JPH01114830A - Optical circuit element applying electro-optical effect - Google Patents

Optical circuit element applying electro-optical effect

Info

Publication number
JPH01114830A
JPH01114830A JP62270388A JP27038887A JPH01114830A JP H01114830 A JPH01114830 A JP H01114830A JP 62270388 A JP62270388 A JP 62270388A JP 27038887 A JP27038887 A JP 27038887A JP H01114830 A JPH01114830 A JP H01114830A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical
optical switch
substrate
signal light
switch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP62270388A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideaki Okayama
秀彰 岡山
Masato Kawahara
正人 川原
Ryoko Shibuya
渋谷 良子
Kazunari Asabayashi
浅林 一成
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
Priority to JP62270388A priority Critical patent/JPH01114830A/en
Publication of JPH01114830A publication Critical patent/JPH01114830A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Optical Integrated Circuits (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

PURPOSE:To effectively control a signal light with a low voltage by constituting the title element so that the polarization component of a signal light which cannot be controlled by a first optical switch is made incident on a second optical switch as a polarization component which can be controlled by the second optical switch. CONSTITUTION:Under a low control voltage, a signal light R is made incident on the optical waveguide 80 of a substrate 31a from an input fiber 34a, and reaches an optical switch 33a of the right end. Also, the signal light R is refracted in the left direction by an optical switch 90 of the first stage of the optical switch 33a brought to two-stage connection. In this case, the horizontal polarization component of the signal R can be controlled completely by the optical switch 90, but a vertical polarization component cannot be controlled completely, and a part there of is made incident on an optical switch 33b through an optical switch 92 and a polarized wave maintaining fiber 32. The vertical polarization component of this signal light R rotates by 90 deg. in conformity with the torsion of the fiber 32 in the course of advancing through the polarized wave maintaining fiber 32, therefore, becomes a horizontal polarization component against a crystal axis C of a substrate 31b. Therefore, said component can be controlled completely by the low control voltage, and it does not occur that this polarization component is superposed on other signal light.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は光回路素子、とくに光スィッチに適用される電
気光学効果を応用した光回路素子に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an optical circuit element, and particularly to an optical circuit element to which an electro-optic effect is applied, which is applied to an optical switch.

(従来の技術) 誘電体結晶の基板に光導波路を形成し、この基板の電気
光学効果を利用して光のスイッチングを行なう電極を配
設した光マトリツクススイッチは、比較的小型に形成で
き、また低い動作電圧で動作可能である。光スィッチの
電極に電圧が加わると、電気光学効果により誘電体結晶
の屈折率が変化する。このため、光導波路に入射された
信号光を光スィッチにより光導波路に沿って屈折させる
ことができる。しかし、誘電体結晶の電気光学効果は、
特定の電場の方向と光の偏光に対してのみその効果が大
きいという特徴がある。すなわち、光スィッチに印加す
る電圧が一定でも、電圧の方向と結晶の方位との関係に
よって誘電体結晶の屈折率の変化の度合が違う、このた
め光スィッチは、屈折率の大きい特定の偏光の信号光以
外には十分機能することができなかった。
(Prior Art) An optical matrix switch, in which an optical waveguide is formed on a dielectric crystal substrate and electrodes are provided for switching light by utilizing the electro-optic effect of this substrate, can be formed relatively compactly. Furthermore, it can operate at low operating voltage. When a voltage is applied to the electrodes of the optical switch, the refractive index of the dielectric crystal changes due to the electro-optic effect. Therefore, the signal light incident on the optical waveguide can be refracted along the optical waveguide by the optical switch. However, the electro-optic effect of dielectric crystals is
It has the characteristic that its effect is large only for specific electric field directions and light polarizations. In other words, even if the voltage applied to the optical switch is constant, the degree of change in the refractive index of the dielectric crystal varies depending on the relationship between the direction of the voltage and the orientation of the crystal.Therefore, the optical switch is able to detect polarized light with a large refractive index. It was unable to function adequately except for signal light.

このような欠点を解決するため、たとえばJames 
E、 Watson、 et al、 ”A Po1a
rization l X113 Guided−Wa
ve 0ptical 5w1tch Integra
ted anLithium N1obate”、 J
ournal’of LightwaveTecbno
lag2. Val、 LT−4,No、11.第17
17頁〜第1721頁(Novesber 198B)
に記載するものがある。
In order to solve these shortcomings, for example, James
E. Watson, et al. “A Po1a
rization l X113 Guided-Wa
ve 0ptical 5w1tch Integra
ted an Lithium N1obate”, J
our own'of LightwaveTecbno
lag2. Val, LT-4, No, 11. 17th
Pages 17 to 1721 (Novesber 198B)
There are some things mentioned in .

これは、光スィッチに高い電圧を加えることにより、電
気光学効果の小さい偏光成分をも屈折させるものである
。゛ (発明が解決しようとする問題点)。
This applies a high voltage to an optical switch to refract even polarized light components with a small electro-optic effect.゛(Problem that the invention seeks to solve).

しかしこの場合には、誘電体結晶の基板がたとえばニオ
ブ酸リチウムのときでは屈折率の大きい特定の偏光を屈
折させる場合の約5〜6倍もの電圧を光スィッチに加え
る必要がある。このような電圧を誘電体結晶の基板に加
えることにより、電気光学効果の小さい偏光成分が所定
の光導波路に進まず他の光導波路に進み他の信号光に悪
い影響を与えるのを防ぐことが可能である。しかし、高
い電圧を加えるために、動作電圧が低いという電気光学
効果を応用した光スィッチの長所が損なわれる結果とな
っている。
However, in this case, when the dielectric crystal substrate is, for example, lithium niobate, it is necessary to apply a voltage approximately 5 to 6 times higher to the optical switch than when refracting a specific polarized light having a large refractive index. By applying such a voltage to the dielectric crystal substrate, it is possible to prevent polarized light components with a small electro-optic effect from proceeding to other optical waveguides instead of proceeding to a predetermined optical waveguide and adversely affecting other signal lights. It is possible. However, because a high voltage is applied, the advantage of an optical switch that utilizes the electro-optic effect, which is a low operating voltage, is lost.

本発明はこのような従来技術の欠点を解消し、動作電圧
が低く、複数の偏光成分を有した信号光を制御可能な電
気光学効果を応用した光回路素子を提供することを目的
とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to eliminate such drawbacks of the prior art and to provide an optical circuit element that uses an electro-optic effect and has a low operating voltage and can control signal light having a plurality of polarization components.

(問題点を解決するための手段) 本発明は上述の問題点を解決するために、電気光学効果
に異方性を有する結晶材料を含み、信号光が伝送される
光導波路が形成された第1および第2の基板と、第1の
基板の主面に配設され、第1の基板の屈折率を変化させ
ることにより所望の光導波路に信号光を導く第1の光ス
イッチ手段と、第2の基板の主面に配設され、第2の基
板の屈折率を変化させることにより前記信号光の経路を
制御する第2の光スイッチ手段と、第1の光スイッチ手
段において前記信号光のうち所望の光導波路に導かれな
かった偏光成分を第2の光スイッチ手段で制御可能な偏
光成分として第2の光スイッチ手段に入射させるように
第1および第2の光スイッチ手段を接続する接続手段と
を含む。
(Means for Solving the Problems) In order to solve the above-mentioned problems, the present invention includes a crystal material having anisotropy in the electro-optic effect, and an optical waveguide through which signal light is transmitted is formed. a first optical switch means disposed on the main surface of the first substrate and guiding the signal light to a desired optical waveguide by changing the refractive index of the first substrate; a second optical switch means disposed on the main surface of the second substrate and controls the path of the signal light by changing the refractive index of the second substrate; A connection for connecting the first and second optical switch means such that the polarized light component that is not guided to the desired optical waveguide is input to the second optical switch means as a polarized light component that can be controlled by the second optical switch means. means.

(作 用) 本発明によれば、第1の基板の光導波路に入射された信
号光は、第1の光スイッチ手段により所望の光導波路に
導かれる。そしてこの光導波路に導かれなかった信号光
の偏光成分は、第2の光スイッチ手段に入射されて他の
信号光に影響を与えないように制御される。
(Function) According to the present invention, the signal light incident on the optical waveguide of the first substrate is guided to the desired optical waveguide by the first optical switch means. The polarized light component of the signal light that is not guided to this optical waveguide is input to the second optical switch means and is controlled so as not to affect other signal light.

(実施例) 次に添付図面を参照して本発明による電気光学効果を応
用した光回路素子の実施例を詳細に説明する。
(Example) Next, an example of an optical circuit element to which the electro-optic effect according to the present invention is applied will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

第1図を参照すると、本発明による電気光学効果を応用
した光回路素子をロー力ルエリアネ−/ トワーク(L
AN)の7−ドに適用した実施例の斜視図が示されてい
る。このノードは、光のスイッチングを行なう光スィッ
チがそれぞれ配設された2枚の基板1aおよび1bと、
これらの基板に2本づつ入出力ファイバ4a〜4dが接
続された構成になっており、2×2のスイッチを形成し
ている。
With reference to FIG.
A perspective view of an embodiment applied to a 7-board of AN) is shown. This node includes two substrates 1a and 1b each having an optical switch for switching light,
Two input/output fibers 4a to 4d are connected to each of these substrates, forming a 2×2 switch.

基板1aおよび1bは、電気光学効果の大きいニオブ酸
リチウム(LiNb03)またはタンタル酸すチウムム
(LrTa03)などの誘電体結晶により形成されてい
る。これら基板は直方体の板の形状であり、基板1aは
垂直に基板1bは水平に、結晶軸Cが互いに90度異次
るように接続面2により十字形に接続されている。電気
光学効果とは、印加する電界の方向と結晶軸Cの方向と
の関係によって結晶の屈折率が変化する現象であり、基
板1aと基板1bに配設された光スィッチでは制御でき
る信号光の偏光成分が80度異子る。
The substrates 1a and 1b are formed of dielectric crystals such as lithium niobate (LiNb03) or tantalum tantalate (LrTa03), which have a large electro-optical effect. These substrates are in the shape of rectangular parallelepiped plates, and are connected in a cross shape by connecting surfaces 2 such that the substrate 1a is vertical and the substrate 1b is horizontal, and the crystal axes C are different from each other by 90 degrees. The electro-optic effect is a phenomenon in which the refractive index of a crystal changes depending on the relationship between the direction of an applied electric field and the direction of the crystal axis C. The polarization components differ by 80 degrees.

基板1aには光導波路70が形成され、基板1bには光
導波路74が形成されている。また、基板1aおよび基
板1bに跨がって光導波路72が形成されている。光導
波路70.72および74は、たとえば酸化チタンなど
のような光を拡散する物質を基板上に付着させた後、加
熱して酸化させることによりチタンを基板の中にしみ込
ませることで形成される。
An optical waveguide 70 is formed on the substrate 1a, and an optical waveguide 74 is formed on the substrate 1b. Further, an optical waveguide 72 is formed spanning the substrate 1a and the substrate 1b. The optical waveguides 70, 72 and 74 are formed by depositing a light-diffusing material, such as titanium oxide, on a substrate and then heating and oxidizing it to infiltrate the titanium into the substrate. .

光導波路70は、基板1aの右側面部8に形成され、前
面部10の中央に接続されている入力ファイバ4aと後
面部12の上部に接続されている出力ファイバ4Cとを
結ぶ光路である。光導波路70は1図示のように前面部
10より基板1aの上面に平行に中央まで伸び、中央に
配設されている光スィッチ3aの電極50を境に後面部
12に接続されたファイバ4Cに向かって上向きに傾斜
されている。
The optical waveguide 70 is formed on the right side portion 8 of the substrate 1a and is an optical path connecting the input fiber 4a connected to the center of the front portion 10 and the output fiber 4C connected to the upper portion of the rear portion 12. As shown in Figure 1, the optical waveguide 70 extends from the front part 10 parallel to the upper surface of the substrate 1a to the center, and connects to the fiber 4C connected to the rear part 12 with the electrode 50 of the optical switch 3a disposed in the center as a boundary. It is slanted upwards.

光導波路74は、基板1bの上面部9に形成され、前面
部14の右方に接続された入力ファイバ4dと後面部1
6の中央に接続された出力ファイバ4bとを結ぶ光路で
ある。光導波路74は、図示のように前面部14の右方
より中央に傾斜され、中央に配設された光スィッチ3b
の電極62を境に折れ曲がり側面に平行にファイバ4b
まで伸びている。光導波路72は、光導波路70と光導
波路72の中間に位置し、光スィッチ3aの電極52と
光スィッチ3bの電極82との間に形成されている。
The optical waveguide 74 is formed on the upper surface part 9 of the substrate 1b, and connects the input fiber 4d connected to the right side of the front part 14 and the rear part 1.
This is an optical path connecting the output fiber 4b connected to the center of the optical fiber 6. The optical waveguide 74 is inclined toward the center from the right side of the front part 14 as shown in the figure, and is connected to the optical switch 3b disposed at the center.
The fiber 4b is bent parallel to the side surface of the electrode 62.
It is growing up to. The optical waveguide 72 is located between the optical waveguide 70 and the optical waveguide 72, and is formed between the electrode 52 of the optical switch 3a and the electrode 82 of the optical switch 3b.

光スィッチ3aは、電極50および52により構成され
、これら電極は光導波路70および72を挟むように配
設されている。また光スィッチ3bは、電極60および
62により構成され、これらの電極も光導波路72およ
び74を挟むように配設されている。スイッチ3aおよ
び3bは、誘電体結晶の電気光学効果を利用したもので
あり、これらのスイッチの電極に電圧が印加されると、
その誘電体結晶の部分の屈折率が変化する。このため、
光導波路中を直進してきた光信号は、そのまま直進せず
光導波路に沿って折れ曲がって進行する。
The optical switch 3a is composed of electrodes 50 and 52, and these electrodes are arranged so that optical waveguides 70 and 72 are sandwiched between them. Further, the optical switch 3b is composed of electrodes 60 and 62, and these electrodes are also arranged so that optical waveguides 72 and 74 are sandwiched therebetween. The switches 3a and 3b utilize the electro-optic effect of dielectric crystals, and when a voltage is applied to the electrodes of these switches,
The refractive index of the dielectric crystal portion changes. For this reason,
An optical signal that has traveled straight through an optical waveguide does not travel straight, but instead bends and travels along the optical waveguide.

基板1aに接続されているファイバ4aΦ4Cおよび基
板1bに接続されているファイバ4b−4dは、ローカ
ルエリアネットワークの各メート間の信号光を伝送する
媒体であり、高屈折率のコアを中心としてその回りに低
屈折率のクラッドが形成されている光ファイバである。
The fiber 4aΦ4C connected to the substrate 1a and the fibers 4b to 4d connected to the substrate 1b are media for transmitting signal light between each mate of the local area network, and are centered around a high refractive index core. This is an optical fiber in which a cladding with a low refractive index is formed.

基板1aに配設されたスイッチ3aおよび基板1bに配
設されたスイッチ3bには通常は電圧が印加されている
。このため、入力ファイバ4aより入射された信号光は
光導波路70を介し出力ファイバ4Cに出力され、入力
ファイバ4dに入射された信号光は光導波路74を介し
出力ファイバ4bに出力される。また、スイッチ3aお
よび3bに電圧が印加されていない場合には、ファイバ
4aに入射された信号光はそのまま直進し、光導波路7
0.光導波路72および光導波路74を介しファイバ4
bより出力される。
A voltage is normally applied to the switch 3a disposed on the substrate 1a and the switch 3b disposed on the substrate 1b. Therefore, the signal light incident on the input fiber 4a is outputted to the output fiber 4C via the optical waveguide 70, and the signal light incident on the input fiber 4d is outputted to the output fiber 4b via the optical waveguide 74. Furthermore, when no voltage is applied to the switches 3a and 3b, the signal light incident on the fiber 4a travels straight as it is, leading to the optical waveguide 7.
0. Fiber 4 via optical waveguide 72 and optical waveguide 74
It is output from b.

第2図は、第1図のノードの動作原理を示した図である
。同図を用いて入力ファイバ4aから入射された2つの
偏光成分を有する信号光24が、スイッチ3aおよび3
bに制御され、出力ファイバ4Cに出力されることを説
明する。なお、スイッチ3aおよび3bには電圧が印加
されているものとする。
FIG. 2 is a diagram showing the operating principle of the node in FIG. 1. Using the figure, a signal light 24 having two polarized components inputted from an input fiber 4a is transmitted to a switch 3a and a switch 3a.
It will be explained that the signal is controlled by b and is output to the output fiber 4C. Note that it is assumed that a voltage is applied to the switches 3a and 3b.

信号光24は、結晶軸Cに平行な偏光成分22と垂直な
偏光成分23を有する。信号光24は、光導波路70を
直進しスイッチ3aに達すると、スイッチ3aの電極5
0および52に電圧が印加されているため、基板1aの
結晶の屈折率が変化し、導波路70に沿って曲がる。こ
のとき偏光成分22は、結晶軸Cに対して平行なためス
イッチ3aで完全に制御されるが、偏光成分23はC軸
に垂直なためスイッチ3aで完全には制御されない。こ
のため偏光成分23は、同図点線に示されているように
一部は偏光成分23aとして光導波路70に沿って進む
が、他の偏光成分23bはそのまま直進し光導波路72
に漏れてしまう。
The signal light 24 has a polarization component 22 parallel to the crystal axis C and a polarization component 23 perpendicular to the crystal axis C. When the signal light 24 travels straight through the optical waveguide 70 and reaches the switch 3a, the signal light 24 passes through the electrode 5 of the switch 3a.
0 and 52, the refractive index of the crystal of the substrate 1a changes and bends along the waveguide 70. At this time, the polarization component 22 is completely controlled by the switch 3a because it is parallel to the crystal axis C, but the polarization component 23 is not completely controlled by the switch 3a because it is perpendicular to the C axis. Therefore, as shown by the dotted line in the figure, a part of the polarized light component 23 travels along the optical waveguide 70 as a polarized light component 23a, but the other polarized light component 23b continues straight through the optical waveguide 70.
It leaks.

前述のように基板1bの結晶軸Cの方向は基板1aの結
晶軸Cと80度具象る。このため偏光成分23bは光導
波路72を進み基板1bに達すると、その結晶軸Cに対
して平行な偏光成分になっている。したがって偏光成分
23bは、スイッチ3bにより完全に制御再能である。
As described above, the direction of the crystal axis C of the substrate 1b is 80 degrees with respect to the crystal axis C of the substrate 1a. Therefore, when the polarized light component 23b travels through the optical waveguide 72 and reaches the substrate 1b, it becomes a polarized light component parallel to the crystal axis C thereof. The polarization component 23b is therefore fully controllable by the switch 3b.

このため、入力ファイバ4dから出力ファイバ4bに他
の信号光が伝送されている場合でも、信号光24の偏光
成分23bがこの信号に重畳されることはない。
Therefore, even if another signal light is transmitted from the input fiber 4d to the output fiber 4b, the polarization component 23b of the signal light 24 will not be superimposed on this signal.

なお、結晶軸Cに対して平行な偏光成分を屈折させるの
に必要なたとえば2倍程度の電圧をスイッチ3aに印加
すれば、結晶軸Cに対し垂直な偏光成分23のほとんど
を光導波路70に沿って屈折することができる。仮りに
スイッチ3bがないとすれば、偏光成分23bが光導波
路74を通過する信号光にまったく影響を与えないよう
にするためには、5〜6倍程度の電圧をスイッチ3aに
印加する必要があろう、しかしながら同実施例では、漏
れた偏光成分23bも前述のようにスイッチ3bにより
光導波路74を通過する信号光に重畳されないように完
全に制御することができる。このため偏光成分22を屈
折させるのに必要なたとえば2倍程度の電圧をスイッチ
3aに印加すればよい、このように同実施例では、基板
1aおよび基板tbにそれぞれスイッチ3aおよびスイ
ッチ3bを設け、またお互いの基板の結晶軸Cの方向を
90度具象るよ、うにすることで、信号光24の偏光成
分22および23の両方の偏光成分を低い電圧により完
全に制御することができる。
Note that if a voltage that is, for example, twice as much as required to refract the polarized light component parallel to the crystal axis C is applied to the switch 3a, most of the polarized light component 23 perpendicular to the crystal axis C is directed to the optical waveguide 70. can be refracted along. If there is no switch 3b, in order to prevent the polarized light component 23b from having any effect on the signal light passing through the optical waveguide 74, it is necessary to apply a voltage about 5 to 6 times higher to the switch 3a. However, in this embodiment, the leaked polarized light component 23b can be completely controlled by the switch 3b so as not to be superimposed on the signal light passing through the optical waveguide 74 as described above. For this reason, it is sufficient to apply to the switch 3a a voltage that is, for example, about twice the voltage required to refract the polarized light component 22.In this way, in this embodiment, the switch 3a and the switch 3b are provided on the substrate 1a and the substrate tb, respectively. Furthermore, by arranging the directions of the crystal axes C of both substrates to be 90 degrees, it is possible to completely control both polarization components 22 and 23 of the signal light 24 with a low voltage.

第3図には本発明による光回路素子を3×3の光スィッ
チ100に適用した実施例が示されている。スイッチ1
00は、基板31aおよび31bを有し、これらの基板
は9本の偏波保存ファイバ32により接続されている。
FIG. 3 shows an embodiment in which the optical circuit element according to the present invention is applied to a 3×3 optical switch 100. switch 1
00 has substrates 31a and 31b, and these substrates are connected by nine polarization maintaining fibers 32.

第4図には偏波保存ファイバ32の断面図が示されてい
る。断面38aは、基板31aとの接続面35aの断面
であり、また断面313bは基板31bの接続面35b
の断面である。同図で明らかなように、偏波保存ファイ
バ32の接続面35aと接続面35bとでは、その軸が
互いに80度異次るように接続されている。
A cross-sectional view of the polarization maintaining fiber 32 is shown in FIG. Cross section 38a is a cross section of connection surface 35a with substrate 31a, and cross section 313b is a cross section of connection surface 35b of substrate 31b.
This is a cross section of As is clear from the figure, the connecting surfaces 35a and 35b of the polarization maintaining fiber 32 are connected such that their axes are 80 degrees apart from each other.

偏波保存ファイバ32は、中心に高屈折率のコア3Bを
有し、その両側には2本の複屈折誘起構造を有する複屈
折体38が配設されている。複屈折体38は、偏波保存
ファイバ32に入射された信号光の偏光成分をこれに従
って回転させるために設けられている。前述のように接
続面35aと接続面35bとでは、その軸が互いに90
度具象っているため、接続面35aで基板31aのC軸
に水平な偏光成分の信号光は、接続面35bでは基板3
1bのC軸に垂直な偏光成分としてこれに入射する。な
お、コア36および複屈折体3Bは、低屈折率のクラッ
ド37により囲まれている。
The polarization maintaining fiber 32 has a high refractive index core 3B at the center, and two birefringent bodies 38 having a birefringence inducing structure are disposed on both sides of the core 3B. The birefringent body 38 is provided to rotate the polarization component of the signal light incident on the polarization maintaining fiber 32 accordingly. As mentioned above, the axes of the connecting surface 35a and the connecting surface 35b are 90 degrees apart from each other.
Since the polarized light component is parallel to the C-axis of the substrate 31a at the connection surface 35a, the signal light with the polarization component horizontal to the C-axis of the substrate 31a is
1b as a polarized component perpendicular to the C axis. Note that the core 36 and the birefringent body 3B are surrounded by a cladding 37 having a low refractive index.

基板31aは誘電体結晶で形成された長方形の板形状で
あり、光導波路80および3組の1×3光スイッチ33
aを有する。基板31bは、基板31aと同様に誘電体
結晶で形成された長方形の板形状であり、光導波路82
および光スィッチ33aに対応した3組の3 X ’1
光スイッチ33bを有する。なお、これらは基板31a
および31bの上面に形成され、これら基板の結晶軸C
は上面に対して垂直である。
The substrate 31a is a rectangular plate made of dielectric crystal, and has an optical waveguide 80 and three sets of 1×3 optical switches 33.
It has a. The substrate 31b is a rectangular plate made of dielectric crystal like the substrate 31a, and has an optical waveguide 82.
and three sets of 3X'1 corresponding to the optical switch 33a.
It has an optical switch 33b. Note that these are the substrate 31a
and 31b, and the crystal axis C of these substrates is
is perpendicular to the top surface.

光導波路80および82は、前述のたとえば光導波路7
0と同様の方法によりそれぞれの基板に形成される。
The optical waveguides 80 and 82 are, for example, the optical waveguide 7 described above.
They are formed on each substrate by the same method as 0.

光スィッチ33aは、1×2光スイッチ80および92
を2段に接続することにより、1×3光スイッチを形成
している。同様に光スィッチ33bは、2×1光スイッ
チ94および9Bを2段に接続することにより3×1光
スイッチを形成している。光スィッチ90〜88は、前
述の光スィッチ3aと同様に一組の電極を有する誘電体
結晶における電気光学効果を利用した光スィッチである
The optical switch 33a is a 1×2 optical switch 80 and 92
By connecting them in two stages, a 1×3 optical switch is formed. Similarly, the optical switch 33b forms a 3×1 optical switch by connecting 2×1 optical switches 94 and 9B in two stages. The optical switches 90 to 88 are optical switches that utilize the electro-optic effect in a dielectric crystal having a set of electrodes, similar to the optical switch 3a described above.

基板31aの結晶軸Cに対し水平と垂直な2つの偏光成
分を持つ信号光Rが、右端の入力ファイバ34aから入
射され、左端の出力ファイバ34bから出力される動作
を説明する。信号光Rは、入力ファイバ34aから基板
31aの光導波路80に入射され、右端の光スィッチ3
3aに達する。@号光Rは、2段接続されている光スィ
ッチ33aの1段目の光スィッチ90により左方向に屈
折する。このとき信号Rの水平な偏光成分は光スィッチ
90により完全に制御できるが、垂直な偏光成分は前述
のように完全には制御できず、その一部は光スィッチ3
2および偏波保存ファイバ32を介し光スィッチ33b
に入射する。
The operation in which signal light R having two polarization components horizontal and perpendicular to the crystal axis C of the substrate 31a is input from the input fiber 34a at the right end and output from the output fiber 34b at the left end will be described. The signal light R is input from the input fiber 34a to the optical waveguide 80 of the substrate 31a, and is passed through the optical switch 3 at the right end.
Reach 3a. The @ light R is refracted to the left by the first optical switch 90 of the optical switches 33a connected in two stages. At this time, the horizontal polarization component of the signal R can be completely controlled by the optical switch 90, but the vertical polarization component cannot be completely controlled as described above, and some of it is controlled by the optical switch 3.
2 and the optical switch 33b via the polarization maintaining fiber 32.
incident on .

信号光Hの垂直な偏光成分は、偏波保存ファイバ32を
進行中に偏波保存ファイバ32のねじれに従い90度回
転するため、基板31bの結晶軸Cに対しては水平な偏
光成分となる。このため、スイッチ33bで完全に制御
可能になり、この偏光成分が他の信号光に重畳されるこ
とはない。
The vertical polarization component of the signal light H is rotated by 90 degrees according to the twist of the polarization maintaining fiber 32 while traveling through the polarization maintaining fiber 32, and thus becomes a horizontal polarization component with respect to the crystal axis C of the substrate 31b. Therefore, it can be completely controlled by the switch 33b, and this polarized light component will not be superimposed on other signal lights.

このように同実施例では偏波保存ファイバ32で信号光
の偏光成分を80度回転させることにより、スイッチ3
3aで制御できない垂直な偏光成分をスイッチ33bで
は水平な偏光成分とし、制御を可能としている。このた
め、従来技術のように光スィッチに高い電圧を印加して
垂直な偏光成分を屈折させなくても、信号光を制御する
ことが可能である。なお同実施例は3×3型光マトリク
ススイッチを用いたが、本発明はこれに限定されず、N
XN型光マトリクススイッチ、NXN型光マトリクスス
イッチおよびMXN型光マトリックススイッチに適用可
能である。
In this embodiment, the polarization component of the signal light is rotated by 80 degrees using the polarization maintaining fiber 32, so that the switch
The switch 33b converts the vertically polarized light component which cannot be controlled by the switch 33a into a horizontally polarized light component, thereby making it possible to control the vertically polarized light component. Therefore, it is possible to control the signal light without applying a high voltage to the optical switch to refract the vertically polarized component as in the prior art. Although the same embodiment used a 3×3 type optical matrix switch, the present invention is not limited to this.
It is applicable to XN type optical matrix switch, NXN type optical matrix switch and MXN type optical matrix switch.

(発明の効果) このように本発明によれば、第1の基板に配設された第
1の光スィッチで制御できない信号光の偏光成分は、第
2の基板に配設された第2の光スィッチで制御可能な偏
光成分として第2の光スィッチに入射される。このため
、複数の偏光成分を持った信号光を制御することが可能
であり、また複数の信号光を1段階の光スィッチで制御
するのに比べ、173〜273程度の電圧で信号光を制
御することが可能である。
(Effects of the Invention) According to the present invention, the polarization component of the signal light that cannot be controlled by the first optical switch disposed on the first substrate can be controlled by the polarization component of the signal light that cannot be controlled by the first optical switch disposed on the first substrate. The light is input to a second optical switch as a polarized light component that can be controlled by an optical switch. Therefore, it is possible to control signal light with multiple polarization components, and compared to controlling multiple signal lights with a single-stage optical switch, signal light can be controlled with a voltage of about 173 to 273. It is possible to do so.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明による電気光学効果を応用した光回路素
子を適用したローカルエリアネットワークのノードの実
施例を示す斜視図、 MS2図は、第1図のメートに複数の偏光成分を有する
信号光が入射されたときのノードの動作原理を示す図、 第3図は本発明による電気光学効果を応用した光回路素
子を適用した3X3型光マトリクススイッチの実施例を
示す斜視図 第4図は、第3図の実施例で用いた偏波保存ファイバの
断面図である。 部 の符 の蓄 la、lb、31a、31b 、 、基板3a、3b、
33a、33b  、 、’光スイッチ4a、4d、3
4a 、 、 、 、 入力ry 7 イハ41)、4
c、34b 、 、 、 、出カフフィバ32、、、、
、、、、偏波保存ファイバ50.52,80,82  
、 、 、電極?0,72,74,80,82. 、 
、光導波路特許出願人 沖電気工業株式会社 代 理 人 香取 孝雄 丸山 隆夫 光回路素子による光ノード 第1図 ノードの動作原理 第3図 偏波保存ファイバ断面 第4図
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a node of a local area network to which an optical circuit element applying the electro-optic effect according to the present invention is applied, and FIG. FIG. 3 is a perspective view showing an embodiment of a 3X3 type optical matrix switch to which an optical circuit element applying the electro-optic effect according to the present invention is applied. FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view of the polarization maintaining fiber used in the embodiment of FIG. 3; The storage of signs of the parts la, lb, 31a, 31b, , substrates 3a, 3b,
33a, 33b, , 'Optical switches 4a, 4d, 3
4a , , , , inputry 7 Iha 41), 4
c, 34b , , , Output fiber 32 , , ,
, , polarization maintaining fiber 50, 52, 80, 82
, , ,electrode? 0,72,74,80,82. ,
, Optical waveguide patent applicant Oki Electric Industry Co., Ltd. Representative Takao Katori Takao Maruyama Optical node using optical circuit elements Figure 1 Operating principle of node Figure 3 Cross section of polarization maintaining fiber Figure 4

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、電気光学効果に異方性を有する結晶材料を含み、信
号光が伝送される光導波路が形成された第1および第2
の基板と、 第1の基板の主面に配設され、第1の基板の屈折率を変
化させることにより所望の光導波路に前記信号光を導く
第1の光スイッチ手段と、 第2の基板の主面に配設され、第2の基板の屈折率を変
化させることにより信号光の経路を制御する第2の光ス
イッチ手段と、 第1の光スイッチ手段において前記信号光のうち前記所
望の光導波路に導かれなかった偏光成分を第2の光スイ
ッチ手段で制御可能な偏光成分として第2の光スイッチ
手段に入射させるように第1および第2の光スイッチ手
段を接続する接続手段とを含むことを特徴とする電気光
学効果を応用した光回路素子。
[Claims] 1. A first and a second waveguide including a crystal material having anisotropy in an electro-optic effect and forming an optical waveguide through which signal light is transmitted.
a first optical switch means disposed on the main surface of the first substrate and guiding the signal light to a desired optical waveguide by changing the refractive index of the first substrate; and a second substrate. a second optical switch means disposed on the main surface of the second substrate for controlling the path of the signal light by changing the refractive index of the second substrate; connecting means for connecting the first and second optical switch means so that the polarized light component not guided to the optical waveguide is input to the second optical switch means as a polarized light component that can be controlled by the second optical switch means; An optical circuit element applying an electro-optic effect characterized by comprising:
JP62270388A 1987-10-28 1987-10-28 Optical circuit element applying electro-optical effect Pending JPH01114830A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62270388A JPH01114830A (en) 1987-10-28 1987-10-28 Optical circuit element applying electro-optical effect

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62270388A JPH01114830A (en) 1987-10-28 1987-10-28 Optical circuit element applying electro-optical effect

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH01114830A true JPH01114830A (en) 1989-05-08

Family

ID=17485566

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62270388A Pending JPH01114830A (en) 1987-10-28 1987-10-28 Optical circuit element applying electro-optical effect

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH01114830A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997048241A1 (en) * 1996-06-14 1997-12-18 Akzo Nobel N.V. Optical switch matrix
US11291303B2 (en) 2018-02-22 2022-04-05 Figueras Seating Solutions, S.L. Foldable chair

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997048241A1 (en) * 1996-06-14 1997-12-18 Akzo Nobel N.V. Optical switch matrix
US11291303B2 (en) 2018-02-22 2022-04-05 Figueras Seating Solutions, S.L. Foldable chair

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4385799A (en) Dual array fiber liquid crystal optical switches
US4278327A (en) Liquid crystal matrices
US5044712A (en) Waveguided electrooptic switches using ferroelectric liquid crystals
US6931165B2 (en) Variable polarization plane rotator and optical device using same
KR20030089492A (en) Waveguide type liquid crystal optical switch
JPH01502462A (en) polarization control device
US4836657A (en) Optical change-over switch utilizing ferroelectric liquid crystal material
EP0015139B1 (en) Electro-optical switching matrix
US4094579A (en) Multimode optical waveguide device with non-normal butt coupling of fiber to electro-optic planar waveguide
US6904207B2 (en) Waveguide type liquid-crystal optical switch
JPH0618940A (en) Optical beam shifter
JPH01114830A (en) Optical circuit element applying electro-optical effect
JPH0750284B2 (en) Optical path switch
JPS59109026A (en) Light modulator
US7428036B2 (en) Liquid crystal switchable coupler for coupling at least two unpolarized light inputs
JPH01246529A (en) Waveguide type optical switch
JPS61121042A (en) Optical switch
JPH05281583A (en) Electro-optical element
JPS60154237A (en) Optical switch
JPH02135426A (en) Optical matrix switch
JPS60247228A (en) Optical fiber switch
JPS62275226A (en) Liquid crystal optical switch
JPS62138837A (en) Optical path change-over switch
JPS6138934A (en) Switch of optical path
JPS6236608A (en) Waveguide typemode splitter