JP2004078195A - 導波路内を伝播する光信号の経路を変更する方法、光スイッチング装置、光信号を第１の導波路から第２の導波路に切り替える方法、光信号を導波路から送り出すシステム、及び三次元多層光スイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】電気光学効果により第１の導波路内に形成されたブラッグ格子によって、光信号の少なくとも一部分を第１の導波路から切り替える方法を提供する。
【解決手段】ブラッグ格子は、第１の導波路のそれぞれの側にある一連の電極３２０，３２４をオンにすることによって作成される。電極３２０，３２４は、第１の導波路のコア３１４内にコア３１４の特定領域内の屈折率を高める電界３２５−１を作成する。電界が傾斜されて均等に離間されているとき、導波路内を所定の波長で伝播する光信号３４０の少なくとも一部分が、第１の導波路から外に反射される。別のブラッグ格子を使用することにより、反射された光信号３４６を第２の導波路に戻るように切り替えることができる。電極３２０，３２４に電圧が印加されるかどうかにより、光信号３４０が第２の導波路に切り替えられるか又は第１の導波路内に維持される。
【選択図】　図７

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般に光通信の分野に関し、詳細には光スイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
音声及びデータ通信用の光ネットワークの大きな発達によって、データ転送速度の高い情報転送機能の需要が大きくなっている。そのような転送機能を可能にするために、１本の光ファイバで複数波長の光ビームの転送を可能して最大４０〜１００Ｇｂ／秒のデータ転送速度を得る高密度波長分割多重（ＤＷＤＭ）技術が開発された。高速スイッチング装置及びルーティング装置は、光ネットワークの中心的要素をなし、光ネットワーク上を伝わるデータの動的制御を可能にする。データ伝送速度を高めるには、スイッチング装置の高い機能が必要とされる。
【０００３】
光ビームの光電気（ＯＥ：ｏｐｔｉｃ−ｅｌｅｃｔｒｏ）偏向を利用する光クロスコネクト空間分割スイッチは、高速光ネットワーク用に大きな可能性を有する。そのような装置の基本要件は、きわめて高速のスイッチング時間と、例えば２００３年までに最大４０００×４０００の多数の入出力チャネルを処理する能力である。また、光スイッチング装置にとって、信頼性とコストも重要な設計要素である。光から電気に変換し、また光に戻す信号変換を使用する既存の光スイッチング装置は、そのような装置に期待される要件を満たしていない。
【０００４】
現在、市販されている主な光スイッチング製品は、微小電気機械システムすなわちＭＥＭＳ技術に基づいており、光を偏向させるために回転する微小ミラーを使用している。しかしながら、そのような光スイッチング装置は、可動部品が多数あるためにあまり信頼性が高くなく、ミラー機構によって生じるスイッチング時間によって制限を受ける。
【０００５】
従って、多数の入力チャネルと出力チャネルとの切り替えを可能にする高速光スイッチング装置が必要である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、第１の導波路内の電気光学効果によって形成されたブラッグ格子によって、光信号の少なくとも一部分を第１の導波路から切り替える方法及びシステムを含む。ブラッグ格子は、第１の導波路のそれぞれの側にある複数の電極をオンにすることによって作成される。電極は、第１の導波路のコア内に、そのコアの特定領域の屈折率を高める電界を作成する。電界が傾斜され均等に離間されているとき、導波路内を所定の波長で伝播する光信号の一部分が、第１の導波路の外に反射される。別のブラッグ格子を使用することにより、反射された光信号を第２の導波路内に切り替えることができる。第１の導波路内に電界がないとき、所定の波長を有する光信号の一部分を含む光信号が、ブラッグ格子領域内をまっすぐに進む。従って、電圧が印加されるかどうかにより、所定の波長の光信号が、第２の導波路に切り替えられるか、又は第１の導波路内に維持され、それにより光信号の経路が電気的に制御される。
【０００７】
本発明の１つの実施形態は、複数の電界がないときに第１の屈折率だけを有する導波路内を伝播する光信号の少なくとも一部分の経路を変更する方法を含む。最初に、導波路内に、第２の屈折率の領域を有するファイバ・ブラッグ格子が生成される。この領域は、導波路の中間部分にある複数の電界からなり、導波路の縦軸の法線に対して傾けられている。次に、ファイバ・ブラッグ格子の光信号の少なくとも一部分が、導波路の外に反射される。
【０００８】
本発明のもう１つの実施形態は、光信号の少なくとも一部分の経路を変更する光スイッチング装置を含む。この光スイッチング装置は、上部クラッド、下部クラッド及びコアを有するスラブ型導波路を含み、コアは、電気光学材料を有する。コアは、上部クラッドと下部クラッドの間に配置され、第１の屈折率を有する。コアは、光信号を受け取る。光スイッチング装置は、さらに、上部クラッドに取り付けられた複数の上部電極と、下部クラッドに取り付けられた複数の下部電極とを含む。それぞれの上部電極は、下部電極と関連付けられており、コアの垂直軸に対して傾斜された電界を形成し、その結果、光信号の少なくとも一部分が、スラブ型導波路の外に反射される。電界は、コア内の領域を第１の屈折率よりも大きい第２の屈折率に変化させる。
【０００９】
本発明の一態様は、光信号の少なくとも一部分を、第１の導波路から第２の導波路に切り替える方法を含む。光信号は、第１の導波路に受け取られる。次に、複数の電界を使用してブラッグ格子が形成され、光信号の少なくとも一部分が、ブラッグ格子によって第２の導波路に経路変更される。
【００１０】
本発明のもう１つの態様は、光信号を第１の導波路から第２の導波路に切り替える方法を含む。最初に、第１の導波路が光信号を受け取る。複数の電界によって形成された第２の屈折率の傾斜小領域を、第１の屈折率の小領域と交互に配置することによって、第１の屈折率の領域内にブラッグ格子が作成される。第１の導波路内の光信号は、ブラッグ格子で第２の導波路の方に反射され、第２の導波路に受け取られる。
【００１１】
本発明のさらに他の態様は、所定の波長を有する光信号の少なくとも一部分を導波路から外に送り出すシステムを含む。このシステムは、第１の導波路のコアの第１の側に対して平行で隣り合って配置された複数の上部電極を有し、この場合、複数の上部電極間の間隔は、波長の関数であり、複数の下部電極が、コアの第２の側に対して平行で隣り合って配置され、複数の下部電極は、複数の上部電極から位置がオフセットされている。各上部電極は、対応する下部電極を有し、第１の導波路内にコアの縦軸の法線から斜めに電界を作成し、その結果、光信号が導波路内の１つ又は複数の電界内を伝播するときに、光信号の少なくとも一部分が導波路から外に反射される。
【００１２】
本発明のもう１つの実施形態は、第１の所定の波長を有する光信号の少なくとも一部分を複数のスラブ型導波路間で切り替えるシステムを含む。このシステムは、光信号の少なくとも一部分を第１のスラブ型導波路から外に反射させ、かつ第１のスラブ型導波路内に斜めに傾斜された電界によって形成される第１のブラッグ格子を有する第１のスラブ型導波路と、電界を作成するために第１のスラブ型導波路に接続された複数の電極と、光信号の反射部分を受け取るために第２のブラッグ格子を有する第２のスラブ型導波路とを含む。
【００１３】
本発明のさらにもう１つの実施形態は、光信号を平面間で切り替えるための第１のスイッチング平面の第１のスタックを含む三次元多層光スイッチを含み、各第１のスイッチング平面が、少なくとも１つの導波路を有し、各導波路が、ブラッグ格子を含む。ブラッグ格子は、コア内の所定の領域においてコアの屈折率を高くする複数の電界によって、各導波路のコア内に形成される。３Ｄ多層光スイッチは、さらに、平面内で光信号を切り替えるために、電気光学的２Ｄスイッチの第１のスタックと光学的に位置合せされた電気光学的２Ｄスイッチの第２のスタックと、光信号を平面間で切り替えるために、第２のスタックと光学的に位置合せされた第２のスイッチング平面の第３のスタックとを含む。各第２のスイッチング平面は、少なくとも１つの導波路を有し、第３のスタックの各導波路は、ブラッグ格子を含む。
【００１４】
本発明における以上の又はその他の実施形態、特徴、態様及び効果は、以下の説明、併記の特許請求の範囲、及び添付図面を参照してより良く理解される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下の説明では、本発明の特定の実施形態のより完全な説明を提供するために、多数の具体的な詳細を説明する。しかしながら、当業者には、以下に示す全ての具体的な詳細なしに本発明を実施することができることは明らかである。他の例では、本発明を不明瞭にしないように周知の特徴については詳細に説明しない。
【００１６】
２００２年４月２４日に出願されたＧｌｅｂｏｖらによる「Ａｎ　Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ　Ａｐｐａｒａｔｕｓ　ｗｉｔｈ　Ｄｉｖｅｒｇｅｎｃｅ　Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ」と題する米国特許出願（代理人整理番号２５９１６−２４５（６１３６／６０６３６））は、その全体が参照により本明細書に組み込まれ、多数の入出力チャネルを備えたノンブロッキング光クロスコネクト・スイッチング・マトリクスの製造を可能にする改善された光スイッチング装置を提供する。光スイッチング装置は、入ってきた光ビーム又は光信号のＥＯ誘導偏向を利用して、入ってきた光信号の入力ポートから出力ポートまでの経路を変更する。
【００１７】
本出願において、シリコン基板上に配置されたＥＯ誘導偏向要素を含み、（２×２）クロスコネクト・スイッチング装置を構成する複合的な集積化方法を説明する。２×２クロスコネクト・スイッチング装置は、単なる例示として使用され、この集積化方法の実施形態を拡張して、さらに多数の入出力ポートを備えたスイッチング・システムを容易に製造することができる。プレーナ・スイッチング装置は、電気光学効果を使用して平面内で光信号を切り替えるので、本出願のために、Ｎ×Ｎクロスコネクト平面スイッチング装置は、ＥＯ２Ｄスイッチと呼ばれる。「Ｎ」は正の整数である。
【００１８】
図１は、クロスコネクト・スイッチング装置１０の平面図である。クロスコネクト・スイッチング装置１０は、第１の光信号を入力ポート１から出力ポート１及び出力ポート２のどちらかに移す。また、第２の光信号を入力ポート２から第１の光信号を受け取っていない残りの出力ポートに移すことができる。従って、出力ポート２が入力ポート１から第１の光信号を受け取った場合は、出力ポート１は入力ポート２から第２の光信号を受け取る。第１の入力ポートに入力された光信号が出力ポート１に送られ、また第２の入力ポート２に入力された光信号が出力ポート２に送られる場合のように、光学信号の交差がないときは、制御電圧は、光偏向要素１３ａ、１３ｂ、１５ａ及び１５ｂのどれにも印加されない。このように、光信号は、光偏向要素１３ａ、１３ｂ、１５ａ及び１５ｂで偏向されない。従って、チャネル型導波路１１ａに入力された光信号は、光導波路１７ａに送られ、チャネル型導波路１１ｂに入力された光信号は、光導波路１７ｂに送られる。
【００１９】
入力ポート１に入力された光信号が出力ポート２に送られ、入力ポート２に入力された光信号が入力ポート１に送られるときは、正の制御電圧＋Ｖが、光偏向要素１３ａ及び１５ｂの制御電極に印加され、負の制御電圧−Ｖが、光偏向要素１３ｂ及び１５ａの制御電極に印加される。従って、入力ポート１に入力された光信号は、光偏向要素１３ａによって右側方向に偏向され、次いで、光偏向要素１５ｂに達すると、偏向された光信号は、光偏向要素１５ｂにおいて光導波路１７ｂの縦軸と平行な方向に再び偏向され、集束レンズ１６ｂによって光導波路１７ｂ内に集束され、次に出力ポート２に送られる。同様に、入力ポート２に入力された光信号は、光偏向要素１３ｂによって、光偏向要素１５ａ内に偏向され、光偏向要素１５ａに達すると、偏向された光信号は、光偏向要素１５ａにおいて光導波路１７ａの縦軸と平行な方向に再び偏向され、次に、集束レンズ１６ａと光導波路１７ａを介して出力ポート１に送られる。
【００２０】
複数のＥＯ２Ｄスイッチを積み重ねて、入出力ポートの総数を増やすことができる。光信号はそれぞれの平面で切り替えられるが、平面と平面の間では切り替えられない。従って、切り替えの組み合せの数は限られている。平面と平面の間の切り替えを実現する１つの方法は、ＥＯ２Ｄスイッチの第２のスタックを９０°回転させ、この第２のスタックを第１の回転させてないスタックに接続することである。
【００２１】
図２は、複数のＥＯ２Ｄスイッチを有する三次元（３Ｄ）多重チャネル光スイッチ４０の平面配置図である。ＥＯ２Ｄスイッチの２つのスタック（例えばスタック５０と５４）は、９０°回転されたＥＯ２Ｄのスタック（すなわちスタック５２）によって接続され、３段３Ｄスイッチ４０が構成される。ＥＯ２Ｄスイッチのスタック５０は、ＥＯ２Ｄスイッチ６０−１、６０−２及び６０−３を含む。各ＥＯ２Ｄスイッチ（例えば６０−１）は、複数の光偏向要素（例えば７２、７６、８２及び８６）を有する。回転されたＥＯ２Ｄスイッチのスタック５２は、ＥＯ２Ｄスイッチ６２−１、６２−２及び６２−３を含む。ＥＯ２Ｄスイッチのスタック５４は、ＥＯ２Ｄスイッチ６４−１、６４−２及び６４−３を含む。光信号の切り替えを示す例は、ＥＯ２Ｄスイッチ６０−１に入る光信号７０で示されている。入力信号７０は、光偏向要素７２によって中間光信号７４に切り替えられる。中間光信号７４は、光偏向要素７６を介して出力光信号７８に切り替えられる。出力光信号７８は、回転されたＥＯ２Ｄスイッチ６２−１によって、スタック５４のＥＯ２Ｄスイッチ６４−１に切り替えられ、光信号８０が生じる。次に、光信号８０が、ＥＯ２Ｄスイッチ６４−１に切り替えられ、光偏向要素８２及び８６を介して出力光信号８８が生じる。従って、スタック５０及び５４内のＥＯ２Ｄスイッチは、平面内の光スイッチングを提供し、回転されたスイッチ５２は、ひとつの平面から別の平面に切り替える際の第３の次元を提供する。
【００２２】
本発明の例示的な実施形態において、光信号は、制御可能なファイバ・ブラッグ格子を使用して平面と平面の間を移される。従来通り、恒久的なブラッグ格子は、導波路内の紫外線ビーム又はエッチングによって形成されるが、本発明では、ブラッグ格子は、電気光学効果を使用して導波路内の屈折率を変化させることによって形成され、外部電圧を使用して機能をオン・オフすることができる。機能がオフのとき、ブラッグ格子はなく、光が通過する。機能がオンのとき、光信号の１つの波長が、ブラッグ格子から外に反射され、他の波長はすべて通過する。このような動的なブラッグ格子によって、平面を切り替えることができる。
【００２３】
実際には、１つの波長を中心とする狭い帯域の波長が反射されるが、説明を容易にし本発明を不明瞭にしないように、本明細書では、波長の帯域ではなく単一波長を使用する。しかしながら、本明細書において、個別の単一波長を使用するとき、所定の波長を中心とする狭い帯域の波長を含むことがあることを理解されたい。
【００２４】
単一波長を反射するために使用される従来のファイバ・ブラッグ格子では、ファイバ内にコアの残りの部分の屈折率よりも高い屈折率を有する均等に離間された領域が形成されている。これらの領域は、ブラッグ効果と呼ばれるもので光を散乱させる。ブラッグ格子は、１つの波長（又は、１つの波長を中心とするきわめて狭い範囲）を選択的に反射し、その他の波長が格子を通過できるようにする。反射される波長は、高い屈折率の領域の間隔の２倍である。この反射は、強め合う干渉によって起こる。高い屈折率の領域の間隔、すなわち格子ピッチを、本明細書では「Λ」と呼ぶ。
【００２５】
図３は、導波路１１０内のファイバ・ブラッグ格子の断面図を示す。導波路１１０は、上部クラッド１１２、コア１１４、及び下クラッド１１６を含む。コア１１４は、ｎ１の屈折率を有する。等しい間隔の領域、例えば高い屈折率ｎ２（ｎ２＞ｎ１）の領域１２０−１、１２０−２、１２０−３、１２０−４、１２０−５、１２０−６などが、コア１１４の中に形成される。これらの領域は、ブラッグ格子１３０である。例えば、多波長光信号１２５の１つの波長の一部分が、領域１２０−５で反射され、波長の残りの部分は、光信号１２９として通過する。１つの領域だけにおける反射を示したが、反射は、例えば領域１２０−１、１２０−２、１２０−３、１２０−４、１２０−５、１２０−６などの各領域において１つの波長に起こる。
【００２６】
図４は、非共振光信号２１２と共振光信号２１４に対するブラッグ効果を示す。光信号２１２は、例えば領域１２０−１、１２０−２、１２０−３、１２０−４、１２０−５、１２０−６などの領域の間隔の２倍、すなわち２Λの倍数ではない波長を有し、実質的に何も影響を受けることなく格子を通過する。光信号２１４は、２Λの倍数と等しい波長を有する。この波長は、コア内ではなく空気中で測定されたとき、ブラッグ波長λ_Ｂと呼ばれ、次の数式１で与えられる。
λ_Ｂ＝ｎ１＊２＊Λ・・・（数式１）
ここで、Λは領域の間隔、ｎ１はコア１１４の屈折率である（反射した波長は、通常空気中で測定されるので、屈折率が数式１に入る）。例示のため、図４では、光信号２１４の一部分が、領域１２０−５で１８０°反射され、反射光信号２１６が生じるように示されている。信号２１４の波長が、例えば、領域１２０−４及び１２０−５の領域間の距離の２倍であるため、反射光信号２１６は、例えば領域１２０−１〜１２０−４（並びに、例えば、領域１２０−６、１２０−７など）から反射された光信号２１４の部分と同相である。従って、ブラッグ波長において、各領域から反射された光信号部分は、強め合う干渉をする。
【００２７】
図３の屈折率の高い領域、例えば１２０−１、１２０−２が、コア１１４の縦軸から傾けられているときは、ブラッグ効果を使用して、導波路から多波長光信号のうちの１つの波長を反射させることができる。傾ける方向によって、波長を上に反射させたり下に反射させたりすることができる（図６と図７）。
【００２８】
図５は本発明の好ましい実施形態の電気光学ブラッグ格子を有する導波路を示す。図５において、導波路は、上部クラッド３１２、コア３１４及び下部クラッド３１６を有する。コアは、屈折率ｎ１の電気光学材料からなる。上部クラッド３１２と下部クラッド層３１６は、ｎ１＞ｎ３となるような屈折率ｎ３を有する（すなわち、コアは、クラッド層よりも高い屈折率を有する）。上部電極３２０、３２２、２１２、２１４及び２１８は、上部クラッド層３１２上に配置される。下部電極３２４、３２６、２２０、２２２、２２４及び２２６は、下部クラッド層３１６上に配置される。上部電極と下部電極とは、垂直線３９０から角度θ３４９だけそれぞれ傾けられた、例えば３３０、３３２、２３０の関連付けられた軸を有する対、例えば（３２０，３２４）、（３２２，３２６）、（２１２，２２０）を構成する。電極対は、互いに間隔Ａだけ離間されている。図５において、示した電極の数は、単なる例示であり、電極対の数はこれよりも多くても少なくてもよい。
【００２９】
図６は本発明の代替の実施形態の電気光学ブラッグ格子の断面における電界強度を示す。本発明の１つの実施形態において、すべての上部電極は、下部電極に対して正の電圧を有する。図６の代替の実施形態において、対応する下部電極（例えば７２０、７２４及び７２８）に対して正の電圧（例えば正の５ボルト）を有する上部電極（例えば７１２及び７１６）は、対応する下部電極（例えば７２２及び７２６）に対して負の電圧（例えば負の５ボルト）を有する上部電極（例えば７１０、７１４及び７１８）によって置き換えられている。正電圧電極７１２とこれに対応する下部電極７２２との間の電界の強さの例は、領域７３６では約４ボルト／マイクロメートル（ｖ／μｍ）、領域７３４では約４〜１２ｖ／μｍ、及び領域７３３では約１２〜２０ｖ／μｍである。負の電圧電極７１０とこれに対応する下部電極７２０との間の電界の強さの例は、領域７３２では約−４〜−８ｖ／μｍ、領域７３０では約−８〜−１２ｖ／μｍ、及び領域７３１では約−１２〜−１６ｖ／μｍである。領域７３５は、約０ｖ／μｍである。
【００３０】
図７は本発明の実施形態の図５の拡大部分である。図７において、導波路は、上部クラッド３１２、コア３１４及び下部クラッド３１６を有する。上部電極３２０及び３２２が、上部クラッド層３１２上に配置されている。電極３２４及び３２６が、下部クラッド層３１６上に配置されている。上部電極３２０と下部電極３２４の電圧差により、コア３１４内に電界３２５−１が生じる。電極３２２と下部電極３２６の電圧差により、コア３１４内に電界３２５−２が生じる。電界３２５−１（及び３２５−２）によって、コア３１４の屈折率がｎ１からｎ２に高くなる。光信号３４０の一部分が、電界３２５−１と関連した高い屈折率の領域の境界の近くで反射され、光信号３４６が生じる。光信号３４０の残りの部分は、光信号３４４としてそのまま通過する。基準線３３６は、基準線３３０と垂直であり、この場合、基準線３３０は、上部電極３２０の一端から下部電極３２４の一端までの線である。また、θは、光信号３４０と垂直基準線３３６の間の角度３４２である。光信号のブラッグ波長の光線３４６部分は、角度θ３４８で反射される。光信号３４０のブラッグ波長の一部分は、各電界（例えば３２５−１と３２５−２（図示せず））と関連した高い屈折率の領域の境界近くで反射される。これらのブラッグ反射波長は、強め合う干渉によって互いを強める。電極３２０と電極３２２とは、距離Λ３３４（すなわち、電極ピッチ）だけ離される。
【００３１】
図８は本発明の実施形態の図５の一部分の平面図である。スラブ型導波路７４０は、図５の電極３２０及び３２２と対応する平行な長方形の上部電極（例えば７４４と７４８）を有する。下部電極（例えば７４２と７４６）は、下部電極が導波路７４０の下にあることを示すために点線で描かれている。下部電極（例えば７４２と７４６）は、図５の下部電極３２４と３２６に対応している。
【００３２】
図９は本発明のもう１つの実施形態の図５の一部分の平面図である。スラブ型導波路７５０は、図５の電極３２０及び３２２に対応する湾曲した上部電極（例えば７５４と７５８）を有する。湾曲した下部電極（例えば７５２と７５６）は、下部電極が導波路７５０の下にあることを示すために点線で描かれている。湾曲した下部電極（例えば７５２と７５６）は、図５の下部電極３２４と３２６に対応する。電極は反射した光信号の発散を少なくするために湾曲されている。
【００３３】
図１０は本発明の実施形態の傾斜ブラッグ格子を有する導波路の拡大断面図である。図１０は電極対が逆方向に傾くように配列されていること以外は、図７と類似している。示した導波路は、上部クラッド３１２、コア３１４及び下部クラッド３１６を有する。クラッド３１２の上に、上部電極３５２及び３５６がある。下部クラッド３１６の下に、下部電極３５４及び３５８がある。電極３５２及び３５４は、コア３１４の縦軸に対して角度（９０−θ）度で傾斜する軸３６２によって示したように並べられる。同様に、電極３５６及び３５８は、軸３６４に沿って並べられる。軸３６２は、軸３６４から距離Λ３３４にある。多波長光信号３４０は、法線３６６から角度θ３７６でコア３１４に入る。光信号３４０の一部分は、法線３６６から角度θ３７８で反射され、光信号３７２が生じる。光信号３４０の残りの部分は、光信号３４４として縦軸に沿って進む。図７と同じように、ブラッグ波長λ_Ｂの光だけが反射される。図１０の場合、反射は、図７のように上方ではなく下方である。
【００３４】
図１１は本発明の１つの実施形態の導波路内のブラッグ反射の強め合う干渉の簡略化した例を示す。導波路と電極は、図７と構成が類似している。強め合う干渉を説明するために、光信号が、導波路の中心をまっすぐに進む１つの波長だけを有すると仮定する。コア３１４内を伝播する光信号３４０の一部分は、軸３３０で反射され、法線３３６から角度θの光信号３４６が生成される。光信号の残り部分は、軸３３２まで光信号３４４として進み、そこで、光信号３４４の別の部分が、光信号３９４として反射される。光信号の残り部分は、光信号３９６として進む。第１の反射光信号３４６の波頭を波面３８２で示す。第２の反射光信号３９４の波頭を波面３８４で示す。波面３８２と３８４の距離は、「ｈ」３８６であり、ここで、ｈ＝Λ＊ｃｏｓ２θである。
【００３５】
強め合う干渉が起こるためには、反射光信号３４６が反射光信号３９４と同相でなければならない。すなわち、光信号３４０の垂直軸３９０と平行な波頭部分が、軸３３０で反射されて波頭３８２が生じる。波頭の残り部分（垂直軸３９０と平行な部分）は、軸３３２まで距離Λ３３４だけ進み、そこで、波頭の残り（縦軸３９２と平行な部分）の一部分が波頭３８４として反射される。波頭３８４が距離ｈだけ進んだときに波頭３８２とぶつかる。波長が、第一近似として約（Λ＋ｈ）のとき、２つの波頭が同相になり、すなわち、波頭３８４は波頭３８２と強め合うように干渉する。実際には、光信号は狭い帯域幅の波長を含み、光信号がコアからクラッドに伝播するときに反射と屈折がある。しかしながら、第一近似として、垂直軸３９０から角度θ３４９で傾けられた高い屈折率の領域（例えば、軸３３０）のブラッグ波長の式は、およそ次の通りである。
λ_Ｂ＝ｎ１＊Λ＊（１＋ｃｏｓ２θ）・・・（数式２）
図１１の光信号３４６は、簡略化されており、より具体的には、導波路を出る前に２回屈折され、すなわち最初の屈折はコア３１４から上部クラッド３１２に進むとき、２回目の屈折は上部クラッド３１２から導波路を囲む材料に進むときである。１つの実施形態において、この材料は空気である。もう１つの実施形態において、この材料は屈折率ｎ４を有する材料であり、ｎ４は、ｎ３より大きく、すなわちｎ４＞ｎ３である。もう１つの実施形態において、ｎ４は、ｎ３よりも小さいか又は等しくてもよい。
【００３６】
図１２は材料によって囲まれた導波路から出る光信号の屈折の例を示す。この例では、材料４１２及び４１４は、屈折率ｎ４を有し、ここで、ｎ４＞ｎ３である。光信号３４６（図１１も参照）は、クラッド３１２に入るとき、法線（例えば、軸３９０）から離れるように屈折する。光線４２０は、屈折率ｎ１とｎ３が同じ場合の直線経路を示す。光信号４２２は、クラッド３１２内の屈折した光信号３４６である。導波路（クラッド３１２と３１６及びコア３１４）を囲む材料４１２及び４１４が、クラッドよりも高い屈折率を有するように選択された場合、すなわちｎ４＞ｎ３の場合、光信号４２２は、材料４１２に入ったとき、法線の方に屈折される。光信号４２４は、材料４１２内の屈折した光信号４２２を示す。従って、１つの実施形態において、導波路を出る光信号、例えば光信号４２４を、法線（軸３９０）に近づく方向に出させることができる。
【００３７】
図５のように多数のブラッグ格子を配列することにより、それぞれの導波路が多数のブラッグ格子を有する多数の導波路を有する平面を形成して、二次元（２Ｄ）スイッチを作成することができる。好ましい実施形態において、この２Ｄスイッチは、光信号を導波路間ではなく平面内又は平面の外にのみ切り替える。もう１つの実施形態において、この２Ｄスイッチは、平面内の導波路間で光信号を切り替える。好ましい実施形態において、いくつかの平面を積み重ねて、平面間で光信号を切り替える３Ｄスイッチを作成することができる。
【００３８】
図１３は、単一波長光信号を異なる平面内の導波路間で切り替える本発明の実施形態のスイッチの断面を示す。図１３において、３つの平行な平面のそれぞれに１つづつ平行な導波路５１２、５１４及び５１６がある。単一波長光信号５３０すなわちλ１は、導波路５１２内のブラッグ格子５２０がオンにされたときに、そのブラッグ格子５２０で反射され、光信号５３２が生じる。次に、単一波長光信号５３２は、ブラッグ格子５２４で反射され、導波路５１４内に単一波長光信号５３４すなわちλ１が作成される。同様に、導波路５１４に入った単一波長光信号５４０すなわちλ２は、ブラッグ格子５２６で反射され、反射光信号５４２が作成される。光信号５４２は、ブラッグ格子５２８で反射され、導波路５１６内に単一波長光信号５４４すなわちλ２が作成される。
【００３９】
図１４は単一波長光信号が平面間で切り替えられるもう１つの断面の例を示す。図１４において、３つの平行な平面のそれぞれに１つ平行な導波路５５０、５５２、及び５５４がある。導波路５５４内のブラッグ格子５６２がオンにされたとき、単一波長光信号５６０すなわちλ１は、そのブラッグ格子５６２で反射されて、光信号５６４が生じる。次に、単一波長光信号５７０、すなわちλ１が、ブラッグ格子５６６で反射され、導波路５５２内に単一波長光信号５６４、すなわちλ１が作成される。同様に、導波路５５０に入った単一波長光信号５８０、すなわちλ２は、ブラッグ格子５８２で反射され、反射光信号５８４が作成される。
【００４０】
ブラッグ格子５６８がオフにされる（すなわち、電極に電圧が印加されていない）ので、光信号５８４は、導波路５５２内のブラッグ格子５６８内をまっすぐに進む。光信号５８４は、オンにされたブラッグ格子５８６で反射され、導波路５５４内の単一波長光信号５８８、すなわちλ２が作成される。
【００４１】
図１５は本発明の一態様のデマルチプレクサの断面図である。それぞれ複数のブラッグ格子を備えた３つの平行な導波路６１２、６１４及び６１６がある。多波長光信号６４０、すなわちλ１、λ２及びλ３が、導波路６１２に入る。ブラッグ格子６２０で、第１の波長６４４、すなわちλ１が反射され、他の２つの波長６４２、すなわちλ２及びλ３は、通過する。ブラッグ格子６２２において、多波長光信号６４２、すなわちλ２及びλ３が、反射された単一波長信号６４８、すなわちλ２に分割され、光信号６４６、すなわちλ３が通過する。単一波長光信号６４８、すなわちλ２が、導波路６１４内のブラッグ格子６２４で反射され、単一波長信号６５０、すなわちλ２が作成される。単一波長信号６４４、すなわちλ１は、オフにされているブラッグ格子６２６内を伝播し、導波路６１６内のオンにされたブラッグ格子６２８で反射されて、単一波長信号６５２が作成される。３つの異なる波長、すなわちλ１、λ２及びλ３を有する多波長の信号６４０は、導波路６１２内の単一波長６４６、すなわちλ３、導波路６１４内の単一波長６５０、すなわちλ２、及び導波路６１６内の信号波長６５２、すなわちλ１に多重分離される。
【００４２】
図１６は本発明の１つの実施形態のブラッグ格子を備えた複数の導波路を有する基板である。２Ｄスイッチング平面８１０は、複数の平行な導波路（例えば、８０６と８０８）を有し、それぞれの導波路は、縦断面８１２を有するブラッグ格子要素を有する。断面図８１２は、複数の上部透明電極８２０と複数の下部透明電極８２２、上部コア８１６、コア８１４、及び下部クラッド８１８を含む光導波路、下部クラッド８１８の下の透明基板８２４とを示す。２Ｄスイッチング平面８１０と似た複数の２Ｄスイッチング平面を互いに積み重ねて、光信号を、異なる平面上の平行な導波路間で切り替えることができる３Ｄブラッグ格子スイッチが形成される。透明基板８２４を使用して、スイッチング平面の間の領域を埋めることができ、基板８２４の屈折率を導波路のクラッドよりも大きくなるように選択して、図１２と同じように反射光信号を屈折させることができる。
【００４３】
図１７は本発明のもう１つの実施形態の２Ｄブラッグ格子スイッチ９１０であり、この場合、平面間ではなく平面内で切り替えが行われる。領域９１２は、スイッチ９１０の一部分の拡大平面図である。領域９１２は、コア９１４の複数の上部透明電極９１８と下部透明電極９２０と、コア９１６の上部透明電極９２２と下部透明電極９２４を示す。コアと電極は、クラッド材料９１７に埋め込まれている。
【００４４】
図１８は本発明のさらにもう１つの実施形態の２Ｄブラッグ格子スイッチ１０１０を示す。この場合も、切り替えは、平面間ではなく平面内で行われる。領域１０１２は、２Ｄスイッチ１０１０の一部分の拡張断面の平面図である。領域１０１２は、クラッド層１０１８に埋め込まれたコア１０１４及び１０１６を示す。上部ブラッグ格子電極、例えば上部電極１０２０及び１０２２は傾斜されている。傾斜した下部電極（図示せず）が、それぞれ、コア１０１４及び１０１６の下にある。
【００４５】
図１９は本発明の実施形態の多重チャネル三次元スイッチを示す。ＥＯ２Ｄスイッチのスタック１２０４によって隔てられたブラッグ格子スイッチング平面の２つのスタック１２０２及び１２０６がある。第１のスタック１２０２は、ブラッグ格子スイッチング平面１２１２−１、１２１２−２、１２１２−３及び１２１２−４を有する。各スイッチング平面、例えば平面１２１２−１は、複数の導波路、例えば導波路１２１４−１、１２１４−２及び１２１４−３を有する。
【００４６】
また、各導波路、例えば導波路１２１４−１は、複数のブラッグ格子、例えば１２１６−１と１２１６−２を有する。図１９は、スイッチング平面の例、例えば平面１２１２−１を示す。ブラッグ格子１２０６の第２のスタックは、複数のブラッグ格子スイッチング平面１２２６−１、１２２６−２、１２２６−３及び１２２６−４を有する。スタック１２０２と同じように、各ブラッグ格子スイッチング平面は、複数の導波路、例えば１２２８を有する。ブラッグ格子スイッチング平面スタック１２０２及び１２０６は、４つの２ＤＥＯスイッチング平面１２２０−１、１２２０−２、１２２０−３及び１２２０−４を有するＥＯ２Ｄスイッチ・スタック１２０４によって隔てられている。従って、２つのブラッグ格子スイッチング・スタック１２０２及び１２０６は、平面間の切り替えを実現し、２ＤＥＯスタック１２０４は、平面内の切り替えを実現する。
【００４７】
図１９の３Ｄ光スイッチング・アレイがどのように動作するかの例を、入力光信号１２４０について示す。光信号１２４０は、ブラッグ格子スイッチ１２１２−２内の導波路（図示せず）に入り、導波路内のブラッグ格子（図示せず）によって反射され、反射光信号１２４４が生じる。反射光信号１２４４は、スイッチ１２１２−２から１２１２−１に送られ、ブラッグ格子１２１６−３で反射され、光信号１２４６が作成される。
【００４８】
光信号１２４６は、スイッチ１２１２−１から２ＤＥＯスイッチ１２２０−１に入り、プリズム要素１２４８によって切り替えられて、光信号１２５０が生じ、すなわち光信号１２５０が、平面内で切り替えられる。光信号１２５０は、プリズム要素１２５１によって切り替えられ、光信号１２５２が生成される。光信号１２５２は、ＥＯ２Ｄスイッチ１２２０−１から、ブラッグ格子スイッチ１２２６−１上の導波路１２２８に進む。ブラッグ格子１２３０で、光信号１２５２が反射され、カード１２２６−３上の導波路（図示せず）に進む光信号１２５４が生じる。
【００４９】
光信号１２５４は、次に、カード１２２６−３上のブラッグ格子（図示せず）内で反射されて光信号１２５６が作成され、光信号１２５６は、ブラッグ格子カード１２２６−３内の導波路（図示せず）を伝播して、光信号１２５８が出力光信号として作成される。従って、スイッチ１２１２−２（第２のスイッチ）内の下部導波路上の入力光信号１２４０は、スイッチ１２２６−３（第３のスイッチ）上の中央導波路に切り替えられ、光信号１２５８が出力される。
【００５０】
明細書と図面は例示のために提供されている。特許請求の範囲に示したような本発明のより広義な趣旨及び範囲から逸脱することなく、追加、除去、削除、及びその他の修正及び変更を行うことができることは明らかである。
【００５１】
（付記１）　導波路内を伝播する光信号の少なくとも一部分の経路を変更する方法であり、前記導波路が、複数の電界が存在しないときに第１の屈折率だけをもつ前記方法であって、
前記導波路内に、前記導波路の中間部分に前記複数の電界によって形成された第２の屈折率の領域を含み、前記領域が、前記導波路の縦軸の法線に対して傾斜されたファイバ・ブラッグ格子を生成する工程と、
前記光信号の少なくとも一部分を、前記ファイバ・ブラッグ格子において前記導波路から外に反射させる工程とを有することを特徴とする方法。
【００５２】
（付記２）　前記複数の電界が、前記導波路の上部と下部に配置された複数の電極によって生成され、前記光信号の前記反射された部分が、前記傾斜と前記複数の電極の間隔との関数である波長をもつことを特徴とする付記１に記載の方法。
【００５３】
（付記３）　前記複数の電極のうちの前記上部電極は、形状が長方形でかつ互いに平行であることを特徴とする付記２に記載の方法。
【００５４】
（付記４）　前記複数の電極のうちの前記上部電極は、形状が湾曲されていることを特徴とする付記２に記載の方法。
【００５５】
（付記５）　前記複数の電極のうちの前記上部電極が、正の電圧を有することを特徴とする付記２に記載の方法。
【００５６】
（付記６）　前記複数の電極のうちの第１の上部電極が、正の電圧を有し、前記複数の電極のうちの第２の上部電極が、負の電圧を有することを特徴とする付記２に記載の方法。
【００５７】
（付記７）　光信号の少なくとも一部分の経路を変更する光スイッチング装置であって、
上部クラッド、下部クラッド及びコアを含むスラブ型導波路であって、前記コアが、電気光学材料より構成され、前記上部クラッドと下部クラッドの間に配置され、第１の屈折率をもち、前記コアが前記光信号を受け取る前記スラブ型導波路と、
前記上部クラッドに取り付けられた複数の上部電極と、
前記下部クラッドに取り付けられた複数の下部電極とを有し、
前記複数の上部電極のうちの１つの上部電極が、前記複数の下部電極のうちの１つの下部電極と関連付けられており、かつ、
前記上部電極及びこれと関連付けられた下部電極によって、前記光信号の少なくとも一部分が前記スラブ型導波路から外に反射されるように前記コアの垂直軸に対して傾斜された電界が形成され、前記電界が、前記コア内の領域を、前記第１の屈折率よりも大きい前記第２の屈折率に変化させることを特徴とする光スイッチング装置。
【００５８】
（付記８）　前記光信号の少なくとも一部分の前記経路が、前記電界が傾斜された角度に基づいて変更されることを特徴とする付記７に記載の光スイッチング装置。
【００５９】
（付記９）　前記電界が、電気光学的に形成されたブラッグ格子の一部分であることを特徴とする付記７に記載の光スイッチング装置。
【００６０】
（付記１０）　前記上部クラッドに取り付けられると共に、クラッドの屈折率よりも大きい第３の屈折率を有する材料をさらに有することを特徴とする付記７に記載の光スイッチング装置。
【００６１】
（付記１１）　前記材料は透明であることを特徴とする付記１０に記載の光スイッチング装置。
【００６２】
（付記１２）　光信号の少なくとも一部分を、第１の導波路から第２の導波路に切り替える方法であって、
前記第１の導波路により前記光信号を受信する工程と、
複数の電界を使用するブラッグ格子を形成する工程と、
前記光信号の少なくとも一部分を、前記ブラッグ格子において、前記第２の導波路の方に反射させる工程と、
前記光信号の少なくとも一部分を前記第２の導波路により受信する工程とを有することを特徴とする方法。
【００６３】
（付記１３）　前記光信号の少なくとも一部分を受信する工程が、もう１つのブラッグ格子を使用して、前記光信号の少なくとも一部分を前記第２の導波路内に反射させる工程を含むことを特徴とする付記１２に記載の方法。
【００６４】
（付記１４）　光信号を第１の導波路から第２の導波路に切り替える方法であって、
前記光信号を前記第１の導波路により受信する工程と、
複数の電界によって形成された第２の屈折率の傾斜小領域を、第１の屈折率の小領域と交互に配置することによって、前記第１の屈折率の領域内にブラッグ格子を作成する工程と、
前記第１の導波路内の前記光信号を、前記ブラッグ格子において、前記第２の導波路の方に反射させる工程と、
前記光信号を前記第２の導波路により受信する工程とを有することを特徴とする方法。
【００６５】
（付記１５）　前記傾斜小領域は、前記第１の導波路の縦軸の法線から角度±θで傾斜されていることを特徴とする付記１４に記載の方法。
【００６６】
（付記１６）　前記光信号を受信する工程が、もう１つのブラッグ格子を使用して、前記光信号の前記一部分を前記第２の導波路内に反射させる工程を含む付記１４に記載の方法。
【００６７】
（付記１７）　所定の波長を有する光信号の少なくとも一部分を導波路から送り出すシステムであって、
前記第１の導波路のコアの第１の側に対して平行で、かつ隣り合って配置され、それぞれの間隔が前記波長の関数である複数の上部電極と、
前記コアの第２の側に対して平行で、かつ隣り合って配置され、前記複数の上部電極からオフセットされた複数の下部電極とを有し、
前記複数の上部電極の各上部電極が、前記複数の下部電極のうちの下部電極と対応付けられており、
前記光信号が前記導波路内の１つ又は複数の電界内を伝播するときに、前記光信号の少なくとも一部分が前記導波路から外に反射されるように、各上部電極及びそれに対応する下部電極が、前記第１の導波路内に前記コアの縦軸の法線から斜めの電界を作成するように配置されていることを特徴とするシステム。
【００６８】
（付記１８）　前記上部電極と下部電極は、透明電極であることを特徴とする付記１７に記載のシステム。
【００６９】
（付記１９）　第１の所定の波長を含む光信号の少なくとも一部分を、複数のスラブ型導波路間で切り替えるシステムであって、
前記光信号の一部分を前記第１のスラブ型導波路から外に反射させるために、前記第１のスラブ型導波路内の斜めに傾斜された電界によって形成される第１のブラッグ格子を含む前記複数のスラブ型導波路のうちの第１のスラブ型導波路と、
前記第１のスラブ型導波路に取り付けられ、前記電界を生成する複数の電極と、
前記光信号の一部分を受信する第２のブラッグ格子を含む、前記複数のスラブ型導波路のうちの第２のスラブ型導波路とを有することを特徴とするシステム。
【００７０】
（付記２０）　前記光信号がさらに、第２の所定の波長を有し、前記光信号の前記反射部分が、前記第１の波長だけを有し、前記第１のブラッグ格子を通過した後で、前記第２の所定の波長が前記第１のスラブ型導波路内に残ることを特徴とする付記１９に記載のシステム。
【００７１】
（付記２１）　前記第１と第２とのスラブ型導波路間に透明材料をさらに有することを特徴とする付記１９に記載のシステム。
【００７２】
（付記２２）　前記複数の電極は、透明であることを特徴とする付記１９に記載のシステム。
【００７３】
（付記２３）　前記反射光信号の反射角が、前記電界が傾斜された前記角度と関連することを特徴とする付記１９に記載のシステム。
【００７４】
（付記２４）　前記第１のブラッグ格子を含む第１の複数のブラッグ格子をそれぞれ含む前記複数のスラブ型導波路の第１のグループを有する第１のスイッチング平面と、
前記第１のスイッチング平面と平行で、前記第２のブラッグ格子を含む第２の複数のブラッグ格子をそれぞれ含む前記複数のスラブ型導波路の第２のグループを有する第２のスイッチング平面とさらに含む付記１９に記載のシステム。
【００７５】
（付記２５）　前記複数のスラブ型導波路を含むスイッチング平面をさらに含む付記１９に記載のシステム。
【００７６】
（付記２６）　光信号を平面間で切り替える第１のスイッチング平面の第１のスタックを含み、各第１のスイッチング平面が少なくとも１つの導波路を含み、前記第１のスタックの各導波路が第１の複数のブラッグ格子を含み、前記第１のブラッグ格子が、各導波路のコア内に、前記コア内の所定の領域において前記コアの屈折率を高くする複数の電界によって形成され、
前記第１のスタックと光学的に位置合わせされ、光信号を平面内で切り替える電気光学２Ｄスイッチの第２のスタックと、
光信号を平面間の切り替えるために、前記第２のスタックと光学的に位置合わせされた第２のスイッチング平面の第３のスタックとを含み、それぞれの第２のスイッチング平面が少なくとも１つの導波路を含み、前記第３のスタックのそれぞれの導波路が第２の複数のブラッグ格子を含む三次元多層光スイッチ。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はクロスコネクト・スイッチング装置の平面図である。
【図２】図２は複数のＥＯ２Ｄスイッチを有する三次元（３Ｄ）多重チャネル光スイッチの平面配置図である。
【図３】図３は導波路内のファイバ・ブラッグ格子の断面図である。
【図４】図４は非共振光信号と共振光信号に対するブラッグ効果を示す図である。
【図５】図５は本発明の好ましい実施形態の電気光学ブラッグ格子を有する導波路の断面図である。
【図６】図６は本発明の代替の実施形態を可能にする電気光学的ブラッグ格子の断面における電界強度を示す図である。
【図７】図７は本発明の実施形態の図５の拡大部分図である。
【図８】図８は本発明の実施形態の図５の一部分の平面図である。
【図９】図９は本発明のもう１つの実施形態の図５の一部分の平面図である。
【図１０】図１０は本発明の実施形態の傾斜軸を有する導波路の拡大断面図である。
【図１１】図１１は本発明の１つの実施形態の導波路内のブラッグ反射の強め合う干渉の例を簡略化した図である。
【図１２】図１２は材料で囲まれた導波路から出る光信号の屈折の例を示す図である。
【図１３】図１３は平面間で切り替えられる単一波長光信号の例の断面図である。
【図１４】図１４は平面間で切り替えられる単一波長光信号のもう１つの例の断面図である。
【図１５】図１５は本発明の一態様のデマルチプレクサの断面図である。
【図１６】図１６は本発明の１つの実施形態のブラッグ格子を備えた複数の導波路を有する基板の図である。
【図１７】図１７は本発明のもう１つの実施形態の２Ｄブラッグ格子スイッチを示す図である。
【図１８】図１８は本発明のさらにもう１つの実施形態の２Ｄブラッグ格子スイッチを示す図である。
【図１９】図１９は本発明の実施形態の多重チャネル三次元スイッチを示す図である。

Claims (7)

1. 導波路内を伝播する光信号の少なくとも一部分の経路を変更する方法であり、前記導波路が、複数の電界が存在しないときに第１の屈折率だけをもつ前記方法であって、
   前記導波路内に、前記導波路の中間部分に前記複数の電界によって形成された第２の屈折率の領域を含み、前記領域が、前記導波路の縦軸の法線に対して傾斜されたファイバ・ブラッグ格子を生成する工程と、
   前記光信号の少なくとも一部分を、前記ファイバ・ブラッグ格子において前記導波路から外に反射させる工程とを有することを特徴とする方法。
2. 光信号の少なくとも一部分の経路を変更する光スイッチング装置であって、
   上部クラッド、下部クラッド及びコアを含むスラブ型導波路であって、前記コアが、電気光学材料より構成され、前記上部クラッドと下部クラッドの間に配置され、第１の屈折率をもち、前記コアが前記光信号を受け取る前記スラブ型導波路と、
   前記上部クラッドに取り付けられた複数の上部電極と、
   前記下部クラッドに取り付けられた複数の下部電極とを有し、
   前記複数の上部電極のうちの１つの上部電極が、前記複数の下部電極のうちの１つの下部電極と関連付けられており、かつ、
   前記上部電極及びこれと関連付けられた下部電極によって、前記光信号の少なくとも一部分が前記スラブ型導波路から外に反射されるように前記コアの垂直軸に対して傾斜された電界が形成され、前記電界が、前記コア内の領域を、前記第１の屈折率よりも大きい前記第２の屈折率に変化させることを特徴とする光スイッチング装置。
3. 光信号の少なくとも一部分を、第１の導波路から第２の導波路に切り替える方法であって、
   前記第１の導波路により前記光信号を受信する工程と、
   複数の電界を使用するブラッグ格子を形成する工程と、
   前記光信号の少なくとも一部分を、前記ブラッグ格子において、前記第２の導波路の方に反射させる工程と、
   前記光信号の少なくとも一部分を前記第２の導波路により受信する工程とを有することを特徴とする方法。
4. 光信号を第１の導波路から第２の導波路に切り替える方法であって、
   前記光信号を前記第１の導波路により受信する工程と、
   複数の電界によって形成された第２の屈折率の傾斜小領域を、第１の屈折率の小領域と交互に配置することによって、前記第１の屈折率の領域内にブラッグ格子を作成する工程と、
   前記第１の導波路内の前記光信号を、前記ブラッグ格子において、前記第２の導波路の方に反射させる工程と、
   前記光信号を前記第２の導波路により受信する工程とを有することを特徴とする方法。
5. 所定の波長を有する光信号の少なくとも一部分を導波路から送り出すシステムであって、
   前記第１の導波路のコアの第１の側に対して平行で、かつ隣り合って配置され、それぞれの間隔が前記波長の関数である複数の上部電極と、
   前記コアの第２の側に対して平行で、かつ隣り合って配置され、前記複数の上部電極からオフセットされた複数の下部電極とを有し、
   前記複数の上部電極の各上部電極が、前記複数の下部電極のうちの下部電極と対応付けられており、
   前記光信号が前記導波路内の１つ又は複数の電界内を伝播するときに、前記光信号の少なくとも一部分が前記導波路から外に反射されるように、各上部電極及びそれに対応する下部電極が、前記第１の導波路内に前記コアの縦軸の法線から斜めの電界を作成するように配置されていることを特徴とするシステム。
6. 第１の所定の波長を含む光信号の少なくとも一部分を、複数のスラブ型導波路間で切り替えるシステムであって、
   前記光信号の一部分を前記第１のスラブ型導波路から外に反射させるために、前記第１のスラブ型導波路内の斜めに傾斜された電界によって形成される第１のブラッグ格子を含む前記複数のスラブ型導波路のうちの第１のスラブ型導波路と、
   前記第１のスラブ型導波路に取り付けられ、前記電界を生成する複数の電極と、
   前記光信号の一部分を受信する第２のブラッグ格子を含む、前記複数のスラブ型導波路のうちの第２のスラブ型導波路とを有することを特徴とするシステム。
7. 光信号を平面間で切り替える第１のスイッチング平面の第１のスタックを含み、各第１のスイッチング平面が少なくとも１つの導波路を含み、前記第１のスタックの各導波路が第１の複数のブラッグ格子を含み、前記第１のブラッグ格子が、各導波路のコア内に、前記コア内の所定の領域において前記コアの屈折率を高くする複数の電界によって形成され、
   前記第１のスタックと光学的に位置合わせされ、光信号を平面内で切り替える電気光学２Ｄスイッチの第２のスタックと、
   光信号を平面間の切り替えるために、前記第２のスタックと光学的に位置合わせされた第２のスイッチング平面の第３のスタックとを含み、それぞれの第２のスイッチング平面が少なくとも１つの導波路を含み、前記第３のスタックのそれぞれの導波路が第２の複数のブラッグ格子を含む三次元多層光スイッチ。

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