JP2962378B2 - 光スイッチ - Google Patents
光スイッチInfo
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- liquid crystal
- optical switch
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL 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
- G02F1/00—Devices 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
- G02F1/29—Devices 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 position or the direction of light beams, i.e. deflection
- G02F1/31—Digital deflection, i.e. optical switching
- G02F1/313—Digital deflection, i.e. optical switching in an optical waveguide structure
- G02F1/3132—Digital deflection, i.e. optical switching in an optical waveguide structure of directional coupler type
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信・光計測分野に
おける光スイッチに関する。最近の光通信の流れは、Ｎ
ＴＴの「ファイバｔｏオフィス」から「ファイバｔｏホ
ーム」に見られるように、加入者系通信へも光ファイバ
伝送システムの拡大がなされようとしている。このよう
な末端利用者への光ファイバ通信の拡大では、光ファイ
バの大量需要とともに、光を分配あるいは光路を切り替
える機能を持つ部品の確保が重要となる。光を分配する
部品としてはファイバ型の光カプラや光導波路型の光合
分岐器、光合分波器、光路を切り替える機能を持つ部品
としては光スイッチなどさまざまな光部品の開発がなさ
れている。これらの光部品の中で、光線路の切り替え機
能を持つ光スイッチは、光通信用交換器として重要であ
る。
おける光スイッチに関する。最近の光通信の流れは、Ｎ
ＴＴの「ファイバｔｏオフィス」から「ファイバｔｏホ
ーム」に見られるように、加入者系通信へも光ファイバ
伝送システムの拡大がなされようとしている。このよう
な末端利用者への光ファイバ通信の拡大では、光ファイ
バの大量需要とともに、光を分配あるいは光路を切り替
える機能を持つ部品の確保が重要となる。光を分配する
部品としてはファイバ型の光カプラや光導波路型の光合
分岐器、光合分波器、光路を切り替える機能を持つ部品
としては光スイッチなどさまざまな光部品の開発がなさ
れている。これらの光部品の中で、光線路の切り替え機
能を持つ光スイッチは、光通信用交換器として重要であ
る。
【０００２】また光スイッチは、光計測の分野において
も、電気的な接点のない安全性の高い計測、より高度・
高精度な計測、多数測定点の計測などへの応用が可能
で、特に化学プラントのインラインセンサなどの分野で
の要求が高まっている。これらの光スイッチを必要とす
る利用分野では、高速なスイッチングが要求される基幹
通信分野、あるいはコンピューターなどのデジタル信号
通信の分野以外ではそれほどの高速性が要求されること
は少なく、むしろ、低損失や低電圧動作、高信頼性、高
生産性、低価格、などが重要となる。
も、電気的な接点のない安全性の高い計測、より高度・
高精度な計測、多数測定点の計測などへの応用が可能
で、特に化学プラントのインラインセンサなどの分野で
の要求が高まっている。これらの光スイッチを必要とす
る利用分野では、高速なスイッチングが要求される基幹
通信分野、あるいはコンピューターなどのデジタル信号
通信の分野以外ではそれほどの高速性が要求されること
は少なく、むしろ、低損失や低電圧動作、高信頼性、高
生産性、低価格、などが重要となる。
【０００３】
【従来技術】これまでの光スイッチは、基幹通信分野で
はニオブ酸リチウムやタンタル酸リチウムなどの強誘電
体単結晶基板上へチタンなどの高屈折率化ドーパントを
拡散した導波路型光スイッチが開発されてきた。例え
ば、図２に示すようなニオブ酸リチウム単結晶基板に形
成した光スイッチではスイッチング速度が１０GHz/秒以
上まで対応でき、極めて高速である。しかし、材料の物
性上伝搬損失は１dB/cm以下に下げることは難しく、さ
らに、基板結晶の欠陥に伴う動作の不均一が問題であっ
た。また、低速スイッチングの用途に対応した機械式の
光スイッチも開発されている。この種の光スイッチは１
対の光ファイバアレイの接合位置を機械的に変位させる
もので、可動部分の機械的加工精度が要求される。した
がって、特性の優れた光スイッチを得るためには、機能
の割に製造コストが高くなるという問題があった。従
来、光スイッチは光通信分野においては実証実験システ
ムでの利用が行われているにすぎず、実用化のために
は、より低伝搬損失、均一動作が求められていた。また
光計測分野では、光スイッチの応用が待たれる領域が多
数あるにも拘らず、状態の再現性・信頼性に問題がある
ことから実用には至っていなかった。
はニオブ酸リチウムやタンタル酸リチウムなどの強誘電
体単結晶基板上へチタンなどの高屈折率化ドーパントを
拡散した導波路型光スイッチが開発されてきた。例え
ば、図２に示すようなニオブ酸リチウム単結晶基板に形
成した光スイッチではスイッチング速度が１０GHz/秒以
上まで対応でき、極めて高速である。しかし、材料の物
性上伝搬損失は１dB/cm以下に下げることは難しく、さ
らに、基板結晶の欠陥に伴う動作の不均一が問題であっ
た。また、低速スイッチングの用途に対応した機械式の
光スイッチも開発されている。この種の光スイッチは１
対の光ファイバアレイの接合位置を機械的に変位させる
もので、可動部分の機械的加工精度が要求される。した
がって、特性の優れた光スイッチを得るためには、機能
の割に製造コストが高くなるという問題があった。従
来、光スイッチは光通信分野においては実証実験システ
ムでの利用が行われているにすぎず、実用化のために
は、より低伝搬損失、均一動作が求められていた。また
光計測分野では、光スイッチの応用が待たれる領域が多
数あるにも拘らず、状態の再現性・信頼性に問題がある
ことから実用には至っていなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の光
スイッチには使用材料に起因する伝搬損失や再現性、製
造コストなどに問題があり、その解決が求められてい
た。
スイッチには使用材料に起因する伝搬損失や再現性、製
造コストなどに問題があり、その解決が求められてい
た。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するものであって、 （１）基板上に形成した下層クラッドと、下層クラッド
上に形成した少なくとも２本の平行するシングルモード
光導波路パターンのコアと、少なくとも２本の平行する
シングルモード光導波路パターンの光路の一部が接近し
た結合部分と、結合部分以外の光導波路を覆う第２層目
のクラッドを具備した光導波路型方向性結合器でにおい
て、結合部分の下層クラッド上に、下部電極を形成し、
下層グラッドと同材質でなく結合部分を配向した液晶で
満たし、上部を電極付きのガラス板で封入する光スイッ
チ。
決するものであって、 （１）基板上に形成した下層クラッドと、下層クラッド
上に形成した少なくとも２本の平行するシングルモード
光導波路パターンのコアと、少なくとも２本の平行する
シングルモード光導波路パターンの光路の一部が接近し
た結合部分と、結合部分以外の光導波路を覆う第２層目
のクラッドを具備した光導波路型方向性結合器でにおい
て、結合部分の下層クラッド上に、下部電極を形成し、
下層グラッドと同材質でなく結合部分を配向した液晶で
満たし、上部を電極付きのガラス板で封入する光スイッ
チ。
【０００６】（２）結合部分に満たした液晶がネマティ
ック型で常光線と異常光線の屈折率差が０．２〜１０．
０％であり、その配向方向が無電界時に光の伝搬方向に
等しく、電界印加時に光導波路と直角になること、ある
いはその逆である上記（１）記載の光スイッチ。 （３）結合部分に満たした液晶が、スメクティック型
で、無電界時と電界印加時の光伝搬方向に直角な方向の
屈折率差が０．２〜１０．０％の範囲となるような配向
方向である上記（１）記載の光スイッチ。 （４）基板上に形成したクラッドとコアの屈折率差が、
０．２〜２．０％の範囲で、かつ、光伝搬方向に対して
直角な方向の液晶の最大屈折率に対し、光導波路の屈折
率が０．２〜２．０％高い上記（１）に記載の光スイッ
チ。
ック型で常光線と異常光線の屈折率差が０．２〜１０．
０％であり、その配向方向が無電界時に光の伝搬方向に
等しく、電界印加時に光導波路と直角になること、ある
いはその逆である上記（１）記載の光スイッチ。 （３）結合部分に満たした液晶が、スメクティック型
で、無電界時と電界印加時の光伝搬方向に直角な方向の
屈折率差が０．２〜１０．０％の範囲となるような配向
方向である上記（１）記載の光スイッチ。 （４）基板上に形成したクラッドとコアの屈折率差が、
０．２〜２．０％の範囲で、かつ、光伝搬方向に対して
直角な方向の液晶の最大屈折率に対し、光導波路の屈折
率が０．２〜２．０％高い上記（１）に記載の光スイッ
チ。
【０００７】（５）下部電極および上部電極がＡｌ、Ｎ
ｉ、Ｎｉ−Ｃｒ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｗ、Ｍｏ、Ｉｎ、
Ｇａ、あるいはそれらの金属の積層体、あるいはＩＴＯ
からなる上記（１）記載の光スイッチに関する。
ｉ、Ｎｉ−Ｃｒ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｗ、Ｍｏ、Ｉｎ、
Ｇａ、あるいはそれらの金属の積層体、あるいはＩＴＯ
からなる上記（１）記載の光スイッチに関する。
【０００８】
【作用】本発明の基本的な構造は、方向性結合器型光ス
イッチである。しかし、従来の方向性結合器型光スイッ
チが基板に電気光学効果を有する強誘電性単結晶材料な
どを用い、電界を印加することによって主に光導波路部
分の屈折率を制御していたのに対し、本発明では、方向
性結合器の結合部分のクラッドの屈折率を制御すること
によって光スイッチングを行うものである。
イッチである。しかし、従来の方向性結合器型光スイッ
チが基板に電気光学効果を有する強誘電性単結晶材料な
どを用い、電界を印加することによって主に光導波路部
分の屈折率を制御していたのに対し、本発明では、方向
性結合器の結合部分のクラッドの屈折率を制御すること
によって光スイッチングを行うものである。
【０００９】このような方法を用いると、光スイッチを
構成する光導波路部分の材料に電気光学効果を求める必
要がなくなり、材料選択の余地を広げることができるよ
うになる。このことは、伝搬損失の少ない材料、例え
ば、石英ガラスなどを光導波路部分に用いることができ
る。このため光スイッチのマトリクス数を大きくしても
伝搬損失の小さい光スイッチを提供できる。さらに基板
上に形成したクラッドとコアの屈折率差が、０．２〜
２．０％の範囲で、かつ光伝搬方向に対して、直角な方
向の液晶の最大屈折率に対し、光導波路の屈折率が０．
２〜２．０％高いことが望ましい。これはとじこめ性を
良くし、好ましい導波路を形成するためである。また用
いる液晶は、ネマティック型液晶あるいはスメクティッ
ク型液晶が好ましい。ネマティック型では、常光線と異
常光線の屈折率差が０．２〜１０．０％であることが好
ましい。これは、コアと液晶の屈折率差の変化によって
光スイッチングを達成する適正な範囲だからである。そ
の配向方向が無電界時に光の伝搬方向に等しく、電界印
加時に光導波路と直角になること、あるいはその逆であ
ることが好ましい。これは、クラッドとコアの屈折率差
を０．２〜２．０％の範囲に担持するためである。また
スメクティック型では、無電界時と電界印加時の光伝搬
方向に直角な方向の屈折率差が０．２〜１０．０％の範
囲となるような配向方向であることが好ましい。この場
合も、クラッドとコアの屈折率差を０．２〜２．０％の
範囲に担持するためである。表１に示すように、種々の
構造を持ったものがあり、複屈折、すなわち、常光線に
対する屈折率（ｎo）と異常光線に対する屈折率（ｎe）
を比較的自由に選ぶことが可能である。図４は一般的な
ネマティック型液晶であるＰＣＨ−５の温度と複屈折を
示したものである。
構成する光導波路部分の材料に電気光学効果を求める必
要がなくなり、材料選択の余地を広げることができるよ
うになる。このことは、伝搬損失の少ない材料、例え
ば、石英ガラスなどを光導波路部分に用いることができ
る。このため光スイッチのマトリクス数を大きくしても
伝搬損失の小さい光スイッチを提供できる。さらに基板
上に形成したクラッドとコアの屈折率差が、０．２〜
２．０％の範囲で、かつ光伝搬方向に対して、直角な方
向の液晶の最大屈折率に対し、光導波路の屈折率が０．
２〜２．０％高いことが望ましい。これはとじこめ性を
良くし、好ましい導波路を形成するためである。また用
いる液晶は、ネマティック型液晶あるいはスメクティッ
ク型液晶が好ましい。ネマティック型では、常光線と異
常光線の屈折率差が０．２〜１０．０％であることが好
ましい。これは、コアと液晶の屈折率差の変化によって
光スイッチングを達成する適正な範囲だからである。そ
の配向方向が無電界時に光の伝搬方向に等しく、電界印
加時に光導波路と直角になること、あるいはその逆であ
ることが好ましい。これは、クラッドとコアの屈折率差
を０．２〜２．０％の範囲に担持するためである。また
スメクティック型では、無電界時と電界印加時の光伝搬
方向に直角な方向の屈折率差が０．２〜１０．０％の範
囲となるような配向方向であることが好ましい。この場
合も、クラッドとコアの屈折率差を０．２〜２．０％の
範囲に担持するためである。表１に示すように、種々の
構造を持ったものがあり、複屈折、すなわち、常光線に
対する屈折率（ｎo）と異常光線に対する屈折率（ｎe）
を比較的自由に選ぶことが可能である。図４は一般的な
ネマティック型液晶であるＰＣＨ−５の温度と複屈折を
示したものである。
【００１０】
【表１】
【００１１】さらに、光導波路に対する液晶の屈折率変
化量は、配向軸を制御することでも可能であることか
ら、複屈折の大きな液晶材料でも配向軸を適当な方向に
揃えることで適正な屈折率変化量を得ることができる。
図５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はネマティック型液晶を用
いる場合の配向例であり、図５（Ｄ）はスメクティック
型液晶を用いる場合の配向例を示したものである。この
ように、液晶の配向方向と、最大屈折率が決まると、光
導波路と、光導波路を覆う結合部分以外のクラッドの屈
折率の範囲は、光導波路のシングルモード光導波路の規
格化条件（規格化導波路幅Ｖ：式（１） 規格化等価屈
折率ｂ：式（２））から一義的に決定することができ
る。図６にシングルモード条件となるＶおよびｂの範囲
を示す。この図においてｍ＝ｏとなる範囲のコア寸法を
求めることにより、光スイッチの構成を決定する。
化量は、配向軸を制御することでも可能であることか
ら、複屈折の大きな液晶材料でも配向軸を適当な方向に
揃えることで適正な屈折率変化量を得ることができる。
図５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はネマティック型液晶を用
いる場合の配向例であり、図５（Ｄ）はスメクティック
型液晶を用いる場合の配向例を示したものである。この
ように、液晶の配向方向と、最大屈折率が決まると、光
導波路と、光導波路を覆う結合部分以外のクラッドの屈
折率の範囲は、光導波路のシングルモード光導波路の規
格化条件（規格化導波路幅Ｖ：式（１） 規格化等価屈
折率ｂ：式（２））から一義的に決定することができ
る。図６にシングルモード条件となるＶおよびｂの範囲
を示す。この図においてｍ＝ｏとなる範囲のコア寸法を
求めることにより、光スイッチの構成を決定する。
【００１２】
【数１】
【数２】 neff：コアの屈折率 nb ：クラッドの屈折率 k ：波数 W ：コア寸法
【００１３】液晶の配向状態は初期配向方向と液晶に印
加する電界方向で決定する。液晶に印加する電界の方向
は下部クラッドと上部ガラス板に形成する電極の構造に
よって制御する。図５（Ａ）、（Ｃ）、および図５
（Ｄ）の配向方向の場合、形成すべき電極は下部クラッ
ドと上部ガラス板に平面状の電極を形成する。しかし、
図５（Ｂ）の場合は図７に示すように、液晶の長軸方向
に存在する電荷7aを利用し、目的とする配向方向に揃え
るために、配向方向と同一方向の電場を形成する電極構
造とする。また、液晶の初期配向方向の設定は上部ガラ
ス板に電極を形成した後、電極上にポリイミドなどの薄
膜を付け、これをラビング処理するなどの方法によって
達成する。
加する電界方向で決定する。液晶に印加する電界の方向
は下部クラッドと上部ガラス板に形成する電極の構造に
よって制御する。図５（Ａ）、（Ｃ）、および図５
（Ｄ）の配向方向の場合、形成すべき電極は下部クラッ
ドと上部ガラス板に平面状の電極を形成する。しかし、
図５（Ｂ）の場合は図７に示すように、液晶の長軸方向
に存在する電荷7aを利用し、目的とする配向方向に揃え
るために、配向方向と同一方向の電場を形成する電極構
造とする。また、液晶の初期配向方向の設定は上部ガラ
ス板に電極を形成した後、電極上にポリイミドなどの薄
膜を付け、これをラビング処理するなどの方法によって
達成する。
【００１４】電極の材質は金属、ＩＴＯ（ＩｎとＳｎの
酸化物の混合物）など電気伝導性の高い材料であればよ
く、特に、Ａｌ、Ｎｉ、Ｎｉ−Ｃｒ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐ
ｔ、Ｗ、Ｍｏ、Ｉｎ、Ｇａなどの金属単体、あるいはそ
れらの金属の積層体、あるいはＩＴＯ電極が好ましい。
このようにして形成される光スイッチは、強誘電性単結
晶材料を用いた光スイッチよりも伝搬損失が低く、機械
式光スイッチのような可動部分がなく、しかも、一般的
な半導体製造プロセスを利用できるなど、光伝送特性、
動作の再現性、製品の安定性、製造プロセスなどの面に
おいて、従来の光スイッチにない特徴を達成することが
できる。
酸化物の混合物）など電気伝導性の高い材料であればよ
く、特に、Ａｌ、Ｎｉ、Ｎｉ−Ｃｒ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐ
ｔ、Ｗ、Ｍｏ、Ｉｎ、Ｇａなどの金属単体、あるいはそ
れらの金属の積層体、あるいはＩＴＯ電極が好ましい。
このようにして形成される光スイッチは、強誘電性単結
晶材料を用いた光スイッチよりも伝搬損失が低く、機械
式光スイッチのような可動部分がなく、しかも、一般的
な半導体製造プロセスを利用できるなど、光伝送特性、
動作の再現性、製品の安定性、製造プロセスなどの面に
おいて、従来の光スイッチにない特徴を達成することが
できる。
【００１５】
【実施例】図１は本発明の光スイッチを分解した構造を
示したもので、1aの厚さ2mmのシリコン基板上に、原料
としてＳｉＣｌ4とＴｉＣｌ4を用いた常圧ＣＶＤ法で、
屈折率1.523、厚さ10μmのクラッド層1b（ＳｉＯ2−Ｔ
ｉＯ2）を形成し、その上に屈折率1.530、厚さ6μmのコ
ア層を積層した後に、反応性エッチング法で幅6μm、２
本の光導波路の形状が基板中心線にたいして対称形で、
それぞれの全長が30mm、結合部分の長さが6.8mm、２本
の光導波路の間隔が3.0μmの方向性結合器パターン1cを
形成した。さらに、この方向性結合器の光入・出射端そ
れぞれ10mmの部分に屈折率1.523、厚さ15μmの上部クラ
ッド1dを常圧ＣＶＤ法で、結合部分の下部クラッド上に
はＡｌの電極1eを真空蒸着法でそれぞれ形成した。
示したもので、1aの厚さ2mmのシリコン基板上に、原料
としてＳｉＣｌ4とＴｉＣｌ4を用いた常圧ＣＶＤ法で、
屈折率1.523、厚さ10μmのクラッド層1b（ＳｉＯ2−Ｔ
ｉＯ2）を形成し、その上に屈折率1.530、厚さ6μmのコ
ア層を積層した後に、反応性エッチング法で幅6μm、２
本の光導波路の形状が基板中心線にたいして対称形で、
それぞれの全長が30mm、結合部分の長さが6.8mm、２本
の光導波路の間隔が3.0μmの方向性結合器パターン1cを
形成した。さらに、この方向性結合器の光入・出射端そ
れぞれ10mmの部分に屈折率1.523、厚さ15μmの上部クラ
ッド1dを常圧ＣＶＤ法で、結合部分の下部クラッド上に
はＡｌの電極1eを真空蒸着法でそれぞれ形成した。
【００１６】次に、結合部分に上部クラッドと略同屈折
率のフッ素を含む２環構造のネマティック型液晶4-(4-P
entyl cyclohexyl) cyano benzene 1gを９０℃の温度で
満たし、次に上部電極1hとその上に光導波方向直角にラ
ビングしたポリイミド膜の付いたガラス板1fで封入し
た。このときの下部電極と上部電極の間の電極間距離は
約13μmであった。このようにして組み上げた光スイッ
チの入射側の一方のポートに光源と結合した石英系シン
グルモード光ファイバを接続し、出射側の２ポートにそ
れぞれ光パワーメーターに接続された石英系マルチモー
ド光ファイバを接続し、光パワーメーターをモニターし
ながら上部電極と下部電極の間に電圧を印加した。物性
上伝搬は、0.8db/cmであり、従来のものより動作は均一
であった。
率のフッ素を含む２環構造のネマティック型液晶4-(4-P
entyl cyclohexyl) cyano benzene 1gを９０℃の温度で
満たし、次に上部電極1hとその上に光導波方向直角にラ
ビングしたポリイミド膜の付いたガラス板1fで封入し
た。このときの下部電極と上部電極の間の電極間距離は
約13μmであった。このようにして組み上げた光スイッ
チの入射側の一方のポートに光源と結合した石英系シン
グルモード光ファイバを接続し、出射側の２ポートにそ
れぞれ光パワーメーターに接続された石英系マルチモー
ド光ファイバを接続し、光パワーメーターをモニターし
ながら上部電極と下部電極の間に電圧を印加した。物性
上伝搬は、0.8db/cmであり、従来のものより動作は均一
であった。
【００１７】図２は印加電圧に対する第１ポート（入射
コア側）と第２ポートの光強度変化を示したものであ
る。この場合、液晶の配向方向を変化させるためのしき
い値電圧は約5.6Vであった。図３はこの光スイッチの応
答速度を示したものである。ターンオン特性とターンオ
フ特性で多少の差はあるものの、応答速度は概ね1msec
であった。
コア側）と第２ポートの光強度変化を示したものであ
る。この場合、液晶の配向方向を変化させるためのしき
い値電圧は約5.6Vであった。図３はこの光スイッチの応
答速度を示したものである。ターンオン特性とターンオ
フ特性で多少の差はあるものの、応答速度は概ね1msec
であった。
【００１８】
【発明の効果】本発明に係る光スイッチは以下の効果を
有する。 （１）伝搬損失が低く、可動部分がない。 （２）光スイッチを再現性が高く製造することが可能で
ある。
有する。 （１）伝搬損失が低く、可動部分がない。 （２）光スイッチを再現性が高く製造することが可能で
ある。
【図１】は、本発明の光スイッチである。
【図２】は、実施例に示した光スイッチのスイッチング
特性である。
特性である。
【図３】は、実施例に示した光スイッチの応答特性であ
る。
る。
【図４】は、ＰＣＨ−５液晶の温度に対する複屈折率ｎ
e、ｎoである。
e、ｎoである。
【図５】は、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は光導波
路に対する液晶の配向方向を示した。
路に対する液晶の配向方向を示した。
【図６】は、光導波路の分散曲線である。
【図７】は、液晶分子の複屈折の方向と電荷状態を示し
たものである。
たものである。
1aは基板 1bは下部クラッド 1cは光導波路（コア） 1dは上部クラッド 1eは下部電極 1fはガラス板 1gは液晶 1hは上部電極 5aは入射光 5bは液晶 5cは光導波路 5dは液晶の長軸方向 5eは液晶分子の電界による移動方向 5fは強誘電液晶の液晶分子回転面である。
Claims (5)
- 【請求項１】 基板上に形成した下層クラッドと、下層
クラッド上に形成した少なくとも２本の平行するシング
ルモード光導波路パターンのコアと、少なくとも２本の
平行するシングルモード光導波路パターンの光路の一部
が接近した結合部分と、結合部分以外の光導波路を覆う
第２層目のクラッドを具備した光導波路型方向性結合器
において、結合部分の下層クラッド上に、下部電極を形
成し、結合部分を配向した液晶で満たし、上部を電極付
きのガラス板で封入することを特徴とする光スイッチ。 - 【請求項２】 結合部分に満たした液晶がネマティック
型で常光線と異常光線の屈折率差が０．２〜１０．０％
であり、その配向方向が無電界時に光の伝搬方向に等し
く、電界印加時に光導波路と直角になること、あるいは
その逆であることを特徴とする請求項１記載の光スイッ
チ。 - 【請求項３】 結合部分に満たした液晶が、スメクティ
ック型で、無電界時と電界印加時の光伝搬方向に直角な
方向の屈折率差が０．２〜１０．０％の範囲となるよう
な配向方向であることを特徴とする請求項１記載の光ス
イッチ。 - 【請求項４】 基板上に形成したクラッドとコアの屈折
率差が、０．２〜２．０％の範囲で、かつ、光伝搬方向
に対して直角な方向の液晶の最大屈折率に対し、光導波
路の屈折率が０．２〜２．０％高いことを特徴とする請
求項１記載の光スイッチ。 - 【請求項５】 下部電極および上部電極がＡｌ、Ｎｉ、
Ｎｉ−Ｃｒ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｗ、Ｍｏ、Ｉｎ、Ｇ
ａ、あるいはそれらの金属の積層体、あるいはＩＴＯか
らなることを特徴とする請求項１記載の光スイッチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3353079A JP2962378B2 (ja) | 1991-12-18 | 1991-12-18 | 光スイッチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3353079A JP2962378B2 (ja) | 1991-12-18 | 1991-12-18 | 光スイッチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05165068A JPH05165068A (ja) | 1993-06-29 |
| JP2962378B2 true JP2962378B2 (ja) | 1999-10-12 |
Family
ID=18428421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3353079A Expired - Fee Related JP2962378B2 (ja) | 1991-12-18 | 1991-12-18 | 光スイッチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2962378B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003241240A (ja) | 2002-02-14 | 2003-08-27 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 導波路型液晶光スイッチ |
| JP2003337317A (ja) | 2002-05-17 | 2003-11-28 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 導波路型液晶光スイッチ |
-
1991
- 1991-12-18 JP JP3353079A patent/JP2962378B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05165068A (ja) | 1993-06-29 |
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