JP2017037215A - 光スイッチ - Google Patents
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Abstract
Description
(1)3つの光方向性結合器を有する。
(2)隣接する2つの光方向性結合器の間にそれぞれ1つの位相制御器を有する。
(3)2つの位相制御器が異なる光導波路上に在る。
(4)2つの位相制御器のヒータの抵抗値が1:2の関係にある。言い換えれば、2つの位相制御器が伝播光に与える位相差が1:2の関係にある。
(5)2つの位相制御器のヒータが直列接続し、1つのヒータとしてその電力が制御される。
図1の従来のMZI型の光スイッチ50は、光の分岐比0.5の方向性結合器(DC)3、4と位相制御器5、6のヒータによって位相差ΔΦが与えられる構成であるから、そのマトリックスは下記の式(4)で表される。
<条件>:
1.n×nスイッチにおけるONスイッチ数(35mW):n
2.従来のトリミングが必要なトリミングスイッチ数(5mW):n(n−1)
3.本発明のON電力:3倍、トリミング電力:ゼロ
<式>:
A=3×0.035×n (9)
B=0.035×n+0.005×n(n−1) (10)
図8からポート数n=15以上の大規模スイッチにおいて、特に本発明の消費電力の改善効果が大きいことがわかる。
3、4、13、14、15:光方向性結合器
5、6、16、17:位相制御器(ヒータ)
50、100:光スイッチ
Claims (7)
- 2つの入力ポートと、
2つの出力ポートと、
前記入力ポートと前記出力ポートとの間に直列に配置された第1、第2、及び第3の3つの光方向性結合器と、
前記3つの光方向性結合器間を接続しながら並行して延びる第1及び第2の2つの光導波路と、
前記第1の光方向性結合器と前記第2の光方向性結合器との間の前記第1の光導波路に設けられた第1の位相制御器であって、前記第1の光導波路を伝播する光に位相差ΔΦを与えることができる、第1の位相制御器と、
前記第2の光方向性結合器と前記第3の光方向性結合器との間の前記第2の光導波路に設けられた第2の位相制御器であって、前記第2の光導波路を伝播する光に前記位相差ΔΦの2倍の位相差2ΔΦを与えることができる、第2の位相制御器と、を備える光スイッチ。 - 前記第1の位相制御器と前記第2の位相制御器は、共通の電流源に接続し、同一の電流により1つの位相制御器として制御される、請求項1に記載の光スイッチ。
- 前記第1の位相制御器は第1ヒータを含み、前記第2の位相制御器は第2ヒータを含む、請求項2に記載の光スイッチ。
- 前記第1ヒータと前記第2ヒータは直列に接続され、前記第1ヒータの抵抗R1と前記第2ヒータの抵抗R2は、R1:R2=1:2の関係にある、請求項3に記載の光スイッチ。
- 前記光スイッチは、マッハツェンダ干渉計(MZI)型素子からなる、請求項3または4に記載の光スイッチ。
- 前記3つの光方向性結合器と、前記2つの光導波路は、いずれも基板上に形成された半導体材料からなり、
前記第1ヒータは前記第1の光導波路の近傍に配置された薄膜抵抗からなり、
前記第2ヒータは前記第2の光導波路の近傍に配置された薄膜抵抗からなる、請求項3から5のいずれかに記載の光スイッチ。 - アレイ状に複数配置された請求項6に記載の光スイッチを含む、光集積回路。
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