JP5304780B2 - 光スイッチ及びその製造方法 - Google Patents
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Description
12 第1出力ポート、13 第2出力ポート、14 線欠陥ピラー、
20 第1方向性結合器、21 線欠陥ピラー、22 線欠陥ピラー、
23 第2方向性結合器、24 線欠陥ピラー、25 線欠陥ピラー、
30 第1経路の導波路、31 線欠陥ピラー、32 第2経路の導波路、
33 第1テーパー導波路、34 線欠陥ピラー、35 第2テーパー導波路、
36 線欠陥ピラー、37 接続導波路、38 線欠陥ピラー、40 非線欠陥ピラー、
51 低誘電率材料、52b 線欠陥柱、52a 非線欠陥柱、
60 3dB方向性結合器、61 3dB方向性結合器、62 導波路、63 導波路、
64 導波路、65 導波路、66 出射ポート、67 出射ポート、68 導波路、
69 導波路、70 入力ポート、71 導波路、72 光スイッチ、
73 入力ポート、74 導波路、80 ヒータ、
90 第1経路の導波路、91 第2経路の導波路、100 テーパー導波路、
101 線欠陥ピラー、102 テーパー導波路、103 線欠陥ピラー、
104 テーパー導波路、105 線欠陥ピラー、106 テーパー導波路、
107 線欠陥ピラー、110 接続導波路、111 線欠陥ピラー、
112 接続導波路、113 線欠陥ピラー、120 近接導波路、
121 線欠陥ピラー、122 近接導波路、123 線欠陥ピラー
まず、本発明の実施の形態1にかかる光スイッチについて説明する。
本実施の形態にかかる光スイッチは、例えば、m個の入力ポートとn個の出力ポートを有するマッハツェンダー型の干渉計を用いたm×n光スイッチである(m、nは2以上の整数)。なお、マッハツェンダー型の干渉計とは、非対称マッハツェンダー型の干渉計及び対称マッハツェンダー型の干渉計を含むものとする。まず、図1を参照して、本実施の形態にかかる光スイッチの一例として2×2光スイッチについて説明する。すなわち、2個の入力ポートと2個の出力ポートを有するマッハツェンダー型の干渉計による2×2光スイッチについて説明する。図1は、2×2光スイッチ1の構成を示す模式的断面図である。なお、図1では、簡略化のため、要部のみを示す。
次に本発明の実施の形態2にかかる光スイッチについて説明する。
実施の形態1では、方向性結合器の間の2つの経路の導波路が短くても、効率的に光の出力ポートの切り替えができる光スイッチを提供するものであった。これから説明する本実施の形態では、制御光の入力によって、方向性結合器の間の経路の屈折率を変化させる場合に、特に効率的な構造を提供する。本実施の形態では、方向性結合器の間の2つの経路の導波路の内の少なくとも1つが共振器を含み、選択した経路の屈折率のチューニングをその共振器で共振した光で行う。
Claims (13)
- フォトニック結晶の線欠陥導波路で構成されたマッハツェンダー干渉計型の光スイッチであって、
2つの方向性結合器と、それらの間の2経路の導波路を有し、
上記2経路の内、第1経路の導波路と第2経路の導波路とでは、導波光の群速度が異なることを特徴とする光スイッチ。 - 前記第1経路の導波路と前記第2経路の導波路とでは、線欠陥を成す欠陥ピラーの断面積が前記第2経路の導波路の方が大きいことを特徴とする請求項1に記載の光スイッチ。
- 前記第1経路の導波路長より、前記第2経路の導波路長の方が長いことを特徴とする請求項2に記載の光スイッチ。
- 前記第2経路の導波路は、
両端に1つずつ設けられた2つのテーパー導波路と、
2つの前記テーパー導波路の間に設けられ、前記テーパー導波路を介して前記2つの方向性結合器と接続された接続導波路とを有する請求項1乃至3のいずれか1項に記載の光スイッチ。 - 2つの前記テーパー導波路を成すフォトニック結晶導波路の欠陥ピラーの断面積は、前記接続導波路から離れるにつれて徐々に減少することを特徴とする請求項4に記載の光スイッチ。
- ピラー型フォトニック結晶の線欠陥導波路で構成されたマッハツェンダー干渉計型の光スイッチであって、
2つの方向性結合器と、それらの間の2経路の導波路を有し、
上記2経路の内、少なくとも1経路の導波路の線欠陥を成す欠陥ピラーの断面積が、前記方向性結合器を構成する導波路の線欠陥を成す欠陥ピラーの断面積よりも小さいことを特徴とする光スイッチ。 - 前記2経路の導波路のうち、一方の経路の導波路長が他方の経路の導波路長より長いことを特徴とする請求項6に記載の光スイッチ。
- 前記欠陥ピラーの断面積が小さい経路の導波路は、
両端に1つずつ設けられた2つのテーパー導波路と、
2つの前記テーパー導波路の間に設けられ、前記テーパー導波路を介して前記2つの方向性結合器と接続された接続導波路とを有する請求項6又は7に記載の光スイッチ。 - 2つの前記テーパー導波路を成すフォトニック結晶導波路の欠陥ピラーの断面積は、前記接続導波路から離れるにつれて徐々に増加することを特徴とする請求項8に記載の光スイッチ。
- 前記接続導波路の線欠陥を成す欠陥ピラーの断面積以下の断面積をもつ欠陥ピラーを有する近接導波路を、前記接続導波路の近傍に備え、前記接続導波路と前記近接導波路は光学的に結合していることを特徴とする請求項8又は9に記載の光スイッチ。
- 請求項10に記載の光スイッチを2つ以上含み、それらの個々の光スイッチに含まれるそれぞれの前記近接導波路が同一であるか、または互いに接続されていることを特徴とする光スイッチ。
- 前記フォトニック結晶が正方格子を有することを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の光スイッチ。
- フォトニック結晶の線欠陥導波路で構成されたマッハツェンダー干渉計型の光スイッチの製造方法であって、
2つの方向性結合器と、それらの間の2経路の導波路を形成し、
上記2経路の内、第1経路の導波路と第2経路の導波路とでは、導波光の群速度が異なることを特徴とする光スイッチの製造方法。
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