JP2000504124A - 光導波路構造 - Google Patents

光導波路構造

Info

Publication number
JP2000504124A
JP2000504124A JP9527415A JP52741597A JP2000504124A JP 2000504124 A JP2000504124 A JP 2000504124A JP 9527415 A JP9527415 A JP 9527415A JP 52741597 A JP52741597 A JP 52741597A JP 2000504124 A JP2000504124 A JP 2000504124A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
core
waveguide
groove
region
extending
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9527415A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2000504124A5 (ja
Inventor
カシャップ、ラマン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
British Telecommunications PLC
Original Assignee
British Telecommunications PLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by British Telecommunications PLC filed Critical British Telecommunications PLC
Publication of JP2000504124A publication Critical patent/JP2000504124A/ja
Publication of JP2000504124A5 publication Critical patent/JP2000504124A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/35Non-linear optics
    • G02F1/355Non-linear optics characterised by the materials used
    • G02F1/3558Poled materials, e.g. with periodic poling; Fabrication of domain inverted structures, e.g. for quasi-phase-matching [QPM]
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/011Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  in optical waveguides, not otherwise provided for in this subclass
    • G02F1/0115Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  in optical waveguides, not otherwise provided for in this subclass in optical fibres
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/35Non-linear optics
    • G02F1/37Non-linear optics for second-harmonic generation
    • G02F1/377Non-linear optics for second-harmonic generation in an optical waveguide structure
    • G02F1/383Non-linear optics for second-harmonic generation in an optical waveguide structure of the optical fibre type

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 光ファイバには長手方向に延びる溝(11,12)が作られていて、それがクラッド領域(2)を通ってコア(3)に向って延びている。この溝がガラスで作られた電極構造(20a,b)を受入れ、この構造には凸縁(トング)(23a,b)があって溝にはめ合い、その上には金属電極ストリップ(24a,b)が形成されている。このストリップ(24a,b)の間に印加された電位差がコア内に電子光学効果を誘起できる。

Description

【発明の詳細な説明】 光導波路構造 発明の分野 この発明は光導波路構造であって、電子光学効果を得るために電界を印加する ことができ、かつ光ファイバへの特別な応用ができるものに関する。背景 リチウムナイオベートは印加電界に応答してその光学特性を変え、電子光学変 調器ともしくは非線形光学素子として、とくに光ファイバ内で使用できることが 知られている。しかしながら、いくつもの問題点があり、とくに標準ファイバと 接続されたときの大きな接続(結合)損失と光屈折損傷しきい値が低いこととが あり、これがガラス状材料の電子光学効果、とくにシリカについての研究を刺戟 した。 熱的な支援を加えたシリカのポーリング(poling)がバルクのシリカと 光ファイバの両方に電子光学係数をもたらすことが知られており、参考文献とし てL.Li & D.N.Payne“Permanently-Induced Linear Electro-Optic Effect in S ilica Optical Fibres”,Dig.Conf.Integrated and Guided Wave Optics,1989,O SA,Parer TuAA2-1(1989)をあげる。しかし、このやり方でもたらされた係数は十 分に大きくはなく、実用デバイスを組立てることはできない。 最近になってゲルマノシリケートファイバで光感応性を紫外(U.V.)光に 対してもつものが入射紫外線によって光励起されて、リチウムナイオベートと比 較できる電子光学係数を作り出すことができることが見つけられた。参考文献と して、T.Fujiwara,D.Wong,Y.Zhao,S.Fleming,V.Grishina & S.Poole,“UV-Excit ed Poling and Electrically Tunable Bragg Grating in Germanosilicate Fibr e” ,Postdeadline Paper OFC'95(Feb'95)をあげる。このU.V.技法はファ イバ内にグレーテングや他の構造を書込みできるようにする点で熱的ポーリング よりも著しい別の特徴を備えている。 ファイバに対して十分大きな印加電界を得るために、以前に提案されたのは従 来形のゲルマノシリケートファイバであって比較的大きな屈折率をもつGeをド ープしたコアが比較的小さな屈折率のSiO2クラッド層によって囲まれた構成 のものを変形して、クラッド層内に延在する開口(アパーチャ)を備えるように し、そこに電極を受け入れて、金属線がコアに両側でほぼ平行に走るようにする ものであった。電極をコアに近づけてクラッド層内部に置くことにより、十分に 高い電界がコアをまたいで生じ、コアの屈折率内に変化がもたらされる。参考文 献としてS.C.F1eming,T.Fujisawa and D.Wong“UV Excited Poling of Germanos ilicate Fibre ”OSA'95 Photosensitive non-linearity in Glass waveguides- Fundamentals and Applications,OSA Technical Digest Vol.22 1995がある。こ のファイバは、1対の孔がプレフォームの端面でコアに近いところにしかも互に コアを横切って直径方向に位置してあけられて、組立てがされていた。このプレ フォームは次に通常のやり方でファイバに引かれてファイバを形成し、コアの直 径が8μm、電極を受入れる開口間の間隔が18μmとなっていた。この開口は 直径が70μm程度であり、また電極ワイヤの直径は50μm程度であった。電 極の長さは1列では6cmであった。 この構造が不具合なのは、形成後のファイバ内に電極が挿入されなければなら ないことである。電極ワイヤは非常に直径が小さいものであり、したがって取扱 いがむづかしい。さらに加えて、構造が非常に小さく、電極については接触の危 険を回避するためにデバイスの両端にある開口の外までそれを引き延ばしておく 必要があり、したがって長い接続リードを必要とした。ファイバの端面内にリー ドを入れることは通常の光ファイバとこのファイバとをスプライスするのを非常 に困難とし、光回路内に直接には取り込めなくする。通常のやり方のスプライス に使用できず、その理由は必要とされる熱が孔の中の空気を膨張させ、ひずみを 生じさせ、熱軟化したファイバのガラスを破損する原因となることである。また 、孔は電極ワイヤがはめ込まれるにはそれよりも大きな直径である必要があり、 その結果、ファイバのコアから一定の距離に保てないことになる。これが使用の 際に、ファイバに沿って加えられる電界の不均一を生じさせる。 ファイバのクラッド層の部分的な除去はUS5,265,178で提案されており、変調 の目的で光ファイバの近くにドープしたポリマが置けるようにすることを目的と しており、コアに電界を加えるためではない。プレーナ(平面状の)構造で変調 用の電極を備えたものが文献“Low-loss Strain Induced Optical Waveguides i n Strontium Barium Niobate at 1.3 μm wavelength ”,J.M.Marx et al Appl. Phys.Letts.66(3)January 1995,pp274-276に提案されている。発明の要約 この発明は、違った、もっと丈夫な構造で先行技術の上述の不都合を克服する ものを提供する。 この発明によると、光ファイバ導波路構造であって次の構成のものが提供され る:コアとコアの周りのクラッド層とを含む延在する導波路本体と、ただし、こ の本体には長手方向に延在する第1と第2の領域とを含んだ外側表面があり、こ の第1の領域は第2の領域よりもコアに近いところにあるとし、またコアをまた いで電界を加えるために第1の領域上にある電極とから成る。 本体の外側表面には長手方向の溝があり、第1の領域がこの溝の中に置かれて いる。 電極手段は延在する電極支持体であって、溝の中に延びたものと、その長さに 沿って延びる支持体上の導電領域とで成る。この支持体は溝の中にはめ合う直立 した凸縁(トング)を備えた延在する本体部材を含んでいる。この本体はガラス で作ることができ、導電領域はこのガラス上に作られた金属のコーテングを含ん でいてよい。 この発明によると、電極は装置中に細線を通す必要がなく、すぐにはめ合いが でき、これが製造を大幅に簡単にしている。 代って、電極手段は第1の領域上に、メタライズした層のような、蒸着技法で 形成された導電層で構成されてもよい。溝は堆積に対するマスク効果を生じさせ るために使用できて、第1の領域上に金属が選択的に形成できるようにする。 この発明による構造はシリカガラスで作られたコアとクラッドとを含む光ファ イバ導波路に対して特別な応用があり、この場合にコアはGeかBでドープされ ていて、この構造がU.V.光に対して光感応性を示すようにしている。しかし 、この発明は数多くの他の材料システムにも幅広く応用できる。 この発明による構造は位相変調器として有利な使用ができ、十分に小さく作れ るので、ファイバ構造は単一モード伝送として動作できるように作られる。 こ の発明による導波路はプレフォームを引いて形成することができ、この発明は導 波路構造を組立てる方法を含み、この方法は:導波路クラッド層を形成するため の材料によって囲まれた導波路コアを形成するための材料でプレフォームを準備 し、このプレフォームは第1と第2の領域を含む外側の表面を備え、第1の領域 は第2の領域よりもコア材料の近くにあり、プレフォームを引いてプレフォーム と同じおおよその断面構成をもつが、延びた長さと小さくなった横方向寸法をも ち、第1と第2の領域はその長さの長手方向に走っているような光ファイバ導波 路を作るようにし、また外側の表面の第1の領域に長手方向に延びる電極を用意 することで成る。 この発明はこの方法で使うように構成されたプレフォームを含む。図面の簡単な説明 この発明をより完璧に理解するために、その実施例を上記Flemingらに よって記述された先行技術のデバイスと対比し、添付の図面を参照しながら以下 に記述していく。 図1は、先行技術の導波路構造の断面図である。 図2は、図1に示したデバイスの長手方向断面図である。 図3は、この発明による導波路構造を製造するのに使用するためのプレフォー ムを示す。 図4は、この発明による導波路と関連の電極構造の1つとについて短い長さの ものの斜視図を模式的に示した。 図5は、図4に示した導波路に対応する導波路の例についての断面の写真であ る。 図6は、この発明の例による全体の導波路構造の断面図である。 図7は、通常の光ファイバに両端で溶融スプライスされたこの発明によるファ イバを示す。 図8は、ファイバの溝内に電極を堆積させる別のやり方を示す。 図9は、電極堆積後に絶縁材料で充填した溝をもつ図8のファイバを示す。 図10は、この発明の光ファイバの別な実施例の断面図で単一のほぼ矩形の溝 をもつものを示す。 図11は、この発明の別な実施例で、フィラメント状電極を含む曲線状の溝を もつものを示す。 図12は、この発明のテープファイバの断面を示す。 図13は、この発明の別のテープファイバの横断面を示す。 図14は、この発明のファイバの断面図で、同じ側からファイバ内に入る2つ の溝のあるものを示す。詳細な記述 図1と2とを参照すると、従来技術の構造が前掲Flemingらによって開示され たように示されている。シリカ応用ファイバ1は図1では横断面が示されており 、コア領域3はコア直径が8μmで、外径が125μmをもつSiO2クラッド 層領域2によって囲まれている。クラッド層領域2はコア3よりも小さな屈折率 をもち、今日よく知られている方法でコアに沿って光が導波される。コアはまた 開口4,5を含み、それらがファイバの長手方向に走っていて、コアを中心に直 径方向に対向した位置にある。この開口は直径が70μmであり、直径50μm の電極ワイヤ7,8を受入れている。この導波路構造は図1に示したのと概ね同 じ形をしたプレフォームを引いて作られ、開口4,5は引延し工程の前に孔あけ をして作られている。 この導波路構造は電極がコアの近くに置けるという点で利点がある。一例では 、孔の間隔は18μmであり、100V/μmという高電界強度を得ることがで きる。 しかしながら、この構造には数多くの難点がある。電極の小直径はそれが機械 的に取扱いを非常にむづかしくすることを意味し、開口4,5内に挿入すること がむづかしい。両電極ともに構造の同じ端から延びているのが望ましいが、小直 径が原因して、裸の電極ワイヤが互に接触して短絡回路を作るという大きな危険 がある。この理由により、図2に示すようにワイヤを反対側に引延ばすことにす るのが普通である。この構造の典型的な長さは6cmであり、その結果、ワイヤ はこの構造の外部で一緒にされて電源にもってくる必要があり、裸の電極ワイヤ を外部で張り延す必要があるという、デバイスを実用的でなくする不利益を伴う 。また、電極ワイヤを孔の中にはめ込む必要があるので、必然的にゆるゆるとな り、その結果、コアからの間隔がファイバの長さに沿って変化してしまうことに なる。 これはファイバの長さに沿ってコアをまたいで加えられる電界が不均一となる結 果をもたらす。さらに、通常のファイバに対して、突出している電極を有するフ ァイバをスプライスすることはむづかしい。溶融スプライス法は孔4,5の中の 空気の膨張が原因して問題を生じさせることになり、通常の溶融スプライスに対 して使われる加熱によって作られる軟かなガラスを曲げてしまう。 この発明はこういった問題に解決を与える。 図3を参照すると、プレフォームが示されていて、これからこの発明による構 造をもつ導波路が作られる。このプレフォームはシリガラス1のほぼ円筒状のブ ロックで成り、そこには中央のGeかGeとBをドープした領域3が含まれてい て、この領域が低ドーパント濃度をもつ領域2によって囲まれた相対的に高い屈 折率の導波路コア用の材料となっており、領域2は最終的な導波路の取囲みクラ ッド層のための材料を用意している。このプレフォームにはミリング加工がされ て、対向する平行平面状の表面領域9,10を形成している。窪んだ溝の領域1 1,12が平らな表面領域9,10からコア領域3に向って延びている。 つぎに、プレフォームは通常の技術によって引き延ばされて光ファイバを形成 するようにされ、その短い長さのものを図4の参照番号13で示した。このファ イバはプレフォームとほぼ同じ形をしているが、その寸法はプレフォームと比べ ると長さが延びているのでぐんと小さい。横断面で見ると、このファイバは比較 的広幅の寸法bを第1の方向にもち、また比較的狭い寸法wを第1の方向と直角 の第2の方向にもっている。2つの溝11,12で深さがdのものが、平らな平 面領域9,10からファイバの長さに沿ってコア3に向って延びており、この溝 は幅eをもつ。溝14,15の底はコアからそれぞれf1',f2だけ離れている 。平らな表面領域9,10はファイバの長さに沿って延びるカーブのついた円筒 状表面領域16,18に接続している。この構造の寸法例を次表に示す。 この例ではクラッド層材料2の屈折率は1.454であり、コアとクラッド層 の屈折率間の差δnは0.01である。この導波路のサンプルの写真が図5に示 されている。以上のことから、溝11,12の底は光ファイバ導波路本体の第1 の表面領域を形成し、また本体の外側表面のその他の部分、すなわち平らな表面 領域9,10とカーブした表面領域16,17とが第2の表面領域を形成し、そ れが第1の表面領域よりもコアから離れて位置していることが分るであろう。 この構造は電極が各溝11,12内に、第1の表面領域上でコア3をまたいで置 くことができる。さらに、電極はコアから等しくない距離に置けるのであり、望 むならば非対称電界を作るためにf1≠f2となっている。 電極構造20の適切な形は図4に示してあり、紫外光に対して透明なガラスで 作られた延在する支持体で成り、それがエッチングされ、ミリング加工され、の こぎりの刃状とか他の形に切り込まれて、長く延びた対称のチャンネル21,2 1を作り、このチャンネルが直立する凸縁(トング)23を規定し、その上には 金属のコーテング24が堆積されている。金属のコーテング24はチャンネル2 1,22の形成に先行して、通常のホトリソグラフィ技術を用いて堆積できる。 支持体20は幅がp、高さがqで、各チャンネル21,22は幅がr、深さがs である。寸法パラメータの例を次表に示す。 これから支持体20の凸縁23はその寸法が溝12にはめ合うものであることが 分ると思う。 同じような支持体が凸縁を備えて用意されており、この凸縁は溝11にはめ合 うものであり、その構造が図6に断面として示されていて、そこでは電極支持体 はそれぞれ20a,bとしてある。図6から分ることは、金属の層24a,bが すぐに溝11,12内に挿入できて、コアとに近いところに置かれて、それによ り電界がその光特性を変えるためにコアをまたいで加えられるようにしている。 金属層24a,bは支持体の側端上の外側表面25a,b上にまで支持体20a ,bの端で走ることができて、通常の外部接続をとるために外側の接点パッドを 作 るようにしている。 この構造を組立てることは記述した先行技術に比べて比較的簡単であり、その 理由は、単に構成部品を一組に押し込むだけでよく、以前のように電極を通す面 倒な作業がいらないことにある。 前述のように、この構造のコアは紫外光に対して光感応性をもつ。GeかGe とBかでドープしたときは、波長244nmで放射に対して光感応性となる。そ の結果、もし必要であれば、屈折率Braggグレーテングが位相マスクを用い てコア内に書込みできる。参考文献として、G.Meltz et al “Formation of Bra gg Gratings in Optical Fibres by Transverse Holographic Method”Opt.Lett .Vol.14,No.15,15,823(1989). さらにファイバの中に有極性構造が記録できるの であって、それは前提Fujiwaraらの記述したやり方で層24a,bによ って形成された電極間に電界を印加して紫外光パターンを記録することにより可 能となる。ファイバポーリング方法の詳細については文献(“Phase material s econd-harmonic generation by periodic poling of fused silica”R.Kashyap et al,Appl.Phys.Lett.64(11),14March 1994 pp1332-1334; “High second-orde r nonlinearities in poled silicate fibres”P.G.Kazansky et al,Optics Let ters,15 May 1994,Vol.19,No.10,pp701-703 and “Electro-optic phase modula tion in a silica channel waveguide”,A.C.Liu et al,Optics Letters,Vol.1 9,No.7,1 April 1994,pp466-468)に記載されている。結果として得られる屈折 率グレーテングは電界の印加によって同調をとることができ、電界は金属層24 a,bに電圧を加えることによりコアの屈折率を変えることになる。さらに、こ のデバイスはBraggグレーテングが記録されていないときは位相変調器とし て使用することができる。印加電界はコアの屈折率を変え、したがってファイバ に沿って進行する光信号に対して位相シフトを導入する。これがMach−Ze hnder干渉計とかその他の光デバイスの利点と一緒に使用できる。 この発明による構造は、長さの長い状態で製造できるという特長を備えており 、例えば50cm以上が作れ、これに対して従来技術では10cmを越えるデバ イスを構築することはむづかしかった。 この構造はすぐに通常の光導波路とスプライスでき、図7は図6を参照して記 述したところにより構築されたある長さの導波路構造30が、シリカ応用光ファ イバのある長さのもの31,32にスプライスされたものを示す。溶融スプライ スが33と34とに当業者によく知られた通常の技法によって形成されている。 電極ワイヤ35,36は金属層24a,bに接続され、それが図6を参照して記 述した表面25a,bにまで走っている。このようにして、この構造の端は電極 ワイヤがなく、すぐに溶融スプライス法により、あるいは通常のバットジョイン ト技法により光ファイバ31,32に接合できる。図7には、ワイヤ35,36 が導波路構造の同じ端で示されているが、両端にあってもよい。 電極構造を形成する別のやり方が図8と9とに示されている。この例では、メ タライズした層が溝11,12内に直接形成されている。図8を見ると、金が通 常の技術で蒸着されていて、この技術は真空チャンバ(図示せず)内で電力源3 8により駆動される抵抗ヒータ37を用いる。蒸気は矢印39の方向に進んで第 1の表面領域、すなわち溝12の底に堆積がされる。同じような堆積が溝11の 底の上にもされる。金の層は溝11,12の側壁上には著しく堆積されずに、平 面状の表面9,10上で堆積が生ずる。表面9,10上の層は後にこするとか自 己接着性テープを表面にあてて金をリフトオフするとかして取除かれる。こうし て、溝11,12は堆積された電極を自己マスクするために使用できる。 ここで図9を見ると、堆積したAu材料で作られたメタライズ層40a,bは 溝11,12の底に沿って延びて、電極を用意している。その後、溝は適当な材 料41で充填されてもよく、例えばシリコンゴムのような電気的絶縁組成物が使 われて、誘電破壊やフラッシュオーバからファイバを保護するようにする。この 構成は図4に示したような別個のガラス電極構造がファイバにはめ合わされる必 要がないという点で長所となっている。Auに代って他のメタライズ層が使用で きることは理解されよう。また、非金属的な導電材料、例えば多結晶シリコンの ようなものが使用できる。 たくさんの違った、特殊設計のファイバがこの発明の範疇に入るのであり多数 の代りのものを例として記述して行く。 図10を見ると、代ったファイバ断面をもつこの発明が示されており、これは 図8と9とを参照して記述した方法で作られた金属の堆積電極43を含んだ単一 の矩形溝42を備えている。第2の電極44は電極43とはファイバ2の反対側 の平面状の表面45上に蒸着で形成されている。このファイバは、図3,4,5 を参照して前述した方法で大きな寸法をもつ対応する形のプレフォームから引か れたものど理解できよう。第2の電極44の縁端はファイバのカーブした表面1 6,17を選択的にこすって、そこから堆積されている金属材料を取除いて、表 面45上に金属材料を選択的に残すようにしている。代って、適当な通常のマス ク用技法を蒸着プロセスの際に使用してよい。 図11を見ると、ファイバの別な形態が示されており、これは図10のものと 似ていて、一番下の電極44は平面状の表面45上に前述の方法で形成されてい る。しかしながら、溝46は概ねカーブした断面をもち、電極47はフィラメン ト状の素子で作られていて、それが溝46内部に物理的にはめ合うようになって いる。この素子47のはめ合わせは先行技術の場合よりもずっと単純であり、そ の理由は、素子を開口に通すということが実際は必要なく、それに代って、ファ イバの外側から溝46内に置けば良いことである。さらに、唯一つだけのフィラ メント素子47が使用されるので、他の電極44に触れるという可能性が著しく 減っている。 図12を見ると、テープの形体をした光ファイバであり、その断面幅寸法w= 50μm、広がり寸法b=1mmである。このテープファイバには長手方向の溝 47,48があり、それが導波路本体の外側表面からファイバのコア3に向って 延びており、それが両側にある。各溝47,48の底は金属性の堆積された層4 9,50で覆われて、電極が作られており、それがコア3をまたいで電界が印加 されるようにしている。図12に示すのと少し違い、コアは電極49,50の間 で非対称に置かれていてよい。コア直径の典型例は8μmである。 代りの配置が図13に示されており、ここではテープファイバが図12に示し たのと同じ寸法をもっているが、溝を作る代りに、電極が導波路の外側本体上に 形成されたメタライズ層51,52で成り、層51,52が作られた第1の表面 領域53,54は層51,52が作られていない対向する領域55,56よりも コアに近い。コア2は電極51,52の間に非対称に置かれている。 図14を見ると、別の光ファイバ導波路断面が示されていて、そこには平坦な 表面45で図11に示した表面に対応するものと、それと一緒に第1と第2の溝 55,56とがあり、溝はファイバの同じ側に平行に、コア3とは対向して、ク ラッド層領域2内で延在している。 図10ないし14に示した実施例のすべては対応する形状のプレフォームから 図3と4を参照して概ね記述した方法で引き延ばして作られていることは理解で きよう。図10ないし14の各実施例に対するプレフォームは図3を参照して記 述した材料から作ることができ、コアの寸法はほぼ同じようになる。 記述した発明の構造の数多くの修正と変形とが可能である。例えば共通のクラ ッド層内に間をあけて2つのコアを含んだデバイスを構築することが可能で、各 々には図6に示した11,12のような関係した対の溝があり、電極支持体20 には複数の凸縁(トング)があってコアの各々に対する溝内にはめ合うようにす るものである。 さらに、このデバイスはゲルマノシリケートファイバと関係して記述してきた けれど、この発明はこれらの材料に限定されることなく、電子光学特性を示す他 の適当な材料にも使用できる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.コアとコアの周りのクラッドとを含む延在する導波路本体とを有し、該本 体は長手方向に延びる第1と第2の領域を含む外側表面を有しており、該第1の 領域は該第2の領域よりもコアに近いものであり、さらにコアをまたいで電界を 加えるために該第1の領域上に電極手段を備えて成る光ファイバ導波路構造。 2.前記本体の外側表面は長手方向の溝を含み、かつ前記第1の領域がこの溝 内部にある請求項1記載の構造。 3.前記溝はクラッド内にコア内には達することなく延びて、コアをまたいで 前記電界を加えるために電極手段が置かれるようにした請求項2記載の構造。 4.前記電極手段は第1の領域上の導電層を含む請求項1ないし3のいずれか 1項記載の構造。 5.前記電極手段は溝内に延在する電極支持体と、その長さに沿って延びる支 持体上の導電領域とを含む請求項2又は3記載の構造。 6.前記支持体は延在する本体部材としてその長さに沿って前記溝内にはめ合 う直立した凸縁を備えたものを含む請求項5記載の方法。 7.前記支持体はガラスで作られ、また導電領域はガラス上に形成された金属 のコーテングを含む請求項5又は6記載の構造。 8.前記導波路は横断面内に相対的に広幅の寸法(b)を第1の方向に、また 相対的に狭幅の寸法(w)を第1の方向とは直角方向に延びる第2の方向にもち 、かつ前記溝はクラッドの外側からコアに向けて該第2の方向に内側に延びてい る請求項2ないし7のいずれか1項記載の構造。 9.前記第1の方向の広幅の寸法(b)は約250μmであり、前記狭幅の寸 法(w)は約100μmであり、前記溝は約30μmの深さをもつ請求項8記載 の構造。 10.前記溝として第1と第2の溝と、それぞれの溝の中に前記電極手段の第 1と第2のものとがあり、コアは両電極手段の間に置かれている請求項2ないし 9のいずれか1項記載の構造。 11.前記外側表面は外部表面として導波路の長手方向に延びる平面状の表面 領域と、対向する平面状領域の間に延びるほぼ円筒状の表面領域とを含むものを 備え、前記溝は該平面状領域内にそれぞれ置かれていてコアに向って延びている 請求項10記載の構造。 12.前記クラッドの外側平面は長手方向の表面領域と、対向する平面状領域 間に延びているカーブしたほぼ円筒状の表面領域と、コアに向かってそれぞれが 延びるようにされている該平面状領域内に形成された電極受入れ用溝とを含む請 求項10記載の構造。 13.前記導波路はコアを作るためにドープされたシリカガラスで形成されて いる請求項1ないし12のいずれか1項記載の構造。 14.前記コアドーパントとしてはGeとBとを含む請求項13記載の構造。 15.位相変調器として動作するように構成されている請求項1ないし14の いずれか1項記載の構造。 16.単一モード伝送として動作可能な請求項1ないし15のいずれか1項記 載の構造。 17.その一端で他の光ファイバ導波路と接続している請求項1ないし16の いずれか1項記載の構造。 18.前記接続は溶融スプライスで成る請求項17記載の構造。 19.前記ファイバ内にグレーテングを含む請求項1ないし18のいずれか1 項記載の方法。 20.導波路クラッドを形成するための材料により囲まれた導波路コアを形成 する材料を備えたプレフォームを用意し、このプレフォームが第1と第2の領域 を含み、該第1の領域が該第2の領域よりもコア材料の近くにあるような外側表 面をもつようにすることと、 このプレフォームとほぼ同じ断面構成をもつが長く延び横寸法が小さくなった 光ファイバ導波路を作るためにプレフォームを引いて第1と第2の領域がその長 さの方向に延在するようにすることと、 該外側表面の第1の領域上で長手方向に延びる電極を用意することとで成る導 波路構造の製作方法。 21.請求項20に記載された方法により作られた光ファイバ導波路。 22.電子光学効果を示すように有極性状態に光励起された材料を含み、長手 方向の外側表面を有する延在するほぼ円筒状の光を伝えて導波路本体と、 該導波路本体に電界を加えて前記電子光学係数を変えるための電極手段とを含 み、 長手方向の外側表面には少くとも1つの長手方向の溝が含まれており、また該 電極手段は該溝内に置かれていて、導波路本体にその長さに沿って電界を加える ようにされている光導波路構造。
JP9527415A 1996-01-30 1997-01-30 光導波路構造 Pending JP2000504124A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP96300638 1996-01-30
EP96300638.2 1996-01-30
PCT/GB1997/000266 WO1997028481A1 (en) 1996-01-30 1997-01-30 Optical waveguide structure

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000504124A true JP2000504124A (ja) 2000-04-04
JP2000504124A5 JP2000504124A5 (ja) 2004-11-18

Family

ID=8224813

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9527415A Pending JP2000504124A (ja) 1996-01-30 1997-01-30 光導波路構造

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6044190A (ja)
EP (1) EP0877968B1 (ja)
JP (1) JP2000504124A (ja)
DE (1) DE69703200T2 (ja)
WO (1) WO1997028481A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6798960B2 (en) 2000-06-21 2004-09-28 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical device
WO2004111710A1 (ja) * 2003-06-10 2004-12-23 Nippon Telegraph And Telephone Corporation 電気光学変調素子

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6044190A (en) * 1996-01-30 2000-03-28 British Telecommunications Public Limited Company Optical waveguide structure
EP0872756A1 (en) * 1997-04-14 1998-10-21 BRITISH TELECOMMUNICATIONS public limited company Optical modulator
US6178280B1 (en) 1997-07-30 2001-01-23 British Telecommunications Public Limited Company Optical waveguide device including an electrical capacitive configuration
GB2341454B (en) * 1998-09-14 2003-01-29 Univ Southampton Optical waveguide and method of fabricating the same
GB9917138D0 (en) * 1999-07-21 1999-09-22 Univ Southampton Optical fibres and waveguides
US6477307B1 (en) * 2000-10-23 2002-11-05 Nufern Cladding-pumped optical fiber and methods for fabricating
US7231150B2 (en) * 2002-10-23 2007-06-12 Intel Corporation Method and apparatus for sensing a temperature along an optical path in semiconductor material
CN100380178C (zh) * 2003-06-10 2008-04-09 日本电信电话株式会社 电光学调制元件
US7146086B2 (en) * 2003-06-30 2006-12-05 Intel Corporation Constructing well structures for hybrid optical waveguides
US7251265B2 (en) * 2004-03-10 2007-07-31 Tektronix, Inc. Micro-cavity laser having increased sensitivity
US7310455B2 (en) * 2004-03-10 2007-12-18 Tektronix, Inc. Variable attenuation signal acquisition probing and voltage measurement systems using an electro-optical cavity
US20050201684A1 (en) * 2004-03-10 2005-09-15 Yakymyshyn Christopher P. Conductive electrode structure for an electro-optic material
US7221813B2 (en) 2004-03-10 2007-05-22 Tektronix, Inc. Signal acquisition probing and voltage measurement systems using an electro-optical cavity

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3506569A1 (de) * 1985-02-25 1986-08-28 Manfred Prof. Dr. 7900 Ulm Börner Integrierte resonatormatrix zum wellenlaengenselektiven trennen bzw. zusammenfuegen von kanaelen im frequenzbereich der optischen nachrichtentechnik
JPS62133423A (ja) * 1985-12-04 1987-06-16 Sumitomo Special Metals Co Ltd 光学回路用位相変調器
GB8612189D0 (en) * 1986-05-20 1986-07-16 Birch R D Optical fibre apparatus
JPS6410212A (en) * 1987-07-03 1989-01-13 Nippon Telegraph & Telephone Electric absorption type optical modulator
GB8902533D0 (en) * 1989-02-04 1989-03-22 Plessey Co Plc Method for the manufacture of an electro-optic device
GB2241348A (en) * 1990-02-20 1991-08-28 British Telecomm Optical modulator
FR2683053B1 (fr) * 1991-10-29 1994-10-07 Thomson Csf Fibre optique et procede de fabrication.
US5265178A (en) * 1992-10-26 1993-11-23 Science Applications International Corporation Fiber optic data communication system
AUPM956694A0 (en) * 1994-11-18 1994-12-15 University Of Sydney, The Inducing or enhancing electro-optic properties in optically transmissive material
US5561749A (en) * 1994-12-02 1996-10-01 General Electric Company Modeling of surfaces employing polygon strips
US6044190A (en) * 1996-01-30 2000-03-28 British Telecommunications Public Limited Company Optical waveguide structure
US5768462A (en) * 1996-03-05 1998-06-16 Kvh Industries, Inc. Grooved optical fiber for use with an electrode and a method for making same

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6798960B2 (en) 2000-06-21 2004-09-28 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical device
WO2004111710A1 (ja) * 2003-06-10 2004-12-23 Nippon Telegraph And Telephone Corporation 電気光学変調素子
KR100765346B1 (ko) * 2003-06-10 2007-10-10 니뽄 덴신 덴와 가부시키가이샤 전기 광학 변조 소자
US7433111B2 (en) 2003-06-10 2008-10-07 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Electrooptic modulation element

Also Published As

Publication number Publication date
US6044190A (en) 2000-03-28
EP0877968A1 (en) 1998-11-18
WO1997028481A1 (en) 1997-08-07
DE69703200D1 (de) 2000-11-02
EP0877968B1 (en) 2000-09-27
DE69703200T2 (de) 2001-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2000504124A (ja) 光導波路構造
US6259830B1 (en) Poled electro-optic device and method
US6535672B1 (en) Active optical MMI waveguide device
US6311004B1 (en) Photonic devices comprising thermo-optic polymer
KR100274075B1 (ko) 광섬유 격자 및 이를 이용한 광섬유 소자
US6094291A (en) Optical modulator
Long et al. A poled electrooptic fiber
EP0118185A1 (en) Integrated optical circuit device
US7693355B2 (en) Hybrid electro-optic polymer/sol-gel modulator
US6424755B1 (en) Slotted monolithic optical waveguides
US6498877B1 (en) Tunable optical fiber bragg and long period grating
US5076654A (en) Packaging of silicon optical components
JPS6375725A (ja) 電気光学的モード変換装置
EP2884331A1 (en) Electro-optic modulator and method of fabricating same
JP3573180B2 (ja) マッハ・ツェンダ干渉計アームのポーリング方法
US6320990B1 (en) High-performance electro-optic intensity modulator using polymeric waveguides and grating modulation
KR100403673B1 (ko) 광섬유 상의 상호 절연된 두 도전막 형성방법
JPH10227930A (ja) 温度無依存光導波路およびその製造方法
US6845201B2 (en) Poled fiber, a method of fabricating the poled fiber, and a dispersion compensator
KR101863755B1 (ko) 광섬유 소자, 파장 선택 장치, 측정 장치 및 광섬유 소자 제조 방법
JP2814967B2 (ja) 導波路型光デバイス
US20040120649A1 (en) Optical coupling interface for optical waveguide and optical fiber
Psaila et al. Packaging of optical fibre Bragg gratings
US20100002996A1 (en) Package and assembly for optical components such as optical fibres
Pattnaik U. Poorna Lakshmi, M. Balasubramanian, K. Narayan &

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040129

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040129

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060207

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20060508

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20060619

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060704

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20061219