DE10393740T5

DE10393740T5 - Integrierte optische Vorrichtungen mit eingebetteten Elektroden sowie Verfahren zu ihrer Herstellung

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Publication number: DE10393740T5
Application number: DE10393740T
Authority: DE
Inventors: David W. Dublin Nippa; Steven M. Reynoldsburg Risser; Richard W. Westerville Ridgway; Tim L. Pataskala Shortridge; Vincent Sunbury NcGinniss; Kevin Worthington Spahr
Original assignee: Optimer Photonics Inc
Current assignee: Optimer Photonics Inc
Priority date: 2002-11-21
Filing date: 2003-11-21
Publication date: 2005-11-03
Also published as: GB2409533B; WO2004049048B1; CA2504128A1; WO2004049048A1; US7373047B2; JP2006507537A; US20040131303A1; AU2003291823A1; GB0508658D0; GB2409533A

Abstract

Verfahren zur Herstellung einer integrierten optischen Vorrichtung, wobei das Verfahren aufweist:
Vorsehen eines Auflage-Wafers, welcher eine Elektrodenauflageoberfläche definiert;
Ausbilden eines Elektrodenmusters über der Elektrodenauflageoberfläche des Auflage-Wafers;
Ausbilden einer nicht-polymeren Pufferschicht auf zumindest einem Abschnitt des Elektrodenmusters und über zumindest einem Abschnitt des Auflage-Wafers;
Ausbilden einer Wellenleiterkern-Materialschicht über der nicht-polymeren Pufferschicht;
Entfernen von Abschnitten der Kernmaterialschicht, um einen Wellenleiterkern zu definieren, und
Positionieren eines Mantelmaterials in optische Kommunikation zu dem Wellenleiterkern, so daß die Pufferschicht, das Mantelmaterial und der Wellenleiterkern einen Wellenleiterkern mit optischem Mantel definieren, wobei zumindest entweder das Mantelmaterial oder der Wellenleiterkern derart konfiguriert sind, daß ein an das Elektrodenmuster angelegtes Steuersignal eine Übertragungscharakteristik eines optischen Signals ändert, welches sich entlang des Wellenleiterkerns ausbreitet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die optische Signalübertragung und insbesondere verbesserte Wellenleitervorrichtungen, welche in Anwendungen nützlich sind, die Modulation, Dämpfung, Polarisationssteuerung und Schalten bzw. Vermitteln von optischen Signalen erfordern.
Integrierte optische Vorrichtungen, welche eingebettete Elektroden enthalten, und Verfahren zur Herstellung solcher Vorrichtungen sind im folgenden dargelegt. Entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer integrierten optischen Vorrichtung vorgesehen. Das Verfahren weist folgende Schritte auf: (i) Vorsehen eines Auflage-Wafers, welcher eine Elektrodenauflageoberfläche definiert; (ii) Ausbilden eines Elektrodenmusters über der Elektrodenauflageoberfläche des Auflage-Wafers; (iii) Ausbilden einer nicht-polymeren Pufferschicht auf zumindest einem Abschnitt des Elektrodenmusters und über zumindest einem Abschnitt des Auflage-Wafers; (iv) Ausbilden einer Wellenleiterkern-Materialschicht über der nicht-polymeren Silica-basierenden Pufferschicht; (v) Entfernen von Abschnitten der Kernmaterialschicht, um einen Wellenleiterkern zu definieren, und (vi) Positionieren eines Mantelmaterials in optische Kommunikation zu dem Wellenleiterkern, so daß die Pufferschicht, das Mantelmaterial und der Wellenleiterkern einen Wellenleiterkern mit optischem Mantel definieren.
Entsprechend einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Pufferschicht über dem Elektrodenmuster und dem Auflage-Wafer durch ein Sol-Gel-Verfahren ausgebildet, welches durch eine maximale Verarbeitungstemperatur von unter etwa 400°C gekennzeichnet ist.
Entsprechend einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine integrierte optische Vorrichtung vorgesehen, welche einen Auflage-Wafer, ein Elektrodenmuster, eine nicht-polymere Silica-basierende Pufferschicht, eine Wellenleiterkern-Materialschicht und ein Mantelmaterial aufweist. Der Auflage-Wafer definiert eine Elektrodenauflageoberfläche. Das Elektrodenmuster ist über der Elektrodenauflageoberfläche des Auflage-Wafers ausgebildet. Die nicht-polymere Silica-basierende Pufferschicht ist auf zumindest einem Abschnitt des Elektrodenmusters und über zumindest einem Abschnitt des Auflage-Wafers ausgebildet. Die Wellenleiterkern-Materialschicht ist über der Pufferschicht ausgebildet. Das Mantelmaterial ist mit dem Wellenleiterkern in optischer Kommunikation, so daß die Pufferschicht, das Mantelmaterial und der Wellenleiterkern einen Wellenleiterkern mit optischem Mantel definieren.
Es ist entsprechend die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, verbesserte Wellenleitervorrichtungen sowie ein Verfahren zur Herstellung verbesserter Wellenleitervorrichtungen vorzusehen, welche in Anwendungen nützlich sind, die Modulation, Dämpfung, Polarisationssteuerung und Schalten von optischen Signalen erfordern. Weitere Ziele der vorliegenden Erfindung sind in Anbetracht der hierin aufgeführten Beschreibung der Erfindung ersichtlich.
Die folgende ausführliche Beschreibung der spezifischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist am besten verständlich, wenn in Verbindung mit den folgenden Zeichnungen gelesen, in welchen gleiche Anordnungen mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Es zeigt:
1 bis 3 sind schematische Darstellungen, im Querschnitt, von integrierten optischen Vorrichtungen mit eingebetteten Elektroden, entsprechend verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
4 ist eine schematische Darstellung, in Draufsicht, von Abschnitten von den in 1 bis 3 dargestellten integrierten optischen Vorrichtungen;
5 bis 7 stellen ein Verfahren zur Herstellung integrierter optischer Vorrichtungen entsprechend der vorliegenden Erfindung dar;
8 bis 12 sind schematische Darstellungen, im Querschnitt, von integrierten optischen Vorrichtungen, entsprechend verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung einschließlich Steuerelektroden zusätzlich zu den in 1 bis 3 dargestellten eingebetteten Elektroden;
13 ist eine Darstellung eines alternativen Entwurfs einer eingebetteten Elektrode, entsprechend der vorliegenden Erfindung, und
14 und 15 sind schematische Darstellungen, im Querschnitt, von weiteren integrierten optischen Vorrichtungen, entsprechend verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
Bezug nehmend auf 1 bis 4 werden integrierte optische Vorrichtungen 10 entsprechend der vorliegenden Erfindung dargestellt. Es sollte beachtet werden, daß die Vorrichtungen 10 in allgemeiner Art dargestellt sind, da die Vorrichtungen 10 die Form von jeglichen einer Vielfalt spezifischer Typen von Wellenleitervorrichtungen annehmen können, in welchen eingebettete Elektroden, ein optisch funktionaler oder nicht-funktionaler Mantel, und ein optisch funktionaler oder nicht-funktionaler Wellenleiterkern eingesetzt werden. Die Lehre der vorliegenden Erfindung kann z.B. in dem Kontext einer oder mehrerer Vorrichtungen, wie in der US-Patentanmeldung 2003/0174982-A1 (Elektroden- und Kernanordnungen für polarisationsunabhängige Wellenleiter) und 2003/0059189-A1 (Wellenleiter und Vorrichtungen, welche optisch funktionale Mantelbereiche enthalten) offenbart ist, eingesetzt werden.
Die Lehre der vorliegenden Anmeldung kann mit der Lehre dieser und anderer relevanter Dokumente des Standes der Technik verwendet werden, um eine beliebige einer Vielfalt von funktionsfähigen Vorrichtungen und Herstellungsverfahren vorzusehen bzw. zu ermöglichen.
Wiederum Bezug nehmend auf die 1 bis 4 weist jede integrierte optische Vorrichtung 10 einen Auflage-Wafer 20, ein Elektrodenmuster 30, eine nicht-polymere Silica-basierende Pufferschicht 40, eine Wellenleitermaterialschicht 50 sowie einen Wellenleiterkern 52, ein Mantelmaterial 62 und eine oder mehrere Kontaktbereiche 80 auf. Der Auflage-Wafer 20 ist als Silizium-Wafer 24 vorgesehen, welcher eine Silica-Beschichtung 25 trägt, wobei die Silica-Beschichtung eine Elektrodenauflageoberfläche 22 definiert. Das Elektrodenmuster 30 ist über der Elektrodenauflageoberfläche 23 des Trag-Wafers 20 ausgebildet. Die Pufferschicht 40 ist über dem Elektrodenmuster 30 und dem Trag-Wafer 20 ausgebildet. Die Wellenleiterkernmaterialschicht 50 ist über der Pufferschicht 40 ausgebildet.
Zum Zweck der Beschreibung und Definition der vorliegenden Erfindung sollte beachtet werden, daß zwischen den jeweiligen Bedeutungen der Positions- bzw. Lage Ausdrücke "über" und "auf" eine Differenzierung beabsichtigt ist. Falls eine Schicht insbesondere "über" einer anderen Schicht ausgebildet ist, wird in Betracht gezogen, daß eine Zwischenschicht eines anderen Materials zwischen den beiden Schichten vorhanden sein kann. Falls dagegen eine Schicht "auf" einer anderen Schicht ausgebildet ist, wird keinerlei Zwischenschicht in Erwägung gezogen. Bezug nehmend auf 1 kann z.B. die Kernmaterialschicht 50 "über", aber nicht "auf" dem Auflage-Wafer 20 ausgebildet sein.
Wie hierin in weiterem Detail beschrieben werden wird, sind das Elektrodenmuster 30, die Pufferschicht 40 und der Wellenleiterkern 52 derart ausgebildet, daß das Elektrodenmuster 30, welches eine oder mehrere elektrisch isolierte, im wesentlichen ko-planare Steuerelektroden 32, 34 enthalten kann, in der Vorrichtung unter dem Wellenleiterkern 52 eingebettet ist. Über dem Elektrodenmuster 30 sind ein oder mehrere Kontaktbereiche 80 ausgebildet. Zuführungsleitungen 82 können mit dem Elektrodenmuster 30 in den Kontaktbereichen 80 mit Hilfe eines leitenden Epoxy 84 über einen Drahtanschluß oder durch ein anderes geeignetes Mittel zum Leitungsverbinden der Zuführungsleitungen 82 mit dem Elektrodenmuster 30 in Kontakt gebracht werden. Bevor die Zuführungsleitungen 82 mit dem Elektrodenmuster in Kontakt gebracht werden können, kann das Paar von Kontaktbereichen mit einer Hydrofluorsäure oder einem anderen geeigneten Material behandelt werden, um restliches Isoliermaterial, einschließlich restlichem Mantelmaterial, von dem Paar von Kontaktbereichen 80 zu entfernen.
Die verschiedenen Herstellungsverfahren entsprechend der vorliegenden Erfindung können mit Bezug auf die 5 bis 7 beschrieben werden. Am Anfang wird der Auflage-Wafer 20, welcher die Elektrodenauflageoberfläche 22 definiert, vorgesehen. Das Elektrodenmuster 30 wird über der Elektrodenauflageoberfläche 22 auf dem Auflage-Wafer 20 (siehe 5) ausgebildet. Im Anschluß wird eine nicht-polymere, Silica-basierende Pufferschicht 40 über dem Elektrodenmuster 30 und dem Auflage-Wafer 20 ausgebildet. Über der Pufferschicht 40 (siehe 6) wird eine Wellenleiterkern-Materialschicht 50 ausgebildet. Abschnitte der Kernmaterialschicht 50 werden entfernt, um einen Wellenleiterkern 52 und ein Paar von Mantel-Containment-Bereichen 54 zu definieren, welche sich entlang gegenüberliegender Seiten des Wellenleiterkerns 52 in einer Richtung erstrecken, welche sich im wesentlichen parallel zu einer Längsdimension des Wellenleiterkerns 52 (siehe 7) erstreckt. Auf diese Weise kann das in den 1 bis 3 dargestellte Mantelmaterial 60, welches anfangs zumeist ein im wesentlichen unstarres Material, wie z.B. ein Gel oder ein viskoses Fluid ist, zwischen dem Paar von Mantel-Containment-Bereichen 54 in optischer Kombination mit dem Wellenleiterkern 52 positioniert werden. Die Mantel-Containment-Bereiche bieten ein effektives Mittel, durch welches das Mantelmaterial 60 in der Vorrichtung 10 in einer stabilen Weise gebildet werden kann.
Wie in den 1 bis 3 dargestellt, kann das Ausmaß, in welchem das Entfernen der Pufferschicht während des Ausbildens der Mantel-Containment-Bereiche 54 durch geführt wird, schwanken. In der Ausführungsform von 1 werden im wesentlichen sämtliche Abschnitte der Pufferschicht 40, welche zu den Mantel-Containment-Bereichen 54 ausgerichtet sind, während des Ausbildens des Mantelsicherheitsbereichs entfernt. Bezug nehmend auf die Ausführungsform von 2 ist die Pufferschicht 40 durch den Schritt des Ausbildens des Mantelsicherheitsbereichs dagegen größtenteils unbetroffen. In 3 verbleiben wesentliche Abschnitte der Pufferschicht 40, welche zu dem Mantel-Containment-Bereichen 54 ausgerichtet sind, und definieren eine verbleibende Schutzschicht 42 über dem Elektrodenmuster innerhalb der Mantel-Containment-Bereiche 54.
In den Ausführungsformen der 2 und 3 ist die Dicke der verbleibenden Pufferschicht in den Mantel-Containment-Bereichen 54 ausreichend, um eine elektrisch isolierende Barriere zwischen dem Paar von Steuerelektroden 32, 34 auszubilden. Wie in 7 dargestellt, kann es vorzuziehen sein, eine elektrisch isolierende Barriereschicht 70 über dem Paar von Steuerelektroden 32, 34 vor dem Positionieren des Mantelmaterials innerhalb dem Paar von Mantel-Containment-Bereichen 54 vorzusehen, falls im wesentlichen die gesamte Pufferschichtdicke der Mantel-Containment-Bereiche 54 entfernt ist. Die isolierende Barriereschicht 70 kann Silica oder ein anderes geeignetes elektrisch isolierendes Material aufweisen.
Die obige Beschreibung der Herstellungsschritte entsprechend der vorliegenden Erfindung ist allgemeiner Art, da in Betracht gezogen wird, daß eine Vielfalt geeigneter Herstellungsschritte innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden können. Bezug nehmend auf 1 kann, im Sinne der Darstellung und nicht Begrenzung, in Betracht gezogen werden, daß der Wellenleiterkern 52 durch ein Verfahren ausgebildet wird, durch welches die Position des Kerns 52 in einer Ebene 55, die zu der Ebene 35 versetzt und im allgemeinen parallel zu dieser angeordnet ist und durch die Steuerelektroden 32, 34 besetzt ist, relativ zu jeweiligen Positionen des Paars von Steuerelektroden 32, 34 in der Steuerelektrodenebene 35 gesteuert wird. Im Sinne der Darstellung und nicht der Begrenzung können z.B. geeignete Abschnitte der Kernschicht 50 durch Mustern der Kernmaterialschicht unter Verwendung einer Wellenleitermaske und z.B. reaktives Ionenätzen der Wellenleiterstruktur entfernt werden.
Das Elektrodenmuster 30 kann jegliches geeignete leitende Material aufweisen. Es wird z.B. in Erwägung gezogen, daß Au, Bt, Cr, Ta, Ti, Indiumzinnoxid und Kombinationen derer geeignete leitende Materialien sein können. Cr ist wahrscheinlich in vielen Ausführungsformen vorteilhaft, aufgrund seiner guten Hafteigenschaften und dem relativ geringen spezifischen Widerstand. Besonders vorteilhafte leitende Materialien kennzeichnen sich durch Schmelzpunkte von mindestens etwa 1500°C. Bezug nehmend auf 13 wird in Erwägung gezogen, daß das Elektrodenmuster erste und zweite leitende Schichten 36, 38 aufweisen kann – wobei die erste leitende Schicht 36 relativ verbesserte Hafteigenschaften aufweist und die zweite leitende Schicht 38 relativ verbesserte Leitungseigenschaften aufweist. Das Elektrodenmuster kann eine Dicke zwischen etwa 600 Å und etwa 20.000 Å aufweisen.
Die Pufferschicht 40 und das Mantelmaterial 60 weisen vorzugsweise Materialien mit Brechungsindexen auf, welche geringer als der Brechungsindex des Kernmaterials 50 bei einer Betriebstemperatur und Betriebswellenlänge der Vorrichtung sind. Wo der Kern 52 z.B. ein Material aufweist, das einen Brechungsindex von zwischen etwa 1450 und etwa 1455 bei einer ausgewählten Betriebstemperatur und Betriebswellenlänge der Vorrichtung aufweist, kann die Pufferschicht 40 und das Mantelmaterial 60 Materialien aufweisen, welche sich durch Brechungsindexe von zwischen etwa 1440 und etwa 1450 kennzeichnen. Die Pufferschicht 40 und das Mantelmaterial 60 können vorzugsweise Licht von zumindest einer gewöhnlich verwendeten Kommunikationswellenlänge, z.B. etwa 860 nm, etwa 1,3 μm und etwa 1,55 μm oder einer ausgewählten Betriebs- bzw. Operationswellenlänge der Vorrichtung 10 übertragen.
Es kann vorteilhaft sein, sicherzustellen, daß die Pufferschicht 40 ein elektrisch isolierendes, nicht metallisches Material aufweist. Die Pufferschicht kann z.B. ein Material, ausgebildet aus Silica, Si, Ox (1,5 < x < 2), SiON, ein isolierendes Metall-Oxidglas und Kombinationen derer aufweisen. Typische Pufferschichtabmessungen reichen von zwischen etwa 3 μm bis etwa 10 μm in der Dicke, obwohl in Betracht gezogen wird, daß eine Vielfalt von Dickenabmessungen geeignet ist.
Entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Pufferschicht 40 durch ein Sol-Gel-Verfahren ausgebildet, welches durch eine maximale Verarbeitungstemperatur von etwa unter 400°C gekennzeichnet ist. Auf diese Weise kann die Pufferschicht 40 bei Verarbeitungstemperaturen ausgebildet werden, bei denen es unwahrscheinlich ist, daß es zu einem Schaden oder einer Verschlechterung der Elektrodenmuster 30 kommt. Es kann eine Sol-Gel-Verarbeitung verwendet werden, um passive, aktive und nicht-lineare optische Materialien für optische Vorrichtungen entsprechend der vorliegenden Erfindung auszubilden. Viele der Prinzipien und wünschenswerten Merkmale photolithographischer Definition können auf Sol-Gel-Materialien erweitert werden. Sol-Gel-Techniken, in welchen Gläser aus organischen Zwischenprodukten durch Niedertemperaturpolymerisationsreaktionen ausgebildet werden, bieten attraktive Vorteile, was die Flexibilität der Zusammensetzung und Struktur angeht. Sol-Gel-Verfahren bestehen im allgemeinen aus drei Schritten. Zuerst wird eine Kolloid-Suspension aus Oxidpartikeln (das "Sol") durch Hydrolyse und Kondensation eines Zwischenstoffes (z.B. und Alkoxid) ausgebildet; anschließend wird das Sol getrocknet, so daß eine weitere Kondensation eine weitere Kondensation ein halb-starres "Gel" bildet; schließlich wird eine Wärmebehandlung des Gels verwendet, um verbleibende organische Liganden zu beseitigen und die Verdichtung abzuschließen. Das Sol kann tauch-, schleuder- oder sprühbeschichtet werden. Durch mehrfache Beschichtungen können dicke Filme erhalten werden.
Es wird in Erwägung gezogen, daß andere Verarbeitungsverfahren zum Ausbilden der Pufferschicht 40 eingesetzt werden können. Falls die Pufferschicht 40 ein Silica-basierendes Material 21 mit hohem Schmelzpunkt (mp > 1500°C) aufweist, sollten bevorzugte Verarbeitungsverfahren ausgewählt werden, bei welchen das Ausbilden der Pufferschicht bei Temperaturen erreicht wird, die weit unter dem Schmelzpunkt des Silica-basierenden Materials 40 (z.B. mindestens etwa 500°C darunter) und den Schmelzpunkt von signifikanten bzw. Hauptbestandteilen des Elektrodenmusters 30 liegen. Auf diese Weise können entsprechend der vorliegenden Erfindung Pufferschichten ohne das Verursachen von einem übermäßigen Schaden an den Materialien des Elektrodenmusters 30 ausgebildet werden. Zusätzlich zu dem oben beschriebenen Sol-Gel-Verfahren kann die Pufferschicht 40 z.B. durch ein Plasma unterstütztes chemisches Dampfabscheideverfahren (PECVD) ausgebildet werden, welches durch eine maximale Verarbeitungstemperatur von unter z.B. 1000°C gekennzeichnet ist.
Die Materialschicht des Wellenleiterkerns 50 kann jegliches Material aufweisen, welches für den Betrieb als Wellenleiterkern geeignet ist. Geeignete Materialien enthalten, sind aber nicht begrenzt auf Polymere, Silica, dotiertes Silica und Kombinationen derer. Die Materialschicht 50 des Wellenleiterkerns kann durch ein Sol-Gel-Verfahren über der Pufferschicht 40 in einer ähnlichen Weise, wie oben in Bezug auf die Pufferschicht 40 beschrieben, ausgebildet werden. Die Kernschicht 50 weist vorzugsweise ein Material auf, welches Licht bei 860 nm, 1,3 μm, 1,55 μm oder jeglicher geeigneten Telekommunikations- oder Betriebs- bzw. Operationswellenlänge der Vorrichtung 10 überträgt. Obwohl durch die vorliegende Erfindung eine Vielfalt von Kernschichtabmessungen in Erwägung gezogen werden, weisen typische Kernschichten eine Dicke von zwischen etwa 3 μm und 10 μm auf.
Das Mantelmaterial 60 kann ein elektro-optisches Medium oder jegliches andere Medium aufweisen, bei welchem ein an das Elektrodenmuster 30 angelegtes Steuersignal die Geschwindigkeit, Phase, Polarisation, Amplitude oder eine andere Übertragungscharakteristik des Lichts ändert, welches sich entlang des Wellenleiterkerns 52 ausbreitet. Obwohl eine Vielfalt herkömmlicher Mantelmedien für die Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sollte beachtet werden, daß die oben angesprochenen Patentschriften weitere Lehren bezüglich der Auswahl eines geeigneten Mediums enthalten. Das Mantelmaterial kann z.B. ein polymeres oder nicht-polymeres Medium aufweisen. Beispiele polymerer Mantelmedien enthalten, sind aber nicht begrenzt auf Thermoplaste, Duroplaste, UV-ausgehärtete Materialien, quer verbundene Materialien und Sol-Gel-Materialien. Das Mantelmaterial 60 kann ein elektro-optisches Chromophor enthalten und kann ein Pockels-Effekt-Medium, ein Kerr-Effekt-Medium oder Kombinationen derer aufweisen. Wie unten in weiterem Detail mit Bezug auf 14 und 15 beschrieben ist, kann das Kernmaterial, welches den Wellenleiterkern 52 ausbildet, ebenfalls ein Medium aufweisen, bei welchem ein Steuersignal an das Elektrodenmuster 30 angelegt wird, das die Geschwindigkeit, Phase, Polarisation, Amplitude oder eine andere Übertragungscharakteristik des Lichts ändert, das entlang des Wellenleiterkerns 52 geleitet wird.
Das Mantelmaterial 60 kann innerhalb der Mantel-Containment-Bereiche durch ein Sol-Gel-Verfahren in einer der oben in Bezug auf die Pufferschicht 40 beschriebenen Weise ähnlichen Weise positioniert sein. Das Mantelmaterial 60 kann ebenfalls innerhalb der Mantel-Containment-Bereiche 54 als eine Lösung, als ein Aerosol einer Lösung, als ein dampfabgeschiedenes Material, oder als ein elektroabgeschiedenes Material positioniert werden. Wie in den 1 bis 3 dargestellt, kann das Mantelmaterial 60 eine Dicke aufweisen, welche zumindest einer Dicke der Kernmaterialschicht 50 entspricht.
In Fällen, wenn ein gepoltes Mantelmaterial 60 bevorzugt wird, kann das Mantelmaterial 60 innerhalb der Mantel-Containment-Bereiche 54 positioniert werden, während eine gepolte Spannung an das Elektrodenmuster 30 angelegt wird. Die gepolte Spannung wird vorzugsweise während des Aushärtens, dem Querverbinden, dem Trocknen oder der Duroplastbildung des Mantelmaterials beibehalten. Wo das Mantelmaterial 60 z.B. ein elektro-optisches Chromophor aufweist, wird eine gepolte Spannung angelegt, welche ausreichend ist, um das Chromophor entlang des Richtfelds in dem Mantelmaterial 60 zu orientieren bzw. auszurichten. Wie in 7 dargestellt ist, kann die elektrisch isolierende Barriereschicht 70 über dem Elektrodenmuster vor dem Anlegen der gepolten Spannung und dem Positionieren des Mantelmaterials über der elektrisch isolierenden Schicht 70 ausgebildet werden.
Bezug nehmend auf 8 bis 11, sollte beachtet werden, daß ein zusätzliches Elektrodenmuster 90 auf einem Elektrodensubstrat 92, bestehend aus Silica oder einem anderen geeigneten Material, ausgebildet werden kann, und über dem Elektrodenmu ster 30, das über der Elektrodenauflageoberfläche 20 des Auflage-Wafers 20 ausgebildet ist, positioniert werden kann. In 8 weist das zusätzliche Elektrodenmuster 90 z.B. eine einzelne Steuerelektrode auf, welche im wesentlichen zu dem Wellenleiterkern 52 ausgerichtet ist. In 9 weist das zusätzliche Elektrodenmuster 90 eine einzelne Steuerelektrode auf, welche entlang einer Seite des Wellenleiterkerns 52 versetzt angeordnet ist, während das über der Elektrodenauflageoberfläche 22 des Auflage-Wafers 20 ausgebildete Elektrodenmuster 30 eine einzelne Steuerelektrode aufweist, welche entlang einer gegenüberliegenden Seite des Wellenleiterkerns 52 versetzt angeordnet ist. Die Kontur des sich ergebenden elektrischen Feldes ist in Bereichen, welche sich relativ nahe an dem Kern 52 befinden, vorwiegend horizontal und in Abschnitten des Mantelmaterials, welches von dem Kern 52 versetzt angeordnet ist, vorwiegend vertikal. Auf diese Weise ist die Kontur des elektrischen Feldes derart, daß die jeweiligen Ausrichtungen des elektrischen Feldes und die Richtkontur konfiguriert sind, um die optische Doppelbrechung des gerichteten Mantelmaterials oder des optisch funktionalen Kernmaterials auszugleichen. Der TM-Modusindex der Wellenleitervorrichtung 10 kann demzufolge im wesentlichen dem TE-Modusindex der Wellenleitervorrichtung 10 gleichen. Die Elektroden und der Kern können alternativ derart konfiguriert werden, daß Änderungen der jeweiligen Indexe im wesentlichen gleich sind. Es wird zusätzlich in Erwägung gezogen, daß die Elektroden und der Kern konfiguriert werden können, um nur einen der Polarisationsmodi zu beeinflussen.
Die Elektrodenkonfiguration der Ausführungsform der 10 bis 12 ist ebenfalls daraufhin gerichtet, um sicherzustellen, daß der TM-Modusindex der Wellenleitervorrichtung 10 im wesentlichen dem TE-Modusindex der Wellenleitervorrichtung 10 gleicht. In 10 ist insbesondere eine einzelne Steuerelektrode des zusätzlichen Elektrodenmusters 90 entlang einer Seite des Wellenleiterkerns 52 versetzt angeordnet und weist eine Dicke auf, welche ausreichend ist, um sich entlang eines wesentlichen Abschnitts des Wellenleiterkerns 52 zu erstrecken. Die Steuerelektrode des Elektrodenmusters 30 ist entlang der gegenüberliegenden Seite des Wellenleiterkerns 52 versetzt angeordnet. Die sich daraus ergebende elektrische Feldkontur ist auf der Seite des Kerns 52 mit der Elektrode erhöhter Dicke vorwiegend horizontal und auf der gegenüberliegenden Seite des Kerns vorwiegend vertikal.
Gleichermaßen ist in 11 eine der Steuerelektroden des zusätzlichen Elektrodenmusters 90 entlang einer Seite des Wellenleiterkerns 52 versetzt angeordnet und weist eine Dicke auf, welche ausreichend ist, um sich entlang eines wesentlichen Abschnitts des Wellenleiterkerns 52 zu erstrecken. Eine zusätzliche Steuerelektrode des Elektrodenmusters 90 ist entlang der gegenüberliegenden Seite des Wellenleiterkerns 52 versetzt angeordnet und weist eine verringerte Dicke auf. Die sich daraus ergebende elektrische Feldkontur ist auf der Seite des Kerns 52 mit der Elektrode erhöhter Dicke vorwiegend horizontal und auf der gegenüberliegenden Seite des Kerns 52 vorwiegend vertikal.
In 12 weist das zusätzliche Elektrodenmuster 90 ein Paar von Steuerelektroden auf, welche entlang gegenüberliegenden Seiten des Wellenleiterkerns 52 versetzt angeordnet sind. Das über der Elektrodenauflagenoberfläche 22 des Auflage-Wafers 20 ausgebildete Elektrodenmuster 30 weist eine einzelne Steuerelektrode auf, welche im wesentlichen zu dem Wellenleiterkern 52 ausgerichtet ist. Die sich daraus ergebende elektrische Feldkontur ist in den Bereichen des Mantels 60, welcher zu dem Paar von Steuerelektroden des zusätzlichen Elektrodenmusters 90 ausgerichtet ist, vorwiegend vertikal, und in den Bereichen des Mantels benachbart an den Kern vorwiegend horizontal, sowie in dem Bereich des Kerns 52 vorwiegend vertikal.
Bezug nehmend auf 14 und 15 kann das den Kern 52 bildende Material ein optisch funktionales Material, d.h. ein elektro-optisches Medium oder jegliches andere Medium, sein, bei welchem ein an die Elektrodenmuster 30, 90 angelegtes Steuersignal die Geschwindigkeit, Phase, Polarisation, Amplitude oder eine andere Übertragungscharakteristik des Lichts, welches entlang des Wellenleiterkerns 52 geleitet wird, ändert. In den Ausführungsformen der 14 und 15 sind Abschnitte der Pufferschicht 40 entfernt, um einen Kern-Mantelsicherheitsbereich zu definieren, in welchen das Kernmaterial eingeführt wird. Der Kernmaterialsicherheitsbereich ist in der Pufferschicht 40 vor dem Ausbilden des Wellenleiterkerns 52 über der Pufferschicht definiert. Zum Zweck der Definition und Beschreibung der vorliegenden Erfindung sollte beachtet werden, daß der Kern 52 als "über" der Pufferschicht 40 ausgebildet beschrieben ist, obgleich dieser nicht über der gesamten Pufferschicht 40 positioniert ist.
In der Ausführungsform der 14 erstreckt sich das Wellenleiterkernmaterial über den Kernmaterialsicherheitsbereich hinaus, um eine Kernmaterialdeckschicht 56 zu definieren. In der Ausführungsform der 15 ist das Wellenleiterkernmaterial dagegen im wesentlichen innerhalb des Kernmaterialsicherheitsbereichs, welcher durch die Pufferschicht 40 definiert ist, begrenzt.
Die 14 und 15 stellen ebenfalls zwei unterschiedliche Typen von Elektrodenanordnungen dar. Es wird in Erwägung gezogen, daß jegliche einer Vielfalt geeigneter Elektrodenanordnungen in den Ausführungsformen der 14 und 15, einschließlich denen in den verbleibenden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellten Anordnungen, eingesetzt werden.
Zum Zweck der Definition und Beschreibung der vorliegenden Erfindung sollte beachtet werden, daß die Wellenlänge von "Licht" oder einem "optischen Signal" nicht auf eine bestimmte Wellenlänge oder einem Abschnitt des elektromagnetischen Spektrums begrenzt ist. "Licht" und "optische Signale" sind Ausdrücke, welche durchweg der vorliegenden Beschreibung gegenseitig austauschbar verwendet werden, sind nicht bestimmt, bestimmte Teile des Gegenstands der Erfindung abzudecken, sondern sind hierin definiert, um jegliche Wellenlänge elektromagnetischer Strahlung, die in der Lage ist, sich in einem optischen Wellenleiter auszubreiten, abzudecken. Licht oder optische Signale in den sichtbaren und Infrarot-Abschnitten des elektromagnetischen Spektrums sind beide in der Lage, sich in einem optischen Wellenleiter auszubreiten. Ein optischer Wellenleiter kann jegliche geeignete Signalausbreitungsanordnung aufweisen. Beispiele optischer Wellenleiter enthalten, sind aber nicht begrenzt auf Glasfasern, Scheiben-Wellenleiter und dünne Filme bzw. Schichten, welche z.B. in integrierten optischen Schaltungen verwendet werden.
Zum Zweck der Beschreibung und Definition der vorliegenden Erfindung sollte beachtet werden, daß der Ausdruck "im wesentlichen" hierin verwendet wird, um den inhärenten Grad der Ungewißheit darzustellen, welcher jeglichem quantitativem Vergleich, Wert, Messung oder anderer Repräsentation zugeschrieben werden kann. Der Begriff "im wesentlichen" wird hierin ebenfalls verwendet, um den Grad darzustellen, um welchen eine quantitative Repräsentation bzw. Darstellung von einem angegebenen Referenzwert abweichen kann, ohne in einer Änderung der grundlegenden Funktion des betreffenden Gegenstands der Erfindung zu resultieren.
Nach ausführlicher Beschreibung der Erfindung und durch Bezug auf spezifische Ausführungsformen derer ist es ersichtlich, daß Modifikationen und Änderungen möglich sind, ohne von dem Umfang der Erfindung, wie in den beigefügten Ansprüchen definiert, abzuweichen. Mit Bezug auf die verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sollte z.B. beachtet werden, daß die verschiedenen Kern-, Mantel-, Puffer- und Deckschichtbereiche der vorliegenden Erfindung und der unterschiedlichen jeweiligen Abschnitte derer, optisch funktionale oder nicht-funktionale Materialien aufweisen können. Es sollte ebenfalls beachtet werden, daß Wellenleitervorrichtungen entsprechend der vorliegenden Erfindung in einem Telekommunikationsnetzwerk oder in einer anderen Art von optischem Netzwerk eingesetzt werden können. Obwohl manche Aspekte der vorliegenden Erfindung hierin als bevorzugt, typisch oder insbesondere vorteilhaft identifiziert sind, gilt die vorliegende Erfindung nicht notwendigerweise auf diese Aspekte der Erfindung begrenzt.
Zusammenfassung
Entsprechend der vorliegenden Erfindung sind Wellenleitervorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Wellenleitervorrichtungen, welche in Anwendungen nützlich sind, die Relation, Dämpfung, Polarisationssteuerung und Schalten von optischen Signalen erfordern, vorgesehen. Entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer integrierten optischen Vorrichtung vorgesehen. Die Vorrichtung weist folgende Schritte auf: (i) Vorsehen eines Supportwafers (20), welcher eine Elektrodenauflageoberfläche definiert; (ii) Ausbilden eines Elektrodenmusters (30) über der Elektrodenauflageoberfläche des Auflagewafers; (iii) Ausbilden einer nicht-polymeren Pufferschicht (40) auf zumindest einem Abschnitt des Elektrodenmusters und über zumindest einem Abschnitt des Auflagewafers; (iv) Ausbilden einer Wellenleiterkern-Materialschicht (50) über der nicht-polymeren silikabasierenden Pufferschicht; (v) Entfernen von Abschnitten der Kernmaterialschicht (50), um einen Wellenleiterkern (52) zu definieren, und (vi) Positionieren eines Mantelmaterials (60) in optische Kommunikation zu dem Wellenleiterkern, so daß die Pufferschicht, das Mantelmaterial und der Wellenleiterkern einen Wellenleiterkern mit optischem Mantel definieren.
(1)

Claims

Verfahren zur Herstellung einer integrierten optischen Vorrichtung, wobei das Verfahren aufweist: Vorsehen eines Auflage-Wafers, welcher eine Elektrodenauflageoberfläche definiert; Ausbilden eines Elektrodenmusters über der Elektrodenauflageoberfläche des Auflage-Wafers; Ausbilden einer nicht-polymeren Pufferschicht auf zumindest einem Abschnitt des Elektrodenmusters und über zumindest einem Abschnitt des Auflage-Wafers; Ausbilden einer Wellenleiterkern-Materialschicht über der nicht-polymeren Pufferschicht; Entfernen von Abschnitten der Kernmaterialschicht, um einen Wellenleiterkern zu definieren, und Positionieren eines Mantelmaterials in optische Kommunikation zu dem Wellenleiterkern, so daß die Pufferschicht, das Mantelmaterial und der Wellenleiterkern einen Wellenleiterkern mit optischem Mantel definieren, wobei zumindest entweder das Mantelmaterial oder der Wellenleiterkern derart konfiguriert sind, daß ein an das Elektrodenmuster angelegtes Steuersignal eine Übertragungscharakteristik eines optischen Signals ändert, welches sich entlang des Wellenleiterkerns ausbreitet.
Verfahren zur Herstellung einer integrierten optischen Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Elektrodenmuster, die Pufferschicht und der Wellenleiterkern derart ausgebildet sind, daß das Elektrodenmuster in der Vorrichtung unter dem Wellenleiterkern eingebettet ist.
Verfahren zur Herstellung einer integrierten optischen Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Elektrodenmuster derart ausgebildet ist, um zumindest zwei elektrisch isolierte Steuerelektroden über der Elektrodenauflageoberfläche zu definieren.
Verfahren zur Herstellung einer integrierten optischen Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei ein ausreichender Abschnitt der Pufferschicht, welche über dem Elektrodenmuster ausgebildet ist, beibehalten wird, bevor das Mantelmaterial, das in optischer Kommunikation mit dem Wellenleiterkern ist, positioniert wird, um eine elektrisch isolierende Barriere zwischen den isolierten Steuerelektroden auszubilden.
Verfahren zur Herstellung einer integrierten optischen Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei eine elektrisch isolierende Barriereschicht über den Steuerelektroden vor dem Positionieren des Mantelmaterials in optische Kommunikation zu dem Wellenleiterkern, ausgebildet wird.
Verfahren zur Herstellung einer integrierten optischen Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei das Elektrodenmuster derart ausgebildet ist, daß die Steuerelektroden im wesentlichen ko-planar sind.
Verfahren zur Herstellung einer integrierten optischen Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Elektrodenmuster zumindest zwei elektrisch isolierte Steuerelektroden definiert und der Wellenleiterkern durch ein Verfahren ausgebildet wird, durch welches die Position des Kerns in einer Ebene, die von der Ebene, die mit den Steuerelektroden besetzt ist, versetzt angeordnet ist und zu dieser im allgemeinen parallel ist, relativ zu jeweiligen Positionen der Steuerelektroden in der Steuerelektrodenebene gesteuert wird.
Verfahren zur Herstellung einer integrierten optischen Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner den Schritt des Positionierens eines zusätzlichen Elektrodenmusters über dem Elektrodenmuster, welches über der Elektrodenauflageoberfläche des Auflage-Wafers ausgebildet ist, aufweisend.
Verfahren zur Herstellung einer integrierten optischen Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei das zusätzliche Elektrodenmuster eine einzelne Steuerelektrode aufweist, welche im wesentlichen zu dem Wellenleiterkern ausgerichtet ist.
Verfahren zur Herstellung einer integrierten optischen Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei das zusätzliche Elektrodenmuster eine einzelne Steuerelektrode aufweist, welche entlang einer Seite des Wellenleiterkerns versetzt angeordnet ist und das über der Elektrodenauflageoberfläche des Auflage-Wafers ausgebildete Elektrodenmuster eine einzelne Steuerelektrode aufweist, welche entlang einer gegenüberliegenden Seite des Wellenleiterkerns versetzt angeordnet ist.
Verfahren zur Herstellung einer integrierten optischen Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die einzelne Steuerelektrode, welche entlang einer Seite des Wellenlei terkerns versetzt angeordnet ist, eine ausreichende Dicke aufweist, um sich entlang eines wesentlichen Abschnitts des Wellenleiterkerns zu erstrecken.
Verfahren zur Herstellung einer integrierten optischen Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei das zusätzliche Elektrodenmuster eine zusätzliche einzelne Steuerelektrode aufweist, welche entlang der gegenüberliegenden Seite des Wellenleiterkerns über dem Elektrodenmuster, das über der Elektrodenauflageoberfläche des Auflage-Wafers ausgebildet ist, versetzt angeordnet ist.
Verfahren zur Herstellung einer integrierten optischen Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei: das zusätzliche Elektrodenmuster eine einzelne Steuerelektrode aufweist, welche entlang einer Seite des Wellenleiterkerns versetzt angeordnet ist und eine zusätzliche einzelne Steuerelektrode entlang einer gegenüberliegenden Seite des Wellenleiterkerns versetzt angeordnet ist, und das über der Elektrodenauflageoberfläche des Auflage-Wafers ausgebildete Elektrodenmuster eine einzelne Steuerelektrode aufweist, welche im wesentlichen zu dem Wellenleiterkern ausgerichtet ist.
Verfahren zur Herstellung einer integrierten optischen Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Elektrodenmuster zumindest ein Material der Gruppe, bestehend aus Au, Bt, Cr, Ta, Ti, Indiumzinnoxid und Kombinationen deren aufweist.
Verfahren zur Herstellung einer integrierten optischen Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Elektrodenmuster Cr aufweist.
Verfahren zur Herstellung einer integrierten optischen Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Elektrodenmuster ein leitendes Material aufweist, welches durch einen Schmelzpunkt von zumindest etwa 1500°C gekennzeichnet ist.
Verfahren zur Herstellung einer integrierten optischen Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Elektrodenmuster erste und zweite leitende Schichten aufweist, wobei die erste leitende Schicht relativ verbesserte Hafteigenschaften aufweist und die zweite leitende Schicht relativ verbesserte Leitungseigenschaften aufweist.
Verfahren zur Herstellung einer integrierten optischen Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Pufferschicht auf dem Elektrodenmuster und dem Auflage-Wafer ausgebildet ist.
Verfahren zur Herstellung einer integrierten optischen Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Pufferschicht durch ein Sol-Gel-Verfahren ausgebildet wird.
Verfahren zur Herstellung einer integrierten optischen Vorrichtung nach Anspruch 19, wobei das Sol-Gel-Verfahren durch eine maximale Verarbeitungstemperatur von unter etwa 400°C gekennzeichnet ist.
Verfahren zur Herstellung einer integrierten optischen Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Pufferschicht bei einer maximalen Verarbeitungstemperatur von zumindest 500°C unter einem Schmelzpunkt der Pufferschicht ausgebildet wird.
Verfahren zur Herstellung einer integrierten optischen Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Pufferschicht bei einer maximalen Verarbeitungstemperatur von zumindest 500°C unter einem Schmelzpunkt des Elektrodenmusters ausgebildet wird.
Verfahren zur Ausbildung einer integrierten optischen Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Pufferschicht durch ein Plasma unterstütztes chemisches Dampfabscheideverfahren (PECVD) ausgebildet wird.
Verfahren zur Herstellung einer integrierten optischen Vorrichtung nach Anspruch 23, wobei das Plasma angereicherte chemische Dampfabscheideverfahren durch eine maximale Verarbeitungstemperatur von etwa unter 1000°C gekennzeichnet ist.
Verfahren zur Herstellung einer integrierten optischen Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Pufferschicht eine Silica-basierende Pufferschicht aufweist.
Verfahren zur Herstellung einer integrierten optischen Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner den Schritt des Entfernens von Abschnitten der Pufferschicht aufweisend, während eine ausreichende Menge der Pufferschicht vorhanden bleibt, um eine verbleibende Schutzschicht über dem Elektrodenmuster zu definieren.
Verfahren zur Herstellung einer integrierten optischen Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Pufferschicht ein Material mit einem Brechungsindex aufweist, wel cher niedriger als ein Brechungsindex des Kernmaterials bei einer Betriebstemperatur und Betriebswellenlänge der Vorrichtung aufweist.
Verfahren zur Herstellung einer integrierten optischen Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Pufferschicht ein Material aufweist, welches durch einen Brechungsindex von zwischen etwa 1440 und 1450 bei einer ausgewählten Betriebstemperatur und Betriebswellenlänge der Vorrichtung gekennzeichnet ist.
Verfahren zur Herstellung einer integrierten optischen Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Pufferschicht ein Material aufweist, das Licht der zumindest folgenden Wellenlängen überträgt: etwa 1,3 μm und etwa 1,55 μm.
Verfahren zur Herstellung einer integrierten optischen Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Pufferschicht ein elektrisch isolierendes, nicht-metallisches Material aufweist.
Verfahren zur Herstellung einer integrierten optischen Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Kernschicht ein Material der Gruppe, bestehend aus Polymeren, Silica, dotiertem Silica und Kombinationen derer aufweist.
Verfahren zur Herstellung einer integrierten optischen Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Kernschicht durch ein Sol-Gel-Verfahren ausgebildet wird.
Verfahren zur Herstellung einer integrierten optischen Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Kernschicht ein Material aufweist, welches durch einen Brechungs index von zwischen etwa 1450 und 1455 bei einer ausgewählten Betriebstemperatur und Betriebswellenlänge der Vorrichtung gekennzeichnet ist.
Verfahren zur Herstellung einer integrierten optischen Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei Abschnitte der Kernschicht durch reaktives Ionenätzen entfernt werden.
Verfahren zur Herstellung einer integrierten optischen Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Wellenleiterkern durch Mustern der Kernmaterialschicht unter Verwendung einer Wellenleitermaske ausgebildet wird.
Verfahren zur Herstellung einer integrierten optischen Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Mantelmaterial ein elektrooptisches Medium aufweist.
Verfahren zur Herstellung einer integrierten optischen Vorrichtung nach Anspruch 36, wobei das Mantelmaterial ein elektrooptisches Chromophor aufweist.
Verfahren zur Herstellung einer integrierten optischen Vorrichtung nach Anspruch 36, wobei das Mantelmaterial ein Medium aufweist, welches durch den Pockels-Effekt dominiert wird.
Verfahren zur Herstellung einer integrierten optischen Vorrichtung nach Anspruch 36, wobei das Mantelmaterial ein Medium aufweist, welches durch den Kerr-Effekt dominiert wird.
Verfahren zur Herstellung einer integrierten optischen Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Mantelmaterial in optische Kommunikation zu dem Wellenleiterkern durch ein Sol-Gel-Verfahren positioniert wird.
Verfahren zur Herstellung einer integrierten optischen Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Mantelmaterial in optische Kommunikation zu dem Wellenleiterkern als eine polymere Lösung positioniert wird.
Verfahren zur Herstellung einer integrierten optischen Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Mantelmaterial in optische Kommunikation zu dem Wellenleiterkern als ein Aerosol einer polymeren Lösung positioniert wird.
Verfahren zum Herstellen einer integrierten optischen Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Mantelmaterial in optische Kommunikation zu dem Wellenleiterkern als ein dampfabgeschiedenes Polymer positioniert wird.
Verfahren zur Herstellung einer integrierten optischen Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Mantelmaterial in optische Kommunikation zu dem Wellenleiterkern als ein elektro-abgeschiedenes Polymer positioniert wird.
Verfahren zur Herstellung einer integrierten optischen Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Mantelmaterial in optische Kommunikation zu dem Wellenleiterkern positioniert wird, während eine gepolte Spannung an das Elektrodenmuster angelegt wird.
Verfahren zur Herstellung einer integrierten optischen Vorrichtung nach Anspruch 45, wobei die Richtspannung während des Aushärtens, des Querverbindens oder der Duroplastausbildung des Mantelmaterials beibehalten wird.
Verfahren zur Herstellung einer integrierten optischen Vorrichtung nach Anspruch 45, wobei das Mantelmaterial ein elektrooptisches Chromophor aufweist und die Richtspannung angelegt wird, um ausreichend hoch zu sein, um das Chromophor entlang eines resultierenden elektrischen Felds in dem Mantelmaterial zu orientieren bzw. auszurichten.
Verfahren zur Herstellung einer integrierten optischen Vorrichtung nach Anspruch 45, wobei eine elektrisch isolierende Barriereschicht über dem Elektrodenmuster vor Anlegen der Richtspannung ausgebildet wird und das Mantelmaterial über der elektrisch isolierenden Schicht positioniert wird.
Verfahren zur Herstellung einer integrierten optischen Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Mantelmaterial eine Dicke aufweist, welche zumindest so groß wie eine Dicke ist, welche durch die Kernmaterialschicht definiert ist.
Verfahren zur Herstellung einer integrierten optischen Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei weitere Abschnitte der Kernmaterialschicht und der Pufferschicht entfernt werden, um ein Paar von Kontaktbereichen über dem Elektrodenmuster zu definieren.
Verfahren zur Herstellung einer integrierten optischen Vorrichtung nach Anspruch 50, wobei das Paar von Kontaktbereichen mit Hydrofluoridsäure behandelt wird, um verbleibendes Material von dem Paar von Kontaktbereichen zu entfernen.
Verfahren zur Herstellung einer integrierten optischen Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei Abschnitte der Pufferschicht entfernt werden, um einen Kernmaterial-Containment-Bereich zu definieren.
Verfahren zur Herstellung einer integrierten optischen Vorrichtung nach Anspruch 52, wobei der Kernmaterial-Containment-Bereich vor dem Ausbilden der Wellenleiterkern-Materialschicht über der Pufferschicht definiert wird.
Verfahren zur Herstellung einer integrierten optischen Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Wellenleiterkern-Materialschicht innerhalb eines Kernmaterial-Containment-Bereichs, welcher durch die Pufferschicht definiert ist, ausgebildet wird.
Verfahren zur Herstellung einer integrierten optischen Vorrichtung nach Anspruch 54, wobei die Wellenleiterkern-Materialschicht sich über dem Kernmaterial-Containment-Bereich, welcher durch die Pufferschicht definiert ist, hinaus erstreckt.
Verfahren zur Herstellung einer integrierten optischen Vorrichtung nach Anspruch 54, wobei die Wellenleiterkern-Materialschicht im wesentlichen innerhalb des Kernmaterial-Containment-Bereichs, welcher durch die Pufferschicht definiert ist, begrenzt ist.
Verfahren zur Herstellung einer integrierten optischen Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei Abschnitte der Kernmaterialschicht entfernt werden, um einen Wellenleiterkern und ein Paar von Mantel-Containment-Bereichen zu definieren, welche sich entlang gegenüberliegenden Seiten des Wellenleiterkerns in einer im wesentlichen zu einer Längsdimension des Wellenleiterkerns parallelen Richtung erstrecken.
Verfahren zur Herstellung einer integrierten optischen Vorrichtung nach Anspruch 57, wobei das Mantelmaterial innerhalb zumindest einem wesentlichen Abschnitt des Paars von Mantel-Containment-Bereichen positioniert wird, um das Mantelmaterial in optische Kommunikation zu dem Wellenleiterkern zu plazieren.
Verfahren zur Herstellung einer integrierten optischen Vorrichtung, wobei das Verfahren aufweist: Vorsehen eines Auflage-Wafers, welcher eine Elektrodenauflageoberfläche definiert; Ausbilden eines Elektrodenmusters über der Elektrodenauflageoberfläche des Auflage-Wafers; Ausbilden einer Pufferschicht über dem Elektrodenmuster und dem Auflage-Wafer durch ein Sol-Gel-Verfahren, welches durch eine maximale Verarbeitungstemperatur von unter 400°C gekennzeichnet ist; Ausbilden eines Wellenleiterkerns über der Pufferschicht, und Positionieren eines Mantelmaterials in optische Kommunikation zu dem Wellenleiterkern, so daß die Pufferschicht, das Mantelmaterial und der Wellenleiterkern einen Wellenleiterkern mit optischem Mantel definieren, wobei zumindest entweder das Mantelmaterial oder der Wellenleiterkern derart konfiguriert sind, daß ein an das Elektrodenmuster angelegtes Signal eine Übertragungscharakteristik eines optischen Signals ändert, welches sich entlang des Wellenleiterkerns ausbreitet.
Integrierte optische Vorrichtung, aufweisend: einen Auflage-Wafer, welcher eine Elektrodenauflageoberfläche definiert; ein über der Elektrodenauflageoberfläche des Auflage-Wafers ausgebildetes Elektrodenmuster; eine auf zumindest einem Abschnitt des Elektrodenmusters und zumindest über einem Abschnitt des Auflage-Wafers ausgebildete, nicht-polymere Pufferschicht; eine über der Pufferschicht ausgebildete Wellenleiterkern-Materialschicht; ein Mantelmaterial, welches mit dem Wellenleiterkern in optischer Kommunikation ist, so daß die Pufferschicht, das Mantelmaterial und der Wellenleiterkern einen Wellenleiterkern mit optischem Mantel definieren, wobei zumindest entweder das Mantelmaterial oder der Wellenleiterkern derart konfiguriert sind, daß ein an das Elektrodenmuster angelegtes Steuersignal eine Übertragungscharakteristik eines optischen Signals ändert, das sich entlang des Wellenleiterkerns ausbreitet.