JP5398923B2 - 光波を導くための装置および方法 - Google Patents
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Description
Claims (13)
- 光を導くための電気光学材料の電気光学コア層(112)と、
前記電気光学コア層(112)に近接した少なくとも1つの第1の電極層(114;114―1)を有する電極配置であって、前記電極配置は、前記電極配置によって生成された電界によって前記電気光学コア層(112)の領域(116)に電気光学効果を起こさせるように構成され、その結果、前記光の伝播が前記起こされた電気光学効果の前記領域において操作されることを特徴とする、前記電極配置と、
を含む層スタック(110)、を含み、
前記第1の電極(114;114―1)層は、アドレス付けされた第1の電極に電位を個々に印加することによって生成された電界によって、前記電気光学コア層(112)の前記領域(116)に前記電気光学効果を起こさせるために、平面配置され、かつ、個々にアドレス可能な第1の電極(214)の規則的な二次元配列を含み、
前記電極配置は、近接して、前記電気光学コア層(112)の前記第1の電極層(114;114―1)と同じ側に配置された更なる電極層(114’)であって、前記第1の電極層(114;114―1)に平行した前記更なる電極層(114’)を含み、前記更なる電極層(114’)は、横方向の電極分離によって電界不均一性を最小にするために、更なる電極(214’)の位置が2つの隣り合う第1の電極(214)の位置の横方向の中間にあるように配置された、複数の個々にアドレス可能な更なる電極(214’)を含み、
前記電気光学効果が起こされる前記領域は、光学経路の形状がアドレス可能な電極のパターンによって決定されるように、光の伝播を可能にしている前記光学経路を表すことを特徴とする、導波型光デバイス(100;200;500;600;700;800;850)。 - 前記電極配置は、近接して、前記電気光学コア層(112)の前記第1の電極層(114―1)と反対側に配置された第2の電極層(114―2)であって、前記電気光学コア層(112)が前記第1および第2の電極層(114―1;114―2)間に配置されるように、少なくとも1つの第2の電極(214)を含んでいる前記第2の電極層(114―2)を含み、前記第1の電極層(114―1)の隣接の個々にアドレス可能な第1の電極の電位差によって、または、前記第1および第2の電極層(114―1;114―2)の対向する個々にアドレス可能な電極間の電位差によって、前記電気光学効果は起こされ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。
- 前記電極配置の個々にアドレス可能な電極(214)は、四角形、六角形、八角形、または、レンズ状の幾何的形状を有することを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載の導波型光デバイス。
- 前記電気光学コア層(112)の前記電気光学材料は、前記電極配置によって生成された前記電界に応答して、その屈折率を変えるように構成され、その結果、前記領域(116)において前記電気光学効果を起こすことが、前記領域(116)において前記電気光学材料の前記屈折率を変えることを含むことを特徴とする、請求項1〜請求項3のいずれかに記載の導波型光デバイス。
- 前記電気光学材料は、電気光学有機材料、電気光学無機材料、有機/無機非線形光学カー材料、またはカー材料のグループから選択されることを特徴とする、請求項1〜請求項4のいずれかに記載の導波型光デバイス。
- 前記層スタック(110;210)は、前記電気光学コア層(112)と前記第1の電極層(114;114―1)との間に第1のクラッド層(202;202―1)を含み、前記第1のクラッド層(202;202―1)は、前記電気光学効果が起こされる領域において前記電気光学コア層(112)の屈折率より低い屈折率を有する材料から形成されることを特徴とする、請求項1〜請求項5のいずれかに記載の導波型光デバイス。
- 前記層スタック(110;210)は、前記第1のクラッド層(202―1)と比較して前記電気光学コア層(112)の反対側に配置された第2のクラッド層(202―2)を含み、その結果、前記電気光学コア層(112)が前記1のクラッド層および前記第2のクラッド層(202―1;202―2)の間に配置されること、および、前記第2のクラッド層(202―2)は、前記電気光学効果が起こされる領域において前記電気光学コア層(112)の屈折率より低い屈折率を有する材料から形成されることを特徴とする、請求項6に記載の導波型光デバイス。
- 前記第1および/または第2のクラッド層(202―1;202―2)の材料は、有機材料、無機材料、有機および/または無機配合物のグループから選択されることを特徴とする、請求項6又は請求項7のうちの1つに記載の導波型光デバイス。
- 前記電極配置は、前記電気光学コア層(112)の異なる部分において起こされた異なる電気光学効果強度を得るなどのために、前記電極配置の異なる電極に異なる電位を印加することによって、前記電気光学コア層(112)の前記異なる部分において前記異なる電界強度を生成するように構成されることを特徴とする、請求項1〜請求項8のいずれかに記載の導波型光デバイス。
- 前記電極配置は、光伝搬方向に対して垂直に、電気光学コア層(112)において上昇するまたは下降する電界強度を生成するように構成され、その結果、前記上昇するまたは下降する電界強度に応答して、前記電気光学材料の屈折率が、伝搬する光を偏向するために、前記光伝搬方向に対して垂直に変化することを特徴とする、請求項1〜請求項9のいずれかに記載の導波型光デバイス。
- 個々にアドレス付けされた電極(214―n)に設定可能な電位(Un)を印加するために、前記電極配置の前記個々にアドレス可能な電極(214―n)を個々にアドレス付けするためのアドレス論理回路を含むことを特徴とする、請求項1〜請求項10のいずれかに記載の導波型光デバイス。
- 基板上に形成された前記電極配置の少なくとも前記第1の電極層(114―1)は、CMOS技術によって製造されること、および、前記少なくとも前記第1の電極層(114―1)の少なくとも1つの電極は、内蔵されたCMOS回路によって個々にアドレス可能であることを特徴とする、請求項1〜請求項11のいずれかに記載の導波型光デバイス。
- 可変的に光波を導くための方法であって、前記方法は、
電気光学コア層(112)に近接した少なくとも1つの第1の電極層(114;114―1)を有する電極配置によって生成された電界によって電気光学材料の前記電気光学コア層(112)の領域(116)に電気光学効果を起こさせ、その結果、前記光の伝播が前記起こされた電気光学効果の前記領域において操作されるステップを含み、
前記第1の電極(114;114―1)層は、アドレス付けされた第1の電極に電位を個々に印加することによって生成された電界によって、前記電気光学コア層(112)の前記領域(116)に前記電気光学効果を起こさせるために、平面配置され、かつ、個々にアドレス可能な第1の電極(214)の規則的な二次元配列を含み、
前記電極配置は、近接して、前記電気光学コア層(112)の前記第1の電極層(114;114―1)と同じ側に配置された更なる電極層(114’)であって、前記第1の電極層(114;114―1)に平行した前記更なる電極層(114’)を含み、前記更なる電極層(114’)は、横方向の電極分離によって電界不均一性を最小にするために、更なる電極(214’)の位置が2つの隣り合う第1の電極(214)の位置の横方向の中間にあるように配置された、複数の個々にアドレス可能な更なる電極(214’)を含み、
前記電気光学効果が起こされる前記領域は、光学経路の形状がアドレス可能な電極のパターンによって決定されるように、光の伝播を可能にしている前記光学経路を表すことを特徴とする、方法。
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