JP5601397B2 - 光スイッチ及びその製造方法 - Google Patents
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Description
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経路の少なくとも一方の経路の導波路の一部または全部が、前記方向性結合器を構成する導波路の導波帯域以外の周波数の光に対して共振する共振器として動作することを特徴とするものである。
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。
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
Claims (8)
- 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経路の少なくとも一方の経路の導波路の一部または全部が、前記方向性結合器を構成する導波路の導波帯域以外の周波数の光に対して共振する共振器として動作し、
前記フォトニック結晶のバンドギャップ内に周波数を有する光を導波可能であり、かつ前記共振器の共振周波数の光を導波可能な制御用導波路を、前記共振器の近傍に備え、
前記共振器と前記制御用導波路とは光学的に結合していることを特徴とする光スイッチ。 - 請求項1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制御用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または2に記載の光スイッチ。
- 線欠陥導波路で構成されたマッハツェンダー干渉計を備える、光スイッチ用フォトニック結晶であって、
前記マッハツェンダー干渉計は少なくとも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経路の少なくとも一方の経路の導波路の一部または全部が、前記方向性結合器を構成する導波路の導波帯域以外の周波数の光に対して共振する共振器として動作する接続導波路を構成することを特徴とする、光スイッチ用フォトニック結晶。 - 前記接続導波路が、前記方向性結合器の透過帯域の上限よりも高い周波数の光を導波する、
ことを特徴とする請求項4に記載の、光スイッチ用フォトニック結晶。 - 前記接続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前記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、
ことを特徴とする請求項4または5に記載の、光スイッチ用フォトニック結晶。 - 制御光の入力部として制御用導波路を、前記接続導波路の近傍にさらに備え、
前記制御用導波路の線欠陥を成す欠陥ピラーの断面積が、前記接続導波路の前記線欠陥を成す前記欠陥ピラーの前記断面積以下である、
ことを特徴とする請求項6に記載の、光スイッチ用フォトニック結晶。 - 前記2経路の前記一方の前記経路の前記導波路はテーパ−導波路を備え、
前記接続導波路は2つの前記テーパ−導波路の間に設けられ、
前記テーパ−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前記導波路の前記線欠陥を成す前記欠陥ピラーの前記断面積よりも小さく、かつ
前記接続導波路の前記線欠陥を成す前記欠陥ピラーの前記断面積よりも大きく、かつ
前記接続導波路から離れるにつれて増加する、
ことを特徴とする請求項7に記載の、光スイッチ用フォトニック結晶。
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