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公開番号2025165717
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-05
出願番号2024069975
出願日2024-04-23
発明の名称導波路型光デバイスの製造方法
出願人ウシオ電機株式会社
代理人個人,個人
主分類G02B 6/132 20060101AFI20251028BHJP(光学)
要約【課題】導波効率を改善した導波路型光デバイスを提供する。
【解決手段】屈折率周期構造を有する導波路型光デバイス100の製造方法が提供される。第1屈折率n₁を有する基材200の上に、第1屈折率n₁より高い第2屈折率n₂を有するホログラフィック材料210を含む導波路層を形成する(S102)。導波路層のうち、屈折率周期構造122を形成すべき領域を、二光束干渉光によって露光する(122)。これにより干渉パターンに応じた屈折率変化を生じさせ、屈折率周期構造122を得る。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
屈折率周期構造を有する導波路型光デバイスの製造方法であって、
第１屈折率を有する基材の上に、前記第１屈折率より高い第２屈折率を有するホログラフィック材料を含む導波路層を形成する第１ステップと、
前記導波路層のうち、前記屈折率周期構造を形成すべき領域を、二光束干渉光によって露光する第２ステップと、
を備える製造方法。
続きを表示（約 650 文字）【請求項２】
前記第２ステップは、干渉パターンを、所定形状と所定の大きさを有する限定された領域に形成することを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記導波路型光デバイスの入射端から前記屈折率周期構造に至る入射導波路および前記屈折率周期構造から前記導波路型光デバイスの出射端に至る出射導波路を形成する第３ステップをさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記ホログラフィック材料は、照射した光強度に応じて屈折率が低下するものであり、
前記第３ステップは、前記ホログラフィック材料の上に、前記入射導波路と前記出射導波路を覆う第２マスクを配置した状態で露光するステップを含
む
ことを特徴とする請求項３に記載の製造方法。
【請求項５】
前記ホログラフィック材料は、照射した光強度に応じて屈折率が増加するものであり、
前記第３ステップは、前記ホログラフィック材料の上に、前記入射導波路と前記出射導波路が開口された第３マスクを配置した状態で露光するステップを含むことを特徴とする請求項３に記載の製造方法。
【請求項６】
前記屈折率の周期的パターンのアスペクト比は３以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項７】
前記導波路型光デバイスは、波長選択フィルタであることを特徴とする請求項１または２に記載の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、導波路型光デバイスの製造方法に関する。
続きを表示（約 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
導波路型光デバイスは、屈折率の大きな媒質によって形成される導波層（コア）を、それより屈折率の小さな媒質（クラッド）で挟み込んだ積層構造を有する。
【０００３】
一般的な光導波路プロセスでは、このような導波路構造の製作には、プラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法や火炎堆積法が用いられる（特許文献１，２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開ＷＯ２０２２／１５７９５８号
特開２０２１－１２４６４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者らは、波長選択フィルタや回折格子などの光デバイスの作製について検討し、以下の課題を認識するに至った。
【０００６】
これらの光デバイスは、導波層に、光の導波方向に対して屈折率の異なる材料が周期的に並んだ微細構造を有する。従来のプロセスでこのような光デバイスを作製する場合、導波層の表面に微細構造に対応する凹凸を設け、凹部に、低屈折率の材料を埋め込むことになる。
【０００７】
しかしながら、プラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法や火炎堆積法では、アスペクト比が３以上の凹部に、低屈折率の導波路材料で埋め込むことが難しく、空洞（ボイド）が生じてしまう。導波路中に空洞が存在すると、散乱損失によって導波効率が低下してしまう。
【０００８】
本開示は係る課題に鑑みてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、導波効率を改善した導波路型光デバイスの提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示のある態様は、屈折率周期構造を有する導波路型光デバイスの製造方法に関する。製造方法は、第１屈折率を有する基材の上に、第１屈折率より高い第２屈折率を有するホログラフィック材料を含む導波路層を形成する第１ステップと、導波路層のうち、屈折率周期構造を形成すべき領域を、二光束干渉光によって露光する第２ステップと、を備える。
【００１０】
なお、以上の構成要素を任意に組み合わせたもの、構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明あるいは本開示の態様として有効である。さらに、この項目（課題を解決するための手段）の記載は、本発明の欠くべからざるすべての特徴を説明するものではなく、したがって、記載されるこれらの特徴のサブコンビネーションも、本発明たり得る。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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