JPH0555041B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0555041B2 JPH0555041B2 JP61180589A JP18058986A JPH0555041B2 JP H0555041 B2 JPH0555041 B2 JP H0555041B2 JP 61180589 A JP61180589 A JP 61180589A JP 18058986 A JP18058986 A JP 18058986A JP H0555041 B2 JPH0555041 B2 JP H0555041B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- ions
- openings
- ion exchange
- optical element
- Prior art date
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- Optical Integrated Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は基板内に光導波路、マイクロレンズ等
の光学素子をイオン交換で一体に形成する技術に
関する。
の光学素子をイオン交換で一体に形成する技術に
関する。
表面が平担なガラス基板の面を、光導波路、レ
ンズ等所望の光学素子の平面パターンで開口を設
けたマスク材で被覆し、このマスク材の開口を通
してTl，Cs，Li，Agなど基板ガラス組成とはイ
オン半径の異なる基板の屈折率に変化を与えるイ
オンを、ガラス中のイオンとの交換で内部拡散さ
せ、拡散イオンの濃度分布に基づく屈折率分布を
もつ光学素子を基板内に一体的に形成する方法が
知られている。
ンズ等所望の光学素子の平面パターンで開口を設
けたマスク材で被覆し、このマスク材の開口を通
してTl，Cs，Li，Agなど基板ガラス組成とはイ
オン半径の異なる基板の屈折率に変化を与えるイ
オンを、ガラス中のイオンとの交換で内部拡散さ
せ、拡散イオンの濃度分布に基づく屈折率分布を
もつ光学素子を基板内に一体的に形成する方法が
知られている。
上記の従来方法では、開口を設けたマスク材は
光学素子を設けるべき基板面側にのみ配し、裏面
側は全面露出させておくか又は全面をマスク材で
覆つている。
光学素子を設けるべき基板面側にのみ配し、裏面
側は全面露出させておくか又は全面をマスク材で
覆つている。
この結果基板材組成のイオンとはイオン半径の
異なるイオンが、基板表面側ではマスク開口部分
のみ侵入するので周囲イオンとの間に基板面に平
行な面内で膨張あるいは収縮の歪を生じ、一方裏
面側は基板全面にわたり上記外部イオンが一様に
侵入するか又は全く侵入しないので上記の歪は無
く、このためイオンの侵入領域が両表面で異なる
部分では基板の表面側と裏面側との間に歪差を生
じる。
異なるイオンが、基板表面側ではマスク開口部分
のみ侵入するので周囲イオンとの間に基板面に平
行な面内で膨張あるいは収縮の歪を生じ、一方裏
面側は基板全面にわたり上記外部イオンが一様に
侵入するか又は全く侵入しないので上記の歪は無
く、このためイオンの侵入領域が両表面で異なる
部分では基板の表面側と裏面側との間に歪差を生
じる。
そして上記の表裏面間での歪差に基づく応力で
基板に反り等の変形を生じ、素子の光学特性が悪
化するという問題があつた。また光導波路の場合
は、隣接する導波路端が一直線上に並ばなくなる
ため光フアイバとの接続作業が困難になるという
問題もあつた。
基板に反り等の変形を生じ、素子の光学特性が悪
化するという問題があつた。また光導波路の場合
は、隣接する導波路端が一直線上に並ばなくなる
ため光フアイバとの接続作業が困難になるという
問題もあつた。
基板の、光学素子を形成しようとする面（表
面）とは反対側の面（裏面）も、表面側とほぼ同
一パターンの開口ももつマスク材で被覆し、この
開口を通して表面側と同時にイオン交換を行なう
ようにした。
面）とは反対側の面（裏面）も、表面側とほぼ同
一パターンの開口ももつマスク材で被覆し、この
開口を通して表面側と同時にイオン交換を行なう
ようにした。
基板の表裏両面側においてそれぞれほぼ同等の
且つほぼ同一領域で歪を生じるので、両者の歪が
互いに相殺されて両者間に従来のような局部応力
の発生が無くなり、イオン交換処理時における基
板の反り等の変形が防止できる。
且つほぼ同一領域で歪を生じるので、両者の歪が
互いに相殺されて両者間に従来のような局部応力
の発生が無くなり、イオン交換処理時における基
板の反り等の変形が防止できる。
以下本発明を図面に示した実施例に基づいて詳
細に説明する。
細に説明する。
第１図に示すように平板状の透明ガラス基板１
の両面１Ａ，１Ｂをそれぞれイオン透過防止マス
ク材２Ａ，２Ｂで被覆する。
の両面１Ａ，１Ｂをそれぞれイオン透過防止マス
ク材２Ａ，２Ｂで被覆する。
このマスク材２Ａ，２Ｂには所望の光学素子
（図示例ではマイクロレンズアレイ）の平面パタ
ーンで開口３Ａ，３Ｂをそれぞれ設けるととも
に、両マスク材の開口３Ａ，３Ｂの形状および位
置をほぼ同一としておく。
（図示例ではマイクロレンズアレイ）の平面パタ
ーンで開口３Ａ，３Ｂをそれぞれ設けるととも
に、両マスク材の開口３Ａ，３Ｂの形状および位
置をほぼ同一としておく。
マスク材２Ａ，２Ｂは、例えば高周波スパツク
リング法で金属チタン膜を付着させた後、周知の
フオトリソグラフイ技術で所定のパターン開口を
形成することにより得られる。このとき表裏面に
設けたフオトレジストは両面露光機を用いて同時
に露光し、その後熱リン酸等によりエツチングし
てもよいし、また片面づつ露光、エツチングを行
なつてもよい。
リング法で金属チタン膜を付着させた後、周知の
フオトリソグラフイ技術で所定のパターン開口を
形成することにより得られる。このとき表裏面に
設けたフオトレジストは両面露光機を用いて同時
に露光し、その後熱リン酸等によりエツチングし
てもよいし、また片面づつ露光、エツチングを行
なつてもよい。
次いで上記の両面にそれぞれパターン開口付き
マスクを施した基板１を、第２図に示すようにガ
ラス基板内に拡散させるべきイオンを含む溶融塩
５、例えば硝酸タリウム（TlNO3）中に一定時
間浸漬する。
マスクを施した基板１を、第２図に示すようにガ
ラス基板内に拡散させるべきイオンを含む溶融塩
５、例えば硝酸タリウム（TlNO3）中に一定時
間浸漬する。
これにより溶融塩５中のイオン６、例えばTl
イオンがマスク開口２Ａ，２Ｂを通してガラス基
板１中のイオンとの交換によつて基板内に拡散侵
入し、マスク開口２Ａ，２Ｂを中心とする断面略
半円状の領域に侵入イオン６の濃度分布に基づく
屈折率勾配部分７つまり所望の光学素子が形成さ
れる。
イオンがマスク開口２Ａ，２Ｂを通してガラス基
板１中のイオンとの交換によつて基板内に拡散侵
入し、マスク開口２Ａ，２Ｂを中心とする断面略
半円状の領域に侵入イオン６の濃度分布に基づく
屈折率勾配部分７つまり所望の光学素子が形成さ
れる。
このとき侵入イオン６のイオン半径が基板ガラ
ス１を構成するイオンと相違することに起因して
上記部分７と周辺基板部分との間に歪を生じる。
ス１を構成するイオンと相違することに起因して
上記部分７と周辺基板部分との間に歪を生じる。
しかるに上記方法によれば、表裏両面でほぼ対
称の濃度勾配及び侵入領域をもつてイオン拡散が
行なわれるので、上記の歪が両面間で相殺され
て、両面間での歪差に基づく応力の発生が従来に
比べ大幅に減少し、イオン交換処理後に基板に反
り等の変形を生じることが無くなる。
称の濃度勾配及び侵入領域をもつてイオン拡散が
行なわれるので、上記の歪が両面間で相殺され
て、両面間での歪差に基づく応力の発生が従来に
比べ大幅に減少し、イオン交換処理後に基板に反
り等の変形を生じることが無くなる。
図示例ではマスク開口３Ａ，３Ｂとしてマイク
ロレンズアレイを製作するための円形としたが、
言うまでもなくマスク開口３Ａ，３Ｂの形状は任
意であつてよく、光導波路等種々の平板型光学素
子の製造に適用できるものである。
ロレンズアレイを製作するための円形としたが、
言うまでもなくマスク開口３Ａ，３Ｂの形状は任
意であつてよく、光導波路等種々の平板型光学素
子の製造に適用できるものである。
本発明によればイオン交換処理時の基板表裏面
間の不均等な膨張、収縮力に起因する反り等の変
形を防止することができ、光学特性の優れた光学
素子を安定して製造できるようになつた。
間の不均等な膨張、収縮力に起因する反り等の変
形を防止することができ、光学特性の優れた光学
素子を安定して製造できるようになつた。
図は本発明の一実施例を示し、第１図は基板両
面に同等の開口パターンをもつマスクを施した状
態を示す断面図及び平面図、第２図は上記基板を
イオン交換処理する工程を示す断面図である。 １……基板、２Ａ，２Ｂ……マスク材、３Ａ，
３Ｂ……開口、５……溶融塩、６……イオン、７
……光学素子。
面に同等の開口パターンをもつマスクを施した状
態を示す断面図及び平面図、第２図は上記基板を
イオン交換処理する工程を示す断面図である。 １……基板、２Ａ，２Ｂ……マスク材、３Ａ，
３Ｂ……開口、５……溶融塩、６……イオン、７
……光学素子。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 基板の片面を、所定パターンの開口を設けた
マスク材で被覆し、前記開口部を通して基板内に
該基板の光学特性を変化させ得るイオンを交換拡
散させることにより、基板内の片面側に光学素子
を一体に形成する方法において、 前記基板の裏面側も、表面側とほぼ同一の開口
パターンをもつマスク材で被覆して該開口を通し
てイオン拡散を表面側と同時に行ない、これによ
りイオン交換で基板に生じる光学特性以外の物性
変化の偏りを相殺し、イオン交換処理の後裏面側
に形成された光学素子を含む基板層を除去するこ
とを特徴とするイオン交換による光学素子の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61180589A JPS6336202A (ja) | 1986-07-31 | 1986-07-31 | イオン交換による光学素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61180589A JPS6336202A (ja) | 1986-07-31 | 1986-07-31 | イオン交換による光学素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6336202A JPS6336202A (ja) | 1988-02-16 |
| JPH0555041B2 true JPH0555041B2 (ja) | 1993-08-16 |
Family
ID=16085905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61180589A Granted JPS6336202A (ja) | 1986-07-31 | 1986-07-31 | イオン交換による光学素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6336202A (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5753702A (en) * | 1980-09-16 | 1982-03-30 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | Lens body |
| JPS58198001A (ja) * | 1982-05-14 | 1983-11-17 | Seiko Epson Corp | 屈折率分布型平板マイクロレンズアレイ |
| JPS60208701A (ja) * | 1984-04-02 | 1985-10-21 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | プラスチツク平面レンズを製造する方法 |
-
1986
- 1986-07-31 JP JP61180589A patent/JPS6336202A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6336202A (ja) | 1988-02-16 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |