| Research Abstract |
まず, 多モード分布結合系の結合特性を利用したモード変換器の設計理論を完成し, 本理論を光分岐導波路の設計に応用した. その結果, 本導波路の低損失構成法として, モード変換を利用した二つの新構成法を考案することができた. これらの構成法に関し, スラブ光導波路モデルによる分岐導波路の特性解析及び計算機による数値シミュレーション実験を行い, 実用上十分な性能を得る可能性があることを確めた. 次に, 本研究の光分岐導波路を, 光ファイバとの整合性に富んだガラス製埋込み型チャネル導波路として実現するために, 分岐部のマスクパターンの設計並びに試作を行った. マスクパターンの設計に際し, 設計パラメータとして, 光導波路の等価屈折率を知る必要があった. そのため, 予備実験として, 本実験におけるのと同一のドーパントイオン源とガラス基板を用い, 熱拡散と電界印加熱拡散を併用して, 埋込み型の直線状チャネル光導波路を作製し, その横断面屈折率分布を実測した. 屈折率分布の測定には, 本研究の交付申請書に試載した方法の他に, 最近新たに考案した有効な方法, 即ち, "光導波路の伝搬モードの近傍界を用いた屈折率分布の計算機推定法"を併用した. 又, 一回の実験によって形状及び分岐角の異った複数の分岐導波路を作製できるにようにするために, マスクパターンは, 一板のマスク基板上に設計条件の異った26種類のパターンを描くように設計した. このように設計, 試作したマスクパターンを介して, 希釈硝酸銀融液中の銀イオンをガラス基板中に拡散させ, 光分岐導波路を作製した. 作製条件は, ドーパントイオン源の硝酸銀融液の希釈濃度を, 0.2mol%, 1次拡散の温度及び時間をそれぞれ330°C及び3分とし, 又, 2次拡散の温度350°C, 時間15分及び印加電圧100Vとした. 本試作光分岐導波路の特性を評価した結果, ほぼ, 設計条件から予測される通りの性能が得られることが, 実験的にも確められた.
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