JPS6183506A - 光回路の製法 - Google Patents
光回路の製法Info
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- JPS6183506A JPS6183506A JP20466484A JP20466484A JPS6183506A JP S6183506 A JPS6183506 A JP S6183506A JP 20466484 A JP20466484 A JP 20466484A JP 20466484 A JP20466484 A JP 20466484A JP S6183506 A JPS6183506 A JP S6183506A
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- 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
- G02B6/136—Integrated optical circuits characterised by the manufacturing method by etching
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- 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〕
この発明は、元ファイバの分岐、結合等に使用される光
回路σ）製法に関する。
回路σ）製法に関する。
従来、このような光回路は、第７図ないし第１１図に示
すような方法により製造されている。これらの図中にお
いて符号りは合成石英、シリコンウェハーなどからなる
基板である。この基板ｌ上には、第７図に示すように、
気相反応によって低屈折率ガラスよりなる平板状のクラ
ッド層２がまず形成される。矢に、第８図に示すように
このクラッド層２にコア層を形成するための凹部３を形
成、 する。これは、ホトリックラフ技術によって回路
パターンをマスキングし１反応性イオンエツチング云に
よって行われる。ついで、第９図に示すように凹部３を
含めたグランド層２全而にコア層となる高屈折率ガラス
のｌ１ｉ１４ ’に気相反応によって形成する。そして
、第１０図に示す工５Ｋ、この層 、４を研摩し、上記
凹部゛３にのみ高屈折率ガラスの層が残るようにし、回
路パターンにそったコア層５を形成する。最後に、第１
１図に示すように研摩面表面全体（気相反応によって低
屈折率ガラスよりなるクランド層６を平板状に形成して
、目的の光回路７を得ろ。
すような方法により製造されている。これらの図中にお
いて符号りは合成石英、シリコンウェハーなどからなる
基板である。この基板ｌ上には、第７図に示すように、
気相反応によって低屈折率ガラスよりなる平板状のクラ
ッド層２がまず形成される。矢に、第８図に示すように
このクラッド層２にコア層を形成するための凹部３を形
成、 する。これは、ホトリックラフ技術によって回路
パターンをマスキングし１反応性イオンエツチング云に
よって行われる。ついで、第９図に示すように凹部３を
含めたグランド層２全而にコア層となる高屈折率ガラス
のｌ１ｉ１４ ’に気相反応によって形成する。そして
、第１０図に示す工５Ｋ、この層 、４を研摩し、上記
凹部゛３にのみ高屈折率ガラスの層が残るようにし、回
路パターンにそったコア層５を形成する。最後に、第１
１図に示すように研摩面表面全体（気相反応によって低
屈折率ガラスよりなるクランド層６を平板状に形成して
、目的の光回路７を得ろ。
しかしながら、このような製法にあっては、クラッド層
２のエツチングを反応注イオンエツチングで行うため、
エツチング面の平滑性が十分でなく、コア層５との界面
での元の散乱が人ぎく、損失が大きくなる。また、高屈
折率ガラスの層４の研摩に際して研摩材や研摩ガラス粉
末が表面に残りやすく、これも散乱損失の一因となって
〜・た。
２のエツチングを反応注イオンエツチングで行うため、
エツチング面の平滑性が十分でなく、コア層５との界面
での元の散乱が人ぎく、損失が大きくなる。また、高屈
折率ガラスの層４の研摩に際して研摩材や研摩ガラス粉
末が表面に残りやすく、これも散乱損失の一因となって
〜・た。
したがって、従来の製法で得られる光回路７は、どうし
ても挿入損失が大きくなるという欠点があっｚｏ 〔問題点を解決するための手段〕 そこで、この発明にあつ又は、エツチングにＣＯ２レー
ザーやアークイメージングなどの指向性があり、微少部
分化加熱でさる加熱源を用いてドライエツチングを行い
、平滑なエツチング面を得る工うにし、さらに上記加熱
源を用いて凹部にのみ気相反応に工ってコア層となる高
屈折率ガラスを充填するようにして研摩作業を不要とし
て上記問題点を解決する工うにしｚｏ 以下、この発明の製法を詳しく説明する。第１図は、こ
の発明の良法に用いられる装置の一例化示すもので、図
中符号１１は気￥ｆ！註の反応器である。こび〕反応器
１１の上側面は、光透過曲材＃＋よりなる透過窓【２と
なっている。この反応器１１には反応ガス導入管Ｉ３お
よび反応ガス排出管１４とが取り付けられている。また
１反応器ｌｌ内には、ＸＹ微動ステージＬ５が設置され
ており、このステージ１５上に基板１６が取り付けられ
、基板１６を水平面内で二軸方向に例えば０．５〜１μ
ｍ単位で微移動でさるようになっている。
ても挿入損失が大きくなるという欠点があっｚｏ 〔問題点を解決するための手段〕 そこで、この発明にあつ又は、エツチングにＣＯ２レー
ザーやアークイメージングなどの指向性があり、微少部
分化加熱でさる加熱源を用いてドライエツチングを行い
、平滑なエツチング面を得る工うにし、さらに上記加熱
源を用いて凹部にのみ気相反応に工ってコア層となる高
屈折率ガラスを充填するようにして研摩作業を不要とし
て上記問題点を解決する工うにしｚｏ 以下、この発明の製法を詳しく説明する。第１図は、こ
の発明の良法に用いられる装置の一例化示すもので、図
中符号１１は気￥ｆ！註の反応器である。こび〕反応器
１１の上側面は、光透過曲材＃＋よりなる透過窓【２と
なっている。この反応器１１には反応ガス導入管Ｉ３お
よび反応ガス排出管１４とが取り付けられている。また
１反応器ｌｌ内には、ＸＹ微動ステージＬ５が設置され
ており、このステージ１５上に基板１６が取り付けられ
、基板１６を水平面内で二軸方向に例えば０．５〜１μ
ｍ単位で微移動でさるようになっている。
また、反応容器ｋｌの上方には、ｆ′ｉ１向注があり。
微少部分Ｙ１００ＯＯＣ程展にまで加熱でさる加熱源１
７が設げられている。この加熱源１７は。
７が設げられている。この加熱源１７は。
ＣＯ，レーザー装［ＪＰアークイメージング装置などの
熱源１８と、この熱源Ｌ８からの出力ビームを反射させ
るとともにその反射方向を微妙に変ずヒさせて出力ビー
ムを水平面内で自由に移動させうる可動ミラーＬ９と、
打製ミラー１９からの反射ビームＶそのビームスポット
径が例えば５〜１０００μｍ程度に変化する！うにした
レンズ２０とから構成されている。そして、この加熱源
１７は、出力ビームが反応容器１１の透過窓Ｌ２’ａ’
透過してＸＹ微動ステージ１５上の基板［６に照射され
るように配置されている。
熱源１８と、この熱源Ｌ８からの出力ビームを反射させ
るとともにその反射方向を微妙に変ずヒさせて出力ビー
ムを水平面内で自由に移動させうる可動ミラーＬ９と、
打製ミラー１９からの反射ビームＶそのビームスポット
径が例えば５〜１０００μｍ程度に変化する！うにした
レンズ２０とから構成されている。そして、この加熱源
１７は、出力ビームが反応容器１１の透過窓Ｌ２’ａ’
透過してＸＹ微動ステージ１５上の基板［６に照射され
るように配置されている。
次に、この装置を用いて光回路ｋｎ造する方法化、第２
図ないし第６図？参照して説明する。第２図に示すよう
に１合成石英ＪＰクリコンクエノ一などの基板Ｌ６上に
別の気相反応装置によって、低屈折率ガラスｎ）らなる
平板状のクラッド層２Ｌを形成する。つぎに、このクラ
ンドＪ１＃２Ｌが形成された基板（６を装置のＸＹ微動
ステージ【５上に固定し、第３図Ｎ工び第４図に示すよ
うにコア層が形成される凹部２２ａ’回路パターンにそ
って。
図ないし第６図？参照して説明する。第２図に示すよう
に１合成石英ＪＰクリコンクエノ一などの基板Ｌ６上に
別の気相反応装置によって、低屈折率ガラスｎ）らなる
平板状のクラッド層２Ｌを形成する。つぎに、このクラ
ンドＪ１＃２Ｌが形成された基板（６を装置のＸＹ微動
ステージ【５上に固定し、第３図Ｎ工び第４図に示すよ
うにコア層が形成される凹部２２ａ’回路パターンにそ
って。
ドライエツチングによって形成する。・まず、反応ｂＬ
Ｌ 内に反１ｉｘｓ入Ｗ１．３ｎ・らＣＦ、、Ａ’ｒ
、Ｏ！などのエッチラグガスを導入する。つぎに、加熱
源Ｌ７ｎ’ら例えば高出力ＣＯ，レーザー光を照射する
。加熱源１７のレンズ２０を調節し、レーザー光のビー
ム径が基板１６表面上で例えば５０μｍ程度となるよう
にしたうえ、ＸＹ微動ステージ１５および可動ミラーＬ
９を微移動させて。
Ｌ 内に反１ｉｘｓ入Ｗ１．３ｎ・らＣＦ、、Ａ’ｒ
、Ｏ！などのエッチラグガスを導入する。つぎに、加熱
源Ｌ７ｎ’ら例えば高出力ＣＯ，レーザー光を照射する
。加熱源１７のレンズ２０を調節し、レーザー光のビー
ム径が基板１６表面上で例えば５０μｍ程度となるよう
にしたうえ、ＸＹ微動ステージ１５および可動ミラーＬ
９を微移動させて。
レーザービームを所定のパターンにそってスキャンさせ
、例えば第４図に示すＸ竿状の凹部２２を形成する。凹
部２２の深さが所定の深さになるまでレーザービームを
複数回スキャンさせる。このエツチングは、加熱下、零
圧で行うことによりとのエツチング面は平滑となる。
、例えば第４図に示すＸ竿状の凹部２２を形成する。凹
部２２の深さが所定の深さになるまでレーザービームを
複数回スキャンさせる。このエツチングは、加熱下、零
圧で行うことによりとのエツチング面は平滑となる。
仄に、エツチングガスを反応ガス排出’ｆＬ４から排出
したのち１反応ガス導入管１３ｎ）ら新しく。
したのち１反応ガス導入管１３ｎ）ら新しく。
Ｓ ｉＨ，、Ｓ １ｃ１４ 、ＧｅＨ，、ＧｅＣｌ、
。
。
０１＋Ａｒなどのガラス形成用ガス化反応器１１内に導
入する。そして、加熱源１７から、同僚にレーザービー
ムな凹部２２にスキャンしながら照射する。すると、レ
ーザービームで加熱された微少部分において気相反応が
生じ、この反応によって点状のガラスが生成される。そ
して、レーザービームを回路パターンにそって走査（ス
キャンフさせれば点状のガラスが連続した線状のガラス
が凹部２２に生成される。セして、レーザービームのス
キャン？複数回行えば、凹部２２はやがて気相反応に工
って生成した高屈折率ガラスで埋めつ（され、これによ
って第５図に示すように、凹部２２に高屈折率ガラスよ
りなるコアＪｆｔ２３が形成される。
入する。そして、加熱源１７から、同僚にレーザービー
ムな凹部２２にスキャンしながら照射する。すると、レ
ーザービームで加熱された微少部分において気相反応が
生じ、この反応によって点状のガラスが生成される。そ
して、レーザービームを回路パターンにそって走査（ス
キャンフさせれば点状のガラスが連続した線状のガラス
が凹部２２に生成される。セして、レーザービームのス
キャン？複数回行えば、凹部２２はやがて気相反応に工
って生成した高屈折率ガラスで埋めつ（され、これによ
って第５図に示すように、凹部２２に高屈折率ガラスよ
りなるコアＪｆｔ２３が形成される。
ついで、この基板１６を別の気相化学反応装置に入れ、
表面に低屈折率ガラスよりなる平板状のクラッド層２４
’に形成すれば、第６図に示すような目的の光回路２５
が得られる。
表面に低屈折率ガラスよりなる平板状のクラッド層２４
’に形成すれば、第６図に示すような目的の光回路２５
が得られる。
このような光回路の［２によれば、コア層２３が設けら
れる凹部２２を、加熱源Ｌ７を用いたドライエツチング
法で形ａ：することができるので。
れる凹部２２を、加熱源Ｌ７を用いたドライエツチング
法で形ａ：することができるので。
凹部２２の形成のためのマスキングを形成する必要がな
（、かつ常圧下で行えるのでエツチング面を平滑とする
ことができる。１ｚ、加熱源１７を用いて凹部２２内σ
〕みに高屈８率ガラスを県債してゆくことができるので
、従来法の研削作業が不要となり、かつ任意の厚さと回
路パターンを待つコア層２３が得られる。よって、コア
層２３からの光の散逸が少な（、挿入損失の低い光回路
が得られる。
（、かつ常圧下で行えるのでエツチング面を平滑とする
ことができる。１ｚ、加熱源１７を用いて凹部２２内σ
〕みに高屈８率ガラスを県債してゆくことができるので
、従来法の研削作業が不要となり、かつ任意の厚さと回
路パターンを待つコア層２３が得られる。よって、コア
層２３からの光の散逸が少な（、挿入損失の低い光回路
が得られる。
基板に厚さＱ、９ｍｍ、径５Ｑｍｍの石英板を（・、こ
れをＸＹ微動ステージ上に固定しｒ−７加熱源には、Ｃ
Ｏ，レーザー装置（出力３ＫＷ）を利用し、レンズｋＡ
節することによりレーザービームの基板上のビームスポ
ット径が５〜［０００μｍまで可変でざるもの化使用し
た。初めに、ＣＦ４、 Ａｒ、Ｏ，ＹＩ ＱｍｍＨｇの
反応器内に導入し、ビームスポット径を５０μｍＫ設定
し、ＸＹ微動ステージを移動させて第４図に示すような
回路パターンの凹部ｔエツチングして形成した。凹部の
幅は５０μｍであり、１回のスキャンにより深さ１３ｍ
が取り除かれ、５０回スキャンを繰り返し、深さ５０μ
ｍとした。
れをＸＹ微動ステージ上に固定しｒ−７加熱源には、Ｃ
Ｏ，レーザー装置（出力３ＫＷ）を利用し、レンズｋＡ
節することによりレーザービームの基板上のビームスポ
ット径が５〜［０００μｍまで可変でざるもの化使用し
た。初めに、ＣＦ４、 Ａｒ、Ｏ，ＹＩ ＱｍｍＨｇの
反応器内に導入し、ビームスポット径を５０μｍＫ設定
し、ＸＹ微動ステージを移動させて第４図に示すような
回路パターンの凹部ｔエツチングして形成した。凹部の
幅は５０μｍであり、１回のスキャンにより深さ１３ｍ
が取り除かれ、５０回スキャンを繰り返し、深さ５０μ
ｍとした。
仄に１反応器ｆ＜ ５ ｍ ｍ Ｈｇの減圧に保ち、反
応器内に、ＳｉＨ，２ｃｃ／分、０． ２０ｃｃ１５
）、人ｒ１０００ｃｃ／分の割合で導入し、気相反応に
よって凹部内にガラスを梁構した。ビームスポット径は
同じく５０μｍとし、１回のスキャンにより、厚さ０．
５μｍのガラス膜が生成しｚ０スキャンを１００回繰返
し、凹部全体に、厚さ５建皿のコア層化形成した。つい
で、別の気相反応装置によってさらにクラッドＩｌｉを
形成して目的の光回路を得た。
応器内に、ＳｉＨ，２ｃｃ／分、０． ２０ｃｃ１５
）、人ｒ１０００ｃｃ／分の割合で導入し、気相反応に
よって凹部内にガラスを梁構した。ビームスポット径は
同じく５０μｍとし、１回のスキャンにより、厚さ０．
５μｍのガラス膜が生成しｚ０スキャンを１００回繰返
し、凹部全体に、厚さ５建皿のコア層化形成した。つい
で、別の気相反応装置によってさらにクラッドＩｌｉを
形成して目的の光回路を得た。
かくして得られた光回路の挿入損失ＹＸめ２ところ０．
４３ｄＢであった。一方、従来法によって得られた同形
状の光回路の挿入損失は１．３２ｄＢであり７Ｓ：。
４３ｄＢであった。一方、従来法によって得られた同形
状の光回路の挿入損失は１．３２ｄＢであり７Ｓ：。
以上説明したよう艮、この発明の光回路の製法は、低屈
折率ガラスからなるクラッド層に、所定のパターンにし
たがい、微少面を加熱ＯＴ罷な熱源を用いエツチングを
行い凹部を形成し、こσ〕凹部に高屈折率ガラスからな
るコア層化上記熱源を用いて気相反応により形成するこ
と化主旨とするものであるので、凹部のエツチング向が
平滑に仕上り、コア層とクラッド層との界面ｎλらの光
σ〕散逸が防止される。また、従来法のような研摩作業
を行う必要がなく、研＊粉等の残留がなく、０れによつ
℃も光散乱が防止される。よって、こσ）製法によって
得られた光回路は、挿入損失の極めて小さい優秀なもの
となる。
折率ガラスからなるクラッド層に、所定のパターンにし
たがい、微少面を加熱ＯＴ罷な熱源を用いエツチングを
行い凹部を形成し、こσ〕凹部に高屈折率ガラスからな
るコア層化上記熱源を用いて気相反応により形成するこ
と化主旨とするものであるので、凹部のエツチング向が
平滑に仕上り、コア層とクラッド層との界面ｎλらの光
σ〕散逸が防止される。また、従来法のような研摩作業
を行う必要がなく、研＊粉等の残留がなく、０れによつ
℃も光散乱が防止される。よって、こσ）製法によって
得られた光回路は、挿入損失の極めて小さい優秀なもの
となる。
第り図はこの発明の！Ｂ法に用いられる装置の一例を示
す概略構成図、第２図ないし第６図はこの発明の製法の
一例を工程順に示す説明図、第７図ないし第１Ｉ図は従
来製＃＆工程順に示した説明図である。 １１・・・反応器、１２・・・透過窓、Ｌ５・・・ＸＹ
微動ステージ、Ｌ６・・・基板、【７・・・加熱源、［
９・・・可動ミラー、２Ｌ・・・クラッド層、２２・・
・凹部、２３・・・コア層、２４・・・クラッド層、２
５・・・光回路。
す概略構成図、第２図ないし第６図はこの発明の製法の
一例を工程順に示す説明図、第７図ないし第１Ｉ図は従
来製＃＆工程順に示した説明図である。 １１・・・反応器、１２・・・透過窓、Ｌ５・・・ＸＹ
微動ステージ、Ｌ６・・・基板、【７・・・加熱源、［
９・・・可動ミラー、２Ｌ・・・クラッド層、２２・・
・凹部、２３・・・コア層、２４・・・クラッド層、２
５・・・光回路。
Claims (1)
- 低屈折率ガラスからなるクラッド層に、所定のパターン
にしたがい、微少面を加熱可能な熱源を用いエッチング
を行つて凹部を形成し、この凹部に高屈折率ガラスから
なるコア層を上記熱源を用いて気相反応により形成し、
ついで低屈折率ガラスからなるクラッド層を気相反応に
より形成することを特徴とする光回路の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20466484A JPS6183506A (ja) | 1984-09-29 | 1984-09-29 | 光回路の製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20466484A JPS6183506A (ja) | 1984-09-29 | 1984-09-29 | 光回路の製法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6183506A true JPS6183506A (ja) | 1986-04-28 |
Family
ID=16494235
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20466484A Pending JPS6183506A (ja) | 1984-09-29 | 1984-09-29 | 光回路の製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6183506A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6424207A (en) * | 1987-07-21 | 1989-01-26 | Agency Ind Science Techn | Production of waveguide type directional coupler |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56125710A (en) * | 1980-03-08 | 1981-10-02 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Manufacture for optical waveguide path |
| JPS57114110A (en) * | 1981-01-06 | 1982-07-15 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Production of optical waveguide circuit |
| JPS57163204A (en) * | 1981-04-02 | 1982-10-07 | Nec Corp | Production of optical waveguide on glass substrate |
-
1984
- 1984-09-29 JP JP20466484A patent/JPS6183506A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56125710A (en) * | 1980-03-08 | 1981-10-02 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Manufacture for optical waveguide path |
| JPS57114110A (en) * | 1981-01-06 | 1982-07-15 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Production of optical waveguide circuit |
| JPS57163204A (en) * | 1981-04-02 | 1982-10-07 | Nec Corp | Production of optical waveguide on glass substrate |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6424207A (en) * | 1987-07-21 | 1989-01-26 | Agency Ind Science Techn | Production of waveguide type directional coupler |
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