(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一種類の屈折率制御用添加物を含む透明体に超短パルスレーザビームを照射、集光させると共に該超短パルスレーザビーム若しくは上記透明体を相対移動させることにより集光部の屈折率を上記透明体の屈折率より高くして光伝播層を形成する導波路の製造方法において、上記超短パルスレーザビームとして波長が２５０ｎｍから１６００ｎｍの範囲であり、パルス幅が１０００フェムト秒以下３０フェムト秒以上であり、その繰り返し周波数が３００ｋＨｚ以下５０ｋＨｚ以上であるものを用い、その超短パルスレーザビームを集光、照射した後、上記光伝播層に上記透明体に吸収する波長を有する炭酸ガスレーザビームをさらに集光、照射することを特徴とする導波路の製造方法。
【請求項２】
上記屈折率制御用添加物として、Ｇｅ、Ｐ、Ｂ等の融点を低下させる元素を少なくとも一種類含み、その含有率が８モル％以上３０モル％以下のＳｉＯ２ガラスを用いる請求項１に記載の導波路の製造方法。
【請求項３】
上記炭酸ガスレーザビームとして連続発振するレーザビームを用いる請求項１または２に記載の導波路の製造方法。
【請求項４】
上記炭酸ガスレーザビームとして、パワー密度分布が中央部のくぼんだ形状を有し、略ＴＥＭ０１モードを有するものを用いる請求項１から３のいずれかに記載の導波路の製造方法。
【請求項５】
上記透明体内の光伝播層以外の領域にさらに上記炭酸ガスレーザビームを照射、集光して多数の空孔を有するフォトニックバンドギャップ構造を形成する請求項１から４のいずれかに記載の導波路の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、導波路の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９（ａ）は従来の導波路の製造方法を示す概念図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）に示した製造方法を適用した導波路の平面図であり、図９（ｃ）は図９（ｂ）に示した導波路の９ｃ−９ｃ線断面における屈折率分布を示す図である。
【０００３】
図９（ｃ）において、横軸は屈折率を示し、縦軸は導波路の（９ｃ−９ｃ線上の位置）幅方向の位置を示す。
【０００４】
屈折率制御用添加物を少なくとも一種類含む透明なガラスブロック１内に超短パルスレーザビーム２−１をレンズ３で集光、照射（矢印２−２）することにより、照射部を高屈折率な層すなわち、光伝播層４に改質することが行われている。
【０００５】
この超短パルスレーザビーム２−２のパルス幅は２００フェムト秒以下と狭くなっている。
【０００６】
このような超短パルスレーザビーム２−２を２００ｋＨｚ程度の早い繰り返し周波数でガラスブロック１に照射しながらガラスブロック１を、超短パルスレーザビーム２−２と直交する方向（矢印５方向）に移動させることにより、所望の形状の光伝播層４が形成される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来例の導波路には以下のような問題がある。
【０００８】
（１）超短パルスレーザビーム照射による高屈折率な光伝播層の形成は容易であるが、光伝播層の界面がレーザビームスポット内のパワー密度分布の不均一性、レーザビームの揺らぎ、パルス幅の繰り返し周波数の低さ、ガラスブロックを移動させるステージの移動速度の不均一性等によって乱れ、光散乱損失の大きい導波路となり、実用的な導波路がまだ得られていない。
【０００９】
（２）曲率半径の小さい曲線導波路を形成する場合、光散乱損失が大幅に増加し、従来の導波路で実現されているような低損失な分岐、合流、分波、合波等の光信号処理回路を得ることは難しい。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、低光散乱損失の導波路の製造方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、少なくとも一種類の屈折率制御用添加物を含む透明体に超短パルスレーザビームを照射、集光させると共に超短パルスレーザビーム若しくは透明体を相対移動させることにより集光部の屈折率を透明体の屈折率より高くして光伝播層を形成する導波路の製造方法において、超短パルスレーザビームとして波長が２５０ｎｍから１６００ｎｍの範囲であり、パルス幅が１０００フェムト秒以下３０フェムト秒以上であり、その繰り返し周波数が３００ｋＨｚ以下５０ｋＨｚ以上であるものを用い、その超短パルスレーザビームを集光、照射した後、光伝播層に透明体に吸収する波長を有する炭酸ガスレーザビームをさらに集光、照射するものである。
【００１３】
請求項２に記載の導波路の製造方法は、請求項１に記載の構成に加え、屈折率制御用添加物として、Ｇｅ、Ｐ、Ｂ等の融点を低下させる元素を少なくとも一種類含み、その含有率が８モル％以上３０モル％以下のＳｉＯ２ガラスを用いるのが好ましい。
【００１４】
請求項３に記載の導波路の製造方法は、請求項１または２に記載の構成に加え、炭酸ガスレーザビームとして連続発振するレーザビームを用いるのが好ましい。
【００１５】
請求項４に記載の導波路の製造方法は、請求項１から３のいずれかに記載の構成に加え、炭酸ガスレーザビームとして、パワー密度分布が中央部のくぼんだ形状を有し、略ＴＥＭ０１モードを有するものを用いるのが好ましい。
【００１７】
請求項５に記載の導波路の製造方法は、請求項１から４のいずれかに記載の構成に加え、透明体内の光伝播層以外の領域にさらに炭酸ガスレーザビームを照射、集光して多数の空孔を有するフォトニックバンドギャップ構造を形成してもよい。
【００１８】
本発明によれば、屈折率制御用添加物を少なくとも一種類含む透明体に超短パルスレーザビームを集光、照射して光伝播層を形成した後、光伝播層に透明体に吸収する波長を有する炭酸ガスレーザビームを集光、照射することにより、光伝播層内の屈折率制御用添加物が熱拡散して光伝播層の幅方向の屈折率分布を変えることができると共に、光伝播層とその周辺部の長手方向の屈折率分布が均一化されるので、光伝播層内における信号光の散乱損失が低下する。
【００１９】
屈折率制御用添加物として、Ｇｅ、Ｐ、Ｂ等の融点を低下させる添加物を少なくとも一種類含み、その含有率が８モル％以上３０モル％以下のＳｉＯ2ガラスを用いることにより、光伝播層内の屈折率制御用添加物が容易に熱拡散して光伝播層の幅方向の屈折率分布を変えると共に、光伝播層とその周辺部の長手方向の屈折率分布を均一にすることができる。すなわち、光伝播層としてのコア層と、コア層の側面の透明体としてのクラッド層との界面を平滑化することができるので、低散乱損失特性が得られる。なお、３０モル％を超えると、基板との熱膨張係数とのミスマッチングが生じ、偏光依存性が出てくるので、３０モル％以下が好ましい。
【００２０】
屈折率制御用添加物を少なくとも一種類含む透明体に吸収する波長を有する発振波長のレーザビームとして、波長が１０．６μｍ帯の炭酸ガスレーザビームを用いれば、超短パルスレーザの照射条件に応じてその出力パワーを広い範囲から選択して調整することができるので、低散乱損失の導波路の製造が容易となる。
【００２１】
屈折率制御用添加物を少なくとも一種類含んだ透明体に吸収する波長を有するレーザビームとして、連続発振するレーザビームを用いることにより、パルスレーザビームで形成された光伝播層の凹凸を長さ方向に均一にすることができる。
【００２２】
屈折率制御用添加物を少なくとも一種類含んだ透明体に吸収する波長を有するレーザビームのパワー密度分布として、中央部がくぼんだ略ＴＥＭ01モードのレーザビームを用いることにより、光伝播層の中央部の屈折率をほとんど変えずに光伝播層の周辺部の構造不均一性を重点的に均一にすることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００２４】
図１（ａ）は本発明の導波路の製造方法の一実施の形態を示す概念図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）に示した導波路の１ｂ−１ｂ線断面図であり、図１（ｃ）は図１（ｂ）の１ｃ−１ｃ線断面における屈折率分布を示す図である。図１（ｃ）において、横軸は屈折率を示し、縦軸は導波路の１ｃ−１ｃ線上の位置若しくは１ｃ’−１ｃ’線上の位置（幅方向の位置）を示す。
【００２５】
図１（ａ）を参照して導波路の製造方法について説明する。
【００２６】
屈折率制御用添加物を含んだ透明なガラスブロック（ＳｉＯ２ガラス中にＧｅＯ２が１４モル％と、Ｐ２Ｏ５が１０モル％共添加されたもの、厚さ：０．５ｍｍ）１０の内部（表面からの深さ０．１ｍｍの領域）に超短パルスレーザビーム（波長：８００ｎｍ、平均出力：１００ｍＷ、パルス幅：１６０フェムト秒、パルス繰り返し周波数：２００ｋＨｚ）１１−１をレンズ１２で６μｍのビームスポットに保持し、矢印１１−２に示すように集光、照射させながらガラスブロック１０を、超短パルスレーザビーム１１−１と直交する方向（矢印１３方向）に例えば１００μｍ／ｓの速度で移動させることにより、高屈折率の光伝播層１４を形成することができる。この超短パルスレーザビーム１１−１にほぼ同期させて超短パルスレーザビーム１１−１の後から追うように炭酸ガスレーザビーム（波長：１０．６μｍ帯、連続発振出力：５Ｗ）１５−１をレンズ１６で約１２μｍ径のビームスポットに保持して矢印１５−２に示すように集光、照射することにより、光伝播層１４の屈折率分布形状を実線Ｌ１から破線Ｌ２で示すように拡げた光伝播層１７を得ることができる。
【００２７】
超短パルスレーザビーム１１−２の照射のみによる光伝播層１４の周辺部には超短パルスレーザビーム１１−２の揺らぎや、超短パルスレーザビーム１１−２による乱れや、ガラスブロック１０の移動速度の変動等により凹凸が発生していたが、炭酸ガスレーザビーム１５−２の照射後にはその光伝播層１７の周辺部を平滑な構造とすることができる（図１（ｂ））。
【００２８】
また、光伝播層１４の屈折率分布を炭酸ガスレーザビーム１５−２の照射によって光伝播層１７まで拡げることができ、かつその光伝播層１７の屈折率もわずかに低下させることができる（図１（ｃ）の屈折率分布：実線Ｌ１及び破線Ｌ２）。これは、炭酸ガスレーザビーム１５−２の照射によってガラスブロック１０内のＧｅＯ2、Ｐ2Ｏ5の一部が光伝播層１４内からその周囲へ向かって拡散することによって生じたものと考えることができる。
【００２９】
ここで、ＳｉＯ2にＧｅＯ2を１５モル％と、Ｂ2Ｏ3を１０モル％とを共添加したガラスブロックを用いて前述と同様の方法で導波路を試作した。その結果、図１（ａ）〜（ｃ）に示した場合と比べて光伝播層の中央部の屈折率低下は少なくなり、光伝播層の周辺部の屈折率は大きく低下した。これは、光伝播層の周辺部へのＢ2Ｏ3の拡散が影響したことによるものと考えられる。
【００３０】
ガラスブロック１０内へ添加する屈折率制御用添加物としては、Ｂ2Ｏ3以外に、ＰｂＯ、Ｚｎ、ＺｒＯ2等が挙げられるが、ＧｅＯ2、Ｐ2Ｏ5がより効果的である。これらの添加物の添加量はそれぞれ少なくとも８モル％よりも多く添加しておくことが望ましい。添加物を多くすることにより、後方の炭酸ガスレーザビーム１５−２の照射による屈折率の制御と構造的均一化工程とを行うことが容易となる。
【００３１】
図２（ａ）、（ｂ）は本発明の導波路の製造方法の他の実施の形態を示す概念図である。
【００３２】
これは、ガラスブロック１０への超短パルスレーザビーム１１−１の集光、照射による光伝播層１４の形成（図２（ａ））と、ガラスブロック１０内に吸収する波長の炭酸ガスレーザビーム１５−１の集光、照射による光伝播層１４の幅方向の屈折率分布の制御と、光伝播層１４とその周辺部の長手方向の屈折率分布の均一化とを行って光伝播層１７とする成形加工工程（図２（ｂ））とを別々に行うようにした製造方法を示している。
【００３３】
このように別々の工程で行うことにより、図２（ｂ）に示したガラスブロック１０に吸収される波長の炭酸ガスレーザビーム１５−２による光伝播層１４の幅方向の屈折率分布の制御と、光伝播層１４とその周辺部の長手方向の屈折率分布の形状の均一化成形加工工程時間とを炭酸ガスレーザビーム１５−１の出力を高くすることにより速めることができる。これは、例えば炭酸ガスレーザには出力が数Ｗから数百Ｗ程度までのものがあり、その出力を高くすることにより高速加工を実現することができるためである。
【００３４】
図３は本発明の導波路の製造方法の他の実施の形態を示す概念図である。
【００３５】
これは、屈折率制御用添加物を含んだ透明層１０ａを基板１８上に成膜した積層体を用いた例である。基板１８としては、Ｓｉ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ等の半導体基板、石英、パイレックス（登録商標）等のガラス基板、ＬｉＮｂＯ3、ＬｉＴａＯ5等の強誘電体基板、セラミックス、アルミナ等の磁性材料基板、プラスチック基板等を用いることができる。特に、基板１８の界面まで超短パルスレーザビーム１１−２、１５−２照射で高温に加熱されることがないので、上述したような多種の基板を用いることができる。
【００３６】
図４は本発明の導波路の製造方法の他の実施の形態を示す概念図である。
【００３７】
これは、屈折率制御用添加物を含んだ透明層１０ａの表面上に光伝播層１４ａ、１７ａを形成した例である。この実施の形態では超短パルスレーザビーム１１−２を照射した後から照射する炭酸ガスレーザビーム１５−２による光伝播層１４ａの幅方向の屈折率分布の制御と、光伝播層１４ａとその周辺部の長手方向の屈折率分布の均一化成形加工とを行い光伝播層１７とすることが、より容易になる。すなわち、光伝播層１４ａが透明層１０ａの表面上に形成されているので、炭酸ガスレーザビーム１５−２の照射による屈折率制御用添加物の拡散速度を速めることができ、かつ、光伝播層１４ａとその周辺部の長手方向の屈折率分布の均一化加工も、より容易に行うことができる。
【００３８】
図５（ａ）は本発明の導波路の製造に用いられるレーザビームの模式図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）に示したレーザビームの径方向のパワー密度を示す図であり、図５（ｃ）はパワー密度分布を立体的に示す図である。図５（ｂ）において横軸はレーザビームの径方向の位置を示し、縦軸はパワー密度を示す。
【００３９】
これは、炭酸ガスレーザビーム１５−１として、ＴＥＭ01モードのレーザビーム１９−１を用い、このレーザビーム１９−１をレンズ１６で収束させて用いられる（矢印１９−２）。
【００４０】
同図（ｃ）に示すように中央部がくぼんだＴＥＭ01モードのレーザビーム１９−２を用いれば、光伝播層１４（１４ａ）の中央部の屈折率分布を大きく変えることなく、光伝播層１４ａとその周辺部の長手方向の屈折率分布の不均一性を改善して均一な形状の光伝播層１７（１７ａ）を実現することができる。
【００４１】
図６（ａ）は本発明の導波路の製造方法の他の実施の形態を示す概念図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）に示した導波路の６ｂ−６ｂ線断面における屈折率分布と６ｂ’−６ｂ’線断面における屈折率分布とを重ね合わせた図である。図６（ｂ）において横軸は屈折率を示し、縦軸は導波路の６ｂ−６ｂ線上若しくは６ｂ’−６ｂ’線上の位置（厚さ方向の位置）を示す。
【００４２】
図６（ａ）に示す製造方法は、図５（ｃ）に示すパワー密度分布を有するＴＥＭ01モードのレーザビーム１９−１を、透明層１０ａへの超短パルスレーザビーム１１−２の照射によって形成された光伝播層１４に、さらに照射する方法である。
【００４３】
レーザビーム１１−２の照射により図６（ｂ）の実線Ｌ３に示すような屈折率分布が形成され、レーザビーム１９−２の照射により図６（ｂ）の破線Ｌ４に示すような屈折率分布になる。
【００４４】
このような製造方法を用いても低光散乱損失の導波路を得ることができる。
【００４５】
本発明は前述した実施の形態に限定されない。
【００４６】
まず、後方のレーザビーム１５−１、１９−１としては、炭酸ガスレーザビーム以外に、真空紫外域や紫外域のレーザビーム、例えばエキシマレーザビームを用いることができる。また、連続発振以外にパルス発振レーザを用いてもよい。この場合には熱的な影響が少なくなる。
【００４７】
本発明の導波路の製造方法を適用した導波路を用いて、従来知られているような光方向性結合器、光Ｙ分岐回路、リング共振器、光フィルタ回路、光スイッチ回路等を構成してもよい。また、光伝播層として、直線状パターン、曲線状パターン或いはこれらを組合せたパターンを用いた光信号処理回路を構成してもよい。
【００４８】
さらに、図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、屈折率制御用添加物を少なくとも一種類含んだ透明体からなる透明層１０ａの上面に透明体より屈折率の低い低屈折率層２０−１を形成し、超短パルスレーザビームを集光、照射した後、光伝播層に透明体に吸収する波長を有する炭酸ガスレーザビームをさらに集光、照射して光伝播層１７を構成してもよく（図７（ａ））、透明層１０ａの下面に透明体より屈折率の低い低屈折率層２０−２を形成し、超短パルスレーザビームを集光、照射した後、光伝播層に透明体に吸収する波長を有する炭酸ガスレーザビームをさらに集光、照射して光伝播層１７を構成してもよく（図７（ｂ））、或いは透明層１０ａの上下両面（図７（ｃ））に透明体より屈折率の低い低屈折率層２０−１、２０−２をそれぞれ形成し、超短パルスレーザビームを集光、照射した後、光伝播層に透明体に吸収する波長を有する炭酸ガスレーザビームをさらに集光、照射して光伝播層１７を構成してもよい。
【００４９】
低屈折率層２０−１、２０−２としては例えば、Ｆ、Ｂ、Ｐ等を少なくとも一種類含むのが望ましい。
【００５０】
図７（ａ）〜（ｃ）は本発明の導波路の製造方法を適用した他の導波路の構造図である。
【００５１】
さらに、屈折率制御用添加物を少なくとも一種類含んだ透明体を少なくとも一層多く積層させておき、それぞれの層内に光伝播層を形成してもよく、それぞれの層内に光伝播層が伝播するように形成してもよい。このようにしておくことによって、より一層の高集積化を図ることができ、多機能化も期待できる。
【００５２】
超短パルスレーザビームの波長も８００ｎｍ以外に、２６０ｎｍから１６００ｎｍの範囲から選ぶことができる。
【００５３】
さらに、屈折率制御用添加物を少なくとも一種類含んだ透明体の材料として、例えばポリイミド、ポリシラン、シリコーン、エポキシ樹脂等を用いてもよい。本発明の導波路の製造方法は、図８（ａ）〜（ｃ）に示すようなフォトニック結晶構造に適用してもよい。
【００５４】
図８（ａ）はフォトニック結晶構造の導波路の側面図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）の８ｂ−８ｂ線断面図であり、図８（ｃ）は８ｃ−８ｃ線断面における屈折率分布を示す図である。図８（ｃ）において横軸は屈折率を示し、縦軸は導波路の８ｃ−８ｃ線上の位置（幅方向の位置）を示す。
【００５５】
基板２１の上に透明体からなる透明層２２より屈折率が低いかほぼ等しい低屈折率層２３が形成され、その低屈折率層２３の上に低屈折率層２３よりも屈折率が高く、屈折率制御用添加物を少なくとも一種類含んだ透明層２２を形成し、その透明層２２の上に透明層２２より屈折率が低いかほぼ等しい他の低屈折率層２４を形成した構造の透明な積層体の透明層２２内の光伝播層が形成されない領域に直径ｄ（１μｍ以下）の空孔２５を所望間隔ｓ（１μｍ以下）で縦横にフォトニックバンドギャップ構造が形成されるように設ける。この空孔２５はレーザビーム１５−２、１９−２のエネルギーを大きくすることにより形成することができる。
【００５６】
空孔２５の形成されない領域に、波長が２５０ｎｍから１６００ｎｍの範囲で、パルス幅が１０００フェムト秒以下３０フェムト秒以上で、繰り返し周波数が３００ｋＨｚ以下５０ｋＨｚ以上の超短パルスレーザビーム（図示せず。）を集光、照射することにより集光部の屈折率を高くして光伝播層２６を形成する際に、超短パルスレーザビームを集光、照射した後に透明体に吸収する波長を有するレーザビームを集光、照射することにより、光伝播層２６内の屈折率制御用添加物を熱拡散させてその屈折率分布を変えると共に、光伝播層の周辺部の形状を均一にすることができる。
【００５７】
なお、上記実施の形態では透明体を移動させる場合で説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、超短パルスレーザビーム及び炭酸ガスレーザビームを移動させることにより光伝播層を形成するようにしてもよい。
【００５８】
以上において、本発明は以下のような効果を示す。
【００５９】
（１）従来のように、超短パルスレーザビームを屈折率制御用添加物を少なくとも一種類含んだ透明体の表面上あるいは内部に集光、照射しながら被照射物あるいはレーザビームのいずれかを相対的に移動させてパターニングを行い、光伝播層となる高屈折率のコア層を形成する方法ではコア層の側面の荒れを小さくすることは難しい。これに対して本発明のように、超短パルスレーザビームを集光、照射して光伝播層を形成した後に、透明体に吸収する波長のレーザビームを集光、照射することにより、光伝播層内の屈折率制御用添加物を熱拡散させて、光伝播層の幅方向の屈折率分布を変えると共に、光伝播層とその周辺部の長手方向の屈折率分布の形状を均一にすることができる。この結果、低散乱損失の超低損失導波路を得ることができる。
【００６０】
（２）屈折率制御用添加物として、Ｇｅ、Ｐ、Ｂのような融点を低下させる添加物を少なくとも一種類、８モル％以上３０モル％以下含んだＳｉＯ2ガラスを用いれば、光伝播層内の屈折率制御用添加物を容易に熱拡散させてその幅方向の屈折率分布を変えると共に、光伝播層とその周辺部の長手方向の屈折率分布の形状をより均一にすることができる。すなわち、コア層とコア層の側面のクラッド層との界面を平滑化することができるので、より低散乱損失の導波路を得ることができる。
【００６１】
（３）屈折率制御用添加物を少なくとも一種類含んだ透明体に吸収する波長のレーザビームとして、波長が１０．６μｍ帯の炭酸ガスレーザビームを用いれば、超短パルスレーザビームの照射条件に応じてその出力パワーを広い範囲から選択して調整できるので、より効率的に上記効果が得られる。
【００６２】
（４）屈折率制御用添加物を少なくとも一種類含んだ透明体に吸収する波長のレーザビームとして、連続発振するレーザビームを用いることにより、パルスレーザビームで形成した光伝播層の周辺部の凹凸を長手方向に均一にすることができる。
【００６３】
（５）屈折率制御用添加物を少なくとも一種類含んだ透明体に吸収する波長のレーザビームのパワー密度分布として、中央部がくぼんだ略ＴＥＭ01モードのレーザビームを用いることにより、光伝播層の中央部の屈折率をほとんど変えずに光伝播層の周辺部の長手方向の不均一性を直すことができる。
【００６４】
（６）光伝播層として、屈折率制御用添加物を少なくとも一種類含んだ透明体内に直線パターン、曲線パターン、あるいはそれらを組み合わせたパターンで二次元、あるいは三次元に形成させることにより、種々の光信号処理回路を形成することができる。
【００６５】
（７）光伝播層として、光信号を分岐、合流したり、種々の波長の光信号を分波、合波したりする光信号処理回路を形成することもでき、これによって、より低損失な光信号処理回路を実現することができる。
【００６６】
（８）屈折率制御用添加物を少なくとも一種類含んだ透明体を基板上に少なくとも一層形成しておくことにより、基板の上、下或いは内部に種々の電気回路、電子部品、光回路、光素子等を実装した光デバイスを得ることができる。
【００６７】
（９）光伝播層を各層の少なくとも一層内に形成することにより、高集積、多機能な光回路を実現することができる。
【００６８】
（１０）屈折率制御用添加物を少なくとも一種類含んだ透明体をそれよりも屈折率の低い層で覆うことにより、光伝播層により光閉じ込めのよい光回路、外部環境（温度変化、湿度変化等）に左右されない光回路を実現することができる。
【００６９】
（１１）低損失な導波路を安定して再現性よく、かつ簡単に製造することができる。また、作製した導波路の幅方向の屈折率分布を容易に調整することができる。さらに、光伝播層とその周辺部の長手方向の均一性を、より一層向上させることができる。さらに、超短パルスレーザビーム照射後に照射する後方のレーザビームとして、炭酸ガスレーザや連続発振しているレーザビームを用いることにより、上記効果をさらに一層高めることができる。さらに、後方のレーザビームのパワー密度分布として、ＴＥＭ01モードのレーザビームを用いれば、光伝播層とその周辺部の長手方向の均一性を向上させることができる。
【００７０】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、低光散乱損失の導波路の製造方法の提供を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の導波路の製造方法の一実施の形態を示す概念図であり、（ｂ）は（ａ）に示した導波路の１ｂ−１ｂ線断面図であり、（ｃ）は（ｂ）の１ｃ−１ｃ線断面における屈折率分布を示す図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）は本発明の導波路の製造方法の他の実施の形態を示す概念図である。
【図３】本発明の導波路の製造方法の他の実施の形態を示す概念図である。
【図４】本発明の導波路の製造方法の他の実施の形態を示す概念図である。
【図５】（ａ）は本発明の導波路の製造に用いられるレーザビームの模式図であり、（ｂ）は（ａ）に示したレーザビームの径方向のパワー密度を示す図であり、（ｃ）はパワー密度分布を立体的に示す図である。
【図６】（ａ）は本発明の導波路の製造方法の他の実施の形態を示す概念図であり、（ｂ）は（ａ）に示した導波路の６ｂ−６ｂ線断面における屈折率分布と６ｂ’−６ｂ’線断面における屈折率分布とを重ね合わせた図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は本発明の導波路の製造方法を適用した他の導波路の構造図である。
【図８】（ａ）はフォトニック結晶構造の導波路の側面図であり、（ｂ）は（ａ）の８ｂ−８ｂ線断面図であり、（ｃ）は８ｃ−８ｃ線断面における屈折率分布を示す図である。
【図９】（ａ）は従来の導波路の製造方法を示す概念図であり、（ｂ）は（ａ）に示した製造方法を適用した導波路の平面図であり、（ｃ）は（ｂ）に示した導波路の９ｃ−９ｃ線断面における屈折率分布を示す図である。
【符号の説明】
１０  透明体
１１−１、１１−２  超短パルスレーザビーム
１２、１６  レンズ
１４、１７  光伝播層
１５−１、１５−２  レーザビーム
【図１】
0003925209.tif 000002
【図２】
0003925209.tif 000003
【図３】
0003925209.tif 000004
【図４】
0003925209.tif 000005
【図５】
0003925209.tif 000006
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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