JP3156228B2 - Light control type optical switch and control method thereof - Google Patents

Light control type optical switch and control method thereof

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JP3156228B2
JP3156228B2 JP24662393A JP24662393A JP3156228B2 JP 3156228 B2 JP3156228 B2 JP 3156228B2 JP 24662393 A JP24662393 A JP 24662393A JP 24662393 A JP24662393 A JP 24662393A JP 3156228 B2 JP3156228 B2 JP 3156228B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光通信、光情報処理、
電子機器等の光配線、あるいは、医療機器等でその利用
が期待されている光駆動型のマイクロマシーン等に利用
可能な、光制御型光スイッチおよびその制御方法に関す
る。
The present invention relates to optical communication, optical information processing,
The present invention relates to a light control type optical switch which can be used for an optical wiring of an electronic device or the like, or an optical drive type micro machine expected to be used in a medical device or the like, and a control method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の光スイッチとしては、その制御方
法によって、図16〜図18に示す3つの方法が知られ
ている。
2. Description of the Related Art As conventional optical switches, three methods shown in FIGS. 16 to 18 are known according to their control methods.

【0003】1つ目は、図16に示すように、光の経路
を機械的に切り替える方法である。
The first is a method of mechanically switching the light path as shown in FIG.

【0004】図16において、11は入射側の光導波路
または光ファイバ、12は出射側の光導波路または光フ
ァイバであり、分岐点13で入射側の光ファイバを、図
中100に図示するように機械的に移動させ、出射側の
いずれか一方に光を切り替えるものである。
In FIG. 16, reference numeral 11 denotes an optical waveguide or an optical fiber on the incident side, 12 denotes an optical waveguide or an optical fiber on the output side, and an optical fiber on the incident side at a branch point 13 as shown in FIG. The light is mechanically moved to switch light to one of the emission sides.

【0005】2つ目は、図17に示すように、導光路の
分岐点の屈折率を電気的にあるいは光照射で変化させて
光路の切り替えを行うものである。
[0005] Second, as shown in FIG. 17, the optical path is switched by changing the refractive index of the branch point of the light guide path electrically or by light irradiation.

【0006】図17において、11は入射側の光導波路
または光ファイバ、12は出射側の光導波路または光フ
ァイバ、105は電極であり、導光路の分岐点13、即
ち、導光路14の交差部あるいは近接部の屈折率を電気
的に変化させて光路の切り替えを行うものである。
In FIG. 17, reference numeral 11 denotes an optical waveguide or optical fiber on the incident side, 12 denotes an optical waveguide or optical fiber on the output side, 105 denotes an electrode, and a branch point 13 of the light guide, that is, an intersection of the light guide 14. Alternatively, the optical path is switched by electrically changing the refractive index of the proximity portion.

【0007】なお、図17において、導光路の分岐点の
屈折率13を電気的に変化させる代わりに、制御用の光
照射で導光路の分岐点13の屈折率を変化させて光路の
切り替えを行うことも可能である。
In FIG. 17, instead of electrically changing the refractive index 13 at the branch point of the light guide path, the optical path is switched by changing the refractive index of the branch point 13 of the light guide path by irradiation with control light. It is also possible to do.

【0008】3つ目は、図18に示すように、弾性表面
波による音響光学効果で入射導波光を回折させて、光路
を切り替えるものである。
Third, as shown in FIG. 18, the incident light is diffracted by the acousto-optic effect of the surface acoustic wave to switch the optical path.

【0009】図18において、110は入射導波光、1
11は回折光、112は透過光、113は弾性表面波、
114は電源、115は弾性表面波を発生させる櫛型電
極であり、弾性表面波113による音響光学効果で入射
導波光110を回折させて、111の方向に光路を切り
替えるものである。
In FIG. 18, reference numeral 110 denotes incident guided light, 1
11, diffracted light, 112, transmitted light, 113, surface acoustic wave,
Reference numeral 114 denotes a power supply, and reference numeral 115 denotes a comb-shaped electrode that generates a surface acoustic wave. The comb-shaped electrode 115 diffracts the incident guided light 110 by the acousto-optic effect of the surface acoustic wave 113 and switches the optical path in the direction of 111.

【0010】なお、図18において、入射導波光110
は、光導波路を使用しないで空間を伝搬する光(以後、
伝搬光という。)である。
[0010] In FIG.
Is light propagating in space without using an optical waveguide (hereinafter, referred to as
It is called propagating light. ).

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】前記従来の光スイッチ
の全てに共通することは、導波光あるいは伝搬光とは独
立した手段で分岐点の状態を変化させることにより、光
路を切り替えていることである。
What is common to all of the above conventional optical switches is that the optical path is switched by changing the state of the branch point by means independent of the guided light or the propagated light. is there.

【0012】図17において、制御光で導光路の分岐点
13の屈折率を変化させる場合でも、独立した制御光で
切り替えを行うことに変わりはない。
In FIG. 17, even when the refractive index of the branch point 13 of the light guide path is changed by the control light, the switching is still performed by the independent control light.

【0013】この結果、光スイッチを制御するための配
線や光部品の構成が必要であり、特に、分岐点が多段に
多数配列するような場合に、配線のために空間が占有さ
れる問題点があった。
As a result, it is necessary to provide wiring and optical components for controlling the optical switch. In particular, when a large number of branch points are arranged in multiple stages, the wiring occupies a space. was there.

【0014】特に、今後医療器具としてのマイクロマシ
ーンの実用化が期待されている、光(あるいは光の熱作
用)で駆動する光アクチュェーターの開発が盛んになっ
ているが、きめ細かい運動に対処するには多数の細かい
駆動素子の協調運動が必須であり、これを従来の光スイ
ッチで行うとすれば、配線が膨大になり、マイクロマシ
ーンの利点が損なわれるという問題点があった。
In particular, the development of a light actuator driven by light (or the thermal action of light), which is expected to put a micromachine as a medical device into practical use in the future, has been actively pursued. However, there is a problem that the cooperative movement of a large number of fine drive elements is indispensable, and if this is performed by a conventional optical switch, the wiring becomes enormous and the advantage of the micro machine is impaired.

【0015】また、生体には、電気を使用したくないと
いう要望があり、このために、従来型の光制御光スイッ
チを用いるとすれば、電気配線よりさらに大きな光配線
のスペースが必要となる。
Further, there is a demand that the living body does not want to use electricity. For this reason, if a conventional light control optical switch is used, a larger optical wiring space is required than the electric wiring. .

【0016】この場合、光を伝搬させる光インターコネ
クションを用いれば、前記問題はないが、光の接続先が
移動するような場合とか、狭い空間でしか使用できない
場合には、現実的でない。
In this case, if the optical interconnection for propagating light is used, the above problem does not occur. However, it is not practical when the connection destination of the light moves or when it can be used only in a narrow space.

【0017】本発明は、かかる従来の問題点を解消する
ためになされたものであって、本発明の目的は、導波光
あるいは伝搬光自体で自分自身の経路を決定していく光
制御型光スイッチを可能とする技術を提供することにあ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide a light control type light which determines its own path by guided light or propagated light itself. It is to provide a technology that enables a switch.

【0018】本発明の前記目的並びにその他の目的及び
新規な構成は、本明細書の記載及び添付図面によって明
らかにする。
The above and other objects and novel constitutions of the present invention will be apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の(1)の手段は、光制御型光スイッチにお
いて、ある特定の波長の光のみを透過する波長フィルタ
と、前記波長フィルタの、光が照射される面の対面に配
置された、光照射により形状が変化する形状記憶合金と
の組み合わせからなる光シャッターが、光導波経路中の
分岐点に挿入されてなることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is a light control type optical switch, comprising: a wavelength filter that transmits only light of a specific wavelength; An optical shutter comprising a combination with a shape memory alloy whose shape is changed by light irradiation, which is arranged on the opposite side of the surface to which light is irradiated of the filter, is inserted at a branch point in the optical waveguide path. And

【0020】また、本発明の(2)の手段は、光制御型
光スイッチにおいて、ある特定の波長の光のみを透過す
る波長フィルタと、前記波長フィルタの、光が照射され
る面の対面に配置された、光照射により強磁性となる磁
気相変化合金との組み合わせからなる光シャッターが、
光導波経路中の分岐点に挿入されてなり、かつ、強磁性
となった前記磁気相変化合金を移動させるための磁石
が、前記磁気相変化合金の近傍に配置されてなることを
特徴とする。
The means (2) of the present invention is a light control type optical switch, comprising: a wavelength filter that transmits only light of a specific wavelength; An optical shutter arranged in combination with a magnetic phase change alloy that becomes ferromagnetic by light irradiation,
A magnet inserted at a branch point in the optical waveguide path and for moving the magnetic phase change alloy that has become ferromagnetic is arranged near the magnetic phase change alloy. .

【0021】また、本発明の(3)の手段は、前記
(1)または(2)の手段からなる光制御型光スイッチ
を同一光導波経路内に少なくとも2個以上設置してなる
光制御型光スイッチにおいて、前記波長フィルタの透過
波長が、前記光制御型光スイッチのおのおのについて異
なっていることを特徴とする。
[0021] The means (3) of the present invention is a light control type light switch comprising at least two light control type optical switches comprising the means (1) or (2) in the same optical waveguide path. In the optical switch, a transmission wavelength of the wavelength filter is different for each of the light control type optical switches.

【0022】また、本発明の(4)の手段は、前記
(1)または(2)の手段からなる光制御型光スイッチ
を同一光導波経路内に少なくとも2個以上設置してなる
光制御型光スイッチにおいて、前記形状記憶合金の形状
変化温度、または、前記磁気相変化合金の相変化温度
が、前記光制御型光スイッチのおのおのについて異なっ
ていることを特徴とする。
Further, the means (4) of the present invention is directed to a light control type switch having at least two light control type optical switches comprising the means (1) or (2) in the same optical waveguide path. The optical switch is characterized in that the shape change temperature of the shape memory alloy or the phase change temperature of the magnetic phase change alloy is different for each of the light control type optical switches.

【0023】また、本発明の(5)の手段は、前記
(1)ないし(4)のいずれかの手段の光制御型光スイ
ッチに導波光または伝搬光を入射してスイッチ動作を行
わせる光制御型光スイッチの制御方法であって、前記導
波光または伝搬光の波長、または、入射時間により、ス
イッチ動作を行わせることを特徴とする。
Further, the means (5) of the present invention is directed to a light for causing a guided operation or a propagating light to enter the light control type optical switch of any of the above-mentioned means (1) to (4) to perform a switch operation. A control method of a control-type optical switch, wherein a switch operation is performed according to a wavelength of the guided light or the propagated light or an incident time.

【0024】[0024]

【作用】図1、図2は、本発明の光制御型光スイッチの
動作原理を説明するための模式図である。
FIGS. 1 and 2 are schematic views for explaining the operation principle of the light control type optical switch of the present invention.

【0025】図1、図2において、1は導波光、11A
〜11E,12A〜12Dは光ファイバまたは光導波
路、13A〜13Dは分岐点、15は光の照射により変
形あるいは移動する光シャッタである。
1 and 2, reference numeral 1 denotes a guided light, 11A
11E, 12A to 12D are optical fibers or optical waveguides, 13A to 13D are branch points, and 15 is an optical shutter which is deformed or moved by light irradiation.

【0026】図1、図2の場合には、分岐点が多段(分
岐点13A〜13D)に構成されているため、分岐点の
出射側の光ファイバまたは光導波路11A〜11Eが、
次の分岐点の入射側の光ファイバまたは光導波路となっ
ている。
In FIGS. 1 and 2, since the branch points are formed in multiple stages (branch points 13A to 13D), the optical fibers or optical waveguides 11A to 11E on the exit side of the branch points are
It is an optical fiber or optical waveguide on the incident side of the next branch point.

【0027】本発明の光制御型光スイッチは、図1およ
び図2に示すように、分岐点13A〜13Dに挿入し
た、光の照射により変形あるいは移動する光シャッタ1
5に、導波光1を照射して、光シャッタ15を変形ある
いは移動させて、導波光1の経路を変更させることがで
きる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the light control type optical switch of the present invention is an optical shutter 1 which is inserted into branch points 13A to 13D and which is deformed or moved by light irradiation.
By irradiating the waveguide 5 with the guided light 1 and deforming or moving the optical shutter 15, the path of the guided light 1 can be changed.

【0028】図1は、分岐点13A〜13Dが全て閉じ
ており、導波光1がメインパスにしたがって伝搬してい
る状態を、図2は、分岐点13Bが開き、そこから支流
の出射側の光ファイバまたは光導波路12Bに、導波光
1が伝搬している状態を示している。
FIG. 1 shows a state in which all of the branch points 13A to 13D are closed and the guided light 1 propagates along the main path. FIG. 2 shows a state in which the branch point 13B is opened and the branching light exits therefrom. The state where the guided light 1 is propagating in the optical fiber or the optical waveguide 12B is shown.

【0029】即ち、前記手段によれば、導波光あるいは
伝搬光自体の波長を変化、あるいは、パルス変調するこ
とにより、分岐点に挿入した光シャッターを変形あるい
は移動させるようにしたので、自分自身で経路を決定す
る光制御型光スイッチが実現できる。
That is, according to the above-described means, the optical shutter inserted at the branch point is deformed or moved by changing the wavelength of the guided light or the propagating light itself or by performing pulse modulation. An optical control type optical switch that determines a path can be realized.

【0030】[0030]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0031】なお、実施例を説明するための全図におい
て、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り
返しの説明は省略する。
In all the drawings for explaining the embodiments, parts having the same functions are given the same reference numerals and their repeated explanation is omitted.

【0032】〔実施例1〕図3、図4は、本発明の実施
例1である光制御型光スイッチの概略構成を示す図であ
る。
[Embodiment 1] FIGS. 3 and 4 are diagrams showing a schematic configuration of a light control type optical switch which is Embodiment 1 of the present invention.

【0033】図3、図4において、1は導波光、11
A,11B,12は光導波路あるいは光ファイバ、35
は形状記憶合金、36は特定の波長のみの光を通過させ
る光バンドパスフィルターである。
3 and 4, reference numeral 1 denotes a guided light, 11
A, 11B and 12 are optical waveguides or optical fibers;
Is a shape memory alloy, and 36 is an optical bandpass filter that allows light of only a specific wavelength to pass.

【0034】本実施例1では、図1、図2に示す光シャ
ッタ15として、形状記憶合金35および特定の波長の
みの光を通過させる光バンドパスフィルター36を組み
合わせたものである。
In the first embodiment, the optical shutter 15 shown in FIGS. 1 and 2 is a combination of a shape memory alloy 35 and an optical bandpass filter 36 that allows light of a specific wavelength to pass.

【0035】図3は、導波光1の波長が、光バンドパス
フィルター36の透過領域と異なり、形状記憶合金35
および光バンドパスフィルター36の組み合わせからな
る光シャッタが閉じている状態を示し、導波光1が、光
バンドパスフィルター36で反射され、光導波路あるい
は光ファイバ11Bに伝搬している状態を示している。
FIG. 3 shows that the wavelength of the guided light 1 is different from the transmission region of the optical bandpass filter 36 and the shape memory alloy 35
2 shows a state in which the optical shutter composed of a combination of the optical bandpass filter 36 and the optical bandpass filter 36 is closed, and a state in which the guided light 1 is reflected by the optical bandpass filter 36 and propagates to the optical waveguide or the optical fiber 11B. .

【0036】導波光1の波長が、光バンドパスフィルタ
ー36の透過領域と一致すると、導波光1は、光バンド
パスフィルター36を通過して、形状記憶合金35を照
射し、形状記憶合金35を加熱する。
[0036] When the wavelength of the guided wave 1 matches the transmission area of the optical band-pass filter 36, guided light 1, light band
After passing through the pass filter 36 , the shape memory alloy 35 is irradiated, and the shape memory alloy 35 is heated.

【0037】形状記憶合金35は、ある温度以上になる
と変形して、導波光1を直進させる。
The shape memory alloy 35 is deformed at a certain temperature or higher to make the guided light 1 go straight.

【0038】図4は、形状記憶合金35が変形して、形
状記憶合金35および光バンドパスフィルター36の組
み合わせからなる光シャッタが開き、導波光1が直進し
て、光導波路あるいは光ファイバ12に伝搬している状
態を示している。
FIG. 4 shows that the shape memory alloy 35 is deformed, the optical shutter composed of the combination of the shape memory alloy 35 and the optical band-pass filter 36 is opened, and the guided light 1 goes straight to the optical waveguide or the optical fiber 12. This shows a state of propagation.

【0039】本実施例1において、導波光1の光源とし
て、波長を可変できる、チューナブルレーザーを用い、
図1、図2に示す各分岐点13A〜13Dの光バンドパ
スフィルター36の通過波長領域を、それぞれクロスト
ークのない程度にはなしておけば、図1、図2に示す各
分岐点13A〜13Dにおいて、透過波長領域に合った
波長の光のみが、各分岐点13A〜13Dの形状記憶合
金35を変形させることができるので、導波光1の波長
を変化させることにより、導波光1自身で、導波光1の
経路を変更することが可能である。
In the first embodiment, a tunable laser whose wavelength can be varied is used as a light source of the guided light 1.
If the passing wavelength region of the optical bandpass filter 36 at each of the branch points 13A to 13D shown in FIGS. 1 and 2 is set so as not to cause crosstalk, each of the branch points 13A to 13D shown in FIGS. In the above, only light having a wavelength that matches the transmission wavelength region can deform the shape memory alloy 35 at each of the branch points 13A to 13D. Therefore, by changing the wavelength of the guided light 1, It is possible to change the path of the guided light 1.

【0040】〔実施例2〕図5、図6は、本発明の実施
例2である光制御型光スイッチの概略構成を示す図であ
る。
[Embodiment 2] FIGS. 5 and 6 are diagrams showing a schematic configuration of a light control type optical switch which is Embodiment 2 of the present invention.

【0041】本実施例2も、前記実施例1と同様に、図
1、図2に示す光シャッタ15として、形状記憶合金を
用いたものである。
As in the first embodiment, the second embodiment uses a shape memory alloy as the optical shutter 15 shown in FIGS.

【0042】図5、図6において、11は光導波路、5
1は光導波路用基板、35は形状記憶合金、52は形状
記憶合金35の固定点、53は形状記憶合金35を保持
するガラス基板、54はガラス基板53に開けた穴であ
る。
5 and 6, reference numeral 11 denotes an optical waveguide, 5
1 is an optical waveguide substrate, 35 is a shape memory alloy, 52 is a fixing point of the shape memory alloy 35, 53 is a glass substrate holding the shape memory alloy 35, and 54 is a hole formed in the glass substrate 53.

【0043】光導波路11としては、石英系のものを用
い、Geをドープしてクラッドとの比屈折率差を0.3
%としたコアを持つ“く”の字型に折れ曲がった光導波
路11を作成した。
The optical waveguide 11 is made of quartz and doped with Ge to reduce the relative refractive index difference from the cladding by 0.3.
The optical waveguide 11 bent in the shape of a "ku" having a core of% was formed.

【0044】これを、折れ曲がり点56で光導波路11
に対して垂直に、基板ごと研磨し、図5に示すような形
状とした。
This is changed to the optical waveguide 11 at the bending point 56.
Then, the entire substrate was polished perpendicularly to the shape shown in FIG.

【0045】光導波路11は、コアの形状が8μm×8
μmの矩形であり、1.3μm波長の半導体レーザー光
の単一モード光導波路である。
The optical waveguide 11 has a core shape of 8 μm × 8
It is a single-mode optical waveguide for semiconductor laser light having a wavelength of 1.3 μm and a rectangular shape of μm.

【0046】形状記憶合金35としては、厚さ3μmで
ある、Ni50%,Ti50%の合金をガラス基板上に
スパッタリングで作製し、20μm角に整形し基板から
剥離させた。
As the shape memory alloy 35, an alloy of 50% of Ni and 50% of Ti having a thickness of 3 μm was formed on a glass substrate by sputtering, shaped into a square of 20 μm, and separated from the substrate.

【0047】これを、600℃の電気炉で真空中で6時
間アニールした。
This was annealed in a vacuum at 600 ° C. for 6 hours in an electric furnace.

【0048】アニールするときに、NiTi膜を石英ガ
ラス棒に巻き付けておいたため、室温に戻したときに、
ガラス棒の曲率に従ってカールした。
At the time of annealing, the NiTi film was wound around a quartz glass rod.
Curled according to the curvature of the glass rod.

【0049】これを、図6に示すように、一端だけをガ
ラス基板53に固定し、ガラス基板53の穴54付近に
取り付けた。
As shown in FIG. 6, this was fixed at one end only to a glass substrate 53 and attached near a hole 54 of the glass substrate 53.

【0050】形状記憶合金35のカールは、先端に粘着
力が弱い接着テープで光導波路11に張り付けることで
矯正した。
The curl of the shape memory alloy 35 was corrected by attaching it to the optical waveguide 11 with an adhesive tape having a weak adhesive force at the tip.

【0051】光導波路11と形状記憶合金35との間に
は光の散乱を抑制するためにマッチング液を挿入した。
A matching liquid was inserted between the optical waveguide 11 and the shape memory alloy 35 to suppress light scattering.

【0052】本実施例2では、形状記憶合金35と光導
波路11端の間に、光バンドパスフィルターが挿入され
ていない。
In the second embodiment, no optical bandpass filter is inserted between the shape memory alloy 35 and the end of the optical waveguide 11.

【0053】本実施例2では、導波光1が、分岐点13
において、全て形状記憶合金35に照射される状態と
し、光導波路11の入射端から1.3μm波長の半導体
レーザー光を導入した。
In the second embodiment, the guided light 1 is
In the above, a state in which the shape memory alloy 35 is all irradiated was applied, and a 1.3 μm wavelength semiconductor laser beam was introduced from the incident end of the optical waveguide 11.

【0054】最初パワーが小さいときは、形状記憶合金
35に変化がなく、導波光1は、形状記憶合金35で反
射され、出射側の光導波路11に光が伝搬した。
When the power is initially low, there is no change in the shape memory alloy 35, and the guided light 1 is reflected by the shape memory alloy 35 and the light propagates to the optical waveguide 11 on the emission side.

【0055】入射パワーを60mWにしたところ、形状
記憶合金35が変形を起こし、接着テープの粘着力に
勝つ変形力が生じてカーリングが起こり、形状記憶合
金35が光導波路11から離れた。
[0055] was the incident power to 60 mW, the shape memory alloy 35 undergoes a deformation, striking the adhesive strength of the adhesive tape
Chi win curling deformation force is generated occurs, the shape memory alloy 35 leaves the optical waveguide 11.

【0056】この結果、コアから光が22の方向に出射
した。
As a result, light was emitted from the core in the direction of 22.

【0057】後で、測定したところ形状記憶合金35の
マルテンサイト変態温度は40℃であった。
After the measurement, the martensitic transformation temperature of the shape memory alloy 35 was 40 ° C.

【0058】なお、本実施例2では、光導波路11の材
料として、石英系のものを用いたが、必ずしもこれに限
定されるものではない。
In the second embodiment, a quartz-based material is used as the material of the optical waveguide 11, but the material is not necessarily limited to this.

【0059】また、形状記憶合金35として、NiTi
合金を用いたが、必ずしもこれに限定されるものではな
い。
As the shape memory alloy 35, NiTi
Although an alloy was used, it is not necessarily limited to this.

【0060】本実施例2においては、図1、図2に示す
各分岐点13A〜13Dにおける形状記憶合金35の形
状変化温度をそれぞれ異ならせ、かつ、導波光1の照射
時間を変化させることにより、各分岐点13A〜13D
における形状記憶合金35の変形を制御できるので、導
波光1の照射時間を変化させることにより、導波光1自
身で、導波光1の経路を変更することが可能である。
In the second embodiment, the shape change temperature of the shape memory alloy 35 at each of the branch points 13A to 13D shown in FIGS. 1 and 2 is made different, and the irradiation time of the guided light 1 is changed. , Each branch point 13A to 13D
Since the deformation of the shape memory alloy 35 can be controlled, it is possible to change the path of the guided light 1 by the guided light 1 itself by changing the irradiation time of the guided light 1.

【0061】〔実施例3〕図7、図8は、本発明の実施
例3である光制御型光スイッチの概略構成を示す図であ
る。
Third Embodiment FIGS. 7 and 8 are diagrams showing a schematic configuration of a light control type optical switch according to a third embodiment of the present invention.

【0062】図7、図8において、1は導波光、11
A,11B,12は光導波路あるいは光ファイバ、36
は特定の波長のみの光を通過させる光バンドパスフィル
ター、71は磁気相変化合金、72は磁石である。
In FIGS. 7 and 8, reference numeral 1 denotes a guided light;
A, 11B and 12 are optical waveguides or optical fibers;
Is an optical bandpass filter that allows light of only a specific wavelength to pass, 71 is a magnetic phase change alloy, and 72 is a magnet.

【0063】磁気相変化合金71としては、例えば、F
eRh磁気相変化合金を用いる。
As the magnetic phase change alloy 71, for example, F
An eRh magnetic phase change alloy is used.

【0064】本実施例1では、図1、図2に示す光シャ
ッタ15として、磁気相変化合金71、磁石72および
特定の波長のみの光を通過させる光バンドパスフィルタ
ー36を組み合わせたものである。
In the first embodiment, the optical shutter 15 shown in FIGS. 1 and 2 is a combination of the magnetic phase change alloy 71, the magnet 72, and the optical band-pass filter 36 that allows light of a specific wavelength to pass. .

【0065】図5は、前記図3と同様に、導波光1の波
長が、光バンドパスフィルター36の透過領域と異な
り、磁気相変化合金71、磁石72および光バンドパス
フィルター36からなる光シャッタが閉じている状態を
示し、導波光1が、光バンドパスフィルター36で反射
され、光導波路あるいは光ファイバ11Bに伝搬してい
る状態を示している。
[0065] FIG. 5, like FIG. 3, the wavelength of the guided wave 1 is, unlike the transmission region of the optical band-pass filter 36, an optical shutter consisting of a magnetic phase change alloy 71, the magnet 72 and the optical band-pass filter 36 Indicates a closed state, and indicates a state in which the guided light 1 is reflected by the optical bandpass filter 36 and propagates to the optical waveguide or the optical fiber 11B.

【0066】導波光1の波長が、光バンドパスフィルタ
ー36の透過領域と一致すると、導波光1は、光バンド
パスフィルター36を通過して、磁気相変化合金71を
照射し、磁気相変化合金71を加熱する。
If the wavelength of the guided light 1 is an optical bandpass filter
-36 , the guided light 1 is in the optical band.
The magnetic phase change alloy 71 is irradiated by passing through the pass filter 36 to heat the magnetic phase change alloy 71.

【0067】磁気相変化合金71は、ある温度から強磁
性に相変化を起こす。
The magnetic phase change alloy 71 causes a ferromagnetic phase change from a certain temperature.

【0068】磁気相変化合金71は、室温では反磁性で
あり、磁石72には引き付けられないが、強磁性になる
と磁石72に引き付けられ、導波光1を直進させる。
The magnetic phase change alloy 71 is diamagnetic at room temperature and is not attracted to the magnet 72, but when it becomes ferromagnetic, it is attracted to the magnet 72 and causes the guided light 1 to travel straight.

【0069】図6は、磁気相変化合金71、磁石72お
よび光バンドパスフィルター36からなる光シャッタが
開き、導波光1が直進して、光導波路あるいは光ファイ
バ12に伝搬している状態を示している。
FIG. 6 shows a state in which the optical shutter including the magnetic phase change alloy 71, the magnet 72 and the optical bandpass filter 36 is opened, and the guided light 1 travels straight and propagates to the optical waveguide or the optical fiber 12. ing.

【0070】なお、本実施例3では、磁気相変化合金7
1として、FeRh磁気相変化合金を用いたが、必ずし
もこれに限定されるものではない。
In the third embodiment, the magnetic phase change alloy 7
Although the FeRh magnetic phase change alloy was used as No. 1, it is not necessarily limited to this.

【0071】本実施例3において、導波光1の光源とし
て、波長を可変できる、チューナブルレーザーを用い、
図1、図2に示す各分岐点13A〜13Dの光バンドパ
スフィルター36の通過波長領域を、それぞれクロスト
ークのない程度にはなしておけば、図1、図2に示す各
分岐点13A〜13Dにおいて、透過波長領域に合った
波長の光のみが、各分岐点13A〜13Dの磁気相変化
合金71を強磁性に相変化させることができるので、導
波光1の波長を変化させることにより、導波光1自身
で、導波光1の経路を変更することが可能である。
In the third embodiment, a tunable laser whose wavelength can be varied is used as a light source of the guided light 1.
If the passing wavelength region of the optical bandpass filter 36 at each of the branch points 13A to 13D shown in FIGS. 1 and 2 is set so as not to cause crosstalk, each of the branch points 13A to 13D shown in FIGS. In the above, only light having a wavelength matching the transmission wavelength region can change the magnetic phase change alloy 71 at each of the branch points 13A to 13D to ferromagnetic phase change. The wave light 1 itself can change the path of the guided light 1.

【0072】〔実施例4〕図9、図10は、本発明の実
施例4である光制御型光スイッチの概略構成を示す図で
ある。
[Embodiment 4] FIGS. 9 and 10 are diagrams showing a schematic configuration of a light control type optical switch which is Embodiment 4 of the present invention.

【0073】図9、図10において、1は導波光、11
A,11B,12は光導波路あるいは光ファイバ、71
は磁気相変化合金、72は磁石、91は磁気相変化合金
71の表面にコーティングされた誘電体の薄膜である。
9 and 10, reference numeral 1 denotes a guided light, 11
A, 11B and 12 are optical waveguides or optical fibers;
Denotes a magnetic phase change alloy, 72 denotes a magnet, and 91 denotes a dielectric thin film coated on the surface of the magnetic phase change alloy 71.

【0074】磁気相変化合金71としては、例えば、F
eRh磁気相変化合金、または、FeRhにPd,P
t,Ir等の元素を添加したFeRh磁気相変化合金を
用いる。
As the magnetic phase change alloy 71, for example, F
eRh magnetic phase change alloy or FeRh with Pd, P
An FeRh magnetic phase change alloy to which elements such as t and Ir are added is used.

【0075】磁気相変化合金71の表面にコーティング
された誘電体の薄膜91は、ある波長において光の吸収
係数を異ならせるものである。
The dielectric thin film 91 coated on the surface of the magnetic phase change alloy 71 has a different light absorption coefficient at a certain wavelength.

【0076】本実施例4では、図1、図2に示す光シャ
ッタ15として、表面に誘電体の薄膜91がコーティン
グされた磁気相変化合金71および磁石72を組み合わ
せたものである。
In the fourth embodiment, the optical shutter 15 shown in FIGS. 1 and 2 is a combination of a magnetic phase-change alloy 71 having a surface coated with a dielectric thin film 91 and a magnet 72.

【0077】FeRh磁気相変化合金の磁化の温度変化
を図11に示す。
FIG. 11 shows the temperature change of the magnetization of the FeRh magnetic phase change alloy.

【0078】Fe50%,Rh50%の場合には、図1
1に示す、温度T2で反強磁性から強磁性に相変化し、
その後温度上昇と共にキュリーワイスの法則で磁化が減
少し、キュリー点で常磁性となり磁化が消える。
In the case of 50% Fe and 50% Rh, FIG.
As shown in FIG. 1, at the temperature T2, the phase changes from antiferromagnetic to ferromagnetic,
Thereafter, as the temperature rises, the magnetization decreases according to Curie-Weiss' law, and becomes paramagnetic at the Curie point, and the magnetization disappears.

【0079】T1は80℃付近の温度である。T1 is a temperature around 80 ° C.

【0080】一方、FeRhにPd,Pt,Ir等の元
素を添加すると反強磁性−強磁性の転移温度が変化し、
Pdの場合にはT1より低下し、Pt,Irの場合には
T1より増加する。
On the other hand, when elements such as Pd, Pt, and Ir are added to FeRh, the transition temperature between antiferromagnetic and ferromagnetic changes,
In the case of Pd, it is lower than T1, and in the case of Pt and Ir, it is higher than T1.

【0081】図12は、FeRh磁気相変化合金の表面
に誘電体膜をコーティングし、光の吸収係数を変えた場
合の加熱エネルギーに対する温度上昇を示したものであ
る。
FIG. 12 shows a temperature rise with respect to heating energy when a dielectric film is coated on the surface of the FeRh magnetic phase change alloy and the light absorption coefficient is changed.

【0082】(イ)は大きい吸収係数を持つ場合であ
り、加熱エネルギーに対して温度上昇が急峻であり、
(ロ)(ハ)に従って吸収係数が小さくなり温度上昇が
小さくなる。
(A) is a case where the absorption coefficient is large, and the temperature rise is steep with respect to the heating energy.
(B) According to (c), the absorption coefficient decreases and the temperature rise decreases.

【0083】図13は、図11に示す各転移温度のFe
Rh合金の表面に誘電体膜をコーティングし、ある波長
の光に対して転移温度が低いものはより吸収係数が大き
くなるように、又転移温度が高くなるほど吸収係数を低
くなるようにした場合の光の加熱エネルギーに対する温
度変化を示したものである。
FIG. 13 is a graph showing Fe at each transition temperature shown in FIG.
In the case where a dielectric film is coated on the surface of the Rh alloy and the transition temperature is low for light of a certain wavelength, the absorption coefficient becomes higher and the absorption coefficient becomes lower as the transition temperature becomes higher. It shows a temperature change with respect to the heating energy of light.

【0084】図13において、転移温度が低いものほ
ど、同じエネルギーで温度上昇が大きくなるため、早く
転移を起こすと共にキュリー点にも早く達する。
In FIG. 13, the lower the transition temperature, the greater the temperature rise with the same energy, so that the transition occurs earlier and the Curie point is reached earlier.

【0085】本実施例4においては、図1、図2に示す
各分岐点13A〜13Dの光シャッタ15の磁気相変化
合金71として、図13に示すような特性を持つ磁気相
変化合金71を用いる。
In the fourth embodiment, the magnetic phase change alloy 71 having the characteristics shown in FIG. 13 is used as the magnetic phase change alloy 71 of the optical shutter 15 at each of the branch points 13A to 13D shown in FIGS. Used.

【0086】また、転移エネルギーがE1である(以後
E1とする)磁気相変化合金71を部品として用いるシ
ャッターを開けたいときは、加熱エネルギーをE1とE
2の中間に設定できるように、導波光1のパルス幅を決
定するか、あるいは、同じパルス幅のパルスの数を決定
する。
When it is desired to open a shutter using the magnetic phase change alloy 71 having a transition energy of E1 (hereinafter referred to as E1) as a component, the heating energies are set to E1 and E1.
The pulse width of the guided light 1 is determined, or the number of pulses having the same pulse width is determined so that the pulse width can be set between the two.

【0087】これによって、E1を転移点とするシャッ
ターが強磁性となり、磁石72に引かれるため、図10
示したようにシャッターが開いて、導波光は直進し、光
導波路あるいは光ファイバに伝搬する。
As a result, the shutter having the transition point E1 becomes ferromagnetic and attracted by the magnet 72.
As shown, the shutter opens and the guided light travels straight and propagates into the optical waveguide or optical fiber.

【0088】この導波光のエネルギーでは、他のシャッ
ターを開けることはできない。
With the energy of the guided light, other shutters cannot be opened.

【0089】ただし、転移エネルギーE1のシャッター
が開いた後、連続して同じシャッターを開けておくこと
はできない。
However, after the shutter having the transfer energy E1 is opened, the same shutter cannot be opened continuously.

【0090】また、連続でE1のシャッター開けた場合
にも、E1のシャッターを開けた以上の光エネルギーを
連続してE1から外に出すことはできない。
Further, even when the shutter of E1 is continuously opened, the light energy beyond the opening of the shutter of E1 cannot be continuously output from E1.

【0091】これによって、E1以前にあるシャッター
が開いてしまうからである。
This is because a shutter before E1 is opened.

【0092】転移エネルギーE2のシャッターを開くと
きには、E2とE3の中間に導波光1の加熱エネルギー
を設定する。
When the shutter for the transfer energy E2 is opened, the heating energy of the guided light 1 is set between E2 and E3.

【0093】この場合、E2以下のシャッターに対して
は、キュリー点以上になるためシャッターは常磁性とな
りシャッターは開かない。
In this case, the shutter becomes paramagnetic because the shutter below E2 is above the Curie point, and the shutter does not open.

【0094】転移エネルギーE3,E4のシャッターを
開くときにも、前記と同様に行う。
When the shutters of the transition energies E3 and E4 are opened, the same operation is performed as described above.

【0095】いずれのシャッターも開きたくないときに
は、最高のエネルギー(ここではE4で示される)を持
つ媒体のキュリー点以上に導波光にエネルギーを与えれ
ばよい。
If it is not desired to open any of the shutters, it is sufficient to apply energy to the guided light above the Curie point of the medium having the highest energy (indicated here by E4).

【0096】それによって全てのシャッターは常磁性と
なるため、シャッターは開かない。
As a result, all the shutters become paramagnetic, so that the shutters are not opened.

【0097】なお、本実施例4では、磁気相変化合金7
1として、FeRh磁気相変化合金、あるいは、FeR
hにPd,Pt,Ir等の元素を添加したFeRh磁気
相変化合金を用いたが、必ずしもこれに限定されるもの
ではない。
In the fourth embodiment, the magnetic phase change alloy 7
1, FeRh magnetic phase change alloy or FeRh
Although a FeRh magnetic phase change alloy in which elements such as Pd, Pt, and Ir are added to h is used, the invention is not necessarily limited to this.

【0098】本実施例4においては、図1、図2に示す
各分岐点13A〜13Dの光シャッタ15の磁気相変化
合金71として、図13に示すような特性を持つ磁気相
変化合金71を用い、加熱エネルギーを任意に設定でき
るように、導波光1のパルス幅、あるいは、同じパルス
幅の光のパルスの数を決定することにより、図1、図2
に示す任意の各分岐点13A〜13Dにおける磁気相変
化合金71を強磁性に相変化させることができるので、
導波光1のパルス幅、あるいは、同じパルス幅のパルス
の数を変化させることにより、導波光1自身で、導波光
1の経路を変更することが可能である。
In the fourth embodiment, a magnetic phase change alloy 71 having characteristics as shown in FIG. 13 is used as the magnetic phase change alloy 71 of the optical shutter 15 at each of the branch points 13A to 13D shown in FIGS. 1 and 2 by determining the pulse width of the guided light 1 or the number of light pulses having the same pulse width so that the heating energy can be set arbitrarily.
Since the magnetic phase change alloy 71 at any of the branch points 13A to 13D shown in FIG.
By changing the pulse width of the guided light 1 or the number of pulses having the same pulse width, the path of the guided light 1 can be changed by the guided light 1 itself.

【0099】〔実施例5〕図14、15は、本発明の実
施例5である光制御型光スイッチの概略構成を示す図で
ある。
[Fifth Embodiment] FIGS. 14 and 15 are views showing a schematic configuration of a light control type optical switch which is a fifth embodiment of the present invention.

【0100】本実施例5は、前記実施例4と同様に、図
1、図2に示す光シャッタ15として、表面に誘電体の
薄膜91がコーティングされた磁気相変化合金71およ
び磁石72を組み合わせたものである。
In the fifth embodiment, as in the fourth embodiment, a magnetic phase change alloy 71 having a surface coated with a dielectric thin film 91 and a magnet 72 are combined as the optical shutter 15 shown in FIGS. It is a thing.

【0101】図14、図15において、1は導波光、1
1は光導波路、51は光導波路11の基板、71は表面
に誘電体の薄膜がコーティングされたFeRh磁気相変
化合金、あるいは、表面に誘電体の薄膜がコーティング
されたFeRhPt磁気相変化合金、72は磁石、15
1はガラス基板、152はガラス基板151に形成され
た溝、153は燐青銅で作成されたバネ、154はFe
Rh磁気相変化合金を有するシャッタ部、155はFe
RhPt磁気相変化合金を有するシャッタ部である。
14 and 15, reference numeral 1 denotes a guided light;
Reference numeral 1 denotes an optical waveguide, 51 denotes a substrate of the optical waveguide 11, 71 denotes a FeRh magnetic phase change alloy having a surface coated with a dielectric thin film, or FeRhPt magnetic phase change alloy having a surface coated with a dielectric thin film; Is a magnet, 15
1 is a glass substrate, 152 is a groove formed in the glass substrate 151, 153 is a spring made of phosphor bronze, 154 is Fe
Shutter section having Rh magnetic phase change alloy, 155 is Fe
This is a shutter section having a RhPt magnetic phase change alloy.

【0102】本実施例5では、前記実施例2で用いたと
同じ構造の光導波路11で図14に示すように2つの分
岐点13A,13Bがあるものを作製した。
In the fifth embodiment, an optical waveguide 11 having the same structure as that used in the second embodiment and having two branch points 13A and 13B as shown in FIG. 14 was manufactured.

【0103】次に、Fe50%,Rh50%合金とこれ
にPtを5%添加した合金を準備し、100μmの厚さ
の石英ガラス基板上にスパッタリングで厚さ4μmの薄
膜を形成した。
Next, a 50% Fe, 50% Rh alloy and an alloy obtained by adding 5% of Pt to this alloy were prepared, and a thin film having a thickness of 4 μm was formed on a quartz glass substrate having a thickness of 100 μm by sputtering.

【0104】その後、600℃で5時間真空中でアニー
ルし組成や構造の均一を図った。
Thereafter, annealing was performed at 600 ° C. for 5 hours in a vacuum to make the composition and structure uniform.

【0105】2つの合金膜の相転移温度は70℃(Fe
Rh)と120℃(FeRhPt)であった。
The phase transition temperature of the two alloy films is 70 ° C. (Fe
Rh) and 120 ° C. (FeRhPt).

【0106】その後、SiN誘導体膜を数1000Aス
パッタリングで磁性膜上に形成し、各々の反射率を30
%と60%とした。
Thereafter, a SiN derivative film was formed on the magnetic film by sputtering at several thousand A, and the reflectance of each film was set to 30.
% And 60%.

【0107】これらの素子を基板ごと加工して、20μ
m×15μmの大きさの、表面に誘電体の薄膜がコーテ
ィングされたFeRh磁気相変化合金71、あるいは、
表面に誘電体の薄膜がコーティングされたFeRhPt
磁気相変化合金71を作成し、シャッタの一部品とし
た。
By processing these elements together with the substrate, 20 μm
FeRh magnetic phase change alloy 71 having a size of m × 15 μm and coated on its surface with a dielectric thin film, or
FeRhPt whose surface is coated with a dielectric thin film
A magnetic phase change alloy 71 was prepared and used as a part of the shutter.

【0108】次に、丁度このサイズの、前記磁気相変化
合金71が入り、しかも、その中で前記磁気相変化合金
71が動ける程度の溝152を持ったガラス板151を
準備して、その中に前記磁気相変化合金71挿入した。
Next, a glass plate 151 having a groove 152 of a size just enough to receive the magnetic phase change alloy 71 therein and move the magnetic phase change alloy 71 therein is prepared. The magnetic phase change alloy 71 was inserted into the above.

【0109】ただし、前記磁気相変化合金71は10μ
m径の燐青銅のバネで常に動く方向と反対の方向に押し
付けた。
However, the magnetic phase change alloy 71 has a thickness of 10 μm.
It was pressed in the direction opposite to the direction in which it always moved with a phosphor bronze spring of m diameter.

【0110】また、前記磁気相変化合金71の動く方向
に5mm角のNdFeB磁石72を設置した。
A 5 mm square NdFeB magnet 72 was set in the direction in which the magnetic phase change alloy 71 moved.

【0111】さらに、前記磁気相変化合金71と光導波
路11の間にはマッチング液を挿入した。
Further, a matching liquid was inserted between the magnetic phase change alloy 71 and the optical waveguide 11.

【0112】導波光1は、1.3μmの半導体レーザー
光を用い、変調器で変調し幅100msのパルス光とし
た。
The guided light 1 was modulated by a modulator using a 1.3 μm semiconductor laser light to form a pulse light having a width of 100 ms.

【0113】パルス振幅を50mWとし、パルス間隔が
200ms以上では、分岐点13AにおけるFeRh磁
気相変化合金を有するシャッタ部154、分岐点Bにお
けるFeRhPt磁気相変化合金を有するシャッター部
155とも変化せず、パルス光1はメインのパスを伝搬
した。
When the pulse amplitude is 50 mW and the pulse interval is 200 ms or more, the shutter section 154 having the FeRh magnetic phase change alloy at the branch point 13A and the shutter section 155 having the FeRhPt magnetic phase change alloy at the branch point B do not change. The pulse light 1 propagated along the main path.

【0114】パルス間隔を150msにすると、分岐点
13AにおけるFeRh磁気相変化合金を有するシャッ
タ部154の温度が転移温度以上に上がり、FeRh磁
気相変化合金が強磁性になり、バネの抗力に打ち勝って
磁石72に引かれるため、分岐点13AにおけるFeR
h磁気相変化合金を有するシャッタ部154が開き、パ
ルス光1は光導波路11から23の方向に出射した。
When the pulse interval is set to 150 ms, the temperature of the shutter portion 154 having the FeRh magnetic phase change alloy at the branch point 13A rises to the transition temperature or higher, and the FeRh magnetic phase change alloy becomes ferromagnetic and overcomes the drag of the spring. The FeR at the branch point 13A is drawn by the magnet 72.
The shutter portion 154 having the h magnetic phase change alloy was opened, and the pulse light 1 was emitted from the optical waveguide 11 in the direction of 23.

【0115】しかし、500ms後には、分岐点13A
におけるFeRh磁気相変化合金を有するシャッタ部1
54は閉じた。
However, after 500 ms, the branch point 13A
1 having FeRh magnetic phase change alloy
54 was closed.

【0116】同じパルス光1を照射すると500ms後
に、再び分岐点13AにおけるFeRh磁気相変化合金
を有するシャッタ部154が開いた。
When the same pulse light 1 was applied, the shutter section 154 having the FeRh magnetic phase change alloy at the branch point 13A was opened again 500 ms later.

【0117】一方、分岐点13AにおけるFeRh磁気
相変化合金を有するシャッタ部154が閉じた瞬間に、
パルス光1のパルス間隔を50msにしたところ、分岐
点13AにおけるFeRh磁気相変化合金を有するシャ
ッタ部154は微かに動いたが開くまでは至らず、代わ
りに分岐点13BにおけるFeRhPt磁気相変化合金
を有するシャッタ部155が開き、パルス光1は光導波
路11から22の方向に出射した。
On the other hand, at the moment when the shutter 154 having the FeRh magnetic phase change alloy at the branch point 13A is closed,
When the pulse interval of the pulse light 1 was set to 50 ms, the shutter unit 154 having the FeRh magnetic phase change alloy at the branch point 13A slightly moved but did not open. Instead, the FeRhPt magnetic phase change alloy at the branch point 13B was replaced with the FeRhPt magnetic phase change alloy. The shutter unit 155 having the light was opened, and the pulsed light 1 was emitted in the direction from the optical waveguide 11 to 22.

【0118】なお、本実施例5では、光導波路11の材
料として、石英系のものを用いたが、必ずしもこれに限
定されるものではない。
In the fifth embodiment, a quartz-based material is used as the material of the optical waveguide 11, but the material is not necessarily limited to this.

【0119】また、磁気相変化合金71として、FeR
h磁気相変化合金、あるいは、FeRhPt磁気相変化
合金を用いたが、必ずしもこれに限定されるものではな
い。
Further, as the magnetic phase change alloy 71, FeR
Although an h magnetic phase change alloy or an FeRhPt magnetic phase change alloy was used, the invention is not necessarily limited thereto.

【0120】また、誘電体の薄膜91として、SiN誘
導体膜を用いたが、必ずしもこれに限定されるものでは
ない。
Although the dielectric thin film 91 is a SiN derivative film, it is not limited to this.

【0121】本実施例5においては、前記実施例4と同
様に、図1、図2に示す任意の各分岐点13A〜13D
における磁気相変化合金71を強磁性に相変化させるこ
とができるので、導波光1のパルス幅、あるいは、同じ
パルス幅のパルスの数を変化させることにより、導波光
1自身で、導波光1の経路を変更することが可能であ
る。
In the fifth embodiment, as in the fourth embodiment, arbitrary branch points 13A to 13D shown in FIGS.
Can change the magnetic phase change alloy 71 in ferromagnetic phase to ferromagnetic. Therefore, by changing the pulse width of the guided light 1 or the number of pulses having the same pulse width, the guided light 1 It is possible to change the route.

【0122】なお、前記各実施例においては、導波光1
として、光導波路あるいは光ファイバを伝搬する光の場
合について説明したが、光導波路を使用しないで空間を
伝搬する光の場合でも、本発明は適用可能である。
In each of the above embodiments, the waveguide light 1
As described above, the case of light propagating through an optical waveguide or an optical fiber has been described. However, the present invention is also applicable to the case of light propagating in space without using an optical waveguide.

【0123】以上、本発明を実施例に基づき具体的に説
明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものでは
なく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更し得ること
は言うまでもない。
Although the present invention has been described in detail with reference to the embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiments and can be variously modified without departing from the gist thereof.

【0124】[0124]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光制御型光スイッチにおいて、導波光あるいは伝搬光自
体の波長を変化、あるいは、パルス変調することによ
り、分岐点に挿入した光シャッターを変形あるいは移動
させるようにしたので、自分自身で経路を決定する光制
御型光スイッチが実現できる。
As described above, according to the present invention,
In the optical control type optical switch, the optical shutter inserted at the branch point is deformed or moved by changing the wavelength of the guided light or the propagating light itself or by pulse modulation, so that the path is determined by itself. An optical control type optical switch can be realized.

【0125】これにより、光スイッチを制御するための
配線や光部品の構成が必要であり、特に、分岐点が多段
に多数配列するような場合に、配線のために空間が占有
されるという従来の問題点が解決できる。
Accordingly, it is necessary to provide wiring and optical components for controlling the optical switch. In particular, when a large number of branch points are arranged in multiple stages, the wiring occupies a space. Problem can be solved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の光制御型光スイッチの動作原理を説
明するための模式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the operation principle of a light control type optical switch of the present invention.

【図2】 本発明の光制御型光スイッチの動作原理を説
明するための模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the operation principle of the light control type optical switch of the present invention.

【図3】 本発明の実施例1である光制御型光スイッチ
の概略構成を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a schematic configuration of a light control type optical switch that is Embodiment 1 of the present invention.

【図4】 本発明の実施例1である光制御型光スイッチ
の概略構成を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a schematic configuration of a light control type optical switch that is Embodiment 1 of the present invention.

【図5】 本発明の実施例2である光制御型光スイッチ
の概略構成を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a schematic configuration of a light control type optical switch according to a second embodiment of the present invention.

【図6】 本発明の実施例2である光制御型光スイッチ
の概略構成を示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a schematic configuration of a light control type optical switch according to a second embodiment of the present invention.

【図7】 本発明の実施例3である光制御型光スイッチ
の概略構成を示す図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a schematic configuration of a light control type optical switch according to a third embodiment of the present invention.

【図8】 本発明の実施例3である光制御型光スイッチ
の概略構成を示す図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating a schematic configuration of a light control type optical switch according to a third embodiment of the present invention.

【図9】 本発明の実施例4である光制御型光スイッチ
の概略構成を示す図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating a schematic configuration of a light control type optical switch according to a fourth embodiment of the present invention.

【図10】 本発明の実施例4である光制御型光スイッ
チの概略構成を示す図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating a schematic configuration of a light control type optical switch according to a fourth embodiment of the present invention.

【図11】 FeRh磁気相変化合金の磁化の温度変化
を示すグラフである。
FIG. 11 is a graph showing the temperature change of the magnetization of the FeRh magnetic phase change alloy.

【図12】 FeRh磁気相変化合金の表面に誘電体膜
をコーティングし、光の吸収係数を変えた場合の加熱エ
ネルギーに対する温度上昇を示すグラフである。
FIG. 12 is a graph showing a temperature rise with respect to heating energy when a dielectric film is coated on the surface of an FeRh magnetic phase change alloy and the light absorption coefficient is changed.

【図13】 図11に示す各転移温度のFeRh合金の
表面に誘電体膜をコーティングし、ある波長の光に対し
て転移温度が低いものはより吸収係数が大きくなるよう
に、又転移温度が高くなるほど吸収係数を低くなるよう
にした場合の光の加熱エネルギーに対する温度変化を示
すグラフである。
FIG. 13 shows a coating of a dielectric film on the surface of the FeRh alloy at each transition temperature shown in FIG. 11 so that a material having a lower transition temperature for light of a certain wavelength has a larger absorption coefficient and a transition temperature. It is a graph which shows the temperature change with respect to the heating energy of light at the time of making absorption coefficient low so that it may become high.

【図14】 本発明の実施例5である光制御型光スイッ
チの概略構成を示す図である。
FIG. 14 is a diagram illustrating a schematic configuration of an optically controlled optical switch that is Embodiment 5 of the present invention.

【図15】 本発明の実施例5である光制御型光スイッ
チの概略構成を示す図である。
FIG. 15 is a diagram illustrating a schematic configuration of an optically controlled optical switch that is Embodiment 5 of the present invention.

【図16】 従来の光スイッチの概略構成を示す図であ
る。
FIG. 16 is a diagram showing a schematic configuration of a conventional optical switch.

【図17】 従来の光スイッチの概略構成を示す図であ
る。
FIG. 17 is a diagram showing a schematic configuration of a conventional optical switch.

【図18】 従来の光スイッチの概略構成を示す図であ
る。
FIG. 18 is a diagram showing a schematic configuration of a conventional optical switch.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…導波光、11,11A,11B,11C,11D,
11E,12,12A,12B,12C,12D…光導
波路または光ファイバ、13,13A,13B,13
C,13D…分岐点、15…光シャッタ、35…形状記
憶合金、36…光バンドパスフィルタ、51…光導波路
用基板、52…形状記憶合金35の固定点、53…形状
記憶合金35を保持するガラス基板、54…ガラス基板
53に開けた穴、71…磁気相変化合金、72…磁石、
91…誘電体の薄膜、151…ガラス基板、152…ガ
ラス基板151に形成された溝、153…燐青銅で作成
されたバネ、154…FeRh磁気相変化合金を有する
シャッタ部、155…FeRhPt磁気相変化合金を有
するシャッタ部、105…電極、110…入射導波光、
11…回折光、112…透過光、113…弾性表面波、
114…電源、115…櫛型電極。
1, guided light, 11, 11A, 11B, 11C, 11D,
11E, 12, 12A, 12B, 12C, 12D ... optical waveguide or optical fiber, 13, 13A, 13B, 13
C, 13D: branch point, 15: optical shutter, 35: shape memory alloy, 36: optical bandpass filter, 51: substrate for optical waveguide, 52: fixing point of shape memory alloy 35, 53: holding shape memory alloy 35 A glass substrate, 54: a hole formed in the glass substrate 53, 71: a magnetic phase change alloy, 72: a magnet,
91: dielectric thin film, 151: glass substrate, 152: groove formed in the glass substrate 151, 153: spring made of phosphor bronze, 154: shutter portion having a FeRh magnetic phase change alloy, 155: FeRhPt magnetic phase A shutter portion having a variable alloy, 105 ... electrodes, 110 ... incident guided light,
11: diffracted light, 112: transmitted light, 113: surface acoustic wave,
114 ... power supply, 115 ... comb-shaped electrode.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉村 文一 東京都千代田区内幸町一丁目1番6号 日本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−12219(JP,A) 特開 昭61−285421(JP,A) 特開 昭60−162489(JP,A) 特開 昭62−299730(JP,A) 特開 昭63−194628(JP,A) 特開 平5−207967(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 26/00 - 26/08 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Bunichi Yoshimura 1-6, Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Telegraph and Telephone Corporation (56) References JP-A-2-12219 (JP, A) JP-A JP-A-61-285421 (JP, A) JP-A-60-162489 (JP, A) JP-A-62-299730 (JP, A) JP-A-63-194628 (JP, A) JP-A-5-207967 (JP, A) , A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G02B 26/00-26/08

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ある特定の波長の光のみを透過する波長
フィルタと、前記波長フィルタの、光が照射される面の
対面に配置された、光照射により形状が変化する形状記
憶合金との組み合わせからなる光シャッターが、光導波
経路中の分岐点に挿入されてなることを特徴とする光制
御型光スイッチ。
1. A combination of a wavelength filter that transmits only light of a specific wavelength and a shape memory alloy whose shape is changed by light irradiation, which is disposed on a surface of the wavelength filter opposite to a surface irradiated with light. An optical control type optical switch characterized in that an optical shutter comprising: is inserted at a branch point in an optical waveguide path.
【請求項2】 ある特定の波長の光のみを透過する波長
フィルタと、前記波長フィルタの、光が照射される面の
対面に配置された、光照射により強磁性となる磁気相変
化合金との組み合わせからなる光シャッターが、光導波
経路中の分岐点に挿入されてなり、かつ、強磁性となっ
た前記磁気相変化合金を移動させるための磁石が、前記
磁気相変化合金の近傍に配置されてなることを特徴とす
る光制御型光スイッチ。
2. A wavelength filter that transmits only light of a specific wavelength, and a magnetic phase change alloy which is disposed on a surface of the wavelength filter opposite to a surface irradiated with light and becomes ferromagnetic by light irradiation. An optical shutter composed of a combination is inserted at a branch point in the optical waveguide path, and a magnet for moving the magnetic phase change alloy that has become ferromagnetic is disposed near the magnetic phase change alloy. An optical control type optical switch, comprising:
【請求項3】 請求項1または請求項2に記載の光制御
型光スイッチを同一光導波経路内に少なくとも2個以上
設置してなる光制御型光スイッチにおいて、前記波長フ
ィルタの透過波長が、前記光制御型光スイッチのおのお
のについて異なっていることを特徴とする光制御型光ス
イッチ。
3. An optical control type optical switch comprising at least two optical control type optical switches according to claim 1 or 2 installed in the same optical waveguide path, wherein the transmission wavelength of said wavelength filter is: A light control type optical switch, wherein each of the light control type optical switches is different.
【請求項4】 請求項1または請求項2に記載の光制御
型光スイッチを同一光導波経路内に少なくとも2個以上
設置してなる光制御型光スイッチにおいて、前記形状記
憶合金の形状変化温度、または、前記磁気相変化合金の
相変化温度が、前記光制御型光スイッチのおのおのにつ
いて異なっていることを特徴とする光制御型光スイッ
チ。
4. An optical control type optical switch comprising at least two optical control type optical switches according to claim 1 or 2 installed in the same optical waveguide path, wherein the shape memory alloy has a shape change temperature. Or, the phase change temperature of the magnetic phase change alloy is different for each of the light control type optical switches.
【請求項5】 請求項1ないし請求項4のいずれか1項
に記載された光制御型光スイッチに導波光または伝搬光
を入射してスイッチ動作を行わせる光制御型光スイッチ
の制御方法であって、前記導波光または伝搬光の波長、
または、入射時間により、スイッチ動作を行わせること
を特徴とする光制御型光スイッチの制御方法。
5. A method for controlling a light control type optical switch according to claim 1, wherein guided light or propagation light is incident on the light control type optical switch according to claim 1 to perform a switch operation. The wavelength of the guided or propagated light;
Alternatively, a control method of a light control type optical switch, wherein a switch operation is performed according to an incident time.
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