JPS6333712A - 光導波路の製造方法 - Google Patents
光導波路の製造方法Info
- Publication number
- JPS6333712A JPS6333712A JP61176912A JP17691286A JPS6333712A JP S6333712 A JPS6333712 A JP S6333712A JP 61176912 A JP61176912 A JP 61176912A JP 17691286 A JP17691286 A JP 17691286A JP S6333712 A JPS6333712 A JP S6333712A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical waveguide
- refractive index
- manufacturing
- growth
- solution
- 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
Landscapes
- 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
本発明は光導波路の製造方法に関するものである。
従来の技術
従来、２次元導波路の製造方法としては屈折率分布が不
連続なステップ形の場合はクラッド層となる層の上にそ
れより高屈折率な導波層をスパッタ法や液相エピタキシ
ャル法でたい積した。また屈折率分布が連続的なグレー
デッド形の場合は高屈折率となる他のイオンをクラッド
層に拡散する方法をとっていた。３次元導波路としては
、高屈折率な導波層を３次元的にたい積する方法、２次
元的に存在する導波層上に３次元的に両横方向より高屈
折率層をたい積して実効的屈折率を３次元的につける方
法、及びクラッド層に高屈折率となる他のイオンを３次
元的にイオン交換もしくはイオン拡散する方法により、
製造していた。
連続なステップ形の場合はクラッド層となる層の上にそ
れより高屈折率な導波層をスパッタ法や液相エピタキシ
ャル法でたい積した。また屈折率分布が連続的なグレー
デッド形の場合は高屈折率となる他のイオンをクラッド
層に拡散する方法をとっていた。３次元導波路としては
、高屈折率な導波層を３次元的にたい積する方法、２次
元的に存在する導波層上に３次元的に両横方向より高屈
折率層をたい積して実効的屈折率を３次元的につける方
法、及びクラッド層に高屈折率となる他のイオンを３次
元的にイオン交換もしくはイオン拡散する方法により、
製造していた。
ガーネットよりなる光導波路に関しては、従来は、日本
応用磁気学会誌Ｖｏ１．８．ＮＯ，２（１９８４）Ｂｉ
２９に腰塚らによって報告されている様に基板上に導波
層を液相エピタキシャル法によりたい積したステップ状
２次元導波路、また間材らによってＡｐｐｌ、Ｏｐｔ、
２３（１９８４）Ｐｌ ２４に報告されている基板上に
液相エピタキシャル法でたい積した導波層をドライエツ
チングにより３次元的にエツチングしたリプ形の３次元
導波路があった０ 発明が解決しようとする問題点 従来の技術においてはガーネットよりなる光導波路は基
板上に組成の異なる導波層を液相エピタキシャル法によ
り成長したステップ状の光導波路に限られており、基板
上にクラップ層を設けその上に導波層を作る場合には、
２度エビタキンヤル成長を行う必要がある。また、屈折
率分布が不連続なステップ状に限られるという問題点が
あった。
応用磁気学会誌Ｖｏ１．８．ＮＯ，２（１９８４）Ｂｉ
２９に腰塚らによって報告されている様に基板上に導波
層を液相エピタキシャル法によりたい積したステップ状
２次元導波路、また間材らによってＡｐｐｌ、Ｏｐｔ、
２３（１９８４）Ｐｌ ２４に報告されている基板上に
液相エピタキシャル法でたい積した導波層をドライエツ
チングにより３次元的にエツチングしたリプ形の３次元
導波路があった０ 発明が解決しようとする問題点 従来の技術においてはガーネットよりなる光導波路は基
板上に組成の異なる導波層を液相エピタキシャル法によ
り成長したステップ状の光導波路に限られており、基板
上にクラップ層を設けその上に導波層を作る場合には、
２度エビタキンヤル成長を行う必要がある。また、屈折
率分布が不連続なステップ状に限られるという問題点が
あった。
一般的な光導波路製造方法の従来の技術でグレーデッド
形の光導波路においても、クラッド層にイオン拡散もし
くはイオン交換等の工程を行う必要があった。
形の光導波路においても、クラッド層にイオン拡散もし
くはイオン交換等の工程を行う必要があった。
問題点を解決するための手段
本発明は上記問題点を解決すべく、成長温度を一定に保
ちながら、不純物を添加した結晶を液相エピタキシャル
成長させることにより屈折率分布をつける工程を有する
光導波路の新規な製造方法を提供するものである。
ちながら、不純物を添加した結晶を液相エピタキシャル
成長させることにより屈折率分布をつける工程を有する
光導波路の新規な製造方法を提供するものである。
作用
溶媒と溶質よりなるメルトから結晶を液相エピタキシャ
ル成長を行う時、結晶の成長つまり溶媒の減少によりメ
ルトの組成が変化する。メルト組成の変化に対応してメ
ルト中の不純物の結晶内への取り込み、つまり偏析が変
化する。結晶内の不純物の量により屈折率が異なるので
、一定温度で液相エピタキシャル成長を行い、メルト組
成を変化させ、不純物の偏析をコントロールすることに
より結晶内の屈折率を連続的に変化させて、光導波路を
製造することができる。
ル成長を行う時、結晶の成長つまり溶媒の減少によりメ
ルトの組成が変化する。メルト組成の変化に対応してメ
ルト中の不純物の結晶内への取り込み、つまり偏析が変
化する。結晶内の不純物の量により屈折率が異なるので
、一定温度で液相エピタキシャル成長を行い、メルト組
成を変化させ、不純物の偏析をコントロールすることに
より結晶内の屈折率を連続的に変化させて、光導波路を
製造することができる。
−実施例
本発明の第一の実施例として、不純物としてＢｉを添加
したＬｕ２Ｆｅ５０，２を溶媒とし−（ｐｂｏ。
したＬｕ２Ｆｅ５０，２を溶媒とし−（ｐｂｏ。
Ｂｉ２Ｏ３，Ｂ２０．及びＦｅ２Ｏ，を用い、混合比が
（ｐｂ。
（ｐｂ。
＋ Ｂｉ２０３） ／ Ｂ２０３＝ １ｓ 、 （Ｆｅ
２０． ＋ Ｌｕ２０３）／（Ｆｅ２０３＋Ｌｕ２Ｏ３
＋Ｂ１３ｏ５＋ＰｂＯ＋Ｂ２０３）＝０．１ 、 Ｂｉ
２Ｏ３／ Ｐｔ）Ｏ＝ ０．４である溶液から成長嘔せ
た場合を示す。
２０． ＋ Ｌｕ２０３）／（Ｆｅ２０３＋Ｌｕ２Ｏ３
＋Ｂ１３ｏ５＋ＰｂＯ＋Ｂ２０３）＝０．１ 、 Ｂｉ
２Ｏ３／ Ｐｔ）Ｏ＝ ０．４である溶液から成長嘔せ
た場合を示す。
Ｂｉ原子はこの場合、Ｌｕ原子の格子位置に置換される
形で結晶内にとり込まれ、ＢｉｘＬｕ、ｘＦｅ ５０．
２ が成長する。第１図に溶液中のＦｅ２Ｏ３とＬｕ２
０．の比Ｉ Ｒ１＝ ”２０３ ／ Ｌｕ２Ｏ３を変化
させた場合のＢｉの置換量Ｘの成長温度依存を示す。
形で結晶内にとり込まれ、ＢｉｘＬｕ、ｘＦｅ ５０．
２ が成長する。第１図に溶液中のＦｅ２Ｏ３とＬｕ２
０．の比Ｉ Ｒ１＝ ”２０３ ／ Ｌｕ２Ｏ３を変化
させた場合のＢｉの置換量Ｘの成長温度依存を示す。
Ｒ，＝１２の総重量が約２００ｇの溶液から成長温度７
２６℃で１インチのＳｍ ｓ Ｇｄｓ Ｏ１□基板の裏
表にそれぞれ約１ｏＯμｍの厚膜に成長させた場合溶液
中のＬｕが結晶成長により減少し、Ｒ１が結晶成長の前
後で１２から１９へ増加した。その結果Ｂｉの置換量は
ＢｉｘＬｕ ３−ｘＦｅ ５０ 、２のＸとして１．０
から０．８’！で減少した。この様にして作製した基板
１ｏと片面の結晶２ｏよりなる光導波路の膜厚方向の屈
折率分布を第２図に示した。この光導波路は基板と結晶
の低屈折率部で２次元的に光を閉じ込めることができた
。
２６℃で１インチのＳｍ ｓ Ｇｄｓ Ｏ１□基板の裏
表にそれぞれ約１ｏＯμｍの厚膜に成長させた場合溶液
中のＬｕが結晶成長により減少し、Ｒ１が結晶成長の前
後で１２から１９へ増加した。その結果Ｂｉの置換量は
ＢｉｘＬｕ ３−ｘＦｅ ５０ 、２のＸとして１．０
から０．８’！で減少した。この様にして作製した基板
１ｏと片面の結晶２ｏよりなる光導波路の膜厚方向の屈
折率分布を第２図に示した。この光導波路は基板と結晶
の低屈折率部で２次元的に光を閉じ込めることができた
。
本発明の第２の実施例として、不純物としてＢｉを添加
したＬｕ３Ｆｅ５０１２を、溶媒としてＰｂＯ。
したＬｕ３Ｆｅ５０１２を、溶媒としてＰｂＯ。
Ｂｉ２Ｏ３，Ｂ２０．及びＦｅ２Ｏ３を用い、他の混合
比は第一の実施例と同じで、Ｒ，＝１０の混合比のｐｂ
ｏ 。
比は第一の実施例と同じで、Ｒ，＝１０の混合比のｐｂ
ｏ 。
Ｂｉ２Ｏ３，Ｂ２Ｏ３，Ｆｅ２Ｏ３及びＬｕ２Ｏ３より
なる総重量的４００ｆの溶液よシ成長温度約７３０℃で
１インチのＳｍ、Ｆｅ５０，２基板の裏表にそれぞれ約
１００μｍの厚膜に成長させて光導波路を作製した場合
を示す。この成長中にＢｉの置換量はＢｉｘＬｕ３−ｘ
Ｆｅ５０，２ のＸとして０．７７から０．９３へと
増加し、それに伴い、基板１ｏと片面の結晶よりなる光
導波路２ｏの膜厚方向の屈折率は第３図に示す様に変化
し、結晶の低屈折率部と空気クラッド層で光を２次元的
に閉じ込めることができた。
なる総重量的４００ｆの溶液よシ成長温度約７３０℃で
１インチのＳｍ、Ｆｅ５０，２基板の裏表にそれぞれ約
１００μｍの厚膜に成長させて光導波路を作製した場合
を示す。この成長中にＢｉの置換量はＢｉｘＬｕ３−ｘ
Ｆｅ５０，２ のＸとして０．７７から０．９３へと
増加し、それに伴い、基板１ｏと片面の結晶よりなる光
導波路２ｏの膜厚方向の屈折率は第３図に示す様に変化
し、結晶の低屈折率部と空気クラッド層で光を２次元的
に閉じ込めることができた。
本実施例ではＢｉを添加したＬｕ３Ｆｅ、０１□による
２次元光導波路を作製したものを示したが、Ｌｕ３Ｆｅ
５０ 、２ によらず、例えば、溶媒として、ｐｂ
ｏ。
２次元光導波路を作製したものを示したが、Ｌｕ３Ｆｅ
５０ 、２ によらず、例えば、溶媒として、ｐｂ
ｏ。
Ｂｉ２Ｏ３，Ｂ２０．及びＦｅ ２０ ｓ の混合物を
用い、混合比が（ＰｂＯ＋ Ｂｉ。Ｏ，） ／ Ｂ２０
３＝ １５ 、 （Ｆｅ２０． ＋Ｇｄ、、０３） ／
（Ｆｅ２０３＋ Ｇｄ２Ｏ３＋ Ｂｉ、、０３＋ Ｐ
ｂＯ＋ Ｂ、、０３）＝ ０．Ｉ Ｂｉ２Ｏ３／ Ｐｂ
Ｏ＝ ０．４ｆあルＰｂＯ、Ｂｉ２Ｏ３゜Ｂ、、Ｏ，、
Ｆｅ１２０．及びＧｄ２Ｏ３よりなる溶液より、Ｂｉを
添加したＣｄ３Ｆｅ５０１□を成長する等、他のいかな
る材料を用いてもよい。Ｂｉを添加したＧｄ。
用い、混合比が（ＰｂＯ＋ Ｂｉ。Ｏ，） ／ Ｂ２０
３＝ １５ 、 （Ｆｅ２０． ＋Ｇｄ、、０３） ／
（Ｆｅ２０３＋ Ｇｄ２Ｏ３＋ Ｂｉ、、０３＋ Ｐ
ｂＯ＋ Ｂ、、０３）＝ ０．Ｉ Ｂｉ２Ｏ３／ Ｐｂ
Ｏ＝ ０．４ｆあルＰｂＯ、Ｂｉ２Ｏ３゜Ｂ、、Ｏ，、
Ｆｅ１２０．及びＧｄ２Ｏ３よりなる溶液より、Ｂｉを
添加したＣｄ３Ｆｅ５０１□を成長する等、他のいかな
る材料を用いてもよい。Ｂｉを添加したＧｄ。
Ｆｅ５０１□のＲ，−Ｆｅ２０． ／ Ｃｄ、、Ｏ，を
変化させた場合のＢｉのＧｄイオン位置への置換量の成
長温度依存を第４図に示した。第１及び第２の実施例で
示した様に希土類位置へのＢｉの置換量により結晶の屈
折率が大きく変化するため、本発明の方法により光導波
路を作製することができる。
変化させた場合のＢｉのＧｄイオン位置への置換量の成
長温度依存を第４図に示した。第１及び第２の実施例で
示した様に希土類位置へのＢｉの置換量により結晶の屈
折率が大きく変化するため、本発明の方法により光導波
路を作製することができる。
なお、本実施例では、Ｂｉを不純物としたＢ工置換ガー
ネットを用いた屈折率分布が線形に変化した光導波路を
とり上げたが、本発明は添加世によって屈折率分布が大
きく変化する元素を添加した結晶であれば、いかなる材
料でもよく、また屈折率分布も線形でなく、どのような
形でもよい。
ネットを用いた屈折率分布が線形に変化した光導波路を
とり上げたが、本発明は添加世によって屈折率分布が大
きく変化する元素を添加した結晶であれば、いかなる材
料でもよく、また屈折率分布も線形でなく、どのような
形でもよい。
さらに、本発明の光導波路の製造方法は結晶成長中の溶
液組成の変化による不純物の偏析の変化を利用したもの
であり、不純物の偏析の変化は結晶成長前の総溶液量に
依存するため、成長温度のみならず、適当な総溶液量を
選ぶことによって、任意の屈折率分布を得ることができ
る。また本発明は実施例に掲げた２次元光導波路に限ら
ず、実施例の２次元光導波路を３次元光導波路に加工し
てもよく、最初から屈折率分布を３次元的につけてもよ
い。
液組成の変化による不純物の偏析の変化を利用したもの
であり、不純物の偏析の変化は結晶成長前の総溶液量に
依存するため、成長温度のみならず、適当な総溶液量を
選ぶことによって、任意の屈折率分布を得ることができ
る。また本発明は実施例に掲げた２次元光導波路に限ら
ず、実施例の２次元光導波路を３次元光導波路に加工し
てもよく、最初から屈折率分布を３次元的につけてもよ
い。
発明の効果
本発明により、容易にグレーデッド型の光導波路を得る
ことができた。
ことができた。
第１図は本発明の第１及び第２の実施例の光導波路の製
法を説明するためのＢｉｘＬｕ ３−ｘＦｅ ５０１□
を成長した時の、Ｒ，＝Ｆｅ２０５／ Ｌｕ、、０３を
変化した時の成長温度とＥｉ置換量Ｘの関係を示す図、
第２図及び第３図は第１及び第２の実施例で作製した光
導波路の膜厚方向の屈折率分布を示した図、第４図は別
の実施例を説明するためのＢ ｉｘ Ｇｄ ｓ −ｘＦ
ｅ５０，２ を成長した時の、Ｒ４＝Ｆｅ２０． ／Ｇ
ｄ２０Ｓを変化した時の成長温度と８１置換量Ｘの関係
を示す図である。 １０・・・・・・Ｓｍ ３Ｇｄ ５０ 、、、基板、２
０・・・・・・光導波路。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はが１名第１
図 氏 長 渫 ７丁（・Ｃ］ 第２図 什 ２ら 第３゛図 半長
法を説明するためのＢｉｘＬｕ ３−ｘＦｅ ５０１□
を成長した時の、Ｒ，＝Ｆｅ２０５／ Ｌｕ、、０３を
変化した時の成長温度とＥｉ置換量Ｘの関係を示す図、
第２図及び第３図は第１及び第２の実施例で作製した光
導波路の膜厚方向の屈折率分布を示した図、第４図は別
の実施例を説明するためのＢ ｉｘ Ｇｄ ｓ −ｘＦ
ｅ５０，２ を成長した時の、Ｒ４＝Ｆｅ２０． ／Ｇ
ｄ２０Ｓを変化した時の成長温度と８１置換量Ｘの関係
を示す図である。 １０・・・・・・Ｓｍ ３Ｇｄ ５０ 、、、基板、２
０・・・・・・光導波路。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はが１名第１
図 氏 長 渫 ７丁（・Ｃ］ 第２図 什 ２ら 第３゛図 半長
Claims (4)
- （１）溶液の混合比、溶液の量及び成長温度を選択し、
成長温度を一定に保ちながら、不純物を添加した結晶を
液相エピタキシャル成長させることにより屈折率分布を
つけることを特徴とする光導波路の製造方法。 - （２）不純物としてＢｉ原子を添加したガーネット結晶
を用いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
光導波路の製造方法。 - （３）溶媒としてＰｂＯ、Ｂｉ＿２Ｏ＿３、Ｂ＿２Ｏ＿
３及びＦｅ＿２Ｏ＿３を用い、溶液としてＰｂＯ、Ｂｉ
＿２Ｏ＿３、Ｂ＿２Ｏ＿３、Ｆｅ＿２Ｏ＿３及びＲｅ＿
２Ｏ＿３（Ｒｅは希土類元素）を用いることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の光導波路の製造方法。 - （４）成長温度として６５０℃から１１００℃までの温
度範囲で選択することを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の光導波路の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61176912A JPS6333712A (ja) | 1986-07-28 | 1986-07-28 | 光導波路の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61176912A JPS6333712A (ja) | 1986-07-28 | 1986-07-28 | 光導波路の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6333712A true JPS6333712A (ja) | 1988-02-13 |
Family
ID=16021930
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61176912A Pending JPS6333712A (ja) | 1986-07-28 | 1986-07-28 | 光導波路の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6333712A (ja) |
-
1986
- 1986-07-28 JP JP61176912A patent/JPS6333712A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS60162207A (ja) | 光導波路およびその製造方法 | |
| Ballman et al. | The growth of single crystalline waveguiding thin films of piezoelectric sillenites | |
| DE2857639C2 (de) | Planare P↓2↓O↓5↓- und Al↓2↓O↓3↓-haltige Dotierstoffquelle | |
| US4707058A (en) | Planar optical waveguide and process for its manufacture | |
| JPS6333711A (ja) | 光導波路の製造方法 | |
| JPS61123814A (ja) | 光アイソレータ | |
| JP3112048B2 (ja) | 積層型ガーネット結晶光導波路の製法 | |
| JPH09202697A (ja) | Ｂｉ置換型ガーネットの製造方法 | |
| JPS63107900A (ja) | 磁気光学素子材料 | |
| JPS60255696A (ja) | ビスマス置換磁性ガ−ネツト単結晶の製造方法 | |
| JP2874319B2 (ja) | 磁気光学材料、その製造法およびそれを用いた光素子 | |
| JP2867736B2 (ja) | 磁気光学材料、その製造法およびそれを用いた光素子 | |
| JPH02146504A (ja) | 非線形光導波路の製造方法 | |
| JPH11100300A (ja) | ビスマス置換型ガーネット材料及びその製造方法 | |
| JP2823098B2 (ja) | ファラデー回転素子 | |
| JPH0543678B2 (ja) | ||
| JPH04191711A (ja) | 光導波路 | |
| CN1278649A (zh) | 制造磁性石榴石单晶膜和具有不均匀厚度的磁性石榴石单晶膜的方法 | |
| JPH05330991A (ja) | ガーネット結晶膜の製造方法 | |
| JPH0654744B2 (ja) | ビスマス置換磁性ガーネットの製法 | |
| JP2742537B2 (ja) | 磁気光学薄膜およびその製造方法 | |
| US4162184A (en) | Producing layered penta-ultraphosphate monocrystals | |
| JPS61242986A (ja) | 磁気光学結晶の製造方法 | |
| JP2756273B2 (ja) | 酸化物ガーネット単結晶およびその製造方法 | |
| JPH0359012B2 (ja) |