(57)【要約】【課題】本発明は、歩留まりを向上させることができる波長変換素子の製造方法を提供することを目的とするものである。【解決手段】強誘電体基板１に形成された複数の電極に電圧を印加して複数の分極反転層を形成する工程と、この複数の分極反転層が形成された強誘電体基板１から複数の電極をエッチングにより除去する工程と、強誘電体基板１に支持用基板３を接合し光導波路４を形成する工程とを備え、複数の電極を除去する工程のあとに分極反転層が形成された箇所と形成されていない箇所との間の強誘電体基板の表面にエッチングによって段差を設けることにより強誘電体基板の表面に凹凸部を形成する工程を設けたものであり、これにより分極反転層が確実に形成できているかどうか確認することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
強誘電体基板に複数の電極を形成する工程と、この複数の電極に電圧を印加して複数の分極反転層を形成する工程と、この複数の分極反転層が形成された前記強誘電体基板から前記複数の電極を除去する工程と、前記強誘電体基板の前記複数の電極を設けていた面に支持用基板を接合する工程と、前記強誘電体基板に光導波路を形成する工程とを備え、前記複数の電極を除去する工程のあとに前記分極反転層が形成された箇所と形成されていない箇所との間の前記強誘電体基板の表面にエッチングによって段差を設けることにより前記強誘電体基板の表面に凹凸部を形成する工程を設けた波長変換素子の製造方法。
【請求項２】
エッチングによって段差を設けた後に強誘電体基板における凹凸部の有無を確認することにより分極反転層が形成されているか否かを検査する工程を設けた請求項１記載の波長変換素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非線形光学結晶において擬似位相整合法を用いて信号光の波長を別の波長に変換する波長変換素子の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の波長変換素子の製造方法は、強誘電体基板に複数の電極を形成した後、この複数の電極に電圧を印加することによって複数の分極反転層を形成していた。そして、この分極反転層が形成された強誘電体基板に支持用基板を接合した後、強誘電体基板に光導波路を形成するようにしていた。
【０００３】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開平１１−３５２５３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した従来の波長変換素子の製造方法においては、分極反転層が正常に形成されたか否かを確認できず、さらに、分極反転層は目視では確認できないため、分極反転層が形成されていない場合、その後の工程や、その後の工程で使用される部材が無駄になり、これにより、歩留まりが向上しないという課題を有していた。
【０００５】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、歩留まりを向上させることができる波長変換素子の製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明は、以下の構成を有するものである。
【０００７】
本発明は、強誘電体基板に複数の電極を形成する工程と、この複数の電極に電圧を印加して複数の分極反転層を形成する工程と、この複数の分極反転層が形成された前記強誘電体基板から前記複数の電極を除去する工程と、前記強誘電体基板の前記複数の電極を設けていた面に支持用基板を接合する工程と、前記強誘電体基板に光導波路を形成する工程とを備え、前記複数の電極を除去する工程のあとに前記分極反転層が形成された箇所と形成されていない箇所との間の前記強誘電体基板の表面にエッチングによって段差を設けることにより前記強誘電体基板の表面に凹凸部を形成する工程を設けたものである。この製造方法によれば、分極反転層が形成された箇所と形成されていない箇所との間の強誘電体基板の表面に凹凸部を形成した後、この凹凸部の有無を確認することができる。これにより分極反転層が形成されていないと判断した場合は、その後の工程を行わないようにすることができ、これにより、その後の工程や、その後の工程で使用される部材が無駄にならずに済むため、歩留まりを向上させることができるという作用効果が得られるものである。
【発明の効果】
【０００８】
以上のように本発明の波長変換素子は、複数の分極反転層が形成された強誘電体基板から複数の電極を除去する工程と、分極反転層が形成された箇所と形成されていない箇所との間の強誘電体基板の表面にエッチングによって段差を設けることにより前記強誘電体基板の表面に凹凸部を形成する工程を備え、前記凹凸部を形成した後に強誘電体基板における凹凸部の有無を確認することにより、分極反転層が所定の条件に形成できているかどうかを確認することができ、確認した結果、分極反転層が形成されていないと判断した場合は、その後の工程を行わないようにすることができ、これにより、その後の工程や、その後の工程で使用される部材が無駄にならずに済むため、歩留まりを向上させることができるという優れた効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は本発明の一実施の形態における波長変換素子の上面図、図２は同波長変換素子の正面図、図３は図１および図２のＡ−Ａ線断面図、図４は図１および図２のＢ−Ｂ線断面図であり、Ｍｇ添加ＬｉＮｂＯ3により構成され、かつ分極反転層が形成された強誘電体基板１と、この強誘電体基板１の表面に形成された凹凸部２と、前記強誘電体基板１に接合されたＬｉＮｂＯ3からなる支持用基板３と、前記強誘電体基板１に形成された光導波路４と、この光導波路４に光を閉じ込めるための強誘電体基板１と支持用基板３との間に形成されたギャップ５とを備えているものである。
【００１０】
次に、本発明の一実施の形態における波長変換素子の製造方法について説明する。
【００１１】
図１〜図４において、まず、Ｍｇ添加ＬｉＮｂＯ3からなり、その厚みが３００〜５００μｍの強誘電体基板１の第１の面に、一定の間隔をおいて複数のＡｌからなる電極パターン（以下、図示せず）を形成する。
【００１２】
また、強誘電体基板１の第１の面に対向する第２の面にＡｌからなる電極を配置する。
【００１３】
次に、強誘電体基板１の第１の面の複数の電極と第２の面の電極に電圧を印加して、強誘電体基板１に一定の間隔で複数の分極反転層７を形成する。
【００１４】
次に、強誘電体基板１をアルカリ性のエッチング液に浸漬して、電極を除去する。
【００１５】
次に、強誘電体基板１の第１の面に所定のレジストパターンを設け、ドライエッチング等によりギャップ５を加工する。
【００１６】
次に、フッ硝酸等のエッチング液を用いて強誘電体基板１をエッチングする。このとき、強誘電体基板１の表面の分極反転層が形成された箇所すなわち複数の電極が形成されていた箇所と、分極反転層が形成されていない箇所すなわち複数の電極が形成されていなかった箇所との間にはフッ硝酸に対するエッチングレートに差が発生するため、所定の分極反転層が形成できていれば、分極反転層が形成された箇所と形成されていない箇所との間の強誘電体基板１の表面に段差が設けられ、これにより、強誘電体基板１の表面に凹凸部２が形成される。なお、この凹凸部２の深さは０．００１μｍ〜０．０１μｍとなっている。
【００１７】
次に、強誘電体基板１のギャップ５が形成された面に、ＬｉＮｂＯ3からなり、その厚みが３００〜１０００μｍの支持用基板３を接合する。この場合凹凸部２の深さが０．００１μｍ〜０．０１μｍであれば、接合には問題ない。
【００１８】
次に、ギャップ５に樹脂を充填し硬化させた後、強誘電体基板１の厚みを研磨、切削、エッチング等によって２〜２０μｍまで薄くする。
【００１９】
次に、強誘電体基板１の上面に、ドライエッチングやレーザ加工等の方法によりリッジ６を設けることにより、強誘電体基板１に光導波路４を形成する。
【００２０】
次に、強誘電体基板１の凹凸部２の有無を確認することにより分極反転層が形成されているか否かを検査する。
【００２１】
この検査は、強誘電体基板１の上方から反射光の色を目視にて確認することによって行う。強誘電体基板１は半透明であり、かつ凹部と他の部分とでは上方から入射した光の経路の長さが異なるため、凹部と他の部分とでは色が異なり、これにより、目視による確認が可能となる。このように、強誘電体基板１の上方から色を観察することにより、分極反転層が形成されているか否かを容易に判別できる。ここでは、図１に色が異なる分極反転層７を示している。
【００２２】
なお、この場合、強誘電体基板１の表面を直接観察するようにしてもよい。
【００２３】
最後に、ダイシングにより個片に分割し、入射部及び出射部を研磨する。そして必要に応じてＡＲ保護コートを形成した後、特性選別等を行う。
【００２４】
上記した本発明の一実施の形態においては、複数の分極反転層が形成された強誘電体基板１から複数の電極をエッチングにより除去する工程と、前記分極反転層が形成された箇所と形成されていない箇所との間の強誘電体基板１の表面にエッチングによって段差を設けることにより強誘電体基板１の表面に凹凸部２を形成する工程とを備え、前記凹凸部２を形成した後に強誘電体基板１における凹凸部２の有無を確認することにより前記分極反転層が形成されているか否かを検査する工程を設けているため、凹凸部２の有無を確認して分極反転層が形成されていないと判断した場合は、その後の工程を行わないようにすることができ、これにより、その後の工程や、その後の工程で使用される部材が無駄にならずに済むため、歩留まりを向上させることができるという効果が得られるものである。
【００２５】
なお、上記本発明の一実施の形態における波長変換素子の製造方法においては、分極反転層が形成されているか否かの検査を、強誘電体基板１に光導波路４を形成した後にするようにしていたが、この検査は、フッ硝酸による強誘電体基板１のエッチングから特性選別するまでの間であればいつでもよい。また検査方法として、微分干渉顕微鏡を使用した場合は、このような０．００１μｍオーダーの凹凸を強調して観察することができるため、有効である。
【００２６】
また、フッ硝酸による強誘電体基板１のエッチング直後に分極反転層が形成されているか否かの検査をすれば、その後の工程や、その後の工程で使用される部材を最大限無駄にせずに済み、また、場合によっては再度分極反転層を形成できる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明に係る波長変換素子の製造方法は、歩留まりを向上させることができるという効果を有するものであり、非線形光学結晶において擬似位相整合法を用いて信号光の波長を別の波長に変換する波長変換素子の製造方法において有用となるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施の形態における波長変換素子の上面図
【図２】同波長変換素子の正面図
【図３】図１および図２のＡ−Ａ線断面図
【図４】図１および図２のＢ−Ｂ線断面図
【符号の説明】
【００２９】
１  強誘電体基板
２  凹凸部
３  支持用基板
４  光導波路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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