JPH04245205A - 光導波路結合アダプタデバイス及び製造工程 - Google Patents
光導波路結合アダプタデバイス及び製造工程Info
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- JPH04245205A JPH04245205A JP3210637A JP21063791A JPH04245205A JP H04245205 A JPH04245205 A JP H04245205A JP 3210637 A JP3210637 A JP 3210637A JP 21063791 A JP21063791 A JP 21063791A JP H04245205 A JPH04245205 A JP H04245205A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C21/00—Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface
- C03C21/001—Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface in liquid phase, e.g. molten salts, solutions
- C03C21/002—Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface in liquid phase, e.g. molten salts, solutions to perform ion-exchange between alkali ions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C03C21/00—Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface
- C03C21/001—Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface in liquid phase, e.g. molten salts, solutions
- C03C21/005—Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface in liquid phase, e.g. molten salts, solutions to introduce in the glass such metals or metallic ions as Ag, Cu
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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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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Ｋ−Ｎａイオン交換によ
り作られる光導波路とＡｇ−Ｎａイオン交換により作ら
れる光導波路とを互いに結合するアダプタデバイスに関
する。
り作られる光導波路とＡｇ−Ｎａイオン交換により作ら
れる光導波路とを互いに結合するアダプタデバイスに関
する。
【０００２】
【従来の技術】イオン交換技術により、元々ガラス内に
あるイオン（代表的に、ナトリウムイオン、すなわちＮ
ａ＋ イオン）を局部的に屈折率を高めるイオン（例え
ば、Ｋ＋ 、Ａｇ＋ 、Ｃｓ＋ 、Ｒｂ＋ 、Ｌｉ＋
もしくはＴｌ＋ イオン）と置換することによりガラス
基板内に光導波路を作成することができる。光導波路構
造はガラス基板と何らかのイオン源との間でイオン交換
を行うためのいわゆるイオン交換マスクを形成する遮幣
膜すなわち金属膜上に薄膜技術及びホトリソグラフィに
よりパターン化される。イオン源としては溶融塩を使用
する場合が多いが、Ａｇ−Ｎａイオン交換の場合には銀
薄膜もイオン源として使用することができる。異なるイ
オンを使用すれば、非常に性質の異なる光導波路を作り
出すことができる。イオン交換工程の基本知識としては
、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｌｉｇｈｔｗａｒｅ Ｔｅｃ
ｈｎｏｌｏｇｙ 、１９８８年６月、第６巻、第６号の
アール．ブイ．ラマスワミーの論文〔１〕“イオン交換
ガラス導波路”を参照されたい。
あるイオン（代表的に、ナトリウムイオン、すなわちＮ
ａ＋ イオン）を局部的に屈折率を高めるイオン（例え
ば、Ｋ＋ 、Ａｇ＋ 、Ｃｓ＋ 、Ｒｂ＋ 、Ｌｉ＋
もしくはＴｌ＋ イオン）と置換することによりガラス
基板内に光導波路を作成することができる。光導波路構
造はガラス基板と何らかのイオン源との間でイオン交換
を行うためのいわゆるイオン交換マスクを形成する遮幣
膜すなわち金属膜上に薄膜技術及びホトリソグラフィに
よりパターン化される。イオン源としては溶融塩を使用
する場合が多いが、Ａｇ−Ｎａイオン交換の場合には銀
薄膜もイオン源として使用することができる。異なるイ
オンを使用すれば、非常に性質の異なる光導波路を作り
出すことができる。イオン交換工程の基本知識としては
、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｌｉｇｈｔｗａｒｅ Ｔｅｃ
ｈｎｏｌｏｇｙ 、１９８８年６月、第６巻、第６号の
アール．ブイ．ラマスワミーの論文〔１〕“イオン交換
ガラス導波路”を参照されたい。
【０００３】以下の説明はＮａ＋ イオンがＡｇ＋ も
しくはＫ＋ イオンと置換される（Ａｇ−Ｎａイオン交
換もしくはＫ−Ｎａイオン交換）工程に主として焦点を
絞る。 Ｋ−Ｎａイオン交換チャネルでは、可能な最大屈折率増
加はかなり小さく（およそ０．０１）、従ってＫ−Ｎａ
イオン交換はシングルモード光ファイバとコンパチブル
な光導波路の製造に良く適している。一方、光導波路と
その周りのガラス基板間の屈折率の差が小さいため、Ｋ
−Ｎａイオン交換光導波路における光の電界分布は常に
かなり広くなる。このため、例えば非常に狭い（およそ
２μｍ）光の電界分布を有するレーザダイオード等との
結合が悪くなる。一方、シングルモード光ファイバの電
界分布幅はおよそ１０μｍである。Ｋ−Ｎａイオン交換
によりガラスに応力が生じ、そのためこうして作られる
光導波路では複屈折が生じる。これは偏波分離光部品に
利用することができるが、複屈折は例えば波長選定光部
品では欠点となる。
しくはＫ＋ イオンと置換される（Ａｇ−Ｎａイオン交
換もしくはＫ−Ｎａイオン交換）工程に主として焦点を
絞る。 Ｋ−Ｎａイオン交換チャネルでは、可能な最大屈折率増
加はかなり小さく（およそ０．０１）、従ってＫ−Ｎａ
イオン交換はシングルモード光ファイバとコンパチブル
な光導波路の製造に良く適している。一方、光導波路と
その周りのガラス基板間の屈折率の差が小さいため、Ｋ
−Ｎａイオン交換光導波路における光の電界分布は常に
かなり広くなる。このため、例えば非常に狭い（およそ
２μｍ）光の電界分布を有するレーザダイオード等との
結合が悪くなる。一方、シングルモード光ファイバの電
界分布幅はおよそ１０μｍである。Ｋ−Ｎａイオン交換
によりガラスに応力が生じ、そのためこうして作られる
光導波路では複屈折が生じる。これは偏波分離光部品に
利用することができるが、複屈折は例えば波長選定光部
品では欠点となる。
【０００４】一方、Ａｇ−Ｎａイオン交換を行うことに
より、かなり大きな屈折率増加（およそ０．１）を達成
することができ、それによりレーザダイオードに対して
かなり良好なコンパチビリティを有する光導波路を作り
出すことができる。さらに、屈折率が大きいために、光
導波路のベンドにおいて光導波路から光を逃すことなく
光導波路構造において小さい曲率半径を使用することが
できる。一方、光導波路に大きな屈折率差を使用すると
、光ファイバとの結合効率が悪くなる。Ｋ−Ｎａイオン
交換光導波路とは異なり、Ａｇ−Ｎａイオン交換光導波
路は通常複屈折ではない。
より、かなり大きな屈折率増加（およそ０．１）を達成
することができ、それによりレーザダイオードに対して
かなり良好なコンパチビリティを有する光導波路を作り
出すことができる。さらに、屈折率が大きいために、光
導波路のベンドにおいて光導波路から光を逃すことなく
光導波路構造において小さい曲率半径を使用することが
できる。一方、光導波路に大きな屈折率差を使用すると
、光ファイバとの結合効率が悪くなる。Ｋ−Ｎａイオン
交換光導波路とは異なり、Ａｇ−Ｎａイオン交換光導波
路は通常複屈折ではない。
【０００５】光集積回路の多くの応用において、非常に
性質の異なる光導波路を一つの同じ部品構造内で結合で
きれば有用である。例えば、一端が光ファイバと良好に
結合され他端がレーザダイオードと良好に結合される部
品を提供できれば有利である。イオン交換技術では、こ
れは同じガラス基板上でＫ−Ｎａイオン交換及びＡｇ−
Ｎａイオン交換光導波路を結合させることにより行われ
る。しかしながら、できるだけ小さい損失で２つの異な
る光導波路を部品内で結合させるにはある種のアダプタ
デバイスが必要である。
性質の異なる光導波路を一つの同じ部品構造内で結合で
きれば有用である。例えば、一端が光ファイバと良好に
結合され他端がレーザダイオードと良好に結合される部
品を提供できれば有利である。イオン交換技術では、こ
れは同じガラス基板上でＫ−Ｎａイオン交換及びＡｇ−
Ｎａイオン交換光導波路を結合させることにより行われ
る。しかしながら、できるだけ小さい損失で２つの異な
る光導波路を部品内で結合させるにはある種のアダプタ
デバイスが必要である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的はこのよ
うなアダプタデバイス及びその製造方法を提供すること
である。これは本発明に従ったアダプタデバイスにより
達成され、ここでアダプタデバイスはイオン交換技術に
よりガラス基板上に作られる光導波路からなり、この光
導波路の基本モードにおいて光の電界分布は光導波路の
縦方向において、Ｋ−Ｎａイオン交換により作られる光
導波路の基本モードにおける光の電界分布からＡｇ−Ｎ
ａイオン交換により作られる光導波路の基本モードにお
ける光の電界分布へ、断熱的に変化する。
うなアダプタデバイス及びその製造方法を提供すること
である。これは本発明に従ったアダプタデバイスにより
達成され、ここでアダプタデバイスはイオン交換技術に
よりガラス基板上に作られる光導波路からなり、この光
導波路の基本モードにおいて光の電界分布は光導波路の
縦方向において、Ｋ−Ｎａイオン交換により作られる光
導波路の基本モードにおける光の電界分布からＡｇ−Ｎ
ａイオン交換により作られる光導波路の基本モードにお
ける光の電界分布へ、断熱的に変化する。
【０００７】本発明のアダプタデバイスにおいて光の電
界分布は光導波路の縦方向において、Ｋ−Ｎａイオン交
換光導波路の電界分布からＡｇ−Ｎａイオン交換光導波
路の電界分布へ断熱的、すなわち充分緩やかに、変化す
るため、光パワーはアダプタデバイスから殆んどリーク
しない。従って、Ａｇ−Ｎａイオン交換光導波路の基本
モードはＫ−Ｎａイオン交換光導波路よりも光伝播係数
が高くなければならない。問題とする光導波路はシング
ルモードであるため、基本モードが唯一の伝播モードと
なる。
界分布は光導波路の縦方向において、Ｋ−Ｎａイオン交
換光導波路の電界分布からＡｇ−Ｎａイオン交換光導波
路の電界分布へ断熱的、すなわち充分緩やかに、変化す
るため、光パワーはアダプタデバイスから殆んどリーク
しない。従って、Ａｇ−Ｎａイオン交換光導波路の基本
モードはＫ−Ｎａイオン交換光導波路よりも光伝播係数
が高くなければならない。問題とする光導波路はシング
ルモードであるため、基本モードが唯一の伝播モードと
なる。
【０００８】本発明のアダプタデバイスの製造方法も本
発明の目的であり、該方法は次のステップ、すなわち、
Ｋ−Ｎａイオン交換によりガラス基板上に第１の光導波
路を作成し、ガラス基板上にイオン交換マスクを形成し
てイオン交換マスク内に開口する縦方向マスク開口が一
端で第１の光導波路に重畳し、重畳する量はマスク開口
の縦軸方向で徐々に変化するようにし、前記イオン交換
マスクを使用してＡｇ−Ｎａイオン交換によりガラス基
板上に第２の光導波路を作成する、ことからなっている
。
発明の目的であり、該方法は次のステップ、すなわち、
Ｋ−Ｎａイオン交換によりガラス基板上に第１の光導波
路を作成し、ガラス基板上にイオン交換マスクを形成し
てイオン交換マスク内に開口する縦方向マスク開口が一
端で第１の光導波路に重畳し、重畳する量はマスク開口
の縦軸方向で徐々に変化するようにし、前記イオン交換
マスクを使用してＡｇ−Ｎａイオン交換によりガラス基
板上に第２の光導波路を作成する、ことからなっている
。
【０００９】本発明の方法はある温度におけるＫ−Ｎａ
イオン交換中のガラス内へのカリウムの拡散係数はＡｇ
−Ｎａイオン交換中の銀の拡散係数よりも遙かに小さい
という事実を利用している。従って、同じガラス基板で
最初にＫ−Ｎａイオン交換を行いその後第２ステップに
おいてかなり低い温度でＡｇ−Ｎａイオン交換を行うと
、Ａｇ−Ｎａイオン交換中にカリウムの拡散は殆んど行
われない。これにより、Ｋ−Ｎａ及びＡｇ−Ｎａイオン
交換光導波路を、互いに無関係に、同じガラス基板上に
作成することができる。さらに、Ｋ−Ｎａステップ中に
ガラス内へ拡散されるＫ＋ イオンによりＡｇ−Ｎａイ
オン交換中にガラス内へのＡｇ＋ イオンの拡散がほぼ
完全に防止される。従って、Ａｇ−Ｎａイオン交換中に
Ｋ−Ｎａイオン交換光導波路をイオン交換マスクとして
使用して、Ａｇ−Ｎａイオン交換光導波路の幅をアダプ
タデバイスの縦方向においてＫ−Ｎａイオン交換光導波
路に平行に徐々に増大させて、最終アダプタにおいて前
記断熱状態が充分満されるようにすることができる。
イオン交換中のガラス内へのカリウムの拡散係数はＡｇ
−Ｎａイオン交換中の銀の拡散係数よりも遙かに小さい
という事実を利用している。従って、同じガラス基板で
最初にＫ−Ｎａイオン交換を行いその後第２ステップに
おいてかなり低い温度でＡｇ−Ｎａイオン交換を行うと
、Ａｇ−Ｎａイオン交換中にカリウムの拡散は殆んど行
われない。これにより、Ｋ−Ｎａ及びＡｇ−Ｎａイオン
交換光導波路を、互いに無関係に、同じガラス基板上に
作成することができる。さらに、Ｋ−Ｎａステップ中に
ガラス内へ拡散されるＫ＋ イオンによりＡｇ−Ｎａイ
オン交換中にガラス内へのＡｇ＋ イオンの拡散がほぼ
完全に防止される。従って、Ａｇ−Ｎａイオン交換中に
Ｋ−Ｎａイオン交換光導波路をイオン交換マスクとして
使用して、Ａｇ−Ｎａイオン交換光導波路の幅をアダプ
タデバイスの縦方向においてＫ−Ｎａイオン交換光導波
路に平行に徐々に増大させて、最終アダプタにおいて前
記断熱状態が充分満されるようにすることができる。
【００１０】本発明の方法において、Ａｇ−Ｎａイオン
交換において使用されるイオン交換マスクの窓はＫ−Ｎ
ａイオン交換光導波路に一部重畳し、重畳量は光導波路
の縦軸方向において徐々に変化する。イオン交換マスク
の窓がＫ−Ｎａイオン交換光導波路と重畳する場所では
Ａｇイオン交換は生じない。マスクの窓のＫ−Ｎａイオ
ン交換光導波路が無い場所ではＡｇ−Ｎａイオン交換は
全く自由に行われる。これにより、Ｋ−Ｎａイオン交換
光導波路が光導波路の縦方向において断熱的にＡｇ−Ｎ
ａイオン交換光導波路へ変化する、本発明のアダプタデ
バイスが提供される。
交換において使用されるイオン交換マスクの窓はＫ−Ｎ
ａイオン交換光導波路に一部重畳し、重畳量は光導波路
の縦軸方向において徐々に変化する。イオン交換マスク
の窓がＫ−Ｎａイオン交換光導波路と重畳する場所では
Ａｇイオン交換は生じない。マスクの窓のＫ−Ｎａイオ
ン交換光導波路が無い場所ではＡｇ−Ｎａイオン交換は
全く自由に行われる。これにより、Ｋ−Ｎａイオン交換
光導波路が光導波路の縦方向において断熱的にＡｇ−Ｎ
ａイオン交換光導波路へ変化する、本発明のアダプタデ
バイスが提供される。
【００１１】
【実施例】本発明の方法において、図１及び図２に示す
ように、好ましくはシート状ガラス基板１の一平面上に
例えばスパッタリングにより金属薄膜２が成長され、こ
の膜上にリソグラフィ技術により開口３のパターンが設
けられる。本発明において使用される薄膜マスクはいわ
ゆるポジティブマスクパターンを形成し、ここで開口３
は形成される光導波路に対応し、金属膜部２はイオン交
換従って光導波路の形成を必要としない領域に対応する
。図２は図１に従ったガラス基板のＡ−Ａ線に沿った側
面図を示す。図１に示す本発明の主実施例において、マ
スク開口３はガラス基板１の一端でガラス基板と実質的
に平行な短い部分３ａ及び、ガラス基板の他端に向う方
向で、上記短い部分３ａの縦軸方向からおよそ１゜以下
、一般的には０．１〜０．２゜、の小さな角度で弯曲あ
るいは乖離する長い部分３ｂからなっている。また、マ
スク開口３の短い部分３ａが別々の方向に緩やかに弯曲
する、前記部分３ｂと同じような２つの部分に分岐する
ようになっていてもよい。
ように、好ましくはシート状ガラス基板１の一平面上に
例えばスパッタリングにより金属薄膜２が成長され、こ
の膜上にリソグラフィ技術により開口３のパターンが設
けられる。本発明において使用される薄膜マスクはいわ
ゆるポジティブマスクパターンを形成し、ここで開口３
は形成される光導波路に対応し、金属膜部２はイオン交
換従って光導波路の形成を必要としない領域に対応する
。図２は図１に従ったガラス基板のＡ−Ａ線に沿った側
面図を示す。図１に示す本発明の主実施例において、マ
スク開口３はガラス基板１の一端でガラス基板と実質的
に平行な短い部分３ａ及び、ガラス基板の他端に向う方
向で、上記短い部分３ａの縦軸方向からおよそ１゜以下
、一般的には０．１〜０．２゜、の小さな角度で弯曲あ
るいは乖離する長い部分３ｂからなっている。また、マ
スク開口３の短い部分３ａが別々の方向に緩やかに弯曲
する、前記部分３ｂと同じような２つの部分に分岐する
ようになっていてもよい。
【００１２】次のステップにおいて、図３に示すように
、溶融塩等の適切なイオン源４がマスク開口３により露
呈されたガラス基板１の表面に作用するようにさせて、
マスク開口３を介したガラス基板１上へのＫ−Ｎａイオ
ン交換によるシングルモード光導波路５が形成される。 図３のステップの後で、ガラス基板１の表面からイオン
交換マスク２が除去され、図４にあるように、Ｋ−Ｎａ
イオン交換により作られた光導波路がガラス基板１上に
残される。
、溶融塩等の適切なイオン源４がマスク開口３により露
呈されたガラス基板１の表面に作用するようにさせて、
マスク開口３を介したガラス基板１上へのＫ−Ｎａイオ
ン交換によるシングルモード光導波路５が形成される。 図３のステップの後で、ガラス基板１の表面からイオン
交換マスク２が除去され、図４にあるように、Ｋ−Ｎａ
イオン交換により作られた光導波路がガラス基板１上に
残される。
【００１３】その後、ガラス基板１の同じ平面にガラス
基板１を横切し且つ図３のステップによりマスク開口３
の短い部分３ａに形成されたＫ−Ｎａイオン交換光導波
路５部の縦軸と実質的に平行なまっすぐなマスク開口７
を有する金属薄膜６が形成される。従って、マスク開口
７はその一端において前記光導波路５の前記部分に重畳
し、その重畳部は、マスク開口７がその他端において光
導波路５から完全にオフセットされるまで、マスク開口
７の縦方向において緩やかに変化する。図６Ａ、図６Ｂ
及び図６Ｃは図５のガラス基板の、それぞれ、Ｂ−Ｂ線
、Ｃ−Ｃ線及びＤ−Ｄ線に沿った断面であり、マスク開
口７の縦方向に沿ったマスク開口７と光導波路５の重畳
を示す。
基板１を横切し且つ図３のステップによりマスク開口３
の短い部分３ａに形成されたＫ−Ｎａイオン交換光導波
路５部の縦軸と実質的に平行なまっすぐなマスク開口７
を有する金属薄膜６が形成される。従って、マスク開口
７はその一端において前記光導波路５の前記部分に重畳
し、その重畳部は、マスク開口７がその他端において光
導波路５から完全にオフセットされるまで、マスク開口
７の縦方向において緩やかに変化する。図６Ａ、図６Ｂ
及び図６Ｃは図５のガラス基板の、それぞれ、Ｂ−Ｂ線
、Ｃ−Ｃ線及びＤ−Ｄ線に沿った断面であり、マスク開
口７の縦方向に沿ったマスク開口７と光導波路５の重畳
を示す。
【００１４】次のステップで、溶融塩等の適切なイオン
源８がイオン交換マスク開口７を介してガラス基板の表
面に作用するようにすることにより、好ましくは図３の
Ｋ−Ｎａイオン交換の場合よりも実質的に低い温度でＡ
ｇ−Ｎａイオン交換が行われる。図７Ａ、図７Ｂ及び図
７Ｃは図５のガラス基板１のＢ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線及びＤ
−Ｄ線に沿った断面におけるこのようなイオン交換を示
す。イオン交換マスク６のマスク開口７がＫ−Ｎａイオ
ン交換光導波路５に重畳する領域では、図７Ａに示すよ
うに、殆んど静止したＫイオンがガラス基板１内でのＡ
ｇイオンの拡散をほぼ完全に防止するため、ガラス基板
１とイオン源８との間でＡｇイオン交換は生じない。一
方、マスク開口７は他端においてＫ−Ｎａイオン交換光
導波路５から完全にオフセットされているため、Ａｇ−
Ｎａイオン交換は全く正常に行われ、このようにして形
成されるシングルモード光導波路９の特性は、図７Ｃに
示すように、Ａｇ−Ｎａイオン交換のプロセスパラメー
タに基いて完全に決定される。マスク開口７の両端間領
域内で、マスク開口７はＫ−Ｎａイオン交換光導波路５
に一部重畳し重畳量はマスク開口７の縦軸方向において
徐々に変化し、従って図７Ｂに示すように、Ａｇ−Ｎａ
イオン交換はマスク開口７幅の一部に沿って行われるだ
けである。Ａｇ−Ｎａイオン交換後、イオン交換マスク
６を取り除くとマスク開口７に平行な光導波路が得られ
、この光導波路の光の電界分布は光導波路の縦軸方向に
おいて、Ｋ−Ｎａイオン交換光導波路５の電界分布から
Ａｇ−Ｎａイオン交換光導波路９の電界分布へ、図８に
示すように、緩やかに、すなわち断熱的に、変化する。 このようにして得られるアダプタデバイスを示す図８に
おいて、光導波路５及び９間の断熱的に変化する界面を
参照番号１０で示す。光導波路９の基本モード伝播係数
は光導波路５よりも大きくなければならないことをお判
り願いたい。
源８がイオン交換マスク開口７を介してガラス基板の表
面に作用するようにすることにより、好ましくは図３の
Ｋ−Ｎａイオン交換の場合よりも実質的に低い温度でＡ
ｇ−Ｎａイオン交換が行われる。図７Ａ、図７Ｂ及び図
７Ｃは図５のガラス基板１のＢ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線及びＤ
−Ｄ線に沿った断面におけるこのようなイオン交換を示
す。イオン交換マスク６のマスク開口７がＫ−Ｎａイオ
ン交換光導波路５に重畳する領域では、図７Ａに示すよ
うに、殆んど静止したＫイオンがガラス基板１内でのＡ
ｇイオンの拡散をほぼ完全に防止するため、ガラス基板
１とイオン源８との間でＡｇイオン交換は生じない。一
方、マスク開口７は他端においてＫ−Ｎａイオン交換光
導波路５から完全にオフセットされているため、Ａｇ−
Ｎａイオン交換は全く正常に行われ、このようにして形
成されるシングルモード光導波路９の特性は、図７Ｃに
示すように、Ａｇ−Ｎａイオン交換のプロセスパラメー
タに基いて完全に決定される。マスク開口７の両端間領
域内で、マスク開口７はＫ−Ｎａイオン交換光導波路５
に一部重畳し重畳量はマスク開口７の縦軸方向において
徐々に変化し、従って図７Ｂに示すように、Ａｇ−Ｎａ
イオン交換はマスク開口７幅の一部に沿って行われるだ
けである。Ａｇ−Ｎａイオン交換後、イオン交換マスク
６を取り除くとマスク開口７に平行な光導波路が得られ
、この光導波路の光の電界分布は光導波路の縦軸方向に
おいて、Ｋ−Ｎａイオン交換光導波路５の電界分布から
Ａｇ−Ｎａイオン交換光導波路９の電界分布へ、図８に
示すように、緩やかに、すなわち断熱的に、変化する。 このようにして得られるアダプタデバイスを示す図８に
おいて、光導波路５及び９間の断熱的に変化する界面を
参照番号１０で示す。光導波路９の基本モード伝播係数
は光導波路５よりも大きくなければならないことをお判
り願いたい。
【００１５】添付図及び関連説明は単に本発明を例示す
るためのものに過ぎない。詳細については、本発明に従
った方法及びアダプタデバイスを特許請求の範囲内で変
更することができる。
るためのものに過ぎない。詳細については、本発明に従
った方法及びアダプタデバイスを特許請求の範囲内で変
更することができる。
【図１】本発明のアダプタデバイス製造方法のさまざま
なステップを示す図。
なステップを示す図。
【図２】本発明のアダプタデバイス製造方法のさまざま
なステップを示す図。
なステップを示す図。
【図３】本発明のアダプタデバイス製造方法のさまざま
なステップを示す図。
なステップを示す図。
【図４】本発明のアダプタデバイス製造方法のさまざま
なステップを示す図。
なステップを示す図。
【図５】本発明のアダプタデバイス製造方法のさまざま
なステップを示す図。
なステップを示す図。
【図６】本発明のアダプタデバイス製造方法のさまざま
なステップを示す図。
なステップを示す図。
【図７】本発明のアダプタデバイス製造方法のさまざま
なステップを示す図。
なステップを示す図。
【図８】前記図１〜図７に従った方法により製造される
アダプタデバイスを示す図。
アダプタデバイスを示す図。
１ ガラス基板
２ 金属薄膜
３ 開口
３ａ 短い部分
３ｂ 長い部分
４ イオン源
５ シングルモード光導波路
６ 金属薄膜
７ イオン源
９ シングルモード光導波路
１０ 界面
Claims (4)
- 【請求項１】 Ｋ−Ｎａイオン交換により作成される
光導波路とＡｇ−Ｎａイオン交換により作成される光導
波路を互いに結合するアダプタデバイスにおいて、該ア
ダプタデバイスはイオン交換技術によりガラス基板上に
作成される光導波路からなり、前記光導波路の基本モー
ドにおいて光の電界分布は光導波路の縦方向においてＫ
−Ｎａイオン交換により作成される光導波路の基本モー
ドにおける光の電界分布からＡｇ−Ｎａイオン交換によ
り作成される光導波路の基本モードにおける光の電界分
布へ断熱的に変化する、アダプタデバイス。 - 【請求項２】 請求項１記載のアダプタデバイスにお
いて、電界分布は光導波路の縦軸に対しておよそ１゜以
下の角度で変化する、アダプタデバイス。 - 【請求項３】 請求項１もしくは２記載のアダプタデ
バイスにおいて、Ｋ−Ｎａイオン交換により作成される
光導波路の部分はＡｇ−Ｎａイオン交換により作成され
る光導波路の部分よりも広幅である、アダプタデバイス
。 - 【請求項４】 アダプタデバイスの製造方法において
、Ｋ−Ｎａイオン交換によりガラス基板上に第１の光導
波路を作成し、ガラス基板上にイオン交換マスクを形成
してイオン交換マスク内の縦方向マスク開口がその一端
において第１の光導波路に重畳し重畳量はマスク開口の
縦軸方向で断熱的に変化するようにし、前記イオン交換
マスクを使用したＡｇ−Ｎａイオン交換によりガラス基
板上に第２の光導波路を作成する、ことからなるアダプ
タデバイス製造方法。
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