JP3189198B2 - Waveguide type optical device - Google Patents

Waveguide type optical device

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JP3189198B2
JP3189198B2 JP20442595A JP20442595A JP3189198B2 JP 3189198 B2 JP3189198 B2 JP 3189198B2 JP 20442595 A JP20442595 A JP 20442595A JP 20442595 A JP20442595 A JP 20442595A JP 3189198 B2 JP3189198 B2 JP 3189198B2
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Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光導波路中に液晶
光学素子を挿入してなる偏波依存性のない導波型光デバ
イスに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a waveguide-type optical device having no polarization dependence and comprising a liquid crystal optical element inserted in an optical waveguide.

【0002】[0002]

【従来の技術】石英系光導波路においては、マッハツェ
ンダー干渉計に薄膜ヒーターを用いた光スイッチ素子が
開発されている(例えば、A. Sugita 他、Tran. IEICE.
vol.E73, pp105-109)。この素子は、光導波路の屈折
率の温度依存性を利用しているため、低損失の光スイッ
チが得られるが、加熱にヒーターを用いるため、電力消
費が大きいという欠点がある。
2. Description of the Related Art In a silica-based optical waveguide, an optical switching element using a thin film heater in a Mach-Zehnder interferometer has been developed (for example, A. Sugita et al., Tran. IEICE.
vol.E73, pp105-109). This device utilizes the temperature dependence of the refractive index of the optical waveguide, so that a low-loss optical switch can be obtained. However, since a heater is used for heating, power consumption is large.

【0003】他方、光導波路に機能性を付与するため
に、液晶を用いることが提案されている。たとえば、基
板上に形成された光導波路中に間隙を設け、液晶素子を
挿入するという光スイッチが考えられる(特願平5−3
33258号)。しかし、液晶自身の異方性のために光
スイッチが偏波依存性を示すという欠点があった。
On the other hand, it has been proposed to use a liquid crystal in order to impart functionality to an optical waveguide. For example, an optical switch in which a gap is provided in an optical waveguide formed on a substrate and a liquid crystal element is inserted can be considered (Japanese Patent Application No. 5-3).
No. 33258). However, there is a disadvantage that the optical switch exhibits polarization dependence due to the anisotropy of the liquid crystal itself.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】光導波路と液晶素子を
組み合わせた導波型光デバイスでは、前述のように、デ
バイスが偏波依存性を持つ可能性がある。通信システム
に適用する場合など一般には、デバイスが偏波依存性を
持つと、そのままでは使用できない。本発明の目的は、
複屈折のある液晶素子を用いて、偏波依存性のない導波
型光デバイスを提供することにある。
In a waveguide type optical device in which an optical waveguide and a liquid crystal element are combined, there is a possibility that the device has polarization dependence as described above. Generally, when applied to a communication system, if a device has polarization dependency, it cannot be used as it is. The purpose of the present invention is
An object of the present invention is to provide a waveguide type optical device having no polarization dependency by using a liquid crystal element having birefringence.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、マッハツェンダー干渉計型の光スイッチ
において、液晶基板に水平に一軸配向(ホモジニアス配
向)させた薄型液晶素子を2本の光導波路中にそれぞれ
その液晶配向方向が直交するように挿入したことを特徴
とする。従来の技術とは、液晶を使いながら偏波依存性
がないという点と、消費電力の大きい薄膜ヒーターを用
いていない点が異なる。
In order to achieve the above object, the present invention relates to a Mach-Zehnder interferometer type optical switch comprising two thin liquid crystal elements horizontally and uniaxially (homogeneously) aligned on a liquid crystal substrate. In which the liquid crystal alignment directions are orthogonal to each other. It differs from the prior art in that there is no polarization dependence while using liquid crystal, and that a thin film heater with large power consumption is not used.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】本発明の第1の実施の形態は、基
板上に形成された光導波路を有する導波型光デバイスで
あって、該導波型光デバイスは、2本の入力光導波路
と、該入力光導波路と接続された第1の方向性結合器
と、2本の出力光導波路と、該出力光導波路と接続され
た第2の方向性結合器と、そして前記2つの方向性結合
器を接続する長さの等しい第1の光導波路と第2の光導
波路から構成される対称マッハツェンダー型光変調器で
あり、前記第1の光導波路には、透明電極を有する透明
基板間に正の誘電異方性を有するネマティック液晶を透
明基板と水平に一軸配向させ挟持してなる液晶光学素子
が、その液晶配向方向が前記光導波路の基板と水平であ
り、かつ光導波路の導波方向と垂直となるように、挿入
されており、前記第2の光導波路には、前記液晶光学素
子と同様の液晶光学素子が、その液晶配向方向が前記光
導波路の基板面と垂直となるように、挿入されているこ
とを特徴とする。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention is a waveguide type optical device having an optical waveguide formed on a substrate, wherein the waveguide type optical device has two input optical waveguides. A waveguide, a first directional coupler connected to the input optical waveguide, two output optical waveguides, a second directional coupler connected to the output optical waveguide, and the two directions A symmetric Mach-Zehnder optical modulator composed of a first optical waveguide and a second optical waveguide having the same length for connecting a sexual coupler, wherein the first optical waveguide has a transparent substrate having a transparent electrode. A liquid crystal optical element in which a nematic liquid crystal having a positive dielectric anisotropy is uniaxially oriented horizontally and sandwiched between a transparent substrate and a transparent substrate, and the liquid crystal orientation direction is horizontal to the substrate of the optical waveguide, and the optical waveguide is guided. It is inserted so as to be perpendicular to the wave direction, and the second The optical waveguide, the liquid crystal optical element similar to the liquid crystal optical element, so that the liquid crystal alignment direction becomes the substrate surface and perpendicular to said optical waveguide, characterized in that it is inserted.

【0007】本発明の第2の実施の形態は、前記第1の
実施の形態において、液晶光学素子を構成する透明基板
がポリマーフィルムであることを特徴とする。
A second embodiment of the present invention is characterized in that, in the first embodiment, the transparent substrate constituting the liquid crystal optical element is a polymer film.

【0008】本発明の第3の実施の形態は、前記第1ま
たは第2の実施の形態において、基板上に形成された光
導波路の作製上の誤差によって生ずる偏波依存性が、前
記液晶に印加する電圧の微調整によって解消されること
を特徴とする。
According to a third embodiment of the present invention, in the first or second embodiment, the polarization dependence caused by an error in manufacturing an optical waveguide formed on a substrate is limited to the liquid crystal. It is characterized by being eliminated by fine adjustment of the applied voltage.

【0009】本発明の導波型光デバイスは、前述のよう
に、液晶素子を2個直交するように用いて偏波依存性を
なくしている。すなわち、基板に垂直な偏波を持つ、い
わゆるTM光に対しては、一方の液晶素子が位相を遅ら
せるように動作する。このため、TM光、TE光いずれ
の光に対しても同等の位相差を与えることが可能であ
り、光スイッチとしての動作のために入射光の偏波方向
を制御する必要がない。また、液晶としてネマティック
液晶を用いているため、その複屈折の大きさは連続的に
電界で制御することができる。このため、光導波路の作
製上の誤差に起因する光路差を液晶への印加電圧を微調
整することで補償することが可能である。
As described above, the waveguide type optical device of the present invention eliminates the polarization dependence by using two liquid crystal elements orthogonal to each other. That is, for so-called TM light having a polarization perpendicular to the substrate, one of the liquid crystal elements operates to delay the phase. Therefore, the same phase difference can be given to both the TM light and the TE light, and it is not necessary to control the polarization direction of the incident light for the operation as the optical switch. Further, since a nematic liquid crystal is used as the liquid crystal, the magnitude of the birefringence can be continuously controlled by an electric field. Therefore, it is possible to compensate for an optical path difference caused by an error in manufacturing the optical waveguide by finely adjusting the voltage applied to the liquid crystal.

【0010】さらに、本発明の導波型光デバイスは、従
来使われていた薄膜ヒーターの代わりに、電界で屈折率
の制御できる液晶素子を用いている。このため、消費電
力が極めて小さくて済む。
Further, the waveguide type optical device of the present invention uses a liquid crystal element whose refractive index can be controlled by an electric field, instead of the conventionally used thin film heater. Therefore, the power consumption can be extremely small.

【0011】[0011]

【実施例】以下、実施例を用いて本発明を詳しく説明す
るが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるもので
はない。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

【0012】(実施例1)本発明の光導波路型光デバイ
スの実施例を図1に例示する。図1において、第1の方
向性結合器4および第2の方向性結合器10は、3dB
カップラーである。例えば、第1の入力光導波路2に光
を入射させ、液晶素子7および8を光導波路基板に形成
した間隙9に挿入し、液晶素子7、8に電界を印加して
導波光に対する複屈折の大きさを変化させることによ
り、出射光を第1の出力光導波路11と第2の出力光導
波路12とでスイッチすることができる。
(Embodiment 1) An embodiment of an optical waveguide type optical device according to the present invention is illustrated in FIG. In FIG. 1, the first directional coupler 4 and the second directional coupler 10 are 3 dB.
It is a coupler. For example, light is incident on the first input optical waveguide 2, the liquid crystal elements 7 and 8 are inserted into the gap 9 formed in the optical waveguide substrate, and an electric field is applied to the liquid crystal elements 7 and 8 to cause birefringence with respect to the guided light. By changing the size, the outgoing light can be switched between the first output optical waveguide 11 and the second output optical waveguide 12.

【0013】さらに詳しく説明すると、光導波路に挿入
された二つの液晶素子7、8において、それぞれの液晶
分子の配向方向は、一方は基板面に垂直、他方は基板面
に平行なホモジニアス配向となっている。図2は、この
様子を光導波路の側面方向から見た模式図である。液晶
素子7、8に電界を印加すると、液晶分子を光導波路の
方向に配向させようとする力が働き、図2に示すよう
に、導波光の感じる光学異方性の大きさは小さくなる。
完全に液晶が光導波路方向に配向した状態では、液晶に
よる光学異方性は消失する。
More specifically, in the two liquid crystal elements 7 and 8 inserted into the optical waveguide, the orientation direction of each liquid crystal molecule is a homogeneous orientation parallel to the substrate surface, one perpendicular to the substrate surface. ing. FIG. 2 is a schematic diagram showing this state viewed from the side of the optical waveguide. When an electric field is applied to the liquid crystal elements 7 and 8, a force acts to orient the liquid crystal molecules in the direction of the optical waveguide, and as shown in FIG. 2, the magnitude of the optical anisotropy felt by the guided light decreases.
When the liquid crystal is completely oriented in the optical waveguide direction, the optical anisotropy due to the liquid crystal disappears.

【0014】第1の入力光導波路2に光を入射させた場
合を考えよう。入射光は第1の方向性結合器4で等分さ
れ、それぞれの液晶素子7、8に入射する。基板面に垂
直な電気ベクトルを持つ光をTE光とすると、無電界時
に第1の液晶素子7に入射したTM光の感じる屈折率n
TM1およびTE光の感じる屈折率nTE1は、 nTM1=n‖、 nTE1=n⊥ (ただし、n‖は液晶分子の長軸方向の屈折率、n⊥は
短軸方向の屈折率とする) 一方、無電界時に第2の液晶素子8に入射したTM光の
感じる屈折率nTM2およびTE光の感じる屈折率nT
E2は、 nTM2=n⊥、 nTE2=n‖ 二つの液晶素子の厚みが等しくdとすると、液晶素子7
に入射したTM光と液晶素子8に入射したTM光の間に
は、
Let us consider a case where light is incident on the first input optical waveguide 2. The incident light is equally divided by the first directional coupler 4 and enters the respective liquid crystal elements 7 and 8. Assuming that light having an electric vector perpendicular to the substrate surface is TE light, the refractive index n felt by TM light incident on the first liquid crystal element 7 in the absence of an electric field.
The refractive index nTE1 felt by TM1 and TE light is nTM1 = n‖, nTE1 = n⊥ (where n⊥ is the refractive index in the long axis direction of the liquid crystal molecule, and n 、 is the refractive index in the short axis direction) The refractive index nTM2 felt by the TM light and the refractive index nT felt by the TE light incident on the second liquid crystal element 8 in the absence of an electric field.
E2 is nTM2 = n⊥, nTE2 = n‖ If the thickness of the two liquid crystal elements is equal to d, the liquid crystal element 7
And between the TM light incident on the liquid crystal element 8

【0015】[0015]

【数1】 R(TM)=(nTM1−nTM2)・d =(n‖−n⊥)・d の位相差が生じる。同様にTE光の間にも、## EQU1 ## A phase difference of R (TM) = (nTM1-nTM2) .d = (n‖-n⊥) ・ d is generated. Similarly, during TE light,

【0016】[0016]

【数2】 R(TE)=(nTE1−nTE2)・d =(n⊥−n‖)・d の位相差が生じる。n‖>n⊥とすると、TM光に対し
ては第1の光導波路5を通った光の位相が遅れ、TE光
に対しては第2の光導波路6を通った光の位相が遅れる
ことになる。しかし、その大きさは|n‖−n⊥|・d
で等しい。この位相差R(TM)=R(TE)が導波光
の波長λと、
## EQU2 ## A phase difference of R (TE) = (nTE1−nTE2) · d = (n⊥−n‖) · d is generated. If n‖> n⊥, the phase of light passing through the first optical waveguide 5 is delayed for TM light, and the phase of light passing through the second optical waveguide 6 is delayed for TE light. become. However, the magnitude is | n‖−n⊥ | · d
Is equal to This phase difference R (TM) = R (TE) is the wavelength λ of the guided light,

【0017】[0017]

【数3】 R=(m+1/2)・λ (mは0以上の整数) の関係を満たすときには、出射光は図1の第1の出力光
導波路にのみ現れる。逆に、
When the relationship of R = (m + /) · λ (m is an integer of 0 or more) is satisfied, the emitted light appears only in the first output optical waveguide of FIG. vice versa,

【0018】[0018]

【数4】R=m・λ (mは0以上の整数) の関係を満たすときには、100%の光が第2の出力光
導波路6から得られる。電界を印加することで見かけ
上、n‖の大きさを減らすことにより上記の関係式を選
択することができるため、出射光を切り替える光スイッ
チとして動作させることができる。
When the relationship of R = m · λ (m is an integer of 0 or more) is satisfied, 100% of the light is obtained from the second output optical waveguide 6. By applying an electric field, the above relational expression can be selected by apparently reducing the magnitude of n‖, so that the optical switch can be operated as an optical switch for switching outgoing light.

【0019】このように、本発明の構成では、R(T
M)とR(TE)の絶対値が等しくできるため、入射光
の偏光方向に依存せずに光のスイッチングが可能であ
る。なお、電界を印加することで見かけ上、n‖の大き
さを減らした場合でも、nTM1=nTE2、nTM2
=nTE1の関係を保つようにすることができる。この
ため、光スイッチでなく光強度変調器としても動作可能
であり、その場合にも偏波依存性のない素子が得られ
る。
As described above, in the configuration of the present invention, R (T
Since the absolute values of M) and R (TE) can be made equal, light can be switched without depending on the polarization direction of the incident light. It should be noted that even when apparently reducing the magnitude of n‖ by applying an electric field, nTM1 = nTE2, nTM2
= NTE1. For this reason, it is possible to operate not only as an optical switch but also as an optical intensity modulator, and in this case, an element having no polarization dependence can be obtained.

【0020】本実施例では、基板1としてITO電極を
備えたポリイミドフィルム、液晶材料として市販のネマ
ティック液晶を用いた例を示す。
In this embodiment, an example is shown in which a polyimide film provided with an ITO electrode is used as the substrate 1 and a commercially available nematic liquid crystal is used as the liquid crystal material.

【0021】基板1に使用するポリイミドフィルムには
透明性が必要であるが、例えば、(1)式に代表される
ような構造を繰り返し単位として有するフッ素化ポリイ
ミドが好適に使用できる。
The polyimide film used for the substrate 1 needs to be transparent. For example, a fluorinated polyimide having a structure represented by the formula (1) as a repeating unit can be suitably used.

【0022】[0022]

【外1】 [Outside 1]

【0023】液晶素子7、8の基板として通常のガラス
基板も使用できるが、ガラスの厚みは通常0.7mm程
度であり、素子全体の厚みが大きくなってしまう。その
場合には、光導波路に挿入するための溝(間隙9)の幅
も大きくなり、光の損失が大きくなってしまう。薄いガ
ラスを用いることもできるが、取り扱いが極めて難し
い。したがって、挿入損失の少ない薄い基板としてはポ
リマーフィルムを用いるのが望ましい。
Although a normal glass substrate can be used as a substrate for the liquid crystal elements 7 and 8, the thickness of the glass is usually about 0.7 mm, which increases the thickness of the entire element. In that case, the width of the groove (gap 9) for insertion into the optical waveguide also increases, and the light loss increases. Thin glass can be used, but is extremely difficult to handle. Therefore, it is desirable to use a polymer film as a thin substrate having a small insertion loss.

【0024】用いる液晶素子7、8は、通常の液晶素子
と同様の作製方法によって得られる。ただし、液晶はホ
モジニアス配向であるので、配向付与の方向は上下の基
板面で平行となるようにする。これに市販のネマティッ
ク液晶、例えばメルク社のZLI2293を毛細管現象
を利用して注入し、徐冷することで光導波路用薄型液晶
光学素子を得る。この時の素子の厚さは、数μmから数
十μmである。
The liquid crystal elements 7 and 8 to be used are obtained by the same manufacturing method as that of a normal liquid crystal element. However, since the liquid crystal has a homogeneous alignment, the direction of the alignment should be parallel between the upper and lower substrate surfaces. A commercially available nematic liquid crystal, for example, ZLI2293 manufactured by Merck Co., Ltd. is injected by utilizing the capillary phenomenon, and is gradually cooled to obtain a thin liquid crystal optical element for an optical waveguide. At this time, the thickness of the element is several μm to several tens μm.

【0025】用いた液晶ZLI2293の光学異方性Δ
n(=n‖−n⊥)は、0.13であるから、液晶の厚
さを10μmとすると、2本の光導波路における無電界
時の光路差R0は、TM光、TE光ともに、
Optical anisotropy Δ of used liquid crystal ZLI2293
Since n (= n‖−n⊥) is 0.13, assuming that the thickness of the liquid crystal is 10 μm, the optical path difference R0 between the two optical waveguides when there is no electric field is TM light and TE light.

【0026】[0026]

【数5】R0=0.13×10=1.3μm である。使用する光の波長を1.3μmとすると、R0
は波長の整数倍であるから、干渉計の出力は、第2の出
力光導波路12に現れることになる。
## EQU5 ## R0 = 0.13 × 10 = 1.3 μm. Assuming that the wavelength of the light to be used is 1.3 μm, R0
Is an integer multiple of the wavelength, the output of the interferometer will appear at the second output optical waveguide 12.

【0027】2個の液晶素子に電界を印加して見かけの
光学異方性Δnを0.065に減ずると、2本の光導波
路5、6の光路差は、TM光、TE光ともに、
When an electric field is applied to the two liquid crystal elements to reduce the apparent optical anisotropy Δn to 0.065, the optical path difference between the two optical waveguides 5 and 6 becomes smaller for both the TM light and the TE light.

【0028】[0028]

【数6】R=0.065×10=0.65μm となり、光の波長の1/2となる。したがって、この
時、干渉計の出力は、第1の出力光導波路11に現れ
る。すなわち、液晶への印加電圧を制御することによ
り、出力光をスイッチできることが分かる。使用する液
晶の光学異方性あるいは使用する光の波長が異なって
も、液晶の厚さあるいは液晶への印加電圧を制御するこ
とで上記条件を満足させることが可能である。
R = 0.065 × 10 = 0.65 μm, which is の of the wavelength of light. Therefore, at this time, the output of the interferometer appears on the first output optical waveguide 11. That is, it is understood that the output light can be switched by controlling the voltage applied to the liquid crystal. Even if the optical anisotropy of the liquid crystal used or the wavelength of the light used is different, the above conditions can be satisfied by controlling the thickness of the liquid crystal or the voltage applied to the liquid crystal.

【0029】また、実際の光導波路の作製においては、
干渉計の2本の光導波路の長さが完全には等しくなら
ず、わずかに異なることもある。その場合にも光導波路
の長さの差に起因する位相差が液晶素子の位相差に比べ
て小さい場合には、片方の液晶素子により大きな電界を
印加することで光導波路の光路差を補償することができ
る。光導波路の作製精度が低い場合には、液晶の厚さを
大きくして液晶素子の位相差を大きくすることで補償範
囲を大きくできる。
In the production of an actual optical waveguide,
The lengths of the two optical waveguides of the interferometer may not be completely equal and may be slightly different. Even in such a case, if the phase difference caused by the difference in the length of the optical waveguide is smaller than the phase difference of the liquid crystal element, the optical path difference of the optical waveguide is compensated by applying a larger electric field to one of the liquid crystal elements. be able to. When the manufacturing accuracy of the optical waveguide is low, the compensation range can be increased by increasing the thickness of the liquid crystal and the phase difference of the liquid crystal element.

【0030】このように2本の光導波路に液晶素子を挿
入することにより、偏波依存性がなく消費電力の小さい
光スイッチを得ることができる。
By inserting the liquid crystal element into the two optical waveguides as described above, an optical switch having no polarization dependence and low power consumption can be obtained.

【0031】本実施例では、3dBカップラーとして方
向性結合器を用いたが、その代わりにY分岐光導波路を
用いても同様な光スイッチが構成できることは明らかで
ある。
In this embodiment, the directional coupler is used as the 3 dB coupler. However, it is apparent that a similar optical switch can be formed by using a Y-branch optical waveguide instead.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の導波型光
デバイスは、液晶素子を2個直交するように用いて偏波
依存性をなくしている。すなわち、基板に垂直な偏波を
持つ、いわゆるTM光に対しては、一方の液晶素子が位
相を遅らせるように動作する。このため、TM光、TE
光いずれの光に対しても同等の位相差を与えることが可
能であり、光スイッチとしての動作のために入射光の偏
波方向を制御する必要がない。また、液晶としてネマテ
ィック液晶を用いているため、その複屈折の大きさは連
続的に電界で制御することができる。このため、光導波
路の作製上の誤差に起因する光路差を液晶への印加電圧
を微調整することで補償することが可能である。
As described above, the waveguide type optical device of the present invention eliminates polarization dependency by using two liquid crystal elements so as to be orthogonal to each other. That is, for so-called TM light having a polarization perpendicular to the substrate, one of the liquid crystal elements operates to delay the phase. Therefore, TM light, TE
The same phase difference can be given to any light, and it is not necessary to control the polarization direction of the incident light for operation as an optical switch. Further, since a nematic liquid crystal is used as the liquid crystal, the magnitude of the birefringence can be continuously controlled by an electric field. Therefore, it is possible to compensate for an optical path difference caused by an error in manufacturing the optical waveguide by finely adjusting the voltage applied to the liquid crystal.

【0033】さらに、本発明の導波型光デバイスは、従
来使われていた薄膜ヒーターの代わりに、電界で屈折率
の制御できる液晶素子を用いている。このため、消費電
力が極めて小さくて済む。
Further, the waveguide type optical device of the present invention uses a liquid crystal element whose refractive index can be controlled by an electric field instead of the thin film heater conventionally used. Therefore, the power consumption can be extremely small.

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

【図1】本発明の導波型光デバイスの構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a waveguide type optical device according to the present invention.

【図2】電界の印加に伴う液晶分子の配向方向の変化を
光導波路の側面方向から示した模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a change in the alignment direction of liquid crystal molecules accompanying the application of an electric field, as viewed from the side of the optical waveguide.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光導波路の基板 2 第1の入力光導波路 3 第2の入力光導波路 4 第1の方向性結合器 5 第1の光導波路 6 第2の光導波路 7 第1の液晶素子 8 第2の液晶素子 9 間隙 10 第2の方向性結合器 11 第1の出力光導波路 12 第2の出力光導波路 REFERENCE SIGNS LIST 1 substrate of optical waveguide 2 first input optical waveguide 3 second input optical waveguide 4 first directional coupler 5 first optical waveguide 6 second optical waveguide 7 first liquid crystal element 8 second liquid crystal Element 9 Gap 10 Second directional coupler 11 First output optical waveguide 12 Second output optical waveguide

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−118511(JP,A) 特開 昭62−183406(JP,A) 特開 平7−191294(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/13 G02F 1/01 G02F 1/065 G02F 1/313 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-3-118511 (JP, A) JP-A-62-183406 (JP, A) JP-A-7-191294 (JP, A) (58) Field (Int.Cl. 7 , DB name) G02F 1/13 G02F 1/01 G02F 1/065 G02F 1/313

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 基板上に形成された光導波路を有する導
波型光デバイスであって、該導波型光デバイスは、2本
の入力光導波路と、該入力光導波路と接続された第1の
方向性結合器と、2本の出力光導波路と、該出力光導波
路と接続された第2の方向性結合器と、そして前記2つ
の方向性結合器を接続する長さの等しい第1の光導波路
と第2の光導波路から構成される対称マッハツェンダー
型光変調器であり、 前記第1の光導波路には、透明電極を有する透明基板間
に正の誘電異方性を有するネマティック液晶を透明基板
と水平に一軸配向させ挟持してなる液晶光学素子が、そ
の液晶配向方向が前記光導波路の基板と水平であり、か
つ光導波路の導波方向と垂直となるように、挿入されて
おり、 前記第2の光導波路には、前記液晶光学素子と同様の液
晶光学素子が、その液晶配向方向が前記光導波路の基板
面と垂直となるように、挿入されていることを特徴とす
る導波型光デバイス。
1. A waveguide type optical device having an optical waveguide formed on a substrate, wherein the waveguide type optical device includes two input optical waveguides and a first optical waveguide connected to the input optical waveguide. Directional coupler, two output optical waveguides, a second directional coupler connected to the output optical waveguide, and a first directional coupler having the same length connecting the two directional couplers. A symmetric Mach-Zehnder optical modulator including an optical waveguide and a second optical waveguide, wherein the first optical waveguide includes a nematic liquid crystal having a positive dielectric anisotropy between transparent substrates having transparent electrodes. A liquid crystal optical element sandwiched between a transparent substrate and a uniaxial orientation is inserted so that the liquid crystal orientation direction is horizontal to the substrate of the optical waveguide and perpendicular to the waveguide direction of the optical waveguide. The second optical waveguide includes the liquid crystal optical element; Like liquid crystal optical element, so that the liquid crystal alignment direction becomes the substrate surface and perpendicular to the optical waveguide, the inserted waveguide type optical device, wherein a is the.
【請求項2】 前記液晶光学素子を構成する透明基板が
ポリマーフィルムであることを特徴とする請求項1に記
載の導波型光デバイス。
2. The waveguide type optical device according to claim 1, wherein the transparent substrate constituting the liquid crystal optical element is a polymer film.
【請求項3】 前記基板上に形成された光導波路の作製
上の誤差によって生ずる偏波依存性が、前記液晶に印加
する電圧の微調整によって解消されることを特徴とする
請求項1または2に記載の導波型光デバイス。
3. The liquid crystal display according to claim 1, wherein the polarization dependency caused by an error in the fabrication of the optical waveguide formed on the substrate is eliminated by finely adjusting the voltage applied to the liquid crystal. 2. The waveguide type optical device according to 1.
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