JPH03168703A - リブ形光導波路 - Google Patents

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】 発明の背景 技術分野 この発明は，基板上に形成されたコア層に上方に突出し
たリブ部を設け，コア層のリブ部直下部分で実効屈折率
が周囲よりも高くなることにより光を閉じ込めて導波さ
せるリブ形先導波路に関する。

従来技術とその問題点 先導波路は，基板の表面に，これよりわずかに屈折率が
高い部分を設け，光をこの高屈折率部分内に閉じ込め，
導波させるものである。このような先導波路にはたとえ
ばＬｉＮｂＯ，基板上にＴｉを拡散することにより形威
された光導波路がある。

しかしながら，従来の先導波路にあっては，基板の一面
にのみ導波路が形威されているので，基板表面の利用効
率が低い，導波路ディバイスの形状が限定される，とい
う問題がある。

発明の概要 発明の目的 この発明は，基板の複数の面に導波路をもつリブ形光導
波路を提供することを目的とする。

発明の構成．作用および効果 この発明によるリブ形先導波路は，基板と，上記基板上
に形成されたリプ部をもつコア層とを含み，上記．；リ
ブ部をもつコア層が上記基板の２つ以上の面上に形成さ
れていることを特徴とする。

この発明によると，１個の基板の複数の面に，リプ部を
もつコア層が形成され導波路が設けられているので基板
表面の利用効率が向上することとなる。したがって導波
路ディバイスを小型化することができる。また，リブ部
をもつコア層が基板上の特定の場所に限定されないので
導波路ディバイスの形状の自由度が向上する。

実施例の説明 第１図はこの発明によるリブ形多面先導波路の第１の実
施例を示すものである。

第１図に示すリブ形多面先導波路は．基板１と，基板１
よりも大きい屈折率をもち，その上，下両面に形威され
た２つのコア層２とから構成されている。各コア層２は
その中央において．外方に突出しかつ一方向にのびたリ
ブ部２ａを有している。それぞれのリブ部２ａは同方向
にのびておりかつそれぞれのコア層２と一体的に形成さ
れる。

光ビームＬＢは，鎖線とハッチングで示すように，コア
層２内においてリブ部２ａの真下を伝搬する。光ビーム
ＬＢは，上下方向においてはコア層２と空気との屈折率
差およびコア層２と基板１との屈折率差によってコア層
２内に閉じ込めら？，横方向においては，リブ部２ａの
真下部分の実効屈折率がその周囲部分よりも高くなって
いることに起因してリブ部２ａの真下の位置に閉じ込め
られる。

基板１としてはたとえばＳｉｎ２ガラス基板が用いられ
る。コア層２は，紫外線（ＵＶ）硬化樹脂を用いて形成
することができる。

コア層２としては他に，たとえば熱硬化性材料を用いる
こともできる。熱硬化性無機材料の例としては，熱硬化
性膜形戊用塗布液を挙げることができる。多くの種類の
塗布液があるが，焼成後膜形戊物としＺｒＯ■，Ｔｉ０
２，Ａ１２　０ｓ．ＳＬ０２等を含むものが好適である
。

リプ部２ａの断面形状は任意であり，第１図に示す矩形
のもの以外に，半円形のもの，三角形のもの，全体とし
て矩形で角に丸みが付けられたもの，全体として矩形で
中央に小さな凹溝が形成されたもの，全体として矩形で
中央に小さな凸条が形成されたもの，台形状のもの等を
挙げることができる。必要ならば基板１とコア層２との
間にクラッド層を設けてもよいし，リプ部２ａを含むコ
ア層２を覆うように保護層を形威してもよい。

第２図は第１図に示すリブ形多面光導波路の製逍工程の
一例を示している。ここでは，コア層の材料としてＵＶ
硬化樹脂が用いられている。

まず，リブ形先導波路の原盤を電子ビーム描画法により
作製する。基板ＩＯ上に電子ビーム・レジストを塗布し
，このレジスト上にリプ部のノくターンを電子ビームに
より描画後，現像することにより，ｌ＆板ｌＯ上にリブ
部形状の残膜レジストｌ２をもつ原盤を作製する（第２
図（＾））。

次にこの原盤上に電鋳法により二・ｙケル（Ｎｉ）１３
Ａを推積させ（第２図（Ｂ）　）　．原盤を分離するこ
とによりニッケル製スタンパｌ３を得る（第２図（Ｃ）
）。

続いて，透明基板１上にコア層の材料であるＵＶ硬化樹
脂２Ａを注入し，その上に二・ソケル・スタンバ１３を
乗せ，基板１とニッケル・スタンＩくｌ３との間の間隔
が所定値となるように，基板１とスタンバｌ３との間に
圧力を加え，また必要ならば振動を与える（第２図（Ｄ
））。

基板１の裏面から紫外線を照射し，ＵＶ硬化樹脂を硬化
させる（第２図（Ｅ〉）。

ＵＶ硬化樹脂が硬化したのちスタンパｌ３を剥離する（
第２図（Ｆ））。これにより基板１の一面上にＵＶ硬化
樹脂によるリブ部２ａをもつコア層２が形成される。

次に同じ基板１において，コア層２が形成された面と反
対側の面に対しても，第２図（Ａ）〜（Ｆ）の工程によ
り（同じスタンパを用いる場合には工程（＾）〜（Ｃ）
を省略できる），リブ部２ａをもつコア層２を形成する
（第２図（Ｇ））。これにより第１図に示すように基板
１の上下両面にリブ部２ａをもつコア７１２が形成され
たリブ形多面先導波路を得ることができる。

第３図は第２の実施例を示している。第３図に示すリブ
形多面先導波路は基板１の上面および下面に同一方向に
のびたリブ部２ａを含むコア層２が形成されているほか
，一方の側面にもリブ部２ａをもつコア層２が形成され
ている。

基板１の側面に形成されるコア層２は，第１図に示すリ
プ形多面先導波路を作製したあとに，基板１の側面に第
２図（Ａ）〜（Ｆ）の工程を施すことによりつくること
ができる。

第４図は第３の実施例を．第５図は第４の実施例をそれ
ぞれ示している。第４図に示すリブ形多面先導波路およ
び第５図に示すリブ形多面先導波路はいずれも基板１の
上面と一側面とに一方向にのびたリブ部２ａを含むコア
層２が形成されている。第５図に示すリブ形多面光導波
路は第４図に示すリブ形多面先導波路に比べて基板１が
厚くなっている。

第６図は第５の，実施例を示している。第６図に示すリ
ブ形多面光導波路は基板１の上下の面でそれぞれ上下方
向に突出したリブ部２ａを含んだコア層２が形成されて
いるが．リブ部２ａの長手方向が互いに垂直となってい
る。

第７図は第６の実施例を示している。第７図に示すリブ
形多面先導波路は基板１の四側面がコア層２によって囲
まれている。コア層２はその中央において外側に突出し
たリブ部２ａを有しており，このリブ部２ａは基板１の
回りを一周している。また基板１の側面における４つの
角の部分においてはリブ部２ａが切り取られ，この切り
取られた面にハーフミラー３が形成されている。

ハーフミラー３はたとえばアルミニウムを蒸着すること
によって作製することができる。ハーフミラー３を通し
てコア層２内に光ビームを入射すると光ビームはコア層
２内のりブ部２ａの内側部分を伝搬する。もっとも上記
切り取られた面が導波路を全反射させる角度に形成され
ていればアルミニウムの蒸着を行なう必要はない。

第８図は第７の実施例を示している。第８図に示すリブ
形多面先導波路は光ファイバ４を伝搬してきた光ビーム
ＬＢを４方向に分割して出射．または４方向からきた光
を１つに集め光ファイバ４に入射させることができる。

第８図に示すリブ形多面先導波路は四角錘に類似した形
状の基板１の四側面がコア層２によって囲まれている。

コア層２はそれぞれ基板１の側面の中央において外側に
突出し，基板１の頂点（第８図において奥側）方向にの
びたリブ部２ａを有している。このリブ形多面先導波路
はその頂点において光ファイバ４の端面と接着されてい
る。

第３図から第８図に示すリブ形多面先導波路は第２図（
Ａ）〜（Ｅ）の工程を繰返すことにより作製することが
できるし，またこれらのリプ形多面先導波路の樹脂成形
に適したスタンパを別途形威し，このスタンバを用いて
成形してもよい。また第３図から第８図に示すリブ形多
面先導波路のリブ部の断面形状も任意であることはいう
までもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の実施例を示すものでリブ形多面先導波路
の斜視図である。 第２図（Ａ）〜（Ｇ）は第１図に示すリブ形多面先導波
路の製造工程の一例を示すものである。 第３図はこの発明の第２の実施例を，第４図は第３の実
施例を．第５図は第４の実施例を，第６図は第５の実施
例を，第７図は第６の実施例を，第８図は第７の実施例
をそれぞれ示す斜視図である。 １・・・基板， ２・・・コア層， ２ ａ・・・リブ部， ＬＢ・・・光ビーム。 以 上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基板と、上記基板上に形成されたリブ部をもつコア層と
   を含み、上記リブ部をもつコア層が上記基板の２つ以上
   の面上に形成されていることを特徴とするリブ形光導波
   路。