JPS6161081B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6161081B2 JPS6161081B2 JP53135439A JP13543978A JPS6161081B2 JP S6161081 B2 JPS6161081 B2 JP S6161081B2 JP 53135439 A JP53135439 A JP 53135439A JP 13543978 A JP13543978 A JP 13543978A JP S6161081 B2 JPS6161081 B2 JP S6161081B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- refractive index
- glass
- glass substrate
- optical
- high refractive
- 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.)
- Expired
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- Optical Integrated Circuits (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は光通信もしくは光情報処理で用いら
れる平面光導波路の製造方法に関するものであ
る。
れる平面光導波路の製造方法に関するものであ
る。
平面光導波路は光通信の分野では半導体光源、
光変調器、光検知器、光学フイルター、光フアイ
バを複合して得られる光集積回路を用いた中継
器、送信器等を実現する上で欠かせない素子であ
る。特に光フアイバの低損失化と光半導体素子の
長寿命化は光フアイバ通信の実用化促進に大きな
影響を与え、光集積回路特に平面光導波路の必要
性は高まりつつある。又、光情報処理分野で考え
られている光集積回路も、各種高速光スイツチの
発明、二安定光素子の発明等により、実用化に関
して検討されるようになつて来た。これらの用途
で用いられる平面光導波路として要求される条件
には色々あるが、特に伝送損失が小さいこと、及
び製造プロセスが簡略で製造が容易であることが
重要である。
光変調器、光検知器、光学フイルター、光フアイ
バを複合して得られる光集積回路を用いた中継
器、送信器等を実現する上で欠かせない素子であ
る。特に光フアイバの低損失化と光半導体素子の
長寿命化は光フアイバ通信の実用化促進に大きな
影響を与え、光集積回路特に平面光導波路の必要
性は高まりつつある。又、光情報処理分野で考え
られている光集積回路も、各種高速光スイツチの
発明、二安定光素子の発明等により、実用化に関
して検討されるようになつて来た。これらの用途
で用いられる平面光導波路として要求される条件
には色々あるが、特に伝送損失が小さいこと、及
び製造プロセスが簡略で製造が容易であることが
重要である。
従来、平面光導波路の製造方法としては多種提
案されているが、比較的低損失な平面光導波路が
得られる製造方法はスパツタリング法とフオトリ
ソグラフイー法を組み合せた方法である。
案されているが、比較的低損失な平面光導波路が
得られる製造方法はスパツタリング法とフオトリ
ソグラフイー法を組み合せた方法である。
従来第１図に示す平面光導波路の一形態である
光分岐回路はスパツタリング法とフオトリソグラ
フイー法を組み合せて以下に述べるように製造さ
れる。第一の製造プロセスにおいて充分に表面を
研磨したガラス基盤１１の上に前記ガラス基盤よ
り屈折率の高いガラス層をスパツタリング法で形
成する。しかる後に第二のプロセスであるフオト
リソグラフイー法によつて前記スパツタリング層
を一部除去し、光分岐回路が作られる。ここで用
いられるフオトリソグラフイー法とは、フオトレ
ジストを前記二層構造のガラス表面に塗布し、次
に光分岐回路のパターンを露光し、感光した部分
のフオトレジストを除去し、さらにフオトレジス
トが除去された部分の高屈折率層ガラス部をエツ
チングにより取り除き、次に残存するフオトレジ
スト膜を除去し、パターン化された平面光導波路
を作成する工程を言う。ところが前述したフオト
リソグラフイー法で製作された平面導波路は第１
図に示すように導波路１２の横方向の境界１３が
凸凹になりやすく、そのため低損失平面光導波路
が得られず、またフオトリソグラフイー法は前述
したように製造プロセスが非常に複雑であり製造
が容易でなかつた。
光分岐回路はスパツタリング法とフオトリソグラ
フイー法を組み合せて以下に述べるように製造さ
れる。第一の製造プロセスにおいて充分に表面を
研磨したガラス基盤１１の上に前記ガラス基盤よ
り屈折率の高いガラス層をスパツタリング法で形
成する。しかる後に第二のプロセスであるフオト
リソグラフイー法によつて前記スパツタリング層
を一部除去し、光分岐回路が作られる。ここで用
いられるフオトリソグラフイー法とは、フオトレ
ジストを前記二層構造のガラス表面に塗布し、次
に光分岐回路のパターンを露光し、感光した部分
のフオトレジストを除去し、さらにフオトレジス
トが除去された部分の高屈折率層ガラス部をエツ
チングにより取り除き、次に残存するフオトレジ
スト膜を除去し、パターン化された平面光導波路
を作成する工程を言う。ところが前述したフオト
リソグラフイー法で製作された平面導波路は第１
図に示すように導波路１２の横方向の境界１３が
凸凹になりやすく、そのため低損失平面光導波路
が得られず、またフオトリソグラフイー法は前述
したように製造プロセスが非常に複雑であり製造
が容易でなかつた。
したがつて、本発明の目的は、簡易な製造プロ
セスで低損失の平面光導波路が得られる平面光導
波路の製造方法を提供することにある。
セスで低損失の平面光導波路が得られる平面光導
波路の製造方法を提供することにある。
この発明によれば、ガラス基盤上に、前記ガラ
ス基盤より屈折率が高くかつ前記ガラス基盤より
揮発性の高いガラス材料を含むガラス層を形成
し、しかる後に前記ガラス基盤とは垂直にかつ高
屈折率のガラス層に対面する方向から集束された
電子ビームを局部的に照射し、高屈折率のガラス
層に含まれる前記揮発性の高いガラス材料を揮発
せしめることにより低屈折率部を形成し、電子ビ
ーム照射によつて形成された低屈折率部によつて
はさまれた高屈折率部を光導波路とすることを特
徴とする平面光導波路の製造方法が得られる。
ス基盤より屈折率が高くかつ前記ガラス基盤より
揮発性の高いガラス材料を含むガラス層を形成
し、しかる後に前記ガラス基盤とは垂直にかつ高
屈折率のガラス層に対面する方向から集束された
電子ビームを局部的に照射し、高屈折率のガラス
層に含まれる前記揮発性の高いガラス材料を揮発
せしめることにより低屈折率部を形成し、電子ビ
ーム照射によつて形成された低屈折率部によつて
はさまれた高屈折率部を光導波路とすることを特
徴とする平面光導波路の製造方法が得られる。
次に図面を用いて本発明の一実施例を説明しよ
う。第２図は表面の屈折率を高めるために表面に
酸化タリウムが拡散されたソーダボロシリケート
をのガラス基盤を示し、２１は酸化タリウムが拡
散された高屈折率層を示し、２２は低屈折率層を
示している。このような２層構造を有するガラス
基盤の製造方法は日本セルフオツク(株)出願の特許
“光伝送体”（特公昭47−10455）に詳細に記され
ているのでここでは省略する。
う。第２図は表面の屈折率を高めるために表面に
酸化タリウムが拡散されたソーダボロシリケート
をのガラス基盤を示し、２１は酸化タリウムが拡
散された高屈折率層を示し、２２は低屈折率層を
示している。このような２層構造を有するガラス
基盤の製造方法は日本セルフオツク(株)出願の特許
“光伝送体”（特公昭47−10455）に詳細に記され
ているのでここでは省略する。
第３図は表面の屈折率を高めるために酸化タリ
ウムが拡散されたソーダボロシリケートガラス基
盤に対し、電子ビームを前記ガラス基盤とは垂直
に電子ビームを照射することによる平面光導波路
の製造方法を示す。第３図で３１は集束された電
子ビームであり、３２は酸化タリウムが拡散させ
られた高屈折率層、３３は酸化タリウムがほとん
ど含まれない低屈折率層である。
ウムが拡散されたソーダボロシリケートガラス基
盤に対し、電子ビームを前記ガラス基盤とは垂直
に電子ビームを照射することによる平面光導波路
の製造方法を示す。第３図で３１は集束された電
子ビームであり、３２は酸化タリウムが拡散させ
られた高屈折率層、３３は酸化タリウムがほとん
ど含まれない低屈折率層である。
前記２層構造のガラス基盤に電子ビーム３１を
照射すると、照射された部分は、電子ビームによ
り酸化タリウムの分子結合が切断される。分子結
合が切断されると、酸化タリウムは小さいエネル
ギによつてガラスから容易に離脱する。酸化タリ
ウムの分子結合は、酸化硅素、等の他のガラス成
分に比べて弱いため、酸化タリウムが最もよく揮
発する。すると、酸化タリウムが揮発した部分は
屈折率が下がる。電子ビームの照射する位置を第
３図の照射部３４に沿つて移動すると、低屈折率
溝で囲まれた高屈折率部３５が得られる。ここで
は光分岐回路が得られるように電子ビームの照射
する位置を移動したので、高屈折率部３５は光分
岐回路の光導波部となる。
照射すると、照射された部分は、電子ビームによ
り酸化タリウムの分子結合が切断される。分子結
合が切断されると、酸化タリウムは小さいエネル
ギによつてガラスから容易に離脱する。酸化タリ
ウムの分子結合は、酸化硅素、等の他のガラス成
分に比べて弱いため、酸化タリウムが最もよく揮
発する。すると、酸化タリウムが揮発した部分は
屈折率が下がる。電子ビームの照射する位置を第
３図の照射部３４に沿つて移動すると、低屈折率
溝で囲まれた高屈折率部３５が得られる。ここで
は光分岐回路が得られるように電子ビームの照射
する位置を移動したので、高屈折率部３５は光分
岐回路の光導波部となる。
上記実施例では光分岐回路が得られるように電
子ビームの照射位置を移動したが、電子ビームの
照射位置の移動は任意に可能であるので、光分岐
回路に限定されず、異なるパターンをもつた光回
路にも適用できることは明らかである。
子ビームの照射位置を移動したが、電子ビームの
照射位置の移動は任意に可能であるので、光分岐
回路に限定されず、異なるパターンをもつた光回
路にも適用できることは明らかである。
上記実施例では基盤ガラスとしてソーダボロシ
リケートガラスを用い、揮発する成分として酸化
タリウムが用いられたが、揮発する成分として酸
化セシウム、酸化リンでも良い。上記実施例で
は、基盤ガラス上の高屈折率層はイオンの拡散に
より形成されたが、ガラス基盤上にスパツタリン
グ又は化学蒸着法等で酸化ゲルマラウム、酸化リ
ン、等の混合された石英ガラス膜を付着した２層
構造物を用いても良い。
リケートガラスを用い、揮発する成分として酸化
タリウムが用いられたが、揮発する成分として酸
化セシウム、酸化リンでも良い。上記実施例で
は、基盤ガラス上の高屈折率層はイオンの拡散に
より形成されたが、ガラス基盤上にスパツタリン
グ又は化学蒸着法等で酸化ゲルマラウム、酸化リ
ン、等の混合された石英ガラス膜を付着した２層
構造物を用いても良い。
最後に本発明が有する利点を挙げると、低損失
な平面光ガイドが簡易な製造プロセスで得られる
ことである。
な平面光ガイドが簡易な製造プロセスで得られる
ことである。
第１図は従来の製造方法によつて作られた平面
光導波路の斜視図、第２図は本発明で用いられる
２層構造のガラス基盤の斜視図、第３図は本発明
による平面光導波路の製造方法を説明する斜視
図。 １１はガラス基盤、１２は導波路部、１３は導
波路の横方向境界、１４は入射光、１５は出射
光、２１は酸化タリウムが拡散された高屈折率
層、２２は低屈折率ソーダボロシリケートのガラ
ス基盤、３１は電子ビーム、３２は高屈折率層、
３３は低屈折率層、３４は電子ビームによつて低
屈折率化された部分となる照射部、３５は光導波
部である。
光導波路の斜視図、第２図は本発明で用いられる
２層構造のガラス基盤の斜視図、第３図は本発明
による平面光導波路の製造方法を説明する斜視
図。 １１はガラス基盤、１２は導波路部、１３は導
波路の横方向境界、１４は入射光、１５は出射
光、２１は酸化タリウムが拡散された高屈折率
層、２２は低屈折率ソーダボロシリケートのガラ
ス基盤、３１は電子ビーム、３２は高屈折率層、
３３は低屈折率層、３４は電子ビームによつて低
屈折率化された部分となる照射部、３５は光導波
部である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ガラス基盤上に、前記ガラス基盤より屈折率
が高くかつ前記ガラス基盤より揮発性の高いガラ
ス材料を含むガラス層を形成し、しかる後に前記
高屈折率のガラス層に垂直方向から集束された電
子ビームを局部的に照射し、高屈折率のガラス層
に含まれる前記揮発性の高いガラス材料を揮発せ
しめることにより低屈折率部を形成し、電子ビー
ム照射によつて形成された低屈折率部によつては
さまれた高屈折率部を光導波路とすることを特徴
とする平面光導波路の製造方法。 ２ ガラス基盤がソーダボロシリケートガラスで
あり、前記ガラス基盤に酸化タリウムをイオン交
換して高屈折率ガラス層としたことを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の平面光導波路の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13543978A JPS5562407A (en) | 1978-11-02 | 1978-11-02 | Production of plane optical guide |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13543978A JPS5562407A (en) | 1978-11-02 | 1978-11-02 | Production of plane optical guide |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5562407A JPS5562407A (en) | 1980-05-10 |
| JPS6161081B2 true JPS6161081B2 (ja) | 1986-12-24 |
Family
ID=15151737
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13543978A Granted JPS5562407A (en) | 1978-11-02 | 1978-11-02 | Production of plane optical guide |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5562407A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4673642B2 (ja) * | 2005-03-02 | 2011-04-20 | 学校法人トヨタ学園 | 光導波路形成方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5810721B2 (ja) * | 1978-06-10 | 1983-02-26 | 日本電信電話株式会社 | 薄膜光素子の製造方法 |
-
1978
- 1978-11-02 JP JP13543978A patent/JPS5562407A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5562407A (en) | 1980-05-10 |
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