DE112005003326T5 - Optischer Schalter und optische Prüfvorrichtung - Google Patents

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Abstract

Optischer Schalter, welcher aufweist:
einen ersten optischen Koppler vom Typ mit verteilter Kopplung mit einem ersten optischen Wellenleiter und einem zweiten optischen Wellenleiter, die parallel zueinander angeordnet sind, der ein an einem Eingangsende des ersten optischen Wellenleiters eingegebenes Eingangslicht von einem Ausgangsende entweder des ersten optischen Wellenleiters oder des zweiten optischen Wellenleiters als Ausgangslicht ausgibt;
eine erste Elektrode, die ein elektrisches Feld entsprechend der ersten Eingangsspannung an den ersten optischen Wellenleiter und den zweiten optischen Wellenleiter anlegt und steuert, ob das in den ersten optischen Koppler eingegebene Eingangslicht als das Ausgangslicht auf der Grundlage der ersten Eingangsspannung ausgegeben wird; und
eine Phasenmodulations-Reduktionsschaltung, die die Phasenänderung des Ausgangslichts gemäß der Änderung des an den ersten optischen Wellenleiter und den zweiten optischen Wellenleiter angelegten elektrischen Felds herabsetzt.

Description

  • Die vorliegende der Erfindung bezieht sich auf einen optischen Schalter und eine optische Prüfvorrichtung. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf einen optischen Schalter und eine optische Prüfvorrichtung durch Verwendung eines optischen Kopplers vom Typ mit verteilter Kopplung.
  • Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der Japanischen Patentanmeldung Nr. 2004-372108, die am 22. Dezember 2004 eingereicht wurde und deren Inhalt hier einbezogen wird.
  • STAND DER TECHNIK
  • Im Allgemeinen wurde ein optischer Koppler vom Typ mit verteilter Kopplung verwendet als ein Typ von optischem Koppler. Der optische Koppler vom Typ mit verteilter Kopplung enthält einen optischen Koppler mit einem ersten optischen Wellenleiter und einem zweiten optischen Wellenleiter, die parallel und benachbart zueinander sind, sowie einer Elektrode, die ein elektrisches Feld auf den ersten optischen Wellenleiter und den zweiten optischen Wellenleiter ausübt, um einen elektrooptischen Effekt zu erzeugen. Der optische Koppler vom Typ mit verteilter Kopplung kann steuern, welcher von dem ersten optischen Wellenleiter und dem zweiten optischen Wellenleiter ein Eingangslicht ausgibt, das in den ersten optischen Wellenleiter eingegeben wurde, in Abhängigkeit davon, ob eine Spannung an die Elektrode angelegt ist.
  • Der optische Schalter vom Typ mit verteilter Kopplung kann durch Ein-/Ausschalten einer Spannung gesteuert werden, und es ist nicht erforderlich, dass eine vorbestimmte Gleichvorspannung wie ei einem optischen Mach-Zehnder-Schalter ständig an den optischen Schalter vom Typ mit verteilter Kopplung angelegt wird. Daher ist weniger wahrscheinlich, dass ein Driftef- fekt, bei dem ein Substrat geladen wird, durch Anlegen der Gleichvorspannung, um den Betriebspunkt des optischen Schalters zu ändern, auftritt, so dass eine stabile Arbeitscharakteristik erhalten werden kann. Daher wird ein derartiger optischer Schalter vom Typ mit verteilter Kopplung allgemein zum optischen Schalten, das ein hohes Extinktionsverhältnis benötigt, verwendet.
  • Ein Patentdokument 1 offenbart einen optischen Matrixschalter, der in der Lage ist, MxN optische Verbindungen durch Verwendung mehrerer optischer Schalter vom Typ mit verteilter Koppjung zu schalten.
  • Ein Patentdokument 2 offenbart eine optische Steuervorrichtung, die einen ersten optischen Koppler mit einem ersten optischen Wellenleiter und einem zweiten optischen Wellenleiter zum Schalten eines beliebigen optischen Wellenleiters, von dem ein Eingangslicht ausgegeben wird, und einen zweiten optischen Koppler, der sich zwischen einem Ausgangstor des ersten optischen Wellenleiters, von dem das Ausgangslicht ausgegeben wird, und dem ersten optischen Koppler befin- det, enthält. Bei dem zweiten Patentdokument wird der zweite optische Koppler verwendet, um das Extinktionsverhältnis zum Schalten des ersten optischen Kopplers zu erhöhen. Insbesondere wenn der erste optische Koppler so gesteuert wird, dass er das Ausgangslicht nicht zu dem ersten optischen Wellenleiter ausgibt, schaltet der zweite optische Koppler derart, dass Nebensprechlicht zu einem optischen Wellenleiter ausgegeben wird, der für die optische Kommunikation nicht verwendet wird, aber nicht von dem Ausgangstor ausgegeben wird.
  • Gemäß den vorbeschriebenen Patentdokumenten 1 und 2 kann das Extinktionsverhältnis weiter durch Vorsehen von optischen Mehrstufenkopplern erhöht werden.
  • Zusätzlich sind bei einem Patentdokument 3 Elektroden entsprechend zwei optischen Wellenleitern angeordnet, die einen kreuzgerichteten Koppler bilden, der in dem richtungsgekoppelten Modulator vorgesehen ist, und ein Gleichstrom ist zu diesem geführt, so dass ein Chirpparameter des richtungsgekoppelten Modulators eingestellt werden kann (siehe 18 und so weiter).
    • Patentdokument 1: Japanische Patentanmeldungsveröf fentlichung Nr. 60-76722
    • Patentdokument 2: Japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 5-53157
    • Patentdokument 3: Japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2004-354960
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
  • Wenn der optische Schalter vom Typ mit verteilter Kopplung dynamisch betrieben und mit hoher Geschwindigkeit ein-/ausgeschaltet wird, wird eine Phasenmodulation erzeugt, da das elektrische Feld auf den optischen Wellenleiter einwirkt und ein Frequenzchirp des Ausgangslichts erzeugt wird. Daher kann, wenn der optische Schalter vom Typ mit verteilter Kopplung in einem OTDR (Rückstreumessplatz) verwendet wird, die Frequenz von auf eine geprüfte optische Faser auftreffendem Licht geändert werden aufgrund des Chirps des Ausgangslichts. Daher wird die Genauigkeit der Messung des OTDR herabgesetzt. Der Chirpparameter kann in dem Patentdokument 3 gesteuert werden, jedoch kann die aufgrund des dynamischen Betreibens des optischen Schalters dynamisch erzeugte Phasenmodulation nicht angemessen verringert werden.
  • Somit ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen optischen Schalter und eine optische Prüfvorrichtung vorzusehen, die in der Lage sind, das den Stand der Technik begleitende Problem zu lösen. Die vorgenannte und andere Aufgaben können gelöst werden durch Kombinieren der in den unabhängigen Ansprüchen wiedergegebenen Merkmale. Die abhängigen Ansprüche definieren weitere wirksame spezifische Beispiele der vorliegenden Erfindung
  • MITTEL ZUM LÖSEN DER PROBLEME
  • Um die vorbeschriebenen Probleme zu lösen, sieht ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung einen optischen Schalter vor, welcher enthält: einen ersten optischen Koppler vom Typ mit verteilter Kopplung mit einem ersten optischen Wellenleiter und einem zweiten optischen Wellenleiter, die parallel zueinander angeordnet sind, welcher ein an einem Eingangsende des ersten optischen Wellenleiters eingegebenes Eingangslicht von einem Ausgangsende von entweder dem ersten optischen Wellenleiter oder dem zweiten optischen Wellenleiter als Ausgangslicht ausgibt; eine erste Elektrode, die ein elektrisches Feld entsprechend der ersten Eingangsspannung an dem ersten optischen Wellenleiter und dem zweiten optischen Wellenleiter anlegt und steuert, ob das in den ersten optischen Koppler eingegebene Eingangslicht als das Ausgangslicht auf der Grundlage der ersten Eingangsspannung ausgegeben wird; und eine Phasenmodulations-Reduktionsschaltung, die die Phasenänderung des Ausgangslichts gemäß der Änderung des an den ersten optischen Wellenleiter und den zweiten optischen Wellenleiter angelegten elektrischen Felds herabsetzt.
  • Die Phasenmodulations-Reduktionsschaltung kann die Phase des Ausgangslichts im Wesentlichen um denselben Betrag und in der umgekehrten Richtung mit Bezug auf die Änderung der Phase des Ausgangslichts gemäß der Änderung des an den ersten optischen Wellenleiter und den zweiten optischen Wellenleiter angelegten elektrischen Felds ändern.
  • Die Phasenmodulations-Reduktionsschaltung kann enthalten: einen zweiten optischen Koppler vom Typ mit verteilter Kopplung mit einem dritten optischen Wellenleiter, in den das von dem Ausgangsende des ersten optischen Wellenleiters ausgegebene Ausgangslicht eingegeben wird, und einen vierten optischen Wellenleiter, der parallel zu dem dritten optischen Wellenleiter angeordnet ist und der das Ausgangslicht, dessen Phasenmodulation durch den ersten optischen Koppler herabgesetzt ist, von dem dritten optischen Wellenleiter ausgibt; und eine zweite Elektrode, die ein elektrisches Feld in der Richtung entgegengesetzt zu der des elektrischen Feldes, das von der ersten Elektrode an den ersten optischen Wellenleiter und den zweiten optischen Wellenleiter angelegt wird, an den dritten optischen Wellenleiter und den vierten optischen Wellenleiter gemäß der ersten Eingangsspannung anlegt und die Phase des durch den dritten optischen Wellenleiter hindurchgehenden Ausgangslicht um im Wesentlichen denselben Betrag und in der entgegengesetzten Richtung mit Bezug auf die Änderung der Phase in dem ersten optischen Koppler ändert.
  • Die Phasenmodulations-Reduktionsschaltung kann enthalten: einen dritten optischen Wellenleiter, der das Ausgangslicht empfängt; und eine zweite Elektrode, die das elektrische Feld in der Richtung entgegengesetzt zu der des elektrischen Feldes, das von der ersten Elektrode an den ersten optischen Wellenleiter angelegt wird, an den dritten optischen Wellenleiter gemäß der ersten Eingangsspannung anlegt und die Phase des durch den dritten optischen Wellenleiter hindurchgehenden Ausgangslichts im Wesentlichen um denselben Betrag und in der umgekehrten Richtung mit Bezug auf die Änderung der Phase des ersten optischen Kopplers ändert.
  • Der optische Schalter kann weiterhin eine Zeiteinstellschaltung enthalten, die eine Einstellung derart durchführt, dass eine Zeitperiode, während der die erste Eingangsspannung an die zweite Elektrode angelegt wird, nachdem die erste Eingangsspannung an die erste Elektrode angelegt wurde, im Wesentlichen gleich einer Zeitperiode ist, während der das Ausgangslicht in den dritten optischen Koppler eingegeben wird, nachdem das Eingangslicht in den ersten optischen Koppler eingegeben wurde.
  • Die Phasenmodulations-Reduktionsschaltung kann enthalten: einen zweiten optischen Koppler vom Typ mit verteilter Kopplung mit einem dritten optischen Wellenleiter, in den Licht von außen eingegeben wird, wobei das Eingangslicht in den ersten optischen Wellenleiter eingegeben wird, und einen vierten optischen Wellenleiter, der parallel zu dem dritten optischen Wellenleiter angeordnet ist; und eine zweite Elektrode, die ein elektrisches Feld in der Richtung entgegengesetzt zu dem elektrischen Feld, das von der ersten Elektrode an den ersten optischen Wellenleiter und den zweiten optischen Wellenleiter angelegt wird, an den dritten optischen Wellenleiter und den vierten optischen Wellenleiter gemäß der ersten Eingangsspannung anlegt und die Phase des durch den dritten optischen Wellenleiter hindurchgehenden Eingangslichts im Wesentlichen um denselben Betrag und in der umgekehrten Richtung mit Bezug auf die Änderung der Phase in dem ersten optischen Koppler ändert.
  • Die Phasenmodulations-Reduktionsschaltung kann enthalten: einen dritten optischen Wellenleiter, in den Licht von außen eingegeben wird, wobei das eingegeben Licht in den ersten optischen Wellenleiter eingegeben wird; und eine zweite Elektrode, die ein elektrisches Feld an den dritten optischen Wellenleiter in der Richtung entgegengesetzt zu dem elektrischen Feld, das von der ersten Elektrode an den ersten optischen Wellenleiter angelegt wird, gemäß der ersten Eingangsspannung anlegt und die Phase des durch den dritten optischen Wellenleiter hindurchgehenden eingegebenen Lichts im Wesentlichen um denselben Betrag und in der umgekehrten Richtung mit Bezug auf die Änderung der Phase in dem ersten optischen Koppler ändert.
  • Der optische Schalter kann weiterhin eine Zeiteinstellschaltung enthalten, die eine Einstellung derart durchführt, dass eine Zeitperiode, während der die erste Eingangsspannung an die erste Elektrode angelegt wird, nachdem die erste Eingangsspannung die zweite Elektrode ist, im Wesentlichen gleich einer Zeitperiode ist, während der Licht in den ersten optischen Wellenleiter eingegeben wird, nachdem das eingegebene Licht in den dritten optischen Koppler eingegeben ist.
  • Die Phasenmodulations-Reduktionsschaltung kann enthalten: einen zweiten optischen Koppler vom Typ mit verteilter Kopplung mit einem dritten optischen Wellenleiter, in den das von dem Ausgangsende des ersten optischen Wellenleiters ausgegebene Ausgangslicht eingegeben wird, und einen vierten optischen Wellenleiter, der parallel zu dem dritten optischen Wellenleiter angeordnet ist, der das Ausgangslicht ausgibt, dessen Phasenänderung durch den ersten optischen Koppler von dem vierten optischen Wellenleiter reduziert wird; eine Eingangsspannungs-Umwandlungsschaltung, die die zweite Eingangsspannung erzeugt durch Subtrahieren der ersten Eingangsspannung von einer vorbestimmten Bezugsspannung; und eine zweite Elektrode, die ein elektrisches Feld in der Richtung, die dieselbe wie die des von der ersten Elektrode an den ersten optischen Wellenleiter und den zweiten optischen Wellenleiter angelegten elektrischen Felds ist, an den dritten optischen Wellenleiter und den vierten optischen Wellenleiter gemäß der zweiten Eingangsspannung anlegt und die Phase des durch den dritten optischen Wellenleiter und den vierten optischen Wellenleiter hindurchgehenden Ausgangslichts im Wesentlichen um denselben Betrag und in der umgekehrten Richtung mit Bezug auf die Änderung der Phase in dem ersten optischen Koppler ändert.
  • Der optische Schalter kann weiterhin eine Zeiteinstellschaltung enthalten, die eine Einstellung derart durchführt, dass eine zweite Zeitperiode, während der die zweite Eingangsspannung an die zweite Elektrode anlegt, nachdem die erste Eingangsspannung an die erste Elektrode angelegt wurde, im Wesentlichen gleich einer Zeitperiode ist, während der das Ausgangslicht in den dritten optischen Wellenleiter eingegeben wird, nachdem das Eingangslicht in den ersten optischen Wellenleiter eingegeben wurde.
  • Die Phasenmodulations-Reduktionsschaltung kann enthalten: einen zweiten optischen Koppler vom Typ mit verteilter Kopplung mit einem dritten optischen Wellenleiter, in den das Licht von außen eingegeben wird, und einem vierten optischen Wellenleiter, der parallel zu dem dritten optischen Wellenleiter angeordnet ist, wobei das in den dritten optischen Wellenleiter eingegebene Eingangslicht in den ersten optischen Wellenleiter eingegeben wird; eine Eingangsspannungs-Umwandlungsschaltung, die die zweite Eingangsspannung durch Subtrahieren der ersten Ein gangsspannung von einem vorbestimmten Bezugswert erzeugt; und eine zweite Elektrode, die ein elektrisches Feld in der Richtung, die dieselbe ist wie die des von der ersten Elektrode an den ersten optischen Wellenleiter und den zweiten optischen Wellenleiter angelegten elektrischen Felds ist, an den dritten optischen Wellenleiter und den vierten optischen Wellenleiter gemäß der zweiten Eingangsspannung anlegt und die Phase des durch den dritten optischen Wellenleiter hindurchgehenden Eingangslichts im Wesentlichen um denselben Betrag und in der umgekehrten Richtung mit Bezug auf die Änderung der Phase in dem ersten optischen Koppler ändert.
  • Der optische Schalter kann weiterhin eine Zeiteinstellschaltung enthalten, die eine Einstellung derart durchführt, dass eine Zeitperiode, während der die erste Eingangsspannung an die erste Elektrode angelegt wird, nachdem die zweite Eingangsspannung an die zweite Elektrode angelegt wurde, im Wesentlichen gleich einer Zeitperiode ist, während der Licht in den ersten optischen Koppler eingegeben wird, nachdem das Eingangslicht in den dritten optischen Wellenleiter eingegeben wurde.
  • Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht eine optische Prüfvorrichtung vor, welche enthält: einen Lichtemissionsabschnitt, der Licht emittiert; einen Impulsgenerator, der ein Impulssignal erzeugt; einen optischen Schalter, der schaltet, ob das von dem Lichtemissionsabschnitt emittierte Licht auf der Grundlage des Impulssignals ausgegeben wird; einen Richtungskoppler, der das von dem optischen Schalter ausgegebene Licht in einen externen optischen Wellenleiter eingibt und ein reflektiertes Licht von dem externen optischen Wellenleiter erwirbt; und einen Phasenerfassungsabschnitt, der die Phase des von dem externen optischen Wellenleiter erworbenen reflektierten Lichts erfasst. Der optische Schalter enthält: einen ersten optischen Koppler vom Typ mit verteilter Kopplung mit einem ersten optischen Koppler vom Typ mit verteilter Kopplung mit einem ersten optischen Wellenleiter und einem zweiten optischen Wellenleiter, die parallel zueinander angeordnet sind, der ein an einem Eingangsende des ersten optischen Wellenleiters eingegebenes Eingangslicht von einem Ausgangsende entweder des ersten optischen Wellenleiters oder des zweiten optischen Wellenleiters als Ausgangslicht ausgibt; eine erste Elektrode, die ein elektrisches Feld entsprechend der ersten Eingangsspannung an den ersten optischen Wellenleiter und den zweiten optischen Wellenleiter anlegt und auf der Grundlage der ersten Eingangsspannung steuert, ob das in den ersten optischen Koppler eingegebene Eingangslicht als das Ausgangslicht ausgegeben wird; und eine Phasenmodulations-Reduktionsschaltung, die die Phasenänderung des Ausgangslichts gemäß der Änderung des an den ersten optischen Wellenleiter und den zweiten optischen Wellenleiter angelegten elektrischen Felds herabsetzt.
  • Hier sind nicht alle erforderlichen Merkmale der vorliegenden Erfindung in der Zusammenfassung der Erfindung aufgeführt. Die Unterkombinationen der Merkmale können die Erfindung werden.
  • WIRKUNG DER ERFINDUNG
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung können ein optischer Schalter und eine optische Prüfvorrichtung vorgesehen werden, die verhindern, dass ein Chirp aufgrund eines Schaltens erzeugt wird.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 zeigt eine Konfiguration eines optischen Schalters gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 2A und B sind Querschnittsansichten entlang der Linie AA' bzw. der Linie BB';
  • 3 zeigt die Phasenmodulation des optischen Schalters 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 4 zeigt eine Konfiguration des optischen Schalters 10 gemäß einer ersten Modifikation eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
  • 5 zeigt eine Konfiguration des optischen Schalters 10 gemäß einer zweiten Modifikation eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
  • 6 ist eine Querschnittsansicht des optischen Schalters entlang der Linie CC' gemäß der zweiten Modifikation eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
  • 7 zeigt eine Konfiguration des optischen Schalters 10 gemäß einer dritten Modifikation eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
  • 8 zeigt eine Konfiguration des optischen Schalters 10 gemäß einer vierten Modifikation eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
  • 9 zeigt eine Phasenmodulation des optischen Schalters 10 gemäß der vierten Modifikation eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
  • 10 zeigt eine Konfiguration des optischen Schalters 10 gemäß einer fünften Modifikation eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
  • 11 zeigt eine Konfiguration des optischen Schalters 10 gemäß einer sechsten Modifikation eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
  • 12 zeigt eine Konfiguration des optischen Schalters 10 gemäß einer siebenten Konfiguration eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung; und
  • 13 zeigt eine Konfiguration einer optischen Prüfvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
    • 10
    optischer Schalter
    20
    optische Prüfvorrichtung
    115 and 135
    optische Koppler
    100, 105, 120, 125, 140, 141, 142, 144, 146, 148, 150 und 152
    optische Wellenleiter
    110a-b, 130a-b, 410a-b, 430a-b, 830a-b, 910a-b, 1030a-b und 1130a-b
    Elektroden
    160
    Treiberschaltung
    170
    Zeiteinstellschaltung
    880
    Eingangsspannungs-Umwandlungsschaltung
    1300
    optische Faser
    1310
    Lichtemissionsabschnitt
    1320
    Impulsgenerator
    1330
    Richtungskoppler
    1340
    Phasendetektor
    1350
    Durchschnittsberechnungsschaltung
  • BESTE ART DER AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
  • 1 zeigt eine Konfiguration eines optischen Schalters gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der optische Schalter 10 schaltet, ob das Eingangslicht von dem optischen Koppler 10 durch den optischen Koppler 115 ausgegeben wird. Der optische Schalter 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel reduziert die Phasenmodulation des Ausgangslichts durch den optischen Koppler 115 und gibt dasselbe aus, um die Erzeugung eines Chirps zu verhindern.
  • Der optische Schalter 10 enthält einen optischen Koppler 115, Elektroden 100 (110a und 110b), einen optischen Koppler 135, Elektroden 130 (130a und 130b), mehrere optische Wellenleiter (140, 142, 144, 146, 148, 150 und 152), eine Treiberschaltung 160 und eine Zeiteinstellschaltung 170.
  • Der optische Koppler 115 ist ein optischer Koppler vom Typ mit verteilter Kopplung mit einem ersten optischen Wellenleiter 100 und einem zweiten optischen Wellenleiter 105, die paralle1 zueinander angeordnet sind. Der optische Koppler 115 wirkt als ein optischer Schalter, der das an einem Eingangsende des ersten optischen Wellenleiters 100 eingegebene Eingangslicht als ein Ausgangslicht von einem Ausgangsende entweder des ersten optischen Wellenleiters 100 oder des zweiten optischen Wellenleiters 105 ausgibt.
  • Die Elektroden 110 legen das elektrische Feld gemäß der von der Treiberschaltung 160 über die Zeiteinstellschaltung 170 eingegebenen ersten Eingangsspannung an den ersten optischen Wellenleiter 100 und den zweiten optischen Wellenleiter 105 an. Hierdurch wird gemäß der ersten Eingangsspannung gesteuert, ob das in den optischen Koppler 115 eingegebene Eingangslicht von dem Ausgangsende des optischen Wellenleiters 100 als das Ausgangslicht des optischen Kopplers 115 ausgegeben wird. Die Elektroden 110 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel enthalten eine Elektrode 110a, die auf der oberen Oberfläche des optischen Wellenleiters 100 vorgesehen ist und an die eine positive Eingangsspannung angelegt wird, und eine Elektrode 110b, die auf der oberen Oberflächen des optischen Wellenleiters 105 vorgesehen und geerdet ist.
  • Der optische Koppler 135 ist ein optischer Koppler vom Typ mit verteilter Kopplung, enthaltend einen dritten optischen Wellenleiter 120, der das von dem Ausgangsende des ersten optischen Wellenleiters 100 ausgegebene Ausgangslicht empfängt, und einen vierten optischen Wellenleiter 125, der parallel zu dem dritten optischen Wellenleiter 120 angeordnet ist. Der optische Koppler 135 gibt ein Ausgangslicht aus dem dritten optischen Wellenleiter 120 aus, dessen Phasenänderung aufgrund des Schaltens in dem optischen Koppler 115 herabgesetzt ist.
  • Die Elektroden 130 legen das elektrische Feld in der Richtung entgegengesetzt zu der des von den Elektroden 110 an den ersten optischen Wellenleiter 110 und den zweiten optischen Wellenleiter 105 angelegten elektrischen Felds an den dritten optischen Wellenleiter 120 und den vierten optischen Wellenleiter 125 gemäß der von der Treiberschaltung 160 über die Zeiteinstellschaltung 170 eingegebenen ersten Eingangsspannung an. Hierdurch ändern die Elektroden 130 die Phase des durch den dritten optischen Wellenleiter 120 hindurchgehenden Ausgangslichts im wesentlichen um denselben Betrag und in der umgekehrten Richtung mit Bezug auf die Änderung der Phase in dem optischen Koppler 115. Die Elektroden 130 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel enthalten eine Elektrode 130a, die auf der oberen Oberfläche des optischen Wellenleiters 120 vorgesehen und geerdet ist, und eine Elektrode 130b, die auf der oberen Oberfläche des optischen Wellenleiters 125 vorgesehen ist und an die eine positive Eingangsspannung angelegt wird. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind der optische Koppler 135 und die Elektrode 130 jeweils ein Beispiel für den Phasenmodulations-Reduktionsabschnitt gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Der optische Wellenleiter 140, der erste optische Wellenleiter 100, der optische Wellenleiter 144, der dritte optische Wellenleiter 120 und der optische Wellenleiter 148 sind als ein integrierter optischer Wellenleiter durch Dispergieren von Metall wie Titan auf einem Substrat aus ferroelektrischem Kristallmaterial wie LiNbO3 und LiTaO3 gebildet. Der optische Wellenleiter 140 hat ein optisches Eingangstor für. den optischen Schalter 10 an dem Eingangsende und empfängt Licht von außen, wobei das von außen eingegebene Licht an dem Eingangsende des ersten optischen Wellenleiters 100 als ein Eingangslicht eingegeben wird. Der optische Wellenleiter 144 führt das von dem Ausgangsende des ersten Lichtwellenleiters 100 ausgegebene Ausgangslicht zu dem dritten optischen Wellenleiter 120 als das Ergebnis des Schaltens durch den optischen Koppler 115 und die Elektroden 110. Die Phase des in den dritten optischen Wellenleiter 120 eingegebenen Ausgangslichts wird durch den optischen Koppler 135 moduliert und in den optischen Wellenleiter 148 eingegeben. Das Ausgangsende des optischen Wellenleiters 148 wird als ein optisches Ausgangstor verwendet, von dem das Ausgangslicht des optischen Schalters 10 ausgegeben wird und eine optische Faser oder dergleichen, die das Ausgangslicht des optischen Schalters 10 ausgibt, ist hiermit verbunden.
  • Der optische Wellenleiter 142, der zweite optische Wellenleiter 105 und der optische Wellenleiter 146 sind wie die optischen Wellenleiter 140 bis 148 integral ausgebildet. Durch den optischen Wellenleiter 146 geht ein Ausgangslicht hindurch, wenn das von dem optischen Wellenleiter 140 in den optischen Koppler 115 eingegebene Eingangslicht von dem Ausgangsende des zweiten optischen Wellenleiters 105 als das Ausgangslicht ausgegeben wird. Das Ausgangsende des optischen Wellenleiters 146 wird nicht als ein optisches Ausgangstor verwendet, das das Ausgangslicht des optischen Schalters 10 ausgibt, und die optische Faser ist beispielsweise nicht hiermit verbunden.
  • Der optische Wellenleiter 150, der vierte optische Wellenleiter 125 und der optische Wellenleiter 152 sind wie die Wellenleiter 140-148 integral ausgebildet. Die optischen Wellenleiter 150-152 sind vorgesehen, um einen optischen Koppler 135 vorzusehen, dessen Struktur im Wesentlichen dieselbe wie die des optischen Kopplers 115 ist. Hierdurch kann die Phasenmodulation, die im Wesentlichen entgegengesetzt zu der in dem optischen Koppler 115 beim Umschalten erzeugten Phasenmodulation ist, in dem optischen Koppler 135 erzeugt werden.
  • Die Treiberschaltung 160 empfängt ein Treibersignal, das den Befehl gibt, den optischen Schalter 10 anzutreiben, und erzeugt eine an die Elektrode 110 und die Elektroden 130 angelegte Eingangsspannung als Antwort auf das Trebersignal. D.h., die Treiberschaltung 160 erzeugt eine Eingangsspannung von 0V, wenn das Treibersignal den logischen Wert L anzeigt, und legt die Spannung über beispielsweise die Zeiterzeugungsschaltung 170 an die Elektroden 110a und 130b an. Hier sind der optische Wellenleiter 110 und der optische Wellenleiter 105 über eine Länge entsprechend der Perfekten Kopplungslänge, vorausgesetzt, dass die Eingangsspannung gleich 0V ist, parallel zueinander angeordnet. Wenn daher die Eingangsspannung gleich 0V ist, wird das Eingangslicht von dem optischen Wellenleiter 140 von dem optischen Wellenleiter 105 ausgegeben und durch den optischen Wellenleiter 146 emittiert. Unterdessen erzeugt, wenn das Treibersignal den logischen Wert H anzeigt, die Treiberschaltung 160 eine vorbestimmte positive Eingangsspannung und legt dieselbe über die Zeiteinstellschaltung 170 an die Elektrode 110a und die Elektrode 130b an. In diesem Fall wird der Brechungsindex jeweils des optischen Wellenleiters 100 und des optischen Wellenleiters 105 geändert, so dass die Länge, über die der optische Wellenleiter 100 und der optische Wellenleiter 105 parallel zueinander angeordnet sind, nicht der perfekten Kopplungslänge entspricht. Als Ergebnis hiervon wird das Eingangslicht von dem optischen Wellenleiter 140 von dem optischen Wellenleiter 100 ausgegeben und von dem optischen Schalter 10 über den optischen Wellenleiter 144, den optische Wellenleiter 120 und den optische Wellenleiter 148 ausgegeben. Hier ist es bevorzugt, dass die Eingangsspannung, die an die Elektrode 110a und die Elektrode 130b angelegt wird, wenn das Treibersignal den logischen Wert H anzeigt, einen Spannungswert hat, der das Verhältnis der Ausgabe des Eingangslichts von dem optischen Wellenleiter 100 maximiert und das Verhältnis der Ausgabe des Eingangslichts von dem optischen Wellenleiter 105 minimiert.
  • Die Zeiteinstellschaltung 170 führt eine Einstellung derart durch, dass eine Zeitperiode, während der die erste Eingangsspannung an die Elektroden 130 angelegt wird, nachdem die erste Eingangsspannung an die Elektroden 110 angelegt wird, im Wesentlichen gleich einer Zeitperiode ist, während der das Ausgangslicht in den dritten optischen Wellenleiter 120 in den optischen Koppler 135 eingegeben wird, nachdem das Eingangslicht in den optischen Koppler 115 eingegeben ist. D.h., die Zeiteinstellschaltung 170 führt eine Einstellung derart durch, dass die Verzögerungszeit, während der die erste Eingangsspannung an die Elektrode 130b angelegt wird, nachdem die erste Eingangsspannung an die Elektrode 110a angelegt ist, angenähert gleich der Verzögerungszeit ist, während der das Eingangslicht über den optischen Wellenleiter 100 und optischen Wellenleiter 144 in den optischen Wellenleiter 120 eingegeben ist, nachdem das Eingangslicht bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel in den optischen Wellenleiter 100 eingegeben ist. Hierdurch kann die Zeiteinstellschaltung 170 das Licht, dessen Phase durch Umschalten durch den optischen Koppler 115 moduliert ist, gleichzeitig und in der umgekehrten Richtung in der Phase modulieren und die Phasenmodulation durch den optischen Koppler 115 auslöschen.
  • Hier ist es bevorzugt, dass die Elektroden 110 und die Elektroden 130 Wanderfeldelektroden sind, die mit der Zeiteinstellschaltung 170 nahe der optischen Eingangsseite verbunden sind. In diesem Fall geht die an die Elektroden 110 und die Elektroden 130 angelegte Eingangsspannung durch die Elektrode 110 und die Elektrode 130 mit der Geschwindigkeit hindurch, die dieselbe wie die Geschwindigkeit ist, mit der Licht durch den optischen Koppler 115 und den optischen Koppler 135 hindurchgeht. Hierdurch kann das elektrische Feld gemäß der Durchgangszeit des Lichts durch den optischen Koppler 115 und den optischen Koppler 135 zweckmäßig angelegt werden, so dass eine Umschaltung schneller durchgeführt werden kann.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, enthält der optische Schalter 10 die Phasenmodulations-Reduktionsschaltung mit dem optischen Koppler 135 und den Elektroden 130, so dass er die Änderung der Phase des Ausgangslichts gemäß der Änderung des an den ersten optischen Wellenleiter 100 und den zweiten optischen Wellenleiter 105 angelegten elektrischen Felds herabsetzen kann. Insbesondere kann die Phasenmodulations-Reduktionsschaltung die Phase des von dem Ausgangsende des optischen Wellenleiters 100 ausgegebenen Ausgangslichts im Wesentlichen um denselben Betrag und in der umgekehrten Richtung mit Bezug auf die Änderung des an den ersten Wellenleiter 100 und den zweiten Wellenleiter 105 angelegten elektrischen Felds ändern und die Phasenmodulation durch den optischen Koppler 115 auslöschen.
  • 2 ist eine Querschnittsansicht des optischen Schalters gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel 2A ist ein Querschnitt des optischen Kopplers 115 des optischen Schalters 10 entlang der Linie AA'. Der optische Schalter 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist auf dem Substrat vorgesehen, das derart ausgeschnitten ist, dass die Richtung der Z-Achse des LiNbO3-Kristalls vertikal zu dem Substrat ist. Der optische Wellenleiter 100 und der optische Wellenleiter 105 sind vorgesehen durch Dispergieren von Metall wie Titan über dem Substrat. Die Elektrode 110a ist auf der oberen Oberfläche des optischen Wellenleiters 100 auf dem Substrat vorgesehen und empfängt die Eingangsspannung von der Zeiteinstellschaltung 170. Die Elektrode 110b ist auf der oberen Oberfläche des optischen Wellenleiters 105 auf dem Substrat vorgesehen und auf 0V geerdet.
  • Wenn eine positive Eingangsspannung an die Elektrode 110a angelegt wird, wird das sich von der Elektrode 110a zu der Elektrode 110b erstreckende elektrische Feld erzeugt. Hierdurch wird das elektrische Feld, das sich von der Richtung der oberen Oberfläche zu der Richtung unter der Oberfläche des Substrats erstreckt, an den optischen Wellenleiter 100 angelegt.
  • Das elektrische Feld, das sich von der Richtung unter der Oberfläche zu der Richtung der oberen Oberfläche des Substrats erstreckt, wird an den optischen Wellenleiter 105 angelegt. Wie vorstehend beschrieben ist, sind die an den optischen Wellenleiter 100 und den optischen Wellenleiter 105 angelegten elektrischen Felder in der Richtung angenähert senkrecht zu dem Substrat, d.h., in der Richtung der Z-Achse des LiNbO3-Kristalls, so dass die maximale optische Wirkung erzeugt wird.
  • 2B zeigt einen Querschnitt des optischen Schalters 10 entlang der Linie BB'. Ein optischer Wellenleiter 1020 und ein optischer Wellenleiter 125 sind vorgesehen durch Dispergieren von Metall wie Titan über dem aus LiNbO3 bestehenden Substrat. Die Elektrode 130a ist auf der oberen Oberfläche des optischen Wellenleiters 120 vorgesehen und auf 0V geerdet. Die Elektrode 130b ist auf der oberen Oberfläche des optischen Wellenleiters 125 auf dem Substrat vorgesehen und empfängt die Eingangsspannung von der Zeiteinstellschaltung 170.
  • Wenn eine positive Eingangsspannung an die Elektrode 130a angelegt wird, wird das sich von der Elektrode 130a zu der Elektrode 130b erstreckende elektrische Feld erzeugt. Hierdurch wird das elektrische Feld, das sich von der Richtung der oberen Oberfläche zu der Richtung unter der Oberfläche des Substrats erstreckt, an den optischen Wellenleiter 125 angelegt. Das elektrische Feld, das sich von der Richtung unter der Oberfläche zu der Richtung der oberen Oberfläche des Substrats erstreckt, wird an den optischen Welleleiter 120 angelegt.
  • 3 zeigt die Phasenmodulation des optischen Schalters 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel. Wenn der logische Wert des Treibersignals von L in H umgeschaltet wird, während ein kohärenter Laserstrahl über den optischen Wellenleiter 140 in den optischen Wellenleiter 100 eingegeben wird, ist die durch die Seite des optischen Wellenleiters 100 geführte Lichtintensität in dem geradzahligen Modus höher als die in dem durch die Seite des optischen Wellenleiters 105 geführte im ungeradzahligen Modus. Zu dieser Zeit wird die Phase des Lichts in dem ungeradzahligen Modus und dem geradzahligen Modus geändert mit der Änderung des an den optischen Wellenleiter 100 und den optischen Wellenleiter 105 angelegten elektrischen Felds, so dass ein Lichtfrequenzchirp erzeugt wird. Ein positiver oder negativer Wert des Chirps wird bestimmt in Abhängigkeit von der Richtung des LiNbO3-Kristalls, hier ist in 3 ein positiver Chirp illustriert. In derselben Weise wird, wenn ein logischer Wert des Treibersignals von H in L umgeschaltet wird, ein negativer Chirp erzeugt. Der Chirp zwischen dem Eingang und dem Ausgang des optischen Wellenleiters 100 wird durch die Größe der Änderung der Phase angezeigt, d.h., das Derivat als folgender Ausdruck.
    Figure 00230001
    worin φ die Phase der Lichtwelle ist, L die perfekte Kopplungslänge ist, k eine Modenkopplungskonstante ist (k = π/(2L), Δβ(= β2 – β3) = 2, worin β2 eine Ausbreitungskonstante von Licht in dem optischen Wellenleiter 100 ist, β3 eine Ausbreitungskonstante von Licht in dem optischen Wellenleiter 105 ist, Δβ der Diffe renzwert zwischen der Ausbreitungskonstante von Licht in dem optischen Wellenleiter 100 und der Ausbreitungskonstante von Licht in dem optischen Wellenleiter 105 ist, Δβ' die zeitliche Ableitung von Δβ ist und γ gleich (k2 + Δβ2)1/2 ist.
  • Bei einer optischen Messung mittels einer schnellen optischen Übertragung oder einer Überlagerungserfassung kann die Übertragungsgenauigkeit oder die Messgenauigkeit herabgesetzt werden aufgrund einer Erzeugung des Chirps. Somit ist in dem optischen Schalter 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der optische Koppler 135 hinter dem optischen Koppler 115 angeordnet, um den durch den optischen Koppler 115 erzeugten Chirp auszulöschen.
  • Genauer gesagt, die Zeiteinstellschaltung 170 ändert die Eingangsspannung der Elektrode 130b von 0V in den Spannungswert, der derselbe wie der der Elektrode 110a bei derselben Phase ist, bei der die Eingangsspannung der Elektrode 110a von 0V in den positiven Spannungswert geändert wird. In diesem Fall wird das von dem optischen Wellenleiter 144 in den optischen Wellenleiter 120 eingegebene Ausgangslicht des optischen Wellenleiters 100 über den optischen Wellenleiter 148 ausgegeben ungeachtet des Spannungswerts der Elektrode 130b, aber nicht zu dem optischen Wellenleiter 152 mit Ausnahme von Streulicht ausgegeben. Jedoch wird das elektrische Feld, das im Wesentlichen dieselbe Größe und die umgekehrte Richtung mit Bezug auf das elektrische Feld des optischen Wellenleiters 100 hat, an den optischen Wellenleiter 120 angelegt, und das elektrische Feld, das im Wesentlichen dieselbe Größe und die umgekehrte Richtung mit Bezug auf das elektrische Feld des optischen Wellenleiters 105 hat, wird an den optischen Wellenleiter 125 angelegt.
  • Daher erzeugt der optische Koppler 135 einen Chirp des Ausgangslichts mit im Wesentlichen derselben Größe und der umgekehrten Richtung mit Bezug auf den Chirp in dem optischen Koppler 115, so dass der in dem optischen Koppler 115 erzeugte Chirp ausgelöscht werden kann.
  • Hier ist es, um den in dem optischen Koppler 115 erzeugten Chirp genau auszulöschen, bevorzugt, dass der optische Koppler 115 und der optische Koppler 135 durch denselben Prozess monolithisch integriert sind und dieselbe Charakteristik haben.
  • 4 zeigt eine Konfiguration des optischen Schalters 10 gemäß einer ersten Modifikation des vorliegenden Ausführungsbeispiels. Der optische Schalter 10 gemäß der vorliegenden Modifikation schaltet Licht um durch Verwendung des optischen Kopplers 135 nahe dem optischen Ausgangstor und löscht die Phasenmodulation durch den optischen Koppler 135 aus durch Verwendung des optischen Kopplers 115 nahe dem optischen Ausgangstor. Die Komponenten in 4, die dieselben Bezugszahlen wie diejenigen in 1 haben, haben die Funktionen und die Konfigurationen, die im Wesentlichen dieselben wie diejenigen in 1 sind, so dass die Beschreibung mit Ausnahme des Unterschieds weggelassen wird.
  • Der optische Koppler 135 ist ein optischer Koppler vom Typ mit verteilter Kopplung, enthaltend einen ersten optischen Wellenleiter 120 und einen zweiten optischen Wellenleiter 125, die parallel zueinander angeordnet sind. Der optische Koppler 135 wirkt als ein optischer Schalter, der ein an dem Eingangsende des ersten optischen Wellenleiters 120 eingegebenes Eingangslicht von einem Ausgangsende entweder des ersten optischen Wellenleiters 120 oder des zweiten optischen Wellenleiters 125 als ein Ausgangslicht ausgibt.
  • Elektroden 430 (430a und 430b) legen das elektrische Feld entsprechend der von der Treiberschaltung 160 über die erste Zeiteinstellschaltung 170 angelegten ersten Eingangsspannung an den ersten optischen Wellenleiter 120 und den zweiten optischen Wellenleiter 125 sowie die Elektrode 110a und die Elektrode 110b an. Hierdurch wird gesteuert, ob das in den optischen Koppler 135 eingegebene Eingangslicht von dem Ausgangsende des optischen Wellenleiters 120 als das Ausgangslicht des optischen Kopplers 135 entsprechend der ersten Eingangsspannung ausgegeben wird. Die Elektroden 430 gemäß der vorliegenden Modifikation enthalten eine Elektrode 430a, die auf der oberen Oberfläche des optischen Wellenleiters 120 vorgesehen ist und an die eine positive Eingangsspannung angelegt wird, und eine Elektrode 430b, die auf der oberen Oberfläche des optischen Wellenleiters 125 vorgesehen und geerdet ist.
  • Der optische Koppler 115 ist ein optischer Koppler vom Typ mit verteilter Kopplung, enthaltend einen dritten optischen Wellenleiter 100 und einen vierten optischen Wellenleiter 105, die parallel zueinander angeordnet sind. Der dritte optische Wellenleiter 100 empfängt Licht von außen durch den optischen Wellenleiter 140 und führt das Licht durch den optischen Wellenleiter 144 zu dem optischen Koppler 135, um das Licht in den ersten optischen Wellenleiter 120 als ein in den optischen Koppler 135 einzugebendes Eingangslicht einzugeben.
  • Die Elektroden 410 (410a und 410b) legen das elektri sche Feld in der Richtung entgegengesetzt zu der des elektrischen Felds, das von den Elektroden 430 an den ersten optischen Wellenleiter 120 und den zweiten optischen Wellenleiter 125 angelegt wird, an den dritten optischen Wellenleiter 100 und den vierten optischen Wellenleiter 105 gemäß der von der Treiberschaltung 160 über die Zeiteinstellschaltung 170 eingegebenen ersten Eingangsspannung an. Hierdurch ändern die Elektroden 410 die Phase des durch den dritten optischen Wellenleiter 100 hindurchgehenden Eingangslichts im Wesentlichen um denselben Betrag und in der umgekehrten Richtung mit Bezug auf die Änderung der Phase in dem optischen Koppler 135. Die Elektroden 130 gemäß der vorliegenden Modifikation enthalten eine Elektrode 410a, die auf der oberen Oberfläche des optischen Wellenleiters 100 vorgesehen und geerdet ist, und eine Elektrode 410b, die auf dem optischen Wellenleiter 105 vorgesehen ist und an die eine positive Eingangsspannung angelegt ist. Jeweils der optische Koppler 115 und die Elektrode 410 gemäß der vorliegenden Modifikation sind ein Beispiel für die Phasenmodulations-Reduktionsschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Die Zeiteinstellschaltung 170 führt eine Einstellung wie die Zeiteinstellschaltung 170 nach 1 in der Weise durch, dass eine Zeitperiode, während der eine erste Eingangsspannung an die Elektroden 430 angelegt wird, nachdem die erste Eingangsspannung an die Elektroden 410 angelegt ist, im Wesentlichen gleich einer Zeitperiode ist, während der Licht in den optischen Koppler 135 eingegeben wird, nachdem das eingegebene Licht in den dritten optischen Wellenleiter 100 eingegeben ist.
  • In dem optischen Schalter 10 gemäß der vorliegenden Modifikation wird die Phasenmodulation, die im Wesentlichen denselben Betrag und die umgekehrte Richtung mit Bezug auf die durch eine Umschaltung des optischen Kopplers 135 erzeugte Phasenmodulation hat, vorher zu einem von außen in den optischen Koppler 115 eingegebenen Laserstrahl hinzugefügt, so dass ein in dem optischen Koppler 135 erzeugter Chirp ausgelöscht werden kann.
  • 5 zeigt eine Konfiguration des optischen Schalters 10 gemäß einer zweiten Modifikation des vorliegenden Ausführungsbeispiels. Der optische Schalter 10 gemäß der vorliegenden Modifikation schaltet durch den optischen Koppler 115, ob das Eingangslicht von dem optischen Schalter 10 ausgegeben wird. Dann setzt der optische Schalter 10 die durch den optischen Koppler 115 erzeugte Phasenmodifikation des Ausgangslichts mittels des optischen Wellenleiters 120 und der Elektroden 130 herab und gibt dasselbe aus, um die Erzeugung eines Chirps zu verhindern. Die Komponenten in 5 mit denselben Bezugszahlen wie denjenigen in 1 haben die Funktionen und die Konfigurationen, die im Wesentlichen wie diejenigen in 1 sind, so dass die Beschreibung mit Ausnahme des Unterschieds weggelassen wird.
  • Der optische Schalter 10 gemäß der vorliegenden Modifikation enthält einen optischen Koppler 115, Elektrode 110 (110a und 110b), einen dritten optischen Wellenleiter 120, Elektroden 130 (130a und 130b), mehrere optische Wellenleiter (140, 142, 144, 146 und 148), eine Treiberschaltung 160 und eine Zeiteinstellschaltung 170.
  • Der optische Wellenleiter 120 empfängt ein von dem ersten optischen Wellenleiter 100 ausgegebenes Aus gangslicht des optischen Welleleiters 115 und gibt dasselbe durch den optischen Wellenleiter 148 aus. Die Elektroden 130 legen das elektrische Feld, das in der Richtung entgegengesetzt zu dem von den Elektroden 110 an den ersten optischen Wellenleiter 100 angelegt ist, gemäß der von der Treiberschaltung 160 über die Zeiteinstellschaltung 170 eingegebenen ersten Eingangsspannung an den dritten optischen Wellenleiter 120 an. Hierdurch ändern die Elektroden 130 die Phase des durch den dritten optischen Wellenleiter 120 hindurchgehenden Ausgangslichts im Wesentlichen um denselben Betrag und in der umgekehrten Richtung mit Bezug auf die Änderung der Phase in dem optischen Koppler 115. Die Elektroden 130 gemäß der vorliegenden Modifikation enthalten die Elektrode 130a, die auf der oberen Oberfläche des optischen Wellenleiters 120 vorgesehen und geerdet ist, und die Elektrode 130b, die in der Nähe von und parallel zu der Elektrode 130a auf dem Substrat, auf dem der optische Schalter 10 gebildet ist, angeordnet ist und an die eine positive Eingangsspannung angelegt ist. Jeweils der optische Wellenleiter 120 und die Elektroden 130 bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind ein Beispiel für die Phasenmodulations-Reduktionsschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 6 ist eine Querschnittsansicht des optischen Schalters 10 entlang der Linie CC' gemäß der zweiten Modifikation des vorliegenden Ausführungsbeispiels. Der optische Schalter 10 gemäß der vorliegenden Modifikation ist auf einem so ausgeschnittenen Substrat, das die Richtung der Z-Achse des LiNbO3-Kristalls vertikal zu dem Substrat ist, vorgesehen. Der optische Wellenleiter 120 ist vorgesehen durch Dispergieren von Metall wie Titan über dem Substrat. Die Elektrode 130a ist auf der oberen Oberfläche des opti schen Wellenleiters 120 auf dem Substrat vorgesehen und 0V geerdet. Die Elektrode 130b ist parallel zu und in der Nähe der Elektrode 130a auf dem Substrat vorgesehen und empfängt die Eingangsspannung von der Zeiteinstellschaltung 170.
  • Wenn eine positive Eingangsspannung an die Elektrode 130b angelegt wird, wird das sich von der Elektrode 130b zu der Elektrode 130a erstreckende elektrische Feld erzeugt. Hierdurch wird das elektrische Feld, das sich von der Richtung unter der Oberfläche zu der Richtung der oberen Oberfläche des Substrats erstreckt, an den optischen Wellenleiter 120 angelegt. Das elektrische Feld, das sich von der Richtung der oberen Oberfläche zu der Richtung unter der Oberfläche erstreckt, wird an den optischen Wellenleiter 100 angelegt, wie in 2A gezeigt ist.
  • Somit wird das elektrische Feld mit derselben Größe und der umgekehrten Richtung mit Bezug auf das elektrische Feld des optischen Wellenleiters 100 an den optischen Wellenleiter 120 angelegt. Daher erzeugt der optische Wellenleiter 120 einen Chirp des Ausgangslichts mit derselben Größe und der umgekehrten Richtung mit Bezug auf den Chirp in dem optischen Koppler 115. Daher kann die Phasenmodulations-Reduktionsschaltung mit dem optischen Wellenleiter 120 und den Elektroden 130 den in dem optischen Koppler 115 erzeugten Chirp auslöschen.
  • 7 zeigt eine Konfiguration des optischen Schalters 10 gemäß einer dritten Modifikation des vorliegenden Ausführungsbeispiels. Der optische Schalter 10 gemäß der vorliegenden Modifikation enthält eine Phasenmodulations-Reduktionsschaltung mit dem optischen Wellenleiter 120 und den Elektroden 130, die näher an dem Eingangstor als der optische Koppler 115 angeordnet sind. Die Komponenten in 7 mit denselben Bezugszahlen wie denjenigen in 5 haben die Funktionen und die Konfigurationen, die im Wesentlichen dieselben wie diejenigen in 5 sind, so dass die Beschreibung mit Ausnahme des Unterschieds weggelassen wird.
  • Der optische Schalter 10 gemäß der vorliegenden Modifikation enthält einen optischen Koppler 115, Elektroden 110 (110a und 110b), einen dritten optischen Wellenleite 120, Elektroden 130 (130a und 130b), mehrere optische Wellenleiter (140, 141, 142, 144 und 146), eine Treiberschaltung 160 und eine Zeiteinstellschaltung 170.
  • Der optische Wellenleiter 120 empfängt Licht von außen durch die optischen Wellenleiter 140, und das eingegebene Licht wird zu dem optischen Wellenleiter 141 ausgegeben, so dass das Licht als ein Eingangslicht in den ersten optischen Wellenleite 100 eingegeben wird. Die Elektroden 130 legen das elektrische Feld in der entgegengesetzten Richtung zu der des von den Elektroden 110 an den ersten optischen Wellenleiter 100 angelegten elektrischen Felds gemäß der von der Treiberschaltung 160 über die Zeiteinstellschaltung 170 eingegebenen ersten Eingangsspannung an den dritten optischen Wellenleiter 120 an. Hierdurch ändern die Elektroden 130 die Phase des Eingangslichts, das durch den dritten optischen Wellenleiter hindurchgeht, im Wesentlichen um denselben Betrag und in der umgekehrten Richtung mit Bezug zu der Änderung der Phase in dem optischen Koppler 115. Jeweils der optische Wellenleiter 120 und die Elektroden 130 bei der vorliegenden Modifikation sind ein Beispiel für die Phasenmodulations-Reduktionsschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Die Zeiteinstellschaltung 170 hat die Funktionen und die Konfigurationen, die dieselben sind wie diejenigen der in 4 gezeigten Zeiteinstellschaltung 170.
  • In dem optischen Schalter 10 gemäß der vorliegenden Modifikation wird die Phasenmodulation mit im Wesentlichen derselben Größe und der umgekehrten Richtung mit Bezug auf die durch eine Umschaltung in dem optischen Koppler 135 erzeugte Phasenmodulation vorher zu einem von außen in den optischen Koppler 115 eingegebenen Laserstrahl hinzugefügt, so dass ein in dem optischen Koppler 135 erzeugter Chirp ausgelöscht werden kann.
  • 8 zeigt eine Konfiguration des optischen Schalters 10 gemäß einer vierten Modifikation des vorliegenden Ausführungsbeispiels. Der optische Schalter 10 gemäß der vorliegenden Modifikation schaltet Licht durch Verwendung eines optischen Kopplers 115, der normalerweise im Aus-Zustand ist und sich nahe dem Eingangstor befindet, und die Phasenmodulation durch den optischen Koppler 115 auslöscht durch Verwendung eines optischen Kopplers 135, der normalerweise im Ein-Zustand ist und sich nahe dem Ausgangstor befindet. Dann erzeugt eine Eingangsspannungs-Umwandlungsschaltung 880 eine derart an den optischen Koppler 135 angelegte Eingangsspannung, dass der optische Koppler 135 und der optische Koppler 115 gleichzeitig ein-/ausgeschaltet werden. Die Komponenten in 8 mit denselben Bezugsahlen wie denjenigen in 1 haben die Funktionen und die Konfigurationen, die im Wesentlichen dieselben wie diejenigen in 1 sind, so dass die Beschreibung mit Ausnahme des Unter schieds weggelassen wird.
  • Der optische Schalter 10 gemäß der vorliegenden Modifikation enthält einen optischen Koppler 115, Elektroden 110 (110a und 110b), einen optischen Koppler 135, Elektroden 830 (830a und 830b), mehrere optische Wellenleiter (140, 142, 144, 146, 148, 150 und 152), eine Treiberschaltung 160, eine Zeiteinstellschaltung 170 und eine Eingangsspannungs-Umwandlungsschaltung 880.
  • Der optische Koppler 135 ist ein optischer Koppler vom Typ mit verteilter Kopplung mit einem dritten optischen Wellenleiter 120 und einem vierten optischen Wellenleiter 125, die parallel zueinander angeordnet sind.
  • Der optische Koppler 135 empfängt ein von dem Ausgangsende des ersten optischen Wellenleiters 100 ausgegebenes Ausgangslicht bei dem dritten optischen Wellenleiter 120 und gibt das Ausgangslicht von dem vierten optischen Wellenleiter 125 aus, dessen Phasenänderung in dem optischen Koppler 115 reduziert ist.
  • Die Eingangsspannungs-Umwandlungsschaltung 880 erzeugt eine an den optischen Koppler 135 angelegte zweite Eingangsspannung durch Subtrahieren der an den optischen Koppler 115 angelegten ersten Eingangsspannung von einer vorbestimmten Bezugsspannung. Die Bezugsspannung kann der Wert V1 der an den optischen Koppler 115 angelegten ersten Eingangsspannung sein, wenn der optische Schalter eingeschaltet ist. In diesem Fall wird, wenn die erste Eingangsspannung von 0V an die Elektrode 110 angelegt wird, um den optischen Schalter 110 auszuschalten, die zweite Eingangsspan nung V1 an die Elektroden 830 angelegt. Die erste Eingangsspannung V1 wird an die Elektroden 110 angelegt, um den optischen Schalter 10 einzuschalten, und die zweite Eingangsspannung 0V wird an die Elektroden 830 angelegt.
  • Die Elektroden 830 legen das elektrische Feld in derselben Richtung wie der des von den Elektroden 110 an den ersten optischen Wellenleiter 100 und den optischen Wellenleiter 105 angelegten elektrischen Felds an den dritten optischen Wellenleiter 120 und den vierten optischen Wellenleiter 125 gemäß der zweiten Eingangsspannung an. Hier wird die zweite Eingangsspannung erhalten durch Subtrahieren der ersten Eingangsspannung von der Bezugsspannung V1, so dass die Elektroden 830 die Phase des durch den dritten optischen Wellenleiter 120 und den vierten optischen Wellenleiter 125 hindurchgehenden Ausgangslichts im Wesentlichen um denselben Betrag und in der umgekehrten Richtung mit Bezug auf die Änderung der Phase in dem optischen Koppler 115 ändern. Die Elektroden 830 gemäß der vorliegenden Modifikation enthalten eine Elektrode 830a, die auf der oberen Oberfläche des optischen Wellenleiters 125 vorgesehen ist und an die eine positive Eingangsspannung angelegt wird. Jeweils der optische Koppler 135 und die Elektroden 830 bei der vorliegenden Modifikation sind ein Beispiel für die Phasenmodulations-Reduktionsschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Unterschiedlich gegenüber dem in 1 wird der optische Wellenleiter 148 nicht als ein optisches Ausgangstor des optischen Schalters 10 verwendet, und eine optische Faser oder dergleichen ist nicht hiermit verbunden. Das Ausgangsende des optischen Wellenleiters 152 wird als ein optisches Ausgangstor ver wendet, das das Ausgangslicht des optischen Schalters 10 ausgibt, und eine optische Faser oder dergleichen, in die das Ausgangslicht des optischen Schalters 10 eingegeben wird, ist hiermit verbunden.
  • Die Zeiteinstellschaltung 170 führt eine Einstellung derart durch, eine Zeitperiode, während der die zweite Eingangsspannung an die Elektroden 830 angelegt wird, nachdem die erste Eingangsspannung an die Elektroden 110 angelegt ist, im Wesentlichen gleich einer Zeitperiode ist, während der das Ausgangslicht in den dritten optischen Wellenleiter 120 eingegeben wird, nachdem das Eingangslicht in den optischen Koppler 115 eingegeben ist.
  • 9 zeigt eine Phasenmodulation des optischen Schalters 10 gemäß der vierten Modifikation des vorliegenden Ausführungsbeispiels. Zuerst legt die Treiberschaltung 160 die erste Eingangsspannung von 0V an die Elektroden 110 an, während der optische Schalter 10 ausgeschaltet ist. Die Eingangsspannungs-Umwandlungsschaltung 880 legt die durch Subtrahieren der ersten Eingangsspannung 0V von der Bezugsspannung V1 erhaltene zweite Eingangsspannung V an die Elektroden 830 an. Als eine Folge hiervon wird das in den optischen Wellenleiter 10 eingegebene Eingangslicht von dem Ausgangsende des optischen Wellenleiters 105 ausgegeben, aber wird nicht von dem optischen Ausgangstor des optischen Schalters 10 ausgegeben.
  • Als Nächstes schaltet, wenn der logische Wert des Treibersignals von L in H umgeschaltet wird, die Treiberschaltung 160 die erste Eingangsspannung von 0V in V1 um und legt dieselbe an die Elektroden 110 an, um den optischen Koppler 115 einzuschalten. Zu dieser Zeit wird ein positiver Chirp in dem optischen Koppler 115 erzeugt, wie beispielsweise mit Bezug auf 3 beschrieben ist. Die Eingangsspannungs-Umwandlungsschaltung 880 legt die durch Subtrahieren der ersten Eingangsspannung V1 von der Bezugsspannung V1 erhaltene zweite Eingangsspannung von 0V als Antwort auf die Änderung der ersten Eingangsspannung an, um den optischen Koppler 135 einzuschalten. Hierdurch wird das an den dritten optischen Wellenleiter 120 und den vierten optischen Wellenleiter 125 angelegte elektrische Feld in einer Richtung entgegengesetzt zu dem an den ersten optischen Wellenleiter 100 und den zweiten optischen Wellenleiter 105 angelegten elektrischen Feld geändert. Als Folge hiervon erzeugt der optische Koppler 135 einen negativen Chirp des Ausgangslichts von derselben Größe und der umgekehrten Richtung mit Bezug auf den Chirp in dem optischen Koppler 115.
  • Als Nächstes schaltet, wenn der logische Wert des Treibersignals von H in L umgeschaltet wird, die Treiberschaltung 160 die erste Eingangsspannung von V1 in 0V um und legt dieselbe an die Elektroden 110 an, um den optischen Koppler 135 auszuschalten. Zu dieser Zeit wird ein negativer Chirp in dem optischen Koppler 115 erzeugt, wie beispielsweise mit Bezug auf 3 beschrieben ist. Die Eingangsspannungs-Umwandlungsschaltung 880 legt die durch Subtrahieren der ersten Eingangsspannung von 0V von der Bezugsspannung V1 erhaltene zweite Eingangsspannung V1 als Antwort auf die Änderung der ersten Eingangsspannung an, um den optischen Koppler 135 auszuschalten. Hierdurch wird das an den dritten optischen Wellenleiter 120 und den vierten optischen Wellenleiter 125 angelegte elektrische Feld in einer Richtung entgegengesetzt zu dem an den ersten optischen Wellenleiter 100 und den zweiten optischen Wellenleiter 105 angelegten elekt rischen Feld geändert. Als Folge hiervon erzeugt der optische Koppler 135 einen negativen Chirp des Ausgangslichts von derselben Größe und in der umgekehrten Richtung mit Bezug auf den Chirp in dem optischen Koppler 115.
  • Als Nächstes schaltet, wenn der logische Wert des Treibersignals von H in L umgeschaltet wird, die Treiberschaltung 160 die erste Eingangsspannung von V1 in 0V um und legt dieselbe an die Elektroden 110 an, um den optischen Koppler 135 auszuschalten. Zu dieser Zeit wird ein negativer Chirp in dem optischen Koppler 115 erzeugt, wie beispielsweise mit Bezug auf 3 beschrieben ist. Die Eingangsspannungs-Umwandlungsschaltung 880 legt die durch Subtrahieren der ersten Eingangsspannung von 0V von der Bezugsspannung V1 erhaltene zweite Eingangsspannung V1 als Antwort auf die Änderung der ersten Eingangsspannung an, um den optischen Koppler 135 auszuschalten. Hierdurch wird das an den dritten optischen Wellenleiter 120 und den vierten optischen Wellenleiter 125 angelegte elektrische Feld in einer Richtung entgegengesetzt zu dem an den ersten optischen Wellenleiter 100 und den zweiten optischen Wellenleiter 105 angelegten elektrischen Feld geändert. Als Folge hiervon erzeugt der optische Koppler 135 einen positiven Chirp des Ausgangslichts von derselben Größe und in der umgekehrten Richtung mit Bezug auf den Chirp in dem optischen Koppler 115.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, erzeugt der optische Koppler 135 einen Chirp des Ausgangslichts von derselben Größe und in der umgekehrten Richtung mit Bezug auf den Chirp in dem optischen Koppler 115. Hierdurch kann der in dem optischen Koppler 115 erzeugte Chirp ausgelöscht werden.
  • 10 zeigt eine Konfiguration des optischen Schalters 10 gemäß einer fünften Modifikation des vorliegenden Ausführungsbeispiels. Der optische Schalter 10 gemäß der vorliegenden Modifikation schaltet Licht durch Verwendung eines optischen Kopplers 135, der normalerweise im Aus-Zustand ist und sich nahe dem Ausgangstor befindet, und löscht die Phasenmodulation durch den optischen Koppler 135 aus durch Verwendung eines optischen Kopplers 115, der im Normalzustand eingeschaltet ist und sich nahe dem Eingangstor befindet. Dann erzeugt eine Eingangsspannungs-Umwandlungsschaltung 880 eine derart an den optischen Koppler 115 angelegte Eingangsspannung, dass der optische Koppler 115 und der optische Koppler 135 gleichzeitig ein-/ausgeschaltet werden. Die Komponenten in 10 mit denselben Bezugszahlen wie denjenigen in 4 haben die Funktionen und die Konfigurationen, die im Wesentlichen dieselben wie diejenigen in 4 sind, so dass die Beschreibung mit Ausnahme des Unterschieds weggelassen wird.
  • Der optische Schalter 10 gemäß der vorliegenden Modifikation enthält einen optischen Koppler 115, zweite Elektroden 910 (910a und 910b), einen optischen Koppler 135, erste Elektroden 430 (430a und 430b), mehrere optischen Wellenleiter (140, 142, 144, 146, 148, 150 und 152), eine Treiberschaltung 160, eine Zeiteinstellschaltung 107 und eine Eingangsspannungs-Umwandlungsschaltung 880.
  • Der optische Koppler 115 ist ein optischer Koppler vom Typ mit verteilter Kopplung mit einem dritten optischen Wellenleiter 105 und einem vierten optischen Wellenleite 100, die parallel zueinander angeordnet sind. Der vierte optische Wellenleiter 100 ist paral lel zu dem dritten optischen Wellenleiter angeordnet, und das in den dritten optischen Wellenleiter 105 eingegeben Eingangslicht wird über den optischen Wellenleiter 144 in den ersten optischen Wellenleiter 120 eingegeben.
  • Die Eingangsspannungs-Umwandlungsschaltung 880 erzeugt eine zweite Eingangsspannung, die an den optischen Koppler 115 angelegt wird, durch Subtrahieren der an den optischen Koppler 135 angelegten ersten Eingangsspannung von einer vorbestimmten Bezugsspannung.
  • Die Elektroden 910 legen das elektrische Feld in derselben Richtung wie der des von den Elektroden 430 an den ersten optischen Wellenleiter 120 und den zweiten optischen Wellenleiter 125 angelegten elektrischen Felds an den dritten optischen Wellenleiter 105 und den vierten optischen Wellenleiter 120 gemäß der zweiten Eingangsspannung 125 an. Hier wird die zweite Eingangsspannung erhalten durch Subtrahieren beispielsweise der ersten Eingangsspannung von der Bezugsspannung V1, so dass die Elektroden 910 die Phase des durch den dritten optischen Wellenleiter 105 und den vierten optischen Wellenleiter 100 hindurchgehenden Ausgangslichts im Wesentlichen um denselben Betrag und in der umgekehrten Richtung mit Bezug auf die Änderung der Phase in dem optischen Koppler 115 ändern. Die Elektroden 910 gemäß der vorliegenden Modifikation enthalten eine Elektrode 910b, die auf der oberen Oberfläche des dritten optischen Wellenleiters 105 vorgesehen und geerdet ist, und eine Elektrode 910, die auf der oberen Oberfläche des vierten Wellenleiters 100 vorgesehen ist und an die eine positive Eingangsspannung angelegt wird. Jeweils der optische Koppler 115 und die Elektroden 910 bei der vor liegenden Modifikation sind ein Beispiel für die Phasenmodulations-Reduktionsschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Der optische Wellenleiter 142 hat ein optisches Eingangstor des optischen Schalters 110 an dem Eingangsende. Licht von außen, das durch den optischen Wellenleiter 142 empfangen wird, wird an dem Eingangsende des dritten optischen Wellenleiters 105 eingegeben. Unterschiedlich gegenüber dem in 8 ist der optische Wellenleiter 140 nicht mit einer externen optischen Faser oder dergleichen verbunden und empfängt kein Licht von außen.
  • Die Zeiteinstellschaltung 170 führt eine Einstellung derart durch, dass eine Zeitperiode, während der die erste Eingangsspannung an die Elektroden 430 angelegt wird, nachdem die zweite Eingangsspannung an die Elektroden 910 angelegt ist, im Wesentlichen gleich einer Zeitperiode ist, während der Licht in den optischen Koppler 135 eingegeben wird, nachdem das Eingangslicht in den dritten optischen Wellenleiter 105 eingegeben ist.
  • Der optische Schalter 10 gemäß der vorliegenden Modifikation fügt vorher die Phasenmodifikation, die im Wesentlichen von demselben Betrag und in der umgekehrten Richtung mit Bezug auf die Phasenmodulation ist, die aufgrund der Umschaltung durch den optischen Koppler 135 erzeugt ist, in dem optischen Koppler 115 dem von außen eingegebenen Laserstrahl hinzu. Hierdurch kann der optische Schalter 10 gemäß der vorliegenden Modifikation einen in dem optischen Koppler 135 erzeugten Chirp auslöschen.
  • 11 zeigt eine Konfiguration des optischen Schal ters 10 gemäß einer sechsten Modifikation des vorliegenden Ausführungsbeispiels. Der optische Schalter 10 gemäß der vorliegenden Modifikation schaltet durch den optischen Koppler 115, ob das Eingangslicht von dem optischen Schalter 10 ausgegeben wird. Dann wird die Phasenmodifikation des von dem optischen Koppler 115 ausgegebenen Lichts herabgesetzt durch den optischen Wellenleiter 120 und die Elektroden 1030 und ausgegeben, um die Erzeugung eines Chirps zu verhindern. Die Komponenten in 11 mit denselben Bezugszahlen wie denjenigen in 5 haben im Wesentlichen dieselben Funktionen und Konfigurationen wie diejenigen in 5, so dass die Beschreibung mit Ausnahme des Unterschieds weggelassen wird.
  • Die Eingangsspannungs-Umwandlungsschaltung 880 erzeugt die an den optischen Koppler 115 angelegte zweite Eingangsspannung durch Subtrahieren der an den optischen Koppler 135 angelegten ersten Eingangsspannung von einer vorbestimmten Bezugsspannung wie die Eingangsspannungs-Umwandlungsschaltung 880 in 8.
  • Die Elektroden 1030 (1030a und 1030b) legen das elektrische Feld in derselben Richtung wie der des von den Elektroden 110 an den vierten optischen Wellenleiter 100 angelegten an den optischen Wellenleiter 120 gemäß der von der Eingangsspannungs-Umwandlungsschaltung 880 eingegebenen zweiten Eingangsspannung an. Hier wird die zweite Eingangsspannung beispielsweise erhalten durch Subtrahieren der ersten Eingangsspannung von der Bezugsspannung V1. Daher ändern die Elektroden 1030 die Phase des durch den dritten optischen Wellenleiter 100 und den vierten optischen Wellenleiter 105 hindurchgehenden Ausgangslichts im Wesentlichen um denselben Betrag und in der umgekehrten Richtung mit Bezug auf die Änderung der Phase in dem optischen Koppler 115. Die Elektroden 1030 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel enthalten die Elektrode 1030a, die auf der oberen Oberfläche des dritten optischen Welleleiters 120 vorgesehen und geerdet ist, und die Elektrode 1030b, die in der Nähe von und parallel zu der Elektrode 1030a auf dem Substrat, auf dem der optische Schalter 10 gebildet ist, angeordnet ist und an die eine positive Eingangsspannung angelegt wird. Jeweils der optische Wellenleiter 120 und die Elektroden 130 bei der vorliegenden Modifikation sind ein Beispiel für die Phasenmodulations-Reduktionsschaltung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel.
  • Der optische Schalter 10 gemäß der vorliegenden Modifikation kann das elektrische Feld des optischen Wellenleiters 120 in einer Richtung entgegengesetzt zu der Änderung des an den optischen Wellenleiter 100 angelegten elektrischen Felds ändern. Hierdurch erzeugt die Phasenmodulations-Reduktionsschaltung mit dem optischen Wellenleiter 120 und den Elektroden 1030 einen Chirp des Ausgangslichts von derselben Größe und der umgekehrten Richtung mit Bezug auf den Chirp in dem optischen Koppler 115. Als Folge hiervon kann die Phasenmodulations-Reduktionsschaltung mit dem optischen Wellenleiter 120 und den Elektroden 1030 den in dem optischen Koppler 115 erzeugten Chirp auslöschen.
  • 12 zeigt eine Konfiguration des optischen Schalters 10 gemäß einer siebenten Modifikation des vorliegenden Ausführungsbeispiels. Der optische Schalter 10 gemäß der vorliegenden Modifikation enthält eine Phasenmodulations-Reduktionsschaltung mit dem optischen Wellenleiter 120 und Elektroden 1130, die näher als der optische Koppler 115 an dem optischen Ein gangstor angeordnet sind. die Komponenten in 12 mit denselben Bezugszahlen wie denjenigen in 7 haben im Wesentlichen dieselben Funktionen und Konfigurationen wie diejenigen nach 7, so dass die Beschreibung mit Ausnahme des Unterschieds weggelassen wird.
  • Der optische Schalter 10 gemäß der vorliegenden Modifikation enthält einen optischen Koppler 115, Elektroden 110 (110a und 110b), einen dritten optischen Wellenleiter 120, Elektroden 1130 (1130a und 1130b), mehrere optischen Wellenleiter (140, 141, 142, 144 und 146), einen Treiberschaltung 160, eine Zeiteinstellschaltung 170 und eine Eingangsspannungs-Umwandlungsschaltung 880.
  • Die Eingangsspannungs-Umwandlungsschaltung 880 erzeugt die an die Elektroden 1130 angelegte zweite Eingangsspannung durch Subtrahieren der an den optischen Koppler 115 angelegten ersten Eingangsspannung von einer vorbestimmten Bezugsspannung wie die Eingangsspannungs-Umwandlungsschaltung 880 nach 8.
  • Die Elektroden 1130 legen das elektrische Feld in derselben Richtung wie der des von den Elektroden 110 an den ersten optischen Wellenleiter 100 angelegten elektrischen Felds an den dritten optischen Wellenleiter 120 gemäß der zweiten Eingangsspannung an. Hier hat die zweite Eingangsspannung den beispielsweise der ersten Eingangsspannung von der Bezugsspannung V1 erhaltenen Spannungswert, so dass die Elektroden 1130 die Phase des durch den dritten optischen Wellenleiter 120 hindurchgehenden Eingangslichts im Wesentlichen um denselben Betrag und in der umgekehrten Richtung mit Bezug auf die Änderung der Phase in dem optischen Koppler 115 ändern. Die Elektroden 1130 gemäß der vorliegenden Modifikation enthalten die Elektrode 1130a, die auf der oberen Oberfläche des dritten optischen Wellenleiters 120 vorgesehen ist und an die eine positive Eingangsspannung angelegt wird, und die Elektrode 1130b, die in der Nähe von und parallel zu der Elektrode 1130a auf dem Substrat, auf dem der optische Schalter 10 gebildet ist, vorgesehen und geerdet ist. Jeweils der optische Wellenleiter 120 und die Elektroden 1130 sind ein Beispiel für die Phasenmodulations-Reduktionsschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Der optische Schalter 10 gemäß der vorliegenden Modifikation kann das elektrische Feld des optischen Wellenleiters 120 in einer Richtung entgegengesetzt zu der Änderung des an den optischen Wellenleiter 100 angelegten elektrischen Felds ändern. Hierdurch kann die Phasenmodulations-Reduktionsschaltung mit dem optischen Wellenleiter 120 und den Elektroden 1130 vorher einen Chirp zu einem von außen eingegebenen Laserstrahl im Wesentlichen von derselben Größe und in der umgekehrten Richtung mit Bezug auf den durch Umschalten in dem optischen Koppler 115 erzeugten Chirp hinzufügen. Als Folge hiervon kann die Phasenmodulations-Reduktionsschaltung mit dem optischen Wellenleiter 120 und den Elektroden 1130 den in dem optischen Koppler 115 erzeugten Chirp auslöschen.
  • 13 zeigt eine Konfiguration einer optischen Prüfvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel. Die optische Prüfvorrichtung 20 gibt ein von dem optischen Schalter 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erzeugtes Impulssignal in eine geprüfte optische Faser 1300 ein und prüft die optische Faser 1300 auf der Grundlage beispielsweise eines reflektierten Lichts von der optischen Faser 1300. Hierdurch kann die optische Prüfvorrichtung 20 genau die optische Faser 1300 messen durch Verwendung des optischen Impulssignals mit verringertem Frequenzchirp.
  • Die optische Prüfvorrichtung 20 enthält einen Lichtemissionsabschnitt 1310, einen Impulsgenerator 1320, einen optischen Schalter 10, einen Richtungskoppler 1330, einen Phasendetektor 1340 und eine Durchschnittswert-Berechnungsschaltung 1350. Der Lichtemissionsabschnitt 1310 ist beispielsweise eine Laserdiode, die einen kohärenten Laserstrahl erzeugt. Der Impulsgenerator 1320 erzeugt ein Impulssignal mit einer vorbestimmten Impulsbreite.
  • Der optische Schalter 10 nimmt von dem Lichtemissionsabschnitt 1310 erzeugtes Licht von einem optischen Eingangstor auf und nimmt ein von dem Impulsgenerator 1320 erzeugtes Impulssignal als ein Treibersignal auf. Hierdurch schaltet der optische Schalter 10 auf der Grundlage des Impulssignals, ob das von dem Lichtemissionsabschnitt 1310 erzeugte Licht ausgegeben wird. Genauer gesagt, der optische Schalter 10 blockiert das von dem Lichtemissionsabschnitt 1310 erzeugte Licht und gibt dasselbe nicht von einem optischen Ausgangstor aus, während der logische Wert des Impulssignals L anzeigt. Der optische Schalter 10 lässt das durch den Lichtemissionsabschnitt 1310 erzeugte Licht hindurch und gibt dasselbe von dem optischen Ausgangstor aus.
  • Der Richtungskoppler 1330 gibt das von dem optischen Schalter ausgegebene Licht in die optische Faser 1300 ein, die ein Beispiel für einen externen optischen Wellenleiter ist. Zusätzlich erwirbt der Richtungskoppler 1330 ein zurückgestreutes Licht und ein re flektiertes Licht von der optischen Faser 1300 und liefert dasselbe zu dem Phasendetektor 1340. Der Phasendetektor 1340 erfasst das zurückgestreute Licht und das von der optischen Faser 1300 erworbene reflektierte Licht. Der Phasendetektor 1340 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel führt eine Überlagerungserfassung bei dem zurückgestreuten Licht und dem von der optischen Faser 1300 erworbenen, reflektierten Licht durch auf der Grundlage des von dem Lichtemissionsabschnitt 1310 erzeugten Lichts. Die Durchschnittswert-Berechnungsschaltung 1350 bildet den Durchschnitt der Ausgangssignale von dem Phasendetektor 1340 und zeigt denselben dem Bedienungspersonal an.
  • Wie vorstehend beschreiben ist, kann die optische Prüfvorrichtung 20 die optische Faser 1300 mit einem Laserimpulsstrahl mit einem herabgesetzten Frequenzchirp durch Verwendung des optischen Schalters 10 prüfen. Hierdurch kann die Frequenzvariation, die in dem empfangenen Signal während der Überlagerungserfassung erzeugt wird, herabgesetzt werden.
  • Während die vorliegende Erfindung mit dem Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, ist der technische Bereich der Erfindung nicht auf das vorbeschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Es ist für den Fachmann augenscheinlich, dass verschiedene Änderungen und Verbesserungen zu dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel hinzugefügt werden können. Es ist augenscheinlich anhand des Bereichs der Ansprüche, dass das Ausführungsbeispiel, dem derartige Änderungen oder Verbesserungen hinzugefügt sind, in den technischen Bereich der Erfindung eingeschlossen werden kann.
  • Beispielsweise kann der optische Schalter 10 auf dem Substrat (Z-Platte) vertikal zu der Richtung der Z-Achse des LiNbO3-Kristalls vorgesehen sein, anstatt auf dem Substrat (X-Substrat) vertikal zu der Richtung der X-Achse des LiNbO3-Kristalls vorgesehen zu sein. In diesem Fall legen jeweils die Elektroden 110, die Elektroden 130, die Elektroden 410, die Elektroden 430, die Elektroden 830, die Elektroden 910, die Elektroden 1030 und die Elektroden 1130 das elektrische Feld in der horizontalen Richtung des Substrats vertikal zu der Ausdehnungsrichtung der Elektrode an.
  • Darüber hinaus kann der optische Koppler 115 oder der optische Koppler 135, der die Umschaltung durchführt, ein optischer Schalter vom umgekehrten Kopplungstyp mit einer Länge, die zweimal so groß wie die perfekte Kopplungslänge ist, sein, wobei der Pol der Elektrode auf dem Teil der perfekten Kopplungslänge nahe der optischen Eingangsseite zu dem Pol der Elektrode auf dem Teil der perfekten Kopplungslänge nahe der optischen Ausgangsseite umgekehrt sein kann. In diesem Fall kann die Phasenmodulations-Reduktionsschaltung die Struktur haben, die an den optischen Schalter vom umgekehrten Kopplungstyp angepasst ist, der eine Länge hat, die zweimal so groß wie die perfekte Kopplungslänge ist, wobei der Pol der Elektrode auf dem Teil der perfekten Kopplungslänge nahe der optischen Eingangsseite zu dem Pol der Elektrode auf dem Teil der perfekten Kopplungslänge nahe der optischen Ausgangsseite umgekehrt ist, und das elektrische Feld an den optischen Wellenleiter anlegen.
  • Darüber hinaus kann in dem optischen Schalter 10 der optische Wellenleiter in der Phasenmodulations-Reduktionsschaltung in der Domäne umgekehrt (in der Pola risation umgekehrt) zu dem optischen Koppler 115 oder dem optischen Koppler 135, der die Umschaltung durchführt, sein. In diesem Fall legen, um das elektrische Feld in einer Richtung entgegengesetzt zu der Polarisation des optischen Kopplers 115 oder des optischen Kopplers 135 anzulegen, die Elektroden in der Phasenmodulations-Reduktionsschaltung das elektronische Feld in derselben und in derselben Richtung physikalisch an. Hierdurch kann die Phasenmodulations-Reduktionsschaltung dieselbe Wirkung wie die beim Anlegen des elektrischen Feldes mit derselben Größe und in der umgekehrten Richtung an den optischen Wellenleiter, dessen Polarisation nicht umgekehrt ist, erzielen.
  • GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung sind ein optischer Schalter und eine optische Prüfvorrichtung in der Lage, die Erzeugung eines Chirps aufgrund einer Umschaltung zu verhindern.
  • Zusammenfassung:
  • Es ist ein optischer Schalter (10) vorgesehen. Der optische Schalter enthält: einen ersten optischen Koppler (115) vom Typ mit verteilter Kopplung mit einem ersten optischen Wellenleiter (100) und einem zweiten optischen Wellenleiter (105), die parallel zueinander angeordnet sind, der ein an einem Eingangsende des ersten optischen Wellenleiters eingegebenes Eingangslicht von einem Ausgangsende entweder des ersten optischen Wellenleiters oder des zweiten optischen Wellenleiters als Ausgangslicht ausgibt; eine erste Elektrode (110), die ein elektrisches Feld entsprechend der ersten Eingangsspannung an den ersten optischen Wellenleiter und den zweiten optischen Wellenleiter anlegt und auf der Grundlage der ersten Eingangsspannung steuert, ob das in den ersten optischen Koppler eingegebene Eingangslicht als das Ausgangslicht ausgegeben wird; und eine Phasenmodulations-Reduktionsschaltung, die die Phasenänderung des Ausgangslichts gemäß der Änderung des an den ersten optischen Wellenleiter und den zweiten optischen Wellenleiter angelegten elektrischen Felds herabsetzt.

Claims (13)

  1. Optischer Schalter, welcher aufweist: einen ersten optischen Koppler vom Typ mit verteilter Kopplung mit einem ersten optischen Wellenleiter und einem zweiten optischen Wellenleiter, die parallel zueinander angeordnet sind, der ein an einem Eingangsende des ersten optischen Wellenleiters eingegebenes Eingangslicht von einem Ausgangsende entweder des ersten optischen Wellenleiters oder des zweiten optischen Wellenleiters als Ausgangslicht ausgibt; eine erste Elektrode, die ein elektrisches Feld entsprechend der ersten Eingangsspannung an den ersten optischen Wellenleiter und den zweiten optischen Wellenleiter anlegt und steuert, ob das in den ersten optischen Koppler eingegebene Eingangslicht als das Ausgangslicht auf der Grundlage der ersten Eingangsspannung ausgegeben wird; und eine Phasenmodulations-Reduktionsschaltung, die die Phasenänderung des Ausgangslichts gemäß der Änderung des an den ersten optischen Wellenleiter und den zweiten optischen Wellenleiter angelegten elektrischen Felds herabsetzt.
  2. Optischer Schalter nach Anspruch 1, bei dem die Phasenmodulations-Reduktionsschaltung die Phase des Ausgangslichts im Wesentlichen um denselben Betrag und in der umgekehrten Richtung mit Bezug auf die Änderung der Phase des Ausgangslichts gemäß der Änderung des an den ersten optischen Wellenleiter und den zweiten optischen Wellenleiter angelegten elektrischen Felds ändert.
  3. Optischer Schalter nach Anspruch 2, bei dem die Phasenmodulations-Reduktionsschaltung enthält: einen zweiten optischen Koppler vom Typ mit verteilter Kopplung mit einem dritten optischen Wellenleiter, in den das von dem Ausgangsende des ersten optischen Wellenleiters ausgegebene Ausgangslicht eingegeben wird, und einem vierten optischen Wellenleiter, der parallel zu dem dritten optischen Wellenleiter angeordnet ist und der das Ausgangslicht ausgibt, dessen Phasenmodulation durch den ersten optischen Koppler von dem dritten optischen Wellenleiter herabgesetzt ist; und eine zweite Elektrode, die ein elektrisches Feld in der Richtung entgegengesetzt zu der des von der ersten Elektrode an den ersten optischen Wellenleiter und den zweiten optischen Wellenleite angelegten elektrischen Felds ist, an den dritten optischen Wellenleiter und den vierten optischen Wellenleiter gemäß der ersten Eingangsspannung anlegt und die Phase des durch den dritten optischen Wellenleiter hindurchgehenden Ausgangslichts im Wesentlichen um denselben Betrag und in der umgekehrten Richtung mit Bezug auf die Änderung der Phase in dem ersten optischen Koppler ändert.
  4. Optischer Schalter nach Anspruch 2, bei dem die Phasenmodulations-Reduktionsschaltung enthält: einen dritten optischen Wellenleiter, der das Ausgangslicht empfängt; und eine zweite Elektrode, die das elektrische Feld in der Richtung entgegengesetzt zu der des von der ersten Elektrode an den ersten optischen Wellenleiter angelegten elektrischen Felds an den dritten optischen Wellenleiter gemäß der ersten Eingangsspannung anlegt und die Phase des durch den dritten optischen Wellenleiter hindurchgehenden Ausgangslichts im Wesentlichen um denselben Betrag und in der umgekehrten Richtung mit Bezug auf die Änderung der Phase in dem ersten optischen Koppler ändert.
  5. Optischer Schalter nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, weiterhin aufweisend eine Zeiteinstellschaltung, die eine Einstellung derart durchführt, dass eine Zeitperiode, während der die erste Eingangsspannung an die zweite Elektrode angelegt wird, nachdem die erste Eingangsspannung an die erste Elektrode angelegt ist, im Wesentlichen gleich einer Zeitperiode ist, während der das Ausgangslicht in den dritten optischen Koppler eingegeben wird, nachdem das Eingangslicht in den ersten optischen Koppler eingegeben ist.
  6. Optischer Schalter nach Anspruch 2, bei dem die Phasenmodulations-Reduktionsschaltung enthält: einen zweiten optischen Koppler vom Typ mit verteilter Kopplung mit einem dritten optischen Wellenleiter, in den Licht von außen eingegeben wird, wobei das Eingangslicht in den ersten optischen Wellenleiter eingegeben wird, und einem vierten optischen Wellenleiter, der parallel zu dem dritten optischen Wellenleiter angeordnet ist; und eine zweite Elektrode, die ein elektrisches Feld in der Richtung entgegengesetzt zu dem von der ersten Elektrode an den ersten optischen Wellen leiter und den zweiten optischen Wellenleiter angelegten elektrischen Felds an den dritten optischen Wellenleiter und den vierten optischen Wellenleiter gemäß der ersten Eingangsspannung anlegt und die Phase des durch den dritten optischeu Wellenleiter hindurchgehenden Eingangslichts im Wesentlichen um denselben Betrag und in der umgekehrten Richtung mit Bezug auf die Änderung der Phase in dem ersten optischen Koppler ändert.
  7. Optischer Schalter nach Anspruch 2, bei dem die Phasenmodulations-Reduktionsschaltung enthält: einen dritten optischen Wellenleiter, in den Licht von außen eingegeben wird, wobei das Eingangslicht in den ersten optischen Wellenleiter eingegeben wird; und eine zweite Elektrode, die ein elektrisches Feld in der Richtung entgegengesetzt zu dem von der ersten Elektrode an den ersten optischen Wellenleiter angelegten elektrischen Feld an den dritten optischen Wellenleiter gemäß der ersten Eingangsspannung anlegt und die Phase des durch den dritten optischen Wellenleiter hindurchgehenden Eingangslichts im Wesentlichen um denselben Betrag und in der umgekehrten Richtung mit Bezug auf die Änderung der Phase in dem ersten optischen Koppler ändert.
  8. Optischer Schalter nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, weiterhin aufweisend eine Zeiteinstellschaltung, die eine Einstellung derart durchführt, dass eine Zeitperiode, während der die erste Eingangsspannung in die erste Elektrode eingegeben wird, nachdem die erste Eingangsspannung an die zweite Eingangsspannung angelegt ist, im We sentlichen gleich einer Zeitperiode ist, während der Licht in den ersten optischen Wellenleiter eingegeben wird, nachdem das Eingangslicht in den dritten optischen Koppler eingegeben ist.
  9. Optischer Schalter nach Anspruch 2 bei dem die Phasenmodulations-Reduktionsschaltung enthält: einen zweiten optischen Koppler vom Typ mit verteilter Kopplung mit einem dritten optischen Wellenleiter, in den das von dem Ausgangsende des ersten optischen Wellenleiters ausgegebene Ausgangslicht eingegeben wird, und einem vierten optischen Wellenleiter, der parallel zu dem dritten optischen Wellenleiter angeordnet ist und das Ausgangslicht, dessen Phasenänderung durch den ersten optischen Koppler durch den vierten optischen Wellenleiter herabgesetzt ist, ausgibt; eine Eingangsspannungs-Umwandlungsschaltung, die die zweite Eingangsspannung durch Subtrahieren der ersten Eingangsspannung von einer vorbestimmten Bezugsspannung erzeugt; und eine zweite Elektrode, die ein elektrisches Feld in der Richtung, die dieselbe ist wie die des von der ersten Elektrode an den ersten optischen Wellenleiter und den zweiten optischen Wellenleiter angelegten elektrischen Felds ist, an den dritten optischen Wellenleiter und den vierten optischen Wellenleiter gemäß der zweiten Eingangsspannung anlegt und die Phase des durch den dritten optischen Wellenleiter und den vierten optischen Wellenleiter hindurchgehenden Ausgangslichts im Wesentlichen um denselben Betrag und in der umgekehrten Richtung mit Bezug auf die Änderung der Phase in dem ersten optischen Koppler ändert.
  10. Optischer Schalter nach Anspruch 9, weiterhin aufweisend eine Zeiteinstellschaltung, die eine Einstellung derart durchführt, dass eine Zeitperiode, während der die zweite Eingangsspannung an die zweite Elektrode angelegt wird, nachdem die erste Eingangsspannung an die erste Elektrode angelegt ist, im Wesentlichen gleich einer Zeitperiode ist, während der das Ausgangslicht in den dritten optischen Wellenleiter eingegeben wird, nachdem das Eingangslicht in den ersten optischen Wellenleiter eingegeben ist.
  11. Optischer Schalter nach Anspruch 2, bei dem die Phasenmodulations-Reduktionsschaltung enthält: einen zweiten optischen Koppler vom Typ mit verteilter Kopplung mit einem dritten optischen Wellenleiter, in den Licht von außen eingegeben wird, und einem vierten optischen Wellenleiter, der parallel zu dem dritten optischen Wellenleiter angeordnet ist, wobei das in den dritten optischen Wellenleiter eingegebene Eingangslicht in den ersten optischen Wellenleiter eingegeben wird; eine Eingangsspannungs-Umwandlungsschaltung, die die zweite Eingangsspannung durch Subtrahieren der ersten Eingangsspannung von einem vorbestimmten Bezugswert erzeugt; und eine zweite Elektrode, die ein elektrisches Feld in der Richtung, die dieselbe wie die des von der ersten Elektrode an den ersten optischen Wellenleiter und den zweiten optischen Wellenleiter angelegten elektrischen Felds ist, an den dritten optischen Wellenleiter und den vierten optischen Wellenleiter gemäß der zweiten Eingangsspannung anlegt und die Phase des durch den dritten optischen Wellenleiter hindurchgehenden Eingangslichts im Wesentlichen um denselben Betrag und in der umgekehrten Richtung mit Bezug auf die Änderung der Phase in dem ersten optischen Koppler ändert.
  12. Optischer Schalter nach Anspruch 11, weiterhin aufweisend eine Zeiteinstellschaltung, die eine Einstellung derart durchführt, dass eine Zeitperiode, während der die erste Eingangsspannung an die erste Elektrode angelegt wird, nachdem die zweite Eingangsspannung an die zweite Elektrode angelegt ist, im Wesentlichen gleich einer Zeitperiode ist, während der Licht in den ersten Koppler eingegeben wird, nachdem das Eingangslicht in den dritten optischen Wellenleiter eingegeben ist.
  13. Optischer Prüfvorrichtung, welche aufweist: einen Lichtemissionsabschnitt, der Licht emittiert; einen Impulsgenerator, der ein Impulssignal erzeugt; einen optischen Schalter, der auf der Grundlage des Impulssignals schaltet, ob das von dem Lichtemissionsabschnitt emittierte Licht ausgegeben wird; einen Richtungskoppler, der das von dem optischen Schalter ausgegebene Licht in einen externen optischen Wellenleiter eingibt und ein reflektiertes Licht von dem externen optischen Wellenleiter erwirbt; und eine Phasenerfassungsschaltung, die die Phase des von dem externen optischen Wellenleiter erworbenen, reflektierten Lichts erfasst, welcher optische Schalter enthält: einen ersten optischen Koppler vom Typ mit verteilter Kopplung mit einem ersten optischen Wellenleiter und einem zweiten optischen Wellenleiter, die parallel zueinander angeordnet sind, welcher ein an einem Eingangsende des ersten optischen Wellenleiters eingegebenes Eingangslicht von einem Ausgangsende entweder des ersten optischen Wellenleiters oder des zweiten optischen Wellenleiters als Ausgangslicht ausgibt; eine erste Elektrode, die ein elektrisches Feld entsprechend der ersten Eingangsspannung an den ersten optischen Wellenleiter und den zweiten optischen Wellenleiter anlegt und auf der Grundlage der ersten Eingangsspannung steuert, ob das in den ersten optischen Koppler eingegebene Eingangslicht als das Ausgangslicht ausgegeben wird; und eine Phasenmodulations-Reduktionsschaltung, die die Phasenänderung des Ausgangslichts gemäß der Änderung des an den ersten optischen Wellenleiter und den zweiten optischen Wellenleiter angelegten elektrischen Felds herabsetzt.
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