JPH08220359A - 埋め込み光導波路とその製造方法 - Google Patents
埋め込み光導波路とその製造方法Info
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- JPH08220359A JPH08220359A JP2408695A JP2408695A JPH08220359A JP H08220359 A JPH08220359 A JP H08220359A JP 2408695 A JP2408695 A JP 2408695A JP 2408695 A JP2408695 A JP 2408695A JP H08220359 A JPH08220359 A JP H08220359A
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Landscapes
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 偏波に依存する損失を低減した埋め込み光導
波路とその製造方法を提供する。 【構成】 下部クラッド層２とコア層３の間に下部クラ
ッド層２、コア層３及び上部クラッド層５よりも軟化温
度が低く、かつ下部クラッド層２と同程度の屈折率を有
する中間層６が形成されている。
波路とその製造方法を提供する。 【構成】 下部クラッド層２とコア層３の間に下部クラ
ッド層２、コア層３及び上部クラッド層５よりも軟化温
度が低く、かつ下部クラッド層２と同程度の屈折率を有
する中間層６が形成されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、偏波に依存する損失を
低減化した埋め込み光導波路及びその製造方法に関する
ものである。
低減化した埋め込み光導波路及びその製造方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】光導波路のなかで石英系ガラス組成で形
成された埋め込み光導波路は光伝送損失が低く、また、
石英系光ファイバとの低損失な接続が可能なことから急
速に普及しつつある。この石英系ガラス組成で形成され
た従来の埋め込み光導波路は図４（イ）〜（ヘ）に示す
ようにして製造されている。まず図４（イ）に示すよう
に、基板１上に火炎堆積法により下部クラッド層用のガ
ラス微粒子からなる下部クラッド層前駆体２Ａ、コア層
用のガラス微粒子からなるコア層前駆体３Ａを順次堆積
する。
成された埋め込み光導波路は光伝送損失が低く、また、
石英系光ファイバとの低損失な接続が可能なことから急
速に普及しつつある。この石英系ガラス組成で形成され
た従来の埋め込み光導波路は図４（イ）〜（ヘ）に示す
ようにして製造されている。まず図４（イ）に示すよう
に、基板１上に火炎堆積法により下部クラッド層用のガ
ラス微粒子からなる下部クラッド層前駆体２Ａ、コア層
用のガラス微粒子からなるコア層前駆体３Ａを順次堆積
する。
【０００３】その後、下部クラッド層前駆体２Ａ及びコ
ア層前駆体３Ａ全体に加熱処理を施して透明ガラス化す
ることにより図４（ロ）に示すように所望の厚さの下部
クラッド層２とコア層３を形成する。次に図４（ハ）に
示すように所望のパターンが描画されているフォトマス
ク１１を用いて通常のフォトリソグラフィー法によりパ
ターンニングを行ない、さらに図４（ニ）に示すように
ドライエッチングにより導波路４を形成する。
ア層前駆体３Ａ全体に加熱処理を施して透明ガラス化す
ることにより図４（ロ）に示すように所望の厚さの下部
クラッド層２とコア層３を形成する。次に図４（ハ）に
示すように所望のパターンが描画されているフォトマス
ク１１を用いて通常のフォトリソグラフィー法によりパ
ターンニングを行ない、さらに図４（ニ）に示すように
ドライエッチングにより導波路４を形成する。
【０００４】その後、図４（ホ）に示すように導波路４
を形成した下部クラッド層２の上に同じく火炎堆積法に
より上部クラッド層用のガラス微粒子からなる上部クラ
ッド層前駆体５Ａを堆積し、それを図４（ヘ）に示すよ
うに下部クラッド層２とコア層３を形成した時よりも若
干低い温度での加熱処理により透明ガラス化することで
上部クラッド層５を形成する。
を形成した下部クラッド層２の上に同じく火炎堆積法に
より上部クラッド層用のガラス微粒子からなる上部クラ
ッド層前駆体５Ａを堆積し、それを図４（ヘ）に示すよ
うに下部クラッド層２とコア層３を形成した時よりも若
干低い温度での加熱処理により透明ガラス化することで
上部クラッド層５を形成する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで上記した方法
で製造した埋め込み光導波路は、例えば方向性結合器の
場合、光導波路４が隣接している結合部の部分では火炎
堆積法により図５（イ）に示すようにガラス微粒子の上
部クラッド層前駆体５Ａを形成し、加熱処理を施して透
明ガラス化する際に、光導波路４が上部クラッド層前駆
体５Ａの透明ガラス化時のガラス微粒子の収縮で、図５
（ロ）に示すように内側に寄る傾向がある。
で製造した埋め込み光導波路は、例えば方向性結合器の
場合、光導波路４が隣接している結合部の部分では火炎
堆積法により図５（イ）に示すようにガラス微粒子の上
部クラッド層前駆体５Ａを形成し、加熱処理を施して透
明ガラス化する際に、光導波路４が上部クラッド層前駆
体５Ａの透明ガラス化時のガラス微粒子の収縮で、図５
（ロ）に示すように内側に寄る傾向がある。
【０００６】言い替えれば、光導波路４に余分な応力が
掛かっていることになる。この応力により光導波路４に
複屈折が生じ、偏波に対する伝搬定数の差が拡大する。
そのため方向性結合器の結合効率の差が偏波間で拡大す
る。それ故、偏波に依存する損失が発生することにな
る。例えば従来では、結合部の導波路４の間隔１１．０
μｍ、結合部長２００μｍ、比屈折率差Δ０．３％、光
導波路サイズ８×８μｍの方向性結合器で、上記の偏波
に依存する損失は１ｄＢ以上となっている。
掛かっていることになる。この応力により光導波路４に
複屈折が生じ、偏波に対する伝搬定数の差が拡大する。
そのため方向性結合器の結合効率の差が偏波間で拡大す
る。それ故、偏波に依存する損失が発生することにな
る。例えば従来では、結合部の導波路４の間隔１１．０
μｍ、結合部長２００μｍ、比屈折率差Δ０．３％、光
導波路サイズ８×８μｍの方向性結合器で、上記の偏波
に依存する損失は１ｄＢ以上となっている。
【０００７】本発明は上記の課題を解決し、偏波に依存
する損失を低減化した埋め込み光導波路とその製造方法
を提供することを目的とするものである。
する損失を低減化した埋め込み光導波路とその製造方法
を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するために以下のような手段を有している。
決するために以下のような手段を有している。
【０００９】本発明のうち請求項１の埋め込み光導波路
は、基板上に石英系ガラス組成からなる下部クラッド
層、コア層及び上部クラッド層を有した埋め込み光導波
路において、前記下部クラッド層とコア層の間に前記下
部クラッド層、コア層及び上部クラッド層よりも軟化温
度の低い石英系ガラス組成からなり、かつ前記下部クラ
ッド層と同程度の屈折率を有する中間層が形成されてい
ることを特徴とする。
は、基板上に石英系ガラス組成からなる下部クラッド
層、コア層及び上部クラッド層を有した埋め込み光導波
路において、前記下部クラッド層とコア層の間に前記下
部クラッド層、コア層及び上部クラッド層よりも軟化温
度の低い石英系ガラス組成からなり、かつ前記下部クラ
ッド層と同程度の屈折率を有する中間層が形成されてい
ることを特徴とする。
【００１０】本発明のうち請求項２の埋め込み光導波路
の製造方法は、基板上に火炎堆積法を用いて石英系ガラ
ス組成からなる下部クラッド層となる下部クラッド層前
駆体を形成する工程、火炎堆積法を用いて前記下部クラ
ッド層と同程度の屈折率となる石英系ガラス組成からな
る中間層となる中間層前駆体を形成する工程、前記下部
クラッド層より屈折率の高い石英系ガラス組成からなる
コア層となるコア層前駆体を形成する工程、前記下部ク
ラッド層前駆体、中間層前駆体及びコア層前駆体を単独
で又はいくつかの前記前駆体をまとめて加熱処理を施し
てガラス化する工程、ガラス化した少なくとも前記コア
層にホトリソグラフィとエッチング処理を施して所定パ
ターンの導波路を形成する工程、前記導波路を埋め込む
ように火炎堆積法を用いて石英系ガラス組成からなる上
部クラッド層となる上部クラッド層前駆体を形成すると
ともに、前記上部クラッド層前駆体を加熱処理を施して
ガラス化する工程を有し、前記中間層は前記下部クラッ
ド層、コア層及び上部クラッド層よりも軟化温度が低い
石英系ガラス組成であることを特徴とする。
の製造方法は、基板上に火炎堆積法を用いて石英系ガラ
ス組成からなる下部クラッド層となる下部クラッド層前
駆体を形成する工程、火炎堆積法を用いて前記下部クラ
ッド層と同程度の屈折率となる石英系ガラス組成からな
る中間層となる中間層前駆体を形成する工程、前記下部
クラッド層より屈折率の高い石英系ガラス組成からなる
コア層となるコア層前駆体を形成する工程、前記下部ク
ラッド層前駆体、中間層前駆体及びコア層前駆体を単独
で又はいくつかの前記前駆体をまとめて加熱処理を施し
てガラス化する工程、ガラス化した少なくとも前記コア
層にホトリソグラフィとエッチング処理を施して所定パ
ターンの導波路を形成する工程、前記導波路を埋め込む
ように火炎堆積法を用いて石英系ガラス組成からなる上
部クラッド層となる上部クラッド層前駆体を形成すると
ともに、前記上部クラッド層前駆体を加熱処理を施して
ガラス化する工程を有し、前記中間層は前記下部クラッ
ド層、コア層及び上部クラッド層よりも軟化温度が低い
石英系ガラス組成であることを特徴とする。
【００１１】本発明のうち請求項３の埋め込み光導波路
の製造方法は、基板上に火炎堆積法を用いて石英系ガラ
ス組成からなる下部クラッド層となる下部クラッド層前
駆体を形成する工程、前記下部クラッド層前駆体上に火
炎堆積法を用いて前記下部クラッド層と同程度の屈折率
となる石英系ガラス組成からなる中間層となる中間層前
駆体を形成する工程、前記中間層前駆体上に火炎堆積法
を用いて前記下部クラッド層より屈折率の高い石英系ガ
ラス組成からなるコア層となるコア層前駆体を形成する
工程、前記下部クラッド層前駆体、中間層前駆体及びコ
ア層前駆体を加熱処理を施してガラス化する工程、ガラ
ス化した少なくとも前記コア層にホトリソグラフィとエ
ッチング処理を施して所定パターンの導波路を形成する
工程、前記導波路を埋め込むように火炎堆積法を用いて
石英系ガラス組成からなる上部クラッド層となる上部ク
ラッド層前駆体を形成するとともに、前記上部クラッド
層前駆体を加熱処理を施してガラス化する工程を有し、
前記中間層は前記下部クラッド層、コア層及び上部クラ
ッド層よりも軟化温度が低い石英系ガラス組成であるこ
とを特徴とする。
の製造方法は、基板上に火炎堆積法を用いて石英系ガラ
ス組成からなる下部クラッド層となる下部クラッド層前
駆体を形成する工程、前記下部クラッド層前駆体上に火
炎堆積法を用いて前記下部クラッド層と同程度の屈折率
となる石英系ガラス組成からなる中間層となる中間層前
駆体を形成する工程、前記中間層前駆体上に火炎堆積法
を用いて前記下部クラッド層より屈折率の高い石英系ガ
ラス組成からなるコア層となるコア層前駆体を形成する
工程、前記下部クラッド層前駆体、中間層前駆体及びコ
ア層前駆体を加熱処理を施してガラス化する工程、ガラ
ス化した少なくとも前記コア層にホトリソグラフィとエ
ッチング処理を施して所定パターンの導波路を形成する
工程、前記導波路を埋め込むように火炎堆積法を用いて
石英系ガラス組成からなる上部クラッド層となる上部ク
ラッド層前駆体を形成するとともに、前記上部クラッド
層前駆体を加熱処理を施してガラス化する工程を有し、
前記中間層は前記下部クラッド層、コア層及び上部クラ
ッド層よりも軟化温度が低い石英系ガラス組成であるこ
とを特徴とする。
【００１２】
【作用】本発明のうち請求項１の埋め込み光導波路によ
れば、下部クラッド層とコア層の間に下部クラッド層、
コア層及び上部クラッド層よりも軟化温度の低い石英系
ガラス組成からなり、しかも下部クラッド層と同程度の
屈折率を有する中間層が形成されているので、上部クラ
ッド層前駆体であるガラス微粒子を透明ガラス化する際
に、ガラス微粒子が収縮し導波路に応力が加わるが、下
部クラッド層とコア層の間に上部クラッド層より軟化温
度の低い中間層が存在するため、この中間層がいわゆる
滑り面になり、導波路の上端部のみを内側に寄せること
がなくなる。その結果、本発明のうち請求項１の埋め込
み光導波路は、導波路内に加わる応力は大幅に緩和され
るので偏波に依存する損失の低減が可能となる。
れば、下部クラッド層とコア層の間に下部クラッド層、
コア層及び上部クラッド層よりも軟化温度の低い石英系
ガラス組成からなり、しかも下部クラッド層と同程度の
屈折率を有する中間層が形成されているので、上部クラ
ッド層前駆体であるガラス微粒子を透明ガラス化する際
に、ガラス微粒子が収縮し導波路に応力が加わるが、下
部クラッド層とコア層の間に上部クラッド層より軟化温
度の低い中間層が存在するため、この中間層がいわゆる
滑り面になり、導波路の上端部のみを内側に寄せること
がなくなる。その結果、本発明のうち請求項１の埋め込
み光導波路は、導波路内に加わる応力は大幅に緩和され
るので偏波に依存する損失の低減が可能となる。
【００１３】本発明のうち請求項２及び請求項３の埋め
込み光導波路の製造方法によれば、基板上に火炎堆積法
を用いて石英系ガラス組成からなる下部クラッド層とな
る下部クラッド層前駆体を形成する工程、火炎堆積法を
用いて前記下部クラッド層と同程度の屈折率となる石英
系ガラス組成からなる中間層となる中間層前駆体を形成
する工程、前記下部クラッド層より屈折率の高い石英系
ガラス組成からなるコア層となるコア層前駆体を形成す
る工程、前記下部クラッド層前駆体、中間層前駆体及び
コア層前駆体を単独で又はいくつかの前記前駆体をまと
めて加熱処理を施してガラス化する工程、ガラス化した
少なくとも前記コア層にホトリソグラフィとエッチング
処理を施して所定パターンの導波路を形成する工程、前
記導波路を埋め込むように火炎堆積法を用いて石英系ガ
ラス組成からなる上部クラッド層となる上部クラッド層
前駆体を形成するとともに、前記上部クラッド層前駆体
を加熱処理を施してガラス化する工程を有し、前記中間
層は前記下部クラッド層、コア層及び上部クラッド層よ
りも軟化温度が低い石英系ガラス組成であるので、以下
のような作用を有する。
込み光導波路の製造方法によれば、基板上に火炎堆積法
を用いて石英系ガラス組成からなる下部クラッド層とな
る下部クラッド層前駆体を形成する工程、火炎堆積法を
用いて前記下部クラッド層と同程度の屈折率となる石英
系ガラス組成からなる中間層となる中間層前駆体を形成
する工程、前記下部クラッド層より屈折率の高い石英系
ガラス組成からなるコア層となるコア層前駆体を形成す
る工程、前記下部クラッド層前駆体、中間層前駆体及び
コア層前駆体を単独で又はいくつかの前記前駆体をまと
めて加熱処理を施してガラス化する工程、ガラス化した
少なくとも前記コア層にホトリソグラフィとエッチング
処理を施して所定パターンの導波路を形成する工程、前
記導波路を埋め込むように火炎堆積法を用いて石英系ガ
ラス組成からなる上部クラッド層となる上部クラッド層
前駆体を形成するとともに、前記上部クラッド層前駆体
を加熱処理を施してガラス化する工程を有し、前記中間
層は前記下部クラッド層、コア層及び上部クラッド層よ
りも軟化温度が低い石英系ガラス組成であるので、以下
のような作用を有する。
【００１４】上部クラッド層を火炎堆積法によりガラス
微粒子からなる上部クラッド層前駆体を形成した後、加
熱処理にて上部クラッド層前駆体を透明ガラス化する際
に、ガラス微粒子の収縮が起こる。通常、上部クラッド
層の軟化点は下部クラッド層に比べて低いが、従来の埋
め込み光導波路は下部クラッド層上に直接コア層が存在
するため、上部クラッド層前駆体のガラス微粒子を透明
ガラス化する温度では、下部クラッド層は軟化しない。
そのため上部クラッド層前駆体のガラス微粒子の収縮に
より導波路の上端部のみが内側に寄せられる。
微粒子からなる上部クラッド層前駆体を形成した後、加
熱処理にて上部クラッド層前駆体を透明ガラス化する際
に、ガラス微粒子の収縮が起こる。通常、上部クラッド
層の軟化点は下部クラッド層に比べて低いが、従来の埋
め込み光導波路は下部クラッド層上に直接コア層が存在
するため、上部クラッド層前駆体のガラス微粒子を透明
ガラス化する温度では、下部クラッド層は軟化しない。
そのため上部クラッド層前駆体のガラス微粒子の収縮に
より導波路の上端部のみが内側に寄せられる。
【００１５】しかし、本発明の請求項２及び請求項３の
埋め込み光導波路の製造方法によれば、下部クラッド層
とコア層の間に上部クラッド層、下部クラッド層及びコ
ア層の何れよりも軟化温度の低い中間層を設けること
で、上部クラッド層前駆体のガラス微粒子を透明ガラス
化する際に、ガラス微粒子が収縮し導波路に応力が加わ
っても、下部クラッド層とコア層の間に上部クラッド層
より軟化温度の低い中間層が存在するため、その中間層
がいわゆる滑り面になり応力が解消されるので、従来の
ように導波路の上端部が内側に寄せられることがなくな
る。上記のように、導波路にかかる応力が大幅に緩和さ
れる結果、偏波に依存する損失の低減化が可能となる。
埋め込み光導波路の製造方法によれば、下部クラッド層
とコア層の間に上部クラッド層、下部クラッド層及びコ
ア層の何れよりも軟化温度の低い中間層を設けること
で、上部クラッド層前駆体のガラス微粒子を透明ガラス
化する際に、ガラス微粒子が収縮し導波路に応力が加わ
っても、下部クラッド層とコア層の間に上部クラッド層
より軟化温度の低い中間層が存在するため、その中間層
がいわゆる滑り面になり応力が解消されるので、従来の
ように導波路の上端部が内側に寄せられることがなくな
る。上記のように、導波路にかかる応力が大幅に緩和さ
れる結果、偏波に依存する損失の低減化が可能となる。
【００１６】
【実施例】以下に本発明を実施例により詳細に説明す
る。なお、従来のものと同様のものについては従来のも
のと同符号を付して詳細な説明は省略する。
る。なお、従来のものと同様のものについては従来のも
のと同符号を付して詳細な説明は省略する。
【００１７】図１は本発明の埋め込み光導波路の一実施
例である。図１において１はＳｉからなる基板、２は下
部クラッド層、４は導波路（コア）、５は上部クラッド
層である。本発明の埋め込み光導波路の特徴は、下部ク
ラッド層２と導波路４との間に中間層６が設けられてい
ることである。この中間層６は下部クラッド層２、導波
路４及び上部クラッド層５よりも軟化温度が低い石英系
ガラスからなっている。また、この中間層６は下部クラ
ッド層２と同程度の屈折率を有している。
例である。図１において１はＳｉからなる基板、２は下
部クラッド層、４は導波路（コア）、５は上部クラッド
層である。本発明の埋め込み光導波路の特徴は、下部ク
ラッド層２と導波路４との間に中間層６が設けられてい
ることである。この中間層６は下部クラッド層２、導波
路４及び上部クラッド層５よりも軟化温度が低い石英系
ガラスからなっている。また、この中間層６は下部クラ
ッド層２と同程度の屈折率を有している。
【００１８】上記の構成の埋め込み光導波路は図２に示
すようにして製造される。まず、図２に示すように、Ｓ
ｉからなる基板１上に火炎堆積法により下部クラッド層
用のガラス微粒子からなる下部クラッド層前駆体２Ａ、
中間層用のガラス微粒子からなる中間層前駆体６Ａ及び
コア層用のガラス微粒子からなるコア層前駆体３Ａを酸
水素バーナ１２を用いて順次堆積する。その後、下部ク
ラッド層前駆体２Ａ、中間層前駆体６Ａ及びコア層前駆
体３Ａ全体を一括して加熱処理を施して透明ガラス化す
ることにより図３に示すように所望の厚さの下部クラッ
ド層２、中間層６及びコア層３を形成する。
すようにして製造される。まず、図２に示すように、Ｓ
ｉからなる基板１上に火炎堆積法により下部クラッド層
用のガラス微粒子からなる下部クラッド層前駆体２Ａ、
中間層用のガラス微粒子からなる中間層前駆体６Ａ及び
コア層用のガラス微粒子からなるコア層前駆体３Ａを酸
水素バーナ１２を用いて順次堆積する。その後、下部ク
ラッド層前駆体２Ａ、中間層前駆体６Ａ及びコア層前駆
体３Ａ全体を一括して加熱処理を施して透明ガラス化す
ることにより図３に示すように所望の厚さの下部クラッ
ド層２、中間層６及びコア層３を形成する。
【００１９】次に従来と同様にして所望のパターンが描
画されているフォトマスクを用いて通常のフォトリソグ
ラフィー法によりパターンニングを行ない、さらにドラ
イエッチングにより導波路４を形成する。その後、導波
路４を形成した下部クラッド層２の上に同じく火炎堆積
法により上部クラッド層用のガラス微粒子からなる上部
クラッド層前駆体５Ａを堆積し、それを下部クラッド層
２とコア層３を形成した時よりも若干低い温度での加熱
処理により透明ガラス化することで上部クラッド層５を
形成して図１に示す埋め込み光導波路を製造する。
画されているフォトマスクを用いて通常のフォトリソグ
ラフィー法によりパターンニングを行ない、さらにドラ
イエッチングにより導波路４を形成する。その後、導波
路４を形成した下部クラッド層２の上に同じく火炎堆積
法により上部クラッド層用のガラス微粒子からなる上部
クラッド層前駆体５Ａを堆積し、それを下部クラッド層
２とコア層３を形成した時よりも若干低い温度での加熱
処理により透明ガラス化することで上部クラッド層５を
形成して図１に示す埋め込み光導波路を製造する。
【００２０】（実施例１）埋め込み光導波路の具体的事
例として、下部クラッド層２、コア層３（導波路４）、
上部クラッド層５及び中間層６として以下の通りの組成
とした。 下部クラッド層：SiO2:B2O3:P2O5=88.0:11.5:0.5(mole
%) コア層（導波路）：SiO2:B2O3:P2O5:TiO2=84.0:10.0:0.
5:5.5(mole%) 上部クラッド層：SiO2:B2O3:P2O5=75.0:21.5:3.5(mole
%) 中間層：SiO2:B2O3:P2O5=77.0:27.0:3.0(mole%) なお、下部クラッド層２、中間層６及びコア層３は一括
して１３５０℃で、上部クラッド層５は１１５０℃で透
明ガラス化した。
例として、下部クラッド層２、コア層３（導波路４）、
上部クラッド層５及び中間層６として以下の通りの組成
とした。 下部クラッド層：SiO2:B2O3:P2O5=88.0:11.5:0.5(mole
%) コア層（導波路）：SiO2:B2O3:P2O5:TiO2=84.0:10.0:0.
5:5.5(mole%) 上部クラッド層：SiO2:B2O3:P2O5=75.0:21.5:3.5(mole
%) 中間層：SiO2:B2O3:P2O5=77.0:27.0:3.0(mole%) なお、下部クラッド層２、中間層６及びコア層３は一括
して１３５０℃で、上部クラッド層５は１１５０℃で透
明ガラス化した。
【００２１】光導波路は結合部の導波路間隔１１．０μ
ｍ、結合部長２００μｍ、比屈折率差Δ０．３％：導波
路サイズ８×８μｍの方向性結合器のパターンである。
なお、中間層６の軟化温度は約１０００℃であった。こ
の埋め込み光導波路は方向性結合器の結合部でのコアの
内側への片寄りは発生せず、偏波に依存する損失は０．
２ｄＢ以下に抑えられた。
ｍ、結合部長２００μｍ、比屈折率差Δ０．３％：導波
路サイズ８×８μｍの方向性結合器のパターンである。
なお、中間層６の軟化温度は約１０００℃であった。こ
の埋め込み光導波路は方向性結合器の結合部でのコアの
内側への片寄りは発生せず、偏波に依存する損失は０．
２ｄＢ以下に抑えられた。
【００２２】（実施例２）下部クラッド層２、上部クラ
ッド層５及び中間層６の組成を実施例１と同じくして、
コア層３（導波路４）の組成を以下のようにした。 コア層（導波路）：SiO2:B2O3:P2O5:TiO2=80.0:8.0:0.
5:11.5 (mole%)
ッド層５及び中間層６の組成を実施例１と同じくして、
コア層３（導波路４）の組成を以下のようにした。 コア層（導波路）：SiO2:B2O3:P2O5:TiO2=80.0:8.0:0.
5:11.5 (mole%)
【００２３】その他の構成は実施例１と同様にした。こ
の埋め込み光導波路において下部クラッド層２、中間層
６及びコア層３は一括して１３５０℃で、上部クラッド
層５は１１５０℃で透明ガラス化した。光導波路は結合
部の導波路間隔１１．０μｍ、結合部長２００μｍ、比
屈折率差Δ０．３％：導波路サイズ８×８μｍの方向性
結合器のパターンである。なお、中間層の軟化温度は約
１０００℃であった。この埋め込み光導波路は方向性結
合器の結合部でのコアの内側への片寄りは発生せず、偏
波に依存する損失は０．２ｄＢ以下に抑えられた。
の埋め込み光導波路において下部クラッド層２、中間層
６及びコア層３は一括して１３５０℃で、上部クラッド
層５は１１５０℃で透明ガラス化した。光導波路は結合
部の導波路間隔１１．０μｍ、結合部長２００μｍ、比
屈折率差Δ０．３％：導波路サイズ８×８μｍの方向性
結合器のパターンである。なお、中間層の軟化温度は約
１０００℃であった。この埋め込み光導波路は方向性結
合器の結合部でのコアの内側への片寄りは発生せず、偏
波に依存する損失は０．２ｄＢ以下に抑えられた。
【００２４】（実施例３）下部クラッド層２、コア層
３、上部クラッド層５及び導波路パターンは実施例１と
同様とし、中間層６を表１のＡ〜Ｅまでの組成で行なっ
た。何れの場合も方向性結合器の結合部でのコアの内側
への片寄りはなくなり、偏波に依存する損失も０．２ｄ
Ｂ以下に抑えられた。表１のガラス成分の組成はmole%
である。
３、上部クラッド層５及び導波路パターンは実施例１と
同様とし、中間層６を表１のＡ〜Ｅまでの組成で行なっ
た。何れの場合も方向性結合器の結合部でのコアの内側
への片寄りはなくなり、偏波に依存する損失も０．２ｄ
Ｂ以下に抑えられた。表１のガラス成分の組成はmole%
である。
【００２５】
【表１】
【００２６】（その他の実施例）上記各実施例では、中
間層６の組成において、B2O3の量のみを変化させた例に
ついて説明したが、他のドーパント量をSiO2に対し相対
的に増加させた場合にも同様の効果があった。
間層６の組成において、B2O3の量のみを変化させた例に
ついて説明したが、他のドーパント量をSiO2に対し相対
的に増加させた場合にも同様の効果があった。
【００２７】また、上記各実施例では組成としてSiO2-B
2O3-P2O5系を選択した場合について説明したが、他にGe
O2等のSiO2より融点の低いドーパントを添加した場合も
同様の効果があった。
2O3-P2O5系を選択した場合について説明したが、他にGe
O2等のSiO2より融点の低いドーパントを添加した場合も
同様の効果があった。
【００２８】さらに、各実施例では、下部クラッド層
２、中間層６及びコア層３は一括して透明ガラス化を行
った場合について説明したが、それぞれ個別に又はいく
つかをまとめて透明ガラス化を行った場合にも上記各実
施例と同様の効果が得られた。
２、中間層６及びコア層３は一括して透明ガラス化を行
った場合について説明したが、それぞれ個別に又はいく
つかをまとめて透明ガラス化を行った場合にも上記各実
施例と同様の効果が得られた。
【００２９】
【発明の効果】以上述べたように、本発明のうち請求項
１の埋め込み光導波路によれば、下部クラッド層とコア
層の間に下部クラッド層、コア層及び上部クラッド層よ
りも軟化温度の低い石英系ガラス組成からなり、かつ下
部クラッド層と同程度の屈折率を有する中間層が形成さ
れているので、上部クラッド層前駆体であるガラス微粒
子を透明ガラス化する際に、ガラス微粒子が収縮し導波
路に応力が加わっても、下部クラッド層とコア層の間に
上部クラッド層より軟化温度の低い中間層が存在するた
め、この中間層がいわゆる滑り面になり、導波路の上端
部を内側に寄せることはなくなる。その結果、本発明の
うち請求項１の埋め込み光導波路は、導波路内に加わる
応力は大幅に緩和されるので偏波に依存する損失の低減
が可能となった。
１の埋め込み光導波路によれば、下部クラッド層とコア
層の間に下部クラッド層、コア層及び上部クラッド層よ
りも軟化温度の低い石英系ガラス組成からなり、かつ下
部クラッド層と同程度の屈折率を有する中間層が形成さ
れているので、上部クラッド層前駆体であるガラス微粒
子を透明ガラス化する際に、ガラス微粒子が収縮し導波
路に応力が加わっても、下部クラッド層とコア層の間に
上部クラッド層より軟化温度の低い中間層が存在するた
め、この中間層がいわゆる滑り面になり、導波路の上端
部を内側に寄せることはなくなる。その結果、本発明の
うち請求項１の埋め込み光導波路は、導波路内に加わる
応力は大幅に緩和されるので偏波に依存する損失の低減
が可能となった。
【００３０】本発明のうち請求項２及び請求項３の埋め
込み光導波路の製造方法によれば、基板上に火炎堆積法
を用いて石英系ガラス組成からなり、かつ下部クラッド
層となる下部クラッド層前駆体を形成する工程、火炎堆
積法を用いて前記下部クラッド層と同程度の屈折率とな
る石英系ガラス組成からなる中間層となる中間層前駆体
を形成する工程、前記下部クラッド層より屈折率の高い
石英系ガラス組成からなるコア層となるコア層前駆体を
形成する工程、前記下部クラッド層前駆体、中間層前駆
体及びコア層前駆体を単独で又はいくつかの前記前駆体
をまとめて加熱処理を施してガラス化する工程、ガラス
化した少なくとも前記コア層にホトリソグラフィとエッ
チング処理を施して所定パターンの導波路を形成する工
程、前記導波路を埋め込むように火炎堆積法を用いて石
英系ガラス組成からなる上部クラッド層となる上部クラ
ッド層前駆体を形成するとともに、前記上部クラッド層
前駆体を加熱処理を施してガラス化する工程を有し、前
記中間層は前記下部クラッド層、コア層及び上部クラッ
ド層よりも軟化温度が低い石英系ガラス組成であるの
で、以下のような効果を有する。
込み光導波路の製造方法によれば、基板上に火炎堆積法
を用いて石英系ガラス組成からなり、かつ下部クラッド
層となる下部クラッド層前駆体を形成する工程、火炎堆
積法を用いて前記下部クラッド層と同程度の屈折率とな
る石英系ガラス組成からなる中間層となる中間層前駆体
を形成する工程、前記下部クラッド層より屈折率の高い
石英系ガラス組成からなるコア層となるコア層前駆体を
形成する工程、前記下部クラッド層前駆体、中間層前駆
体及びコア層前駆体を単独で又はいくつかの前記前駆体
をまとめて加熱処理を施してガラス化する工程、ガラス
化した少なくとも前記コア層にホトリソグラフィとエッ
チング処理を施して所定パターンの導波路を形成する工
程、前記導波路を埋め込むように火炎堆積法を用いて石
英系ガラス組成からなる上部クラッド層となる上部クラ
ッド層前駆体を形成するとともに、前記上部クラッド層
前駆体を加熱処理を施してガラス化する工程を有し、前
記中間層は前記下部クラッド層、コア層及び上部クラッ
ド層よりも軟化温度が低い石英系ガラス組成であるの
で、以下のような効果を有する。
【００３１】上部クラッド層を火炎堆積法によりガラス
微粒子からなる上部クラッド層前駆体を形成した後、加
熱処理にて上部クラッド層前駆体を透明ガラス化する際
に、ガラス微粒子の収縮が起こる。通常、上部クラッド
層の軟化点は下部クラッド層及びコア層に比べて低い
が、従来の埋め込み光導波路は下部クラッド層上に直接
コア層が存在するため、上部クラッド層前駆体のガラス
微粒子を透明ガラス化する温度では、下部クラッド層は
軟化しない。そのため上部クラッド層前駆体のガラス微
粒子の収縮により導波路の上端部が内側に応力のため寄
せられる。
微粒子からなる上部クラッド層前駆体を形成した後、加
熱処理にて上部クラッド層前駆体を透明ガラス化する際
に、ガラス微粒子の収縮が起こる。通常、上部クラッド
層の軟化点は下部クラッド層及びコア層に比べて低い
が、従来の埋め込み光導波路は下部クラッド層上に直接
コア層が存在するため、上部クラッド層前駆体のガラス
微粒子を透明ガラス化する温度では、下部クラッド層は
軟化しない。そのため上部クラッド層前駆体のガラス微
粒子の収縮により導波路の上端部が内側に応力のため寄
せられる。
【００３２】しかし、前述した本発明の請求項２及び請
求項３の埋め込み光導波路の製造方法によれば、下部ク
ラッド層とコア層の間に上部クラッド層、下部クラッド
層及びコア層の何れよりも軟化温度の低い中間層を設け
ることで、上部クラッド層前駆体のガラス微粒子を透明
ガラス化する際に、ガラス微粒子が収縮し導波路に応力
が加わっても、下部クラッド層とコア層の間に上部クラ
ッド層より軟化温度の低い中間層が存在するため、その
中間層がいわゆる滑り面になり応力が解消されるので、
従来のように導波路の上端部が内側に寄せられることが
なくなる。上記のように、導波路に加わる応力が大幅に
緩和される結果、偏波に依存する損失の低減化が可能と
なった。
求項３の埋め込み光導波路の製造方法によれば、下部ク
ラッド層とコア層の間に上部クラッド層、下部クラッド
層及びコア層の何れよりも軟化温度の低い中間層を設け
ることで、上部クラッド層前駆体のガラス微粒子を透明
ガラス化する際に、ガラス微粒子が収縮し導波路に応力
が加わっても、下部クラッド層とコア層の間に上部クラ
ッド層より軟化温度の低い中間層が存在するため、その
中間層がいわゆる滑り面になり応力が解消されるので、
従来のように導波路の上端部が内側に寄せられることが
なくなる。上記のように、導波路に加わる応力が大幅に
緩和される結果、偏波に依存する損失の低減化が可能と
なった。
【図１】本発明の埋め込み光導波路の一実施例を示す断
面図である。
面図である。
【図２】図１の埋め込み光導波路の製造方法の一工程を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図３】図１の埋め込み光導波路の製造方法の他の一工
程を示す説明図である。
程を示す説明図である。
【図４】従来の埋め込み光導波路の製造方法の工程を示
す説明図である。
す説明図である。
【図５】従来の埋め込み光導波路の一例を示す説明図で
ある。
ある。
１ 基板 ２ 下部クラッド層 ２Ａ 下部クラッド層前駆体 ３ コア層 ３Ａ コア層前駆体 ４ 導波路 ５ 上部クラッド層 ５Ａ 上部クラッド層前駆体 ６ 中間層 ６Ａ 中間層前駆体
Claims (3)
- 【請求項１】 基板上に石英系ガラス組成からなる下部
クラッド層、コア層及び上部クラッド層を有した埋め込
み光導波路において、前記下部クラッド層とコア層の間
に前記下部クラッド層、コア層及び上部クラッド層より
も軟化温度の低い石英系ガラス組成からなり、かつ前記
下部クラッド層と同程度の屈折率を有する中間層が形成
されていることを特徴とする埋め込み光導波路。 - 【請求項２】 基板上に火炎堆積法を用いて石英系ガラ
ス組成からなる下部クラッド層となる下部クラッド層前
駆体を形成する工程、火炎堆積法を用いて前記下部クラ
ッド層と同程度の屈折率となる石英系ガラス組成からな
る中間層となる中間層前駆体を形成する工程、前記下部
クラッド層より屈折率の高い石英系ガラス組成からなる
コア層となるコア層前駆体を形成する工程、前記下部ク
ラッド層前駆体、中間層前駆体及びコア層前駆体を単独
で又はいくつかの前記前駆体をまとめて加熱処理を施し
てガラス化する工程、ガラス化した少なくとも前記コア
層にホトリソグラフィとエッチング処理を施して所定パ
ターンの導波路を形成する工程、前記導波路を埋め込む
ように火炎堆積法を用いて石英系ガラス組成からなる上
部クラッド層となる上部クラッド層前駆体を形成すると
ともに、前記上部クラッド層前駆体を加熱処理を施して
ガラス化する工程を有し、前記中間層は前記下部クラッ
ド層、コア層及び上部クラッド層よりも軟化温度が低い
石英系ガラス組成であることを特徴とする埋め込み光導
波路の製造方法。 - 【請求項３】 基板上に火炎堆積法を用いて石英系ガラ
ス組成からなる下部クラッド層となる下部クラッド層前
駆体を形成する工程、前記下部クラッド層前駆体上に火
炎堆積法を用いて前記下部クラッド層と同程度の屈折率
となる石英系ガラス組成からなる中間層となる中間層前
駆体を形成する工程、前記中間層前駆体上に火炎堆積法
を用いて前記下部クラッド層より屈折率の高い石英系ガ
ラス組成からなるコア層となるコア層前駆体を形成する
工程、前記下部クラッド層前駆体、中間層前駆体及びコ
ア層前駆体を加熱処理を施してガラス化する工程、ガラ
ス化した少なくとも前記コア層にホトリソグラフィとエ
ッチング処理を施して所定パターンの導波路を形成する
工程、前記導波路を埋め込むように火炎堆積法を用いて
石英系ガラス組成からなる上部クラッド層となる上部ク
ラッド層前駆体を形成するとともに、前記上部クラッド
層前駆体を加熱処理を施してガラス化する工程を有し、
前記中間層は前記下部クラッド層、コア層及び上部クラ
ッド層よりも軟化温度が低い石英系ガラス組成であるこ
とを特徴とする埋め込み光導波路の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2408695A JPH08220359A (ja) | 1995-02-13 | 1995-02-13 | 埋め込み光導波路とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2408695A JPH08220359A (ja) | 1995-02-13 | 1995-02-13 | 埋め込み光導波路とその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08220359A true JPH08220359A (ja) | 1996-08-30 |
Family
ID=12128592
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2408695A Pending JPH08220359A (ja) | 1995-02-13 | 1995-02-13 | 埋め込み光導波路とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08220359A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006337938A (ja) * | 2005-06-06 | 2006-12-14 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Ｙ分岐回路およびその製造方法 |
-
1995
- 1995-02-13 JP JP2408695A patent/JPH08220359A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006337938A (ja) * | 2005-06-06 | 2006-12-14 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Ｙ分岐回路およびその製造方法 |
| US7499613B2 (en) | 2005-06-06 | 2009-03-03 | Ntt Electronics Corporation | Y branch circuit and method for manufacturing the same |
| JP4732806B2 (ja) * | 2005-06-06 | 2011-07-27 | 日本電信電話株式会社 | 石英系ｙ分岐光回路およびその製造方法 |
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