JPS6032843B2 - タンタル酸リシウム光導波路の形成方法 - Google Patents
タンタル酸リシウム光導波路の形成方法Info
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- JPS6032843B2 JPS6032843B2 JP15240976A JP15240976A JPS6032843B2 JP S6032843 B2 JPS6032843 B2 JP S6032843B2 JP 15240976 A JP15240976 A JP 15240976A JP 15240976 A JP15240976 A JP 15240976A JP S6032843 B2 JPS6032843 B2 JP S6032843B2
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- lithium tantalate
- optical waveguide
- lita03
- refractive index
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Landscapes
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
近年、光導波路や光変調等の能動機能を有する光ＩＣ素
子の研究、開発が盛んになっている。
子の研究、開発が盛んになっている。
光導波略は基板上に高屈折率を有する単結晶薄膜の層を
形成することにより実現でき、これらの作成法としてス
パッタ法、液相ヱピタキシャル法（ＬＰＥ法）、電界拡
散法、逆拡散法等が試みられている。ニオブ酸リシウム
（ＬｉＮｂ０３）はタンタル酸リシウム（ＬＩＴａ０３
）よりも屈折率が大きく、かつこれらの二つは格子定数
がほぼ等しいため、ＬＩＴａ０３基板上に育成されたＬ
ｉＮｂ０３薄膜から成る光導波路の研究が非常によく行
なわれている。
形成することにより実現でき、これらの作成法としてス
パッタ法、液相ヱピタキシャル法（ＬＰＥ法）、電界拡
散法、逆拡散法等が試みられている。ニオブ酸リシウム
（ＬｉＮｂ０３）はタンタル酸リシウム（ＬＩＴａ０３
）よりも屈折率が大きく、かつこれらの二つは格子定数
がほぼ等しいため、ＬＩＴａ０３基板上に育成されたＬ
ｉＮｂ０３薄膜から成る光導波路の研究が非常によく行
なわれている。
しかしながら、周知のようにＬｉＮｂ０３は光損傷を極
めて受け易く、特に光導波路のように狭い領域にレーザ
光を閉じ込める場合にはしーザ光の密度が増大し、光損
傷が極めて起り易くなる。このためＬｉＮｂ０３を光変
調素子のような機能素子として動作させるには、使用す
るレーザ光の強度が制限され、実用上障害となる。一方
、ＬＩＴａ０３はＬＩＮＯ０３に比べて光損傷の閥値が
非常に高く、実用上のレーザ光密度に対してはほとんど
問題がないことが判明している。
めて受け易く、特に光導波路のように狭い領域にレーザ
光を閉じ込める場合にはしーザ光の密度が増大し、光損
傷が極めて起り易くなる。このためＬｉＮｂ０３を光変
調素子のような機能素子として動作させるには、使用す
るレーザ光の強度が制限され、実用上障害となる。一方
、ＬＩＴａ０３はＬＩＮＯ０３に比べて光損傷の閥値が
非常に高く、実用上のレーザ光密度に対してはほとんど
問題がないことが判明している。
そのため光に材料の本命はＬＩＴａ０３であると考えら
れ、最近ＬＩＴａ０３を用いる試みがなされはじめてき
た。一例としてＬＩＴａ０３に銅等の不純物を熱拡散法
により拡散させて高屈折率層を形成し、光導波路とする
試みがなされている。しかしながら、この不純物拡散に
より作成された光導波略は、本質的に‘１｝屈折率分布
になだらかな勾配をもつこと、■レーザ光の吸収が増大
すること、脚光損傷を起し易いこと等の欠点があり、光
導波路として、またこれを利用した光変調器の特性とし
て好ましくないものといえる。本発明はこれらの欠点の
ない屈折率分布が一様なＬＩＴａ０３から成る新しい光
導波略の形成方法を提供するものである。
れ、最近ＬＩＴａ０３を用いる試みがなされはじめてき
た。一例としてＬＩＴａ０３に銅等の不純物を熱拡散法
により拡散させて高屈折率層を形成し、光導波路とする
試みがなされている。しかしながら、この不純物拡散に
より作成された光導波略は、本質的に‘１｝屈折率分布
になだらかな勾配をもつこと、■レーザ光の吸収が増大
すること、脚光損傷を起し易いこと等の欠点があり、光
導波路として、またこれを利用した光変調器の特性とし
て好ましくないものといえる。本発明はこれらの欠点の
ない屈折率分布が一様なＬＩＴａ０３から成る新しい光
導波略の形成方法を提供するものである。
以下、図面を参照しながら一実施例について詳細に説明
する。ＬＩＴａ０３を光導波路として用いるためには、
基板の屈折率がＬＩＴａ０３のそれよりも小さくなけれ
ばならない。そこで格子定数が近く、ＬＩＴａＱよりも
屈折率の小さな基板を探策した。酸化マグネシウム（Ｍ
ｇ○）を１モル％添加して、引上げ法により育成したタ
ンタル酸リシウムのキュリー温度を測定すると、無添加
のタンタル酸リシウムよりも約４０℃上昇した。
する。ＬＩＴａ０３を光導波路として用いるためには、
基板の屈折率がＬＩＴａ０３のそれよりも小さくなけれ
ばならない。そこで格子定数が近く、ＬＩＴａＱよりも
屈折率の小さな基板を探策した。酸化マグネシウム（Ｍ
ｇ○）を１モル％添加して、引上げ法により育成したタ
ンタル酸リシウムのキュリー温度を測定すると、無添加
のタンタル酸リシウムよりも約４０℃上昇した。
ところで、Ｌｉが過剰な溶融液から育成したタンタル酸
リシウムのキュリー温度は、Ｌｉ成分の増加と共に上昇
することが明らかにされており、（Ｙ．Ｆｕｊｉｎｏ、
日．ＴｓｕｙａａｎｄＫ．Ｓｕｇｂ比ｈｉ、Ｆｅｎ肥ｌ
ｅｃｂｉｃｓ誌、２巻１１３〜１１７ページ、１９７１
年）、またＬｉ成分の増加に対応して異常光線に対する
屈折率が小さくなることも知られている。（ＡＡＢａｌ
ｌｍｏｎ、日．Ｊ．Ｕｖｉ船ｔｅｉｎ、Ｃ．Ｄ．Ｃａｐ
ｉｏａ他日．Ｂｒｏｗｎ、Ｊ．Ａｍ．Ｃｅｒａｍ．Ｓ肌
．誌５頂登６５７〜６５９ページ、１９６７年）。した
がってＭｇ０を添加することによりキュリー温度が上昇
したことは、Ｍｇ０の添加が屈折率をもつ・さくするで
あろうと推定された。そこでＭｇ○を添加して育成した
ＬＩＴａ０３単結晶について斑９３Ａおよび６３２８Ａ
の波長について屈折率を測定すると、図に示すように異
常光線および常光線に対して屈折率は減少することが判
った。
リシウムのキュリー温度は、Ｌｉ成分の増加と共に上昇
することが明らかにされており、（Ｙ．Ｆｕｊｉｎｏ、
日．ＴｓｕｙａａｎｄＫ．Ｓｕｇｂ比ｈｉ、Ｆｅｎ肥ｌ
ｅｃｂｉｃｓ誌、２巻１１３〜１１７ページ、１９７１
年）、またＬｉ成分の増加に対応して異常光線に対する
屈折率が小さくなることも知られている。（ＡＡＢａｌ
ｌｍｏｎ、日．Ｊ．Ｕｖｉ船ｔｅｉｎ、Ｃ．Ｄ．Ｃａｐ
ｉｏａ他日．Ｂｒｏｗｎ、Ｊ．Ａｍ．Ｃｅｒａｍ．Ｓ肌
．誌５頂登６５７〜６５９ページ、１９６７年）。した
がってＭｇ０を添加することによりキュリー温度が上昇
したことは、Ｍｇ０の添加が屈折率をもつ・さくするで
あろうと推定された。そこでＭｇ○を添加して育成した
ＬＩＴａ０３単結晶について斑９３Ａおよび６３２８Ａ
の波長について屈折率を測定すると、図に示すように異
常光線および常光線に対して屈折率は減少することが判
った。
添加濃度に対する屈折率変化の関係式は異常光線および
常光線に対する変化量を△舵および△ｎｏとし、添加濃
度をＣとすると、△ｎｅ２一０．００１Ｃおよび△ｎｏ
２一０．０００８Ｃとなり、ほゞ比例して減少する。例
えば５モルのＭｇ○を添加すると屈折率は約０．００５
減少する。したがってＭｇ○をより多く添加すれば屈折
率の減少はより著しくなるが、例えば、Ｍｇ０を１０％
以上添加して育成すると、結晶は亀裂を生じて結晶性が
著しく悪化し使用できなかった。またＭｇ○の偏折係数
を原子吸光分析法により求めたところ、ほぼ１．０であ
り、添加濃度と結晶内の濃度はほゞ等しかった。そこで
Ｍやを添加したＬＩＴａ０３を基板としてＬＰＥ法によ
りＬＩＴａＱ膜を作成した。
常光線に対する変化量を△舵および△ｎｏとし、添加濃
度をＣとすると、△ｎｅ２一０．００１Ｃおよび△ｎｏ
２一０．０００８Ｃとなり、ほゞ比例して減少する。例
えば５モルのＭｇ○を添加すると屈折率は約０．００５
減少する。したがってＭｇ○をより多く添加すれば屈折
率の減少はより著しくなるが、例えば、Ｍｇ０を１０％
以上添加して育成すると、結晶は亀裂を生じて結晶性が
著しく悪化し使用できなかった。またＭｇ○の偏折係数
を原子吸光分析法により求めたところ、ほぼ１．０であ
り、添加濃度と結晶内の濃度はほゞ等しかった。そこで
Ｍやを添加したＬＩＴａ０３を基板としてＬＰＥ法によ
りＬＩＴａＱ膜を作成した。
フラックスとして、よく知られているＶ２Ｑを用い、Ｖ
２０５：ＬＩＴａ０３＝８０：２０の溶融液から約１２
００ｑｏで育成したＬＩＴａ０３膜にプリズムを用いて
レーザ光を導入すると、レーザ光はＬＩＴａ０３薄膜の
中を導波することが確かめられた。また光損傷も起らな
いことが判明した。以上詳述したように、本発明により
新しく提供したＭｇ○添加ＬＩＴａ○裏基板とＬＩＴａ
Ｑ薄膜から成る光導波路は極めて光損傷に強い性質を有
している。
２０５：ＬＩＴａ０３＝８０：２０の溶融液から約１２
００ｑｏで育成したＬＩＴａ０３膜にプリズムを用いて
レーザ光を導入すると、レーザ光はＬＩＴａ０３薄膜の
中を導波することが確かめられた。また光損傷も起らな
いことが判明した。以上詳述したように、本発明により
新しく提供したＭｇ○添加ＬＩＴａ○裏基板とＬＩＴａ
Ｑ薄膜から成る光導波路は極めて光損傷に強い性質を有
している。
図は屈折率とＭ奴の添加濃度との関係を示す図である。
Claims (1)
- １ １０モル％以下の酸化マグネシウムを添加したタン
タル酸リシウム単結晶を引上法により育成し、この単結
晶を基板として成形し、この基板上に液相エピタキシヤ
ル法によりタンタル酸リシウム膜を形成することを特徴
とするタンタル酸リシウム光導波路の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15240976A JPS6032843B2 (ja) | 1976-12-17 | 1976-12-17 | タンタル酸リシウム光導波路の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15240976A JPS6032843B2 (ja) | 1976-12-17 | 1976-12-17 | タンタル酸リシウム光導波路の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5376048A JPS5376048A (en) | 1978-07-06 |
| JPS6032843B2 true JPS6032843B2 (ja) | 1985-07-30 |
Family
ID=15539870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15240976A Expired JPS6032843B2 (ja) | 1976-12-17 | 1976-12-17 | タンタル酸リシウム光導波路の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6032843B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4775208A (en) * | 1986-06-06 | 1988-10-04 | Polaroid Corporation | Planar waveguide mode converter device |
| US5015066A (en) * | 1990-05-29 | 1991-05-14 | Eastman Kodak Company | Multichannel waveguide print head with symmetric output |
| JP2574602B2 (ja) * | 1992-07-08 | 1997-01-22 | 松下電器産業株式会社 | 光導波路素子 |
-
1976
- 1976-12-17 JP JP15240976A patent/JPS6032843B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5376048A (en) | 1978-07-06 |
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