JP2003280053A - 光スイッチ - Google Patents

光スイッチ

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JP2003280053A
JP2003280053A JP2002079243A JP2002079243A JP2003280053A JP 2003280053 A JP2003280053 A JP 2003280053A JP 2002079243 A JP2002079243 A JP 2002079243A JP 2002079243 A JP2002079243 A JP 2002079243A JP 2003280053 A JP2003280053 A JP 2003280053A
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optical waveguide
slab type
waveguide
optical switch
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Masayuki Kato
雅之 加藤
Akio Sugama
明夫 菅間
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 スラブ型光導波路を有する光スイッチにおい
て、ＴＥモード光信号成分とＴＭモード光信号成分との
間に生じる偏波依存性を除去する。 【解決手段】 一端に電気光学結晶よりなる第１の光偏
向部を、多端に電気光学結晶よりなる第２の光偏向部を
設けられた光導波路において、前記一端と多端の略中央
部に、１／２波長板を配設し、かかる１／２波長板によ
り、前記第１の光偏向部から前記第２の光偏向部に向か
って進行する光信号のＴＥモード成分とＴＭモード成分
とを入れ替える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は一般に光素子に係
り、特に光スイッチに関する。
【０００２】光通信技術の普及に伴い、光通信システム
により伝送される情報量は増大の一途を辿っている。こ
のような伝送情報量の増大に対応するため、今日の光通
信システムは波長多重化技術を使うことにより、単一の
光ファイバ中を多数の波長の光信号を伝送している。
【０００３】一方、このような光通信システムでは、基
幹通信ネットワークにおいて光信号を切換える光交換機
が必要とされているが、このような光交換機の核心は光
信号の物理的経路を高速に切換えることのできる光スイ
ッチであると考えられる。
【０００４】
【従来の技術】光ファイバ中を伝送される光信号は、一
般にランダムな偏波特性を有しており、従って偏波面が
ランダムに揺らいでいるのが普通である。
【０００５】従って、光ファイバを使った光通信システ
ムにおいて使われる光スイッチは、ランダムな偏波面を
有する光信号が入来しても、偏波面に依存しない動作を
行うことが要求さされる。
【０００６】例えば特開平４−２３４０２０号公報に
は、導波路型の光スイッチにおいてＴＥモードとＴＭモ
ードを分離し、それぞれのモードについて切換えを行っ
た後、これらを合波する構成が記載されている。
【０００７】また特開平３−２１６６２２号公報には、
電気光学効果を用いた光スイッチであって、電気光学結
晶の方位を適切に選択することにより電気光学効果に対
する偏波無依存性を実現する技術が記載されている。
【０００８】図１は、前記特開平４−２３４０２０号公
報による光スイッチの構成を示す。
【０００９】図１を参照するに、光スイッチは（１１
１）面方位を有するＧａＡｓ基板１上に形成されてお
り、前記ＧａＡｓ基板１上に形成された、分岐および交
差する複数の光導波路に対応したリッジ２を含んでい
る。前記リッジ２の分岐部分および交差部分には電極３
が形成されている。
【００１０】図１の構成ではＧａＡｓ基板１上に光導波
層１Ａが、導電性クラッド層１Ｂおよび非ドープクラッ
ド層１Ｃにより狭持された状態で形成されており、前記
光導波路２は、非ドープクラッド層１Ｃ上に形成された
逆導電型のクラッド層として形成されている。その結
果、注入された光ビームは前記光導波層１Ａ中を、前記
リッジ２に沿って、前記リッジ２を構成する逆導電型ク
ラッド層の屈折率効果により導波される。
【００１１】かかる構成では、前記電極３および基板１
の裏面に形成された電極４との間に制御電圧を印加する
ことにより、前記導波路層１Ａ中に電気光学効果による
屈折率変化が誘起され、その結果、前記リッジ２に沿っ
て導波される光信号の経路が切換えられる。
【００１２】図２は、前記特開平３−２１６６２２号公
報による光スイッチの構成を示す。
【００１３】図２を参照するに、光スイッチはＧａＡｓ
基板５上に形成され、ＧａＡｓ基板５上に形成され互い
に逆導電型にドープされた下側クラッド層５Ｂと上側ク
ラッド層５Ｃとにより狭持された光導波層５Ａとを含
み、上側クラッド層５Ｃには光導波路に対応したリッジ
５Ｄが形成されている。また前記リッジ５Ｄ上には電極
６が、前記基板５の裏面には電極７が形成されている。
【００１４】そこで図２の構成においても前記電極６と
７との間に制御電圧を印加することにより、前記導波路
層５Ａ中に電気光学効果による屈折率変化が誘起され
る。
【００１５】図２の構成では、前記ＧａＡｓ基板とし
て、（１１０）方向に延在し、しかも（００１）方向か
ら角度φだけ傾斜した主面を有するように切り出された
ＧａＡｓ単結晶が使われている。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これら従来の
光導波路型の光スイッチでは、多チャンネルの光信号を
切換えようとすると、構成が非常に複雑になってしまう
のが避けられない。これに伴って光スイッチの製造費用
も増大してしまう。
【００１７】また、前記特開平４−２３４０２０号公報
に記載の構成では、基板上にＴＥモードとＴＭモードと
を分離し、光スイッチングの後にこれらを再び合波する
構成により偏波依存性（ＰＭＤ：polarization mode di
spersion）が生じるのを抑制しているが、かかる構成で
はＧａＡｓ基板上に構成されるＧａＡｓ系の結晶を光学
系に使っていることに関連して、光学系に残存する複屈
折に起因する偏波依存性が生じるのを回避するのが困難
である。
【００１８】一方前記特開平３−２１６６２２号公報記
載の構成では偏波依存性の問題は回避できるが、非常に
特殊な角度で切り出したＧａＡｓ基板を使う必要があ
り、光スイッチの製造費用は増大してしまう。またこの
場合にも多チャンネルの光クロスコネクトを実現しよう
とすると、光スイッチの構成が非常に複雑になってしま
う。
【００１９】そこで、本発明は上記の課題を解決した新
規で有用な光スイッチを提供することを概括的課題とす
る。
【００２０】本発明のより具体的な課題は、簡単な構成
を有し、しかも偏波依存性の問題を解消でき、しかも容
易に多チャンネル光クロスコネクトを実現できる光スイ
ッチを提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を、
第１の端面と第２の端面とを有するスラブ型光導波路
と、前記第１の端面に設けられた複数の光偏向素子より
なる第１の光偏向部と、前記第２の端面に設けられた複
数の光偏向素子よりなる第２の光偏向部と、前記第１の
光偏向部に光学的に結合された、複数のチャネル導波路
を含む第１の光導波路部と、前記第２の光偏向部に光学
的に結合された、複数のチャネル導波路を含む第２の光
導波路部とよりなり、前記第１の光偏向部と前記第２の
光偏向部との間における光信号の経路を、前記スラブ型
光導波路内において切換える光スイッチであって、前記
スラブ型光導波路には、前記第１の端面および前記第２
の端面から略等しい距離の位置に、波長板が設けられて
いることを特徴とする光スイッチにより、解決する。
【００２２】前記波長板は１／２波長板であるのが好ま
しい。また前記スラブ型光導波路に、前記第１の端面お
よび前記第２の端面から略等しい距離の位置に溝を設
け、前記波長板を前記溝中に、隙間を透明媒体で充填さ
れた状態で固定するのが好ましい。また前記スラブ型光
導波路は第１の側壁面と第２の側壁面とにより画成され
ており、前記波長板は前記第１の側壁面から前記第２の
側壁面まで連続して延在するのが好ましい。前記第１お
よび第２の光偏向部は電気光学効果を示す結晶よりな
り、前記光偏向素子は、前記結晶上に形成された電極よ
りなるのが好ましい。前記第１および第２の光導波路部
は、前記複数のチャネル導波路にそれぞれ光学的に結合
した複数の２次元レンズアレイを含むのが好ましい。
【００２３】前記スラブ型光導波路は、平板状の下部ク
ラッド層と、前記下部クラッド層上に形成された平板状
のコア層と、前記コア層上に形成された平板状の上部ク
ラッド層とより構成するのが好ましい。
【００２４】また前記波長板は、前記スラブ型光導波路
中に形成された溝中に保持されるのが好ましい。その
際、前記溝は、前記スラブ型光導波路を横断するよう
に、また前記基板に到達するように形成されるのが好ま
しい。前記溝と前記波長板との間に形成される隙間は数
１０μｍを超えないのが好ましく、また前記隙間を透明
な光学接着剤により充填するのが好ましい。
【００２５】本発明によれば、光信号の経路が前記スラ
ブ型光導波路内において切換えられるため、多チャンネ
ル光クロスコネクトを行う場合でも、光スイッチの構成
が複雑になることがない。またその際、スラブ型光導波
路の中央部に好ましくは１／２波長板を配設することに
より、前記スラブ型光導波路中を伝搬する光信号の偏光
面が９０°回転する。その結果、ＴＥモードの信号光と
ＴＭモードの信号光とが前記１／２波長板の前後で入れ
替わり、スラブ型光導波路の前半部分において生じたＴ
Ｅモード信号光とＴＭモード信号光の時間軸上でのずれ
が、スラブ型光導波路の後半部において相殺され、光ス
イッチ中における偏波依存性が補償される。
【００２６】さらに本発明によれば、ＴＥモードの光信
号とＴＭモードの光信号が平坦なスラブ型光導波路中を
伝搬する際に生じる偏波分散損失（ＰＤＬ：polarizati
on dispersion loss）、すなわちスラブ型光導波路中の
平坦なコア層に垂直方向の光成分と水平方向の光成分と
の間の損失差が、光信号の偏波面が前記１／２波長板に
おいて９０°回転する結果、スラブ型光導波路の前半部
分と後半部分とで相殺される。その結果、本発明の光ス
イッチは、簡単な構成で、理想的な偏波無依存性動作を
実現することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】図３（Ａ），（Ｂ）は、本発明の
第１実施例による光スイッチ１０の構成を示すそれぞれ
平面図および側断面図である。
【００２８】図３（Ａ），（Ｂ）を参照するに、光スイ
ッチ１０はＳｉあるいはＳｉＯ2よりなる基板１１上に
構成されており、前記基板１１は、下部ＳｉＯ2クラッ
ド層１２ａと上部ＳｉＯ2クラッド層１２ｂとの間に狭
持された、例えばＧｅでドープしたコア層１２ｃよりな
るスラブ型光導波路１２を担持している。
【００２９】前記基板１１上には、前記スラブ型光導波
路１２の一端に、ＰＺＴ（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3）あ
るいはＰＬＺＴ（（Ｐｂ，Ｌａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3）
よりなり、前記コア層１２ｃに対応するコア層１３ｃが
一対のクラッド層１３ａおよび１３ｂにより狭持される
構成の電気光学結晶１３が担持されており、前記圧電結
晶１３上には、プリズム形状の電極１３Ａが、所望の入
力側チャネル数に応じて多数形成されている。
【００３０】同様に、前記スラブ型光導波路１２の他端
には、前記基板１１上に同様な層構造を有する電気光学
結晶１４が担持されており、前記電気光学結晶１４上に
はプリズム形状の電極１４Ａが、所望の出力側チャネル
数に応じて形成されている。
【００３１】さらに前記電気光学結晶１３の外側には、
前記基板１１上に前記スラブ型光導波路と同一の層構造
を有する２次元マイクロレンズアレイ１５1が、各々の
２次元マイクロレンズが前記結晶１３上の電極１３Ａの
一つに対応するように形成されており、さらに前記基板
１１上には、前記２次元マイクロレンズアレイ中のマイ
クロレンズにそれぞれ対向する複数のマイクロレンズを
含む別の２次元マイクロレンズアレイ１５2が、前記ス
ラブ型光導波路と同様な層構造で形成されており、前記
マイクロレンズアレイ１５2中の２次元マイクロレンズ
の各々には、入射側チャネル導波路１７Ａ〜１７Ｄが、
それぞれ形成されている。前記２次元マイクロレンズア
レイ１５1および１５2は、間にスラブ型導波路の材料よ
り屈折率の低い光学媒体を充填され、光結合部１５を構
成する。
【００３２】同様に、前記電気光学結晶１４の外側に
は、前記基板１１上に前記スラブ型光導波路と同一の層
構造を有する２次元マイクロレンズアレイ１６1が、各
々の２次元マイクロレンズが前記結晶１３上の電極１４
Ａの一つに対応するように形成されており、さらに前記
基板１１上には、前記２次元マイクロレンズアレイ中の
マイクロレンズにそれぞれ対向する複数のマイクロレン
ズを含む別の２次元マイクロレンズアレイ１６2が、前
記スラブ型光導波路と同様な層構造で形成されており、
前記マイクロレンズアレイ１６2中の２次元マイクロレ
ンズの各々には、出射射側チャネル導波路１８Ａ〜１８
Ｄが、それぞれ形成されている。前記２次元マイクロレ
ンズアレイ１６1および１６2は、間にスラブ型導波路の
材料より屈折率が低い光学媒体を充填され、光結合部１
６を構成する。
【００３３】前記スラブ型光導波路１２は前記基板１１
と一体に形成されており、また前記光結合部１５および
１６も、前記基板１１と一体に形成されている。これに
対し、前記電気光学結晶１３，１４は、前記基板１１上
に載置され、光学接着剤などの光学媒体により固定され
ている。
【００３４】前記基板１１上には、図示は省略するが電
気光学結晶１３，１４が実装される表面上に電極パター
ンが形成されており、そこで前記プリズム型電極１３Ａ
あるいは１４Ａのいずれかに制御電圧を印加することに
より、前記電気光学結晶１３あるいは１４中にプリズム
型の屈折率変化を誘起することが可能になる。
【００３５】さらに図３（Ａ），（Ｂ）の構成では、前
記スラブ型光導波路１２中、前記電気光学結晶１３およ
び１４に面するそれぞれの端面から略等しい距離に前記
スラブ型光導波路１２を横断するように溝１９が形成さ
れており、その結果、前記スラブ型光導波路１２は、前
記溝１９により前半部１２Ａと後半部１２Ｂとに分割さ
れている。さらに前記溝１９には１／２波長板２０が挿
入されている。周知のように、１／２波長板２０は、直
交する二つの偏光成分の間に１／２波長分の位相差を生
じるような光学要素である。
【００３６】次に、図３（Ａ），（Ｂ）の光スイッチの
動作を説明する。
【００３７】図３（Ａ）を参照するに、例えばチャネル
導波路１７Ａに入射光を注入すると、チャネル導波路１
７Ａの出射端において発散する光;ビームは、前記２次
元レンズアレイ１５中において互いに対向する２次元レ
ンズにより、発散の少ないビーム幅の大きい平行光に変
換され、前記電気光学結晶１３に入射する。ただしこの
ようにして形成された平行光ビームは、前記基板１１の
主面に垂直な方向にはクラッド層１５ａおよび１５ｂに
よる光閉じ込め作用の結果、発散することはなく、その
結果、光ビームの進行方向から見ると、平坦なビーム断
面形状を有する。
【００３８】そこで、前記平坦な平行光ビームが入射す
る領域に形成されているプリズム型電極１３Ａに駆動電
圧を印加すると、電気光学結晶１３中に誘起されたプリ
ズム型の屈折率変化により、前記光ビームは偏向され、
前記スラブ型光導波路１２中を斜めに進行して出射端側
の電気光学結晶１４に入射する。前記スラブ型光導波路
１２中には、基板１１の主面に垂直な方向に作用する導
波構造以外は形成されておらず、その結果、前記光ビー
ムは前記電極１３Ａに印加される電圧により、任意の角
度に偏向することができる。このように、前記電気光学
結晶１３および電極１３Ａは、光ビームの偏向手段を構
成する。また前記スラブ型光導波路１２中を伝搬する
際、前記１／２波長板２０と溝１９との間の隙間は光学
接着剤等の光学媒体で充填されているため前記光ビーム
が反射されることはなく、前記斜めに進行する光ビーム
の経路が実質的に変化することはない。
【００３９】このようにして前記スラブ型光導波路１２
中を伝搬して前記結晶１４に斜めに入射した光ビーム
は、前記電気光学結晶１４のうち、前記光ビームが入射
する部分に対応する電極１４Ａに所定の制御電圧を印加
することにより、前記出射側チャネル導波路、例えばチ
ャネル導波路１８ｃの方向に偏向することが可能であ
る。このようにして偏向された光ビームは２次元マイク
ロレンズ１６1および１６2により集束され、所望の出射
側チャネル導波路１８Ｃに注入される。
【００４０】同様に、他の入射側チャネル導波路１７
Ａ，１７Ｂあるいは１７Ｃに入射した光信号も、所望の
出射側チャネル導波路１８Ａ〜１８Ｄに導くことが可能
である。
【００４１】このように、図３（Ａ），（Ｂ）の光スイ
ッチでは、スラブ型光導波路を使うことで非常に簡単な
構成により、多チャンネル光スイッチを構成することが
できる。その際、入射側チャネル導波路１７Ａ〜１７Ｄ
の数と出射側チャネル導波路１８Ａ〜１８Ｄの数とが一
致する必要がないことも、以上の説明から明らかであろ
う。すなわち、このような光スイッチにより、容易にｎ
×ｍ光クロスコネクトスイッチを構成することが可能で
ある。
【００４２】本実施例では、このように光ビームがスラ
ブ型光導波路１２中を伝搬する場合、スラブ型光導波路
はガラスよりなるため複屈折による偏波依存性が生じる
ことはないが、スラブ型光導波路１２の境界条件に関連
して、ＴＥモードの光信号とＴＭモードの光信号との間
に速度差が生じることがある。
【００４３】その結果、図４（Ａ）に示すようにスラブ
型光導波路１２の入射側端面では光信号中のＴＥモード
成分とＴＭモード成分が時間軸上で一致していても、図
４（Ｂ）に示すように光信号がスラブ型光導波路１２を
伝搬するにつれて一方のモードが他方のモードよりも遅
れる現象が生じる。このように位相差の生じた光信号成
分どうしを出射側チャネル導波路において重ね合わせる
と光信号波形が劣化してしまう。
【００４４】そこで本発明ではスラブ型光導波路１２の
中央部に前記１／２波長板２０を設けることにより、信
号光の偏波面を９０°回転させる。その結果、ＴＥモー
ド成分はＴＭモード成分に、ＴＭモード成分はＴＥモー
ド成分に変換され、前記スラブ型光導波路１２の領域１
２Ａで生じていた位相差は、光導波路１２の領域１２Ｂ
において逆に短縮し、前記電気光学結晶１４の位置にお
いては図４（Ｃ）に示す、ＴＥモード成分とＴＭモード
成分の位相が一致した光信号波形が回復される。この効
果は、スラブ型光導波路１２に限らず、電気光学結晶１
３，１４、マイクロレンズアレイ１５，１６を含めた構
造に対しても生じる。
【００４５】このように、図３（Ａ），（Ｂ）の光スイ
ッチでは、先に説明したＰＭＤの問題を、簡単な構成に
より解決することができる。
【００４６】図５（Ａ）〜（Ｅ）は、図３（Ａ），
（Ｂ）の光スイッチにおいて、前記スラブ型光導波路１
２中を伝搬する光ビームのＴＥモードおよびＴＭモード
における振幅の変化を、光ビームの進行方向から見た様
子を示す。
【００４７】図５（Ａ）は前記スラブ型光導波路１２の
入射側端面に入射する光ビームの振幅分布を示す。前記
スラブ型光導波路１２では、入射光はランダムな偏波面
を有しており、様々な偏波面の光偏波成分が入来する。
その際、特定の方位の偏波面を有する偏波成分の強度
が、別の方位の偏波面を有する偏波成分の強度よりも大
きくなることはなく、平均した光振幅分布は偏波依存性
を有していない。
【００４８】図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示すランダム
な偏波成分よりなる入射光ビームを、主として基板面に
平行な偏波成分を有するＴＥモード成分と、主として基
板面に垂直な偏波成分を有するＴＭモード成分とに分解
して示している。
【００４９】このような光ビームが前記スラブ型光導波
路１２中を伝搬すると、薄いクラッド層１２ａ，１２ｂ
を使った光導波路１２においては基板１１に垂直な方向
への光閉じ込め作用が比較的弱いことに起因して、図５
（Ｃ）に示すようにＴＭモード成分の強度が減少し、い
わゆるＰＤＬ（polarization dependent loss）が発生
する。
【００５０】一方、前記スラブ型光導波路１２中の領域
１２Ａを伝搬した光ビームの偏波面は１／２波長板２０
により９０°回転されるため、前記光導波路領域１２Ｂ
に入射した状態においては、光ビーム中におけるＴＥモ
ード成分とＴＭモード成分の強度は図５（Ｄ）に示すよ
うに変化する。そこで、前記光ビームが前記領域１２Ｂ
中を伝搬するにつれてＴＭモード成分の強度が徐々に減
少し、前記出射側電気光学結晶１４に入射する時点で
は、ＴＥモード成分の強度とＴＭモード成分の強度とは
ほぼ等しくなっており、ＰＤＬは補償されているのがわ
かる。この効果は、スラブ型光導波路１２に限らず、電
気光学結晶１３，１４、マイクロレンズアレイ１５，１
６を含めた構造に対しても生じる。
【００５１】このようなＰＭＤおよびＰＤＬの補償を行
うために、本発明実施例においては、前記１／２波長板
を、前記スラブ型光導波路の、入射側端面と出射側端面
のちょうど中間に配置している。
【００５２】次に、図３（Ａ），（Ｂ）の光スイッチの
製造工程を、図６（Ａ）〜（Ｄ）を参照しながら説明す
る。ただし図３（Ａ），（Ｂ）では、前記１／２波長板
２０を設ける工程のみを説明する。
【００５３】図６（Ａ）を参照するに、基板１１上には
コア層１２ｃを上下に狭持したクラッド層１２ａ，１２
ｂが形成されているが、図６（Ｂ）の工程において前記
溝１９が、前記基板１１に対して垂直に、かつ前記基板
１１に達するように、例えばダイシングソーを使って形
成される。前記溝１９の幅は、１／２波長板２０の厚さ
よりも１０μｍ程度大きく設定する。
【００５４】次に図６（Ｃ）の工程において前記溝１９
に透明な光学接着剤１９Ａを充填し、図６（Ｄ）の工程
において、前記溝１９中に１／２波長板２０を挿入す
る。その際、前記前記１／２波長板２０と溝１９との間
の隙間が数十μｍ程度であれば、前記溝１９および１／
２波長板２０を光ビームが通過する際の光損失を０．５
ｄＢ以下に抑制することが可能である。前記１／２波長
板２０としては、フィルム基材上に形成された薄い構成
のものを使うのが好ましい。
【００５５】なお、本発明において、前記１／２波長板
を二つの１／４波長板により構成することも可能であ
る。
【００５６】以上、本発明を好ましい実施例について説
明したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるも
のではなく、特許請求の範囲に記載した要旨内において
様々な変形・変更が可能である。
【００５７】（付記１） 第１の端面と第２の端面とを
有するスラブ型光導波路と、前記第１の端面に設けられ
た複数の光偏向素子よりなる第１の光偏向部と、前記第
２の端面に設けられた複数の光偏向素子よりなる第２の
光偏向部と、前記第１の光偏向部に光学的に結合され
た、複数のチャネル導波路を含む第１の光導波路部と、
前記第２の光偏向部に光学的に結合された、複数のチャ
ネル導波路を含む第２の光導波路部とよりなり、前記第
１の光偏向部と前記第２の光偏向部との間における光信
号の経路を、前記スラブ型光導波路内において切換える
光スイッチであって、前記スラブ型光導波路には、前記
第１の端面および前記第２の端面から略等しい距離の位
置に、波長板が設けられていることを特徴とする光スイ
ッチ。
【００５８】（付記２） 前記波長板は１／２波長板で
あることを特徴とする付記１記載の光スイッチ。
【００５９】（付記３） 前記スラブ型光導波路には、
前記第１の端面および前記第２の端面から略等しい距離
の位置に溝が設けられており、前記波長板は前記溝中
に、隙間を透明媒体で充填された状態で固定されている
ことを特徴とする付記１または２記載の光スイッチ。
【００６０】（付記４） 前記スラブ型光導波路は第１
の側壁面と第２の側壁面とにより画成されており、前記
波長板は前記第１の側壁面から前記第２の側壁面まで連
続して延在することを特徴とする付記１〜３のうち、い
ずれか一項記載の光スイッチ。
【００６１】（付記５） 前記第１および第２の光偏向
部は電気光学効果を示す結晶よりなり、前記光偏向素子
は、前記結晶上に形成された電極よりなることを特徴と
する付記１〜４のうち、いずれか一項記載の光スイッ
チ。
【００６２】（付記６） 前記第１および第２の光導波
路部は、前記複数のチャネル導波路にそれぞれ光学的に
結合した複数の２次元レンズアレイを含むことを特徴と
する付記１〜５のうち、いずれか一項記載の光スイッ
チ。
【００６３】（付記７） 前記スラブ型光導波路は、平
板状の下部クラッド層と、前記下部クラッド層上に形成
された平板状のコア層と、前記コア層状に形成された平
板状の上部クラッド層とよりなることを特徴とする付記
１〜６のうち、いずれか一項記載の光スイッチ。
【００６４】（付記８） 前記溝は、前記スラブ型光導
波路を横断するように、また前記基板に到達するように
形成されていることを特徴とする付記３記載の光スイッ
チ。
【００６５】（付記９） 前記溝と前記波長板との間に
は数１０μｍを超えない隙間が形成されており、前記隙
間は透明な光学接着剤により充填されていることを特徴
とする請求項３または８記載の光スイッチ。
【００６６】
【発明の効果】本発明によれば、光信号の経路が前記ス
ラブ型光導波路内において切換えられるため、多チャン
ネル光クロスコネクトを行う場合でも、光スイッチの構
成が複雑になることがない。またその際、スラブ型光導
波路の中央部に好ましくは１／２波長板を配設すること
により、前記スラブ型光導波路中を伝搬する光信号の偏
光面が９０°回転する。その結果、前記１／２波長板の
前後でＴＥモードの信号光とＴＭモードの信号光とが入
れ替わり、スラブ型光導波路の前半部分において生じた
ＴＥモード信号光とＴＭモード信号光の時間軸上でのず
れが、スラブ型光導波路の後半部において相殺され、光
スイッチ中における偏波依存性が補償される。この効果
は、スラブ型光導波路に限らず、電気光学結晶、マイク
ロレンズアレイを含めた構造に対しても生じる。
【００６７】さらに本発明によれば、ＴＥモードの光信
号とＴＭモードの光信号が平坦なスラブ型光導波路中を
伝搬する際に生じる偏波分散損失（ＰＤＬ：polarizati
on dispersion loss）、すなわちスラブ型光導波路中の
平坦なコア層に垂直方向の光成分と水平方向の光成分と
の間の損失差が、光信号の偏波面が前記１／２波長板に
おいて９０°回転する結果、スラブ型光導波路の前半部
分と後半部分とで相殺される。この効果は、スラブ型光
導波路に限らず、電気光学結晶、マイクロレンズアレイ
を含めた構造に対しても生じる。その結果、本発明の光
スイッチは、簡単な構成で、理想的な偏波無依存性動作
を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の光スイッチの構成を示す図である。
【図２】従来の別の光スイッチの構成を示す図である。
【図３】（Ａ），（Ｂ）は、本発明の一実施例による光
スイッチの構成を示す図である。
【図４】本発明の光スイッチの動作を説明する図であ
る。
【図５】（Ａ）〜（Ｅ）は、本発明の光スイッチの動作
を説明する別の図である。
【図６】（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の光スイッチの製造
工程を説明する図である。
【符号の説明】
１１ 基板 １２ スラブ型光導波路 １２ａ，１２ｂ クラッド層 １２ｃ コア層 １３，１４ 電気光学結晶 １３Ａ，１４Ａ 電極 １３ａ，１３ｂ クラッド層 １３ｃ コア層 １５，１６ 光結合部 １５1，１５2，１６1，１６2 マイクロレンズアレイ １７Ａ〜１７Ｄ，１８Ａ〜１８Ｄ チャネル導波路 １９ 溝 １９Ａ 光学接着剤 ２０ １／２波長板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H047 KA02 KA03 LA05 MA05 NA02 QA03 RA08 TA05 TA11 2K002 AA02 AB04 AB07 BA06 CA02 CA25 DA05 EA30 HA02

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１の端面と第２の端面とを有するスラ
    ブ型光導波路と、 前記第１の端面に設けられた複数の光偏向素子よりなる
    第１の光偏向部と、 前記第２の端面に設けられた複数の光偏向素子よりなる
    第２の光偏向部と、 前記第１の光偏向部に光学的に結合された、複数のチャ
    ネル導波路を含む第１の光導波路部と、 前記第２の光偏向部に光学的に結合された、複数のチャ
    ネル導波路を含む第２の光導波路部とよりなり、 前記第１の光偏向部と前記第２の光偏向部との間におけ
    る光信号の経路を、前記スラブ型光導波路内において切
    換える光スイッチであって、 前記スラブ型光導波路には、前記第１の端面および前記
    第２の端面から略等しい距離の位置に、波長板が設けら
    れていることを特徴とする光スイッチ。
  2. 【請求項２】 前記波長板は１／２波長板であることを
    特徴とする請求項１記載の光スイッチ。
  3. 【請求項３】 前記スラブ型光導波路には、前記第１の
    端面および前記第２の端面から略等しい距離の位置に溝
    が設けられており、前記波長板は前記溝中に、隙間を透
    明媒体で充填された状態で固定されていることを特徴と
    する請求項１または２記載の光スイッチ。
  4. 【請求項４】 前記スラブ型光導波路は第１の側壁面と
    第２の側壁面とにより画成されており、前記波長板は前
    記第１の側壁面から前記第２の側壁面まで連続して延在
    することを特徴とする請求項１〜３のうち、いずれか一
    項記載の光スイッチ。
  5. 【請求項５】 前記溝は、前記スラブ型光導波路を横断
    するように、また前記基板に到達するように形成されて
    いることを特徴とする請求項３記載の光スイッチ。
  6. 【請求項６】 前記溝と前記波長板との間には数１０μ
    ｍを超えない隙間が形成されており、前記隙間は透明な
    光学接着剤により充填されていることを特徴とする請求
    項３または５記載の光スイッチ。
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