JPH0675129A - 光導波路装置及びその製造方法 - Google Patents

光導波路装置及びその製造方法

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JPH0675129A
JPH0675129A JP22748392A JP22748392A JPH0675129A JP H0675129 A JPH0675129 A JP H0675129A JP 22748392 A JP22748392 A JP 22748392A JP 22748392 A JP22748392 A JP 22748392A JP H0675129 A JPH0675129 A JP H0675129A
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JP
Japan
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substrate
optical waveguide
light
face
waveguide device
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Application number
JP22748392A
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English (en)
Inventor
Yoshio Ohashi
芳雄 大橋
Tetsuo Nakayama
徹生 中山
Minoru Hashimoto
実 橋本
Yasutoshi Komatsu
康俊 小松
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 光導波路2の光射出側の端面2Bを基板1の
端面1Bより内側に設けて不要な戻り光を低減化する場
合に、その端面1B、2B間の間隔をより簡単に精度良
く制御できるようにして、再現性及び生産性の向上をは
かる。 【構成】 基板1の一主面1S上にこの基板1に対して
高屈折率の光導波路2を形成して、この光導波路2の光
射出側の端面2Bを基板1の光射出側の端面1Bに対し
て内側に設け、光導波路2の端面2Bから射出されたレ
ーザ光を基板1内に発散させ、基板1の端面1Bから射
出光として射出させる光導波路装置において、基板1の
主面1S上に目盛り3を形成して構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光導波路装置及びその製
造方法に係わる。
【0002】
【従来の技術】半導体レーザから射出されたレーザ光を
基板上に形成された光導波路を介して伝搬し、移動体や
振動体等の被測定対象にレーザ光を導く光導波路装置と
して、例えば本出願人の出願に係る特開平面表示装置4
─110905号公開公報に、図7に示す構成のものが
用いられている。
【0003】図7において1は例えばニオブ酸リチウム
(LiNbO3 、LN)等より成る基板で、この上にT
i拡散等によって高屈折率の光導波路2が基板1の一方
の端面1Aから、他方の端面1Bに向かって帯状に形成
される。この場合光導波路2の光入射側の端面2Aと基
板1の端面1Aとは同一面とされるが、光導波路2の光
射出側端面2Bは基板1の光射出側の端面1Bより内側
に埋め込まれるようにパターニング形成される。
【0004】そしてHe−Ne等のレーザ4からのレー
ザ光Li0をレンズ等より成る集光系5を介して光導波路
2の入射側端面2Aに矢印Li1で示すように入射する
と、光は導波路2を介して射出側の端面2Bに伝搬され
る。
【0005】射出側端面2Bから射出されたレーザ光は
基板1中に発散しながら基板1の射出側の端面1Bから
レンズ等の集光系6を介して矢印LO で示すように射出
され、図示しないが例えば被測定対象に照射される。
【0006】このとき、光導波路2の射出側の端面2B
から射出されたレーザ光L1 の一部は基板1の射出側端
面1Bにおいて内部に反射されるが、これによる反射光
3は、レーザ光L1 の入射角と等しい反射角をもって
反射されるため基板1内に拡散されて光導波路2への戻
り光を低減化することができる。
【0007】更に、このような構成とする場合、光導波
路2と基板1との屈折率の差は10 -2〜10-3%程度と
光導波路2と外部(空気)の屈折率差に比し極めて小さ
いことから、この導波路2と基板1との界面2Bにおけ
る導波路2側への反射量は格段に低減化され、従前の導
波路構成、即ちこれら端面2B、1Bを同一面とする場
合に比して格段に不要な戻り光を抑制し得る。従って、
この場合戻り光によるレーザ4の発振状態の不安定化を
格段に抑えることができるという利点を有している。
【0008】ところで、このような基板1の射出側の端
面1Bでの反射光による不要な戻り光を効果的に抑制す
るためには、光導波路端面2Bと基板1の端面1Bとの
距離を数百μm程度とし、その誤差を±数十μm程度に
抑えて精度良く形成する必要がある。このため現状では
例えばこの端面1Bを鏡面研磨する際に研磨時間を制御
する等の方法を採っているが、最終的には端面1B、2
B間を顕微鏡等によって測定する必要があり、製造作業
が煩雑となって再現性に劣る場合があり、生産性の低下
を招来するという不都合がある。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述したよ
うに光導波路2の光射出側の端面2Bを基板1の端面1
Bより内側に設けて不要な戻り光を低減化する場合に、
その端面1B、2B間の間隔をより簡単に制御できるよ
うにして、生産性の向上をはかる。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、その一例の略
線的斜視図を図1に示すように、基板1の一主面1S上
にこの基板1に対して高屈折率の光導波路2を形成し
て、この光導波路2の光射出側の端面2Bを基板1の光
射出側の端面1Bに対して内側に設け、光導波路2の端
面2Bから射出されたレーザ光L1 を基板1内に発散さ
せ、基板1の端面1Bから射出光として射出させる光導
波路装置において、基板1の主面1S上に目盛り3を形
成して構成する。
【0011】また本発明は、図2にその一例の略線的斜
視図を示すように、上述の光導波路装置において、少な
くとも基板1の光射出側の端面1Bに設けられる補強体
7を光透過性として構成するか、又はこの基板1の裏面
1Rを鏡面加工して構成する。
【0012】更にまた本発明は、上述の光導波路装置に
おいて、光導波路2を基板1に埋め込む構成とする。
【0013】また本発明は、基板1を、ニオブ酸リチウ
ム、タンタル酸リチウム、ガラス又はチタン酸リン酸カ
リウムのうち一種より構成する。
【0014】また本発明光導波路装置の製造方法は、そ
の一例の工程図を図3A〜Cに示すように、基板1上に
この基板1に対して高屈折率の光導波路2を形成するに
あたって、光導波路2の端面2Bを基板1の端面1Bに
対して内側に設けて形成すると共に、同時に基板1上
の、光導波路2を形成する面と同一面1S上に目盛り3
を形成する。
【0015】
【作用】上述したように本発明によれば、基板1に目盛
り3を設けて光導波路装置を構成することから、この目
盛り3を研磨量の目安とすることができて、光導波路2
の光射出側の端面2Bから基板1の光射出側の端面1B
までの間隔Lを簡単に精度良く測定することができる。
従って、このような光導波路装置の製造の簡易化をはか
って再現性良く導波路を形成することを可能にして、生
産性の向上をはかることができる。
【0016】またこのような本発明構成において、その
端面の研磨加工の際にはこの研磨による結晶の角部いわ
ゆるエッジの欠けやだれを回避するために、例えば基板
1と同一の材料で端面1Bに補強体7が設けられる。特
に本発明においては、少なくともこの補強体7を光透過
性即ち透明で且つその両面を鏡面加工して構成するか、
或いは基板1の裏面1Rを鏡面加工することによって、
上述の補強体7を通して、或いは基板1の裏面1R側か
ら目盛り3を測定することができる。
【0017】更にまた本発明は、上述の光導波路装置に
おいて、光導波路2を基板1に埋め込むいわゆる埋め込
み型構成とすることによって、上述したような導波路端
面2Bを基板1Bの内側に設ける構成をフォトリソグラ
フィ等の適用によって簡単に形成することができる。
【0018】また本発明は、上述の光導波路装置におい
て基板1を、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム、
ガラス又はチタン酸リン酸カリウムのうち一種より構成
することにより、プロトン交換法、Ti拡散法、イオン
交換法等により簡単に導波路2及び目盛り3のパターニ
ングを行うことができる。
【0019】また、上述したように本発明製造方法にお
いては、光導波路2と目盛り3を同時工程で形成するこ
とにより、製造の簡易化をはかって生産性の向上をはか
ることができる。
【0020】
【実施例】以下本発明実施例を詳細に説明する。この例
においては、基板1の材料としてニオブ酸リチウム(L
iNbO3 、LN)結晶基板を用いて、光導波路2をT
i拡散法によって、その光射出側の端面2Bを基板1の
光射出側の端面1Bに対して内側に設け、光導波路2の
端面2Bから射出されたレーザ光L1 を基板1内に発散
させ、基板1の端面1Bから射出光として射出させる構
成とすると共に、基板1の主面1S上に目盛り3を形成
して構成する。この製造方法を図3A〜Cを参照して詳
細に説明する。
【0021】先ず図3Aに示すように、LNより成る基
板1の主面1S上にフォトレジスト11を全面的に塗布
する。そして図3Bに示すように、例えば導波路パター
ン12Aと目盛りパターン12Bとが形成されたマスク
12を用いて、矢印Aで示すようにパターン露光を行っ
てレジスト11のパターニングを行う。その後、例えば
Ti層を全面的に蒸着、スパッタリング等により被着し
た後リフトオフを行い、図3Cに示すように、Ti等よ
り成る導波路パターン13A、目盛りパターン13Bを
基板1の主面1S上に形成する。そしてこれらTi層を
熱拡散して、図1に示すように、例えば幅Wが3μm程
度の光導波路2と、この導波路2の光射出側の端面2B
の延長する位置からこの光導波路2の延長する方向に沿
って延長する目盛り3とを基板1の主面1S上に形成す
ることができる。
【0022】また、Ti層のパターニングは上述のリフ
トオフの他、通常のフォトリソグラフィを利用して形成
することもできる。また、導波路2のパターニングと目
盛り3のパターニングとを別体のマスクを用いて行うな
ど、種々の変更が可能である。
【0023】このように光導波路2と目盛り3とを同一
面上に同時工程で形成することによって、工程数の低減
化をはかり、生産性の向上をはかることができる。
【0024】そして次に、基板1の主面1S上に、補強
体7をそれぞれその端面が光入射側及び射出側端面に臨
むようにそれぞれ設けて、各端面1A及び1Bの研磨を
面出し研磨、粗削り研磨、仕上げ研磨の順に行う。この
場合、補強体7を光透過性とし、例えば基板材料と同一
のLNより構成し、その上面と下面を鏡面加工して、目
盛り3をこの補強体7を通して確認できるようにする。
また、光導波路2からの光を散乱させるために通常基板
1の裏面1Rは粗面化処理を施されて成るものである
が、この場合この裏面1Rを鏡面加工することによっ
て、裏面1R側から目盛り3を確認できるようにしても
良い。
【0025】そして、この仕上げ研磨の際に目盛り3を
測定しながら行って光導波路2の光射出側の端面2Bと
基板1の端面1Bとの距離Lを数百μm例えば300μ
mとして形成した。この場合、目盛り3を設けて研磨加
工を行うことから、精密な制御が可能となり、±数十μ
m程度の誤差をもって簡単に精度良く又再生性良く形成
することができた。尚、光導波路2に例えば変調制御の
ための電極を設ける場合は、この端面研磨工程の前に所
要位置に電極を作製する。
【0026】このように光導波路2を埋込み型構成とす
る場合は、基板材料としてLNの他タンタル酸リチウム
(LiTaO3 、LT)やガラス、チタン酸リン酸カリ
ウム(KTiOPO4 、KTP)を用いることによっ
て、上述のTi拡散法の他、プロトン交換法、イオン交
換法等により通常のパターニングを利用して目盛り3を
同時に基板1の主面上に形成することができ、研磨作業
及び製造工程の簡易化をはかって生産性の向上をはかる
ことができる。
【0027】尚、埋込み型光導波路2を、基板1の端面
1Bから内側にパターニング形成した後、その両側をエ
ッチング等により除去して、図4に示すように、光導波
路2が基板1から突出するようにリッジ8が設けられた
いわゆるリッジ型の光導波路装置を形成することもでき
る。図4において、図1に対応する部分には同一符号を
付して重複説明を省略する。この場合においても、目盛
りを設けることによって研磨工程の制御性の向上及び製
造の簡易化をはかることができる。
【0028】更に、図5及び図6に示すように、それぞ
れ基板1上にTi拡散法等によって全面的に光導波層2
Sを形成した後、SiO2 等の誘電体層9又はAl等の
金属層14を設けて光導波領域を帯状に規制して光導波
路2を構成するいわゆる装荷型構成の光導波路装置を形
成する場合に本発明を適用することもできる。
【0029】図5に示すように、誘電体層9を設ける場
合はその下部の光導波層2S内に光導波路2が形成され
るが、このとき誘電体層9の端部を基板1の端面からの
距離Lが300μm程度となるように内側にパターニン
グ形成し、同時に目盛り3をパターニングすることによ
って、上述の例と同様に研磨工程の制御性の向上及び製
造の簡易化をはかることができる。
【0030】また、金属層14を設ける場合は、図6に
示すように、この金属層14が設けられない領域の光導
波層2S内が光導波路2となるが、この場合においても
光導波路2の両側の金属層14の端面を、基板1の端面
からの距離Lを300μm程度として内側に設ける、同
時に目盛り3をパターニング形成することによって研磨
工程の制御性の向上及び製造の簡易化をはかることがで
きる。
【0031】そしてこのようにして形成した光導波路
を、例えば図7において説明したようにレーザからの入
射光を光導波路2の入射端面2Aから導入し、射出側端
面2Bから基板1を介して射出させ、集光系等を介して
被照射体に照射するようにして、この基板1の射出側端
面1Bから光導波路2内への戻り光が低減化された光導
波路装置を得ることができる。
【0032】尚、本発明は上述の各例に限定されること
なくその他種々の変形変更をなし得ることはいうまでも
ない。
【0033】
【発明の効果】上述したように、本発明によれば光導波
路端を基板の光射出端面より内側に構成することから、
基板端面における反射光を抑制して戻り光を低減化し、
光源の不安定化を回避すると共に、その製造に当たって
上述したように基板上に目盛りを設けることによって精
密な制御を簡単に行えるようにし、再現性良く光導波路
装置を形成できるようにして生産性の向上をはかること
ができる。
【0034】また端面研磨の際に補強体を光透過性とす
るか、或いは基板1の裏面を鏡面加工とすることによっ
て、目盛りを見やすくし、製造工程の簡易化をはかって
生産性の向上をはかることができる。
【0035】更に、基板材料としてLN、LT、ガラス
及びKTPを用いて、光導波路2を埋込み型構成とする
ことによって、簡単に光導波路2及び目盛り3をパター
ニング形成できるようにし、製造の簡易化をはかること
ができる。
【0036】また更に、光導波路2及び目盛り3を同時
に形成することによって、製造の簡易化をはかり、生産
性の向上をはかることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】光導波路装置の一例の略線的斜視図である。
【図2】光導波路装置の他の例の略線的斜視図である。
【図3】光導波路装置の製造方法の一例の工程図であ
る。
【図4】光導波路装置の他の例の略線的斜視図である。
【図5】光導波路装置の他の例の略線的斜視図である。
【図6】光導波路装置の他の例の略線的斜視図である。
【図7】従来の光導波路装置の一例の構成図である。
【符号の説明】
1 基板 1S 主面 1R 裏面 2 光導波路 3 目盛り 4 レーザ 5 集光系 6 集光系 7 補強体 11 レジスト 12 マスク
フロントページの続き (72)発明者 小松 康俊 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板の一主面上に上記基板に対して高屈
    折率の光導波路が形成されて成り、上記光導波路の端面
    が上記基板の端面に対して内側に設けられ、上記光導波
    路の上記端面から射出されたレーザ光を上記基板に発散
    させ、上記基板の端面から射出光として射出させる光導
    波路装置において、 上記基板の上記主面上に目盛りが形成されて成ることを
    特徴とする光導波路装置。
  2. 【請求項2】 少なくとも上記基板の光射出側の端面に
    設けられる補強体が光透過性とされるか、又は上記基板
    の裏面が鏡面加工されて成ることを特徴とする上記請求
    項1に記載の光導波路装置。
  3. 【請求項3】 上記光導波路が、上記基板に埋め込まれ
    て構成されることを特徴とする上記請求項1に記載の光
    導波路装置。
  4. 【請求項4】 上記基板が、ニオブ酸リチウム、タンタ
    ル酸リチウム、ガラス又はチタン酸リン酸カリウムのう
    ち一種より成ることを特徴とする上記請求項1に記載の
    光導波路装置。
  5. 【請求項5】 基板上に上記基板に対して高屈折率の光
    導波路を形成するにあたって、上記光導波路の端面を上
    記基板の端面に対して内側に設けて形成すると共に、同
    時に上記基板上の上記光導波路を形成する面と同一面上
    に目盛りを形成することを特徴とする光導波路装置の製
    造方法。
JP22748392A 1992-08-26 1992-08-26 光導波路装置及びその製造方法 Pending JPH0675129A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101332785B1 (ko) * 2009-10-13 2013-11-25 한국전자통신연구원 광 도파로 및 그의 형성방법
WO2017047076A1 (ja) * 2015-09-18 2017-03-23 日本電気株式会社 光導波路素子

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KR101332785B1 (ko) * 2009-10-13 2013-11-25 한국전자통신연구원 광 도파로 및 그의 형성방법
WO2017047076A1 (ja) * 2015-09-18 2017-03-23 日本電気株式会社 光導波路素子
JPWO2017047076A1 (ja) * 2015-09-18 2018-07-12 日本電気株式会社 光導波路素子

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