JPS60256101A - ガラス部材への光学素子形成方法 - Google Patents
ガラス部材への光学素子形成方法Info
- Publication number
- JPS60256101A JPS60256101A JP59110805A JP11080584A JPS60256101A JP S60256101 A JPS60256101 A JP S60256101A JP 59110805 A JP59110805 A JP 59110805A JP 11080584 A JP11080584 A JP 11080584A JP S60256101 A JPS60256101 A JP S60256101A
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- JP
- Japan
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- glass member
- present
- optical elements
- forming optical
- glass members
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- Pending
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- 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】
〔発明の利用分野〕
本発明はガラス部材への埋込み光学素子の形成方法に係
り、特にマイクロレンズアレイや微細導波路を集積化す
るのに好適な形成方法に関する。
り、特にマイクロレンズアレイや微細導波路を集積化す
るのに好適な形成方法に関する。
従来性われているガラス部材への埋込み光学素子の形成
方法は、ウェットプロセスである。すなわち、Ｔｔを含
む溶融塩中にガラス部材を浸漬し、ガラス部材と溶融塩
との間に電界を印加する。この結呆、ガラス部材上に設
けた金桐電極パターンのない部分に溶融塩中に含まれて
いる金属イオンがガラス部材に拡散し、光学素子が形成
されるものである。この方法は、イオン濃度を高くとれ
る点で優れているが、ウェットプロセスであシ作業性が
よくない、。
方法は、ウェットプロセスである。すなわち、Ｔｔを含
む溶融塩中にガラス部材を浸漬し、ガラス部材と溶融塩
との間に電界を印加する。この結呆、ガラス部材上に設
けた金桐電極パターンのない部分に溶融塩中に含まれて
いる金属イオンがガラス部材に拡散し、光学素子が形成
されるものである。この方法は、イオン濃度を高くとれ
る点で優れているが、ウェットプロセスであシ作業性が
よくない、。
本発明の目的は、−り記した従来のウェットプロセスに
代えて、ドライプロセスによるガラス部材への光学素子
の形成方法を提供するにある。
代えて、ドライプロセスによるガラス部材への光学素子
の形成方法を提供するにある。
ガラス部材を３００Ｃ近辺まで加熱した状態で、約１０
０Ｖ／ｗｍの電界を印加すると、ガラス中のｐＪａイオ
ンが移動する現象を実験により確認した。
０Ｖ／ｗｍの電界を印加すると、ガラス中のｐＪａイオ
ンが移動する現象を実験により確認した。
一方、ガラスは、Ｎａ、にイオンなどその中に含１れて
いるイオンの種類によって屈折率などの光学的へ性が異
なる。
いるイオンの種類によって屈折率などの光学的へ性が異
なる。
本発明はかかる点に鑑み、ガラス部材の両面に電極を配
置し、ガラス部材を加熱した状態でガラス部材に電界を
印加し、ガラス部材中に含まれているイオンの分布を変
化させ光学素子を形成するようにしたものである。
置し、ガラス部材を加熱した状態でガラス部材に電界を
印加し、ガラス部材中に含まれているイオンの分布を変
化させ光学素子を形成するようにしたものである。
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第１図において、１０は屈折率に関係あるＮ ａ ＋。
Ｋ”、Ｔｔ＋などのイオンを含むガラス部材１２゜１４
はそれぞれ負、正の電位を与える電極板、１６は所望の
イオン濃度勾配を与えるため所定の形状をもつ電極膜で
ガラス部材１０に蒸着法などで被着される１、本例の場
合はφ０．１ ｔｍｎの円形で電極板１４の正電位が与
えられる。ガラス部材１０中に含まれるＮａなどの全域
は２Ｎａ２０の形で存在しているが、ヒータ１８で約３
００〜５００Ｃに加熱し、直流電源２０にて数１００〜
１５００■の電圧を加えるとＮａ＋と０２ イオンに分
極し、正イオンであるＮａ＋は負電極板１２側へ移動し
てゆく。この移ｈＪｈ量は加熱温度と電圧および時間の
関数であシ、与えるエネルギーが大きくなる相移動する
イオンの領域は破線で示すように３次元の球状ないしは
放物面に広がってゆく。できるだけシャープなイオン濃
度勾配を得ることが望ましいので、負電極板１２の温度
を正電極板１４に比べて若干低くする力どの工夫を行う
ことが好ましい。
はそれぞれ負、正の電位を与える電極板、１６は所望の
イオン濃度勾配を与えるため所定の形状をもつ電極膜で
ガラス部材１０に蒸着法などで被着される１、本例の場
合はφ０．１ ｔｍｎの円形で電極板１４の正電位が与
えられる。ガラス部材１０中に含まれるＮａなどの全域
は２Ｎａ２０の形で存在しているが、ヒータ１８で約３
００〜５００Ｃに加熱し、直流電源２０にて数１００〜
１５００■の電圧を加えるとＮａ＋と０２ イオンに分
極し、正イオンであるＮａ＋は負電極板１２側へ移動し
てゆく。この移ｈＪｈ量は加熱温度と電圧および時間の
関数であシ、与えるエネルギーが大きくなる相移動する
イオンの領域は破線で示すように３次元の球状ないしは
放物面に広がってゆく。できるだけシャープなイオン濃
度勾配を得ることが望ましいので、負電極板１２の温度
を正電極板１４に比べて若干低くする力どの工夫を行う
ことが好ましい。
第２図は本発明を用いて製作したマイクロレンズの光線
追跡を示す図である。３０はイオンの空乏層で形成され
た球面レンズ領域で、ガラス部材１０に比べて屈折率が
小さい。従って、ガラス部材１０に垂直に入射する光線
はイオン濃度差が生じているレンズ界面で反射を受け方
向を変わる。
追跡を示す図である。３０はイオンの空乏層で形成され
た球面レンズ領域で、ガラス部材１０に比べて屈折率が
小さい。従って、ガラス部材１０に垂直に入射する光線
はイオン濃度差が生じているレンズ界面で反射を受け方
向を変わる。
逆の光路を考えるとガラス板に平行に入射してくる光を
集光させることが可能である。
集光させることが可能である。
第３図は本発明の他の実施例を示す図である。
すなわち、予め形成した屈折率の高い領域４０をガラス
部材の中央部へ移成させる方法である。領域４０には１
゛ｔイオンを予め注入しておき、本発明のプロセスで、
加熱−電圧印加することにより、イオン塊毎に移成させ
るものである。この装置はファイバーとの光のやりとり
に便利な板状オプティック装置として有用である。
部材の中央部へ移成させる方法である。領域４０には１
゛ｔイオンを予め注入しておき、本発明のプロセスで、
加熱−電圧印加することにより、イオン塊毎に移成させ
るものである。この装置はファイバーとの光のやりとり
に便利な板状オプティック装置として有用である。
第４図は本発明のプロセスによシ製作したマイクロレン
ズの例で、ガラス部材１０の中に形成したイオン欠乏領
域５０は図に示すようにステップ状ではなくゆるやかに
、イオン濃度が変化するのであるが簡単のためステップ
状として図示している。レンズ領域５０のイオン濃度が
小さいため、ガラス部材１０の残された高イオン濃度領
域であたかも凹レンズを構成していることになる。レン
ズ領域１１を半球状に形成すると基板右側から入射する
光源はその球心に集光するので、受光素子をこの位置に
設置すれば右側から来た光を有効に検出することができ
る。また、逆に発光素子をこの位置に付ければ光を拡げ
ることができる。
ズの例で、ガラス部材１０の中に形成したイオン欠乏領
域５０は図に示すようにステップ状ではなくゆるやかに
、イオン濃度が変化するのであるが簡単のためステップ
状として図示している。レンズ領域５０のイオン濃度が
小さいため、ガラス部材１０の残された高イオン濃度領
域であたかも凹レンズを構成していることになる。レン
ズ領域１１を半球状に形成すると基板右側から入射する
光源はその球心に集光するので、受光素子をこの位置に
設置すれば右側から来た光を有効に検出することができ
る。また、逆に発光素子をこの位置に付ければ光を拡げ
ることができる。
第５図は本発明のプロセスにより製作した導波路を示す
図である。図に示すように、ガラス部材１０の長手方向
に亘って連続したイオン欠乏領域６０を形成することに
より、ガラス部材１０に導波路６０を構成することがで
きる。
図である。図に示すように、ガラス部材１０の長手方向
に亘って連続したイオン欠乏領域６０を形成することに
より、ガラス部材１０に導波路６０を構成することがで
きる。
本発明によれば液体を使用しないドライブロセＱ１
スであるので作業方法が著しく簡単となり、生産性が向
上する。
上する。
また、イオン濃度分布の制御はガラス部材中の初期含有
量、温度、電圧１時間で行うが、特にドライプロセスの
ため、電圧は数１００〜１５００Ｖの範囲できめ細かく
可変でき、精密なイオン濃度分布を得ることができる。
量、温度、電圧１時間で行うが、特にドライプロセスの
ため、電圧は数１００〜１５００Ｖの範囲できめ細かく
可変でき、精密なイオン濃度分布を得ることができる。
従がって本プロセスはマイクロレンズアレイや導波路の
ような充積回路の形成法として用いる場合、電極膜の寸
法精度に近い高精度で屈折率分布をガラス部材中に形成
させることが可能である。
ような充積回路の形成法として用いる場合、電極膜の寸
法精度に近い高精度で屈折率分布をガラス部材中に形成
させることが可能である。
第１図は本発明の一実施例になる光学素子形成方法を示
す図、第２図は本発明で製作したマイクロレンズの光線
追跡図、第３図は本発明の他の実施例を示す図、第４図
および第５図は本発明で製作したマイクロオプテイクス
および導波路を示す図である。 １０・・・ガラス部材、１２．１４・・・電極板、１６
・・・電極膜、１８・・・ヒータ、２０・・・直流′４
源。 代理人 弁理士 高橋明夫 菓２図
す図、第２図は本発明で製作したマイクロレンズの光線
追跡図、第３図は本発明の他の実施例を示す図、第４図
および第５図は本発明で製作したマイクロオプテイクス
および導波路を示す図である。 １０・・・ガラス部材、１２．１４・・・電極板、１６
・・・電極膜、１８・・・ヒータ、２０・・・直流′４
源。 代理人 弁理士 高橋明夫 菓２図
Claims (1)
- １、ガラス部材の両面に電極を配置し、前記ガラス部材
を加熱した状態で前記ガラス部材に電界を印加し、前記
ガラス部材中に含まれているイオンのの分布を変化させ
光学素子を形成するようにしたことを特徴とするガラス
部材への光学素子形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59110805A JPS60256101A (ja) | 1984-06-01 | 1984-06-01 | ガラス部材への光学素子形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59110805A JPS60256101A (ja) | 1984-06-01 | 1984-06-01 | ガラス部材への光学素子形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60256101A true JPS60256101A (ja) | 1985-12-17 |
Family
ID=14545099
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59110805A Pending JPS60256101A (ja) | 1984-06-01 | 1984-06-01 | ガラス部材への光学素子形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60256101A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4886538A (en) * | 1987-07-28 | 1989-12-12 | Polaroid Corporation | Process for tapering waveguides |
| US5125946A (en) * | 1990-12-10 | 1992-06-30 | Corning Incorporated | Manufacturing method for planar optical waveguides |
| US5139556A (en) * | 1990-03-07 | 1992-08-18 | Cselt - Centro Studi E Laboratori Telecomunicazioni S.P.A. | Method of adjusting the operation characteristics of integrated optical devices |
| US5160360A (en) * | 1989-11-06 | 1992-11-03 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Process for producing low-loss embedded waveguide |
| US5359682A (en) * | 1990-03-07 | 1994-10-25 | Cselt-Centro Studi E Laboratori Telecomunicazioni S.P.A. | Method of adjusting the operation characteristics of integrated optical devices |
| CN100349813C (zh) * | 2002-01-25 | 2007-11-21 | 肖特股份有限公司 | 改变液态玻璃试样界面张力的方法和实施该方法的装置 |
-
1984
- 1984-06-01 JP JP59110805A patent/JPS60256101A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4886538A (en) * | 1987-07-28 | 1989-12-12 | Polaroid Corporation | Process for tapering waveguides |
| US5160360A (en) * | 1989-11-06 | 1992-11-03 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Process for producing low-loss embedded waveguide |
| US5139556A (en) * | 1990-03-07 | 1992-08-18 | Cselt - Centro Studi E Laboratori Telecomunicazioni S.P.A. | Method of adjusting the operation characteristics of integrated optical devices |
| US5359682A (en) * | 1990-03-07 | 1994-10-25 | Cselt-Centro Studi E Laboratori Telecomunicazioni S.P.A. | Method of adjusting the operation characteristics of integrated optical devices |
| US5125946A (en) * | 1990-12-10 | 1992-06-30 | Corning Incorporated | Manufacturing method for planar optical waveguides |
| CN100349813C (zh) * | 2002-01-25 | 2007-11-21 | 肖特股份有限公司 | 改变液态玻璃试样界面张力的方法和实施该方法的装置 |
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