JP2676301B2 - 集積光学コンポーネント及びそのコンポーネントの調節方法 - Google Patents
集積光学コンポーネント及びそのコンポーネントの調節方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、集積光学の分野にあ
る。それは、調節可能なマッハ−チェンダー（Ｍａｃｈ
−Ｚｅｈｎｄｅｒ）干渉計を含む集積光学コンポーネン
トに関し、さらに特に偏波スプリッタとして調節可能な
集積光学コンポーネントに関する。それは、さらにこの
タイプのコンポーネントを常設的にセッテイングする方
法に関する。
る。それは、調節可能なマッハ−チェンダー（Ｍａｃｈ
−Ｚｅｈｎｄｅｒ）干渉計を含む集積光学コンポーネン
トに関し、さらに特に偏波スプリッタとして調節可能な
集積光学コンポーネントに関する。それは、さらにこの
タイプのコンポーネントを常設的にセッテイングする方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】偏波スプリッタは、例えばヨーロッパ特
許第Ａ０４４４７２１号及びＫ．Ｇ．Ｈａｎら「ＯＰＴ
ＩＣＳ ＬＥＴＴＥＲＳ」１６巻、１４号、１９９１年
７月１５日、１０８６−１０８８ページから、それ自体
周知である。該ヨーロッパ特許から知られている偏波ス
プリッタは、スプリッタの出力における枝分かれるする
導波管の非対称に基づいており、その非対称は、ポール
（ｐｏｌｅｄ）した状態では偏波感受性でありそしてポ
ールしていない状態では全く又は実質的に偏波感受性で
はない光学導波物質としてポール可能な（ｐｏｌａｂｌ
ｅ）ガラス状の重合体を使用することにより達成され
る。この関係では、入力から出力へ伸びる光学導波管
は、ポールしていない物質のものであり、そして鋭角で
逸れる導波管は、ポールされた物質のものである。この
スプリッタは、短い集積長を有してそれ自体簡単である
か、ポールしていない物質及びポールされた物質の間の
接合及びその接合の位置関係は、偏波分離の所望の程度
を達成するのに充分なほどはっきり行われるとは限らな
いことが分かっている。前記のＫ．Ｇ．Ｈａｎらは、非
対称的に枝分かれする出力セクションをコントロール可
能なマッハ−チェンダー干渉計にカップリングすること
に基づく活性な偏波スプリッタを記載し、カップリング
はバイモード導波管セクションを経て進み、一方残りの
導波管はモノモードである。導波管は、少なくとも干渉
計の２個の導波管ブランチにおいて、干渉計に入る光学
信号の２種の偏波モード即ちＴＥ及びＴＭモードが異な
る屈折率に遭遇するように、セクションに従ってＴｉを
ＬｉＮｂＯ３中に拡散することにより生成される。干渉
計の２個の導波管ブランチ上に配置された電気的又は熱
的な独立してコントロール可能な電極の二つのセットに
より、２種の偏波モードのそれぞれの光パスレンクス
は、別々にコントロールできる。偏波の分割は、もし２
個の導波管ブランチ間の光パスレングスの差が、干渉計
の導波管ブランチにわたって分布した一つの偏波の２個
の信号が、２ｋπの相の差に遭い、そして同時に導波管
ブランチにわたって分布した他の偏波の２個の信号が、
バイモード導波管セクションに入るとき、（２ｍ＋１）
πの相の差に遭うようなものであるならば、達成され
る。ｋ及びｍは、０、１、２、・・・である。この周知
の活性スプリッタも又局所的に適合した電極材料の存在
の不利を有する。その上、電極の構造の性質は、構築を
さらに手間のかかるようにしそしてコントロールをさら
に複雑にする。
許第Ａ０４４４７２１号及びＫ．Ｇ．Ｈａｎら「ＯＰＴ
ＩＣＳ ＬＥＴＴＥＲＳ」１６巻、１４号、１９９１年
７月１５日、１０８６−１０８８ページから、それ自体
周知である。該ヨーロッパ特許から知られている偏波ス
プリッタは、スプリッタの出力における枝分かれるする
導波管の非対称に基づいており、その非対称は、ポール
（ｐｏｌｅｄ）した状態では偏波感受性でありそしてポ
ールしていない状態では全く又は実質的に偏波感受性で
はない光学導波物質としてポール可能な（ｐｏｌａｂｌ
ｅ）ガラス状の重合体を使用することにより達成され
る。この関係では、入力から出力へ伸びる光学導波管
は、ポールしていない物質のものであり、そして鋭角で
逸れる導波管は、ポールされた物質のものである。この
スプリッタは、短い集積長を有してそれ自体簡単である
か、ポールしていない物質及びポールされた物質の間の
接合及びその接合の位置関係は、偏波分離の所望の程度
を達成するのに充分なほどはっきり行われるとは限らな
いことが分かっている。前記のＫ．Ｇ．Ｈａｎらは、非
対称的に枝分かれする出力セクションをコントロール可
能なマッハ−チェンダー干渉計にカップリングすること
に基づく活性な偏波スプリッタを記載し、カップリング
はバイモード導波管セクションを経て進み、一方残りの
導波管はモノモードである。導波管は、少なくとも干渉
計の２個の導波管ブランチにおいて、干渉計に入る光学
信号の２種の偏波モード即ちＴＥ及びＴＭモードが異な
る屈折率に遭遇するように、セクションに従ってＴｉを
ＬｉＮｂＯ３中に拡散することにより生成される。干渉
計の２個の導波管ブランチ上に配置された電気的又は熱
的な独立してコントロール可能な電極の二つのセットに
より、２種の偏波モードのそれぞれの光パスレンクス
は、別々にコントロールできる。偏波の分割は、もし２
個の導波管ブランチ間の光パスレングスの差が、干渉計
の導波管ブランチにわたって分布した一つの偏波の２個
の信号が、２ｋπの相の差に遭い、そして同時に導波管
ブランチにわたって分布した他の偏波の２個の信号が、
バイモード導波管セクションに入るとき、（２ｍ＋１）
πの相の差に遭うようなものであるならば、達成され
る。ｋ及びｍは、０、１、２、・・・である。この周知
の活性スプリッタも又局所的に適合した電極材料の存在
の不利を有する。その上、電極の構造の性質は、構築を
さらに手間のかかるようにしそしてコントロールをさら
に複雑にする。
【０００３】偏波分割ファンクションは、事実、受動フ
ァンクションなので、前記のＫ．Ｇ．Ｈａｎらの文献か
ら知られているスプリッタの受動デザインが、解答を与
えるだろう。しかし、これは、たとえ構築の段階であっ
ても、分割ファンクションの有効な操作に必要な光パス
レングスは、屈折率に関して物質を非常に厳密に選択す
ることによりそして非常に狭い許容度で必要な大きさに
することにより、干渉計における２個の偏波のそれぞれ
について達成されねばならないことを意味するだろう。
ァンクションなので、前記のＫ．Ｇ．Ｈａｎらの文献か
ら知られているスプリッタの受動デザインが、解答を与
えるだろう。しかし、これは、たとえ構築の段階であっ
ても、分割ファンクションの有効な操作に必要な光パス
レングスは、屈折率に関して物質を非常に厳密に選択す
ることによりそして非常に狭い許容度で必要な大きさに
することにより、干渉計における２個の偏波のそれぞれ
について達成されねばならないことを意味するだろう。
【０００４】
【発明の概要】本発明の目的は、前記のＫ．Ｇ．Ｈａｎ
らの文献に関して上述したようなＭＺ−干渉計セクショ
ンを含む導波管構造を有する受動集積光学コンポーネン
ト（＝素子）を提供することにより、該ＭＺ−干渉計セ
クションは材料物質を好適に選択することにより構造に
関する限り寸法補正に追加の注意を払うことなく通常の
標準的手法により先ず構築することができ、そして、次
いで該ＭＺ−干渉計セクションは簡単な方法でコンポー
ネントの特定機能に必要な光パスレングスに調節でき
る。本発明によれば、入射導波管入力セクション
（１）； それぞれからそれらの相互作用間隔（Ｄ）を越えて発散
しそして次に再び合体する２個のモノモード導波管ブラ
ンチ（２，３）を有して該入力セクションに接続される
マッハ−チェンダー干渉計； 該干渉計に接続される出力導波管セクション（４，５，
６）；及び 該相互作用間隔の外側でマッハ−チェンダー干渉計の２
つの導波管ブランチの一方の少なくとも局所に挿入され
るポールされた領域（７）；を含む受動集積光偏波スプ
リッタ素子であって、 第１及び第２の射出モノモード導
波管（５，６）へ非対称に分岐するバイモード導波結合
セクション（４）を含み、そして 該ポールされた領域
（７）のポール可能物質が、出力導波管セクションでの
偏波スプリットに必要な偏波依存性光学位相差を、干渉
計の２つの導波ブランチ（２，３）間に付与するため
に、調節可能である予め確定されたポーリング度又は予
め調節されポーリング度を有することを特徴とする上記
受動集積光偏波スプリッタ素子が提供される。 本発明の
更なる目的は このやり方で調節できる受動マッハ−チェ
ンダー干渉計を含む集積光学コンポーネントを調節する
方法を提供することにある。
らの文献に関して上述したようなＭＺ−干渉計セクショ
ンを含む導波管構造を有する受動集積光学コンポーネン
ト（＝素子）を提供することにより、該ＭＺ−干渉計セ
クションは材料物質を好適に選択することにより構造に
関する限り寸法補正に追加の注意を払うことなく通常の
標準的手法により先ず構築することができ、そして、次
いで該ＭＺ−干渉計セクションは簡単な方法でコンポー
ネントの特定機能に必要な光パスレングスに調節でき
る。本発明によれば、入射導波管入力セクション
（１）； それぞれからそれらの相互作用間隔（Ｄ）を越えて発散
しそして次に再び合体する２個のモノモード導波管ブラ
ンチ（２，３）を有して該入力セクションに接続される
マッハ−チェンダー干渉計； 該干渉計に接続される出力導波管セクション（４，５，
６）；及び 該相互作用間隔の外側でマッハ−チェンダー干渉計の２
つの導波管ブランチの一方の少なくとも局所に挿入され
るポールされた領域（７）；を含む受動集積光偏波スプ
リッタ素子であって、 第１及び第２の射出モノモード導
波管（５，６）へ非対称に分岐するバイモード導波結合
セクション（４）を含み、そして 該ポールされた領域
（７）のポール可能物質が、出力導波管セクションでの
偏波スプリットに必要な偏波依存性光学位相差を、干渉
計の２つの導波ブランチ（２，３）間に付与するため
に、調節可能である予め確定されたポーリング度又は予
め調節されポーリング度を有することを特徴とする上記
受動集積光偏波スプリッタ素子が提供される。 本発明の
更なる目的は このやり方で調節できる受動マッハ−チェ
ンダー干渉計を含む集積光学コンポーネントを調節する
方法を提供することにある。
【０００５】本発明は、以下の図に関して次に説明され
るだろう。図１は、本発明による調節可能な受動偏波ス
プリッタの構造ダイアグラムである。図２は、図１によ
る偏波スプリッタに使用される導波管のそれ自体知られ
ている断面を示す。図３は、調節可能な偏波スプリッタ
の導波パターンを示す。
るだろう。図１は、本発明による調節可能な受動偏波ス
プリッタの構造ダイアグラムである。図２は、図１によ
る偏波スプリッタに使用される導波管のそれ自体知られ
ている断面を示す。図３は、調節可能な偏波スプリッタ
の導波パターンを示す。
【０００６】ポール可能なガラス状の重合体が、二つの
状態即ちポールしていない状態及びポールした状態にな
ることは、例えば前記のヨーロッパ特許から知られてい
る。ポールされていない状態は、偏波非感受性である。
しかしながら、ポールした状態は、偏波感受性である。
ポールしていない重合体の屈折率に関し、ポーリングの
結果、ポーリングの方向に垂直な方向のそれに比べて、
ポーリングの方向に平行な方向では常に２倍大きくしか
もさらに反対のサインである屈折率の変化が生じ、これ
はポーリングのパラメータとは無関係であるということ
は、例えばＪ．Ｗ．Ｗｕ，Ｊ．Ｏｐｔ．Ｓｏｃ．Ａｍ．
Ｂ／８巻，１号，１９９１年１月，１４２−１５２ペー
ジ（特に、式（２．１０）及び（２．１１）及びテキス
トの次の５行参照）から周知である。これは、ＴＥコン
ポーネント及びＴＭコンポートの両者を含む光信号が例
えばポーリングの方向に垂直な方向でポールされた重合
体の領域中を伝搬するとき、これらの偏波コンポーネン
トは光パスレングスの差に遭うことを意味する。ポーリ
ングの結果としての屈折率の変化の絶対的な大きさは、
重合体のポーリングの目安又はポーリング度に比例す
る。もし重合体が最高の可能なポーリング電圧でポール
されるならば、出来る限り高いポーリング度が達成され
る。このポーリング度が、長い間室温で可視の変化を示
さないことは、前記のＤ．Ｊｕｎｇｂａｕｅｒらの文献
（特に、セクションＩＶ、Ｃ及び４図参照）から知られ
ている。高い温度では、ガラス転移温度より低くても、
しかしながら、代表的な緩和曲線により、ポーリング度
は、低下する。ポーリングの低下のこの低下のプロセス
は、再び室温に冷却することにより停止する。本発明
は、マッハ−チェンダー干渉計のブランチの一つにこの
タイプの物質を組み込むことによりこの現象を利用し、
その結果、該干渉計構造の建築後、次に上記の熱緩和現
象を利用することにより、２種の光の偏波のそれぞれに
関する該干渉計の２種のブランチ間の光パスレングスの
差又は相の差を所望に調節できる。２種の偏波に対する
調節が同時に行われるという事実は、二つの屈折率の変
化即ち前記のＪ．Ｗ．Ｗｕの文献からの式（２．１０）
の間ですでに述べた線状の関係に基づく。それ故２種の
偏波に対して別個の調節手段は必要とされない。ポール
可能な重合体では、ポーリングにより誘導された非等方
性は、そのため、それぞれＴＭ偏波の屈折率の増加及び
ＴＥ偏波のそれの低下に関し以下の関係を満足する。
状態即ちポールしていない状態及びポールした状態にな
ることは、例えば前記のヨーロッパ特許から知られてい
る。ポールされていない状態は、偏波非感受性である。
しかしながら、ポールした状態は、偏波感受性である。
ポールしていない重合体の屈折率に関し、ポーリングの
結果、ポーリングの方向に垂直な方向のそれに比べて、
ポーリングの方向に平行な方向では常に２倍大きくしか
もさらに反対のサインである屈折率の変化が生じ、これ
はポーリングのパラメータとは無関係であるということ
は、例えばＪ．Ｗ．Ｗｕ，Ｊ．Ｏｐｔ．Ｓｏｃ．Ａｍ．
Ｂ／８巻，１号，１９９１年１月，１４２−１５２ペー
ジ（特に、式（２．１０）及び（２．１１）及びテキス
トの次の５行参照）から周知である。これは、ＴＥコン
ポーネント及びＴＭコンポートの両者を含む光信号が例
えばポーリングの方向に垂直な方向でポールされた重合
体の領域中を伝搬するとき、これらの偏波コンポーネン
トは光パスレングスの差に遭うことを意味する。ポーリ
ングの結果としての屈折率の変化の絶対的な大きさは、
重合体のポーリングの目安又はポーリング度に比例す
る。もし重合体が最高の可能なポーリング電圧でポール
されるならば、出来る限り高いポーリング度が達成され
る。このポーリング度が、長い間室温で可視の変化を示
さないことは、前記のＤ．Ｊｕｎｇｂａｕｅｒらの文献
（特に、セクションＩＶ、Ｃ及び４図参照）から知られ
ている。高い温度では、ガラス転移温度より低くても、
しかしながら、代表的な緩和曲線により、ポーリング度
は、低下する。ポーリングの低下のこの低下のプロセス
は、再び室温に冷却することにより停止する。本発明
は、マッハ−チェンダー干渉計のブランチの一つにこの
タイプの物質を組み込むことによりこの現象を利用し、
その結果、該干渉計構造の建築後、次に上記の熱緩和現
象を利用することにより、２種の光の偏波のそれぞれに
関する該干渉計の２種のブランチ間の光パスレングスの
差又は相の差を所望に調節できる。２種の偏波に対する
調節が同時に行われるという事実は、二つの屈折率の変
化即ち前記のＪ．Ｗ．Ｗｕの文献からの式（２．１０）
の間ですでに述べた線状の関係に基づく。それ故２種の
偏波に対して別個の調節手段は必要とされない。ポール
可能な重合体では、ポーリングにより誘導された非等方
性は、そのため、それぞれＴＭ偏波の屈折率の増加及び
ＴＥ偏波のそれの低下に関し以下の関係を満足する。
【０００７】
【数１】
【０００８】及び
【０００９】
【数２】
【００１０】Δｎは、全複屈折を表す。ポールした重合
体及び長さＬの導波管では、Δｎは、波長λを有する光
信号では、ＴＭ偏波が相の差
体及び長さＬの導波管では、Δｎは、波長λを有する光
信号では、ＴＭ偏波が相の差
【００１１】
【数３】
【００１２】に遭い、そしてＴＥ偏波が相の差
【００１３】
【数４】
【００１４】に遭うようなやり方で、熱緩和により調節
できる。但し、
できる。但し、
【００１５】
【数５】
【００１６】そして
【００１７】
【数６】
【００１８】である。ｐは、それで−（２ｋ＋１）／３
でなければならず、ｍは（４ｋ＋２）／３でなければな
らないことは、
でなければならず、ｍは（４ｋ＋２）／３でなければな
らないことは、
【００１９】
【数７】
【００２０】
【数８】
【００２１】から明らかである。これは、
【００２２】
【数９】
【００２３】及び
【００２４】
【数１０】
【００２５】により満足できる。
【００２６】これは、もし導波管のこのセクションが、
前記のＫ．Ｇ．Ｈａｎらの文献から既に上述したよう
に、偏波分割構造のマッハ−チェンダー干渉計のブラン
チの一つに組み込まれるならば、熱緩和の過程により次
にその偏波分割ファンクションに関して調節できる受動
コンポーネントが、従って生成される。ポール可能な重
合体では、１３００ｎｍの波長で、Δｎ＝０．０６が、
ポーリングにより達成できる。もしこれが５ｍｍの長さ
Ｌにわたって導波管ブランチの一つであるならば、
前記のＫ．Ｇ．Ｈａｎらの文献から既に上述したよう
に、偏波分割構造のマッハ−チェンダー干渉計のブラン
チの一つに組み込まれるならば、熱緩和の過程により次
にその偏波分割ファンクションに関して調節できる受動
コンポーネントが、従って生成される。ポール可能な重
合体では、１３００ｎｍの波長で、Δｎ＝０．０６が、
ポーリングにより達成できる。もしこれが５ｍｍの長さ
Ｌにわたって導波管ブランチの一つであるならば、
【００２７】
【数１１】
【００２８】が適用される。熱緩和の過程により、Δｎ
は、連続的に
は、連続的に
【００２９】
【数１２】
【００３０】のように減少され、同時に
【００３１】
【数１３】
【００３２】が適用される。過程は、調節値として適当
な値で停止する。この例で選ばれた波長及びΔｎの場合
には、即ち
な値で停止する。この例で選ばれた波長及びΔｎの場合
には、即ち
【００３３】
【数１４】
【００３４】及び
【００３５】
【数１５】
【００３６】で、Ｌ＝５０μｍに調節することすら可能
である。図１は、本発明による偏波スプリッタの構造ダ
イアグラムを示す。入射モノモード導波管１は、相互作
用の間隔より大きい互いの間隔Ｄまで、マッハ−チェン
ダー干渉計の２本のモノモードブランチ２及び３に対称
的に枝分かれし、次にバイモード導波管４中に対称的に
再び合体する。このバイモード導波管４は、次に２個の
モノモード導波管５及び６に非対称的に枝分かれし、導
波管５は、例えば導波管６より小さい伝搬定数（より小
さい巾により図に表示される）を有する。導波管ブラン
チ２に、相の差を調節する目的で長さＬの調節セクショ
ン７が組み込まれ、それにより、入射導波管１から干渉
計の２本のブランチ２及び３に分配されそして二つの偏
波ＴＥ及びＴＭのそれぞれを有する信号は、バイモード
導波管４に到達する。
である。図１は、本発明による偏波スプリッタの構造ダ
イアグラムを示す。入射モノモード導波管１は、相互作
用の間隔より大きい互いの間隔Ｄまで、マッハ−チェン
ダー干渉計の２本のモノモードブランチ２及び３に対称
的に枝分かれし、次にバイモード導波管４中に対称的に
再び合体する。このバイモード導波管４は、次に２個の
モノモード導波管５及び６に非対称的に枝分かれし、導
波管５は、例えば導波管６より小さい伝搬定数（より小
さい巾により図に表示される）を有する。導波管ブラン
チ２に、相の差を調節する目的で長さＬの調節セクショ
ン７が組み込まれ、それにより、入射導波管１から干渉
計の２本のブランチ２及び３に分配されそして二つの偏
波ＴＥ及びＴＭのそれぞれを有する信号は、バイモード
導波管４に到達する。
【００３７】本発明の態様では、偏波分割コンポーネン
トは、図１に示されるような導波管パターン、導波管
１、２及び３のＹ形のブランチ、導波管２、３及び４の
Ｙ形のブランチ、そして導波管４、５及び６のＹ形のブ
ランチを有し、それらは、円形に曲がった導波管セクシ
ョン並びに前記のヨーロッパ特許から周知のもののよう
な断面構造を有する全ての導波管を使用して構築され
る。断面構造は、図２に示され、導波管は、巾ｗで異な
るだけである。基体１１上に、連続した層として、平面
の第一の電極１２、第一の緩衝層１３、ガラス状のポー
ル可能な重合体の層１４及び第二の緩衝層１５が存在す
る。層１４は、紫外線により照射された領域１６並びに
照射されていない領域１７を含む。このタイプの断面構
造を有する導波管は、そのため、リッジ（ｒｉｄｇｅ）
タイプのものである。リッジの巾は、例えば導波管１、
２及び３について７μｍであり、導波管４について１４
μｍであり、導波管５について６μｍであり、そして導
波管６について８μｍである。バイモード導波管４の長
さＢは、約２００μｍに制限できる。Ｙ形のブランチ
は、円形の弧として形成される導波管セクションを使用
用して構築され、例えば円形の弧ｃは、約４０．０ｍｍ
の半径Ｒ及び約０．０２ｒａｄの弧角度θを有する。こ
れは、図３に図示される。導波管は、又１−６と数えら
れる。Ｍにより示されるそれらの大体の中心で、枝分か
れする導波管２及び３は、約０．１ｍｍの最大の相互の
距離Ｄを有する。Ｙ形のブランチ（１、２及び３）並び
に（２、３及び４）は、次に直接互いに接続できる。コ
ンポーネントの全長は、次にＹ形のブランチの最小の必
要長さの約３倍に制限できる。一度コンポーネントがこ
の点まで構築されたならば、導波管２のポール可能な重
合体は、次に長さＬを有する領域Ａに局所的にポールさ
れる。これは、この目的のために導波管２のリッジ１８
の上に一時的に置かれた第二の電極によりなされる。好
ましくは、重合体の選ばれた層の厚さに関する最大の許
されうるポーリング電圧は、ポーリングに使用され、そ
の領域の重合体は、最大のポーリング度を得るだろう。
１３００ｎｍの波長で使用される重合体は、照射された
形で１．５６の屈折率、照射されない形で１．５９の屈
折率を有し、そして前記の最大のポーリンク度で、ＴＭ
偏波で１．６３の屈折率、ＴＥ偏波で１．５７の屈折率
を有する。上述から明らかなように、長さＬは、厳密を
要しない。選ばれた大きさでは、それは例えば８００μ
ｍであって、導波管２のポールされた領域は、中心Ｍの
両側に約４００μｍ延在している。このやり方で局所の
ポーリングが達成された後、コンポーネントは、以下の
ように調節される。
トは、図１に示されるような導波管パターン、導波管
１、２及び３のＹ形のブランチ、導波管２、３及び４の
Ｙ形のブランチ、そして導波管４、５及び６のＹ形のブ
ランチを有し、それらは、円形に曲がった導波管セクシ
ョン並びに前記のヨーロッパ特許から周知のもののよう
な断面構造を有する全ての導波管を使用して構築され
る。断面構造は、図２に示され、導波管は、巾ｗで異な
るだけである。基体１１上に、連続した層として、平面
の第一の電極１２、第一の緩衝層１３、ガラス状のポー
ル可能な重合体の層１４及び第二の緩衝層１５が存在す
る。層１４は、紫外線により照射された領域１６並びに
照射されていない領域１７を含む。このタイプの断面構
造を有する導波管は、そのため、リッジ（ｒｉｄｇｅ）
タイプのものである。リッジの巾は、例えば導波管１、
２及び３について７μｍであり、導波管４について１４
μｍであり、導波管５について６μｍであり、そして導
波管６について８μｍである。バイモード導波管４の長
さＢは、約２００μｍに制限できる。Ｙ形のブランチ
は、円形の弧として形成される導波管セクションを使用
用して構築され、例えば円形の弧ｃは、約４０．０ｍｍ
の半径Ｒ及び約０．０２ｒａｄの弧角度θを有する。こ
れは、図３に図示される。導波管は、又１−６と数えら
れる。Ｍにより示されるそれらの大体の中心で、枝分か
れする導波管２及び３は、約０．１ｍｍの最大の相互の
距離Ｄを有する。Ｙ形のブランチ（１、２及び３）並び
に（２、３及び４）は、次に直接互いに接続できる。コ
ンポーネントの全長は、次にＹ形のブランチの最小の必
要長さの約３倍に制限できる。一度コンポーネントがこ
の点まで構築されたならば、導波管２のポール可能な重
合体は、次に長さＬを有する領域Ａに局所的にポールさ
れる。これは、この目的のために導波管２のリッジ１８
の上に一時的に置かれた第二の電極によりなされる。好
ましくは、重合体の選ばれた層の厚さに関する最大の許
されうるポーリング電圧は、ポーリングに使用され、そ
の領域の重合体は、最大のポーリング度を得るだろう。
１３００ｎｍの波長で使用される重合体は、照射された
形で１．５６の屈折率、照射されない形で１．５９の屈
折率を有し、そして前記の最大のポーリンク度で、ＴＭ
偏波で１．６３の屈折率、ＴＥ偏波で１．５７の屈折率
を有する。上述から明らかなように、長さＬは、厳密を
要しない。選ばれた大きさでは、それは例えば８００μ
ｍであって、導波管２のポールされた領域は、中心Ｍの
両側に約４００μｍ延在している。このやり方で局所の
ポーリングが達成された後、コンポーネントは、以下の
ように調節される。
【００３８】コンポーネントは、熱板上に設けられる。
線状に偏波された光は、次に４５°の角度で、入射導波
管１に進入する。射出光導波管５及び６から出る光信号
の偏波の状態が測定される。この測定中、コンポーネン
トは、全体として、使用される重合体のガラス転移温度
（Ｔｇ＝約１４０℃）に近いがそれより低い温度に加熱
される。コンポーネントは、明らかに偏波した信号（Ｔ
Ｅ又はＴＭ）が、射出導波管５及び６のそれぞれで測定
されるとき、冷却される。加熱が、ガラス転移温度Ｔｇ
に近いか又はそれから離れる温度で行われる程度に応じ
て、熱緩和プロセスは、さらに早く又はさらに遅く進
む。もしＬか充分に大きく選ばれるならば、二三の調節
のオプションがあり、そしてそれが冷却により停止され
る前に、プロセスの時間依存行動を良く観察することが
先ずできる。事実人工的なエージングの形である、この
やり方でポールした重合体を緩和することは、さらに安
定なポールした状態が維持される追加の有利な効果を有
する。
線状に偏波された光は、次に４５°の角度で、入射導波
管１に進入する。射出光導波管５及び６から出る光信号
の偏波の状態が測定される。この測定中、コンポーネン
トは、全体として、使用される重合体のガラス転移温度
（Ｔｇ＝約１４０℃）に近いがそれより低い温度に加熱
される。コンポーネントは、明らかに偏波した信号（Ｔ
Ｅ又はＴＭ）が、射出導波管５及び６のそれぞれで測定
されるとき、冷却される。加熱が、ガラス転移温度Ｔｇ
に近いか又はそれから離れる温度で行われる程度に応じ
て、熱緩和プロセスは、さらに早く又はさらに遅く進
む。もしＬか充分に大きく選ばれるならば、二三の調節
のオプションがあり、そしてそれが冷却により停止され
る前に、プロセスの時間依存行動を良く観察することが
先ずできる。事実人工的なエージングの形である、この
やり方でポールした重合体を緩和することは、さらに安
定なポールした状態が維持される追加の有利な効果を有
する。
【００３９】行うのが技術的にさらに容易ではないが、
他の変法も可能である。従って、調節中、加熱は、重合
体が局所的にポールされた領域に可能な限り局所的に制
限できる。又、全体の導波管パターンが、ポールされた
重合体の導波管よりなることが可能であり、ポールされ
た重合体のポーリングの程度は、調節のために、局所的
な加熱により低いレベルに局所的にセットされる。又は
他の変法では、導波管パターンは、好適に選ばれた物質
で常設的な導波チャネルにより形成でき、ポールされた
重合体は、干渉計のブランチの一つに近い回りに緩衝層
として配置されて、それは、問題の導波管の有効な屈折
率を局所的に同時に決定される。この変法は、さらに詳
しく述べない。波長の依存性は、大きな相の差従って大
きなＬで大きい。この依存性は、低いポーリング度での
調節と一致して減少する。
他の変法も可能である。従って、調節中、加熱は、重合
体が局所的にポールされた領域に可能な限り局所的に制
限できる。又、全体の導波管パターンが、ポールされた
重合体の導波管よりなることが可能であり、ポールされ
た重合体のポーリングの程度は、調節のために、局所的
な加熱により低いレベルに局所的にセットされる。又は
他の変法では、導波管パターンは、好適に選ばれた物質
で常設的な導波チャネルにより形成でき、ポールされた
重合体は、干渉計のブランチの一つに近い回りに緩衝層
として配置されて、それは、問題の導波管の有効な屈折
率を局所的に同時に決定される。この変法は、さらに詳
しく述べない。波長の依存性は、大きな相の差従って大
きなＬで大きい。この依存性は、低いポーリング度での
調節と一致して減少する。
【図１】本発明による調節可能な受動偏波スプリッタの
構造ダイアグラムである。
構造ダイアグラムである。
【図２】図１による偏波スプリッタに使用される導波管
のそれ自体知られている断面を示す。
のそれ自体知られている断面を示す。
【図３】調節可能な偏波スプリッタの導波パターンを示
す。
す。
１ 入射モノモード導波管 ２ 干渉計のモノモードブランチ ３ 干渉計のモノモードブランチ ４ バイモート導波管 ５ モノモード導波管 ６ モノモード導波管 ７ 調節セクション １１ 基体 １２ 平面の第一の電極 １３ 第一の緩衝層 １４ ガラス状のポール可能な重合体の層 １５ 第二の緩衝層 １６ 紫外線により照射された領域 １７ 紫外線により照射されていない領域 １８ リッジ Ａ ２の重合体 Ｂ ４の長さ ｃ 円形の弧 Ｄ 相互の間隔 Ｌ ７の長さ Ｗ 導波管の巾
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−160405（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−21916（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−165662（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−291518（ＪＰ，Ａ) 米国特許5056883（ＵＳ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】 入射導波管入力セクション（１）； それぞれからそれらの相互作用間隔（Ｄ）を越えて発散
しそして次に再び合体する２個のモノモード導波管ブラ
ンチ（２，３）を有して該入力セクションに接続される
マッハ−チェンダー干渉計； 該干渉計に接続されて第１（５）及び第２（６）の射出
モノモード導波管へ非対称に分岐するバイモード導波結
合セクション（４）を含む出力導波管セクション；及びマッハ−チェンダー干渉計の２つの導波管ブランチの間
の光学経路差のために 該相互作用間隔の外側でマッハ−
チェンダー干渉計の２つの導波管ブランチの一方（２）
に含まれる導波管部分（７；Ａ）；を含む受動集積光偏
波スプリッタ素子であって、該導波管部分（７；Ａ）は、 出力導波管セクションでの
偏波スプリットに必要な偏波依存性光学位相差を、干渉
計の２つの導波管ブランチ（２，３）間に付与するため
に、予め確定されたポーリング度又は予め調節されたポ
ーリング度を有して調節可能であるポール可能物質から
なることを特徴とする上記受動集積光偏波スプリッタ素
子。 - 【請求項２】 入力導波管セクション（１）；それぞれ
からそれらの相互作用間隔（Ｄ）を越えて発散しそして
次に再び合体する２個のモノモード導波管ブランチ
（２，３）を有して該入力セクション（１）に接続され
るマッハ−チェンダー干渉計；第１及び第２の射出モノ
モード導波管（５，６）へ非対称に分岐するバイモード
導波結合セクション（４）を含んで該干渉計に接続され
る出力導波管セクション（４，５，６）；該相互作用間
隔の外側でマッハ−チェンダー干渉計の２つの導波管ブ
ランチの一方の少なくとも局所に挿入されるガラス状の
ポール可能なポリマー物質の領域（７）；を含んで偏波
スプリット機能をもつ受動光素子であって、該領域の該
ガラス状のポール可能なポリマー物質が、出力導波管セ
クションでの偏波スプリットに必要な偏波依存性光学位
相差を、干渉計の２つの導波管ブランチ（２，３）間に
付与するに調節可能である予め確定されたポーリング度
を有して上記素子中に取り込まれた調節可能な受動マッ
ハ−チェンダー干渉計を調節する方法であって、 予め規定された波長の入力信号を入力導波管セクション
（１）中へ発射する工程出力導波管セクション（４，
５，６）から出る出力信号を連続的に測定分析する工
程、 該領域（７；Ａ）の該ポリマー物質をガラス状ポリマー
物質のガラス転移温度より下の温度まで加熱してポーリ
ング度を減少させる工程、 測定される出力信号に依存して該領域（７；Ａ）の物質
を冷却して該必要な偏波依存性光学位相差で該ポーリン
グ度を固定する工程を含むことを特徴とする上記方法。 - 【請求項３】 入力導波管セクション（１）はモノモー
ドの入射導波管により形成され、そして出力導波管セク
ション（４，５，６）の偏波スプリット機能のための干
渉計調節を目的とする該発射する工程は、入力導波管セ
クション中（１）に４５°の角度で線形に偏波した光を
用いて実行され、そして該固定する工程は、第１及び第
２の射出導波管のそれぞれ両方において本質的に単一の
偏波が測定される場合に実行される請求項２の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL9101835A NL9101835A (nl) | 1991-11-01 | 1991-11-01 | Geintegreerde optische component. |
| NL9101835 | 1991-11-01 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05241116A JPH05241116A (ja) | 1993-09-21 |
| JP2676301B2 true JP2676301B2 (ja) | 1997-11-12 |
Family
ID=19859874
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|---|---|---|---|
| JP4329810A Expired - Fee Related JP2676301B2 (ja) | 1991-11-01 | 1992-10-28 | 集積光学コンポーネント及びそのコンポーネントの調節方法 |
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|---|---|
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| EP (1) | EP0540088B1 (ja) |
| JP (1) | JP2676301B2 (ja) |
| KR (1) | KR960005284B1 (ja) |
| AT (1) | ATE145731T1 (ja) |
| CA (1) | CA2081149C (ja) |
| DE (1) | DE69215487T2 (ja) |
| ES (1) | ES2094870T3 (ja) |
| FI (1) | FI924928A (ja) |
| NL (1) | NL9101835A (ja) |
| NO (1) | NO924097L (ja) |
| TW (1) | TW207005B (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| FR2670589B1 (fr) * | 1990-12-14 | 1994-04-15 | Thomson Csf | Dispositif de modulation electrooptique integre. |
| FR2685498B1 (fr) * | 1991-12-23 | 1994-12-30 | Corning Inc | Dispositif optique a couplage de proximite entre deux guides d'onde integres d'encombrement reduit et composant d'optique integre en faisant application. |
| NL9300205A (nl) * | 1993-02-02 | 1994-09-01 | Nederland Ptt | Geintegreerde optische component voor het manipuleren van de polarisatie van optische signalen. |
| US5418868A (en) * | 1993-11-17 | 1995-05-23 | At&T Corp. | Thermally activated optical switch |
| US5524076A (en) * | 1994-01-28 | 1996-06-04 | Northern Telecom Limited | Chirp control of a Mach-Zehnder optical modulator using non-equal power splitting |
| NL9400266A (nl) * | 1994-02-22 | 1995-10-02 | Nederland Ptt | Werkwijze en bijbehorend paar van maskerpatronen voor het onder toepassing van dubbele maskering vervaardigen van geintegreerde optische golfgeleiderstructuren. |
| US5488680A (en) * | 1994-08-24 | 1996-01-30 | At&T Corp. | Frequency routing device having a wide and substantially flat passband |
| US5506925A (en) * | 1995-02-28 | 1996-04-09 | At&T Corp. | Radiolytic modification of birefringence in silica planar waveguide structures |
| US5515463A (en) * | 1995-03-10 | 1996-05-07 | Hewlett-Packard Company | Multi-branch microwave line for electro-optical devices |
| SE521765C2 (sv) * | 1997-08-29 | 2003-12-02 | Ericsson Telefon Ab L M | Anordning och förfarande relaterande till optisk transmission |
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| US20030118279A1 (en) * | 2001-12-20 | 2003-06-26 | Lynx Photonic Networks Inc | High-tolerance broadband-optical switch in planar lightwave circuits |
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- 1992-10-20 US US07/963,842 patent/US5293436A/en not_active Expired - Fee Related
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