JPH0529710A - 光導波路の製造方法 - Google Patents
光導波路の製造方法Info
- Publication number
- JPH0529710A JPH0529710A JP3595591A JP3595591A JPH0529710A JP H0529710 A JPH0529710 A JP H0529710A JP 3595591 A JP3595591 A JP 3595591A JP 3595591 A JP3595591 A JP 3595591A JP H0529710 A JPH0529710 A JP H0529710A
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- layer
- waveguide
- single crystal
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Abstract
(57)【要約】
【目的】光導波路の製造方法に関し、その目的は、光導
波層の結晶構造によるクラッド部材の材料選択の制限が
緩和できる光導波路の製造方法を提供することにある。 【構成】導波層と同一または類似の結晶構造を有する単
結晶基板の表面に、導波層に比べて低い屈折率と高い融
点を有し導波光の波長領域で光吸収の小さい材料よりな
るバッファ層を形成する第１の工程と、該バッファ層の
一部を除去する第２の工程と、バッファ層が除去された
単結晶基板の表面および除去されなかったバッファ層の
表面に導波層部材を形成する第３の工程と、バッファ層
の除去領域からバッファ層が除去されなかった領域に向
かってビームを移動させることにより導波層部材を溶融
させて単結晶基板に格子整合した単結晶薄膜よりなる導
波層をエピタキシャル成長させる第４の工程を経ること
を特徴とする。
波層の結晶構造によるクラッド部材の材料選択の制限が
緩和できる光導波路の製造方法を提供することにある。 【構成】導波層と同一または類似の結晶構造を有する単
結晶基板の表面に、導波層に比べて低い屈折率と高い融
点を有し導波光の波長領域で光吸収の小さい材料よりな
るバッファ層を形成する第１の工程と、該バッファ層の
一部を除去する第２の工程と、バッファ層が除去された
単結晶基板の表面および除去されなかったバッファ層の
表面に導波層部材を形成する第３の工程と、バッファ層
の除去領域からバッファ層が除去されなかった領域に向
かってビームを移動させることにより導波層部材を溶融
させて単結晶基板に格子整合した単結晶薄膜よりなる導
波層をエピタキシャル成長させる第４の工程を経ること
を特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光導波路の製造方法に関
し、更に詳しくは、光導波路を構成するクラッド部材の
材料選択条件が緩和できる光導波路の製造方法に関す
る。
し、更に詳しくは、光導波路を構成するクラッド部材の
材料選択条件が緩和できる光導波路の製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】光導波路は光波を所望の経路に閉じ込め
て伝搬させる機能を持つものであり、レーザー発振器を
構成する光共振器の構成要素等として重要である。
て伝搬させる機能を持つものであり、レーザー発振器を
構成する光共振器の構成要素等として重要である。
【０００３】図３は基本的な光導波路の構造図である。
屈折率ｎｓを有する基板１の表面に屈折率ｎｆを有する
導波層２が形成され、該導波層２の表面には屈折率ｎｃ
を有する上部クラッド層３が形成されている。
屈折率ｎｓを有する基板１の表面に屈折率ｎｆを有する
導波層２が形成され、該導波層２の表面には屈折率ｎｃ
を有する上部クラッド層３が形成されている。
【０００４】このような構造において、導波層２の屈折
率ｎｆを基板１の屈折率ｎｓ及び上部クラッド層３の屈
折率ｎｃよりも大きくする（ｎｆ＞ｎｓ，ｎｃ）ことに
よって導波層２の内部に光波を閉じこめることができ
る。
率ｎｆを基板１の屈折率ｎｓ及び上部クラッド層３の屈
折率ｎｃよりも大きくする（ｎｆ＞ｎｓ，ｎｃ）ことに
よって導波層２の内部に光波を閉じこめることができ
る。
【０００５】ところで、導波層２として例えばＴｉ（チ
タン）−サファイヤを用いて導波路型レーザーを実現す
る場合には、Ｔｉ−サファイヤの単結晶膜を形成する必
要がある。
タン）−サファイヤを用いて導波路型レーザーを実現す
る場合には、Ｔｉ−サファイヤの単結晶膜を形成する必
要がある。
【０００６】そこで、従来から、サファイヤ単結晶膜の
形成にあたっては、一般的にはＣＶＤによるエピタキシ
ャル膜形成方法が用いられている。
形成にあたっては、一般的にはＣＶＤによるエピタキシ
ャル膜形成方法が用いられている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな方法によれば、導波層の周囲のクラッド部分の結晶
構造格子定数がサファイヤに類似のものという制約があ
り、導波路構造に適したクラッド部材を選択する上で限
界がある。
うな方法によれば、導波層の周囲のクラッド部分の結晶
構造格子定数がサファイヤに類似のものという制約があ
り、導波路構造に適したクラッド部材を選択する上で限
界がある。
【０００８】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的は、光導波層の結晶構造によ
るクラッド部材の材料選択の制限が緩和できる光導波路
の製造方法を提供することにある。
れたものであり、その目的は、光導波層の結晶構造によ
るクラッド部材の材料選択の制限が緩和できる光導波路
の製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
る本発明は、導波層と同一または類似の結晶構造を有す
る単結晶基板の表面に、導波層に比べて低い屈折率と高
い融点を有し導波光の波長領域で光吸収の小さい材料よ
りなるバッファ層を形成する第１の工程と、該バッファ
層の一部を除去する第２の工程と、バッファ層が除去さ
れた単結晶基板の表面および除去されなかったバッファ
層の表面に導波層部材を形成する第３の工程と、バッフ
ァ層の除去領域からバッファ層が除去されなかった領域
に向かってビームを移動させることにより導波層部材を
溶融させて単結晶基板に格子整合した単結晶薄膜よりな
る導波層をエピタキシャル成長させる第４の工程、を経
ることを特徴とする。
る本発明は、導波層と同一または類似の結晶構造を有す
る単結晶基板の表面に、導波層に比べて低い屈折率と高
い融点を有し導波光の波長領域で光吸収の小さい材料よ
りなるバッファ層を形成する第１の工程と、該バッファ
層の一部を除去する第２の工程と、バッファ層が除去さ
れた単結晶基板の表面および除去されなかったバッファ
層の表面に導波層部材を形成する第３の工程と、バッフ
ァ層の除去領域からバッファ層が除去されなかった領域
に向かってビームを移動させることにより導波層部材を
溶融させて単結晶基板に格子整合した単結晶薄膜よりな
る導波層をエピタキシャル成長させる第４の工程、を経
ることを特徴とする。
【００１０】
【作用】単結晶基板の屈折率と導波層の屈折率はほぼ等
しいが、導波層は導波層に比べて低い屈折率を有するバ
ッファ層の上に形成される。
しいが、導波層は導波層に比べて低い屈折率を有するバ
ッファ層の上に形成される。
【００１１】この結果、光波は導波層の内部に閉じこめ
られる。
られる。
【００１２】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。
細に説明する。
【００１３】図１は本発明の製造方法により製造される
光導波路の一実施例を示す構成図である。図において、
４はＡｌ２Ｏ３の単結晶よりなるサファイヤ基板であ
る。５はＭｇＯやＣａＯよりなるバッファ層であり、サ
ファイヤ基板４の表面に形成された後、その一部６は除
去される。７はＴｉがドープされたＡｌ２Ｏ３よりなる
導波層部材であり、バッファ層が除去された単結晶基板
４の表面および除去されなかったバッファ層５の表面に
形成される。８は導波層部材７を照射して溶融させるビ
ームである。
光導波路の一実施例を示す構成図である。図において、
４はＡｌ２Ｏ３の単結晶よりなるサファイヤ基板であ
る。５はＭｇＯやＣａＯよりなるバッファ層であり、サ
ファイヤ基板４の表面に形成された後、その一部６は除
去される。７はＴｉがドープされたＡｌ２Ｏ３よりなる
導波層部材であり、バッファ層が除去された単結晶基板
４の表面および除去されなかったバッファ層５の表面に
形成される。８は導波層部材７を照射して溶融させるビ
ームである。
【００１４】このような光導波路は以下の工程を経て製
造される。まず、第１の工程でサファイヤ基板４の表面
にバッファ層５を形成する。該バッファ層５はクラッド
層として機能するものであり、導波層７として用いるＴ
ｉ−Ａｌ２Ｏ３よりも低い屈折率と高い融点を有し導波
光の波長領域で光吸収の小さい材料を用いる。
造される。まず、第１の工程でサファイヤ基板４の表面
にバッファ層５を形成する。該バッファ層５はクラッド
層として機能するものであり、導波層７として用いるＴ
ｉ−Ａｌ２Ｏ３よりも低い屈折率と高い融点を有し導波
光の波長領域で光吸収の小さい材料を用いる。
【００１５】第２の工程で、バッファ層の一部６を除去
して単結晶基板４の表面を露出させる。
して単結晶基板４の表面を露出させる。
【００１６】第３の工程で、導波層部材７を所望の膜厚
とパターン幅でバッファ層が除去された単結晶基板４の
表面および除去されなかったバッファ層５の表面に形成
する。この導波層部材７は多結晶やアモルファスでよ
い。
とパターン幅でバッファ層が除去された単結晶基板４の
表面および除去されなかったバッファ層５の表面に形成
する。この導波層部材７は多結晶やアモルファスでよ
い。
【００１７】第４の工程で、ＣＯ２レーザービームや電
子ビームなどのビーム８をバッファ層の除去領域６から
バッファ層５が除去されなかった領域に向かって移動さ
せることにより導波層部材７を溶融させてＡｌ２Ｏ３の
単結晶基板４に格子整合したＴｉ−Ａｌ２Ｏ３単結晶薄
膜よりなる導波層７をエピタキシャル成長させる。
子ビームなどのビーム８をバッファ層の除去領域６から
バッファ層５が除去されなかった領域に向かって移動さ
せることにより導波層部材７を溶融させてＡｌ２Ｏ３の
単結晶基板４に格子整合したＴｉ−Ａｌ２Ｏ３単結晶薄
膜よりなる導波層７をエピタキシャル成長させる。
【００１８】このような構成において、Ａｌ２Ｏ３の単
結晶基板４の屈折率とＴｉ−Ａｌ２Ｏ３単結晶薄膜より
なる導波層７の屈折率はほぼ等しいが、両者間にはこれ
らよりも屈折率の低いバッファ層５が介在しているの
で、光波は導波層７内部に閉じこめられることになる。
結晶基板４の屈折率とＴｉ−Ａｌ２Ｏ３単結晶薄膜より
なる導波層７の屈折率はほぼ等しいが、両者間にはこれ
らよりも屈折率の低いバッファ層５が介在しているの
で、光波は導波層７内部に閉じこめられることになる。
【００１９】図２は図１のように構成される光導波路を
レーザー共振器として動作させる場合の説明図である。
この場合、切断ライン９に沿って切断した後、両端面を
鏡面研磨してミラーコートを施す。一般的には、励起光
の入射側は内部反射率を１００％にし、レーザー光の出
射側の透過率を数％程度にする。
レーザー共振器として動作させる場合の説明図である。
この場合、切断ライン９に沿って切断した後、両端面を
鏡面研磨してミラーコートを施す。一般的には、励起光
の入射側は内部反射率を１００％にし、レーザー光の出
射側の透過率を数％程度にする。
【００２０】そして、ＡｒレーザーやＹＡＧレーザーの
ＳＨＧ光等の波長が５００ｎｍ付近の励起光を導波路の
端面から入射させることにより、光導波路は励起されて
レーザー発振させることができる。
ＳＨＧ光等の波長が５００ｎｍ付近の励起光を導波路の
端面から入射させることにより、光導波路は励起されて
レーザー発振させることができる。
【００２１】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、以下のような効果が得られる。
れば、以下のような効果が得られる。
【００２２】単結晶基板に格子整合した単結晶薄膜より
なる導波層をクラッド層として機能するバッファ層上に
エピタキシャル成長させるので、導波層の結晶構造に基
づくバッファ層の結晶構造の制約は小さくなり、従来の
構成に比べてクラッド層の材料選択の範囲は大幅に広く
なる。
なる導波層をクラッド層として機能するバッファ層上に
エピタキシャル成長させるので、導波層の結晶構造に基
づくバッファ層の結晶構造の制約は小さくなり、従来の
構成に比べてクラッド層の材料選択の範囲は大幅に広く
なる。
【図１】本発明の製造方法により製造される光導波路の
一実施例を示す構成図である。
一実施例を示す構成図である。
【図２】図１の光導波路をレーザー共振器として動作さ
せる場合の説明図である。
せる場合の説明図である。
【図３】基本的な光導波路の構造図である。
４ サファイヤ基板 ５ バッファ層 ６ バッファ層の除去領域 ７ 導波層 ８ 溶融ビーム
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 導波層と同一または類似の結晶構造を有
する単結晶基板の表面に、導波層に比べて低い屈折率と
高い融点を有し導波光の波長領域で光吸収の小さい材料
よりなるバッファ層を形成する第１の工程と、 該バッファ層の一部を除去する第２の工程と、 バッファ層が除去された単結晶基板の表面および除去さ
れなかったバッファ層の表面に導波層部材を形成する第
３の工程と、 バッファ層の除去領域からバッファ層が除去されなかっ
た領域に向かってビームを移動させることにより導波層
部材を溶融させて単結晶基板に格子整合した単結晶薄膜
よりなる導波層をエピタキシャル成長させる第４の工
程、 を経ることを特徴とする光導波路の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3595591A JPH0529710A (ja) | 1991-03-01 | 1991-03-01 | 光導波路の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3595591A JPH0529710A (ja) | 1991-03-01 | 1991-03-01 | 光導波路の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0529710A true JPH0529710A (ja) | 1993-02-05 |
Family
ID=12456401
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3595591A Pending JPH0529710A (ja) | 1991-03-01 | 1991-03-01 | 光導波路の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0529710A (ja) |
-
1991
- 1991-03-01 JP JP3595591A patent/JPH0529710A/ja active Pending
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