JPS5930505A - 光デバイス用基板 - Google Patents
光デバイス用基板Info
- Publication number
- JPS5930505A JPS5930505A JP57140636A JP14063682A JPS5930505A JP S5930505 A JPS5930505 A JP S5930505A JP 57140636 A JP57140636 A JP 57140636A JP 14063682 A JP14063682 A JP 14063682A JP S5930505 A JPS5930505 A JP S5930505A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- substrate
- plzt
- optical device
- optical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Integrated Circuits (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
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、光デバイス用の基板に関する。特に本発明は
、薄膜光デバイス用の基板材料とその構成に関している
。
、薄膜光デバイス用の基板材料とその構成に関している
。
従来例の構成とその問題点
従来、光デバイス用の基板として、例えば、Ｌ ｚ Ｎ
ｂ Ｏｓのような圧電性結晶が用いられていた。
ｂ Ｏｓのような圧電性結晶が用いられていた。
この場合、例えば表面を研摩したＬ Ｉ Ｎ ｂ Ｏ３
単結晶基板の表面層に、Ｔｉ金属を拡散させて光導波路
を形成するとともに、例えば櫛型電極を同じく上記Ｌ
Ｉ Ｎ ｂ Ｏ３単結晶基板の表面に設けて表面波トラ
ンスデユーサを形成し、上記光導波路を伝搬する光と、
−例えば上記表面波トランスデユーサで励起した表面波
と相互作用させようとするものである。しかしながら、
この種の基板は、微小光学素子例えば微小レンズ、プリ
ズムなどの形成や、半導体素子例えばＵ ａ Ａ Ｂか
らなる微小光検出素子の集積化が困難であり、高密度の
光デバイス例えば光ＩＣ用基板としては実用性に欠くと
いう欠点があった０ 発明の目的 本発明者らは、この種の基板に薄膜多層構造を導入する
ことにより、従来の欠点を除去することに成功し、新規
な光デバイス用基板を発明した。
単結晶基板の表面層に、Ｔｉ金属を拡散させて光導波路
を形成するとともに、例えば櫛型電極を同じく上記Ｌ
Ｉ Ｎ ｂ Ｏ３単結晶基板の表面に設けて表面波トラ
ンスデユーサを形成し、上記光導波路を伝搬する光と、
−例えば上記表面波トランスデユーサで励起した表面波
と相互作用させようとするものである。しかしながら、
この種の基板は、微小光学素子例えば微小レンズ、プリ
ズムなどの形成や、半導体素子例えばＵ ａ Ａ Ｂか
らなる微小光検出素子の集積化が困難であり、高密度の
光デバイス例えば光ＩＣ用基板としては実用性に欠くと
いう欠点があった０ 発明の目的 本発明者らは、この種の基板に薄膜多層構造を導入する
ことにより、従来の欠点を除去することに成功し、新規
な光デバイス用基板を発明した。
したがって、本発明の目的は、薄膜多層構造からなる光
デバイス用基板の構造と構成材料を与える０ 発明の構成 以下本発明を、図を用いて説明する。
デバイス用基板の構造と構成材料を与える０ 発明の構成 以下本発明を、図を用いて説明する。
第１図は、本発明にかかる光デバイス用基板の要部断面
構造を示す。同図において、本発明にかかる光デバイス
用基板は、少なくとも、ＰＬＺＴＣ（Ｐｂ、Ｌａ）（Ｚ
ｒ、Ｔｉ）０３）系薄膜１１と、Ａ ｓ −Ｓ系、Ａｓ
−８−Ｇｅ系あるいは八５−８−８ｅ−Ｇ。
構造を示す。同図において、本発明にかかる光デバイス
用基板は、少なくとも、ＰＬＺＴＣ（Ｐｂ、Ｌａ）（Ｚ
ｒ、Ｔｉ）０３）系薄膜１１と、Ａ ｓ −Ｓ系、Ａｓ
−８−Ｇｅ系あるいは八５−８−８ｅ−Ｇ。
系薄膜１２とを基体１３上に順次積層したことを特徴と
している。
している。
この構成材料のうち、Ａｓ−９系、Ａｓ Ｓ ｕｅ
系あるいはＡｓ −８−８ｓ−Ｇｅ系薄膜は、通常この
薄膜に光を通過させる目的で用いられていた。しかしな
がら、本発明者らは、第１図の多層構成にして、基体材
料を選択すると、ＰＬＺＴ系薄膜中を光４力；伝搬する
ことを発見し、これにより、光デ・（イスの形成に有効
な基板が形成できることを確認した０ すなわち、基体１３をサファイア（α−アルミナ）、ス
ピネルあるいはマグネシアで構成すると、上記伝搬光１
４が効果的にＰＬＺＴ系薄膜１１中に閉じ込められると
ともに、これらの基体１３上に、光伝搬損失の小さいＰ
ＬＺＴ系薄膜が例えばスパッタ蒸着によりエピタキシャ
ル成長させ得ること、さらに、これらのＰＬＺＴ系薄膜
がＬ Ｉ Ｎ ｂ Ｏｓ単結晶以上の大きい電気光学効
果を持つことなどを発明者らは発見し、このＰＬＺＴ系
薄膜の小さい光伝搬損失と大きい電気光学効果、さらに
は固有の圧電特性を利用すると、従来のこの種の光デバ
イス用基板例えばＬ ｉ Ｎ ｂ Ｏａ単結晶基板では
実現できない、各種の光デバイスが実現し得ることを発
明者らは確認した。
系あるいはＡｓ −８−８ｓ−Ｇｅ系薄膜は、通常この
薄膜に光を通過させる目的で用いられていた。しかしな
がら、本発明者らは、第１図の多層構成にして、基体材
料を選択すると、ＰＬＺＴ系薄膜中を光４力；伝搬する
ことを発見し、これにより、光デ・（イスの形成に有効
な基板が形成できることを確認した０ すなわち、基体１３をサファイア（α−アルミナ）、ス
ピネルあるいはマグネシアで構成すると、上記伝搬光１
４が効果的にＰＬＺＴ系薄膜１１中に閉じ込められると
ともに、これらの基体１３上に、光伝搬損失の小さいＰ
ＬＺＴ系薄膜が例えばスパッタ蒸着によりエピタキシャ
ル成長させ得ること、さらに、これらのＰＬＺＴ系薄膜
がＬ Ｉ Ｎ ｂ Ｏｓ単結晶以上の大きい電気光学効
果を持つことなどを発明者らは発見し、このＰＬＺＴ系
薄膜の小さい光伝搬損失と大きい電気光学効果、さらに
は固有の圧電特性を利用すると、従来のこの種の光デバ
イス用基板例えばＬ ｉ Ｎ ｂ Ｏａ単結晶基板では
実現できない、各種の光デバイスが実現し得ることを発
明者らは確認した。
この場合、基体１３として用いるサファイア（α−アル
ミナ）に、例えば表面研磨された（Ｏｏｏｌ）面の単結
晶板を用いると（１１１）面のＰＬＺＴ系薄膜が例えば
スパッタ蒸着法でエピタキシャル成長する。スピネルで
は（１００）面の単結晶を用いると、同様に（１１１）
面のＰＬＺＴ系薄膜を形成し得る。また、マグネシアで
は、例えば（１ｏｏ）面の単結晶板を用いると（１ｏＯ
）面のＰＬＺＴ系薄膜が形成できる。この例の如く、基
体の結晶面の選択によって、Ｐ ＬＺＴ系薄膜の結晶方
位を変化させ得るから、この種の光デバイス用基板は、
例えば光テバイス形成のため電極構成・配置の自由度が
広いという特長もある。なお、この基体は、ｌ’ＬＺＴ
系薄膜がエピタキシャル成長することと、伝搬光がＰＬ
ＺＴ系薄膜に閉じこめられるためにその屈折率がＰＬＺ
Ｔ系薄膜の値（２，６〜２．６）より小さければよく、
サファイア、スピネル、マグネシャに限定されたもので
はない。また、基体はその表面層の０．１〜０．３μｍ
の部分さえ、上記の基体としての必要特性を満足してい
ればよい。
ミナ）に、例えば表面研磨された（Ｏｏｏｌ）面の単結
晶板を用いると（１１１）面のＰＬＺＴ系薄膜が例えば
スパッタ蒸着法でエピタキシャル成長する。スピネルで
は（１００）面の単結晶を用いると、同様に（１１１）
面のＰＬＺＴ系薄膜を形成し得る。また、マグネシアで
は、例えば（１ｏｏ）面の単結晶板を用いると（１ｏＯ
）面のＰＬＺＴ系薄膜が形成できる。この例の如く、基
体の結晶面の選択によって、Ｐ ＬＺＴ系薄膜の結晶方
位を変化させ得るから、この種の光デバイス用基板は、
例えば光テバイス形成のため電極構成・配置の自由度が
広いという特長もある。なお、この基体は、ｌ’ＬＺＴ
系薄膜がエピタキシャル成長することと、伝搬光がＰＬ
ＺＴ系薄膜に閉じこめられるためにその屈折率がＰＬＺ
Ｔ系薄膜の値（２，６〜２．６）より小さければよく、
サファイア、スピネル、マグネシャに限定されたもので
はない。また、基体はその表面層の０．１〜０．３μｍ
の部分さえ、上記の基体としての必要特性を満足してい
ればよい。
さらに発明者らは、本発明にかかる多ノー構造のＡ ｓ
−Ｓ系、Ａｓ−５−Ｇｅ系あるいはＡｓ−８−８ｅ−
Ｇｅ系の薄膜は、ＰＬＺＴ系薄膜中の伝搬光の制御に非
常に有効であることを発見した。すなわち、第２図にお
いて、ＡＳ−８系、八ｓ −Ｓ −Ｇ ｅ系あるいはＡ
８〜Ｓ−８ｅ−Ｇｅ系の薄膜１２０表面に、例えば電子
ビームを線状２１に照射すると、ＰＬＺＴ系薄膜中の伝
搬光１４は照射の線状２１に従って導波することを発明
者らは発見した。この現象は、照射によるＡｓ−８系、
Ａｓ Ｓ Ｇｅ系あるいはＡ３−８−Ｇｅ系の薄膜の
屈折率の変化に起因する。
−Ｓ系、Ａｓ−５−Ｇｅ系あるいはＡｓ−８−８ｅ−
Ｇｅ系の薄膜は、ＰＬＺＴ系薄膜中の伝搬光の制御に非
常に有効であることを発見した。すなわち、第２図にお
いて、ＡＳ−８系、八ｓ −Ｓ −Ｇ ｅ系あるいはＡ
８〜Ｓ−８ｅ−Ｇｅ系の薄膜１２０表面に、例えば電子
ビームを線状２１に照射すると、ＰＬＺＴ系薄膜中の伝
搬光１４は照射の線状２１に従って導波することを発明
者らは発見した。この現象は、照射によるＡｓ−８系、
Ａｓ Ｓ Ｇｅ系あるいはＡ３−８−Ｇｅ系の薄膜の
屈折率の変化に起因する。
このことは、例えば、Ａｓ−８系、Ａｓ−８−Ｇｅ系あ
るいはＡｓ−５−８ｅ−Ｇｅ系の薄膜の表面に２次元的
に電子ビームを照射し、屈折率を変化させると、光導波
路、集光器、ビームスプリッタなどの微小光素子が本発
明にかかる多層構造基板によって容易に実現できること
を意味している。
るいはＡｓ−５−８ｅ−Ｇｅ系の薄膜の表面に２次元的
に電子ビームを照射し、屈折率を変化させると、光導波
路、集光器、ビームスプリッタなどの微小光素子が本発
明にかかる多層構造基板によって容易に実現できること
を意味している。
以下本発明の内容をより深く理解されるために具体的な
実施例をあげて説明する。
実施例をあげて説明する。
実施例の説明
厚さ０．３ ａｍの表面研磨された（０００１）而サフ
ァイア基体上に、高周波マグネトロンスパッタにより、
厚さ０．４μｍのＰＬＺＴ系薄膜を蒸着した。
ァイア基体上に、高周波マグネトロンスパッタにより、
厚さ０．４μｍのＰＬＺＴ系薄膜を蒸着した。
この場合、スパッタ用ターゲットの組成は、ＰＬＺＴ（
２８１０／１００）、ｘバッタ中ノサファイア基体の温
度は６８０℃、スパッタ電力は２００Ｗであった。蒸着
されたＰＬＺＴ系薄膜の構造は、（１１１）面の単結晶
であり、屈折率はＨｅ−Ｎｅレーザ（０，６３μｍ波長
）テ２．５テあッｆ−ｃ、。
２８１０／１００）、ｘバッタ中ノサファイア基体の温
度は６８０℃、スパッタ電力は２００Ｗであった。蒸着
されたＰＬＺＴ系薄膜の構造は、（１１１）面の単結晶
であり、屈折率はＨｅ−Ｎｅレーザ（０，６３μｍ波長
）テ２．５テあッｆ−ｃ、。
次に、このＰＬＺＴ系薄膜の上に、真空蒸着法で、八８
２８３の薄膜を厚さ１μｍ蒸着して、多層構造の本発明
にかかる光デバイス用基板を形成した。
２８３の薄膜を厚さ１μｍ蒸着して、多層構造の本発明
にかかる光デバイス用基板を形成した。
以上の実施例では、ＰＬ’！：Ｔ光薄膜の組成としてＰ
ＬＺＴ （２８１０／１００）について示したが、スパ
ッタ用のターゲットの組成を変えるだけで、任意の組成
のＰＬＺＴ系薄膜が形成され、光伝搬路として用いるこ
とができる。また、例えばＡ８□Ｓ３薄膜をＰＬＺＴ系
薄膜上に積層したとき、電子ビーム照射により、巾４μ
ｍの光導阪路がＰＬＺＴ系薄膜中に形成された。他のＡ
ｓ−８−Ｇｏ、Ａｓ Ｓ Ｓｓ Ｇｅ系薄膜もＡ ８
２ Ｓ ３薄膜と同様に形成でき、類似の効果が得られ
た０発明の効果 本発明にかかる光デバイス用基板では、ＰＬＺＴ系薄膜
中を光が伝搬するため、ＰＬＺＴ系薄膜固有の大きい電
気光学効果と、圧電性を利用した音響光学効果、例えば
表面波による光の回折が同時に得られる特長がある。さ
らに、これらの伝搬光の制御は、ＰＬＺＴ系薄膜表面に
つけられた、例えばＡ３２−８３薄膜への電子ビームに
よる照射書きこみで行いうるという利点がある０したが
って、この種の基板を用いると、各種の微小光素子の集
画値は高い。
ＬＺＴ （２８１０／１００）について示したが、スパ
ッタ用のターゲットの組成を変えるだけで、任意の組成
のＰＬＺＴ系薄膜が形成され、光伝搬路として用いるこ
とができる。また、例えばＡ８□Ｓ３薄膜をＰＬＺＴ系
薄膜上に積層したとき、電子ビーム照射により、巾４μ
ｍの光導阪路がＰＬＺＴ系薄膜中に形成された。他のＡ
ｓ−８−Ｇｏ、Ａｓ Ｓ Ｓｓ Ｇｅ系薄膜もＡ ８
２ Ｓ ３薄膜と同様に形成でき、類似の効果が得られ
た０発明の効果 本発明にかかる光デバイス用基板では、ＰＬＺＴ系薄膜
中を光が伝搬するため、ＰＬＺＴ系薄膜固有の大きい電
気光学効果と、圧電性を利用した音響光学効果、例えば
表面波による光の回折が同時に得られる特長がある。さ
らに、これらの伝搬光の制御は、ＰＬＺＴ系薄膜表面に
つけられた、例えばＡ３２−８３薄膜への電子ビームに
よる照射書きこみで行いうるという利点がある０したが
って、この種の基板を用いると、各種の微小光素子の集
画値は高い。
第１図は本発明にかかる光デバイス用基板の要部断面図
、第２図は本発明にかかる光デバイス用基板の要部上面
図である。 １１００１０１．ＰＬＺＴ系薄膜、１２・・・・・・Ａ
ｓ−８゜Ａｌｌ −３−Ｇｅ 、Ａｓ −８−８ｅ−Ｇ
ｅ系薄膜、１３・・・・・・基体。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 ／４ 第２図
、第２図は本発明にかかる光デバイス用基板の要部上面
図である。 １１００１０１．ＰＬＺＴ系薄膜、１２・・・・・・Ａ
ｓ−８゜Ａｌｌ −３−Ｇｅ 、Ａｓ −８−８ｅ−Ｇ
ｅ系薄膜、１３・・・・・・基体。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 ／４ 第２図
Claims (4)
- （１） ＰＬＺＴ（（Ｐｂ、Ｌａ）（Ｚｒ、Ｔｉ）０
３）系薄膜とＡｓ−８系、ＡＳ ５−Ｇｅ系あるいは
Ａｓ−８−８ｅ−Ｇｅ系薄膜とを基体上に順次積ノーシ
たことを特徴とする光デバイス用基板。 - （２）基体の表面がサファイア（α−アルミナ）。 スピネルあるいはマグネシアで構成されたことを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の光デバイス用基板。 - （３） Ａｓ−８系、Ａｓ５−Ｇｅ系あるいはへ５−
８−５ｅ−Ｇｏ系の薄膜の屈折率を２次元的に変化させ
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光デバ
イス用基板。 - （４） Ａｓ−８系薄膜の組成をＡ３２Ｓ３としたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光デバイス
用基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57140636A JPS5930505A (ja) | 1982-08-12 | 1982-08-12 | 光デバイス用基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57140636A JPS5930505A (ja) | 1982-08-12 | 1982-08-12 | 光デバイス用基板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5930505A true JPS5930505A (ja) | 1984-02-18 |
Family
ID=15273287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57140636A Pending JPS5930505A (ja) | 1982-08-12 | 1982-08-12 | 光デバイス用基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5930505A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61192546U (ja) * | 1985-05-24 | 1986-11-29 |
-
1982
- 1982-08-12 JP JP57140636A patent/JPS5930505A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61192546U (ja) * | 1985-05-24 | 1986-11-29 |
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