗布層を形成するためには、ス
ピンコートが好ましい。

第５図に示したような基板の場合には、溝の中に効果的
に、かつ滑らかに充填させるため、スピンコートを複数
回に分けて行ってもよい。

次いで、第３図に示したように、加熱器４の抵抗加熱ヒ
ータ部の直下に導波路層２が近接するように、基板ｌを
配置し、矢印の方向に基板１を徐々に移動させて、基板
ｌの一方の端から導波路層２を順次部分的に加熱してゆ
く。加熱器４のヒータ部の直下を通過すると、導波路層
２は単結晶化された導波路層３となる。加熱方法は本実
施例では、抵抗加熱ヒータの加熱器を用いたが、これに
限定されるものではなく、例えば、レーザ光、遠赤外線
等の加熱源等を用いてもよい。また、基板ｌを移動させ
る速度は、用いる有機化合物が最適に単結晶化するよう
、適宜選択すればよい。また、本実施例では、導波路層
２が形成された基板ｌが移動されたが、加熱器４を基板
ｌの一方の端から徐々に移動させてもよい。

第４図に示したように、導波路層２の表面上に覆いＦｉ
５を被覆して加熱すれば、導波路層３の膜厚が一定化し
、かつ平滑化する。

［効果］以上のように、本発明の光導波路の製造方法によれば、
大面積の導波路を、単時間で均一に形成できるという効
果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光導波路の製造方法に用いる基板の一
例を示す斜視図、第２図は基板上に有機化合物が塗布さ
れた状態を示す断面図、第３図は基板上に塗布された有
機化合物がその端から順次部分的に加熱器により加熱さ
れている状態を示す断面図、第４図は第３図において有
機化合物の塗布面上に覆い板を被覆して、加熱されたい
る状態を示す平面図、第５図は本発明の光導波路の製造
方法に用いる基板の他の例を示す斜視図である。１一基板、２−単結晶化される前の導波路層、３−・−
単結晶化された導波路層、４〜加熱器、５覆い板第１区第４図第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）有機化合物を用いた光導波路の製造方法において
、基板上に有機化合物を塗布し、次いで該塗布面を一方
の端から順次部分的に加熱することにより、前記有機化
合物の単結晶を成長させることを特徴とする光導波路の
製造方法。
（２）前記塗布をスピンコートにより行なうことを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の光導波路の製造方法
。
（３）前記塗布面上に覆い板を被覆し、次いで該塗布面
を一方の端から順次部分的に加熱することを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の光導波路の製造方法。