JPH04230709A - 電界支援イオン交換による集積化光学装置の製造方法 - Google Patents
電界支援イオン交換による集積化光学装置の製造方法Info
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- JPH04230709A JPH04230709A JP3103464A JP10346491A JPH04230709A JP H04230709 A JPH04230709 A JP H04230709A JP 3103464 A JP3103464 A JP 3103464A JP 10346491 A JP10346491 A JP 10346491A JP H04230709 A JPH04230709 A JP H04230709A
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- ion exchange
- substrate
- electric field
- molten salt
- integrated optical
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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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- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光信号を処理する装置
の技術的製造方法に関し、とりわけ電界支援イオン交換
による集積化光学装置の製造方法に係る。
の技術的製造方法に関し、とりわけ電界支援イオン交換
による集積化光学装置の製造方法に係る。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、信号処理、イメ−ジ伝送
、印刷などのような異なる応用に使用される光信号を処
理する装置および回路に対する、現在、増大しつつある
需要がある。それほど遠くない過去においては、個別装
置、つまり三次元レンズ、グラス、ミラ−などを使用し
ていた前記回路は、現在、光が、そこに異なる光学部品
が所属している単一の基板上に作られた面に閉じ込めら
れる光集積回路の基準により、実施されている。その利
点は、邪魔物が削減されることと、全ての光学部品が完
璧に整列されていて、機械的支持体により整列された個
別部品の場合に生じるような、その後の不所望な整列の
乱れを受けないことにある。
、印刷などのような異なる応用に使用される光信号を処
理する装置および回路に対する、現在、増大しつつある
需要がある。それほど遠くない過去においては、個別装
置、つまり三次元レンズ、グラス、ミラ−などを使用し
ていた前記回路は、現在、光が、そこに異なる光学部品
が所属している単一の基板上に作られた面に閉じ込めら
れる光集積回路の基準により、実施されている。その利
点は、邪魔物が削減されることと、全ての光学部品が完
璧に整列されていて、機械的支持体により整列された個
別部品の場合に生じるような、その後の不所望な整列の
乱れを受けないことにある。
【０００３】かような装置は、適宜な材料の基板表面上
に、その屈折率を局部的に増大させることにより、その
中に光界を閉じ込めた儘にする、ガイドおよびその他の
光学部品を形成することにより製造されている。
に、その屈折率を局部的に増大させることにより、その
中に光界を閉じ込めた儘にする、ガイドおよびその他の
光学部品を形成することにより製造されている。
【０００４】この目的に使用される方法の一つは、案内
特性を備えるべき帯域のイオンを、その屈折率を包囲し
ている基板の屈折率より高くする特徴を有する異なる物
質のイオンと入れ換えるイオン交換を行うことよりなる
ものである。この場合の交換は、基板を、加入させるべ
きイオンが存在している溶融塩に浸漬させることにより
生じ得る。基板の選択された帯域の幾つかのイオンは、
異なる濃度のため溶融塩のイオンと相互に入れ換る、そ
れ故、前記帯域は、異なる組成を取り、そこで基板の屈
折率と異なる屈折率を取る。
特性を備えるべき帯域のイオンを、その屈折率を包囲し
ている基板の屈折率より高くする特徴を有する異なる物
質のイオンと入れ換えるイオン交換を行うことよりなる
ものである。この場合の交換は、基板を、加入させるべ
きイオンが存在している溶融塩に浸漬させることにより
生じ得る。基板の選択された帯域の幾つかのイオンは、
異なる濃度のため溶融塩のイオンと相互に入れ換る、そ
れ故、前記帯域は、異なる組成を取り、そこで基板の屈
折率と異なる屈折率を取る。
【０００５】この交換から得られた基板内のイオン濃度
プロファイル（断面）、およびそれに由来する屈折率プ
ロファイルは、主として溶融塩の温度および交換の持続
時間により決定される。単なる熱拡散現象によるものと
異なるプロファイルを得るために、電力線に沿う案内さ
れたイオン移動を誘起することの出来る、外部の電界が
印加される。これは、交換現象のより良い制御を可能と
し、それ故、ウエ−ブガイドの幾何学的特性および基板
上に形成された他の光学部品のより良い解像力をもたら
す。
プロファイル（断面）、およびそれに由来する屈折率プ
ロファイルは、主として溶融塩の温度および交換の持続
時間により決定される。単なる熱拡散現象によるものと
異なるプロファイルを得るために、電力線に沿う案内さ
れたイオン移動を誘起することの出来る、外部の電界が
印加される。これは、交換現象のより良い制御を可能と
し、それ故、ウエ−ブガイドの幾何学的特性および基板
上に形成された他の光学部品のより良い解像力をもたら
す。
【０００６】エレクトロニクス・レタ−ズ（Ｅｌｅｃｔ
ｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ） の１９８７年１０月
２２日号、ｐ．１１８８−１１９０ に掲載されたパン
チェフ（Ｂ．Ｇ．Ｐａｎｔｃｈｅｖ）による『埋設マル
チモ−ド光条ウエ−ブガイド製造のための一工程電界支
援イオン交換（”Ｏｎｅ−ｓｔｅｐ ｆｉｅｌｄ−ａｓ
ｓｉｓｔｅｄ ｉｏｎ ｅｘｃｈａｎｇｅ ｆｏｒ ｆ
ａｂｒｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｂｕｒｉｅｄ ｍｕｌｔ
ｉｍｏｄｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｓｔｒｉｐ ｗａｖｅｇ
ｕｉｄｅ”） 』と題する論文によれば、基板は、イオ
ン源であり、かつ同時に電界を印加する電極である溶融
塩上に浮かされる。同一の基板がまた、他の電極として
使用され、溶融塩を収容している上部の箱の底壁として
働く。 そこでそのイオン交換が必要とされている帯域に対応し
て、薄い銀の層が析出され、そのイオンが電界の作用の
下で基板内に浸透していく。
ｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ） の１９８７年１０月
２２日号、ｐ．１１８８−１１９０ に掲載されたパン
チェフ（Ｂ．Ｇ．Ｐａｎｔｃｈｅｖ）による『埋設マル
チモ−ド光条ウエ−ブガイド製造のための一工程電界支
援イオン交換（”Ｏｎｅ−ｓｔｅｐ ｆｉｅｌｄ−ａｓ
ｓｉｓｔｅｄ ｉｏｎ ｅｘｃｈａｎｇｅ ｆｏｒ ｆ
ａｂｒｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｂｕｒｉｅｄ ｍｕｌｔ
ｉｍｏｄｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｓｔｒｉｐ ｗａｖｅｇ
ｕｉｄｅ”） 』と題する論文によれば、基板は、イオ
ン源であり、かつ同時に電界を印加する電極である溶融
塩上に浮かされる。同一の基板がまた、他の電極として
使用され、溶融塩を収容している上部の箱の底壁として
働く。 そこでそのイオン交換が必要とされている帯域に対応し
て、薄い銀の層が析出され、そのイオンが電界の作用の
下で基板内に浸透していく。
【０００７】
【発明が解決しようとしている課題】この方法は二つの
理由により実施が容易でない：その一つは、基板を浮か
すのに必要な全ての条件を実現する困難性であり、ほか
の一つは、基板を溶融塩で満たされている上部の箱自体
に置き、殊に上部の箱が電源と接続されるべきものであ
ることを考慮しながら安定な装置を得ることの困難性で
ある。
理由により実施が容易でない：その一つは、基板を浮か
すのに必要な全ての条件を実現する困難性であり、ほか
の一つは、基板を溶融塩で満たされている上部の箱自体
に置き、殊に上部の箱が電源と接続されるべきものであ
ることを考慮しながら安定な装置を得ることの困難性で
ある。
【０００８】他の方法によれば、溶融塩の為の箱が、そ
こでイオン交換が行われるべき種々の基板を壁として使
用して作られる。基板の外表面は、電界を印加する電極
を形成するように金属化され、内表面は、所望の光幾何
学的構成を得るようにマスクされる。溶融塩に浸漬され
る導体が電界を印加するその他の電極である。この方法
は、集積化光学装置を作ろうとするときは何時でも、高
温の液体を収容するのに適し、かつ箱を作るのに必要で
、手作業の結果導入される異質な物質（接着剤など）に
よる汚染を避けるのに適した容器を作るのに必要な全て
の注意を考慮に入れて、この溶融塩の為の箱を作ること
を必要とする。それ故、この方法も時間を費やし高価で
ある。
こでイオン交換が行われるべき種々の基板を壁として使
用して作られる。基板の外表面は、電界を印加する電極
を形成するように金属化され、内表面は、所望の光幾何
学的構成を得るようにマスクされる。溶融塩に浸漬され
る導体が電界を印加するその他の電極である。この方法
は、集積化光学装置を作ろうとするときは何時でも、高
温の液体を収容するのに適し、かつ箱を作るのに必要で
、手作業の結果導入される異質な物質（接着剤など）に
よる汚染を避けるのに適した容器を作るのに必要な全て
の注意を考慮に入れて、この溶融塩の為の箱を作ること
を必要とする。それ故、この方法も時間を費やし高価で
ある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の不利な点は、本発
明により提供される電界支援イオン交換による集積化光
学装置の製造方法により克服されるが、その方法は、実
施が容易で、装置を作るとき必ずしも、適当な容器の製
造を必要としない。
明により提供される電界支援イオン交換による集積化光
学装置の製造方法により克服されるが、その方法は、実
施が容易で、装置を作るとき必ずしも、適当な容器の製
造を必要としない。
【００１０】本発明の特定的な目的は、出発基板のイオ
ン交換に関与しない表面が、先ず金属化され、電界印加
の為の導体に接続され、次いで絶縁物質層の析出により
絶縁され、イオン交換の行われる表面が、所望の光学回
路を得られることを可能にする適当なマスキング層によ
つて覆われ、次いで基板が、イオン交換を誘起すること
が出来る電界を印加する為の他の電極と共に、交換のた
めのイオン源である溶融塩に浸漬されることを特徴とす
る出発基板の電界支援イオン交換による集積化光学装置
の製造方法にある。
ン交換に関与しない表面が、先ず金属化され、電界印加
の為の導体に接続され、次いで絶縁物質層の析出により
絶縁され、イオン交換の行われる表面が、所望の光学回
路を得られることを可能にする適当なマスキング層によ
つて覆われ、次いで基板が、イオン交換を誘起すること
が出来る電界を印加する為の他の電極と共に、交換のた
めのイオン源である溶融塩に浸漬されることを特徴とす
る出発基板の電界支援イオン交換による集積化光学装置
の製造方法にある。
【００１１】本発明の上述およびその他の特徴は、非限
定的な例示として与えられた、その好ましい実施例の以
下の記述により、より明らかとされる。
定的な例示として与えられた、その好ましい実施例の以
下の記述により、より明らかとされる。
【００１２】
【実施例】溶融塩は、その溶融塩と反応せず、また電気
の導体でない在来の容器に注ぎ込まれ、そして電極が電
界印加の為に溶融塩に浸漬される。それは、溶融塩と反
応しない金属たとえば白金で作られている。その表面に
集積化光学装置を作るためのイオン交換が行われる基板
は、適宜の準備の後、入れ替わりに溶融塩に浸漬される
。より特定的には、その交換に関与しない表面が、先ず
金属化され、電界印加の為の導体に接続され、そこで絶
縁物質たとえば窒化珪素（Ｓｉ３ Ｎ４ ）の層の析出
により絶縁される。この層の要件は： −多孔性の欠如； −溶融塩との化学反応性の欠如； −処理温度に耐える抵抗力； −その材料の絶縁耐力と、その電極間に印加される電位
差との関数である適宜な厚みである。
の導体でない在来の容器に注ぎ込まれ、そして電極が電
界印加の為に溶融塩に浸漬される。それは、溶融塩と反
応しない金属たとえば白金で作られている。その表面に
集積化光学装置を作るためのイオン交換が行われる基板
は、適宜の準備の後、入れ替わりに溶融塩に浸漬される
。より特定的には、その交換に関与しない表面が、先ず
金属化され、電界印加の為の導体に接続され、そこで絶
縁物質たとえば窒化珪素（Ｓｉ３ Ｎ４ ）の層の析出
により絶縁される。この層の要件は： −多孔性の欠如； −溶融塩との化学反応性の欠如； −処理温度に耐える抵抗力； −その材料の絶縁耐力と、その電極間に印加される電位
差との関数である適宜な厚みである。
【００１３】イオン交換が行われる面には、適宜なマス
キング層が析出され、所望の光学回路を得られるように
する。この操作は、既知の方法の一つを使うことにより
行うことが出来る、たとえば連続的なチタン層を析出さ
せ、次いでイオン交換が行われるべき帯域だけ除去する
ことでも出来る。
キング層が析出され、所望の光学回路を得られるように
する。この操作は、既知の方法の一つを使うことにより
行うことが出来る、たとえば連続的なチタン層を析出さ
せ、次いでイオン交換が行われるべき帯域だけ除去する
ことでも出来る。
【００１４】上述のことは、非限定的な例示としてのみ
与えられたものであり、特許請求の範囲を逸脱すること
なく、種々の変形および改良が可能であることは明らか
である。
与えられたものであり、特許請求の範囲を逸脱すること
なく、種々の変形および改良が可能であることは明らか
である。
Claims (2)
- 【請求項１】 出発基板のイオン交換に関与しない表
面が、先ず金属化され、電界印加の為の導体に接続され
、次いで絶縁物質層の析出により絶縁され、イオン交換
の行われる表面が、所望の光学回路を得られることを可
能にする適当なマスキング層によつて覆われ、次いで基
板が、イオン交換を誘起することが出来る電界を印加す
る為の他の電極と共に、交換のためのイオン源である溶
融塩に浸漬されることを特徴とする出発基板の電界支援
イオン交換による集積化光学装置の製造方法。 - 【請求項２】 前記絶縁物質層が、処理温度に耐える
材料で作られ、その絶縁耐力、その電極間に印加される
電位差の両方の関数である適宜な厚みを表し、多孔性で
なく、かつ前記溶融塩と化学的に反応しないものである
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT67288A IT1240198B (it) | 1990-04-19 | 1990-04-19 | Metodo per la realizzazione di dispositivi ottici integrati ottenuti per scambio ionico favorito da campo elettrico. |
| IT67288-A/90 | 1990-04-19 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04230709A true JPH04230709A (ja) | 1992-08-19 |
Family
ID=11301173
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3103464A Pending JPH04230709A (ja) | 1990-04-19 | 1991-04-09 | 電界支援イオン交換による集積化光学装置の製造方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5269888A (ja) |
| EP (1) | EP0452923B1 (ja) |
| JP (1) | JPH04230709A (ja) |
| CA (1) | CA2039912C (ja) |
| DE (2) | DE452923T1 (ja) |
| IT (1) | IT1240198B (ja) |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030232219A1 (en) * | 2002-06-13 | 2003-12-18 | Hiroshi Nishizawa | Magnetic disk, magnetic disk manufacturing method and magnetic disk apparatus |
| US8312743B2 (en) * | 2005-05-18 | 2012-11-20 | City University Of Hong Kong | Method for fabricating buried ion-exchanged waveguides using field-assisted annealing |
| US8673163B2 (en) | 2008-06-27 | 2014-03-18 | Apple Inc. | Method for fabricating thin sheets of glass |
| US7810355B2 (en) | 2008-06-30 | 2010-10-12 | Apple Inc. | Full perimeter chemical strengthening of substrates |
| JP5616907B2 (ja) | 2009-03-02 | 2014-10-29 | アップル インコーポレイテッド | ポータブル電子デバイスのガラスカバーを強化する技術 |
| US9778685B2 (en) | 2011-05-04 | 2017-10-03 | Apple Inc. | Housing for portable electronic device with reduced border region |
| US9213451B2 (en) | 2010-06-04 | 2015-12-15 | Apple Inc. | Thin glass for touch panel sensors and methods therefor |
| US10189743B2 (en) | 2010-08-18 | 2019-01-29 | Apple Inc. | Enhanced strengthening of glass |
| US8873028B2 (en) | 2010-08-26 | 2014-10-28 | Apple Inc. | Non-destructive stress profile determination in chemically tempered glass |
| US8824140B2 (en) | 2010-09-17 | 2014-09-02 | Apple Inc. | Glass enclosure |
| US10781135B2 (en) * | 2011-03-16 | 2020-09-22 | Apple Inc. | Strengthening variable thickness glass |
| US9725359B2 (en) | 2011-03-16 | 2017-08-08 | Apple Inc. | Electronic device having selectively strengthened glass |
| US9128666B2 (en) | 2011-05-04 | 2015-09-08 | Apple Inc. | Housing for portable electronic device with reduced border region |
| US9944554B2 (en) | 2011-09-15 | 2018-04-17 | Apple Inc. | Perforated mother sheet for partial edge chemical strengthening and method therefor |
| US9516149B2 (en) | 2011-09-29 | 2016-12-06 | Apple Inc. | Multi-layer transparent structures for electronic device housings |
| US10144669B2 (en) | 2011-11-21 | 2018-12-04 | Apple Inc. | Self-optimizing chemical strengthening bath for glass |
| US8684613B2 (en) | 2012-01-10 | 2014-04-01 | Apple Inc. | Integrated camera window |
| US10133156B2 (en) | 2012-01-10 | 2018-11-20 | Apple Inc. | Fused opaque and clear glass for camera or display window |
| US8773848B2 (en) | 2012-01-25 | 2014-07-08 | Apple Inc. | Fused glass device housings |
| US9946302B2 (en) | 2012-09-19 | 2018-04-17 | Apple Inc. | Exposed glass article with inner recessed area for portable electronic device housing |
| US9459661B2 (en) | 2013-06-19 | 2016-10-04 | Apple Inc. | Camouflaged openings in electronic device housings |
| US9886062B2 (en) | 2014-02-28 | 2018-02-06 | Apple Inc. | Exposed glass article with enhanced stiffness for portable electronic device housing |
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| JPH0251446A (ja) * | 1988-08-15 | 1990-02-21 | Shimadzu Corp | 光導波路作成方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE755946A (fr) * | 1969-09-10 | 1971-03-09 | Saint Gobain Pont A Mousson | Perfectionnements aux procedes de traitement superficiel d'articles en verre ou en ceramique par echange d'ions |
| US3836348A (en) * | 1973-02-22 | 1974-09-17 | Nippon Selfoc Co Ltd | Method for manufacturing optical integrated circuits utilizing an external electric field |
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| JPS6066210A (ja) * | 1983-09-20 | 1985-04-16 | Shimadzu Corp | 光導波路の製造方法 |
| EP0164834B1 (en) * | 1984-04-06 | 1989-03-01 | Plessey Overseas Limited | Improvements relating to the fabrication of optical devices |
| US4668719A (en) * | 1985-09-23 | 1987-05-26 | Toagosei Chemical Industry Co., Ltd. | Insulating protective material |
| US4842629A (en) * | 1986-12-01 | 1989-06-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for producing buried regions of raised refractive index in a glass member by ion exchange |
| FI82989C (fi) * | 1989-04-13 | 1991-05-10 | Nokia Oy Ab | Foerfarande foer framstaellning av en ljusvaogledare. |
-
1990
- 1990-04-19 IT IT67288A patent/IT1240198B/it active IP Right Grant
-
1991
- 1991-04-02 US US07/679,631 patent/US5269888A/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-04-05 CA CA002039912A patent/CA2039912C/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-04-09 JP JP3103464A patent/JPH04230709A/ja active Pending
- 1991-04-18 DE DE199191106215T patent/DE452923T1/de active Pending
- 1991-04-18 EP EP91106215A patent/EP0452923B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-04-18 DE DE69103192T patent/DE69103192T2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0251446A (ja) * | 1988-08-15 | 1990-02-21 | Shimadzu Corp | 光導波路作成方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0452923B1 (en) | 1994-08-03 |
| DE452923T1 (de) | 1992-09-03 |
| DE69103192D1 (de) | 1994-09-08 |
| DE69103192T2 (de) | 1995-01-05 |
| CA2039912C (en) | 1995-04-18 |
| IT9067288A1 (it) | 1991-10-19 |
| EP0452923A2 (en) | 1991-10-23 |
| EP0452923A3 (en) | 1992-04-08 |
| IT1240198B (it) | 1993-11-27 |
| IT9067288A0 (it) | 1990-04-19 |
| US5269888A (en) | 1993-12-14 |
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