JP3925212B2 - Optical deflection element control method and optical transmission system using ferroelectrics - Google Patents

Optical deflection element control method and optical transmission system using ferroelectrics Download PDF

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  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は強誘電体を用いた光偏向素子の制御方法及び光伝送システムに関するものであり、特に、高速・大容量の信号を伝送する光通信システムにおいて複数の入力ポートと複数の出力ポートとの間で光信号の伝送先を切り替えるために用いる強誘電体を用いた光偏向素子を安定に駆動するための印加電圧波形に特徴のある強誘電体を用いた光偏向素子の制御方法及び光伝送システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年の通信需要の飛躍的な増大に伴い、波長の異なる複数の信号光を多重化することで一本の光ファイバで伝送する波長多重化(WDM:Wavelength Division Mutiplex)技術と相まって高速且つ大容量化が進んでいるが、基幹通信ネットワークにおける光ファイバ網のハードウエアのインフラを構築するためには、光信号の伝送先を切り替えるための光偏向素子が必要になる。
【0003】
従来、この様な光偏向素子としては、半導体加工技術で構成した機械式のマイクロミラーが用いられていたが、近年の大容量化に伴う高集積化の要請に応えるために、強誘電体を用いた光偏向素子が開発されている。
【0004】
この様な強誘電体を用いた光偏向素子においては、ポートを切り替えるために光偏向素子の偏向角を切り替える際に、所定の偏向角に必要なミリ秒(ms)オーダーの電圧をステップ状に印加している。
【0005】
図5参照
図5は強誘電体を用いた光偏向素子の概略的平面図であり、底辺の長さがW、高さがLの上部電極32を設けた領域がプリズム型光偏向素子となり、この上部電極32と強誘電体層31の裏面に形成した下部電極との間に電圧を印加すると、電気光学効果により強誘電体層21の屈折率nがΔnだけ減少しプリズム斜面からの出射光は、スネルの法則によって、
(n−Δn)×sinα=n×sinβ=n×sin(α−θ1
の関係で偏向されることになる。
【0006】
なお、θ1 が充分に小さい場合には、sinθ1 ≒θ1 、cosθ1 ≒1となり、tanα=L/Wであるので、
θ1 ≒(Δn/n)×(L/W)
で近似される。
【0007】
そして、この偏向した光が強誘電体層31から出射されるときに、強誘電体層31の屈折率nと外部(例えば、大気中)の屈折率の差によって再び出射角θ2 に偏向され、最終的にはこのθ2 が偏向角Δθとなる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、強誘電体を用いた光偏向素子の場合は、印加電圧と偏向角がヒステリシス特性となるため、偏向角変更後に光軸合わせのための微調整をする際に、屈折率の変化は電圧の増加側と減少側で大きく異なり、このため、微調整が難しいといった問題がある。
【0009】
図6参照
図6は、強誘電体における屈折率−電圧特性図であり、特性図に示すようにバタフライ型のヒステリシス特性となり、プラス側とマイナス側、即ち、電圧の増加側と減少側とで非対称な特性となっている。
【0010】
即ち、屈折率変化Δnは1 次の電気光学効果では、印加電界に比例するが、2 次の電気光学効果では印加電界の2乗に比例し、図6に示すように、屈折率−電圧特性はバタフライカーブを描き、ヒステリシスループを持つ。
【0011】
図から明らかなように、プラス側の電圧を上昇させたときの往路にくらべ、マイナス側の電圧を降下させたときの復路の屈折率変化量はそのときの最大印加電圧により異なることになる。
【0012】
したがって、本発明は、屈折率−電圧特性に基づく印加電圧−偏向角特性におけるヒステリシスの影響を低減することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
ここで、図2を参照して本発明における課題を解決するための手段を説明するが、図2は本発明の実施の形態における印加電圧の一例を示す波形図である。
図2参照
上記の課題を解決するために、本発明は、強誘電体を用いた光偏向素子の制御方法において、強誘電体による電気光学効果を用いた光スイッチングにより偏向角を切り替える光偏向素子の偏向角を所定の偏向角度に切り替える際に、前記所定の偏向角度に必要な電圧Vよりも大きな電圧(V+ΔV)を印加したのち、前記所定の偏向角度に必要な電圧Vに戻すことによって、前記強誘電体の有するヒステリシスのマイナーループを用いてヒステリシスの影響を小さくすることを特徴とする。
【0014】
この様に、あらかじめ偏向角に必要な電圧以上の電圧を印加したのち、電圧を下げることによって光偏向素子を構成する強誘電体の屈折率を制御することにより、微調整をヒステリシスのマイナーループを用いて行うことができ、これにより強誘電体のヒステリシスループの影響を小さくすることが可能となる。
【0015】
また、この場合の所定の偏向角度に必要な電圧よりも大きな電圧の最大値としては、所定の偏向角度に必要な電圧の1.2倍〔=(V+ΔV)/V〕以上の電圧であることが望ましく、それによって、精度の高い微調整が可能になる。
【0016】
また、所定の偏向角度に必要な電圧よりも大きな電圧の印加方法としては、所定の偏向角度に必要な電圧Vに対し、印加初期にΔVのパルス電圧を重畳しても良いし、或いは、振幅減衰する交流電圧または振幅減衰する周期的パルス電圧等の振幅減衰する脈流電圧を印加すれば良い。
【0017】
また、この様な光偏向素子の制御方法を光伝送システムに組み込むことによって、光信号の伝送先の切替えを高速に行うことができるとともに、光中継器の構成を小型化・大容量化することが可能になる。
【0018】
【発明の実施の形態】
ここで、図1及び図2を参照して、本発明の第1の実施の形態の光偏向素子の制御方法を説明するが、まず、図1を参照して本発明の実施の形態に用いる光偏向素子の構成を説明する。
図1(a)及び(b)参照
図1(a)は、本発明の実施の形態に用いる光偏向素子の概略的平面図であり、また、図1(b)は、概略的断面図であり、図示を省略しているが、実際には、複数の入力ポート、共通導波路、及び、出力ポート等とともに光スイッチを構成している。
【0019】
まず、NbドープSrTiO3 基板11上に、パルス・レーザ堆積法を用いて(Pb0.91La0.09)(Zr0.65Ti0.35)O3 からなる、厚さが、例えば、1μmのクラッド層12、及び、Pb(Zr0.52Ti0.48)O3 からなる、厚さが、例えば、2μmのコア層13を順次堆積させる。
なお、この場合、(Pb0.91La0.09)(Zr0.65Ti0.35)O3 の屈折率nPLZTはnPLZT=2.45であり、Pb(Zr0.52Ti0.48)O3 の屈折率nPZT はnPZT =2.55であるので、導波路構造が形成されることになる。
【0020】
次いで、NbドープSrTiO3 基板11の裏面にTi膜、Pt膜、Au膜を順次堆積させて下部電極14とするとともに、コア層13の表面にメタルマスクを通して厚さが、例えば、200nmのITO透明導電膜を形成してプリズム状の上部電極15を形成することによって、プリズム状の上部電極15に対応する部分が、プリズム型光偏向素子として機能することになる。
【0021】
図2参照
図2は、本発明の第1の実施の形態における印加電圧の波形図であり、所定の偏向角の切替えに必要な直流電圧VにΔVのパルス電圧を重畳したものであり、一度大きな電圧(V+ΔV)印加したのち、所望の電圧Vとすることにより復路の屈折率変化を利用して制御を行うものである。
【0022】
即ち、上述のように、2 次の電気光学効果では印加電界の2乗に比例するので、屈折率−電圧特性はバタフライカーブを描き、ヒステリシスループを持つため、図2に示した電圧を印加することによって、微小制御時のヒステリシスの影響を少なくすることができる。
【0023】
次に、図3を参照して、本発明の第2の実施の形態の光偏向素子の制御方法を説明する。
図3参照
図3は、本発明の第2の実施の形態の光偏向素子の制御方法における印加電圧の波形図であり、所定の偏向角の切替えに必要な直流電圧Vに最大振幅がΔVで振幅減衰する交流電圧を重畳したものである。
【0024】
この様に、振幅減衰する交流電圧を重畳することによってヒステリシス幅を小さくすることができ、それによって、偏向角を切り替えたあとの微小変動時におけるヒステリシスの影響を小さくすることができる。
【0025】
次に、図4を参照して、本発明の実施の形態に用いる他の光偏向素子の構成を説明する。
図4(a)及び(b)参照
図4(a)は、本発明の実施の形態に用いる他の光偏向素子の概略的平面図であり、また、図4(b)は、概略的断面図であり、図示を省略しているが、実際には、複数の入力ポート、共通導波路、及び、出力ポート等とともに光スイッチを構成している。
【0026】
まず、NbドープSrTiO3 基板21上に、パルス・レーザ堆積法を用いて(Pb0.91La0.09)(Zr0.65Ti0.35)O3 からなる、厚さが、例えば、1μmの下部クラッド層22、Pb(Zr0.52Ti0.48)O3 からなる、厚さが、例えば、2μmのコア層23、及び、(Pb0.91La0.09)(Zr0.65Ti0.35)O3 からなる、厚さが、例えば、1μmの上部クラッド層24を順次堆積させる。
【0027】
次いで、NbドープSrTiO3 基板21の裏面にTi膜、Pt膜、Au膜を順次堆積させて下部電極25とするとともに、上部クラッド層24の表面にメタルマスクを通して厚さが、例えば、200nmのITO透明導電膜を形成してプリズム状の上部電極26を形成することによって、プリズム状の上部電極26に対応する部分をプリズム型光偏向素子としたものである。
【0028】
この光偏向素子においては、コア層23を上部クラッド層24と下部クラッド層22で挟んだスラブ型導波路となっているので、図1に示した光偏向素子に比べて光の導波損失を少なくすることができる。
【0029】
以上、本発明の実施の形態を説明してきたが、本発明は実施の形態に記載した構成に限られるものではなく、各種の変更が可能である。
例えば、上記実施の形態の説明においては、強誘電体として(Pb0.91La0.09)(Zr0.65Ti0.35)O3 (PLZT)及びPb(Zr0.52Ti0.48)O3 (PZT)を用いているが、組成比としては他の組成比のPLZT及びPZTを用いても良いものであり、所定の屈折率差が形成でき、且つ、所定の屈折率変化が得られるものであれば良い。
【0030】
また、強誘電体はPZT/PLZTに限られるものではなく、SBT(SrBi2 Ta2 9 )等の他の公知の強誘電体を用いても良いものである。
【0031】
また、上記の第2の実施の形態においては、振幅減衰する交流電圧を印加しているが、必ずしも交流電圧である必要はなく、振幅減衰する周期的なパルス電圧を印加しても良いものである。
【0032】
また、上記の各実施の形態においては、単体の光偏向素子として説明しているが、単体部品として使用することも可能であるが、通常は、複数の入出力ポート及び共通導波路を備えた光スイッチに組み込まれて使用されるものである。
【0033】
また、この様な光偏向素子における偏向角Δθはあまり大きくないので、多段にして用いても良いものであり、それによって、離れた対向位置にある出力ポートへの偏向が可能になる。
【0034】
【発明の効果】
本発明によれば、強誘電体を用いた光偏向素子の偏向角を切り替える際に、偏向角の切替えに必要な電圧以上の電圧を印加したのち、必要な電圧まで降下させているので、屈折率−電圧特性のヒステリシスの影響を少なくすることができ、それによって、精度の高い微調整が可能になり、ひいては、高速・大容量光通信網の発展に寄与するところが大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に用いる光偏向素子の説明図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態における印加電圧の波形図である。
【図3】本発明の第2の実施の形態における印加電圧の波形図である。
【図4】本発明の実施の形態に用いる他の光偏向素子の説明図である。
【図5】プリズム型光偏向素子の説明図である。
【図6】強誘電体における屈折率−電圧特性の説明図である。
【符号の説明】
11 NbドープSrTiO3 基板
12 クラッド層
13 コア層
14 下部電極
15 上部電極
21 NbドープSrTiO3 基板
22 下部クラッド層
23 コア層
24 上部クラッド層
25 下部電極
26 上部電極
31 強誘電体層
32 上部電極
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for controlling an optical deflection element using a ferroelectric and an optical transmission system, and in particular, in an optical communication system for transmitting a high-speed, large-capacity signal, a plurality of input ports and a plurality of output ports. For controlling an optical deflection element using a ferroelectric material characterized by an applied voltage waveform for stably driving an optical deflection element using a ferroelectric material used for switching an optical signal transmission destination between optical signals and optical transmission It is about the system.
[0002]
[Prior art]
Along with the dramatic increase in communication demand in recent years, high-speed and large-capacity coupled with wavelength division multiplexing (WDM) technology for transmitting a single optical fiber by multiplexing a plurality of signal lights having different wavelengths However, in order to construct the hardware infrastructure of the optical fiber network in the backbone communication network, an optical deflecting element for switching the transmission destination of the optical signal is required.
[0003]
Conventionally, as such an optical deflecting element, a mechanical micromirror constituted by a semiconductor processing technique has been used. In order to meet the demand for higher integration due to the recent increase in capacity, a ferroelectric substance is used. The optical deflection element used has been developed.
[0004]
In such an optical deflection element using a ferroelectric material, when switching the deflection angle of the optical deflection element in order to switch the port, a voltage in the order of milliseconds (ms) required for a predetermined deflection angle is stepped. Applied.
[0005]
FIG. 5 is a schematic plan view of a light deflecting element using a ferroelectric material. A region where the upper electrode 32 having a base length of W and a height of L is provided is a prism type light deflecting element. When a voltage is applied between the upper electrode 32 and the lower electrode formed on the back surface of the ferroelectric layer 31, the refractive index n of the ferroelectric layer 21 is decreased by Δn due to the electro-optic effect, and the emitted light from the prism inclined surface. By Snell's law
(N−Δn) × sin α = n × sin β = n × sin (α−θ 1 )
It will be biased by the relationship.
[0006]
Note that when theta 1 is sufficiently small, sinθ 1 ≒ θ 1, cosθ 1 ≒ 1 next, since in tan [alpha = L / W,
θ 1 ≈ (Δn / n) × (L / W)
Is approximated by
[0007]
When the deflected light is emitted from the ferroelectric layer 31, it is deflected again to the emission angle θ 2 by the difference between the refractive index n of the ferroelectric layer 31 and the refractive index of the outside (for example, in the atmosphere). Finally, this θ 2 becomes the deflection angle Δθ.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case of an optical deflection element using a ferroelectric material, the applied voltage and deflection angle have hysteresis characteristics, so when making fine adjustments for optical axis alignment after changing the deflection angle, the change in the refractive index is the voltage. Therefore, there is a problem that fine adjustment is difficult.
[0009]
6. FIG. 6 is a graph of refractive index-voltage characteristics in a ferroelectric. As shown in the characteristic chart, butterfly-type hysteresis characteristics are obtained, and on the positive side and the negative side, that is, on the voltage increasing side and the decreasing side. It has asymmetric characteristics.
[0010]
That is, the refractive index change Δn is proportional to the applied electric field in the primary electro-optic effect, but is proportional to the square of the applied electric field in the secondary electro-optic effect, and as shown in FIG. Draws a butterfly curve and has a hysteresis loop.
[0011]
As is apparent from the figure, the amount of change in the refractive index on the return path when the voltage on the negative side is lowered differs depending on the maximum applied voltage at that time, compared to the forward path when the voltage on the positive side is increased.
[0012]
Therefore, an object of the present invention is to reduce the influence of hysteresis in the applied voltage-deflection angle characteristics based on the refractive index-voltage characteristics.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
Here, means for solving the problems in the present invention will be described with reference to FIG. 2. FIG. 2 is a waveform diagram showing an example of an applied voltage in the embodiment of the present invention.
See FIG. 2. In order to solve the above-described problem, the present invention provides an optical deflection element that switches a deflection angle by optical switching using an electro-optic effect by a ferroelectric substance in a method for controlling an optical deflection element using a ferroelectric substance. When the deflection angle is switched to a predetermined deflection angle, a voltage (V + ΔV) larger than the voltage V required for the predetermined deflection angle is applied and then returned to the voltage V required for the predetermined deflection angle . The influence of hysteresis is reduced by using a minor loop of hysteresis possessed by the ferroelectric substance .
[0014]
In this way, after applying a voltage higher than the voltage required for the deflection angle in advance, the voltage is lowered to control the refractive index of the ferroelectric that constitutes the optical deflection element, thereby fine-tuning the hysteresis minor loop. This makes it possible to reduce the influence of the hysteresis loop of the ferroelectric substance.
[0015]
In this case, the maximum value of the voltage larger than the voltage required for the predetermined deflection angle is 1.2 times the voltage required for the predetermined deflection angle [= (V + ΔV) / V] or more. Is desirable, thereby enabling fine adjustment with high accuracy.
[0016]
As a method of applying a voltage larger than the voltage required for the predetermined deflection angle, a pulse voltage of ΔV may be superimposed on the voltage V required for the predetermined deflection angle at the initial stage of application, or the amplitude may be increased. What is necessary is just to apply the pulsating current voltage which attenuate | damps amplitude, such as the alternating voltage which attenuate | damps or the periodic pulse voltage which attenuate | damps amplitude.
[0017]
In addition, by incorporating such an optical deflection element control method in an optical transmission system, the transmission destination of an optical signal can be switched at high speed, and the configuration of the optical repeater can be reduced in size and capacity. Is possible.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Here, with reference to FIG. 1 and FIG. 2, the control method of the optical deflection element of the first embodiment of the present invention will be described. First, referring to FIG. 1, it is used in the embodiment of the present invention. The configuration of the optical deflection element will be described.
Referring to FIGS. 1A and 1B, FIG. 1A is a schematic plan view of an optical deflecting element used in an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a schematic cross-sectional view. Although not shown, in practice, an optical switch is configured with a plurality of input ports, a common waveguide, an output port, and the like.
[0019]
First, on the Nb-doped SrTiO 3 substrate 11, the cladding layer 12 made of (Pb 0.91 La 0.09 ) (Zr 0.65 Ti 0.35 ) O 3 and having a thickness of 1 μm, for example, by using a pulse laser deposition method, and A core layer 13 made of Pb (Zr 0.52 Ti 0.48 ) O 3 and having a thickness of, for example, 2 μm is sequentially deposited.
In this case, the refractive index n PLZT of (Pb 0.91 La 0.09 ) (Zr 0.65 Ti 0.35 ) O 3 is n PLZT = 2.45, and the refractive index n PZT of Pb (Zr 0.52 Ti 0.48 ) O 3 is n. Since PZT = 2.55, a waveguide structure is formed.
[0020]
Next, a Ti film, a Pt film, and an Au film are sequentially deposited on the back surface of the Nb-doped SrTiO 3 substrate 11 to form the lower electrode 14, and the thickness of, for example, 200 nm ITO transparent through the metal mask on the surface of the core layer 13 By forming the conductive film and forming the prism-shaped upper electrode 15, the portion corresponding to the prism-shaped upper electrode 15 functions as a prism-type light deflection element.
[0021]
FIG. 2 is a waveform diagram of the applied voltage in the first embodiment of the present invention, in which a pulse voltage of ΔV is superimposed on a DC voltage V required for switching a predetermined deflection angle. After applying a large voltage (V + ΔV), the desired voltage V is set, and control is performed using the refractive index change in the return path.
[0022]
That is, as described above, since the secondary electro-optic effect is proportional to the square of the applied electric field, the refractive index-voltage characteristic draws a butterfly curve and has a hysteresis loop, so the voltage shown in FIG. 2 is applied. As a result, it is possible to reduce the influence of hysteresis at the time of minute control.
[0023]
Next, with reference to FIG. 3, a method for controlling the optical deflection element according to the second embodiment of the present invention will be described.
3. FIG. 3 FIG. 3 is a waveform diagram of an applied voltage in the method of controlling an optical deflection element according to the second embodiment of the present invention. The maximum amplitude of the DC voltage V required for switching a predetermined deflection angle is ΔV. An AC voltage that attenuates the amplitude is superimposed.
[0024]
In this manner, the hysteresis width can be reduced by superimposing the AC voltage that attenuates the amplitude, thereby reducing the influence of the hysteresis during a minute fluctuation after switching the deflection angle.
[0025]
Next, with reference to FIG. 4, the configuration of another optical deflection element used in the embodiment of the present invention will be described.
4 (a) and 4 (b) FIG. 4 (a) is a schematic plan view of another optical deflection element used in the embodiment of the present invention, and FIG. 4 (b) is a schematic cross-sectional view. Although not shown, the optical switch is actually configured with a plurality of input ports, a common waveguide, an output port, and the like.
[0026]
First, on the Nb-doped SrTiO 3 substrate 21, the lower clad layer 22 made of (Pb 0.91 La 0.09 ) (Zr 0.65 Ti 0.35 ) O 3 and having a thickness of, for example, 1 μm is formed using a pulse laser deposition method. (Zr 0.52 Ti 0.48 ) O 3 , for example, a core layer 23 having a thickness of 2 μm and (Pb 0.91 La 0.09 ) (Zr 0.65 Ti 0.35 ) O 3 , for example, having a thickness of 1 μm The upper cladding layer 24 is sequentially deposited.
[0027]
Next, a Ti film, a Pt film, and an Au film are sequentially deposited on the back surface of the Nb-doped SrTiO 3 substrate 21 to form the lower electrode 25, and a thickness of, for example, 200 nm ITO is passed through the surface of the upper cladding layer 24 through a metal mask. By forming a transparent conductive film to form a prism-shaped upper electrode 26, a portion corresponding to the prism-shaped upper electrode 26 is a prism-type light deflection element.
[0028]
Since this optical deflection element is a slab type waveguide in which the core layer 23 is sandwiched between the upper clad layer 24 and the lower clad layer 22, the optical waveguide loss of the optical deflection element is smaller than that of the optical deflection element shown in FIG. Can be reduced.
[0029]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the configurations described in the embodiments, and various modifications can be made.
For example, in the description of the above embodiment, (Pb 0.91 La 0.09 ) (Zr 0.65 Ti 0.35 ) O 3 (PLZT) and Pb (Zr 0.52 Ti 0.48 ) O 3 (PZT) are used as the ferroelectrics. As the composition ratio, PLZT and PZT having other composition ratios may be used as long as a predetermined refractive index difference can be formed and a predetermined refractive index change can be obtained.
[0030]
Further, the ferroelectric material is not limited to PZT / PLZT, and other known ferroelectric materials such as SBT (SrBi 2 Ta 2 O 9 ) may be used.
[0031]
In the second embodiment, the AC voltage that attenuates the amplitude is applied. However, the AC voltage is not necessarily an AC voltage, and a periodic pulse voltage that attenuates the amplitude may be applied. is there.
[0032]
Further, in each of the above embodiments, although described as a single optical deflecting element, it can be used as a single component, but usually includes a plurality of input / output ports and a common waveguide. It is used by being incorporated in an optical switch.
[0033]
Further, since the deflection angle Δθ in such an optical deflecting element is not so large, it may be used in multiple stages, thereby enabling deflection to an output port at a distant facing position.
[0034]
【The invention's effect】
According to the present invention, when switching the deflection angle of an optical deflection element using a ferroelectric material, a voltage higher than the voltage necessary for switching the deflection angle is applied, and then the voltage is lowered to the necessary voltage. It is possible to reduce the influence of the hysteresis of the rate-voltage characteristic, thereby enabling fine adjustment with high accuracy, and thus greatly contributing to the development of a high-speed and large-capacity optical communication network.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of an optical deflection element used in an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a waveform diagram of an applied voltage in the first embodiment of the invention.
FIG. 3 is a waveform diagram of an applied voltage in the second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram of another optical deflection element used in the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a prism type optical deflection element.
FIG. 6 is an explanatory diagram of a refractive index-voltage characteristic in a ferroelectric.
[Explanation of symbols]
11 Nb-doped SrTiO 3 substrate 12 Cladding layer 13 Core layer 14 Lower electrode 15 Upper electrode 21 Nb-doped SrTiO 3 substrate 22 Lower cladding layer 23 Core layer 24 Upper cladding layer 25 Lower electrode 26 Upper electrode 31 Ferroelectric layer 32 Upper electrode

Claims (3)

強誘電体による電気光学効果を用いた光スイッチングにより偏向角を切り替える光偏向素子の偏向角を所定の偏向角度に切り替える際に、前記所定の偏向角度に必要な電圧よりも大きな電圧を印加したのち、前記所定の偏向角度に必要な電圧に戻すことによって、前記強誘電体の有するヒステリシスのマイナーループを用いてヒステリシスの影響を小さくすることを特徴とする強誘電体を用いた光偏向素子の制御方法。When switching the deflection angle of the optical deflection element that switches the deflection angle by optical switching using the electro-optic effect by the ferroelectric material to a predetermined deflection angle, a voltage larger than the voltage required for the predetermined deflection angle is applied. The effect of hysteresis is reduced by using a minor loop of hysteresis possessed by the ferroelectric material by returning to a voltage necessary for the predetermined deflection angle, and the control of the optical deflection element using the ferroelectric material Method. 上記偏向角度に必要な直流電圧に振幅減衰する脈流電圧を重畳することを特徴とする請求項1記載の強誘電体を用いた光偏向素子の制御方法。  2. The method of controlling an optical deflection element using a ferroelectric according to claim 1, wherein a pulsating voltage with amplitude attenuation is superimposed on a DC voltage required for the deflection angle. 複数の入力ポートと複数の出力ポートを備えた光伝送システムにおいて、少なくとも個々の入力ポートに対応する強誘電体からなる光偏向素子を備えるとともに、前記光偏向素子の偏向角を所定の偏向角に切り替える際に、前記所定の偏向角度に必要な電圧よりも大きな電圧を印加したのち、前記所定の偏向角度に必要な電圧に戻すことによって、前記強誘電体の有するヒステリシスのマイナーループを用いてヒステリシスの影響を小さくする電圧印加手段を備えたことを特徴とする光伝送システム。An optical transmission system including a plurality of input ports and a plurality of output ports includes an optical deflection element made of a ferroelectric material corresponding to at least each input port, and the deflection angle of the optical deflection element is set to a predetermined deflection angle. When switching, after applying a voltage larger than the voltage necessary for the predetermined deflection angle, and returning to the voltage necessary for the predetermined deflection angle, hysteresis is achieved using a minor loop of hysteresis possessed by the ferroelectric substance. An optical transmission system comprising voltage applying means for reducing the influence of the above .
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