JP3322200B2 - 導波路型光スイッチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、導波路型光スイッ
チに関する。

【０００２】

【従来の技術】光通信システムが高度化するにつれて、
低挿入損失、低クロストーク特性及び自己保持特性をも
った空間分割型光スイッチの要求が高まっている。

【０００３】従来、空間分割型光スイッチとして、図１
１に示すように、光導波路の交差部にギャップを設け、
このギャップ内への液体の注入／除去によって光導波路
とギャップ界面の全反射条件を制御することにより光ス
イッチングするものが提案されている。尚、図１１
（ａ）は従来の導波路型光スイッチの側面図であり、図
１１（ｂ）は図１１（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。

【０００４】図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、光ス
イッチは、基板１上に低屈折率のバッファ層２を設け、
その上に略矩形断面形状の高屈折率のコア層３をＴ字状
に形成し、これらコア層３−１，３−２，３−３の交差
部１２にギャップ１３を設け、そのギャップ１３の両端
に屈折率整合用液体（コア層３−１，３−２，３−３の
屈折率と等しい屈折率の値を持つ液体）が充填された液
体充填部６ａと空隙部６ｂとを設け、コア層３−１，３
−２，３−３、ギャップ１３、交差部１２、液体充填部
６ａ、空隙部６ｂ及びバッファ層２の上部に低屈折率の
クラッド層４を形成したものである。

【０００５】液体充填部６ａ及び空隙部６ｂの近傍には
ヒータ８−１，８−２が設けられ、ヒータ８−１にはリ
ード部９−１，９−２が接続され、ヒータ８−２にはリ
ード部９−３，９−４が接続されている。リード部９−
１とリード部９−２との間には直流電源１０−１とスイ
ッチ１１−１とが接続され、リード部９−３とリード部
９−４との間には直流電源１０−２とスイッチ１１−２
とが接続されている。通常、スイッチ１１−１がオフ状
態で、スイッチ１１−２がオン状態であり、屈折率整合
用液体は液体充填部６ａ、ギャップ１３内に満たされて
いる。図に示した状態では、コア層３−１内を矢印５−
１方向に伝搬してきた入力光信号は、交差部１２を通過
し、コア層３−２内を伝搬し、矢印５−２方向に出力さ
れる。

【０００６】次にスイッチ１１−２をオフ状態にし、ス
イッチ１１−１をオン状態にすると、液体充填部６ａ内
及びギャップ１３内の液体は、空隙部６ｂに移送され、
交差部１２は空隙になるので、コア層３−１内を伝搬し
ていた入力光信号は、その空隙で全反射されてコア層３
−３内を伝搬し、矢印５−３方向に出力される。

【０００７】以上において、空隙部６ｂの容積を液体充
填部６ａの容積よりも大きくしておき、スイッチ１１−
１（１１−２）をオフ（オン）、オン（オフ）すること
により、矢印５−１方向の入力光信号を矢印５−２方向
或いは矢印５−３方向へ切替えて伝搬させることができ
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１１
に示した従来の導波路型光スイッチには、以下のような
問題点があった。

【０００９】(1) 矢印５−１方向の入力光信号を矢印５
−２方向に出力させる場合と、矢印５−３方向に出力さ
せる場合とでは、光信号の減衰量に大きな差が生じた。
すなわち、矢印５−２方向へは比較的低損失で伝搬させ
ることができるが、矢印５−３方向へ切替えて出力させ
る場合には偏波依存性損失が加わるために大きな損失を
伴った。このように光路を切替えることにより光損失の
アンバランスが生じると、光回線設計が困難になる。

【００１０】(2) 矢印５−２方向の出力光信号と矢印５
−３方向の出力光信号との光アイソレーションを大きく
とることができない（約１５ｄＢ）。すなわち、矢印５
−１方向の入力光信号を矢印５−２方向へ伝搬させる場
合に、矢印５−３方向にも入力光信号が漏洩し、逆に、
矢印５−１方向の入力光信号を矢印５−３方向へ伝搬さ
せる場合に、矢印５−２方向へ入力光信号が大きく漏洩
してしまう。これは、クロストーク特性の劣化を引き起
こす。

【００１１】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、低損失で、光路を切替えても損失の変化がない導波
路型光スイッチを提供することにある。

【００１２】

【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、基板上の低屈折率層の中に、断面が略矩形
状を成し１つの光入力部と２つの光出力部とで略Ｙ字形
状を成すようにパターニングされた該低屈折率層よりも
高屈折率のコア層が設けられ、光入力部とそれら２つの
光出力部との間に空隙部がそれぞれ設けられ、それら２
つの空隙部は溝で連結され、いずれかの空隙部内にコア
層の屈折率と略等しい屈折率を有する屈折率整合液体が
注入されており、光入力部のコア層から伝搬してきた光
を２つの光出力部のコア層のいずれかに出力させるよう
に屈折率整合液体を一方の空隙部から他方の空隙部に移
送可能に構成されているものである。

【００１３】上記構成に加え本発明は、２つの空隙部の
近傍にヒータがそれぞれ設けられ、それらヒータにリー
ド部を介して電圧を電気的スイッチングにより印加する
ことによって屈折率整合液体を一方の空隙部から他方の
空隙部に移送可能に構成するのが好ましい。

【００１４】上記構成に加え本発明は、低屈折率層は、
コア層の下面を覆うバッファ層と、コア層の側面を覆う
第１のクラッド層と、コア層の上面を覆う第２のクラッ
ド層からなるのが好ましい。

【００１５】上記構成に加え本発明は、基板にはＳｉＯ
₂ を用い、コア層はＳｉＯ₂ 基板表面の凹部内に埋め込
まれ、その上にクラッド層が覆われているのが好まし
い。

【００１６】上記構成に加え本発明は、基板にはＳｉＯ
₂ を用い、ＳｉＯ₂ 基板の上にコア層が形成され、コア
層の側面に第１クラッド層が形成され、コア層と第１ク
ラッド層の上には第２クラッド層が形成されているのが
好ましい。

【００１７】上記構成に加え本発明は、ヒータ及びリー
ド部は、低屈折率層内或いは低屈折率層の上面のいずれ
かに形成されているのが好ましい。

【００１８】上記構成に加え本発明は、光入力部から２
つの光出力部へ分岐する分岐角を２°〜１５°とするの
が好ましい。

【００１９】上記構成に加え本発明は、コア層或いは低
屈折率層の一部はポリマ材料で構成するのが好ましい。

【００２０】上記構成に加え本発明は、複数のＹ分岐を
カスケード接続し、Ｍ入力Ｎ出力（Ｍ≧１、Ｎ≧２）光
スイッチとしてもよい。

【００２１】上記構成に加え本発明は、ヒータにパルス
状の電圧を印加してもよい。

【００２２】上記構成に加え本発明は、上記溝に上記屈
折率整合液体を貯えるタンクが設けられているのが好ま
しい。

【００２３】本発明によれば、Ｙ分岐構造を用いている
ので、入力側の導波路の光軸に対し、出力側の導波路が
線対称となる。このため、光路を切替えたときの入力側
の導波路の光軸に対する出力側の導波路の曲げ角度が等
しいため、光損失のアンバランスがほとんど生じない。
また、出力側導波路が入力側導波路の光軸に対して非対
称である従来のＴ字形状の導波路型光スイッチに比べて
本発明の導波路型光スイッチは、極めて低損失で、か
つ、偏光依存性も少なく、光路を切替えたときの光クロ
ストーク特性も良好である。しかも本発明の導波路型光
スイッチは、光アイソレーション特性に優れると共に、
小型に実装することができる。さらに本発明の導波路型
光スイッチは装置内にコンパクトに実装することができ
る。また、Ｍ×Ｎ型光スイッチ（Ｍ≧１，Ｎ≧２）も容
易に実現できるため、大規模なマトリクス光スイッチを
小型、低損失、低コストで実現することができる。また
さらに、光路を切替えるときにのみ電圧を供給する、い
わゆる自己保持型光スイッチとして作用するので消費電
力を軽減することができる。さらに、空隙部を連結する
溝にタンクが設けられ、屈折率整合液体を余分に注入し
ておくことができるので、高速かつ低損失な光スイッチ
ングができ、しかも、長期信頼性を持たせることができ
る。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて詳述する。

【００２５】図１（ａ）は本発明の導波路型光スイッチ
の一実施の形態を示す側面図、図１（ｂ）は図１（ａ）
のＢ−Ｂ線断面図である。尚、図１１に示した部材と同
様の部材には共通の符号を用いた。

【００２６】この導波路型光スイッチは、コア層３−１
（光入力部）内に矢印５−１方向に入射した入力光信号
をコア層３−２（光出力部）或いはコア層３−３（光出
力部）のいずれかへ切替えて伝搬させるようにしたもの
である。光路の切替えは、スイッチ１１をＳ１側かＳ２
側に切替えて薄膜状のヒータ８−１かヒータ８−２にパ
ルス電源１０からのパルス電圧を印加することによって
コア層３−２（或いはコア層３−３）側の液体注入部６
−１（或いは液体注入部６−２）内を液体７で満たすか
空隙にすることで実現できる。すなわち、矢印５−１方
向の入力光信号をコア層３−２側に出力させたい場合に
は、スイッチ１１をＳ２側に倒してヒータ８−２にパル
ス電圧を印加し、液体注入部６−２内を空隙とし、コア
層３−２側の液体注入部６−１内を液体７で満たせばよ
い。

【００２７】これとは逆に、矢印５−１方向の入力光信
号をコア層３−１からコア層３−３側に出力させたい場
合には、スイッチ１１をＳ１側に倒してヒータ８−１に
パルス電圧を印加し、液体注入部６−１内に満たされて
いた液体７を溝からなる連結部１４を通して液体注入部
６−２内に移動させ、液体注入部６−２内に液体７を満
たせばよい。

【００２８】ここで、液体７は、前述したようにコア層
３の屈折率と等しい屈折率整合液体であり、例えばメチ
ルシクロヘキサノール、テトラクロルメタン、トリクロ
ロニトロメタン、シクロヘキシルクロライド、７−シク
ロヘキシルオダデカン、フロロベンゼン、テレピンオイ
ル等或いは上記液体を少なくとも２種類混合した液体が
用いられる。

【００２９】これらの液体を選ぶためのもう一つの選定
条件は、液体の沸点であり、８５℃〜１６０℃の範囲の
ものを選択するのが好ましい。

【００３０】ヒータ８−１（８−２）は薄膜導体で形成
され、例えばＣｒ、Ｗ、Ａｇ等の薄膜導体パターンから
なる。このヒータ８−１、８−２に印加する電圧として
は、通常の直流電圧でもよいが、パルス電圧が好まし
い。すなわち、液体注入部６−１内に満たされている液
体７内に気泡を発生させ、その気泡を大きくすることに
よって上記液体を連結部１４を介して他の液体注入部６
−２内にすばやく移送させるには、パルス幅を狭くする
と共に、そのパルス繰り返し周波数を高くしていくのが
好ましい。

【００３１】次に図１に示した導波路型光スイッチの構
造について説明する。

【００３２】基板１にはＳｉ、ＧａＡｓのような半導体
基板、石英ガラス、バイコールガラス、多成分系ガラス
のようなガラス基板、アルミナ、ムライト等のセラミッ
クス基板、ＹＩＧ、ＧＧＧ等の磁性材料基板、或いはプ
ラスチック基板、サファイヤ基板等を用いることができ
る。

【００３３】基板１上には屈折率ｎ_b のバッファ層２が
形成されている。バッファ層２にはガラスやポリマ等の
透明な光学材料が用いられる。バッファ層２の上には高
屈折率ｎ_w （ｎ_w ＞ｎ_b ）のコア層３が形成されてい
る。このコア層３は図１（ｂ）のコア層３−１，３−
２，３−３に示すようにＹ字形状にパターン化されてい
る。

【００３４】コア層３（３−１，３−２，３−３）の側
面には屈折率ｎ_c1（ｎ_c1＜ｎ_w ）の第１クラッド層４−
１が設けられている。液体注入部６−１，６−２及び連
結部１４はコア層３がない領域である。但し、液体注入
部６−１，６−２のいずれか一方には屈折率整合用液体
が満たされている。液体注入部６−１，６−２の近傍の
第１クラッド層４−１内にはヒータ８−１，８−２が埋
め込まれており、各々のヒータ８−１，８−２の両端に
はリード部９−１，９−２，９−３，９−４が取付けら
れている。リード部９−１とリード部９−２との間には
パルス電源１０のパルス電圧が印加されるようになって
いる。コア層３−１からコア層３−２とコア層３−３へ
分岐する分岐角θは、２°から１５°の範囲から選択す
るのが好ましい。分岐角θが１５°よりも大きくなると
損失が増大する。コア層３及び第１クラッド層４−１の
上には屈折率ｎ_c2（ｎ_c2＜ｎ_w ）の第２クラッド層４−
２が設けられており、液体注入部６−１，６−２及び連
結部１４の蓋となっている。このため液体７が液体注入
部６−１，６−２及び連結部１４以外にこぼれないよう
になっている。

【００３５】次に図１に示した導波路型光スイッチの導
波路構造パラメータについて述べる。

【００３６】シングルモード伝送用の場合には、コア層
３と第１クラッド層４−１（第２クラッド層４−２）と
の比屈折率差Δ或いはコア層３とバッファ層２との比屈
折率差Δは、０．２０％〜２．５％の範囲で選択するの
が好ましく、コア層３の厚さ及び幅は２μｍ〜１０μｍ
の範囲、バッファ層２の厚さは数μｍ〜数十μｍの範
囲、第１クラッド層４−１の厚さはコア層３の厚さと同
じ、第２クラッド層４−２の厚さも数μｍから数十μｍ
の範囲で選択するのが好ましい。尚、バッファ層２、コ
ア層３、クラッド層４−１，４−２の材料としては、Ｓ
ｉＯ₂ に屈折率制御用添加物Ｔｉ、Ｇｅ、Ｐ、Ｎａ、
Ｋ、Ｚｎ、Ｎ、Ｂ、Ｆ等を少なくとも１種類添加したも
の、ＳｉＯ₂ 、ポリマ材料等が用いられる。

【００３７】図２は本発明の導波路型光スイッチの他の
実施の形態を示す断面図である。

【００３８】同図に示す導波路型光スイッチは、ＳｉＯ
₂ 基板１自体がクラッド（図１に示したバッファ層２と
第１クラッド層４−１に相当する部分）を兼用したもの
であり、この基板１にコア層３を埋め込むための凹字断
面形状の溝を形成し、この溝内にコア層３を埋め込み、
コア層３を埋め込んだＳｉＯ₂ 基板１の全表面をクラッ
ド層４で覆ったものである。

【００３９】図３は本発明の導波路型光スイッチの他の
実施の形態を示す断面図である。

【００４０】同図に示す導波路型光スイッチは、ＳｉＯ
₂ 基板１自体がバッファ層（図１に示したバッファ層２
に相当する部分）を兼用したものであり、この基板１上
にコア層３と第１クラッド層４−１を形成し、それぞれ
の層を覆うように第２クラッド層４−２を形成したもの
である。

【００４１】図４（ａ）は本発明の導波路型光スイッチ
の他の実施の形態を示す側面図であり、図４（ｂ）は図
４（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。

【００４２】図１に示した導波路型光スイッチとの相違
点は、ヒータ８−１，８−２及びリード部９−１，９−
２，９−３，９−４がバッファ層２内に形成されている
点である。

【００４３】図１に示した導波路型光スイッチには、ヒ
ータ８−１，８−２及びリード部９−１，９−２，９−
３，９−４が第１クラッド層４−１内に形成されてい
る。これらのヒータ８−１，８−２及びリード部９−
１，９−２，９−３，９−４を、バッファ層２内、第１
クラッド層４−１内或いは第２クラッド層４−２内のい
ずれに実装するのかは、導波路形成プロセスの容易性、
液体注入部６−１（６−２）の気密性等を考慮に入れて
決める。尚、コア層３及び第１クラッド層４−１を形成
した後に液体注入部６−１（或いは液体注入部６−２）
に液体を注入し、その後に第２クラッド層４−２で覆っ
て封止するのが好ましい。

【００４４】図５は本発明の導波路型光スイッチの他の
実施の形態を示す平面図である。

【００４５】同図に示す導波路型光スイッチは、コア層
３−１から２つのコア層３−２，３−３に分岐するＹ分
岐部での放射損失を小さくし、かつフォトリソグラフィ
やドライエッチングによりパターニングしやすい構造に
するため、分岐部の頂点１５を平坦化したものである。

【００４６】図６（ａ）は本発明の導波路型光スイッチ
の他の実施の形態を示す側面図であり、図６（ｂ）は図
６（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。

【００４７】同図に示す導波路型光スイッチは、１入力
４出力のいわゆる１×４型光スイッチであり、矢印５−
１方向に入力した入力光信号を出力側に矢印５−２，５
−３，５−４，５−５のいずれかの方向に切替えて出力
させるようにしたものである。例えば、矢印５−１方向
に入力した入力光信号を矢印５−２方向に出力させる場
合には、ヒータ８−２，８−４にパルス電圧を印加して
液体７−１，７−２を液体注入部６−１，６−３内に注
入すればよい。また、矢印５−１方向に入力した入力光
信号を矢印５−５方向に出力させる場合には、ヒータ８
−１，８−５にパルス電圧を印加して液体７−１，７−
３を液体注入部６−２，６−６内に注入すればよい。こ
のように矢印５−２，５−３，５−４，５−５のいずれ
かの方向に切替えて出力させることができる。

【００４８】本発明は、上記実施の形態に限定されな
い。例えば、図６に示した導波路型光スイッチは、１×
４型光スイッチの例であったが、図６に示した導波路型
光スイッチのようにＭ×Ｎ型光スイッチ（Ｍ≧１，Ｎ≧
２）を構成することができる。また、ヒータ８−１，８
−２は第２クラッド層４−２の上面に形成してもよい。
このようにヒータ８−１，８−２を上面に形成すると、
液体注入部６−１，６−２の気密封止性がよくなり、光
スイッチの実装が容易になる。

【００４９】図７（ａ）は本発明の導波路型光スイッチ
の他の実施の形態を示す側面図であり、図７（ｂ）は図
７（ａ）のＥ−Ｅ線断面図である。

【００５０】図１に示した導波路型光スイッチとの相違
点は、溝からなる連結部１４の途中にタンク（液体タン
ク）１６が設けられている点である。連結部１４はタン
ク１６を挟んで連結部１４−ａ，１４−ｂに別れてい
る。矢印５−１方向の入力光信号をコア層３−１からコ
ア層３−３側に出力させたい場合には、スイッチ１１を
Ｓ１側に倒してヒータ８−１にパルス電圧を印加し、液
体注入部６−１、連結部１４−ａ、タンク１６内に満た
されていた液体７を連結部１４−ｂを通して液体注入部
６−２内に移動させ、液体注入部６−２内に液体７を満
たせばよい。このように液体注入部６−１、連結部１４
−ａを通してタンク１６内にも液体７を注入しておくの
は、 １）液体注入部６−１内の液体不足による不要な散乱損
失や反射損失を低減すること、 ２）より短時間で液体を液体注入部６−１から６−２側
へ移送すること、 ３）長期間の使用に対して液体の不足が生じないように
すること、を図るためである。

【００５１】この導波路型光スイッチの構造は、図１に
示した導波路型光スイッチとほぼ同じであり、共通部分
は説明を省略する。この導波路型光スイッチでは、液体
注入部６−１，６−２及び連結部１４−ａ，１４−ｂ、
タンク１６はコア層３がない領域である。液体注入部６
−１，６−２のいずれか一方には屈折率整合用液体７が
満たされており、連結部１４−ａ，１４−ｂのいずれか
一方及びタンク１６にも液体７が満たされているのが好
ましい。第２クラッド層４−２が液体注入部６−１，６
−２、連結部１４−ａ，１４−ｂ及びタンク１６の蓋と
なっており、液体７が液体注入部６−１，６−２、連結
部１４−ａ，１４−ｂ及びタンク１６以外にこぼれない
ようになっている。

【００５２】この導波路型光スイッチの導波路構造パラ
メータは、図１に示した導波路型光スイッチの導波路構
造パラメータに加え、液体注入部６−１，６−２の幅
を、コア層３の幅と等しく、深さもコア層３の深さとほ
ぼ等しくする。液体注入部６−１，６−２の長さは数十
μｍ〜２ｍｍの範囲が好ましい。この長さは、短いほど
ヒータ８−１，８−２へ印加する電圧を低くすることが
でき、かつ液体７の移送速度（即ち、光スイッチング速
度）を速くすることができる。この長さを長くしておく
と、ヒータ８−１，８−２への印加電圧を高くしなけれ
ばならず、液体７の移送速度も遅くなるが、反面、多量
の液体７を液体注入部内に満たしておくことができる。
液体７が多量に満たされていると、長期間使用したこと
により液体７が減少しても、光スイッチの劣化を小さく
抑えることができる。連結部１４−ａ，１４−ｂの幅
は、コア層３の幅よりも狭くしておき、この部分への光
の漏れ込みを抑える。連結部１４−ａ，１４−ｂの幅
は、１．５μｍ〜４μｍの範囲が好ましい。タンク１６
の容積は、１００μｍ³ 〜２５０００μｍ³ （タンク１
６の部分の面積としては、２０μｍ² 〜２５００μ
ｍ² ）の範囲が好ましい。このタンク１６の容積が大き
いほど、多量の液体７を貯えることができる。なお、連
結部１４−ａ，１４−ｂ及びタンク１６の深さは、液体
注入部６−１，６−２の深さと同じくらいである。

【００５３】図８（ａ）は本発明の導波路型光スイッチ
の他の実施の形態を示す側面図であり、図８（ｂ）は図
８（ａ）のＦ−Ｆ線断面図である。

【００５４】図４に示した導波路型光スイッチとの相違
点は、溝からなる連結部１４の途中にタンク１６が設け
られている点であり、このタンク１６は、図７に示した
タンク１６とは構造が異なる。即ち、タンク１６を曲面
構造とすることにより、タンク１６内壁面への液体７の
濡れをよくし、タンク１６内での液体７の流れを円滑に
したものである。

【００５５】図９は本発明の導波路型光スイッチの他の
実施の形態を示す平面図である。

【００５６】図５に示した導波路型光スイッチとの相違
点は、溝からなる連結部１４の途中にタンク１６が設け
られている点である。

【００５７】図１０（ａ）は本発明の導波路型光スイッ
チの他の実施の形態を示す側面図であり、図１０（ｂ）
は図１０（ａ）のＧ−Ｇ線断面図である。

【００５８】図６に示した導波路型光スイッチとの相違
点は、溝からなる連結部１４−１，１４−２，１４−３
の途中にそれぞれタンク１６−１，１６−２，１６−３
が設けられている点であり、各タンク１６−１，１６−
２，１６−３は、いずれも曲面構造となっている。

【００５９】以上において本発明の導波路型光スイッチ
は以下のような効果を有する。

【００６０】(1) 光路を切替えても損失のアンバランス
が生じない。

【００６１】(2) 超低損失光スイッチを実現することが
できる。

【００６２】(3) 偏光依存性が極めて小さい。

【００６３】(4) クロストーク特性の劣化が小さい。

【００６４】(5) 出力側導波路が入力側導波路の光軸に
対して線対称であるので、製造が容易であり、かつ、製
造偏差に基づく損失、クロストーク、偏光依存性損失等
もそれぞれの出力導波路に対して略対称な特性となる。

【００６５】(6) 入力側導波路と出力側導波路とが反対
方向に配置されているので、装置内への光スイッチの実
装が容易となり、入出力間の光アイソレーション特性も
大きくとれる。

【００６６】(7) パルス電圧を印加することにより、光
スイッチング速度を速くすることができる。

【００６７】(8) 非常に製造しやすい構造のため、低コ
ストで再現性の良い光スイッチを実現することができ
る。

【００６８】(9) 空隙部を連結する溝にタンクを設けて
屈折率整合液体を貯えるようにしたので、高速の光スイ
ッチングができる。また、長期間使用しても屈折率整合
液体の不足による光スイッチング動作の劣化が少ない。

【００６９】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。

【００７０】低損失で、光路を切替えても損失の変化が
ない導波路型光スイッチの提供を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の導波路型光スイッチの一実施
の形態を示す側面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図
である。

【図２】本発明の導波路型光スイッチの他の実施の形態
を示す断面図である。

【図３】本発明の導波路型光スイッチの他の実施の形態
を示す断面図である。

【図４】（ａ）は本発明の導波路型光スイッチの他の実
施の形態を示す側面図であり、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ
線断面図である。

【図５】本発明の導波路型光スイッチの他の実施の形態
を示す平面図である。

【図６】（ａ）は本発明の導波路型光スイッチの他の実
施の形態を示す側面図であり、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ
線断面図である。

【図７】（ａ）は本発明の導波路型光スイッチの他の実
施の形態を示す側面図であり、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ
線断面図である。

【図８】（ａ）は本発明の導波路型光スイッチの他の実
施の形態を示す側面図であり、（ｂ）は（ａ）のＦ−Ｆ
線断面図である。

【図９】本発明の導波路型光スイッチの他の実施の形態
を示す平面図である。

【図１０】（ａ）は本発明の導波路型光スイッチの他の
実施の形態を示す側面図であり、（ｂ）は（ａ）のＧ−
Ｇ線断面図である。

【図１１】（ａ）は従来の導波路型光スイッチの側面図
であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。

【符号の説明】

３−１，３−２，３−３ コア層 ６−１，６−２ 液体注入部（空隙部） ７ 液体（屈折率整合液体） ８−１，８−２ ヒータ １４ 連結部（溝） １６ タンク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 26/08 G02B 6/12

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上の低屈折率層の中に、断面が略矩
   形状を成し１つの光入力部と２つの光出力部とで略Ｙ字
   形状を成すようにパターニングされた該低屈折率層より
   も高屈折率のコア層が設けられ、該光入力部とそれら２
   つの光出力部との間に空隙部がそれぞれ設けられ、それ
   ら２つの空隙部は溝で連結され、いずれかの空隙部内に
   前記コア層の屈折率と略等しい屈折率を有する屈折率整
   合液体が注入されており、前記光入力部のコア層から伝
   搬してきた光を前記２つの光出力部のコア層のいずれか
   に出力させるように前記屈折率整合液体を一方の空隙部
   から他方の空隙部に移送可能に構成されていることを特
   徴とする導波路型光スイッチ。
2. 【請求項２】 上記２つの空隙部の近傍にヒータがそれ
   ぞれ設けられ、それらヒータにリード部を介して電圧を
   電気的スイッチングにより印加することによって上記屈
   折率整合液体を一方の空隙部から他方の空隙部に移送可
   能に構成した請求項１に記載の導波路型光スイッチ。
3. 【請求項３】 上記低屈折率層は、上記コア層の下面を
   覆うバッファ層と、上記コア層の側面を覆う第１のクラ
   ッド層と、上記コア層の上面を覆う第２のクラッド層か
   らなる請求項１に記載の導波路型光スイッチ。
4. 【請求項４】 上記基板にはＳｉＯ₂ を用い、上記コア
   層は該ＳｉＯ₂ 基板表面の凹部内に埋め込まれ、その上
   にクラッド層が覆われている請求項１に記載の導波路型
   光スイッチ。
5. 【請求項５】 上記基板にはＳｉＯ₂ を用い、該ＳｉＯ
   ₂ 基板の上にコア層が形成され、コア層の側面に第１ク
   ラッド層が形成され、コア層と第１クラッド層の上には
   第２クラッド層が形成されている請求項１に記載の導波
   路型光スイッチ。
6. 【請求項６】 上記ヒータ及びリード部は、上記低屈折
   率層内或いは上記低屈折率層の上面のいずれかに形成さ
   れている請求項２に記載の導波路型光スイッチ。
7. 【請求項７】 上記光入力部から上記２つの光出力部へ
   分岐する分岐角を２°〜１５°とした請求項１に記載の
   導波路型光スイッチ。
8. 【請求項８】 上記コア層或いは上記低屈折率層の一部
   はポリマ材料で構成されている請求項１に記載の導波路
   型光スイッチ。
9. 【請求項９】 複数のＹ分岐をカスケード接続し、Ｍ入
   力Ｎ出力（Ｍ≧１、Ｎ≧２）光スイッチとした請求項１
   に記載の導波路型光スイッチ。
10. 【請求項１０】 上記ヒータにパルス状の電圧を印加し
    た請求項２に記載の導波路型光スイッチ。
11. 【請求項１１】 上記溝に上記屈折率整合液体を貯える
    タンクが設けられている請求項１に記載の導波路型光ス
    イッチ。