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Die vorliegende Erfindung betrifft optische Wellenleitervorrichtungen, umfassend ein
optisches Wellenleitersubstrat aus ferroelektrischen Kristallen.
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Auf dem Gebiet optischer Messsysteme, optischer Kommunikationssysteme usw. ist es
bekannt, optische Wellenleitervorrichtungen herzustellen, indem dreidimensionale
optische Wellenleiter in verschiedenen elektrooptischen Kristallen ausgebildet werden.
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Als optische Wellenleitervorrichtungen sind optische Verzweigungsvorrichtungen,
optische Modulationsvorrichtungen, optische Polarisationsvorrichtungen, optische Schalter,
Multiplexer usw. bekannt. Die optischen Wellenleitervorrichtungen sind mit Vorteilen
wie geringer Größe, guter Stabilität, niedrigem Energiebedarf und
Hochgeschwindigkeits-Signalübertragung verbunden.
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Die Anmelder untersuchten die Verwendung einer optischen Wellenleitervorrichtung,
die durch Ausbilden des dreidimensionalen optischen Wellenleiters des
Y-Verzweigungstyps im Substrat aus LiNbO&sub3; als Modulator für faseroptische Gyroskope hergestellt
wird. In diesem Modulator wird Eicht, das auf ein Ende des optischen Wellenleiters
auftrifft, in einem Verzweigungsabschnitt des optischen Wellenleiters in einem Verhältnis
von 50 : 50% geteilt. Einer der geteilten Lichtanteile wird durch Anlegen einer
bestimmten Spannung phasenmoduliert. Phasendifferenzen aufgrund von Sagnac-Effekten, die
durch Rotation der vorliegenden optischen Systeme entstehen, werden durch die
optische Wellenleitervorrichtung detektiert. Die so erhaltene Phasendifferenz wird in eine
Formel miteinbezogen, aus der die Beziehung zwischen der Drehwinkelrate des
optischen Systems und der Phasendifferenz ersichtlich ist, um die Drehwinkelrate zu
erhalten.
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Die Anmelder untersuchten ferner einen Mach-Zehnder-intensitätsmoduiator, der durch
Anordnen eines optischen Wellenleiters des Mach-Zehnder-Typs im Substrat gebildet
wird. In diesem Intensitätsmodulator wird das auf den Intensitätsmodulator auftreffende
Licht geteilt. Die geteilten Lichtanteile werden jeweils durch Anlegen einer Spannung
daran phasenmoduliert. Die modulierten Lichtabschnitte werden zur Interferenz
gebracht, um die Intensität zu variieren.
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Während der Untersuchungen stießen die Anmelder auf die unten beschriebenen
Probleme. Im Modulator für ein faseroptisches Gyroskop ist es notwendig, das
Teilungsverhältnis auf 50 : 50 einzustellen. Insbesondere im Modulator für ein faseroptisches
Gyroskop ist der zulässige Bereich des Teilungsverhältnisses jedoch sehr klein. Wenn nämlich
das Teilungsverhältnis nicht 50 : 50 beträgt, variiert die detektierte Drehwinkelrate stark,
selbst wenn die Rotationsrate des optischen Systems nicht variiert.
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Unter der Annahme, dass das Teilungsverhältnis vorübergehend von 50 : 50 auf z. B.
40 : 60 umgestellt wird, variiert die erhaltene Drehwinkel rate um etwa 20%. Daher ist es
im Modulator für ein faseroptisches Gyroskop erforderlich, das Teilungsverhältnis
innerhalb des Bereichs von 48 : 52 bis 50 : 50 einzustellen. Außerdem muss die optische
Wellenleitervorrichtung generell in einem breiten Temperaturbereich stabil sein. Wenn
jedoch die Umgebungstemperatur der optischen Wellenleitervorrichtung variierte,
variierte auch das Teilungsverhältnis im Verzweigungsabschnitt des optischen Wellenleiters
vorübergehend stark. In der Folge veränderte sich das Teilungsverhältnis von 50 : 50 zu
30 : 70, insbesondere zu 100 : 0. Neben der Variation des Lichtteilungsverhältnisses kam
es auch zu Lichteinstrahlungsverlusten der optischen Wellenleitervorrichtung.
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Wenn im Mach-Zehnder-Intensitätsmodulator das Lichtteilungsverhältnis variiert wird,
variiert das Extinktionsverhältnis stark, und der Lichteinstrahlungsverlust der gesamten
optischen Wellenleitervorrichtung nimmt gleichzeitig vorübergehend zu.
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In Verbindung mit dem pyroelektrischen Effekt, d. h. die Erzeugung von Ladungen in
Kristallflächen in einer spontanen elektrischen Polarisationsrichtung, infolge der
Variation der Umgebungstemperatur beschreibt die JP-A-5-88125, dass eine Pufferschicht auf
der Oberfläche einer optischen Wellenleiters und eine Antistatik-Schicht auf der
Pufferschicht ausgebildet wird. Außerdem wird eine Steuerelektrode auf der Antistatik-Schicht
ausgebildet. In dieser Konstruktion werden jedoch die durch die pyroelektrischen
Effekte erzeugten Ladungen infolge der Wirkung der Steuerelektrode ungleichmäßig auf der
Kristalloberfläche umgeleitet. Die Antistatik-Schicht verhindert nur die
Ladungsungleichmäßigkeit und bewirkt keine sofortige Neutralisierung der durch die pyroelektrischen
Effekte erzeugten Ladungen. Außerdem besitzt der optische Wellenleiter lineare Form,
weshalb hinsichtlich der Variation des Lichtteilungsverhältnisses keine Probleme
auftauchen.
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Außerdem wird in der JP-A-2-257108 beschrieben, dass ein Paar ferroelektrischer
Substrate über ein leitendes Element so verbunden ist, dass jeweilige spontane elektrische
Polarisationen umgekehrt werden, sodass die pyroelektrischen Effekte abgeschwächt
werden. In dieser Erfindung können jedoch die an Verbindungsflächen der
ferroelektrischen Substrate entstehenden Ladungen neutralisiert werden, doch die in den anderen
Flächen als den Verbindungsflächen erzeugten Ladungen können nicht neutralisiert
werden. Daher bleiben elektrische Felder in den ferroelektrischen Substraten bestehen,
wodurch die pyroelektrischen Effekte nicht eliminiert werden können. Außerdem besitzt
der optische Wellenleiter lineare Form, weshalb hinsichtlich der Variation des
Lichtteilungsverhältnisses keine Probleme auftauchen.
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Die EP-A-490.387 beschreibt ein Wellenleitersubstrat, in dem gegenüberliegende Z-
Oberflächen, auf denen elektrische Ladungen entgegengesetzter Polarität aufgrund des
pyroelektrischen Effekts entstehen, über einen Leiter auf der Bodenfläche miteinander
verbunden sind. Der Wellenleiter befindet sich auf der Deckfläche, einer X-Oberfläche.
Auf diese Weise werden die Oberflächenladungen neutralisiert.
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JP-A-4-104221 offenbart eine Wellenleitervorrichtung, in welcher der Wellenleiter auf
einer Z-Oberfläche des Substrats angeordnet ist. Um den die Leistung
beeinträchtigenden pyroelektrischen Effekt zu verhindern, ist ein darüberliegendes Dummysubstrat aus
dem gleichen Material an dieser Oberfläche mittels Elektroden an Teilen der
gegenüberliegenden Oberflächenbereiche angebracht. Das Dummysubstrat besitzt die gleiche
Po
larisationsrichtung wie das Wellenleitersubstrat, sodass auf diesen gegenüberliegenden
Oberflächen entgegengesetzte Ladungen erzeugt werden.
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Es ist ein Ziel der Erfindung, eine optische Wellenleitervorrichtung bereitzustellen, die
ein optisches Wellenleitersubstrat aus ferroelektrischen Kristallen und einen im
optischen Wellenleitersubstrat ausgebildeten optischen Wellenleiter umfasst, worin
beispielsweise das Lichtteilungsverhältnis und der Lichteinstrahlungsverlust nicht variieren,
selbst wenn die Umgebungstemperatur der optischen Wellenleitervorrichtung variiert.
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Gemäß der Erfindung wird eine optische Wellenleitervorrichtung nach Anspruch 1
bereitgestellt.
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Es folgt eine Beschreibung von Beispielen für Ausführungsformen der Erfindung unter
Bezugnahme auf die folgenden Abbildungen.
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Fig. 1 ist eine Draufsicht einer Form einer optischen Wellenleitervorrichtung, die zum
Vergleich mit den Vorrichtungen der Erfindung dargestellt ist;
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Fig. 2 ist eine Draufsicht einer Ausführungsform der optischen Wellenleitervorrichtung
gemäß der Erfindung;
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die Fig. 3a und 3b sind jeweils Seitenansichten der in Fig. 2 gezeigten
Wellenleitervorrichtung;
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Fig. 4 ist eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen
optischen Wellenleitervorrichtung;
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Fig. 5a ist eine Ansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform der
optischen Wellenleitervorrichtung, Fig. 5b ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie Vb-
Vb in Fig. 5a;
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Fig. 6a ist eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der optischen
Wellenleitervorrichtung, Fig. 6b ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie VIb-VIb in Fig. 6a;
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die Fig. 7a und 7b sind jeweils Seitenansichten einer weiteren Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Wellenleitervorrichtung;
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Fig. 8a ist eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Wellenleitervorrichtung, Fig. 8b ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie VIIIb-
VIIIb in Fig. 8a;
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Fig. 9 ist eine Draufsicht einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform der
optischen Wellenleitervorrichtung;
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Fig. 10 ist eine Draufsicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Wellenleitervorrichtung;
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Fig. 11 ist eine Draufsicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Wellenleitervorrichtung;
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Fig. 12 ist eine Draufsicht einer Vorrichtung zur Messung des Lichteinstrahlungsverlusts
und Lichtteilungsverhältnisses der optischen Wellenleitervorrichtung;
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Fig. 13 ist eine grafische Darstellung der Beziehung zwischen der
Umgebungstemperatur und dem Lichteinstrahlungsverlust oder Lichtteilungsverhältnis im
Vergleichsbeispiel;
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Fig. 14 ist eine grafische Darstellung der Beziehung zwischen der
Umgebungstemperatur und dem Lichteinstrahlungsverlust oder Lichtteilungsverhältnis.
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In einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Wellenleitervorrichtung ist ein
Dummysubstrat aus ferroelektrischen Kristallen beabstandet vom optischen
Wellenleitersubstrat ausgebildet. In diesem Fall können die folgenden Effekte erzielt werden.
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Da in diesem Fall keine Leitungsmuster im optischen Wellenleiter ausgebildet sind,
beeinflussen sie den optischen Wellenleiter nicht. Außerdem ist es nicht notwendig, die
Zahl der Fertigungsschritte im Vergleich zu jenem Fall, in dem die Leitungsmuster in
der entgegengesetzten Hauptebene ausgebildet sind, auf der kein optischer Wellenleiter
ausgebildet ist, zu erhöhen. Da nämlich sowohl die leitende Schicht im Dummysubstrat
als auch die leitende Schicht im optischen Wellenleiter in Seitenebenen ausgebildet
sind, die in rechten Winkel zur Hauptebene stehen, in welcher die pyroelektrischen
Effekte auftreten, können die leitenden Schichten gleichzeitig in der gleichen
Dampfvorrichtung oder in der gleichen Druckvorrichtung gebildet werden.
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In diesem Fall ist es vorzuziehen, das optische Wellenleitersubstrat und das
Dummysubstrat so zu schichten, dass die jeweils miteinander verbundenen Kristallebenen in
jedem Fall auf der gleichen Seite ausgerichtet sind, um die leitenden Schichten
kontinuierlich auszubilden. Wenn die leitenden Schichten auf diese Weise einstückig geformt
werden, kann der Bildungsschritt der leitenden Schichten unter den gleichen
Bedingungen durchgeführt werden, weshalb eine Fertigung in großem Maßstab möglich ist.
Wenn das Dummysubstrat und das optische Wellenleitersubstrat auf diese Weise
einstückig verbunden sind, können die folgenden Wirkungen erzielt werden.
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Bei tatsächlicher Verwendung ist das optische Wellenleitersubstrat an einer Packung mit
vorbestimmten Dimensionen angebracht, wobei die Packung als optische Vorrichtung
verwendet wird. Wenn das optische Wellenleitersubstrat mittels Klebstoffen usw. direkt
an der Packung befestigt ist und die Umgebungstemperatur variiert, werden auf das
optische Wellenleitersubstrat über die Kleberschicht Spannungen übertragen, und die
Eigenschaften des optischen Wellenleiters variieren je nach der angelegten mechanischen
Spannung. Dieses Problem kann durch einstückiges Ausbilden des Dummysubstrats und
optischen Wellenleitersubstrats und Befestigen des Dummysubstrats an der Packung
überwunden werden.
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Außerdem können die oben erwähnten Wirkungen in der optischen
Wellenleitervorrichtung mit einer Vielzahl optischer Wellenleitersubstrate erzielt werden, wobei die
Kristallebenen der optischen Wellenleitersubstrate mit Kristallebenen des
Dummysubstrats verbunden sind. In diesem Fall ist es möglich, die Anzahl an Dummysubstraten zu
verringern.
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Außerdem ist es möglich, das Dummysubstrat zwischen zwei optischen
Wellenleitersubstraten so zu schichten, dass jeweils miteinander verbundene Kristallebenen auf der
gleichen Seite ausgerichtet sind, und die leitenden Schichten kontinuierlich
auszubilden. Es ist in diesem Fall möglich, optische Wellenleitersubstrat und Dummysubstrate
alternierend zu schichten.
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Wie bereits erwähnt, ist es im Fall der kontinuierlichen Ausbildung der leitenden
Schichten in optischen Wellenleitersubstraten und Dummysubstraten vorzuziehen, die
Kleberschichten zwischen den optischen Wellenleitersubstraten und Dummysubstraten
anzuordnen. Da in diesem Fall die Haftkraft zwischen dem optischen
Wellenleitersubstrat und dem Dummysubstrat erhöht werden kann, können die leitenden Schichten
leicht ausgebildet werden. Wenn die leitende Schicht durch das
Dampfablagerungsverfahren gebildet wird, ist es notwendig, die Kleberschicht zwischen dem optischen
Wellenleitersubstrat und dem Dummysubstrat anzuordnen, da die leitende Schicht das
optische Wellenleitersubstrat und das Dummysubstrat nicht miteinander verbindet.
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Wenn außerdem die einstückige leitende Schicht durch Anordnen einer leitenden Paste
auf dem optischen Wellenleitersubstrat und Dummysubstrat und Brennen der leitenden
Paste gebildet wird und die leitende Paste dick aufgetragen wird, kann die Verbindung
und einstückige Ausbildung des optischen Wellenleitersubstrats und Dummysubstrats
durch die leitenden Schichten durchgeführt werden.
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Gemäß der Erfindung ist es ferner möglich, eine Vielzahl optischer Wellenleitersubstrate
ohne Verwendung der oben erwähnten Dummysubstrate anzuordnen und die
Kristallebenen eines optischen Wellenleitersubstrats mit den Kristallebenen des anderen
optischen Wellenleitersubstrats elektrisch zu verbinden. In diesem Fall können die gleichen
Wirkungen wie bei Verwendung des Dummysubstrats erzielt werden. Da es außerdem
nicht notwendig ist, das Dummysubstrat zu verwenden, das nicht als optische
Vorrichtung dient, ist dies eine bevorzugte Ausführungsform.
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Ferner ist es möglich, eine Vielzahl optischer Wellenleitersubstrate solcherart zu
schichten, dass die jeweils miteinander verbundenen Kristallebenen in jedem Fall auf der
gleichen Seite ausgerichtet sind, und die leitenden Schichten auf den Kristallebenen
kontinuierlich auszubilden. Es ist in diesem Fall möglich, die Kleberschicht zwischen den
optischen Wellenleitersubstraten anzuordnen. Außerdem können - wie bereits erwähnt -
mehrere optische Wellenleitersubstrate mittels der gebrannten Paste miteinander
verbunden werden.
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Wenn die Verbindung und einstückige Ausbildung des optischen Wellenleitersubstrats
und Dummysubstrats oder die Verbindung und einstückige Ausbildung einer Vielzahl
optischer Wellenleitersubstrate über die Kleberschicht oder die gebrannte Paste
erfolgen, können die nachstehenden Wirkungen erzielt werden.
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Wenn optische Fasern mit dem optischen Wellenleitersubstrat verbunden sind, ist es
notwendig, optische Wellenleitersubstrate jeweils mit einem optischen
Faserträgersubstrat zu verbinden (siehe unten). Da jedoch die Dicke des optischen
Wellenleitersubstrats etwa 1 mm beträgt, ist die Handhabung während des Montagevorgangs sehr
schwierig, und es ist erforderlich, den Montagevorgang ruht großer Vorsicht
durchzuführen. Wenn die Verbindung und einstückige Ausbildung des optischen
Wellenleitersubstrats und des anderen optischen Wellenleitersubstrats oder Dummysubstrats wie oben
erfolgen, ist die Gesamtdicke mehr als zweimal so groß als die Dicke des optischen
Wellenleitersubstrats, wodurch die Handhabung leichter wird.
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Als ferroelektrische Kristalle ist es vorzuziehen, ein oder mehrere ferroelektrische
Kristalle zu verwenden, die aus der aus LiNbO&sub3;, LiTaO&sub3;, Li(Nbx, Ta1-x), BaTiO&sub3;, ZnO,
NH&sub4;H&sub2;PO&sub4;, KH2PO4 und KTiOPO&sub4; bestehenden Gruppe ausgewählt sind. Außerdem ist
es noch bevorzugter, ein oder mehrere ferroelektrische Kristalle zu verwenden, die aus
LiNbO&sub3;, LiTaO&sub3; und Li(Nbx, Ta1-x)) ausgewählt sind. Als optischen Wellenleiter
verwendet man vorzugweise (1) einen optischen Wellenleiter, der durch thermische Diffusion
von Titan oder Kupfer in einen ferroelektrischen Kristall gebildet wird, oder (2) einen
optischen Wellenleiter, der durch ein Protonenaustauschverfahren, in dem
Lithiumatome im LiNbO&sub3;-Kristall, LiTaO&sub3;-Kristall oder Li(Nbx, Ta1-x)O&sub3;-Kristall gegen
Wasserstoffatome ausgetauscht werden. Die Erfindung ist auch auf optische Wellenleiter vom
Kammtyp, mit Dielektrikum beladene optische Wellenleiter, mit Metall beladene
optische Wellenleiter usw. anwendbar.
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In der optischen Wellenleitervorrichtung der Erfindung ist der optische Wellenleiter an
der Ausgangsseite des optischen Wellenleitersubstrats in mehrere Reihen unterteilt. Die
Form des optischen Wellenleiters kann planar oder kurvenförmig sein. Ein
Verzweigungsabschnitt des optischen Wellenleiters kann eine sogenannte Y-Verzweigung sein.
In diesem Fall ist im Verzweigungsabschnitt dieser optischen Wellenleiter eine Reihe
des optischen Wellenleiters an der Eingangsseite an zwei Reihen optischer Wellenleiter
an der Ausgangsseite gekoppelt.
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Der Verzweigungsabschnitt des optischen Wellenleiters kann als sogenannter
Richtungskoppler ausgebildet sein. Der Richtungskoppler wird durch sehr enges Anordnen
benachbarter optischer Wellenleiter ausgebildet und dient dazu, geleitetes Licht von
einem optischen Wellenleiter zum anderen optischen Wellenleiter zu übertragen.
Geleitetes Licht kann daher durch den Richtungskoppler geteilt werden. Außerdem kann
der Richtungskoppler zusammen mit einer Y-Verzweigung verwendet werden.
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Die optischen Wellenleitervorrichtungen der Erfindung können für aktive und passive
Geräte verwendet werden. Als passive Geräte werden Strahlenteiler, Sternkoppler mit
einem Kaskaden-Wellenleiter, bestehend aus einer Vielzahl an
Y-Verzweigungsabschnitten, usw. verwendet. Als aktive Geräte werden Phasenmodulatoren, optische
Schaltvorrichtungen, akustisch-optische Geräte, Logikgeräte für optische Computer
(UND-Element, ODER-Element), Mehrfachmodulatoren, deren Konstruktion solcherart ist, dass
optische Modulationselektroden dem Stern koppler zugeordnet sind, usw. verwendet.
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Wenn insbesondere in den optischen Modulatoren für das faseroptische Gyroskop das
Lichtteilungsverhältnis des geteilten Lichts außerhalb des vorbestimmten Werts liegt,
schwankt die zu messende Rotationsrate des optischen Systems außerordentlich,
wodurch es nicht möglich ist, präzise Werte zu messen. Daher können die optischen
Wellenleitervorrichtungen der Erfindung vorzugsweise für die oben erwähnten Ziele
verwendet werden.
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Außerdem werden in den optischen Wellenleitervorrichtungen zum Teilen von Licht,
wie z. B. Strahlenteilern, optischen Schaltvorrichtungen, Logikgeräten usw. falsche
Werte ausgegeben, wenn die geteilten Lichtabschnitte variieren. Daher kommt die Erfindung
vorzugsweise in diesen Vorrichtungen zum Einsatz. Insbesondere in den optischen
Schaltvorrichtungen und Logikgeräten werden EIN-AUS-Zustände anhand der durch
zwei Reihen optischer Wellenleiter übertragenen geteilten Lichtabschnitte detektiert.
Wenn die geteilten Lichtabschnitte über dem Schwellenwert variieren, wechseln der
EIN- und der AUS-Zustand, wodurch ihre Verwendung ummöglich wird.
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In den Sternkopplern und Mehrfachmodulatoren ist eine Vielzahl an
Y-Verzweigungsabschnitten angeordnet, um eine Kaskadenkonstruktion zu ergeben. Wenn das
Lichtteilungsverhältnis der jeweiligen Y-Verzweigungsabschnitte außerhalb des vorbestimmten
Werts liegt, werden diese Variationen vom Eingang zum Ausgang multipliziert. Selbst
wenn also die Variation des Lichtteilungsverhältnisses in einem
Y-Verzweigungsab
schnitt z. B. 5% beträgt, wachsen die multiplizierten Variationen zu einem
außerordentlich hohen Wert an. Die Erfindung kann vorzugsweise auf die Stern koppler und
Mehrfachmodulatoren angewendet werden.
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Zur Ausbildung der leitenden Schichten in den Vorrichtungen der Erfindung werden
folgende Verfahrensschritte durchgeführt.
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(1) Mittels des Dampfablagerungsverfahrens wird eine dünne Schicht aus Halbleitern
oder Metallen, wie z. B. Indiumoxid, Indiumoxid-Zinnoxid, Kupferoxid, Si/Ge usw.,
gebildet.
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(2) Auf die Kristallebene wird eine Pastenschicht mit Halbleitern oder Metallen, wie z. B.
Indiumoxid, Indiumoxid-Zinnoxid, Kupferoxid, Si/Ge usw., aufgebracht und die
aufgebrachte Pastenschicht gebrannt.
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(3) Mittels Durchführung einer Plasmabehandlung oder Oxidationsbehandlung an der
Kristallebene wird die Kristallstruktur der Kristallebene beeinträchtigt, um die leitende
Schicht zu bilden.
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(4) Eine dünne Schicht aus Halbleitern oder Metallen mit leitenden und
lichtabschirmenden Eigenschatten, wie z. B. Ruß, Graphit usw., wird ausgebildet. Die dünne
Schicht wird durch Anordnen einer Ruß oder Kohlenstoff enthaltenden Pastenschicht
auf der Kristallebene und Brennen der Pastenschicht ausgebildet.
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Wenn zwei leitende Schichten elektrisch miteinander verbunden sind und der
Widerstand des leitenden Abschnitts groß ist, ist es nicht möglich, die in der ersten
Kristallebene erzeugten Ladungen rasch zu neutralisieren. Daher sollte der Widerstand R des
leitenden Abschnitts solcherart eingestellt sein, dass die an den optischen
Wellenleiterabschnitt angelegten elektrischen Felder bei normalen Temperaturvariationsraten immer
unter 10 V/cm liegen.
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Unter verschiedenen Temperaturbedingungen wird eine Spannung V, die infolge
pyroelelektrischer Effekte an den optischen Wellenleiterabschnitt angelegt wird, anhand der
folgenden Formel erhalten:
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V = Q R/d
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worin Q die Ladungen (Coulomb) sind, die pro Zeiteinheit erzeugt werden, welcher
Wert von den Umgebungstemperaturen abhängt, R der Widerstand (Ω) des leitenden
Abschnitts ist und d der Abstand zwischen der ersten Kristallebene und der zweiten
Kristallebene ist.
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Um die an den optischen Wellenleiterabschnitt angelegte Spannung bei normalen
Temperaturvariationsraten unter 10 V/cm zu halten, sollte die Bedingung 10 > QR/d erfüllt
sein. Der Widerstand des leitenden Abschnitts sollte solcherart sein, dass er R < 10d/Q
erfüllt. Wenn es notwendig ist, dass die optische Wellenleitervorrichtung bei normalen
Umgebungstemperaturen immer gute Leistung erbringt, können die Widerstände der
ersten und der zweiten leitenden Schicht auf unter 100 Ω/cm2 eingestellt werden.
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Es folgt eine Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf
die Fig. 2 bis 14.
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Fig. 1 ist eine Draufsicht einer optischen Wellenleitervorrichtung, die zwecks Vergleich
mit den Vorrichtungen der Erfindung dargestellt ist. In Fig. 1 ist ein optisches
Wellenleitersubstrat 3 aus einer X-geschnittenen Platte aus LiNbO&sub3;, LiTaO&sub3;, Li(NbX, Ta1-x)O&sub3; usw.
ausgebildet. Ein dreidimensionaler optischer Wellenleiter 7 ist auf einer Hauptebene 3a
des optischen Wellenleitersubstrats 3 ausgebildet. Das optische Wellenleitersubstrat 3
umfasst einen linearen Abschnitt 7a auf der Lichteingangsseite, einen
Y-Verzweigungsabschnitt 7b und ein Paar linearer Abschnitte 7c, 7d auf der Lichtausgangsseite.
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Elektroden 6A und 6C sind solcherart parallel ausgebildet, dass der lineare Abschnitt 7c
zwischen den Elektroden 6A und 6C angeordnet ist. Elektroden 6B und 6C sind auch
solcherart parallel ausgebildet, dass der lineare Abschnitt 7d zwischen den Elektroden
6B
und 6C angeorndet ist. Daher ist es möglich, eine Steuerspannung an die linearen
Abschnitte 7c, 7d anzulegen und die Phase des durch die jeweiligen linearen
Abschnitte 7c, 7d übertragenen Lichts zu modulieren.
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Ein optisches Faserträgersubstrat 2A ist mit der Lichteingangsseite des optischen
Wellenleitersubstrats 3 verbunden, um eine optische Faser 1 A zu stützen. Die optische Faser
1A und der lineare Abschnitt 7a sind optisch gekoppelt. Außerdem ist das optische
Faserträgersubstrat 2B mit der Lichtausgangsseite des optischen Wellenleitersubstrats 3
verbunden, um ein Paar optischer Fasern 1 B zu stützen. Jeweilige optische Fasern 1 B
und jeweilige lineare Abschnitte 7c, 7d sind optisch gekoppelt.
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In der in Fig. 1 gezeigten optischen Wellenleitervorrichtung besitzt das optische
Wellenleitersubstrat 3 eine erste Kristallebene 20 (z. B. eine -Z-Ebene) und eine zweite
Kristallebene 30 (z. B. eine +Z-Ebene). Eine erste leitende Schicht 4 ist auf der ersten
Kristallebene 20 ausgebildet. Eine zweite leitende Schicht 14 ist auf der zweiten
Kristallebene 30 ausgebildet. Negative Ladungen werden in der ersten Kristallebene 20 erzeugt,
positive Ladungen in der zweiten Kristallebene 30. In dieser Ausführungsform sind die
erste leitende Schicht 4 und die zweite leitende Schicht 14 über eine leitende Schicht
(Leitungsmuster 5) auf der Hauptebene 3a miteinander elektrisch verbunden.
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Fig. 2 ist eine Draufsicht einer Ausführungsform der optischen Wellenleitervorrichtung
gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Fig. 3a ist eine Seitenansicht von der Seite der
Kristallebene 20B der optischen Wellenleitervorrichtung aus Fig. 2, und Fig. 3b ist eine
Seitenansicht von der Seite der Kristallebene 20A der optischen Wellenleitervorrichtung
aus Fig. 2. In der in den Fig. 2, 3a und 3b gezeigten Ausführungsform sind ähnliche
Abschnitte wie in Fig. 1 mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden an dieser
Stelle nicht erklärt.
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In der optischen Wellenleitervorrichtung gemäß dieser Ausführungsform ist ein
Dummysubstrat 13 aus ferroelektrischem Kristall unter der anderen Hauptebene 3b des
opti
schen Wellenleitersubstrats 3 angeordnet. Eine Hauptebene 13a ist nicht gegenüber
vom optischen Wellenleitersubstrat 3 angeordnet, während die andere Hauptebene 13b
gegenüber von der Hauptebene 3b des optischen Wellenleitersubstrats 3 angeordnet ist.
Daher ist - wie aus Fig. 3a ersichtlich - eine zweite Kristallebene 30A (-Z-Ebene) des
Dummysubstrats 13 auf der gleichen Seite wie die ersten Kristallebene 20B (+Z-Ebene)
angeordnet. Wie aus Fig. 3b ersichtlich, ist eine zweite Kristallebene 30B (+Z-Ebene)
des Dummysubstrats 13 auf der gleichen Seite angeordnet wie die erste Kristallebene
20A (-Z-Ebene). Wie aus Fig. 3a ersichtlich, ist eine erste leitende Schicht 4B auf der
ersten Kristallebene 20B ausgebildet und eine zweite leitende Schicht 14A auf der zweiten
Kristallebene 30A ausgebildet. Die erste leitende Schicht 4B und die zweite leitende
Schicht 14A sind über Leitungselemente 8 miteinander elektrisch verbunden. In Fig. 3
sind die leitenden Schichten durch einen schraffierten Bereich dargestellt. Wie aus Fig.
3b ersichtlich, ist eine erste leitende Schicht 4A auf der ersten Kristallebene 20A
ausgebildet und eine zweite leitende Schicht 14B auf der ersten Kristallebene 4A. Die erste
leitende Schicht 4A und die zweite leitende Schicht 14B sind über die Leitungselemente
8 miteinander elektrisch verbunden.
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Um die pyroelektrischen Effekte zu eliminieren, sollten Materialien und Dimensionen
des Dummysubstrats 13 jenen des optischen Wellenleitersubstrats 3 gleichen. Wenn
jedoch das Material des Dummysubstrats 13 nicht jenen des optischen
Wellenleitersubstrats 3 gleicht, ist es möglich, die dort erzeugten Ladungen durch geeignetes Einstellen
der Dimensionen des Dummysubstrats 3 zu neutralisieren.
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Fig. 4 ist eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, in der
jeweilige erste Kristallebenen 20B zweier optischer Wellenleitersubstrate 3 mit der zweiten
Kristallebene 30a eines Dummmysubstrats 13 elektrisch verbunden sind. In Fig. 4 sind
ähnliche Abschnitte wie in Fig. 1 mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden
daher nicht erklärt. In dieser Ausführungsform ist das Dummysubstrat 13 zwischen zwei
optischen Wellenleitersubstraten 3 angeordnet. Eine Hauptebene 13a des
Dummysubstrats 13 ist gegenüber der Hauptebene 3a des unteren optischen Wellenleitersubstrats 3
angeordnet, und die andere Hauptebene 13b des Dummysubstrats 13 ist gegenüber der
Hauptebene 3b des oberen optischen Wellenleitersubstrats 3 angeordnet.
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Daher ist eine zweite Kristallebene 30A (-Z-Ebene) des Dummysubstrats 13 auf den
gleichen Seiten der ersten Kristallebenen 20B (+Z-Ebene) jeweiliger optischer
Wellenleitersubstrate 3 angeordnet. Außerdem ist eine zweite nicht dargestellte Kristallebene 30B
(+Z-Ebene) des Dummysubstrats 13 auf der gleichen Seite der ersten Kristallebenen
20A (-Z-Ebene) jeweiliger Wellenleitersubstrate 3 angeordnet. Wie aus Fig. 4 ersichtlich,
sind die ersten leitenden Schichten 4B jeweils auf den ersten Kristallebenen 20B
ausgebildet, und die zweite leitende Schicht 14A ist auf der zweiten Kristallebene 30A
ausgebildet. Außerdem sind jeweilige leitende Schichten 4B und die leitende Schicht 14A
über die Leitungselemente 8 elektrisch verbunden. Wie nicht in Fig. 4 gezeigt, sind die
ersten leitenden Schichten 4A auf jeweiligen ersten Kristallebenen 20A ausgebildet, und
die erste leitende Schicht 14B ist auf der zweiten Kristallebene 3% ausgebildet. Die
ersten leitenden Schichten 4A und die zweite leitende Schicht 14B sind über
Leitungselemente 8 miteinander elektrisch verbunden.
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Fig. 5a ist eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der optischen
Wellenleitervorrichtung der Erfindung, und Fig. 5b ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie
Vb-Vb in Fig. 5a. In dieser Ausführungsform ist das Dummysubstrat 13 unter der
Hauptebene 3b der optischen Wellenleitersubstrats 3 angeordnet. Die Hauptebene 13b des
Dummysubstrats 13 liegt gegenüber der Hauptebene 3b des optischen
Wellenleitersubstrats 3. Daher ist - wie aus Fig. 5a ersichtlich - die zweite Kristallebene 30A (-Z-Ebene)
des Dummysubstrats 13 auf der gleichen Seite der ersten Kristallebene 20B (-Z-Ebene)
angeordnet. Außerdem ist die zweite Kristallebene 30B (+Z-Ebene) des
Dummysubstrats 13 auf der gleichen Seite der ersten Kristallebene 20A (-Z-Ebene) angeordnet.
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In dieser Ausführungsform sind das optische Wellenleitersubstrat 3 und das
Dummysubstrat 13 über eine Kleberschicht 12 verbunden. Die erste Kristallebene 20B und die
zweite Kristallebene 30A sind auf der gleichen Seite angeordnet, und eine leitende
Schicht 11 B ist auf der ersten Kristallebene 208 und der zweiten Kristallebene 30A
kontinuierlich ausgebildet. Die erste Kristallebene 20A und die zweite Kristallebene 30B
sind auf der gleichen Seite angeordnet, und eine leitende Schicht 11A ist kontinuierlich
auf der ersten Kristallebene 20A und der zweiten Kristallebene 30B ausgebildet.
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Fig. 6a ist eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der optischen
Wellenleitervorrichtung der Erfindung, und Fig. 6b ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie
VIb-VIb in Fig. 6a. In dieser Ausführungsform ist das Dummysubstrat 13 zwischen zwei
optischen Wellenleitersubstraten 3 über die Kleberschichten 12A und 12B angeordnet.
Die zweite Kristallebene 30A (-Z-Ebene) des Dummysubstrats 13 ist auf der gleichen
Seite der jeweiligen ersten Kristallebenen 20B (+Z-Ebene) jeweiliger optischer
Wellenleitersubstrate 3 angeordnet. Außerdem ist die zweite Kristallebene 30B (+Z-Ebene) des
Dummysubstrats 13 auf der gleichen Seite der ersten Kristallebenen 20A (-Z-Ebene)
angeordnet.
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Zwei erste Kristallebenen 20B und die zweite Kristallebene 30A sind auf der gleichen
Seite angeordnet und eine leitende Schicht 15B kontinuierlich auf den zwei ersten
Kristallebenen 20B und der zweiten Kristallebene 30A angeordnet. Außerdem sind zwei
erste Kristallebenen 20A und die zweite Kristallebene 30B auf der gleichen Seite
angeordnet und eine leitende Schicht 15A kontinuierlich auf den ersten zwei Kristallebenen
20A und der zweiten Kristallebene 30B angeordnet.
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Die Fig. 7a und 7b sind Seitenansichten mit einer jeweils anderen Ausführungsform der
optischen Wellenleitervorrichtung der Erfindung. In den Fig. 7a und 7b sind ähnliche
Abschnitte wie in Fig. 1 mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden deshalb
nicht erklärt. In dieser Ausführungsform wird kein Dummysubstrat verwendet. Wie aus
den Fig. 7a und 7b ersichtlich, sind das eine optische Wellenleitersubstrat 3A und das
andere optische Wellenleitersubstrat 3B aufeinander geschichtet. Die Hauptebene 3b
des optischen Wellenleitersubstrats 3A liegt gegenüber der Hauptebene 3b des
optischen Wellenleitersubstrats 38. Daher sind - wie aus Fig. 7a ersichtlich - die erste
Kris
tallebene 20B (+Z-Ebene) des optischen Wellenleitersubstrats 3A und die zweite
Kristallebene 30A (-Z-Ebene) des optischen Wellenleitersubstrats 3B auf der gleichen Seite
angeordnet. Auf der in Fig. 7a nicht dargestellten Rückseite sind die erste Kristallebene
20a (-Z-Ebene) des optischen Wellenleitersubstrats 3A und die zweite Kristallebene 30B
(+Z-Ebene) des optischen Wellenleitersubstrats 3B auf der gleichen Seite angeordnet.
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Wie aus Fig. 7a ersichtlich, ist die erste leitende Schicht 4B auf der ersten Kristallebene
20B ausgebildet und die zweite leitende Schicht 14A auf der zweiten Kristallebene 30A
ausgebildet. Die erste leitende Schicht 4B und die zweite leitende Schicht 14A sind
über die Leitungselemente 8 miteinander elektrisch verbunden. Wie aus Fig. 7b
ersichtlich, ist die erste leitende Schicht 4A auf der ersten Kristallebene 20A ausgebildet und
die zweite leitende Schicht 14B auf der zweiten Kristallebene 30B ausgebildet. Die erste
leitende Schicht 4A und die zweite leitende Schicht 14B sind über die Leitungselemente
8 miteinander elektrisch verbunden.
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Fig. 8a ist eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der optischen
Wellenleitervorrichtung der Erfindung, und Fig. 8b ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie
VIIIb-VIIIb in Fig. 7a. In Fig. 8a sind das eine optische Wellenleitersubstrat 3A und das
andere optische Wellenleitersubstrat oben und unten angeordnet. Die Hauptebene 3b
des optischen Wellenleitersubstrats 3A liegt gegenüber der Hauptebene 3b des
optischen Wellenleitersubstrats 3B. Daher sind die erste Kristallebene 208 (+Z-Ebene) des
optischen Wellenleitersubstrats 3A und die zweite Kristallebene 30A (-Z-Ebene) auf der
gleichen Seite angeordnet. Auf der in Fig. 8a nicht dargestellten Rückseite sind die erste
Kristallebene 20A (-Z-Ebene) des optischen Wellenleitersubstrats 3A und die zweite
Kristallebene 30B (+Z-Ebene) des optischen Wellenleitersubstrats 3B auf der gleichen
Seite angeordnet.
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Zwei optische Wellenleitersubstrate 3A und 3B sind über die Kleberschicht 12 so
verbunden, dass die optischen Wellenleitersubstrate 3A und 3B einstückig miteinander
verbunden sind. Die erste Kristallebene 20B und die zweite Kristallebene 30A sind auf der
gleichen Seite ausgerichtet und die leitende Schicht 11B kontinuierlich auf der ersten
Kristallebene 20B und der zweiten Kristallebene 30A ausgebildet. Außerdem sind die
erste Kristallebene 20A und die zweite Kristallebene 30B auf der gleichen Seite
ausgerichtet und die leitende Schicht 11A kontinuierlich auf der ersten Kristallebene 20A und
der zweiten Kristallebene 30B ausgebildet.
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Die Fig. 9, 10 und 11 sind jeweils Draufsichten von Formen optischer
Wellenleitervorrichtungen, auf welche die Erfindung angewendet werden kann. In den Fig. 9 und 10
wird ein Richtungskoppler in einem Lichtverzweigungsabschnitt des optischen
Wellenleiters verwendet.
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In der in Fig. 9 zu sehenden Ausführungsform ist ein Paar optischer Wellenleiter 17A
und 17B in einer Hauptebene des optischen Wellenleitersubstrats ausgebildet. Die
optischen Wellenleiter 17A und 17B sind in einem Bereich eines Kopplungsabschnitts 10
nahe beieinander angeordnet, und das durch einen der optischen Wellenleiter geleitete
Licht wird im Kopplungsabschnitt 10 geteilt. Durch Variieren der Länge des
Kopplungsabschnitts 10 ist es möglich, das Lichtteilungsverhältnis in einem Bereich von 0 : 100 -
50 : 50 zu variieren. In dieser Ausführungsform können durch die jeweiligen optischen
Wellenleiter übertragene Lichtanteile durch die Elektroden 6A, 6B und 6C moduliert
werden. Außerdem ist es möglich, die leitenden Schichten auf den Seitenebenen des
optischen Wellenleiters 3 auszubilden, wie aus den Fig. 2 bis 8 ersichtlich.
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In der in Fig. 10 gezeigten Ausführungsform ist ein Richtungskoppler mit drei parallelen
Wellenleitern im optischen Wellenleitersubstrat 3 ausgebildet. Ein optischer
Wellenleiter 27A auf der Lichteingangsseite ist in der Nähe der optischen Wellenleiter 27B und
27C auf der Lichtausgangsseite in einem Bereich des Kopplungsabschnitts 10
angeordnet, und das durch den optischen Wellenleiter 27A geleitete Licht wird im
Kopplungsabschnitt 10 geteilt. Wenn in den in den Fig. 9 und 10 gezeigten Ausführungsformen
eine Spannung an den Kopplungsabschnitt 10 angelegt wird, kann das
Lichtteilungsverhältnis als Reaktion auf das zu teilende geleitete Licht variiert werden. Außerdem ist es
möglich, die leitenden Schichten auf den Seitenebenen des optischen
Wellenleitersubstrats 3 auszubilden, wie aus den Fig. 2 bis 8 ersichtlich.
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In der in Fig. 11 gezeigten Ausführungsform betrifft die Erfindung den oben erwähnten
Sternkoppler. In einem optischen Wellenleiter 37 wird ein linearer Abschnitt 37a auf
der Lichteingangsseite im Y-Verzweigungsabschnitt 37b in lineare Abschnitte 37c
geteilt. Außerdem werden lineare Abschnitte 37a im Y-Verzweigungsabschnitt 37d jeweils
in lineare Abschnitte 37e geteilt. Die linearen Abschnitte 37e sind jeweils an optische
Fasern 1 B gekoppelt. Wenn in dieser Ausführungsform Spannung an die linearen
Abschnitte 37e angelegt wird, ist es möglich, eine Mehrfachmodulation durchzuführen.
Außerdem ist es möglich, die leitende Schicht auf den Seitenebenen des optischen
Wellenleitersubstrats auszubilden, wie aus den Fig. 2 bis 8 ersichtlich.
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Versuche wurden unter Verwendung der Messvorrichtung aus Fig. 12 durchgeführt.
Zunächst wurden die optischen Wellenleitervorrichtungen aus Fig. 1 und ein weiteres
Vergleichsexemplar in einer Temperatureinstellvorrichtung untergebracht. Es wurden
Eigenschaften des Phasenmodulators zur Verwendung im Faseroptik-Gyroskop gemessen.
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Die optischen Wellenleitervorrichtungen wurden folgendermaßen gefertigt. Zunächst
wurde ein scheibenförmiger Wafer aus LiNbO&sub3; mit einer x-geschnittenen Ebene
hergestellt. Der Wafer besaß einen Durchmesser von 3 Zoll und eine Dicke von 1 mm. Eine
dünne Titanschicht mit einer Breite von 3 um und einer Dicke von 500 Å wurde auf dem
Wafer mittels Photolitographie ausgebildet und eine Titankomponente in das LiNbO&sub3;
diffundiert, indem eine Wärmebehandlung, z. B. 1000ºC für 6 Stunden, durchgeführt
wurde, um den titandiffundierten optischen Wellenleiter 7 zu ergeben.
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Danach wurden die Elektroden 6A, 6B und 6C aus Metallschichten gebildet. Die
Elektroden wiesen eine Länge von 15 mm und eine Dicke von 2500 Å auf, und der Abstand
zwischen benachbarten Elektroden betrug 10 um. Aus diesem Wafer wurden die
optischen Wellenleitersubstrate 3 für einen Chip ausgeschnitten.
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Dann wurden die leitenden Schichten 4 und 14 ausgebildet. Als Material der jeweiligen
leitenden Schichten wurde eine leitende Paste (Silberpaste) verwendet, wobei die
leitende Pastenschicht durch ein Spritzverfahren gebildet wurde. Die Widerstände der
jeweiligen leitenden Schichten betrugen höchstens 10 Ω/cm2. Als Material der leitenden
Schicht 5 wurde eine leitende Paste (Silberpaste) verwendet, wobei die leitende
Pastenschicht durch das Spritzverfahren ausgebildet wurde. Der Widerstand der leitenden
Schicht betrug höchstens 1 Ω An beiden Enden des optischen Wellenleitersubstrats 3
wurden die optischen Fasern 1A und 1B angeschlossen (siehe Fig. 1). Gleichzeitig
wurden die optischen Wellenleitervorrichtungen gemäß einem weiteren Vergleichsbeispiel
in gleicher Weise wie oben gefertigt. Die Prüfkörper dieses anderen Vergleichsbeispiels
besaßen jedoch keine leitenden Schichten 4, 14 und keine leitende Schicht 5.
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Dann wurde Licht mit einer Wellenlänge von 0,85 um aus einer Lichtquelle 41
eingestrahlt und Ausgangslicht, das über ein Paar optischer Fasern 1 B übertragen wurde, mit
den Lichtmengen-Messvorrichtungen 22, 23 gemessen. Danach wurden der
Lichteinstrahlungsverlust und das Lichtteilungsverhältnis anhand der jeweiligen gemessenen
Werte der jeweiligen Lichtmengen-Messvorrichtungen berechnet.
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Während dieses Messvorgangs (siehe die Fig. 13 und 14) wurde die
Umgebungstemperatur der optischen Wellenleitervorrichtungen variiert. Die Umgebungstemperatur
wurde schrittweise von 20ºC auf -40ºC abgesenkt. Die Haltezeit bei den jeweiligen
Temperaturen betrug etwa 45 Minuten, und die Temperaturanstiegsrate und die
Temperatursenkungsrate betrugen 80ºC/h.
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Fig. 13 zeigt die Ergebnisse des Vergleichsbeispiels, Fig. 14 die Ergebnisse des Beispiels
gemäß Fig. 1. Wie aus Fig. 13, dem Vergleichsbeispiel, ersichtlich, variierten sowohl
der Lichteinstrahlungsverlust als auch das Lichtteilungsverhältnis stark, als die
Umgebungstemperatur stieg oder sank. Man beachte, dass in Fig. 13 der Bereich des
Lichteinstrahlungsverlusts von mehr als 4 dB und der Bereich des Lichtteilungsverhältnisses von
mehr als 30 : 70 herausgenommen wurden. Im Beispiel gemäß Fig. 1 hingegen
schwankten sowohl der Lichteinstrahlungsverlust als auch das Lichtteilungsverhältnis nicht (siehe
Fig. 14). In diesem Fall betrug die Variation des Lichteinstrahlungsverlusts weniger als
0,4 dB, und die Variation des Lichtteilungsverhältnisses lag im Bereich von 50 : 50 -
52 : 48.
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Die optischen Wellenleitervorrichtungen gemäß Fig. 1 und gemäß dem
Vergleichsbeispiel wurden in den Faseroptik-Gyroskopen als Modulatoren eingebaut. Dann wurde -
wie aus den Fig. 13 und 14 ersichtlich - die Umgebungstemperatur variiert. Im
Vergleichsbeispiel schwankte die errechnete Drehwinkelrate um mehr als 20%, wobei es
manchmal nicht möglich war, die Drehwinkel rate zu messen. Im Beispiel gemäß dem
ersten Aspekt der Erfindung schwankte die errechnete Drehwinkelrate um 4%.
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Die in den Fig. 2, 3 und 7 gezeigten optischen Wellenleitervorrichtungen wurden in
gleicher Weise wie oben gefertigt. Anschließend wurde der gleiche Versuch mit den
jeweiligen optischen Wellenleitervorrichtungen durchgeführt. Es wurden die gleichen
Ergebnisse erzielt wie in Fig. 14 gezeigt.
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Wie bereits erwähnt, ist es gemäß der Erfindung möglich, eine optische
Wellenleitervorrichtung ohne Variation des Lichtteilungsverhältnisses und Lichteinstrahlungsverlusts
herzustellen, selbst wenn die Umgebungstemperatur schwankt.